JP2640499B2 - 交流機のインバータ駆動系における電流検出方法および回路 - Google Patents
交流機のインバータ駆動系における電流検出方法および回路Info
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【発明の詳細な説明】 a. 産業上の利用分野 本発明は交流機のインバータ駆動系における電流検出
方法および回路に関する。特に、各相毎に電流検出器を
設けることなく、各相の電流を検出することができる電
流検出方法および回路に関する。
方法および回路に関する。特に、各相毎に電流検出器を
設けることなく、各相の電流を検出することができる電
流検出方法および回路に関する。
b. 従来の技術 第４図は従来の技術による交流機のインバータ駆動系
の電流検出方法を示す。
の電流検出方法を示す。
PWMパルス発生回路PWPからの信号によりインバータIN
Vが制御され、交流機Ｍの各相巻線（1,2,…ｍ）に電流
が供給される。各相の電流は各相毎に設けられている電
流検出器（S1,S2,…Sm）によって検出される。検出され
た各相の電流値は電流制御部CONTに帰還される。電流指
令信号CCSと検出電流値に基づいて、PWMパルス発生回路
PWMが制御される。
Vが制御され、交流機Ｍの各相巻線（1,2,…ｍ）に電流
が供給される。各相の電流は各相毎に設けられている電
流検出器（S1,S2,…Sm）によって検出される。検出され
た各相の電流値は電流制御部CONTに帰還される。電流指
令信号CCSと検出電流値に基づいて、PWMパルス発生回路
PWMが制御される。
c. 発明が解決しようとする課題 従来技術による電流検出方法または回路においては、
電流検出器は各相毎に設ける必要がある。したがってそ
の数に相等する増幅回路が必要であり、また各相の電流
検出器の利得を正確に合わせる必要がある。
電流検出器は各相毎に設ける必要がある。したがってそ
の数に相等する増幅回路が必要であり、また各相の電流
検出器の利得を正確に合わせる必要がある。
本発明は、単一の電流検出器を用いて各相の電流を求
めることができる電流検出方法および回路を提供するこ
とを目的とする。
めることができる電流検出方法および回路を提供するこ
とを目的とする。
d. 課題を解決するための手段 上記課題は、インバータを用いて各相電流を制御する
交流機のインバータ駆動系における電流検出方法および
回路において、インバータから電源側に還流する電流を
電流検出器を用いて検出し、各相電流の振幅が等しい時
に上記電流検出器で測定されるべき電流波形の逆数に比
例する波形の信号を補正波形発生回路で形成し、電流検
出器で実際に測定された電流波形と補正波形発生回路で
形成された波形を演算回路を用いて乗算し、演算回路の
出力から各相の巻線電流の振幅を求めることを特徴とす
る交流機のインバータ駆動系における電流検出方法およ
び回路によって解決された。
交流機のインバータ駆動系における電流検出方法および
回路において、インバータから電源側に還流する電流を
電流検出器を用いて検出し、各相電流の振幅が等しい時
に上記電流検出器で測定されるべき電流波形の逆数に比
例する波形の信号を補正波形発生回路で形成し、電流検
出器で実際に測定された電流波形と補正波形発生回路で
形成された波形を演算回路を用いて乗算し、演算回路の
出力から各相の巻線電流の振幅を求めることを特徴とす
る交流機のインバータ駆動系における電流検出方法およ
び回路によって解決された。
e. 作用 第１図は本発明に係る交流機のインバータ駆動系にお
ける電流検出回路のブロックダイヤグラム、第２図は３
相駆動の場合における本発明に係る方法および装置の動
作を説明するための主要点における信号波形を示す。
ける電流検出回路のブロックダイヤグラム、第２図は３
相駆動の場合における本発明に係る方法および装置の動
作を説明するための主要点における信号波形を示す。
PWMパルス発生回路PWPからの信号によりインバータIN
Vが制御され、交流機Ｍの各相巻線（1,2,…ｍ）に電流
が供給される。
Vが制御され、交流機Ｍの各相巻線（1,2,…ｍ）に電流
が供給される。
以下、説明を具体的にするためにｍ＝３とする。
各相の電流は振幅が等しい時次式で与えられる。
iu＝io sin（ωｔ） iv＝io sin（ωｔ−２π/3） iw＝io sin（ωｔ＋２π/3） インバータINVから電源PSに還流する電流は、第２図
（ａ）に示す各相巻線電流の実線部分（下側半分）の和
であるので、符号を反転すると第２図（ｂ）に示す波形
となる。
（ａ）に示す各相巻線電流の実線部分（下側半分）の和
であるので、符号を反転すると第２図（ｂ）に示す波形
となる。
ここで関数Ａ（ｙ）を次のように定義する。
Ａ（ｙ）＝ｙ （ｙ≧０） Ａ（ｙ）＝０ （ｙ＜０） この時、第２図（ｂ）の波形Ko（ｔ）は次式で表わさ
れる。
れる。
Ko（ｔ）＝io〔Ａ（−sin ωｔ） ＋Ａ（−sin（ωｔ−２π/3）） ＋Ａ（−sin（ωｔ＋２π/3））〕 具体的には第２図の横軸上の区間（A,B）、（B,C）、
（C,D）、（D,E）（E,F）、（F,G）、（G,H）において
は次の関数である。
（C,D）、（D,E）（E,F）、（F,G）、（G,H）において
は次の関数である。
Ko（ｔ）＝−io sin（ωｔ−２π/3） （A,B） Ko（ｔ）＝−io（sin（ωｔ−２π/3） ＋sin（ωｔ）＋２π/3）） （B,C） Ko（ｔ）＝−io（sin（ωｔ）＋２π/3）） （C,D） Ko（ｔ）＝−io（sin（ωｔ）＋２π/3） ＋sin（wt）） （D,E） Ko（ｔ）＝−io sin ωｔ （E,F） Ko（ｔ）＝−io（sin ωｔ＋sin（ωｔ−２π/3））
（F,G） Ko（ｔ）＝−io（sin（ωｔ−２π/3）） （G,H） インバータINVから電源への帰線に設けられた電流検
出器Ｓで検出される信号は上記関数Ko（ｔ）に比例す
る。
（F,G） Ko（ｔ）＝−io（sin（ωｔ−２π/3）） （G,H） インバータINVから電源への帰線に設けられた電流検
出器Ｓで検出される信号は上記関数Ko（ｔ）に比例す
る。
他方補正波形発生回路CORRは、Ko（ｔ）の逆数に比例
する信号Ｌ（ｔ）を発生する。
する信号Ｌ（ｔ）を発生する。
Ｌ（ｔ）＝〔Ａ（−sin ωｔ） ＋Ａ（−sin（ωｔ−２π/3）） ＋Ａ（−sin（ωｔ＋２π/3））〕-1 具体的には、例えば第２図の横軸上の区間（A,B）、
（B,C）においては次の関数である。
（B,C）においては次の関数である。
Ｌ（ｔ）＝〔−sin（ωｔ−２π/3）〕-1 （A,B） Ｌ（ｔ）＝〔−sin（ωｔ−２π/3） ＋sin（ωｔ＋２π/3〕-1 （B,C） 第２図（ｃ）は補正波形発生回路CORRの出力波形を示
す。
す。
電流検出器Ｓで検出された信号と補正波形発生回路CO
RRの出力信号が、演算回路FUNCにおいて乗算される。第
２図（ａ）に示すように各相電流の振幅が等しい場合に
は、演算回路FUNCの出力は一定となりその値は電流の振
幅ioに等しい。
RRの出力信号が、演算回路FUNCにおいて乗算される。第
２図（ａ）に示すように各相電流の振幅が等しい場合に
は、演算回路FUNCの出力は一定となりその値は電流の振
幅ioに等しい。
各相電流iu,iv,iwの振幅が、それぞれiuo,ivo,iwoで
ある時は、電流検出器Ｓで検出される電流は、第２図
（ｄ）に示す各相巻線電流の実線部分（下側半分）の和
であるので、符号を反転すると第２図（ｅ）に示す波形
となる。
ある時は、電流検出器Ｓで検出される電流は、第２図
（ｄ）に示す各相巻線電流の実線部分（下側半分）の和
であるので、符号を反転すると第２図（ｅ）に示す波形
となる。
第２図（ｅ）の波形Ｋ（ｔ）は次式で表わされる。
Ｋ（ｔ）＝iuoA（−sin ωｔ） ＋ivoA（−sin（ωｔ−２π/3）） ＋iwoA（−sin（ωｔ＋２π/3）） 具体的には第２図の横軸上の区間（A,B）、（B,C）、
（C,D）、（D,E）、（E,F）、（F,G）、（G,H）におい
ては次の関数である。
（C,D）、（D,E）、（E,F）、（F,G）、（G,H）におい
ては次の関数である。
Ｋ（ｔ）＝−ivo sin（ωｔ−２π/3） （A,B） Ｋ（ｔ）＝−ivo sin（ωｔ−２π/3） −iwo sin（ωｔ＋２π/3） （B,C） Ｋ（ｔ）＝−iwo（sin（ωｔ＋２π/3）） （C,D） Ｋ（ｔ）＝−iwo sin（ωｔ＋２π/3）−iuo sin（ω
ｔ） （D,E） Ｋ（ｔ）＝−iuo sin ωｔ （E,F） Ｋ（ｔ）＝−iuo sin ωｔ−ivo sin（ωｔ−２π/3）
（F,G） Ｋ（ｔ）＝−ivo（sin（ωｔ−２π/3）） （G,H） 他方補正波形発生回路CORRは、第２図（ｃ）の波形Ｌ
（ｔ）と同じ波形を発生する。演算回路FUNCの出力は関
数Ｋ（ｔ）とＬ（ｔ）の積であるので、第２図の区間
（A,B）、（C,D）、（E,F）における演算回路FUNCの出
力はそれぞれ各相巻線電流ivo,iwo,iuoに比例する。
ｔ） （D,E） Ｋ（ｔ）＝−iuo sin ωｔ （E,F） Ｋ（ｔ）＝−iuo sin ωｔ−ivo sin（ωｔ−２π/3）
（F,G） Ｋ（ｔ）＝−ivo（sin（ωｔ−２π/3）） （G,H） 他方補正波形発生回路CORRは、第２図（ｃ）の波形Ｌ
（ｔ）と同じ波形を発生する。演算回路FUNCの出力は関
数Ｋ（ｔ）とＬ（ｔ）の積であるので、第２図の区間
（A,B）、（C,D）、（E,F）における演算回路FUNCの出
力はそれぞれ各相巻線電流ivo,iwo,iuoに比例する。
このようにして検出された各相巻線電流は電流制御部
CONTに帰還され、電流指令信号CCSと検出電流値に基づ
いて、PWMパルス発生回路PWMが制御される。
CONTに帰還され、電流指令信号CCSと検出電流値に基づ
いて、PWMパルス発生回路PWMが制御される。
f. 実施例 補正波形発生回路CORRは、電流指令信号CCSに同期し
て所定のアナログ波形を発生する公知のアナログ形関数
発生回路を用いて実現することができる。また演算回路
はアナログ乗算回路を用いて実現することができる。
て所定のアナログ波形を発生する公知のアナログ形関数
発生回路を用いて実現することができる。また演算回路
はアナログ乗算回路を用いて実現することができる。
また電流検出器Ｓと補正波形発生回路CORRのそれぞれ
の出力にアナログ／デジタル変換を施し、その出力をデ
ジタル乗算回路を用いて乗算することにより、各相電流
値を求めることもできる。各相電流の振幅をメモリー等
に記憶させ比較的長い時間について時間平均を求めるこ
と、あるいはそれらの値をマルチプレクサー等の公知の
技術を用いて求めることは本発明の技術的範囲内におい
て可能である。
の出力にアナログ／デジタル変換を施し、その出力をデ
ジタル乗算回路を用いて乗算することにより、各相電流
値を求めることもできる。各相電流の振幅をメモリー等
に記憶させ比較的長い時間について時間平均を求めるこ
と、あるいはそれらの値をマルチプレクサー等の公知の
技術を用いて求めることは本発明の技術的範囲内におい
て可能である。
第３図は本発明に係る電流検出方法を実現する他の回
路例である。
路例である。
中央制御装置CPUからの信号に基づいて第１のリード
オンリーメモリーROM1から補正波形が読み出され、デジ
タル演算回路FUNCに送られる。デジタル演算回路FUNCに
は電流検出器Ｓで検出され、増幅回路Ａで増幅され、さ
らにアナログ／デジタル変換された電流信号が送られ
る。なお電流検出器Ｓは第１図と同様にインバータINV
から電源への帰線の電流を検出する。演算回路FUNCの出
力から、作用の項において説明したように、各相巻線電
流を求めることができる。
オンリーメモリーROM1から補正波形が読み出され、デジ
タル演算回路FUNCに送られる。デジタル演算回路FUNCに
は電流検出器Ｓで検出され、増幅回路Ａで増幅され、さ
らにアナログ／デジタル変換された電流信号が送られ
る。なお電流検出器Ｓは第１図と同様にインバータINV
から電源への帰線の電流を検出する。演算回路FUNCの出
力から、作用の項において説明したように、各相巻線電
流を求めることができる。
一方、中央制御装置CPUの出力は第２のリードオンリ
メモリーROM2から、各相巻線のための電流値、パルス
幅、電流立上り速度等を読み出す。この信号は変換回路
Ｔに送られ、変換回路Ｔが電流指令信号を発生する。
メモリーROM2から、各相巻線のための電流値、パルス
幅、電流立上り速度等を読み出す。この信号は変換回路
Ｔに送られ、変換回路Ｔが電流指令信号を発生する。
g. 発明の効果 単一の電流検出器を用いて各相巻線電流を検出するこ
とができる。
とができる。
第１図は本発明に係る交換機のインバータ駆動系におけ
る電流検出回路のブロックダイヤグラム、第２図は３相
駆動の場合における本発明に係る方法および回路の動作
を説明するための主要点における信号波形、第３図は本
発明に係る電流検出方法を実現する他の回路例、第４図
は従来の技術による交流機のインバータ駆動系の電流検
出回路例である。 Ａ……増幅回路、CCS……電流指令信号、 CONT……電流制御部、CORR……補正波形発生回路、 FUNC……演算回路、INV……インバータ、 Ｍ……電動機、PS……電源、 PWM……PWMパルス発生回路、 ROM1,ROM2……リードオンリーメモリ、 Ｓ……電流検出器、Ｔ……変換回路。
る電流検出回路のブロックダイヤグラム、第２図は３相
駆動の場合における本発明に係る方法および回路の動作
を説明するための主要点における信号波形、第３図は本
発明に係る電流検出方法を実現する他の回路例、第４図
は従来の技術による交流機のインバータ駆動系の電流検
出回路例である。 Ａ……増幅回路、CCS……電流指令信号、 CONT……電流制御部、CORR……補正波形発生回路、 FUNC……演算回路、INV……インバータ、 Ｍ……電動機、PS……電源、 PWM……PWMパルス発生回路、 ROM1,ROM2……リードオンリーメモリ、 Ｓ……電流検出器、Ｔ……変換回路。
Claims (2)
- 【請求項１】インバータを用いて各相電流を制御する交
流機のインバータ駆動系における電流検出方法におい
て、インバータから電源側に還流する電流を電流検出器
を用いて検出し、各相電流の振幅が等しい時に上記電流
検出器で測定されるべき電流波形の逆数に比例する波形
の信号を補正波形発生回路で形成し、電流検出器で実際
に測定された電流波形と補正波形発生回路で形成された
波形を演算回路を用いて乗算し、演算回路の出力から各
相の巻線電流の振幅を求めることを特徴とする交流機の
インバータ駆動系における電流検出方法。 - 【請求項２】インバータを用いて各相電流を制御する交
流機のインバータ駆動系における電流検出回路におい
て、インバータから電源側に還流する電流を検出する電
流検出器と、各相電流の振幅が等しい時に上記電流検出
器で測定されるべき電流波形の逆数に比例する波形の信
号を形成する補正波形発生回路と、電流検出器で実際に
測定された電流波形と補正波形発生回路で形成された波
形を乗算する演算回路を備え、演算回路の出力から各相
の巻線電流の振幅を求めることを特徴とする交流機のイ
ンバータ駆動系における電流検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63158716A JP2640499B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 交流機のインバータ駆動系における電流検出方法および回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63158716A JP2640499B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 交流機のインバータ駆動系における電流検出方法および回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH027893A JPH027893A (ja) | 1990-01-11 |
| JP2640499B2 true JP2640499B2 (ja) | 1997-08-13 |
Family
ID=15677790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63158716A Expired - Fee Related JP2640499B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 交流機のインバータ駆動系における電流検出方法および回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2640499B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3810349A1 (de) * | 1988-03-26 | 1989-10-05 | Agfa Gevaert Ag | Verfahren sowie anordnung zur darstellung von oberflaechenfehlern an aufzeichnungstraegern |
| JPH05344785A (ja) * | 1992-06-12 | 1993-12-24 | Japan Servo Co Ltd | モータの制御装置 |
| JP2002291284A (ja) | 2001-03-26 | 2002-10-04 | Toshiba Kyaria Kk | 電動機の電流検出方法及び制御装置 |
-
1988
- 1988-06-27 JP JP63158716A patent/JP2640499B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH027893A (ja) | 1990-01-11 |
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