JP2582071B2 - Pulse width modulation type inverter control device - Google Patents

Pulse width modulation type inverter control device

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JP2582071B2
JP2582071B2 JP62120265A JP12026587A JP2582071B2 JP 2582071 B2 JP2582071 B2 JP 2582071B2 JP 62120265 A JP62120265 A JP 62120265A JP 12026587 A JP12026587 A JP 12026587A JP 2582071 B2 JP2582071 B2 JP 2582071B2
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pulse width
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inverter
signal
pulse
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照沼  睦弘
中村  清
彰 木村
棚町  徳之助
豊田  瑛一
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パルス幅変調方式による可変電圧・可変周
波数(VVVF)インバータに係り、特に電気車駆動用誘導
電動機の制御に好適なインバータの制御装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable voltage / variable frequency (VVVF) inverter using a pulse width modulation method, and more particularly to an inverter suitable for controlling an induction motor for driving an electric vehicle. Related to the device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、電気車の駆動用としてインバータ制御による誘
導電動機が使用されるようになり、ローコスト化,保守
の簡略化に大きく貢献している。
2. Description of the Related Art In recent years, an induction motor driven by an inverter has been used for driving an electric vehicle, which has greatly contributed to cost reduction and simplified maintenance.

ところで、このような場合での誘導電動機を駆動する
VVVFインバータ装置においては、出力電圧の基本成分で
ある変調波信号と三角波等の搬送波との比較でパルス信
号に変換する、いわゆるPWM制御方式が、従来から採用
されているが、このPWM制御方式においては、変調波と
搬送波の零クロス点が常に一致する同期制御方式と変調
波には関係なく搬送波を一定とする非同期制御方式とが
ある。
By the way, drive the induction motor in such a case
In the VVVF inverter device, a so-called PWM control method of converting a modulated wave signal, which is a basic component of the output voltage, and a carrier wave such as a triangular wave into a pulse signal is conventionally employed. There are a synchronous control method in which the zero-cross point of the modulated wave and the carrier wave always coincide with each other, and an asynchronous control method in which the carrier is fixed regardless of the modulated wave.

このうち、まず、同期制御方式は、インバータのスイ
ツチング周波数の制限や誘導障害を抑制する必要のある
電気鉄道の分野で広く採用されているが、低速時のトル
ク制御に問題があつた。
First, the synchronous control method is widely used in the field of electric railways in which it is necessary to limit the switching frequency of the inverter and suppress induction failure, but there is a problem in torque control at low speed.

一方、非同期制御方式は低速時の制御に優れ、またト
ルク変動に対する応答も速い等の反面、高速域でパルス
数が少なくなると、位相のずれのためトルクがアンバラ
ンスとなり、運転が不安定となる問題があつた。
On the other hand, the asynchronous control system is superior in control at low speed and has a fast response to torque fluctuation.On the other hand, when the number of pulses is reduced in a high speed region, the torque becomes unbalanced due to a phase shift, and the operation becomes unstable. There was a problem.

そこで同期制御,非同期制御の各利点を生かして低速
では非同期制御,高速では同期制御に切替えるようにし
た制御装置が、例えば特開昭60−174088号公報などによ
り開示されている。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-174088 discloses a control device which switches between asynchronous control at low speed and synchronous control at high speed by utilizing the advantages of synchronous control and asynchronous control.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来技術は非同期制御と同期制御を単にインバー
タ周波数だけで切替えて制御しているが、非同期制御を
用いる超低周波数域では精度の良いPWM制御が要求され
ておりこの点について配慮がされておらず、超低周波数
域でのトルク脈動を生ずる可能性があつた。
In the above prior art, asynchronous control and synchronous control are controlled by simply switching only the inverter frequency.However, in an ultra-low frequency range using asynchronous control, accurate PWM control is required. However, there is a possibility that torque pulsation may occur in an extremely low frequency range.

本発明の目的は、低速時でも充分に精度の良いPWM制
御が行なえ、誘導電動機の駆動に使用してトルク脈動を
充分に抑えることができるPWM方式インバータの制御装
置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a PWM inverter control device that can perform sufficiently accurate PWM control even at a low speed and that can be used for driving an induction motor to sufficiently suppress torque pulsation.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的は、インバータの出力周波数指令信号及び出
力電圧指令信号をソフト的に作成する演算処理手段と、
これら出力周波数指令信号及び出力電圧指令信号を入力
し、インバータ出力交流に同期したパルス幅変調された
パルスを出力する第1のパルス幅変調手段と、前記出力
周波数指令信号及び出力電圧指令信号から前記インバー
タ出力交流に非同期のパルス幅データをソフト的に作成
する演算処理手段と、このパルス幅データからパルス幅
変調されたパルスを出力する第2のパルス幅変調手段と
を用い、インバータ出力交流に非同期なパルス幅変調さ
れたパルスと、インバータ出力交流に同期したパルス幅
変調されたパルスとにより、選択的にインバータの主回
路スイッチング素子が制御されるようにして達成され
る。
An object of the present invention is to provide an arithmetic processing unit that software-generates an output frequency command signal and an output voltage command signal of an inverter,
A first pulse width modulation unit that receives the output frequency command signal and the output voltage command signal and outputs a pulse width-modulated pulse synchronized with the inverter output AC; An arithmetic processing unit for generating pulse width data asynchronous to the inverter output AC in a software manner and a second pulse width modulation unit for outputting a pulse width modulated pulse from the pulse width data are used. This is achieved by selectively controlling the main circuit switching element of the inverter by the appropriate pulse width modulated pulse and the pulse width modulated pulse synchronized with the inverter output AC.

〔作 用〕(Operation)

本発明によれば、低速時に精度の良いPWM制御を行な
うため、ソフトウエア処理を主とする非同期制御を行な
い、高速時にはコンピュータなどの演算処理手段の動作
責務を軽減させるため、この演算処理手段の指令に基づ
き専用のハードウエアで処理する同期制御を行なうよう
にされる。
According to the present invention, in order to perform accurate PWM control at low speed, asynchronous control mainly by software processing is performed, and at high speed, the operation responsibilities of arithmetic processing means such as a computer are reduced. Synchronous control for processing by dedicated hardware is performed based on the command.

この結果、低速時には、制御処理の中でソフト的に実
行される部分の比率が高くされるので、低速時に特に必
要となる高い精度が容易に得られ、他方、高速時にはハ
ード的に実行される比率が多くされるので、ソフト的な
処理への負担を軽減しながら高速処理が可能になり、こ
の結果、低速時から高速時まで常に適切な制御を確実に
得ることができる。
As a result, at the time of low speed, the ratio of the portion executed as software in the control processing is increased, so that the high precision particularly required at low speed can be easily obtained. Therefore, high-speed processing can be performed while reducing the load on software processing, and as a result, appropriate control can always be obtained from low speed to high speed.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明によるPWM方式インバータ制御装置につ
いて、図示の実施例により詳細に説明する。
Hereinafter, a PWM inverter control device according to the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

第1図は、本発明を電気車駆動用誘導電動機の制御に
適用した一実施例で、この図において、1はマイクロコ
ンピユータのCPUで、運転指令の前後進信号F,Rと、力行
/制動信号P,B,ブレーキハンドル出力Br,応荷重信号PD,
誘導電動機の回転周波数検出器出力fr,フイルタコンデ
ンサ電圧Ecf,それに電動機電流IMをデイジタル量に変換
して取り込み、運転指令を入力した運転指令部7のノツ
チ信号71とブレーキハンドル出力Br,応荷重信号PD及び
フイルタコンデンサ電圧Ecfをそれぞれすべり周波数パ
ターン発生部3,力行電流パターン発生部5,制動電流パタ
ーン発生部6に入力し、各パターンを発生する。そし
て、各パターン出力31,51,61と電動機電流IMとをすべり
周波数演算部4に入力し、すべり周波数信号fsを決定す
る。
FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to the control of an induction motor for driving an electric vehicle. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a CPU of a micro computer, which is a forward / reverse signal F, R of an operation command, a power running / braking. Signal P, B, brake handle output B r , load-response signal PD,
The rotation frequency detector output f r of the induction motor, the filter capacitor voltage E cf , and the motor current I M are converted into digital quantities and taken in, and the notch signal 71 of the operation command unit 7 and the brake handle output B r which input the operation command are inputted. , The load signal PD and the filter capacitor voltage Ecf are input to the slip frequency pattern generator 3, the powering current pattern generator 5, and the braking current pattern generator 6, respectively, to generate each pattern. Then, enter the respective pattern output 31,51,61 and the motor current I M slip frequency calculating unit 4, determines a slip frequency signal f s.

一方、周波数検出部2では、回転周波数検出器出力fr
から回転周波数信号fRを出力し、加算器13ですべり周波
数信号fsと加算してインバータ動作周波数fi0を得る。
On the other hand, in the frequency detector 2, the rotational frequency detector output fr
Outputting a rotational frequency signal f R from obtaining inverter operating frequency f i0 by adding a slip frequency signal f s by the adder 13.

さらに、パルスモード制御部8では、このfi0と、フ
ィルタコンデンサ電圧Ecfから、インバータ出力交流1
周期内のパルス数を指定するパルスモード信号PMを決定
し、外部へ出力する。
Further, the pulse mode control unit 8 determines the inverter output AC 1 based on this f i0 and the filter capacitor voltage E cf.
A pulse mode signal PM for designating the number of pulses in a cycle is determined and output to the outside.

また、変調度演算部9ではfi0,Ecf及びIMから変調度
信号γと、V/Fが一定となるように、Ecfに応じて所要の
インバータ出力電圧とインバータ装置として出力可能な
最大電圧の比であるパーセント出力電圧VMDを演算し、
変調度信号γを外部へ出力する。
Further, the modulation factor calculating section 9 can output a required inverter output voltage and an inverter device according to Ecf so that the modulation factor signal γ and V / F are constant from f i0 , E cf and I M. Calculate the percent output voltage VMD , which is the ratio of the maximum voltage,
The modulation degree signal γ is output to the outside.

このとき、インバータ動作周波数fi0は、主回路に存
在するフイルタの共振による振動を抑制するため、Ecf
からダンピング制御部12で生成したダンピング信号DPと
加算器14で加算し、インバータ周波数信号fi1を決定し
外部へ出力する。
At this time, the inverter operating frequency f i0 is set to E cf to suppress the vibration due to the resonance of the filter existing in the main circuit.
Then, an adder 14 adds the damping signal DP generated by the damping control unit 12 to the inverter frequency signal fi1 and outputs the determined signal to the outside.

また、この実施例では、CPU1のソフトウエアで非同期
制御の処理を主に行つており、このため、非同期演算部
10では、fi1とPM及びパーセント出力電圧VMDから、制御
切替信号11と非同期制御PWM信号の演算データPOT,NOTを
作成し、それを外部へ出力する。非同期制御回路100は
このPOT,NOTから波形合成することによつて非同期制御P
WM信号101を生成する。
In this embodiment, the processing of the asynchronous control is mainly performed by the software of the CPU 1, and therefore, the asynchronous operation
In 10, from f i1 and PM and percentages output voltage V MD, create operation data POT, NOT the control switching signal 11 and asynchronous control PWM signal, and outputs it to the outside. The asynchronous control circuit 100 synthesizes the waveforms from the POT and NOT to form the asynchronous control P.
The WM signal 101 is generated.

他方、同期制御PWM回路200では、CPU1からの出力fi1,
PM,γを入力して変調波と搬送波の比較を行い、同期制
御PWM信号201を生成する。
On the other hand, in the synchronous control PWM circuit 200, the outputs f i1 ,
PM and γ are input, the modulation wave and the carrier wave are compared, and a synchronization control PWM signal 201 is generated.

そして制御切替器15で、制御切替信号11によりPWM信
号131を101又は201のいずれかに切替え、ゲートパルス
発生部16でゲート信号141を発生させる。
Then, the control switch 15 switches the PWM signal 131 to either 101 or 201 according to the control switch signal 11, and the gate pulse generator 16 generates the gate signal 141.

ここでCPU1から外部への出力は、インバータ動作周波
数信号fi1,パルスモード信号PM,変調度信号γと制御切
替信号11,非同期制御PWM信号生成の演算データPOT,NOT
と必要最小限のものとなつており、また非同期制御処理
は、ほとんどCPU1によるソフトウエアで行い、PWM信号
は演算データ122をタイマにセツトさせるだけで得るこ
とができ、ハードとソフトウエアの処理分担が適切化さ
れ、回路構成が簡単なPWM方式インバータの制御装置が
実現できる効果がある。
Here, the output from the CPU 1 to the outside is the inverter operating frequency signal f i1 , the pulse mode signal PM, the modulation factor signal γ and the control switching signal 11, and the arithmetic data POT, NOT for asynchronous control PWM signal generation.
The asynchronous control processing is mostly performed by software using the CPU 1, and the PWM signal can be obtained only by setting the operation data 122 to the timer. Therefore, there is an effect that a control device for a PWM inverter having a simple circuit configuration can be realized.

次に、非同期制御PWM信号の生成について第2図,第
3図を用いて説明する。第2図において、第1図と同一
部には同一符号を付してある。CPU1内でインバータ周波
数信号fi1から出力電圧の基本波の位相を位相演算部110
で演算し、その出力を正弦波換算部111と切替制御部112
へ出力する。正弦波換算信号121とパーセント出力電圧V
MDを乗算部113で乗算して瞬時出力電圧値データ122を演
算し、この出力データをタイマP114及びタイマN115にセ
ツトし、各タイマ出力POT,NOTを波形合成回路116に供給
して非同期制御PWM信号101を生成する。
Next, generation of the asynchronous control PWM signal will be described with reference to FIGS. 2, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. Phase calculating unit the phase of the fundamental wave of the output voltage from the inverter frequency signal f i1 in the CPU 1 110
, And outputs its output to the sine wave conversion unit 111 and the switching control unit 112.
Output to Sine wave conversion signal 121 and percent output voltage V
The multiplication unit 113 multiplies the MD to calculate instantaneous output voltage value data 122, sets the output data in the timer P114 and the timer N115, and supplies each timer output POT, NOT to the waveform synthesizing circuit 116 to perform asynchronous control PWM. A signal 101 is generated.

切替制御部112は基本波位相120とパルスモード信号PM
とで制御切替信号11を作成し、外部へ出力する。
The switching control unit 112 includes the fundamental wave phase 120 and the pulse mode signal PM
Then, the control switching signal 11 is created and output to the outside.

各部の動作を第3図で説明する。位相演算値120は1
周期を鋸歯状波的に演算するので、この値を正弦波に換
算し、パーセント電圧VMDと乗算する。VMDの値が第3図
のように100%であれば、乗算結果の瞬時出力電圧値デ
ータ122は最大+100%,最小−100%の正弦波となり、V
MDの値によつて振幅の大きさが変化する。
The operation of each unit will be described with reference to FIG. The phase operation value 120 is 1
Since computing the period the sawtooth wave, the terms of this value in a sine wave, multiplies the percentage voltage V MD. If the value of VMD is 100% as shown in FIG. 3, the instantaneous output voltage value data 122 as a result of the multiplication is a sine wave of maximum + 100% and minimum -100%.
The magnitude of the amplitude changes depending on the value of MD .

なお、この実施例では、タイマP,Nの動作周期をCPU1
のサンプリング時間Tsで行わせるようにしているが、イ
ンバータ装置の動作安定性からTs/2.5msの値が要求され
ている。従つて、Ts=2.5msとすれば、第3図のTs毎に
瞬時出力電圧値データをタイマにセツトさせる。
In this embodiment, the operation cycle of the timers P and N is
Of it so that to perform the sampling time T s, the value of T s /2.5ms is requested from the operating stability of the inverter device. Therefore, if T s = 2.5 ms, the timer sets the instantaneous output voltage value data every T s in FIG.

この動作を第3図の下部に、Tsを拡張して示す。すな
わち、Ts毎にタイマP114,タイマN115にデータを交互に
セツトする。時間t1でタイマN115にデータをセツトする
と、タイマN115はデータに応じた遅れ時間TNを制御して
出力し、時間t2でタイマP114にデータをセツトすると、
タイマP114はデータに応じた遅れ時間TPを制御して出力
する。そしてタイマ出力POT,NOTを波形合成して非同期P
WM信号101を生成する。サンプリング時間Tsが2回でPWM
信号を生成するのでTs=2.5mSの場合、周波数200Hz一定
のPWM信号が得られる。
The operation at the bottom of Figure 3, showing an extended T s. That is, the timer P114 every T s, to excisional alternately data to the timer N115. When excisional data to the timer N115 at time t 1, the timer N115 and outputs by controlling the delay time T N in accordance with the data, to excisional data to the timer P114 at time t 2,
Timer P114 and outputs the control delay time T P in accordance with the data. Then, the timer outputs POT and NOT are combined into a waveform and asynchronous P
The WM signal 101 is generated. PWM with sampling time T s twice
Since a signal is generated, when T s = 2.5 ms, a PWM signal having a constant frequency of 200 Hz can be obtained.

次に、同期制御PWM信号の生成について、第4図を用
いて説明する。第4図において、第1図と同一部につい
ては同一符号を付してある。なお、同期制御でも非同期
制御と同様にソフト処理でPWM信号を生成することは可
能ではあるが、周波数が高くなるにつれてCPUの動作責
務は厳しくなり、またサンプリング時間も小さくする必
要があり、メリツトは少なく、この実施例のように、専
用のハードウエアが適している。
Next, generation of the synchronous control PWM signal will be described with reference to FIG. 4, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. Although it is possible to generate a PWM signal by software processing in the synchronous control as in the asynchronous control, the duty of the CPU becomes stricter as the frequency increases, and the sampling time must be reduced. Less, dedicated hardware is suitable as in this embodiment.

CPU1からの出力であるインバータ周波数信号fi1及び
パルスモード信号PMをカウンタ210に入力し、インバー
タ出力電圧の位相に対応した出力信号220を出力させ、
搬送波を記憶したEPROM211,212,213のアドレスを掃引
し、搬送波データ221,222,223を得る。比較器214,215,2
16では、CPU1からの変調度信号γと搬送波データ221,22
2,223をデイジタル比較し、比較結果を波形生成回路217
に入力し、カウンタ出力210により同期制御PWM信号201
を得る。
The inverter frequency signal f i1 and the pulse mode signal PM, which are the outputs from the CPU 1, are input to the counter 210, and the output signal 220 corresponding to the phase of the inverter output voltage is output.
The addresses of the EPROMs 211, 212, and 213 storing the carrier waves are swept to obtain carrier wave data 221, 222, and 223. Comparators 214,215,2
16, the modulation degree signal γ from the CPU 1 and the carrier wave data 221, 22
2,223 is compared digitally, and the comparison result is a waveform generation circuit 217
To the synchronous control PWM signal 201 by the counter output 210.
Get.

ここで、EPROM211,212,213には半周期(180゜)の搬
送波データを3分割して60゜毎に記憶させ、また変調波
と搬送波の零レベル付近の比較精度を上げかつ比較レベ
ルを1本化するため、搬送波のレベルを正弦波の逆の形
となるようにしてある。
Here, the carrier data of a half cycle (180 °) is divided into three and stored in the EPROMs 211, 212 and 213 every 60 °, and the comparison accuracy near the zero level between the modulated wave and the carrier is increased and the comparison level is unified. For this purpose, the level of the carrier is made to be the inverse of the sine wave.

EPROM211,212,213の60゜毎のデータを変調度信号γと
比較し、その比較結果をカウンタ出力210の零クロス信
号毎に組合わせてPWM信号を生成している。
Data at every 60 ° of the EPROMs 211, 212, and 213 is compared with the modulation degree signal γ, and the comparison result is combined for each zero cross signal of the counter output 210 to generate a PWM signal.

次に、制御モードの切替動作にろいて、第5図を用い
て説明する。なお、ここでは非同期制御から同期制御へ
の切替動作を示す。
Next, the control mode switching operation will be described with reference to FIG. Here, a switching operation from asynchronous control to synchronous control is shown.

この第5図から明らかなように、制御切替器15は制御
切替信号11がt10で発生しても直ちに切替動作を行うの
ではなく、CPU1内部で演算する出力電圧の基本波位相12
0の立上りの零クロス点であるt20で同期制御に切替える
ようになつており、このことにより位相が連続するので
トルクシヨツクがない。同期制御から非同期制御へ切替
える場合にも同様に零クロス点で行なわれる。なお、切
替制御部112の入力のパルスモード信号PMの代わりにイ
ンバータ周波数fi0や車両速度を用いても、同様の効果
が得られる。
As apparent from FIG. 5, the control switch 15 is not immediately perform the switching operation also control switching signal 11 is generated at t 10, the output voltage of computing within CPU1 fundamental wave phase 12
0 of a zero crossing point and summer to switch the synchronous control at t 20 is rising, no Torukushiyotsuku the phase is continuous with this. Switching from synchronous control to asynchronous control is also performed at the zero crossing point. The same effect can be obtained by using the inverter frequency fi0 or the vehicle speed instead of the pulse mode signal PM input to the switching control unit 112.

従つて、この実施例によれば、誘導電動機の速度制御
を、低速時でのトルク脈動を充分に抑えながら高精度で
行なうことができ、電気車の走行を滑らかに制御でき
る。
Therefore, according to this embodiment, the speed control of the induction motor can be performed with high accuracy while sufficiently suppressing the torque pulsation at a low speed, and the running of the electric vehicle can be smoothly controlled.

また、この実施例では、上記したように、制御モード
の切替動作が、出力電圧の基本波の位相が変化しないよ
うにして行なわれるため、誘導電動機にトルクシヨツク
が現われず、滑らかな運転が得られる。
Further, in this embodiment, as described above, since the switching operation of the control mode is performed without changing the phase of the fundamental wave of the output voltage, a torque shock does not appear in the induction motor and a smooth operation can be obtained. Can be

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、低周波領域における非同期制御の主
な処理をCPUで行うようにしたから、精度の良いPWM信号
の発生が可能となり、高周波数領域での同期制御処理
は、CPUの動作責務を考慮して専用ハードウエアで行う
ことにしたので、ソフトウエアとハードウエアの処理分
担の適切化が図られ、CPUとハードウエアとのインター
フエイスの必要性を最小限にでき、回路構成が簡単とな
る効果がある。
According to the present invention, since the main processing of the asynchronous control in the low-frequency region is performed by the CPU, it is possible to generate a PWM signal with high accuracy. In consideration of this, it is decided to use dedicated hardware, so that the sharing of processing between software and hardware is optimized, the need for an interface between the CPU and hardware can be minimized, and the circuit configuration is simple The effect is as follows.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す制御ブロツク図、第2
図は非同期制御PWM回路の一実施例を示す制御ブロツク
図、第3図は第2図の動作を説明する波形図、第4図は
同期制御PWM回路の一実施例を示す制御ブロツク図、第
5図は制御モードの切替動作を説明する波形図である。 1……CPU,15……制御切替器,100……非同期制御PWM回
路,200……同期制御PWM回路,110……位相演算部,111…
…正弦波換算部,112……切替制御部,113……乗算部,114
……タイマP,115……タイマN,116……波形合成回路,210
……カウンタ,211〜213……EPROM,214〜216……比較器,
217……波形生成回路。
FIG. 1 is a control block diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a control block diagram showing an embodiment of an asynchronous control PWM circuit, FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of FIG. 2, FIG. 4 is a control block diagram showing an embodiment of a synchronous control PWM circuit, FIG. FIG. 5 is a waveform chart for explaining the control mode switching operation. 1 CPU 15 Control switcher 100 Asynchronous control PWM circuit 200 Synchronous control PWM circuit 110 Phase calculation unit 111
... Sine wave converter, 112 ... Switching controller, 113 ... Multiplier, 114
…… Timer P, 115 …… Timer N, 116 …… Waveform synthesis circuit, 210
…… Counter, 211-213 …… EPROM, 214-216 …… Comparator,
217 ... Waveform generation circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 棚町 徳之助 日立市久慈町4026番地 株式会社日立製 作所日立研究所内 (72)発明者 豊田 瑛一 勝田市市毛1070番地 株式会社日立製作 所水戸工場内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tokunosuke Tanamachi 4026 Kuji-cho, Hitachi, Japan Inside Hitachi, Ltd.Hitachi, Ltd. Inside

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】インバータの主回路スイッチング素子に対
して、インバータ出力交流に非同期なパルス幅変調され
たパルスと、インバータ出力交流に同期したパルス幅変
調されたパルスとを選択して出力するパルス幅変調方式
インバータの制御装置において、 前記インバータの出力周波数指令信号及び出力電圧指令
信号を予め定められた演算手順に従って作成する第1の
演算処理手段と、 これら出力周波数指令信号及び出力電圧指令信号を入力
し、インバータ出力交流に同期したパルス幅変調された
パルスを出力する第1のパルス幅変調手段と、 前記出力周波数指令信号及び出力電圧指令信号から前記
インバータ出力交流に非同期のパルス幅データを予め定
められた演算手順に従って作成する第2の演算処理手段
と、 この非同期のパルス幅データからパルス幅変調されたパ
ルスを出力する第2のパルス幅変調手段と、 前記第1のパルス幅変調手段の出力と、前記第2のパル
ス幅変調手段の出力とを、前記出力周波数指令信号及び
出力電圧指令信号から作成される選択信号に基づいて選
択する手段とを備えた パルス幅変調方式インバータの制御装置。
1. A pulse width for selecting and outputting a pulse width-modulated pulse asynchronous to an inverter output AC and a pulse width modulated pulse synchronized to an inverter output AC for a main circuit switching element of an inverter. In a control device for a modulation type inverter, a first arithmetic processing means for creating an output frequency command signal and an output voltage command signal of the inverter in accordance with a predetermined calculation procedure, and inputting the output frequency command signal and the output voltage command signal A first pulse width modulation means for outputting a pulse width modulated pulse synchronized with the inverter output AC; and pulse width data asynchronous to the inverter output AC determined in advance from the output frequency command signal and the output voltage command signal. Second arithmetic processing means created according to the calculated arithmetic procedure, and the asynchronous pulse width data Second pulse width modulation means for outputting a pulse width-modulated pulse from the data, an output of the first pulse width modulation means, and an output of the second pulse width modulation means. Means for selecting based on a selection signal generated from the signal and the output voltage command signal.
【請求項2】特許請求の範囲第1項において、 前記第1の演算処理手段と第2の演算処理手段が共通の
コンピュータにより構成されているパルス幅変調方式イ
ンバータの制御装置。
2. The control device for a pulse width modulation type inverter according to claim 1, wherein said first arithmetic processing means and said second arithmetic processing means are constituted by a common computer.
【請求項3】特許請求の範囲第1項において、 前記選択信号は、 予め定められた演算手順に従って作成されるものである
パルス幅変調方式インバータの制御装置。
3. The control device for a pulse width modulation type inverter according to claim 1, wherein the selection signal is generated according to a predetermined calculation procedure.
【請求項4】特許請求の範囲第1項において、 前記選択する手段は、 前記インバータ出力交流の位相が零位相となる点で前記
第1のパルス幅変調手段の出力と、前記第2のパルス幅
変調手段の出力とを切り換えるものであるパルス幅変調
方式インバータの制御装置。
4. The apparatus according to claim 1, wherein said selecting means comprises: an output of said first pulse width modulating means at a point where a phase of said inverter output AC becomes zero phase; A pulse width modulation type inverter control device for switching between the output of a width modulation means.
【請求項5】特許請求の範囲第1項において、 前記第2の演算処理手段は、 前記出力周波数指令信号から、前記インバータの出力電
圧基本波の位相を出力する位相演算手段と、 この出力電圧基本波の位相から正弦波を出力する正弦波
発生手段と、 この正弦波と出力電圧指令信号とから瞬時出力電圧指令
を発生する手段と、 一定のサンプリング周期で動作し、このサンプリグ周期
毎の前記瞬時出力電圧指令値に応じたパルス幅データを
出力する手段とを備えている ものであるパルス幅変調方式インバータの制御装置。
5. The apparatus according to claim 1, wherein said second arithmetic processing means comprises: a phase arithmetic means for outputting a phase of an output voltage fundamental wave of said inverter from said output frequency command signal; A sine wave generating means for outputting a sine wave from the phase of the fundamental wave; a means for generating an instantaneous output voltage command from the sine wave and the output voltage command signal; operating at a constant sampling cycle; Means for outputting pulse width data according to the instantaneous output voltage command value.
【請求項6】特許請求の範囲第5項において、 前記一定のサンプリング周期を、前記第2の演算処理手
段のサンプリング周期に一致させたパルス幅変調方式イ
ンバータの制御装置。
6. The control device for a pulse width modulation type inverter according to claim 5, wherein said constant sampling period is made coincident with a sampling period of said second arithmetic processing means.
【請求項7】特許請求の範囲第1項において、 前記第1のパルス幅変調手段は、 予め定められた演算手順に従って生成されたインバータ
出力交流1周期内のパルス数を指定するパルスモード信
号を入力し、このパルスモード信号と前記出力周波数指
令信号とに基づいてインバータ出力交流の位相に対応し
た出力を発生するカウンタと、 このカウンタ出力でアドレスが掃引され搬送波データを
出力する記憶手段と、 この搬送波データと前記出力電圧指令値信号とを比較し
パルス幅変調されたパルスを出力する手段とを備えた パルス幅変調方式インバータの制御装置。
7. A pulse mode signal according to claim 1, wherein said first pulse width modulating means outputs a pulse mode signal for specifying the number of pulses in one cycle of the inverter output AC generated according to a predetermined calculation procedure. A counter that inputs and generates an output corresponding to the phase of the inverter output AC based on the pulse mode signal and the output frequency command signal; a storage unit that sweeps an address by this counter output and outputs carrier wave data; Means for comparing a carrier wave data with the output voltage command value signal and outputting a pulse width-modulated pulse.
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