JP2011004539A - Inverter device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁極位置センサを用いない、センサレスベクトル方式により電動機を制御するインバータ装置に関するものである。 The present invention relates to an inverter device that controls an electric motor by a sensorless vector method without using a magnetic pole position sensor.
従来よりブラシレスモータ(電動機)をセンサレスベクトル制御で運転する場合、インバータ主回路を流れる相電流からロータ位置を推定し、電圧指令値、回転速度(角周波数)、及び、位相を算出するものであるが、この相電流を検出する装置として小型で安価なシャント抵抗が用いられる。このシャント抵抗を用いる方式は基本的に二種類あり、一つはインバータ装置の母線電流を一つのシャント抵抗で検出する方式(1シャント方式)で(例えば、特許文献1参照)、もう一つはインバータ主回路の三つのアームのうちの二つの相に流れる電流をシャント抵抗で検出する方式(2シャント方式)である(例えば、特許文献2参照)。 Conventionally, when operating a brushless motor (motor) with sensorless vector control, the rotor position is estimated from the phase current flowing through the inverter main circuit, and the voltage command value, rotation speed (angular frequency), and phase are calculated. However, a small and inexpensive shunt resistor is used as a device for detecting this phase current. There are basically two types of methods using this shunt resistor. One is a method (one shunt method) for detecting the bus current of the inverter device by one shunt resistor (for example, see Patent Document 1), and the other is This is a method (two-shunt method) in which currents flowing in two phases of the three arms of the inverter main circuit are detected by a shunt resistor (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1に示される1シャント方式では、騒音・振動を発生し易く、また、低負荷状態ではインバータ主回路のスイッチング素子のON期間が短くなって1相分の電流しか検出できなくなる。そして、この1相分の電流のみではベクトル制御で使用するd−q電流を計算できなくなる問題がある。 However, the one-shunt method disclosed in Patent Document 1 is likely to generate noise and vibration, and in a low load state, the ON period of the switching element of the inverter main circuit is shortened so that only the current for one phase can be detected. Further, there is a problem that the dq current used in the vector control cannot be calculated only with the current for one phase.
一方、特許文献2に示される2シャント方式では、高負荷状態で特定の位相で下アームのスイッチング素子のON期間が短くなり、相電流を検出できなくなる問題があった。
On the other hand, the two-shunt method disclosed in
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、シャント抵抗を用いて電動機の駆動制御を行うインバータ装置において、電動機の運転状態に関わらず、的確なセンサレスベクトル制御を実現できるようにすることを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the conventional technical problem, and in an inverter device that performs drive control of a motor using a shunt resistor, accurate sensorless vector control is performed regardless of the operating state of the motor. It is intended to be able to realize.
上記課題を解決するために、本発明のインバータ装置は、相反するON/OFF動作を行う2つのスイッチング素子を直流電源に直列に接続して成る三つのアームを三相ブリッジ状に結線し、三相PWM方式の三相疑似交流電圧を電動機に印加するインバータ主回路と、このインバータ主回路の母線と直列に直流電源に接続された母線電流用シャント抵抗と、インバータ主回路の三つのアームのうち、少なくとも二つのアームと直列に直流電源に接続された相電流用シャント抵抗と、所定の周期でシャント抵抗に流れる電流を検出し、その検出された電流に基づいて、インバータ主回路のそれぞれのスイッチング素子のON/OFF動作を制御する制御手段とを備えており、この制御手段は、電動機の運転状態に応じて、相電流用シャント抵抗にて検出された電流値を用いる第1の電流検出モードと、特定の角度の範囲以外では相電流用シャント抵抗にて検出された電流値を用い、特定の角度の範囲では、180°前の時間に検出された電流値をこの特定の角度の範囲の電流値に換えて用い、又は、その近傍において相電流用シャント抵抗により検出された電流値から現在の電流値を演算によって算出し、その算出した値を特定の角度の範囲の電流値に換えて用いる第2の電流検出モードと、母線電流用シャント抵抗にて検出された電流値を用いる第3の電流検出モードとを切り替えて実行することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an inverter device according to the present invention connects three arms formed by connecting two switching elements that perform ON / OFF operations that are contradictory to each other in series to a DC power source in a three-phase bridge shape. Inverter main circuit that applies three-phase pseudo AC voltage of phase PWM system to the motor, bus current shunt resistor connected to DC power source in series with the bus of this inverter main circuit, and three arms of inverter main circuit , Detecting a phase current shunt resistor connected to a DC power source in series with at least two arms, and a current flowing through the shunt resistor at a predetermined cycle, and switching each of the inverter main circuits based on the detected current Control means for controlling the ON / OFF operation of the element, and this control means is a shunt resistor for phase current according to the operating state of the motor. In the first current detection mode that uses the current value detected in the above and the current value detected by the shunt resistor for the phase current except for the range of the specific angle, 180 ° before the specific angle range. The current value detected in time is used in place of the current value in the range of this specific angle, or the current value detected by the phase current shunt resistor in the vicinity thereof is calculated and calculated. A second current detection mode that uses the calculated value in place of a current value within a specific angle range and a third current detection mode that uses the current value detected by the shunt resistor for bus current are switched and executed. It is characterized by that.
請求項2の発明のインバータ装置は、上記において制御手段は、インバータ主回路を制御するための電圧指令値に基づき、電動機が高負荷状態ではないときは第1の電流検出モードを実行し、高負荷状態であって負荷変動、及び、電圧変動が大きくない場合は第2の電流検出モードを実行し、高負荷状態であって負荷変動、及び/又は、電圧変動が大きい場合には第3の電流検出モードを実行することを特徴とする。 In the inverter device according to the second aspect of the present invention, the control means executes the first current detection mode based on the voltage command value for controlling the inverter main circuit when the motor is not in a high load state. If the load fluctuation and the voltage fluctuation are not large in the load state, the second current detection mode is executed. If the load fluctuation and / or the voltage fluctuation is large in the high load state, the third current detection mode is executed. A current detection mode is executed.
本発明によれば、電動機の運転状態に応じて、インバータ主回路の二つのアームに接続された相電流用シャント抵抗にて検出された電流値を用いる第1の電流検出モードと、特定の角度の範囲以外では相電流用シャント抵抗にて検出された電流値を用い、特定の角度の範囲では、180°前の時間に検出された電流値をこの特定の角度の範囲の電流値に換えて用い、又は、その近傍において相電流用シャント抵抗により検出された電流値から現在の電流値を演算によって算出し、その算出した値を特定の角度の範囲の電流値に換えて用いる第2の電流検出モードと、インバータ主回路の母線に接続された母線電流用シャント抵抗にて検出された電流値を用いる第3の電流検出モードとを切り替えて実行するので、例えば、インバータ主回路を制御するための電圧指令値に基づき、電動機が高負荷状態ではないときは第1の電流検出モードを実行し、高負荷状態であって負荷変動、及び、電圧変動が大きくない場合は第2の電流検出モードを実行し、高負荷状態であって負荷変動、及び/又は、電圧変動が大きい場合には第3の電流検出モードを実行することで、低負荷から高負荷まで、電動機の運転状態に関わらず、各電流検出モードの長所のみを利用し、変動に強く、騒音・振動を抑えた、的確なセンサレスベクトル制御を実現することができるようになるものである。
According to the present invention, the first current detection mode using the current value detected by the phase current shunt resistor connected to the two arms of the inverter main circuit according to the operating state of the electric motor, and the specific angle The current value detected by the shunt resistor for the phase current is used outside the range of the current range. In the specific angle range, the current value detected at a
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1は本発明を適用した例えば空気調和機やカーエアコン用のインバータ装置1の電気回路図である。この図において、3は三相PWM(Pulse Width Modulation)方式のインバータ主回路である。インバータ主回路3は、直流電源部4から供給される電圧を、任意の可変電圧、可変周波数の三相疑似交流電圧に変換して出力し、電動機(例えば、空気調和機の冷媒回路を構成する圧縮機駆動用モータ。例えば、同期電動機)6に供給する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is an electric circuit diagram of an inverter device 1 for an air conditioner or a car air conditioner to which the present invention is applied. In this figure, 3 is a three-phase PWM (Pulse Width Modulation) type inverter main circuit. The inverter
インバータ主回路3は、相反するON/OFF動作を行う二つのスイッチング素子(7u〜7w、8u〜8w)を直流電源部4に直列に接続して成る三つのアームを三相ブリッジ状に結線して構成されている。即ち、インバータ主回路3は、U相用の上アームのスイッチング素子7u、U相用の下アームのスイッチング素子8u、V相用の上アームのスイッチング素子7v、V相用の下アームのスイッチング素子8v、W相用の上アームのスイッチング素子7w、W相用の下アームのスイッチング素子8wを備え、各スイッチング素子7u、8u、7v、8v、7w、8wには、電動機6の巻線に流れる電流を還流させるダイオードが逆並列接続されている。
The inverter
尚、前記のスイッチング素子には、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor、絶縁ゲート型バイポーラ・トランジスタ)が使用されている(以降も同様である。)。スイッチング素子7u、8u、7v、8v、7w、8wは、ゲートに入力されるパルス信号が「H」レベルのときにONとなり、「L」レベルのときにOFFとなる。
Note that an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) is used as the switching element (the same applies hereinafter). The
そして、母線電流用のシャント抵抗2はインバータ主回路3の直流母線と直流電源部4に直列に接続されており、このシャント抵抗2には直流母線電流Idc(1シャント電流)が流れる構成とされている。
The
また、相電流用のシャント抵抗12、13はそれぞれV相用の下アームとW相用の下アームと直流電源部4に直列に接続されており、シャント抵抗12にはV相の相電流Iv、シャント抵抗13にはW相の相電流Iw(2シャント電流)が流れる構成とされている。
The phase
本発明における制御装置(制御手段)11は、電動機6の電流を検出してロータ位置を推定する場合の方式として、2シャント方式による第1の電流検出モード、2シャント電流コピー方式による第2の電流検出モード、及び、1シャント方式による第3の電流検出モードの三つの電流検出モードを有している。以下に各電流検出モードについて説明する。
The control device (control means) 11 according to the present invention detects the current of the
(1シャント方式:第3の電流検出モードについて)
先ず、1シャント方式による第3の電流検出モードについて説明する。この第3の電流検出モードでは、制御装置(制御手段)11は、自らが出力するパルス信号U、Ubar、V、Vbar、W、Wbarに基づき、所定周期(キャリア信号の周期)でシャント抵抗2に流れる直流母線電流Idcを検出し、検出した直流母線電流Idcを各相に分配することによって電動機6に流れる三相電流、即ち、U相の相電流Iu、V相の相電流Iv、W相の相電流Iwを推定する。
(1 shunt method: 3rd current detection mode)
First, the third current detection mode by the one shunt method will be described. In this third current detection mode, the control device (control means) 11 has a
図6は係る制御装置11の機能ブロックを示している。シャント抵抗2に流れる母線電流Idcは電流検出部21に取り込まれ、この電流検出部21において三相の相電流Iu、Iv、Iwが求められる。この場合、各電圧指令値Vu、Vv、Vwが離れた範囲では、図3に示す如く例えば、(1)と(2)の期間内で直流母線電流Idcが検出される。
FIG. 6 shows functional blocks of the
期間(1)では、図1に示すようにU相用の上アームのスイッチング素子7uがONで、V相用の下アームのスイッチング素子8vがON、W相用の下アームのスイッチング素子8wがONであるので、U相の相電流Iu(符号は負)は期間(1)で検出された直流母線電流Idcであると推定される。
In the period (1), as shown in FIG. 1, the
期間(2)では、図2に示すようにU相用の上アームのスイッチング素子7uがONで、V相用の上アームのスイッチング素子7vがON、W相用の下アームのスイッチング素子8wがONであるので、W相の相電流Iw(符号は負)は期間(2)で検出された直流母線電流Idcであると推定される。
In the period (2), as shown in FIG. 2, the U-phase upper
また、U相の相電流IuとV相の相電流IvとW相の相電流Iwとの和が零となることからIv=−(Iu+Iw)でV相の相電流Ivも推定される。このようにして各相電流Iu、Iv、Iwを求める。 Further, since the sum of the U-phase phase current Iu, the V-phase phase current Iv, and the W-phase phase current Iw becomes zero, the V-phase phase current Iv is also estimated by Iv = − (Iu + Iw). In this way, the phase currents Iu, Iv, and Iw are obtained.
(2シャント方式:第1の電流検出モードについて)
次に、2シャント方式による第1の電流検出モードについて説明する。この第1の電流検出モードでは、制御装置(制御手段)11は、自らが出力するパルス信号U、Ubar、V、Vbar、W、Wbarに基づき、所定周期(キャリア信号の周期)でシャント抵抗12及び13に流れるV相の相電流Iv及びW相の相電流Iwを検出する。シャント抵抗12、13に流れるV相の相電流Iv、W相の相電流Iwは図6の電流検出部21に取り込まれ、この電流検出部21において三相の相電流Iu、Iv、Iwが求められる。
(Two shunt method: About the first current detection mode)
Next, the first current detection mode by the two shunt method will be described. In this first current detection mode, the control device (control means) 11 has a
この場合、図4に示す如くU相用の上アームのスイッチング素子7uがONで、V相用の下アームのスイッチング素子8vがON、W相用の下アームのスイッチング素子8wがONである期間で、シャント抵抗12によりV相の相電流Iv(符号は負)が検出され、シャント抵抗13によりW相の相電流Iw(符号は負)が検出される。また、U相の相電流IuとV相の相電流IvとW相の相電流Iwとの和が零となることからIu=−(Iv+Iw)でU相の相電流Iuも求められる。このようにして各相電流Iu、Iv、Iwを求める。
In this case, as shown in FIG. 4, the
(2シャント電流コピー方式:第2の電流検出モードについて)
次に、2シャント電流コピー方式による第2の電流検出モードについて説明する。ここで、上記2シャント方式では、電圧指令値がデューティー略100%の高負荷状態となると、例えば図5の位相90°付近(特定の角度の範囲)でV相用の下アームのスイッチング素子8vが1キャリア周波数の略全域においてオフしてしまうため、位相90°付近ではV相の電流Ivを検出できなくなる。同様に、位相210°付近(特定の角度の範囲)ではW相の電流Iwが検出できなくなる。
(Two-shunt current copy method: Second current detection mode)
Next, the second current detection mode by the two-shunt current copy method will be described. Here, in the two-shunt method, when the voltage command value is in a high load state with a duty of approximately 100%, for example, the
一方で、現在から180°前の位相(時間)の電流値は、現在の電流値と極性が逆で、且つ、略同一の絶対値となる。また、180°前の近傍の位相の電流値も、現在の電流値と極性が逆で、且つ、略同一の絶対値となる。そこで、この第2の電流検出モードでは、後述する電圧指令値Vv、Vu、Vwのデューティーが100%より少許小さい(例えば85%。或いは、85%〜95%のうちの何れかの値。以下、同じ)値H・Dutyを超えた場合、電流検出部21はV相の相電流Iv及びW相の相電流Iwの検出と、U相の相電流Iuの推定を行わない。
On the other hand, the current value of the phase (time) 180 degrees before the present is opposite in polarity to the current current value and has substantially the same absolute value. Also, the current value of the phase in the vicinity of 180 ° before is opposite to the current current value and has almost the same absolute value. Therefore, in this second current detection mode, the duty of voltage command values Vv, Vu, Vw, which will be described later, is less than 100% (for example, 85%, or any value from 85% to 95%, below). When the value H · Duty is exceeded, the
そして、電流検出部21は現在の位相から180°前の位相、若しくは、180°前の近傍の位相の電流値から現在の電流値を演算によって求める。例えば、図5の位相P2で電圧指令値のデューティーがH・Dutyを超えた場合、V相電流Ivを検出できなくなると判断し、そこから180°前の位相P3(若しくはその近傍の位相)のV相の相電流Ivを採用し、その極性を反転した同一の値の相電流Ivが現在流れているものとする。W相の相電流Iwも同様である。
Then, the
この場合、電流検出部21は位相P2の前のサンプリング時に回転速度(推定値)が現在も同一であるとし(即ち、同じ速度で回っていると仮定)、その回転速度で次のサンプリングまでに進んだものとして現在(P2)の位相θを把握する。そして、このP2の位相から180°前の位相、若しくは、180°前の近傍の位相P3を特定する。
In this case, the
尚、この第2の電流検出モードでも、前記特定の角度の範囲以外では前記第1の電流検出モードと同様にシャント抵抗12、13が検出する現在の電流値から各相電流Iu、Iv、Iwを求める。また、これらの電流検出モードの切り換えについては後に詳述する。
In the second current detection mode, the phase currents Iu, Iv, Iw are determined from the current values detected by the
(電動機の制御について)
制御装置11の電流検出部21では、このようにして各相電流Iu、Iv、Iwが求められる。次に、3相2相座標変換部22において、電流検出部21で求められた各相電流Iu、Iv、Iwを3相2相変換し、q軸電流Iqと、d軸電流Idが算出される。次に、位置・速度推定器23において、3相2層座標変換部22で算出されたq軸電流Iqとd軸電流Id、及び、q軸電流制御部24及びd軸電流制御部26で算出されるq軸電圧及びd軸電圧を用いて電動機6の回転速度、ロータ(回転子)の磁極位置が推定される。
(About motor control)
In the
次に、速度制御部27において、位置・速度推定器22で推定された回転速度及び目標回転速度(例えば、空気調和機により空調される被調和室の温度に基づいて算出される)から、PI制御により目標q軸電流(q軸電流はトルクに比例)が算出される。次に、q軸電流制御部24において、この速度制御部27で算出された目標q軸電流と、3相2相座標変換部22で算出された実際のq軸電流Iqから、PI制御によりq軸電圧が算出される。
Next, in the
一方、弱め磁束制御部28(弱め磁束制御とは誘起電圧を減らす制御)において、位置・速度推定器23で推定された回転速度(推定値)と速度制御部27で算出された目標q軸電流から目標d軸電流が求められる。次に、d軸電流制御部26において、この弱め磁束制御部28で算出された目標d軸電流と3相2相座標変換部22で算出された実際のd軸電流Idから、PI制御によりd軸電圧が算出される。
On the other hand, in the flux weakening control unit 28 (control to reduce the induced voltage), the rotational speed (estimated value) estimated by the position /
そして、2相3相座標変換部29において、q軸電流制御部24及びd軸電流制御部26で算出されたq軸電圧とd軸電圧を2相3相変換することにより、U相の電圧指令値Vu、V相の電圧指令値Vv、W相の電圧指令値Vwが算出される。この三相の電圧指令値Vu、Vv、Vwは、更にパルス幅変調され、インバータ主回路3の各アームのスイッチング素子7u、8u、7v、8v、7w、8wをそれぞれON/OFF制御するパルス信号U、Ubar、V、Vbar、W、Wbarが生成される。
In the two-phase / three-phase coordinate
インバータ主回路3ではこのパルス信号U、Ubar、V、Vbar、W、Wbarにより各スイッチング素子7u、8u、7v、8v、7w、8wがON/OFF制御され、電動機6が運転制御されるものである。このようにして、制御装置11は電動機6のセンサレスベクトル制御を実行する。
In the inverter
(電流検出モードの切り換えについて)
次に、図7、図8を用いて制御装置11の電流検出部21における電流検出モードの切り換え動作について説明する。前述した如く1シャント方式では低負荷時に1相分の相電流しか検出できなくなる。また、騒音・振動が発生し易い。これは、2相の電圧指令値が略同じになるときが周期的にあり、そのとき1シャント方式では、1相の電流のみしか検出できなくなる。そのため、係る状況でも2相の電流を検出できるように、電圧指令値が略同じになる2相の電圧指令値を上下にずらす補正を行うものであるが、その補正のために、今度は電圧指令値が本来の正弦波からずれるため、電動機6の騒音・振動の原因となるからである。一方、2シャント方式では1シャント方式に比べて騒音・振動を抑えられるが、高負荷時に相電流を検出できなくなる問題がある。更に、2シャント電流コピー方式では、前回の電流値を換えて、或いは、前回の電流値から演算によって現在の電流値を求めるため、負荷変動や直流電源部4の電圧変動が大きくなると、前回と今回の値の差が大きくなって利用できなくなる問題がある(各方式における問題点を図7に×で示す)。
(About switching the current detection mode)
Next, the switching operation of the current detection mode in the
そこで、制御装置11の電流検出部21は、電動機6の運転状態と直流電源部4の状態に応じて、上記第1〜第3の電流検出モードを切り換えて実行する。次に、図8のフローチャートを用いて電流検出部21における相電流の検出、推定についての電流検出モードの切り換え動作を説明する。
Therefore, the
即ち、図8のステップS1で電圧指令値Vu、Vv、Vwに基づき、現在電動機7が高負荷の状態であるか否か判断する。現在の電圧指令値が所定値以下で、電動機7の運転状態が高負荷状態では無い場合、ステップS4に進んで前述した2シャント方式の第1の電流検出モードを実行し、各相電流Iu、Iv、Iwを求める。これによって、1シャント方式に比して騒音・振動を抑えた電動機6の運転が行われる。
That is, in step S1 of FIG. 8, it is determined whether the electric motor 7 is currently in a high load state based on the voltage command values Vu, Vv, Vw. When the current voltage command value is equal to or less than the predetermined value and the operation state of the motor 7 is not a high load state, the process proceeds to step S4 to execute the first current detection mode of the two-shunt method described above, and each phase current Iu, Iv and Iw are obtained. As a result, the
次に、ステップS1で現在の電圧指令値が所定値より大きく高負荷状態である場合、ステップS2に進み、電圧指令値に基づいて負荷の変動が大きいか否か、及び、直流電源部4の電圧値の変動が大きいか否か判断する。そして、所定期間内における負荷の変動幅が所定値以内であり、且つ、電圧の変動幅も所定値以内である場合、ステップS3に進んで前述した2シャント電流コピー方式の第2の電流検出モードを実行し、特定の角度の範囲では各相電流Iu、Iv、Iwを前回のものと置き換えて、或いは、その近傍から算出したものに置き換えて使用する。これによって、2シャント方式では不可能であったデューティー略100%の高負荷状態での相電流の推定が可能となる。 Next, when the current voltage command value is larger than the predetermined value and in a high load state in step S1, the process proceeds to step S2, whether or not the load fluctuation is large based on the voltage command value, and the DC power supply unit 4 It is determined whether or not the voltage value varies greatly. When the load fluctuation range within the predetermined period is within the predetermined value and the voltage fluctuation range is also within the predetermined value, the process proceeds to step S3 and the second current detection mode of the above-described two-shunt current copy method is performed. In a specific angle range, the phase currents Iu, Iv, Iw are replaced with the previous ones, or replaced with those calculated from the vicinity thereof. This makes it possible to estimate the phase current in a high load state with a duty of approximately 100%, which was impossible with the two-shunt method.
一方、ステップS2で所定期間内における負荷の変動幅が所定値より大きく、又は、電圧の変動幅が所定値より大きい場合、2シャント電流コピー方式では問題があるため、ステップS5に進み、前述した1シャント方式の第3の電流検出モードを実行して、各相電流Iu、Iv、Iwを求める。このような、各電流検出モードの切り換えを行うことにより、低負荷から高負荷まで、電動機6の運転状態に関わらず、各電流検出モードの長所のみを利用し、変動に強く、騒音・振動を抑えた、的確なセンサレスベクトル制御を実現することができるようになる。
On the other hand, if the load fluctuation range within the predetermined period is larger than the predetermined value in step S2 or the voltage fluctuation range is larger than the predetermined value, there is a problem in the two-shunt current copy method. The third current detection mode of the one shunt method is executed to obtain each phase current Iu, Iv, Iw. By switching each current detection mode in this way, from the low load to the high load, regardless of the operating state of the
尚、上述した実施形態では図8のステップS2における変動を、負荷変動と電圧変動を元に判断したが、それに限らず、電動機6の負荷変動のみを対象として判断してもよい。但し、実施例の如く直流電源部4の電圧変動も加味することにより、第2の電流検出モードから第1の電流検出モードへの切り換えをより的確に行うことができるようになる。
In the above-described embodiment, the change in step S2 in FIG. 8 is determined based on the load change and the voltage change. However, the determination is not limited to this, and only the load change of the
また、実施形態では第2の電流検出モードにおいて、180°前の位相、若しくはその近傍の位相の電流値から現在の電流値を算出したが、それに限らず、例えば180°前の前後二つの位相における電流値、或いは、180°前、及び、その近傍の位相における更に多くの複数の位相における電流値に基づき、それらから所定の計算式(演算)によって現在の電流値を算出するようにしてもよい。そのようにすることで、より正確に現在の電流値の推定を行うことが可能となる。
In the embodiment, in the second current detection mode, the current current value is calculated from the current value of the phase before 180 ° or a phase in the vicinity thereof. However, the present invention is not limited to this, for example, two phases before and after 180 ° Or the current value at a plurality of
1 インバータ装置
2、12、13 シャント抵抗
3 インバータ主回路
4 直流電源部
6 電動機
7u〜7w、8u〜8w スイッチング素子
11 制御装置
21 電流検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
該インバータ主回路の母線と直列に前記直流電源に接続された母線電流用シャント抵抗と、
前記インバータ主回路の三つのアームのうち、少なくとも二つのアームと直列に前記直流電源に接続された相電流用シャント抵抗と、
所定の周期で前記シャント抵抗に流れる電流を検出し、その検出された電流に基づいて、前記インバータ主回路のそれぞれのスイッチング素子のON/OFF動作を制御する制御手段とを備え、
該制御手段は、前記電動機の運転状態に応じて、
前記相電流用シャント抵抗にて検出された電流値を用いる第1の電流検出モードと、
特定の角度の範囲以外では前記相電流用シャント抵抗にて検出された電流値を用い、前記特定の角度の範囲では、180°前の時間に検出された電流値をこの特定の角度の範囲の電流値に換えて用い、又は、その近傍において前記相電流用シャント抵抗により検出された電流値から現在の電流値を演算によって算出し、その算出した値を前記特定の角度の範囲の電流値に換えて用いる第2の電流検出モードと、
前記母線電流用シャント抵抗にて検出された電流値を用いる第3の電流検出モードとを切り替えて実行することを特徴とするインバータ装置。 Inverter that connects three switching elements that perform opposite ON / OFF operations in series to a DC power supply and connects three arms in a three-phase bridge shape to apply a three-phase PWM three-phase pseudo-AC voltage to the motor The main circuit;
A shunt resistor for bus current connected to the DC power source in series with the bus of the inverter main circuit;
Of the three arms of the inverter main circuit, a shunt resistor for phase current connected to the DC power supply in series with at least two arms,
Control means for detecting a current flowing through the shunt resistor at a predetermined period and controlling the ON / OFF operation of each switching element of the inverter main circuit based on the detected current;
The control means, according to the operating state of the electric motor,
A first current detection mode using a current value detected by the phase current shunt resistor;
The current value detected by the phase current shunt resistor is used in a range other than the specific angle range. In the specific angle range, the current value detected at a time 180 degrees before the current value is detected. The current value is used by calculation instead of the current value detected by the phase current shunt resistor in the vicinity of the current value, and the calculated value is used as the current value in the specific angle range. A second current detection mode used instead,
An inverter device characterized by switching and executing a third current detection mode using a current value detected by the bus current shunt resistor.
高負荷状態であって負荷変動、及び、電圧変動が大きくない場合は前記第2の電流検出モードを実行し、
高負荷状態であって負荷変動、及び/又は、電圧変動が大きい場合には前記第3の電流検出モードを実行することを特徴とする請求項1に記載のインバータ装置。 The control means executes the first current detection mode when the electric motor is not in a high load state based on a voltage command value for controlling the inverter main circuit,
When the load fluctuation and the voltage fluctuation are not large in the high load state, execute the second current detection mode,
2. The inverter device according to claim 1, wherein the third current detection mode is executed when the load variation and / or the voltage variation is large in a high load state.
Priority Applications (1)
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JP2009146278A JP2011004539A (en) | 2009-06-19 | 2009-06-19 | Inverter device |
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Cited By (2)
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US9641121B2 (en) | 2013-04-12 | 2017-05-02 | Mitsubishi Electric Corporation | Power conversion device and motor drive device including power conversion device |
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2009
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