JP2012175866A - インバータ制御装置およびインバータ制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】3相モータ電気角を検出する角度検出手段(20)と、角度検出手段により検出された電気角に基づいてゲート信号を生成して複数のスイッチング素子をスイッチング動作させる制御部(30、40)とを備え、制御部は、指令電圧の位相に基づいて生成した180度通電制御の矩形波信号を基本波形として、矩形波信号におけるオン状態の期間を3等分した内の中央の期間にPWMパルスを挿入することで前記ゲート信号を生成する。
【選択図】図1
Description
このようなインバータ制御装置にあっては、デッドタイムに起因する電圧誤差の影響を改善し、高精度の電圧制御を可能とするためには、高精度の電流検出または電流推定が必要となるという課題があった。
図1は、本発明の実施の形態1におけるインバータ制御装置の構成図である。本実施の形態1におけるインバータ制御装置は、3相モータ10、位置センサ20、電圧指令生成部30、インバータ制御部40、およびインバータ50で構成されている。ここで、インバータ50は、スイッチング素子51a〜51fによる3相ブリッジ回路で構成されている。ここで、電圧指令生成部30およびインバータ制御部40は、制御部に相当する。
Vdqref=√(Vdref2+Vqref2) (1)
Vlmax=(√6/π)Vdc (2)
Duty=100×Vdqref/Vlmax (3)
Δθ=tan−1(−Vdref/Vqref) (4)
θv=θ+Δθ (5)
Vdref=−Vdqref×sinΔθ (6)
Vqref=Vdqref×cosΔθ (7)
Vuref=−√(2/3)×Vdqref×sinθv (8)
Vvref=−√(2/3)×Vdqref×sin(θv−120°) (9)
Vwref=−√(2/3)×Vdqref×sin(θv+120°) (10)
Vuv=Vu0−Vv0 (11)
Vvw=Vv0−Vw0 (12)
Vwu=Vw0−Vu0 (13)
Vu=(Vuv−Vwu)/3 (14)
Vv=(Vvw−Vuv)/3 (15)
Vw=(Vwu−Vvw)/3 (16)
先の実施の形態1では、Duty演算部41において、d軸電圧指令Vdrefおよびq軸電圧指令Vqrefに基づいて、PWMパルスのDuty比を演算する場合について説明した。これに対して、本実施の形態2では、位置センサ20を用いて検出した回転速度ωに基づいて、Duty比を演算する場合について説明する。
本実施の形態3では、スイッチング素子51a〜51fの寄生ダイオードの電圧降下Vfの影響を抑制するインバータ制御装置について説明する。
Vu0_mean1=Vdc×(100−Duty)/100 (17)
Vu0_mean2=(Vdc+Vf)×(100−Duty)/100 (18)
Vdc×(100−Duty)/100
=(Vdc+Vf)×(100−Duty2)/100 (19)
Duty2=(Duty×Vdc+Vf)/(Vdc+Vf) (20)
したがって、本実施の形態3におけるDuty演算部41またはDuty演算部41aは、上式(20)の関係式により、Duty比の補正を行う。これにより、寄生ダイオードの電圧降下Vfの影響を受けることなく、インバータ制御を行うことができる。
Claims (5)
- 3相モータ電気角を検出する角度検出手段と、
前記角度検出手段により検出された前記電気角に基づいてゲート信号を生成して複数のスイッチング素子をスイッチング動作させる制御部と
を備えたインバータ制御装置において、
前記制御部は、指令電圧の位相に基づいて生成した180度通電制御の矩形波信号を基本波形として、前記矩形波信号におけるオン状態の期間を3等分した内の中央の期間にPWMパルスを挿入することで前記ゲート信号を生成する
ことを特徴とするインバータ制御装置。 - 請求項1に記載のインバータ制御装置において、
前記制御部は、前記指令電圧の大きさに比例するように演算したDuty比を用いて前記PWMパルスを生成する
ことを特徴とするインバータ制御装置。 - 請求項1に記載のインバータ制御装置において、
前記制御部は、前記角度検出手段により検出されたモータ回転数に基づいて演算したDuty比を用いて前記PWMパルスを生成する
ことを特徴とするインバータ制御装置。 - 請求項2または3に記載のインバータ制御装置において、
前記制御部は、前記Duty比を演算する際に、前記スイッチング素子の寄生ダイオードによる電圧降下による3相モータの線間電圧実効値の低下を防止するために、前記Duty比の補正を行い、補正後のDuty比を用いて前記PWMパルスを生成する
ことを特徴とするインバータ制御装置。 - 検出された3相モータ電気角に基づいてゲート信号を生成し、複数のスイッチング素子をスイッチング動作させるインバータ制御方法において、
指令電圧の位相に基づいて180度通電制御の矩形波信号を基本波形として生成するステップと、
前記指令電圧の大きさあるいはモータ回転数に基づいてPWMパルスのDuty比を演算するステップと、
前記矩形波信号におけるオン状態の期間を3等分した内の中央の期間に、前記PWMパルスを挿入することで前記ゲート信号を生成するステップと
を備えることを特徴とするインバータ制御方法。
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