JP2022175053A - インバータ制御装置、電力変換装置 - Google Patents
インバータ制御装置、電力変換装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022175053A JP2022175053A JP2021081183A JP2021081183A JP2022175053A JP 2022175053 A JP2022175053 A JP 2022175053A JP 2021081183 A JP2021081183 A JP 2021081183A JP 2021081183 A JP2021081183 A JP 2021081183A JP 2022175053 A JP2022175053 A JP 2022175053A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage command
- phase
- voltage
- phase difference
- difference
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title abstract description 22
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 72
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 65
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 65
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
【課題】電力変換装置において発生するノイズ電流を効果的に抑制する。【解決手段】インバータ制御装置は、PWM演算部105において、交流電力の各相に対応する電圧指令を生成する電圧指令生成部1040と、電圧指令の各相間の電圧差を計算する相差計算部1044と、半導体スイッチング素子が2つの相で同時にオンとならないために必要な電圧指令の各相間の電圧の差分を表す必要相差を計算する必要相差計算部1046と、相差計算部1044により計算された電圧差と、必要相差計算部1046により計算された必要相差とを比較し、その比較結果に基づいて電圧指令を補正する電圧指令補正部1047と、搬送波を生成する搬送波生成部1048と、電圧指令補正部1047により補正された電圧指令と搬送波とを比較し、インバータの制御に用いられるPWM信号を生成するPWM信号生成部1049と、を備える。【選択図】図4
Description
本発明は、インバータ制御装置およびそれを用いた電力変換装置に関する。
近年、燃費環境や排ガス規制に対応するため、車両駆動用の交流モータを備え、交流モータが発生するトルクを利用して走行する自動車(ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車、電気自動車など)の普及が進んでいる。このような自動車では一般に、バッテリから出力される直流電力を交流電力に変換して交流モータに供給するために、半導体スイッチング素子を用いて構成された電力変換装置が搭載されている。
電力変換装置では、半導体スイッチング素子が高速にスイッチング動作することに伴ってノイズ電流が発生し、他の電子装置への悪影響を及ぼすおそれがある。そのため、ノイズ電流の抑制が課題となっている。この課題を解決する従来技術として、例えば特許文献1が知られている。特許文献1には、パルス幅変調信号の2つ以上が同時に同方向に変動することを示しているかどうかを検出し、変動することを示していると判断されるときは、パルス幅変調信号の位相を互いにずらして半導体スイッチング素子をオン・オフすることにより、電力変換装置の複数の出力端子の電位が同時に同方向に変動しないようにする技術が開示されている。
複数の半導体スイッチング素子をそれぞれスイッチング動作させることで複数相の交流電力を出力可能な電力変換装置において、異なる相の半導体スイッチング素子が同時にオンになる期間は、モータの回転数や出力トルクに応じて変化する。例えば車両のクリープ走行時など、モータの回転数と出力トルクがいずれも低い場合は、電力変換装置に対する電圧指令の基本周波数と振幅がいずれも低くなることで、異なる相の半導体スイッチング素子が同時にオンになる期間の割合が増加する。しかしながら、特許文献1の技術では、この点が特に考慮されておらず、異なる相の半導体スイッチング素子が同時にオンになるのを完全に防ぐことは困難である。また、特許文献1の技術を適用するためには、パルス幅変調信号の2つ以上が同時に同方向に変動することを検出する回路や、パルス幅変調信号の位相をずらすための遅延回路をさらに設ける必要があるため、コストアップが生じるという課題がある。さらに、パルス幅変調信号の位相をずらした場合には、その前後での信号の連続性や制御応答性の確保が困難になるという課題もある。そのため、ノイズ電流の抑制に関してさらなる改善の余地がある。
本発明は、上記課題に鑑みて、電力変換装置において発生するノイズ電流を効果的に抑制することを目的とするものである。
本発明によるインバータ制御装置は、複数の半導体スイッチング素子を有し、前記複数の半導体スイッチング素子をそれぞれスイッチング動作させることで直流電力を複数相の交流電力に変換するインバータを制御する装置であって、前記交流電力の各相に対応する電圧指令を生成する電圧指令生成部と、前記電圧指令の各相間の電圧差を計算する相差計算部と、前記半導体スイッチング素子が2つの相で同時にオンとならないために必要な前記電圧指令の各相間の電圧の差分を表す必要相差を計算する必要相差計算部と、前記相差計算部により計算された前記電圧差と、前記必要相差計算部により計算された前記必要相差とを比較し、その比較結果に基づいて前記電圧指令を補正する電圧指令補正部と、搬送波を生成する搬送波生成部と、前記電圧指令補正部により補正された前記電圧指令と前記搬送波とを比較し、前記インバータの制御に用いられるPWM信号を生成するPWM信号生成部と、を備える。
本発明による電力変換装置は、上記のインバータ制御装置と、前記インバータ制御装置により制御される前記インバータと、電源から前記インバータに入力される前記直流電力を平滑化する平滑キャパシタと、を備える。
本発明による電力変換装置は、上記のインバータ制御装置と、前記インバータ制御装置により制御される前記インバータと、電源から前記インバータに入力される前記直流電力を平滑化する平滑キャパシタと、を備える。
本発明によれば、電力変換装置において発生するノイズ電流を効果的に抑制することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。
図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
同一あるいは同様な機能を有する構成要素が複数ある場合には、同一の符号に異なる添字を付して説明する場合がある。ただし、これらの複数の構成要素を区別する必要がない場合には、添字を省略して説明する場合がある。
また、以下の説明では、プログラムを実行して行う処理を説明する場合があるが、プログラムは、プロセッサ(例えばCPU、GPU)によって実行されることで、定められた処理を、適宜に記憶資源(例えばメモリ)および/またはインターフェースデバイス(例えば通信ポート)等を用いながら行うため、処理の主体がプロセッサとされてもよい。同様に、プログラムを実行して行う処理の主体が、プロセッサを有するコントローラ、装置、システム、計算機、ノードであってもよい。プログラムを実行して行う処理の主体は、演算部であれば良く、特定の処理を行う専用回路(例えばFPGAやASIC)を含んでいてもよい。
プログラムは、プログラムソースから計算機のような装置にインストールされてもよい。プログラムソースは、例えば、プログラム配布サーバまたは計算機が読み取り可能な記憶メディアであってもよい。プログラムソースがプログラム配布サーバの場合、プログラム配布サーバはプロセッサと配布対象のプログラムを記憶する記憶資源を含み、プログラム配布サーバのプロセッサが配布対象のプログラムを他の計算機に配布してもよい。また、以下の説明において、2以上のプログラムが1つのプログラムとして実現されてもよいし、1つのプログラムが2以上のプログラムとして実現されてもよい。
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る電力変換装置を含むモータ駆動システムの構成図である。
以下、本発明の第1の実施形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る電力変換装置を含むモータ駆動システムの構成図である。
図1に示すモータ駆動システムは、電力変換装置100、電源200およびモータ300が互いに接続されることで構成される。電力変換装置100は直流ケーブルを介して電源200と接続されており、交流ケーブルを介してモータ300と接続されている。このモータ駆動システムは、例えば電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両に搭載され、モータ300を駆動源として電動車両を走行させるために用いられる。
電源200は、電力変換装置100へ直流電力を供給する直流電源である。例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両に搭載されるモータ駆動システムでは、リチウムイオン電池等の二次電池を多数接続して構成された数百ボルトの高電圧バッテリを電源200に用いることができる。また、例えばX線診断装置などの医療装置において用いられるモータ駆動システムでは、商用の交流電源を整流回路やコンバ-タを用いて直流電源に変換することで、電源200を得ることができる。
モータ300は、電力変換装置100から出力される交流電力に応じて、不図示の固定子に設けられた各相のコイルに電流が流れることにより、不図示の回転子が回転駆動する。これにより、モータ300は電力変換装置100の負荷として作用する。
電力変換装置100、電源200およびモータ300は、フレームグランド用のグランド接続点Gp、Gb、Gmをそれぞれ有している。これらの各接続点は、共通の接地線を介して電気的に接地されている。
電力変換装置100は、電源200から入力される直流電流に重畳されるコモンモードノイズ電流を低減するためのDCフィルタであるノイズフィルタ40を有している。さらに、インバータ制御装置10、ゲートドライブ回路20、インバータ30、平滑キャパシタ50および筐体60を有している。
筐体60は、電力変換装置100の各構成要素を収納する金属製のケースである。なお、図1では筐体60に格納される回路や素子のうち、本実施形態のモータ駆動システムの説明において必要なもののみを図示している。筐体60は、グランド接続点Gpにおいて前述の接地線と電気的に接続されており、電力変換装置100のフレームグランドとして利用される。ノイズフィルタ40は、筐体60と接続されることで電気的に接地されている。
インバータ30は、ノイズフィルタ40を介して電源200と接続される。平滑キャパシタ50は、インバータ30と並列に接続されており、電源200からインバータ30に入力される直流電力を平滑化する。インバータ30は、IGBT、MOSFET、SiC、GaNなどの半導体スイッチング素子Sup,Sun,Sbp,Svn,Swp,Swnを用いて構成されたパワーモジュールであり、インバータ制御装置10の制御に応じてこれらの半導体スイッチング素子をスイッチング動作させることで、直流電力から交流電力への電力変換を行う。この電力変換動作によって生成された交流電力は、インバータ30からモータ300へ出力される。
インバータ30とモータ300の間の電流経路には、電流センサ302が配置されている。電流センサ302は、モータ300を通電する三相交流電流Iu、Iv、Iw(U相交流電流Iu、V相交流電流IvおよびW相交流電流Iw)を検出する。電流センサ302は、例えばホール電流センサ等を用いて構成される。電流センサ302による三相交流電流Iu、Iv、Iwの検出結果はインバータ制御装置10に入力され、インバータ制御装置10が行うPWM信号の生成に利用される。なお、三相交流電流Iu、Iv、Iwのうち2相分の交流電流を電流センサ302によって検出し、残る1相の交流電流は、三相交流電流Iu、Iv、Iwの和が零であることから算出してもよい。また、電源200からインバータ30に流入するパルス状の直流電流を、平滑キャパシタ50とインバータ30の間に挿入されたシャント抵抗等によって検出し、この直流電流とインバータ30からモータ300に印加される三相交流電圧Vu、Vv、Vwに基づいて三相交流電流Iu、Iv、Iwを求めてもよい。
モータ300には、回転子の回転位置θを検出するための回転位置センサ301が取り付けられている。電力変換装置100は、回転位置センサ301の検出信号に基づいて、回転子の回転位置θを演算する。なお、回転位置センサ301には、鉄心と巻線とから構成されるレゾルバがより好適であるが、GMRセンサなどの磁気抵抗素子や、ホール素子を用いたセンサであっても問題ない。回転子の磁極位置を測定することができれば、任意のセンサを回転位置センサ301として用いることができる。あるいは回転位置センサ301の検出信号を用いず、モータ300に流れる三相交流電流Iu、Iv、Iwや、モータ300に印加される三相交流電圧Vu、Vv、Vwを用いて回転位置θを推定してもよい。
インバータ制御装置10は、三相交流電流Iu、Iv、Iwおよび回転位置θに基づいて所定の演算処理を実行することにより、インバータ30の各半導体スイッチング素子をスイッチング動作させるためのパルス幅変調信号(PWM信号)を生成する。インバータ制御装置10により生成されたPWM信号は、ゲートドライブ回路20を介してインバータ30へ出力され、半導体スイッチング素子Sup,Sun,Sbp,Svn,Swp,Swnがそれぞれ有するゲート端子に入力される。これにより、各半導体スイッチング素子のスイッチング動作が制御される。
インバータ制御装置10は、上記のようにゲートドライブ回路20を介してインバータ30の各半導体スイッチング素子へPWM信号を出力することにより、インバータ30の動作制御を行う。これにより、電力変換装置100からモータ300へ出力される交流電力の電圧や電流を制御することができる。なお、インバータ制御装置10は、例えばマイクロコンピュータを用いて構成され、マイクロコンピュータにおいて所定のプログラムを実行することにより、インバータ30の動作制御を行う。あるいは、LSI、FPGA、ASIC等の集積回路を用いて、インバータ制御装置10によるインバータ30の動作制御を実現してもよい。
次に、モータ駆動システム1においてインバータ30の動作により発生するインバータノイズについて、図2を参照して説明する。
インバータ制御装置10の制御に応じてインバータ30の各半導体スイッチング素子をスイッチング動作させると、インバータ30からモータ300へ三相交流電流が流れる。このとき、各半導体スイッチング素子がオフからオンに切り替えられるタイミングに応じて流れる突入電流が、モータ300において各相のコイルと筐体間に形成される寄生容量303を介してフレームグランドに流れることにより、コモンモードノイズ電流が発生する。特に図2に示すように、インバータ30において2相分の半導体スイッチング素子がオンになるタイミングが一致すると、各相の半導体スイッチング素子が個別にオンになる場合と比べて、モータ300に流れる突入電流が2倍に増加する。その結果、コモンモードノイズ電流も2倍に増加してしまう。なお図2の例では、U相上アームに対応する半導体スイッチング素子Supと、V相上アームに対応する半導体スイッチング素子Svpとが同時にオンされることで流れる突入電流の経路304,305を示しているが、他の相の組み合わせでも同様である。
モータ駆動システム1において発生するコモンモードノイズ電流は、インバータ30とモータ300を流れる交流電流などに重畳されて高周波の放射ノイズを引き起こす。この放射ノイズは、モータ駆動システム1の周囲に配置された他の装置等に対して悪影響を及ぼすおそれがあるため、なるべく抑制しなければならない。特に近年では、EMC(Electromagnetic Compatibility)規格の厳格化に伴い、コモンモードノイズ電流の低減が強く求められている。
そこで本発明では、インバータ制御装置10において、2相以上の半導体スイッチング素子が同時にオンとならないように、各半導体スイッチング素子に対して出力するPWM信号を調節する。これにより、コモンモードノイズ電流の増加を抑制するようにしている。以下では、その具体的な方法について説明する。
図3は、本発明の第1の実施形態に係るインバータ制御装置10の機能ブロック図である。本実施形態のインバータ制御装置10は、トルク指令生成部101、電流指令生成部102、電流制御部103、dq/三相電圧変換部104、PWM演算部105、回転位置演算部106、モータ速度演算部107、位相補償部108,109、三相電流演算部110、三相/dq電流変換部111の各機能ブロックを有している。インバータ制御装置10は、例えばマイクロコンピュータにより構成され、マイクロコンピュータにおいて所定のプログラムを実行することにより、これらの機能ブロックを実現することができる。あるいは、これらの機能ブロックの一部または全部をロジックICやFPGA等のハードウェア回路を用いて実現してもよい。
トルク指令生成部101は、モータ速度演算部107から入力されるモータ300の回転速度ωに基づいて、モータ300に対するトルク指令T*を生成する。このときトルク指令生成部101は、回転速度ωに加えて、例えばアクセル開度や電源200の直流電圧などを用いて、トルク指令T*を生成することができる。
電流指令生成部102は、トルク指令生成部101により生成されたトルク指令T*に基づき、モータトルクの関係式あるいはマップを用いて、d軸電流指令Id*とq軸電流指令Iq*を生成する。
電流制御部103は、電流指令生成部102により生成されたd軸電流指令Id*およびq軸電流指令Iq*と、三相/dq電流変換部12から入力されるd軸電流検出値Idおよびq軸電流検出値Iqとがそれぞれ一致するように、d軸電圧指令Vd*およびq軸電圧指令Vq*を演算する。
dq/三相電圧変換部104は、位相補償部108から入力される位相補償後の回転位置θc1に基づいて、d軸電圧指令Vd*とq軸電圧指令Vq*をUVW変換した三相電圧指令値であるU相電圧指令値Vu*、V相電圧指令値Vv*、W相電圧指令値Vw*を演算する。
PWM演算部105は、dq/三相電圧変換部104により求められた三相電圧指令値(U相電圧指令値Vu*、V相電圧指令値Vv*およびW相電圧指令値Vw*)に基づき、U相、V相、W相の各相に対してパルス状の電圧を生成する。そして、生成したパルス状の電圧に基づいて所定のPWM演算を行い、インバータ30の各相の半導体スイッチング素子に対するPWM信号を生成する。このとき、各相の上アームのPWM信号をそれぞれ論理反転させることで、各相の下アームのPWM信号を生成することができる。なお、PWM演算部105の詳細は、図4を参照して後述する。
PWM演算部105が生成したPWM信号は、インバータ制御装置10からゲートドライブ回路20に出力され、ゲートドライブ回路20によって所定の電圧信号に変換された後、インバータ30に出力される。これにより、インバータ30の各半導体スイッチング素子がオン/オフ制御され、インバータ30の出力電圧が調整される。
回転位置演算部106は、回転位置センサ301の検出信号からモータ300の回転子の位置(角度)を示す回転位置θを演算する。
モータ速度演算部107は、回転位置θの時間変化からモータ300の回転速度(回転数)ωを演算する。
位相補償部108,109は、回転位置θに対して、回転位置演算部106による演算遅れ時間を考慮した位相補償を行うことにより、位相補償後の回転位置θc1,θc2をそれぞれ求める。位相補償部108により求められた位相補償後の回転位置θc1はdq/三相電圧変換部104に入力され、位相補償部109により求められた位相補償後の回転位置θc2は三相/dq電流変換部111に入力される。
三相電流演算部110は、電流センサ302の検出信号から三相交流電流Iu、Iv、Iwの検出値をそれぞれ演算する。
三相/dq電流変換部111は、位相補償部109から入力される位相補償後の回転位置θc2に基づいて、三相交流電流Iu、Iv、Iwの検出値をdq変換したd軸電流検出値Idおよびq軸電流検出値Iqを演算する。
続いて、PWM演算部105の詳細を以下に説明する。図4は、本発明の第1の実施形態に係るPWM演算部105の機能ブロック図である。本実施形態のPWM演算部105は、電圧指令生成部1040、相差計算部1044、必要ずれ計算部1045、必要相差計算部1046、電圧指令補正部1047、搬送波生成部1048、PWM信号生成部1049、デッドタイム補正部1050の各機能ブロックを有して構成される。
電圧指令生成部1040は、図3のdq/三相電圧変換部104から入力される三相電圧指令値Vu*、Vv*、Vw*に基づいて、インバータ30において直流電力を電力変換することで生成される交流電力の各相に対応する電圧指令を生成する。電圧指令生成部1040は、基本波生成部1041、3次高調波生成部1042および加算部1043を含んで構成される。
基本波生成部1041は、三相電圧指令値Vu*、Vv*、Vw*にそれぞれ対応するUVW各相の基本波を生成する。ここでは、例えばU相電圧指令値Vu*に基づく正弦波をU相の基本波として生成し、これに電気角120°、240°の位相差をそれぞれ加えることで、V相およびW相の基本波を生成することができる。これ以外にも、三相電圧指令値Vu*、Vv*、Vw*からUVW各相の基本波に相当する正弦波を生成できるものであれば、任意の生成方法を用いて基本波生成部1041を実現することができる。
3次高調波生成部1042は、三相電圧指令値Vu*、Vv*、Vw*に基づき、UVW各相の基本波に対する3次高調波を生成する。
加算部1043は、UVW各相について、基本波生成部1041が生成した基本波に3次高調波生成部1042が生成した3次高調波を加算することで、正弦波に3次高調波が重畳された電圧指令を生成する。これにより、電圧指令生成部1040において三相電圧指令値Vu*、Vv*、Vw*に基づく電圧指令が生成される。
なお、図4では基本波生成部1041、3次高調波生成部1042および加算部1043を用いて電圧指令生成部1040を構成する例を示したが、電圧指令生成部1040の構成はこれに限定されない。例えば、基本波生成部1041のみを用いて電圧指令生成部1040を構成することにより、3次高調波が重畳されない電圧指令を生成してもよい。あるいは、電圧指令生成部1040において予め記憶されたマップ情報を用いて、三相電圧指令値Vu*、Vv*、Vw*に基づく電圧指令を生成してもよい。これ以外にも、任意の方法で三相電圧指令値Vu*、Vv*、Vw*から電圧指令が生成されるように、電圧指令生成部1040の構成を定めることができる。
相差計算部1044は、電圧指令生成部1040により生成された電圧指令のUVW各相間の電圧差を計算する。ここでは、例えばU相電圧指令とV相電圧指令の差分を表すUV相差と、V相電圧指令とW相電圧指令の差分を表すVW相差と、W相電圧指令とU相電圧指令の差分を表すWU相差とが計算される。
必要ずれ計算部1045は、インバータ30の各半導体スイッチング素子が2つの相で同時にオンとならないために必要な電圧指令の各相間の時間差を計算する。必要ずれ計算部1045による時間差の計算方法の詳細は後述する。なお、実験等により得られたコモンモード電流の測定値などに基づいて予め設定された時間差の値を必要ずれ計算部1045に入力して保持しておき、その値を必要ずれ計算部1045から出力するなどの方法により、必要ずれ計算部1045の演算処理を省略してもよい。また、下記のように必要ずれ計算部1045が不要となる場合には、PWM演算部105から必要ずれ計算部1045を削除してもよい。
必要相差計算部1046は、必要ずれ計算部1045により計算された時間差に基づいて、インバータ30の各半導体スイッチング素子が2つの相で同時にオンとならないために必要な電圧指令の各相間の差分を表す必要相差を計算する。必要相差計算部1046による必要相差の計算方法の詳細は後述する。なお、予め計算された必要相差の値を必要相差計算部1046に入力して保持しておき、その値を必要相差計算部1046から出力するなどの方法により、必要相差計算部1046の演算処理を省略してもよい。この場合には、必要相差計算部1046において、必要ずれ計算部1045が計算した時間差から必要操作を計算する必要がない。そのため、PWM演算部105において必要ずれ計算部1045は不要となる。
電圧指令補正部1047は、相差計算部1044により計算された電圧指令のUVW各相間の電圧差と、必要相差計算部1046により計算された必要相差とを比較し、その比較結果に基づいて、電圧指令生成部1040により生成された電圧指令を補正する。ここでは、電圧指令の各相間の電圧差が必要相差よりも小さい場合に、各相間の電圧差と必要相差が実質的に一致するように電圧指令を補正する。電圧指令補正部1047により補正された電圧指令は、電圧指令補正部1047から補正後の電圧指令として出力され、PWM信号生成部1049に入力される。
なお、電圧指令の各相間の電圧差が必要相差以上の場合、電圧指令補正部1047は電圧指令の補正を実施せず、電圧指令生成部1040により生成された電圧指令をそのまま補正後の電圧指令として出力する。
搬送波生成部1048は、PWM信号の生成に用いられる搬送波として、例えば所定の周期で連続的に変化する三角波やのこぎり波を生成する。なお、図3のモータ速度演算部107により演算されるモータ300の回転速度ωに応じて、搬送波生成部1048が生成する搬送波の周波数を変化させてもよい。
PWM信号生成部1049は、電圧指令補正部1047から入力される補正後の電圧指令に対して、搬送波生成部1048により生成された搬送波を用いて所定のPWM演算を行うことにより、インバータ30の各相の半導体スイッチング素子に対するPWM信号を生成する。このときPWM信号生成部1049は、補正後の電圧指令と搬送波とを比較し、その比較結果に応じたパルス状のPWM信号を生成することで、補正後の電圧指令値に応じたパルス幅のPWM信号を生成することができる。
デッドタイム補正部1050は、PWM信号生成部1049により生成されたPWM信号に対して所定のデッドタイム補正を行う。このデッドタイム補正部1050によりデッドタイム補正が行われたPWM信号が、PWM演算部105からゲートドライブ回路20を介して、インバータ30の各半導体スイッチング素子に出力される。
次に、必要ずれ計算部1045と必要相差計算部1046によりそれぞれ計算される時間差と必要相差について、図5~9を参照して以下に説明する。
図5は、半導体スイッチング素子において2相同時オンが発生するタイミングの説明図である。図5において、符号51、52、53にそれぞれ示す波形は、UVW各相の電圧指令波形の例を表している。なお、図5では各相の電圧指令の値を、所定の基準値により規格化された相対値で示している。
図5中に丸印で示した符号54~59の各点は、UVW3相のうちいずれか2相の電圧指令波形が重なるタイミングを示している。これらのタイミングでは、インバータ30において2相分の半導体スイッチング素子が同時にオンになる2相同時オンが発生する。
具体的には、U相電圧指令とW相電圧指令が重なる点54では、U相上アームの半導体スイッチング素子Supと、W相上アームの半導体スイッチング素子Swpとが同時にオンとなる。U相電圧指令とV相電圧指令が重なる点55では、U相上アームの半導体スイッチング素子Supと、V相上アームの半導体スイッチング素子Svpとが同時にオンとなる。V相電圧指令とW相電圧指令が重なる点56では、V相上アームの半導体スイッチング素子Svpと、W相上アームの半導体スイッチング素子Swpとが同時にオンとなる。
また、V相電圧指令とW相電圧指令が重なる点57では、V相下アームの半導体スイッチング素子Svnと、W相下アームの半導体スイッチング素子Swnとが同時にオンとなる。U相電圧指令とW相電圧指令が重なる点58では、U相下アームの半導体スイッチング素子Sunと、W相下アームの半導体スイッチング素子Swnとが同時にオンとなる。U相電圧指令とV相電圧指令が重なる点59では、U相下アームの半導体スイッチング素子Sunと、V相上アームの半導体スイッチング素子Svnとが同時にオンとなる。
図6は、2相同時オンによるコモンモード電流の増加の説明図である。図6(a)は、2相同時オン時のゲート電圧とコモンモード電流の関係を示している。図6(a)の下段に示すグラフにおいて、符号61,62にそれぞれ示すゲート電圧は、2つの相で上アームまたは下アームのいずれかを構成する各半導体スイッチング素子のゲート電圧の例を示している。これらのゲート電圧が同じタイミングで所定の閾値をそれぞれ超えることで、2相の半導体スイッチング素子が同時にオンとなり、図6(a)の上段に示すようなコモンモード電流が発生する。
図6(b)は、2相がずれてオンになるときのゲート電圧とコモンモード電流の関係を示している。図6(b)の下段に示すグラフでは、符号61,62にそれぞれ示すゲート電圧が互いにずれており、これらのゲート電圧が異なるタイミングで所定の閾値をそれぞれ超えることで、2相の半導体スイッチング素子が約0.4μsのタイミング差でオンとなっている。このとき発生するコモンモード電流のピーク値は、図6(b)の上段に示すように、図6(a)と比べて小さくなる。
図6(a)と図6(b)を比較すると、図6(a)に示すコモンモード電流のピーク値は、図6(b)に示すコモンモード電流のピーク値に対して約2倍となっている。これにより、2相同時オン時に発生するコモンモードノイズ電流の最大値は、2相がずれてオンになるときのコモンモードノイズ電流の最大値と比べて、2倍程度まで増加することが分かる。
図6から、コモンモード電流を低減するためには、2相の半導体スイッチングに対してゲート電圧を互いにずらすことでオンタイミング差を設け、2相同時オンが発生するのを避けることが重要であることが分かる。
図7は、2相の半導体スイッチング素子がオンになるタイミング差とコモンモード電流の最大値との関係を示す図である。図7に示すように、オンタイミング差が小さい領域では、オンタイミング差の増加に対してほぼ一定の割合でコモンモード電流の最大値が減少していくが、オンタイミング差が100~120ns程度よりも大きくなると、それ以上オンタイミング差が増加してもコモンモード電流の最大値はあまり減少しなくなる。
図7から、コモンモード電流を十分に低減するためには、120ns以上のオンタイミング差を確保すればよいことが分かる。これは、1相の半導体スイッチング素子をオンしたときに生じるコモンモード電流のピーク波形の半値幅におおよそ等しい。すなわち、コモンモード電流のピーク波形の半値幅に相当する時間差が、コモンモード電流の抑制に必要なオンタイミングの差(以下、「必要オンタイミング差」と称する)である。
図4に示したPWM演算部105の機能ブロック図において、必要ずれ計算部1045は、インバータ30の各半導体スイッチング素子が2つの相で同時にオンとならないために必要な電圧指令の各相間の時間差として、上記の必要オンタイミング差を計算する。必要オンタイミング差は、例えば、予め実験等で得られた1相の半導体スイッチング素子をオンしたときのコモンモード電流におけるピーク波形の半値幅を測定し、その測定結果を示す情報をインバータ制御装置10において保持しておくことにより、必要ずれ計算部1045がその情報を取得して計算することができる。あるいは、所定の計算式等を用いて必要オンタイミング差を計算してもよい。これ以外にも、必要オンタイミング差を適切に計算できれば、必要ずれ計算部1045では任意の計算方法を利用することができる。
図8は、電圧指令の相差とゲート電圧のずれとの関係の説明図である。図8(a)は2相間の電圧指令の相差の例を示し、図8(b)は相差に応じたゲート電圧の時間ずれを示している。なお、図8(a)でも図5と同様に、各相の電圧指令の値を所定の基準値により規格化された相対値で示している。
図8(a)において、例えば2相の電圧指令波形81,82が重なるタイミングの近傍に時刻T1を設定し、この時刻T1におけるこれらの電圧指令間の差を相差83と定義する。図8(b)において、ゲート電圧波形91,92は、図8(a)の時刻T1における電圧指令波形81,82の値に応じたゲート電圧波形の例を示している。これらのゲート電圧波形91,92の間には、相差83に応じた時間ずれが存在する。ゲート電圧波形91,92を2相の半導体スイッチング素子にそれぞれ入力した場合、この相差83に応じた時間ずれが、各半導体スイッチング素子のオンタイミング差となる。
図9は、半導体スイッチング素子のオンタイミング差と相差との関係の一例を示す図である。図9に示すように、オンタイミング差と相差は略比例関係にある。なお、図9における相差の値は、図8(a)における各相の電圧指令の相対値に対応している。
このように、2相の電圧指令間の電圧差である相差に応じて、各半導体スイッチング素子のオンタイミング差が定まる。したがって、図5の点54~59に示したように、UVW各相のうちいずれか2相の電圧指令波形が重なる各タイミングにおいて、前述の必要オンタイミング差が得られるような相差を当該2相の電圧指令波形に対して設定することにより、2相同時オンが発生するのを避けられることが分かる。
図4に示したPWM演算部105の機能ブロック図において、必要相差計算部1046は、インバータ30の各半導体スイッチング素子が2つの相で同時にオンとならないために必要な電圧指令の各相間の差分を表す必要相差を、必要ずれ計算部1045により計算された必要オンタイミング差に応じて決定する。例えば図9の例において、必要オンタイミング差が120nsの場合、必要相差の値は電圧指令の相対値で約0.002と求められる。
次に、電圧指令補正部1047による電圧指令の補正方法について、図10を参照して以下に説明する。
図10は、本発明の第1の実施形態に係る電圧指令の補正とコモンモードノイズ電流の抑制効果との関係を示す図である。図10(a)は、U相電圧指令とW相電圧指令の補正前後の電圧指令波形の例を示している。図10(a)において、符号121,122に示す実線の波形は、電圧指令補正部1047による補正前のU相とW相の電圧指令をそれぞれ示し、符号123,124に示す破線の波形は、電圧指令補正部1047により波形121,122をそれぞれ補正して得られた補正後のU相とW相の電圧指令をそれぞれ示している。なお図10(a)の波形121,122は、図5に例示したU相とW相の電圧指令波形51,53のうち、U相上アームの半導体スイッチング素子SupとW相上アームの半導体スイッチング素子Swpが同時にオンとなる点54の付近を拡大して示したものである。
図10(a)において、点54の前後の所定範囲では、電圧指令生成部1040により生成される補正前のU相とW相の電圧指令波形121,122の間の差分が、必要相差計算部1046により計算される必要相差126よりも小さくなっている。そのため、電圧指令補正部1047は、この範囲を補正範囲125に設定し、補正範囲125において電圧指令波形121,122の間に必要相差126と同程度の差分が確保されるように、電圧指令波形121,122を補正する。
具体的には、電圧指令補正部1047は図10(a)に示すように、補正範囲125に対して点54を中心に必要相差126と同じ間隔で下側指令値127と上側指令値128を設定する。そして、補正前の電圧指令波形121,122のうち低い方を下側指令値127に、高い方を上側指令値128にそれぞれ一致させるように、これらの値を補正する。これにより、補正後のU相とW相の電圧指令波形123,124の間の電圧差が必要相差126と一致するように、これらの値を算出することができる。
なお、図10(a)では点54の付近を拡大して示しているため、補正範囲125は、電圧指令波形の全体から見るとほんの僅かな期間に過ぎない。そのため、電圧指令波形121,122を上記のように補正しても、モータ300の駆動にはほとんど影響を及ぼさない。
また、図10(a)ではU相電圧指令とW相電圧指令の補正例について説明したが、他の2相の組み合わせについても同様に、各相間の電圧差が必要相差と一致するように、各相の電圧指令の値を補正することができる。
図10(b)は、図10(a)に示した補正後の電圧指令波形123,124を用いて図4のPWM信号生成部1049が生成するPWM信号により、インバータ30の各半導体スイッチング素子をオン・オフさせたときに発生するコモンモードノイズ電流の例を示している。図10(b)から、電圧指令補正部1047による補正後の電圧指令を用いることで、補正範囲125において他の期間と同程度までコモンモードノイズ電流が抑制されていることが分かる。
なお、電圧指令補正部1047が行う電圧指令補正によるコモンモードノイズ電流の抑制効果は、モータ300のトルクや回転速度が低いほど高くなる。この点について、以下に図11を参照して説明する。
図11は、電動車両の走行状態とコモンモードノイズ電流との関係を示す図である。図11(a)は、本実施形態のモータ駆動システム1を搭載した電動車両が高速走行している場合のU相電圧指令およびV相電圧指令とコモンモード電流との関係の一例を示している。図11(a)のように電動車両が高速走行している場合、モータ駆動システム1においてモータ300は、高トルク・高回転状態となる。一方、図11(b)は、本実施形態のモータ駆動システム1を搭載した電動車両がクリープ走行している場合のU相電圧指令およびV相電圧指令とコモンモード電流との関係の一例を示している。図11(b)のクリープ走行時のように電動車両が低速走行している場合、モータ駆動システム1においてモータ300は、低トルク・低回転状態となる。
図11(a)と図11(b)を比較すると、図11(b)ではU相電圧指令およびV相電圧指令の変化の傾きが、図11(a)と比べて小さくなっている。そのため、これらの電圧指令間の電圧差が必要相差よりも小さくなる期間が相対的に長くなり、これに伴って、コモンモードノイズ電流が2倍となる期間も長くなっている。したがって、図11(b)の場合の方が、電圧指令補正部1047が行う電圧指令補正によるコモンモードノイズ電流の抑制効果が高いことが分かる。
以上説明した本発明の第1の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
(1)インバータ制御装置10は、複数の半導体スイッチング素子を有し、複数の半導体スイッチング素子をそれぞれスイッチング動作させることで直流電力を複数相の交流電力に変換するインバータ30を制御する装置である。インバータ制御装置10は、PWM演算部105において、交流電力の各相に対応する電圧指令を生成する電圧指令生成部1040と、電圧指令の各相間の電圧差を計算する相差計算部1044と、半導体スイッチング素子が2つの相で同時にオンとならないために必要な電圧指令の各相間の電圧の差分を表す必要相差を計算する必要相差計算部1046と、相差計算部1044により計算された電圧差と、必要相差計算部1046により計算された必要相差とを比較し、その比較結果に基づいて電圧指令を補正する電圧指令補正部1047と、搬送波を生成する搬送波生成部1048と、電圧指令補正部1047により補正された電圧指令と搬送波とを比較し、インバータ30の制御に用いられるPWM信号を生成するPWM信号生成部1049と、を備える。このようにしたので、電力変換装置100において発生するノイズ電流を効果的に抑制することができる。
(2)電圧指令補正部1047は、図10に示すように、電圧指令の各相間の電圧差が必要相差よりも小さい場合に、その電圧差と必要相差が実質的に一致するように電圧指令を補正する。このようにしたので、UVW各相のうちいずれか2相の電圧指令波形が重なる各タイミングにおいて2相同時オンが発生するのを確実に回避し、コモンモードノイズ電流を抑制することができる。
(3)インバータ制御装置10は、PWM演算部105において、半導体スイッチング素子が2つの相で同時にオンとならないために必要な電圧指令の各相間の時間差を計算する必要ずれ計算部1045を備える。必要相差計算部1046は、必要ずれ計算部1045により計算された時間差に基づいて必要相差を計算する。このようにしたので、必要相差計算部1046において、半導体スイッチング素子が2つの相で同時にオンとならないために必要な電圧指令の各相間の電圧の差分を表す必要相差を、容易かつ確実に計算することができる。
(4)必要ずれ計算部1045は、1相の半導体スイッチング素子をオンしたときにインバータ30に流れるコモンモード電流のピーク波形の半値幅に基づいて、各相間の時間差を計算する。このようにしたので、半導体スイッチング素子が2つの相で同時にオンとならないために必要な電圧指令の各相間の時間差を正確に計算することができる。
(第2の実施形態)
続いて、本発明の第2の実施形態を説明する。本実施形態では、必要相差に応じて電圧指令を補正する際に、PWM信号の生成に用いられる搬送波の周波数を併せて補正することで、コモンモードノイズ電流をさらに抑制する例を説明する。
続いて、本発明の第2の実施形態を説明する。本実施形態では、必要相差に応じて電圧指令を補正する際に、PWM信号の生成に用いられる搬送波の周波数を併せて補正することで、コモンモードノイズ電流をさらに抑制する例を説明する。
本実施形態のインバータ制御装置は、図3に示した第1の実施形態のインバータ制御装置10とほぼ同様の構成を有している。ただし、図3のPWM演算部105は、本実施形態では別の機能構成を有するPWM演算部105Aに置き換えられている。そのため以下では、本実施形態のインバータ制御装置を「インバータ制御装置10A」と称する。
図12は、本発明の第2の実施形態に係るPWM演算部105Aの機能ブロック図である。本実施形態のPWM演算部105Aは、第1の実施形態で説明した図4のPWM演算部105と比べて、搬送波補正部1051をさらに有する点が異なっている。
搬送波補正部1051は、相差計算部1044により計算された電圧指令のUVW各相間の電圧差と、必要相差計算部1046により計算された必要相差とを比較し、その比較結果に基づいて、搬送波生成部1048が生成する搬送波の周波数を補正する。ここでは、電圧指令補正部1047が電圧指令の補正を行う場合と同様に、電圧指令の各相間の電圧差が必要相差よりも小さい場合に、補正後の周波数が補正前よりも低い周波数となるように、搬送波の周波数を補正する。このとき、補正前後で周波数をステップ状に切り替えてもよいし、周波数を徐々に変化させてもよい。
搬送波生成部1048は、搬送波補正部1051により補正された周波数に従って搬送波を生成し、PWM信号生成部1049へ出力する。
上記のようにすることで、電圧指令の補正が行われる期間では、PWM信号の生成に用いられる搬送波の周波数を下げて、PWM信号の周波数を低下させることができる。そのため、PWM信号の出力に応じて行われる半導体スイッチング素子のオン・オフによるコモンモードノイズ電流の発生をさらに抑えることが可能となる。
図13は、本発明の第2の実施形態に係る電圧指令の補正とコモンモードノイズ電流の抑制効果との関係を示す図である。図13(a)は、U相電圧指令とW相電圧指令の補正前後の電圧指令波形の例を示しており、第1の実施形態で説明した図10(a)と同様の図である。すなわち、図13(a)において、符号141,142に示す実線の波形は、電圧指令補正部1047による補正前のU相とW相の電圧指令をそれぞれ示し、符号143,144に示す破線の波形は、電圧指令補正部1047により波形141,142をそれぞれ補正して得られた補正後のU相とW相の電圧指令をそれぞれ示している。また、補正範囲145は、点54の前後で電圧指令波形141,142の間の差分が必要相差146よりも小さくなっている区間に対応して設定され、この補正範囲145に渡って点54を中心に必要相差146と同じ間隔で、補正後の電圧指令波形143,144に対する下側指令値147と上側指令値148が設定される。
図13(b)は、図13(a)に示した補正後の電圧指令波形143,144を用いて図12のPWM信号生成部1049が生成するPWM信号により、インバータ30の各半導体スイッチング素子をオン・オフさせたときに発生するコモンモードノイズ電流の例を示している。図13(b)では、搬送波補正部1051による補正後の周波数で搬送波生成部1048が生成する搬送波を用いてPWM信号が生成されることにより、第1の実施形態で説明した図10(b)と比べて、補正範囲145におけるコモンモードノイズ電流の発生が抑制されていることが分かる。
以上説明した本発明の第2の実施形態によれば、インバータ制御装置10Aは、PWM演算部105Aにおいて、相差計算部1044により計算された電圧差と、必要相差計算部1046により計算された必要相差とを比較し、その比較結果に基づいて搬送波の周波数を補正する搬送波補正部1051を備える。具体的には、搬送波補正部1051は、電圧指令の各相間の電圧差が必要相差よりも小さい場合に、搬送波の周波数を補正前よりも低い周波数に補正する。搬送波生成部1048は、搬送波補正部1051により補正された周波数で搬送波を生成する。このようにしたので、電力変換装置100において発生するノイズ電流をさらに効果的に抑制することができる。
なお、上述の各実施形態では、インバータ制御装置単体について説明したが、当該上述の機能を有していれば、インバータ制御装置とインバータが一体化したインバータ装置や、インバータ装置とモータが一体化したモータ駆動システムにも本発明を適用できる。
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
10:インバータ制御装置、20:ゲートドライブ回路、30:インバータ、40:ノイズフィルタ、50:平滑キャパシタ、60:筐体、100:電力変換装置、101:トルク指令生成部、102:電流指令生成部、103:電流制御部、104:dq/三相電圧変換部、105,105A:PWM演算部、106:回転位置演算部、107:モータ速度演算部、108,109:位相補償部、110:三相電流演算部、111:三相/dq電流変換部、1040:電圧指令生成部、1041:基本波生成部、1042:3次高調波生成部、1043:加算部、1044:相差計算部、1045:必要ずれ計算部、1046:必要相差計算部、1047:電圧指令補正部、1048:搬送波生成部、1049:PWM信号生成部、1050:デッドタイム補正部、1051:搬送波補正部、200:電源、300:モータ、301:回転位置センサ、302:電流センサ
Claims (7)
- 複数の半導体スイッチング素子を有し、前記複数の半導体スイッチング素子をそれぞれスイッチング動作させることで直流電力を複数相の交流電力に変換するインバータを制御する装置であって、
前記交流電力の各相に対応する電圧指令を生成する電圧指令生成部と、
前記電圧指令の各相間の電圧差を計算する相差計算部と、
前記半導体スイッチング素子が2つの相で同時にオンとならないために必要な前記電圧指令の各相間の電圧の差分を表す必要相差を計算する必要相差計算部と、
前記相差計算部により計算された前記電圧差と、前記必要相差計算部により計算された前記必要相差とを比較し、その比較結果に基づいて前記電圧指令を補正する電圧指令補正部と、
搬送波を生成する搬送波生成部と、
前記電圧指令補正部により補正された前記電圧指令と前記搬送波とを比較し、前記インバータの制御に用いられるPWM信号を生成するPWM信号生成部と、を備え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、
前記電圧指令補正部は、前記電圧差が前記必要相差よりも小さい場合に、前記電圧差と前記必要相差が実質的に一致するように前記電圧指令を補正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、
前記相差計算部により計算された前記電圧差と、前記必要相差計算部により計算された前記必要相差とを比較し、その比較結果に基づいて前記搬送波の周波数を補正する搬送波補正部を備え、
前記搬送波生成部は、前記搬送波補正部により補正された周波数で前記搬送波を生成するインバータ制御装置。 - 請求項3に記載のインバータ制御装置において、
前記搬送波補正部は、前記電圧差が前記必要相差よりも小さい場合に、前記搬送波の周波数を補正前よりも低い周波数に補正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、
前記半導体スイッチング素子が2つの相で同時にオンとならないために必要な前記電圧指令の各相間の時間差を計算する必要ずれ計算部を備え、
前記必要相差計算部は、前記必要ずれ計算部により計算された前記時間差に基づいて前記必要相差を計算するインバータ制御装置。 - 請求項5に記載のインバータ制御装置において、
前記必要ずれ計算部は、1相の前記半導体スイッチング素子をオンしたときに前記インバータに流れるコモンモード電流のピーク波形の半値幅に基づいて、前記時間差を計算するインバータ制御装置。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のインバータ制御装置と、
前記インバータ制御装置により制御される前記インバータと、
電源から前記インバータに入力される前記直流電力を平滑化する平滑キャパシタと、を備える電力変換装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021081183A JP2022175053A (ja) | 2021-05-12 | 2021-05-12 | インバータ制御装置、電力変換装置 |
PCT/JP2022/017493 WO2022239586A1 (ja) | 2021-05-12 | 2022-04-11 | インバータ制御装置、電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021081183A JP2022175053A (ja) | 2021-05-12 | 2021-05-12 | インバータ制御装置、電力変換装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022175053A true JP2022175053A (ja) | 2022-11-25 |
Family
ID=84028218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021081183A Pending JP2022175053A (ja) | 2021-05-12 | 2021-05-12 | インバータ制御装置、電力変換装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022175053A (ja) |
WO (1) | WO2022239586A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023176282A1 (ja) * | 2022-03-18 | 2023-09-21 | サンデン株式会社 | 電力変換装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005051959A (ja) * | 2003-07-31 | 2005-02-24 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 電力変換装置のノイズ低減方法および回路 |
JP6426526B2 (ja) * | 2015-04-22 | 2018-11-21 | 株式会社Soken | インバータの制御装置 |
JP7332382B2 (ja) * | 2019-07-31 | 2023-08-23 | サンデン株式会社 | インバータ装置 |
-
2021
- 2021-05-12 JP JP2021081183A patent/JP2022175053A/ja active Pending
-
2022
- 2022-04-11 WO PCT/JP2022/017493 patent/WO2022239586A1/ja unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023176282A1 (ja) * | 2022-03-18 | 2023-09-21 | サンデン株式会社 | 電力変換装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022239586A1 (ja) | 2022-11-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8232753B2 (en) | Control device for electric motor drive apparatus | |
US7928675B2 (en) | Feedback control method and apparatus for electric motor | |
JP5664588B2 (ja) | 電源回生装置および電力変換装置 | |
US10348231B2 (en) | Motor control device and motor control method | |
US8278865B2 (en) | Control device | |
US20160268950A1 (en) | Motor driving apparatus | |
US11362606B2 (en) | Control device for alternating-current electric motor | |
WO2010050086A1 (ja) | 電力変換装置 | |
KR102285041B1 (ko) | 인버터 제어 장치 및 모터 구동 시스템 | |
US9172322B2 (en) | Control apparatus for AC motor | |
JP5598767B2 (ja) | 交流電動機の制御装置 | |
EP2372894B1 (en) | Direct-current to three-phase alternating-current inverter system | |
JPWO2019008676A1 (ja) | インバータ装置、及び、電動パワーステアリング装置 | |
US10734917B2 (en) | Power conversion device and power conversion method | |
WO2016129338A1 (ja) | モータ駆動制御装置 | |
JP2011087429A (ja) | 交流電動機の制御装置および制御方法 | |
US9716452B2 (en) | Rotation angle calculation device | |
WO2015125586A1 (en) | Power converter control apparatus and motor system having the same | |
WO2022239586A1 (ja) | インバータ制御装置、電力変換装置 | |
US8749184B2 (en) | Control apparatus for electric motor | |
US11146203B2 (en) | Motor control apparatus | |
KR101878090B1 (ko) | 모터 제어 시스템 및 방법 | |
JP2011217575A (ja) | 電力変換装置 | |
JPWO2020170324A1 (ja) | 電力変換装置および電動パワーステアリング装置 | |
JP2015126607A (ja) | モータ制御システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240219 |