JP3172047B2 - 単相ｐｗｍコンバータ制御装置 - Google Patents
単相ｐｗｍコンバータ制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パルス幅変調によりコ
ンバータを制御する単相ＰＷＭコンバータ制御装置に関
する。
ンバータを制御する単相ＰＷＭコンバータ制御装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の単相ＰＷＭコンバータ制御装置
は、図１５に示すように直流リンク電圧制御部１１に直
流リンク電圧指令値VdcRefと直流リンク電圧実際値Vdc
を入力して、その偏差からコンバータ交流側電流波高値
｜Is｜を得てコンバータ電圧指令演算部１２に入力し、
このコンバータ電圧指令演算部１２でコンバータ交流側
電流波高値｜Is｜と交流電圧実際値Ｖs 及び交流電流実
際値Ｉs を入力してコンバータ電源電圧指令値Ｖｃを求
め、さらに三角波比較部２２にコンバータ電源電圧指令
値Ｖｃと電源電圧正弦波位相θS を入力してパルス幅変
調を行うようにしていた。
は、図１５に示すように直流リンク電圧制御部１１に直
流リンク電圧指令値VdcRefと直流リンク電圧実際値Vdc
を入力して、その偏差からコンバータ交流側電流波高値
｜Is｜を得てコンバータ電圧指令演算部１２に入力し、
このコンバータ電圧指令演算部１２でコンバータ交流側
電流波高値｜Is｜と交流電圧実際値Ｖs 及び交流電流実
際値Ｉs を入力してコンバータ電源電圧指令値Ｖｃを求
め、さらに三角波比較部２２にコンバータ電源電圧指令
値Ｖｃと電源電圧正弦波位相θS を入力してパルス幅変
調を行うようにしていた。
【０００３】すなわち、この単相ＰＷＭコンバータのパ
ルス幅変調は、交流電源電圧周波数（５０〜６０Ｈｚ）
の７〜９倍の高い周波数（５００Ｈｚ前後）の三角波と
コンバータ電圧指令値との三角波比較で行なっていた。
ルス幅変調は、交流電源電圧周波数（５０〜６０Ｈｚ）
の７〜９倍の高い周波数（５００Ｈｚ前後）の三角波と
コンバータ電圧指令値との三角波比較で行なっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の単相ＰＷＭコンバータ制御装置では、ＰＷＭコン
バータのスイッチングに起因する電流高調波が交流電源
変圧器の電磁騒音の原因となる。特にスイッチング周波
数が５００Ｈｚ前後の従来のＰＷＭコンバータの場合、
人間の聴覚上、最も煩いと感ずる１ｋＨｚ〜４ｋＨｚの
騒音が大きくなっていた。
従来の単相ＰＷＭコンバータ制御装置では、ＰＷＭコン
バータのスイッチングに起因する電流高調波が交流電源
変圧器の電磁騒音の原因となる。特にスイッチング周波
数が５００Ｈｚ前後の従来のＰＷＭコンバータの場合、
人間の聴覚上、最も煩いと感ずる１ｋＨｚ〜４ｋＨｚの
騒音が大きくなっていた。
【０００５】また、ＰＷＭコンバータ・インバータの直
流リンク電圧は、低くすればするほど、交流電源変圧器
やインバータの負荷である電動機等から発生する電磁騒
音は小さくなる。しかしながら、従来の三角波比較ＰＷ
Ｍ方式では、ＧＴＯなどの電力変換素子の最小オン時間
の制約から、直流リンク電圧を交流電源電圧の振幅から
決まる一定値以下に設定することはできなかった。
流リンク電圧は、低くすればするほど、交流電源変圧器
やインバータの負荷である電動機等から発生する電磁騒
音は小さくなる。しかしながら、従来の三角波比較ＰＷ
Ｍ方式では、ＧＴＯなどの電力変換素子の最小オン時間
の制約から、直流リンク電圧を交流電源電圧の振幅から
決まる一定値以下に設定することはできなかった。
【０００６】本発明は、聴覚的に煩い騒音を低減し、且
つ直流リンク電圧を交流電源電圧の振幅から決まる一定
値以下に設定することが可能な単相ＰＷＭコンバータ制
御装置を提供することを目的とする。
つ直流リンク電圧を交流電源電圧の振幅から決まる一定
値以下に設定することが可能な単相ＰＷＭコンバータ制
御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、次のような手段により単相ＰＷＭコンバー
タ制御装置を構成するものである。請求項１に対応する
発明は、交流単相電圧を入力し直流電圧を出力する単相
ＰＷＭコンバータ出力側の直流リンク電圧実際値と予め
設定される直流リンク電圧指令値とを入力して、前記直
流リンク電圧実際値と前記直流リンク電圧指令値との偏
差が小さくなるようにコンバータ交流側電流指令振幅を
演算して出力する直流リンク電圧制御部と、前記コンバ
ータ交流側電流指令振幅と前記コンバータの入力側の前
記交流単相電圧とを入力して、コンバータ電圧指令振幅
とコンバータ電圧指令位相（前記交流単相電圧とコンバ
ータ電圧指令との位相ずれ角）とを演算して出力するコ
ンバータ電圧指令演算部と、前記コンバータ電圧指令振
幅、前記コンバータ電圧指令位相及び前記交流単相電圧
の正弦波位相とを入力して、前記コンバータ電圧指令と
位相が同期し、且つ出力するＰＷＭ１パルス波形の基本
周波数成分の振幅が前記コンバータ電圧指令振幅に一致
するＰＷＭ電圧指令を作成して出力するＰＷＭ１パルス
波形作成部とを備えたものである。請求項２に対応する
発明は、交流単相電圧を入力し直流電圧を出力する単相
ＰＷＭコンバータの出力端に負荷として接続されるイン
バータの出力周波数を入力して、インバータ出力周波数
が小さいときには直流リンク電圧指令が前記コンバータ
の入力側の前記交流単相電圧振幅よりも小さくなるよう
に直流リンク電圧を設定し、前記インバータ出力周波数
が大きいときには直流リンク電圧指令が前記コンバータ
の入力側の前記交流単相電圧振幅よりも大きくなるよう
に直流リンク電圧を設定して出力する直流リンク電圧設
定部と、前記直流電圧設定部から出力される直流リンク
電圧指令値と前記コンバータの出力側の直流リンク電圧
実際値とを入力して、前記直流リンク電圧実際値と前記
直流リンク電圧指令値との偏差が小さくなるようにコン
バータ交流側電流指令振幅を演算して出力する直流リン
ク電圧制御部と、前記コンバータ交流側電流指令振幅と
前記交流単相電圧の正弦波位相と前記コンバータの入力
側の電流実際値と前記交流単相電圧の正弦波位相とを入
力して、コンバータ電圧指令を演算して出力するコンバ
ータ電圧指令演算部と、前記コンバータ電圧指令と一定
周波数で振幅が直流リンク電圧実際値の１／２の三角波
とを大小比較してその結果により前記コンバータのＰＷ
Ｍ電圧指令を作成して出力する三角波比較部とを備えた
ものである。請求項３に対応する発明は、交流単相電圧
を入力し直流電圧を出力する単相ＰＷＭコンバータの出
力端に負荷として接続されるインバータの出力周波数を
入力して、インバータ出力周波数が小さいときには直流
リンク電圧指令が前記コンバータの入力側の前記交流単
相電圧振幅よりも小さくなるように直流リンク電圧を設
定し、前記インバータ出力周波数が大きいときには直流
リンク電圧指令が前記コンバータの入力側の前記交流単
相電圧振幅よりも大きくなるように直流リンク電圧を設
定して出力する直流リンク電圧設定部と、前記直流リン
ク電圧設定部から出力された直流リンク電圧指令値と前
記コンバータの出力側の直流リンク電圧実際値とを入力
して、前記直流リンク電圧実際値と前記直流リンク電圧
指令値との偏差が小さくなるようにコンバータ交流側電
流指令振幅を演算して出力する直流リンク電圧制御部
と、前記コンバータ交流側電流指令振幅と前記交流単相
電圧とを入力して、コンバータ電圧指令振幅とコンバー
タ電圧指令位相（前記交流単相電圧とコンバータ電圧指
令との位相ずれ角）とを演算して出力するコンバータ電
圧指令演算部と、前記コンバータ電圧指令振幅、前記コ
ンバータ電圧指令位相及び前記交流単相電圧の正弦波位
相とを入力して、前記コンバータ電圧指令と位相が同期
し、且つ出力するＰＷＭ１パルス波形の基本周波数成分
の振幅が前記コンバータ電圧指令振幅に一致するＰＷＭ
電圧指令を作成して出力するＰＷＭ１パルス波形作成部
とを備えたものである。請求項４に対応する発明は、交
流単相電圧を入力し直流電圧を出力する単相ＰＷＭコン
バータの出力端に負荷として接続されるインバータの出
力周波数を入力して、インバータ出力周波数が小さいと
きには直流リンク電圧指令が前記コンバータの入力側の
前記交流単相電圧振幅よりも小さくなるように直流リン
ク電圧を設定し、前記インバータ出力周波数が大きいと
きには直流リンク電圧指令が前記コンバータの入力側の
前記交流単相電圧振幅よりも大きくなるように直流リン
ク電圧を設定して出力する直流リンク電圧設定部と、前
記直流リンク電圧設定部から出力された直流リンク電圧
指令値と前記コンバータの出力側の直流リンク電圧実際
値とを入力して、前記直流リンク電圧実際値と前記直流
リンク電圧指令値との偏差が小さくなるようにコンバー
タ交流側電流指令振幅を演算して出力する直流リンク電
圧制御部と、前記コンバータ交流側電流指令振幅と前記
交流単相電圧とを入力して、コンバータ電圧指令とコン
バータ電圧指令振幅とコンバータ電圧指令位相（前記交
流単相電圧とコンバータ電圧指令との位相ずれ角）とを
演算して出力するコンバータ電圧指令演算部と、前記コ
ンバータ電圧指令振幅、前記コンバータ電圧指令と前記
コンバータ電圧指令位相及び前記交流単相電圧の正弦波
位相とを入力して、前記コンバータ電圧指令と位相が同
期し、且つ出力するＰＷＭ１パルス波形の基本周波数成
分の振幅が前記コンバータ電圧指令振幅に一致するＰＷ
Ｍ電圧指令を作成して出力するＰＷＭ１パルス波形作成
部と、前記コンバータ電圧指令と一定周波数で振幅が直
流リンク電圧実際値の１／２の三角波とを大小比較して
その結果によりＰＷＭコンバータのＰＷＭ電圧指令を作
成して出力する三角波比較部と、前記負荷インバータ出
力周波数を入力し、前記インバータ出力周波数が低いと
きにはＰＷＭ１パルスモードを示すパルスモード設定信
号を出力し、前記インバータ出力周波数が高いときには
三角波比較ＰＷＭモードを示すパルスモード設定信号を
出力するパルスモード設定部と、前記ＰＷＭ１パルス波
形作成部より出力されたＰＷＭ１パルス電圧指令と前記
三角波比較部より出力されたＰＷＭ電圧指令と前記パル
スモード設定部より出力されたパルスモード設定信号を
入力し、前記パルスモード設定信号がＰＷＭ１パルスモ
ードを示すときには前記ＰＷＭ１パルス波形作成部から
出力されたＰＷＭ電圧指令を出力し、前記パルスモード
設定信号が三角波比較部より出力されたＰＷＭ電圧指令
を出力するパルスモード選択部とを備えたものである。
成するため、次のような手段により単相ＰＷＭコンバー
タ制御装置を構成するものである。請求項１に対応する
発明は、交流単相電圧を入力し直流電圧を出力する単相
ＰＷＭコンバータ出力側の直流リンク電圧実際値と予め
設定される直流リンク電圧指令値とを入力して、前記直
流リンク電圧実際値と前記直流リンク電圧指令値との偏
差が小さくなるようにコンバータ交流側電流指令振幅を
演算して出力する直流リンク電圧制御部と、前記コンバ
ータ交流側電流指令振幅と前記コンバータの入力側の前
記交流単相電圧とを入力して、コンバータ電圧指令振幅
とコンバータ電圧指令位相（前記交流単相電圧とコンバ
ータ電圧指令との位相ずれ角）とを演算して出力するコ
ンバータ電圧指令演算部と、前記コンバータ電圧指令振
幅、前記コンバータ電圧指令位相及び前記交流単相電圧
の正弦波位相とを入力して、前記コンバータ電圧指令と
位相が同期し、且つ出力するＰＷＭ１パルス波形の基本
周波数成分の振幅が前記コンバータ電圧指令振幅に一致
するＰＷＭ電圧指令を作成して出力するＰＷＭ１パルス
波形作成部とを備えたものである。請求項２に対応する
発明は、交流単相電圧を入力し直流電圧を出力する単相
ＰＷＭコンバータの出力端に負荷として接続されるイン
バータの出力周波数を入力して、インバータ出力周波数
が小さいときには直流リンク電圧指令が前記コンバータ
の入力側の前記交流単相電圧振幅よりも小さくなるよう
に直流リンク電圧を設定し、前記インバータ出力周波数
が大きいときには直流リンク電圧指令が前記コンバータ
の入力側の前記交流単相電圧振幅よりも大きくなるよう
に直流リンク電圧を設定して出力する直流リンク電圧設
定部と、前記直流電圧設定部から出力される直流リンク
電圧指令値と前記コンバータの出力側の直流リンク電圧
実際値とを入力して、前記直流リンク電圧実際値と前記
直流リンク電圧指令値との偏差が小さくなるようにコン
バータ交流側電流指令振幅を演算して出力する直流リン
ク電圧制御部と、前記コンバータ交流側電流指令振幅と
前記交流単相電圧の正弦波位相と前記コンバータの入力
側の電流実際値と前記交流単相電圧の正弦波位相とを入
力して、コンバータ電圧指令を演算して出力するコンバ
ータ電圧指令演算部と、前記コンバータ電圧指令と一定
周波数で振幅が直流リンク電圧実際値の１／２の三角波
とを大小比較してその結果により前記コンバータのＰＷ
Ｍ電圧指令を作成して出力する三角波比較部とを備えた
ものである。請求項３に対応する発明は、交流単相電圧
を入力し直流電圧を出力する単相ＰＷＭコンバータの出
力端に負荷として接続されるインバータの出力周波数を
入力して、インバータ出力周波数が小さいときには直流
リンク電圧指令が前記コンバータの入力側の前記交流単
相電圧振幅よりも小さくなるように直流リンク電圧を設
定し、前記インバータ出力周波数が大きいときには直流
リンク電圧指令が前記コンバータの入力側の前記交流単
相電圧振幅よりも大きくなるように直流リンク電圧を設
定して出力する直流リンク電圧設定部と、前記直流リン
ク電圧設定部から出力された直流リンク電圧指令値と前
記コンバータの出力側の直流リンク電圧実際値とを入力
して、前記直流リンク電圧実際値と前記直流リンク電圧
指令値との偏差が小さくなるようにコンバータ交流側電
流指令振幅を演算して出力する直流リンク電圧制御部
と、前記コンバータ交流側電流指令振幅と前記交流単相
電圧とを入力して、コンバータ電圧指令振幅とコンバー
タ電圧指令位相（前記交流単相電圧とコンバータ電圧指
令との位相ずれ角）とを演算して出力するコンバータ電
圧指令演算部と、前記コンバータ電圧指令振幅、前記コ
ンバータ電圧指令位相及び前記交流単相電圧の正弦波位
相とを入力して、前記コンバータ電圧指令と位相が同期
し、且つ出力するＰＷＭ１パルス波形の基本周波数成分
の振幅が前記コンバータ電圧指令振幅に一致するＰＷＭ
電圧指令を作成して出力するＰＷＭ１パルス波形作成部
とを備えたものである。請求項４に対応する発明は、交
流単相電圧を入力し直流電圧を出力する単相ＰＷＭコン
バータの出力端に負荷として接続されるインバータの出
力周波数を入力して、インバータ出力周波数が小さいと
きには直流リンク電圧指令が前記コンバータの入力側の
前記交流単相電圧振幅よりも小さくなるように直流リン
ク電圧を設定し、前記インバータ出力周波数が大きいと
きには直流リンク電圧指令が前記コンバータの入力側の
前記交流単相電圧振幅よりも大きくなるように直流リン
ク電圧を設定して出力する直流リンク電圧設定部と、前
記直流リンク電圧設定部から出力された直流リンク電圧
指令値と前記コンバータの出力側の直流リンク電圧実際
値とを入力して、前記直流リンク電圧実際値と前記直流
リンク電圧指令値との偏差が小さくなるようにコンバー
タ交流側電流指令振幅を演算して出力する直流リンク電
圧制御部と、前記コンバータ交流側電流指令振幅と前記
交流単相電圧とを入力して、コンバータ電圧指令とコン
バータ電圧指令振幅とコンバータ電圧指令位相（前記交
流単相電圧とコンバータ電圧指令との位相ずれ角）とを
演算して出力するコンバータ電圧指令演算部と、前記コ
ンバータ電圧指令振幅、前記コンバータ電圧指令と前記
コンバータ電圧指令位相及び前記交流単相電圧の正弦波
位相とを入力して、前記コンバータ電圧指令と位相が同
期し、且つ出力するＰＷＭ１パルス波形の基本周波数成
分の振幅が前記コンバータ電圧指令振幅に一致するＰＷ
Ｍ電圧指令を作成して出力するＰＷＭ１パルス波形作成
部と、前記コンバータ電圧指令と一定周波数で振幅が直
流リンク電圧実際値の１／２の三角波とを大小比較して
その結果によりＰＷＭコンバータのＰＷＭ電圧指令を作
成して出力する三角波比較部と、前記負荷インバータ出
力周波数を入力し、前記インバータ出力周波数が低いと
きにはＰＷＭ１パルスモードを示すパルスモード設定信
号を出力し、前記インバータ出力周波数が高いときには
三角波比較ＰＷＭモードを示すパルスモード設定信号を
出力するパルスモード設定部と、前記ＰＷＭ１パルス波
形作成部より出力されたＰＷＭ１パルス電圧指令と前記
三角波比較部より出力されたＰＷＭ電圧指令と前記パル
スモード設定部より出力されたパルスモード設定信号を
入力し、前記パルスモード設定信号がＰＷＭ１パルスモ
ードを示すときには前記ＰＷＭ１パルス波形作成部から
出力されたＰＷＭ電圧指令を出力し、前記パルスモード
設定信号が三角波比較部より出力されたＰＷＭ電圧指令
を出力するパルスモード選択部とを備えたものである。
【０００８】請求項２に対応する発明は、交流単相電圧
を入力し直流電圧を出力する単相ＰＷＭコンバータの出
力端に負荷として接続されるインバータの出力周波数を
入力して、インバータ出力周波数が小さいときには直流
リンク電圧指令が前記コンバータの入力側の前記交流単
相電圧振幅よりも大きくなるように直流リンク電圧を設
定し、前記インバータ出力周波数が大きいときには直流
リンク電圧指令が前記コンバータの入力側の前記交流単
相電圧振幅よりも小さくなるように直流リンク電圧を設
定して出力する直流リンク電圧設定部と、前記直流電圧
設定部から出力される直流リンク電圧指令値と前記コン
バータの出力側の直流リンク電圧実際値とを入力して、
前記直流リンク電圧実際値と前記直流リンク電圧指令値
との偏差が小さくなるようにコンバータ交流側電流指令
振幅を演算して出力する直流リンク電圧制御部と、前記
コンバータ交流側電流指令振幅と前記交流単相電圧の正
弦波位相と前記コンバータの入力側の電流実際値と前記
交流単相電圧の正弦波位相とを入力して、コンバータ電
圧指令を演算して出力するコンバータ電圧指令演算部
と、前記コンバータ電圧指令と一定周波数の三角波とを
大小比較してその結果により前記コンバータのＰＷＭ電
圧指令を作成して出力する三角波比較部とを備えたもの
である。
を入力し直流電圧を出力する単相ＰＷＭコンバータの出
力端に負荷として接続されるインバータの出力周波数を
入力して、インバータ出力周波数が小さいときには直流
リンク電圧指令が前記コンバータの入力側の前記交流単
相電圧振幅よりも大きくなるように直流リンク電圧を設
定し、前記インバータ出力周波数が大きいときには直流
リンク電圧指令が前記コンバータの入力側の前記交流単
相電圧振幅よりも小さくなるように直流リンク電圧を設
定して出力する直流リンク電圧設定部と、前記直流電圧
設定部から出力される直流リンク電圧指令値と前記コン
バータの出力側の直流リンク電圧実際値とを入力して、
前記直流リンク電圧実際値と前記直流リンク電圧指令値
との偏差が小さくなるようにコンバータ交流側電流指令
振幅を演算して出力する直流リンク電圧制御部と、前記
コンバータ交流側電流指令振幅と前記交流単相電圧の正
弦波位相と前記コンバータの入力側の電流実際値と前記
交流単相電圧の正弦波位相とを入力して、コンバータ電
圧指令を演算して出力するコンバータ電圧指令演算部
と、前記コンバータ電圧指令と一定周波数の三角波とを
大小比較してその結果により前記コンバータのＰＷＭ電
圧指令を作成して出力する三角波比較部とを備えたもの
である。
【０００９】請求項３に対応する発明は、請求項１に対
応する発明の構成に加えて、直流リンク電圧設定部を設
け、この直流リンク電圧設定部は負荷として接続される
インバータの出力周波数を入力して、インバータ出力周
波数が小さいときには直流リンク電圧指令が前記コンバ
ータの入力側の前記交流単相電圧振幅よりも大きくなる
ように直流リンク電圧を設定し、前記インバータ出力周
波数が大きいときには直流リンク電圧指令が前記コンバ
ータの入力側の前記交流単相電圧振幅よりも小さくなる
ように直流リンク電圧を設定して直流リンク電圧制御部
に入力するものである。
応する発明の構成に加えて、直流リンク電圧設定部を設
け、この直流リンク電圧設定部は負荷として接続される
インバータの出力周波数を入力して、インバータ出力周
波数が小さいときには直流リンク電圧指令が前記コンバ
ータの入力側の前記交流単相電圧振幅よりも大きくなる
ように直流リンク電圧を設定し、前記インバータ出力周
波数が大きいときには直流リンク電圧指令が前記コンバ
ータの入力側の前記交流単相電圧振幅よりも小さくなる
ように直流リンク電圧を設定して直流リンク電圧制御部
に入力するものである。
【００１０】請求項４に対応する発明は、交流単相電圧
を入力し直流電圧を出力する単相ＰＷＭコンバータの出
力端に負荷として接続されるインバータの出力周波数を
入力して、インバータ出力周波数が小さいときには直流
リンク電圧指令が前記コンバータの入力側の前記交流単
相電圧振幅よりも大きくなるように直流リンク電圧を設
定し、前記インバータ出力周波数が大きいときには直流
リンク電圧指令が前記コンバータの入力側の前記交流単
相電圧振幅よりも小さくなるように直流リンク電圧を設
定して出力する直流リンク電圧設定部と、前記直流リン
ク電圧設定部から出力された直流リンク電圧指令値と前
記コンバータの出力側の直流リンク電圧実際値とを入力
して、前記直流リンク電圧実際値と前記直流リンク電圧
指令値との偏差が小さくなるようにコンバータ交流側電
流指令振幅を演算して出力する直流リンク電圧制御部
と、前記コンバータ交流側電流指令振幅と前記交流単相
電圧とを入力して、コンバータ電圧指令を演算し、コン
バータ電圧指令とコンバータ電圧指令振幅とコンバータ
電圧指令位相（前記交流単相電圧とコンバータ電圧指令
との位相ずれ角）とを出力するコンバータ電圧指令演算
部と、前記コンバータ電圧指令振幅、前記コンバータ電
圧指令と前記コンバータ電圧指令位相及び前記交流単相
電圧の正弦波位相とを入力して、前記コンバータ電圧指
令と位相が同期し、且つ基本周波数成分の振幅も前記コ
ンバータ電圧指令振幅に一致したＰＷＭ１パルス波形の
ＰＷＭ電圧指令を作成して出力するＰＷＭ１パルス波形
作成部と、前記コンバータ電圧指令と一定周波数の三角
波とを大小比較してその結果によりＰＷＭコンバータの
ＰＷＭ電圧指令を作成して出力する三角波比較部と、前
記負荷インバータ出力周波数を入力し、前記インバータ
出力周波数が低いときにはＰＷＭ１パルスモードを示す
パルスモード設定信号を出力し、前記インバータ出力周
波数が高いときには三角波比較ＰＷＭモードを示すパル
スモード設定信号を出力するパルスモード設定部と、前
記ＰＷＭ１パルス波形作成部より出力されたＰＷＭ１パ
ルス電圧指令と前記三角波比較部より出力されたＰＷＭ
電圧指令と前記パルスモード設定部より出力されたパル
スモード設定信号を入力し、前記パルスモード設定信号
がＰＷＭ１パルスモードを示すときには前記ＰＷＭ１パ
ルス波形作成部から出力されたＰＷＭ電圧指令を出力
し、前記パルスモード設定信号が三角波比較部より出力
されたＰＷＭ電圧指令を出力するパルスモード選択部と
を備えたものである。
を入力し直流電圧を出力する単相ＰＷＭコンバータの出
力端に負荷として接続されるインバータの出力周波数を
入力して、インバータ出力周波数が小さいときには直流
リンク電圧指令が前記コンバータの入力側の前記交流単
相電圧振幅よりも大きくなるように直流リンク電圧を設
定し、前記インバータ出力周波数が大きいときには直流
リンク電圧指令が前記コンバータの入力側の前記交流単
相電圧振幅よりも小さくなるように直流リンク電圧を設
定して出力する直流リンク電圧設定部と、前記直流リン
ク電圧設定部から出力された直流リンク電圧指令値と前
記コンバータの出力側の直流リンク電圧実際値とを入力
して、前記直流リンク電圧実際値と前記直流リンク電圧
指令値との偏差が小さくなるようにコンバータ交流側電
流指令振幅を演算して出力する直流リンク電圧制御部
と、前記コンバータ交流側電流指令振幅と前記交流単相
電圧とを入力して、コンバータ電圧指令を演算し、コン
バータ電圧指令とコンバータ電圧指令振幅とコンバータ
電圧指令位相（前記交流単相電圧とコンバータ電圧指令
との位相ずれ角）とを出力するコンバータ電圧指令演算
部と、前記コンバータ電圧指令振幅、前記コンバータ電
圧指令と前記コンバータ電圧指令位相及び前記交流単相
電圧の正弦波位相とを入力して、前記コンバータ電圧指
令と位相が同期し、且つ基本周波数成分の振幅も前記コ
ンバータ電圧指令振幅に一致したＰＷＭ１パルス波形の
ＰＷＭ電圧指令を作成して出力するＰＷＭ１パルス波形
作成部と、前記コンバータ電圧指令と一定周波数の三角
波とを大小比較してその結果によりＰＷＭコンバータの
ＰＷＭ電圧指令を作成して出力する三角波比較部と、前
記負荷インバータ出力周波数を入力し、前記インバータ
出力周波数が低いときにはＰＷＭ１パルスモードを示す
パルスモード設定信号を出力し、前記インバータ出力周
波数が高いときには三角波比較ＰＷＭモードを示すパル
スモード設定信号を出力するパルスモード設定部と、前
記ＰＷＭ１パルス波形作成部より出力されたＰＷＭ１パ
ルス電圧指令と前記三角波比較部より出力されたＰＷＭ
電圧指令と前記パルスモード設定部より出力されたパル
スモード設定信号を入力し、前記パルスモード設定信号
がＰＷＭ１パルスモードを示すときには前記ＰＷＭ１パ
ルス波形作成部から出力されたＰＷＭ電圧指令を出力
し、前記パルスモード設定信号が三角波比較部より出力
されたＰＷＭ電圧指令を出力するパルスモード選択部と
を備えたものである。
【００１１】
【作用】請求項１及び請求項３に対応する発明の単相Ｐ
ＷＭコンバータ制御装置にあっては、コンバータ交流側
電圧指令が正弦波のピーク付近にあるときにスイッチン
グを行わないＰＷＭ１パルス波形で単相ＰＷＭコンバー
タを制御することにより、コンバータは交流単相電圧半
周期に１つのパルスしか存在しない１パルスモードで動
作させることが可能となり、電流の高調波は基本波成分
（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）の５次、７次の低周波数成分
が多く分布する。従って、電磁騒音の周波数帯（１〜４
ｋＨｚ）よりも低い領域の周波数成分の分布となるの
で、低騒音化を図ることができる。
ＷＭコンバータ制御装置にあっては、コンバータ交流側
電圧指令が正弦波のピーク付近にあるときにスイッチン
グを行わないＰＷＭ１パルス波形で単相ＰＷＭコンバー
タを制御することにより、コンバータは交流単相電圧半
周期に１つのパルスしか存在しない１パルスモードで動
作させることが可能となり、電流の高調波は基本波成分
（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）の５次、７次の低周波数成分
が多く分布する。従って、電磁騒音の周波数帯（１〜４
ｋＨｚ）よりも低い領域の周波数成分の分布となるの
で、低騒音化を図ることができる。
【００１２】請求項２及び請求項４に対応する発明の単
相ＰＷＭコンバータ制御装置にあっては、直流リンク電
圧が低い場合には、交流単相電圧半周期あたりのスイッ
チング回数が少なくなるので、上記同様に電磁騒音の周
波数帯（１〜４ｋＨｚ）よりも低い領域の周波数成分の
分布となり、低騒音化を図ることができる。また、直流
リンク電圧が低い場合にはゼロ電圧を出力する時間が自
動的に少なくなるので、出力電圧の基本周波数成分を高
い値に設定することができる。従って、直流リンク電圧
を交流単相電圧の振幅から決まる一定値以下に設定する
ことができる。
相ＰＷＭコンバータ制御装置にあっては、直流リンク電
圧が低い場合には、交流単相電圧半周期あたりのスイッ
チング回数が少なくなるので、上記同様に電磁騒音の周
波数帯（１〜４ｋＨｚ）よりも低い領域の周波数成分の
分布となり、低騒音化を図ることができる。また、直流
リンク電圧が低い場合にはゼロ電圧を出力する時間が自
動的に少なくなるので、出力電圧の基本周波数成分を高
い値に設定することができる。従って、直流リンク電圧
を交流単相電圧の振幅から決まる一定値以下に設定する
ことができる。
【００１３】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。図１は本発明による単相ＰＷＭコンバータ制御装置
の第１の実施例を示すブロック図である。図１に示すよ
うに、単相ＰＷＭコンバータ制御装置１は直流リンク電
圧制御部１１、コンバータ電圧指令演算部１２及びＰＷ
Ｍ１パルス波形作成部１３から構成される。
る。図１は本発明による単相ＰＷＭコンバータ制御装置
の第１の実施例を示すブロック図である。図１に示すよ
うに、単相ＰＷＭコンバータ制御装置１は直流リンク電
圧制御部１１、コンバータ電圧指令演算部１２及びＰＷ
Ｍ１パルス波形作成部１３から構成される。
【００１４】直流リンク電圧制御部１１は、図２に示す
ように直流リンク電圧指令値VdcRefと直流リンク電圧実
際値Vdc を入力して、直流リンク電圧指令値VdcRefと直
流リンク電圧実際値Vdc との偏差にゲインＧ(s) を乗じ
た値をコンバータ交流側電流波高値｜Is｜として出力す
る、すなわち、 ｜Is｜＝Ｇ(s) ×（VdcRef−Vdc) コンバータ電圧指令演算部１２は、図３に示すように直
流リンク電圧制御部１１から出力されたコンバータ交流
側電流波高値｜Is｜と交流電源角周波数ω（電源周波数
が５０Ｈｚの場合、ω＝２×π×５０（rad/sec)）及び
コンバータ交流側インダクタンスＬとを乗算して、電源
電圧に対して直交成分の電圧VLを得る。すなわち、 ＶＬ＝ω・Ｌ・｜Is｜ また、コンバータ交流側電流波高値｜Is｜にコンバータ
交流側抵抗Ｒを乗じた値を交流電源電圧波高値｜Vs｜か
ら減算して電源電圧に対して平行成分の電圧VRを得る。
すなわち、 ＶＲ＝｜Ｖｓ｜−Ｒ・｜Ｉｓ｜ そして、図４に示すコンバータ交流側の電圧・電流に関
するベクトル図に従ってコンバータ電圧指令振幅｜Vc｜
とコンバータ電圧指令移相δを求める。すなわち、VLと
VRを用いて次式によりコンバータ電圧指令振幅｜Vc｜と
コンバータ電圧指令位相δを求める。
ように直流リンク電圧指令値VdcRefと直流リンク電圧実
際値Vdc を入力して、直流リンク電圧指令値VdcRefと直
流リンク電圧実際値Vdc との偏差にゲインＧ(s) を乗じ
た値をコンバータ交流側電流波高値｜Is｜として出力す
る、すなわち、 ｜Is｜＝Ｇ(s) ×（VdcRef−Vdc) コンバータ電圧指令演算部１２は、図３に示すように直
流リンク電圧制御部１１から出力されたコンバータ交流
側電流波高値｜Is｜と交流電源角周波数ω（電源周波数
が５０Ｈｚの場合、ω＝２×π×５０（rad/sec)）及び
コンバータ交流側インダクタンスＬとを乗算して、電源
電圧に対して直交成分の電圧VLを得る。すなわち、 ＶＬ＝ω・Ｌ・｜Is｜ また、コンバータ交流側電流波高値｜Is｜にコンバータ
交流側抵抗Ｒを乗じた値を交流電源電圧波高値｜Vs｜か
ら減算して電源電圧に対して平行成分の電圧VRを得る。
すなわち、 ＶＲ＝｜Ｖｓ｜−Ｒ・｜Ｉｓ｜ そして、図４に示すコンバータ交流側の電圧・電流に関
するベクトル図に従ってコンバータ電圧指令振幅｜Vc｜
とコンバータ電圧指令移相δを求める。すなわち、VLと
VRを用いて次式によりコンバータ電圧指令振幅｜Vc｜と
コンバータ電圧指令位相δを求める。
【００１５】｜Ｖｃ｜＝（ＶＲ2 ＋ＶＬ2 ）1/2 δ＝tan -1（ＶＬ／ＶＲ） ＰＷＭ１パルス波形作成部１３は、図５に示すようにコ
ンバータ電圧指令振幅｜Vc｜と、コンバータ電圧指令位
相δと電源電圧正弦波移相θs とを入力する。コンバー
タ電圧指令振幅｜Vc｜からＰＷＭ１パルス波形のスイッ
チング角度θ1を次式により演算する。
ンバータ電圧指令振幅｜Vc｜と、コンバータ電圧指令位
相δと電源電圧正弦波移相θs とを入力する。コンバー
タ電圧指令振幅｜Vc｜からＰＷＭ１パルス波形のスイッ
チング角度θ1を次式により演算する。
【００１６】θ1 ＝cos -1（π・｜Ｖｃ｜／４・Ｖdc） 但し、Ｖdcは直流リンク電圧である。上記式で求められ
たスイッチング角度θ1 でスイッチングすると、ＰＷＭ
１パルス波形出力電圧の基本周波数成分をコンバータ電
圧指令振幅に一致させることができる。
たスイッチング角度θ1 でスイッチングすると、ＰＷＭ
１パルス波形出力電圧の基本周波数成分をコンバータ電
圧指令振幅に一致させることができる。
【００１７】また、電源電圧正弦波位相θs とコンバー
タ電圧指令移相δとを加えた値（θs ＋δ）と、θ1 と
を比較して次の条件分岐によりＰＷＭ１パルス出力電圧
波形を求める。すなわち、図６に示すようにＵ相出力電
圧ＶｕPWM は、 ０≦（θs ＋δ）の時、ＶｕPWM ＝Ｖdc/ ２ π−θ1 ≦（θs ＋δ）≦２π−θ1 の時、ＶｕPWM ＝
０ ２π−θ1 ≦（θs ＋δ）＜２πの時、ＶｕPWM ＝Ｖdc
/ ２ Ｖ相出力電圧ＶｖPWM は、 ０≦（θs ＋δ）の時、Ｖ vPWM ＝Ｖdc/ ２ θ1 ≦（θs ＋δ）＜π＋θ1 の時、ＶｖPWM ＝０ π＋θ1 ≦（θs ＋δ）＜２πの時、ＶｖPWM ＝Ｖdc/
２ を出力する。
タ電圧指令移相δとを加えた値（θs ＋δ）と、θ1 と
を比較して次の条件分岐によりＰＷＭ１パルス出力電圧
波形を求める。すなわち、図６に示すようにＵ相出力電
圧ＶｕPWM は、 ０≦（θs ＋δ）の時、ＶｕPWM ＝Ｖdc/ ２ π−θ1 ≦（θs ＋δ）≦２π−θ1 の時、ＶｕPWM ＝
０ ２π−θ1 ≦（θs ＋δ）＜２πの時、ＶｕPWM ＝Ｖdc
/ ２ Ｖ相出力電圧ＶｖPWM は、 ０≦（θs ＋δ）の時、Ｖ vPWM ＝Ｖdc/ ２ θ1 ≦（θs ＋δ）＜π＋θ1 の時、ＶｖPWM ＝０ π＋θ1 ≦（θs ＋δ）＜２πの時、ＶｖPWM ＝Ｖdc/
２ を出力する。
【００１８】以上のようにして求められたＰＷＭ１パル
ス波形で単相ＰＷＭコンバータを制御することにより、
コンバータは電源電圧半周期に１つのパルスしか存在し
ない１パルスモードで動作するので、電流の高調波は基
本波成分（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）の５次、７次の低周
波数成分が多く分布する。従って、電磁騒音の周波数帯
（１〜４ｋＨｚ）よりも低い領域の周波数成分の分布と
なるので、低騒音化を図ることができる。
ス波形で単相ＰＷＭコンバータを制御することにより、
コンバータは電源電圧半周期に１つのパルスしか存在し
ない１パルスモードで動作するので、電流の高調波は基
本波成分（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）の５次、７次の低周
波数成分が多く分布する。従って、電磁騒音の周波数帯
（１〜４ｋＨｚ）よりも低い領域の周波数成分の分布と
なるので、低騒音化を図ることができる。
【００１９】図７は本発明による単相ＰＷＭコンバータ
制御装置の第２の実施例を示すブロック図である。図７
に示すように、単相ＰＷＭコンバータ制御装置１は直流
リンク電圧設定部２１、直流リンク電圧制御部１１、コ
ンバータ電圧指令演算部１２Ａ及び三角波比較部２２か
ら構成される。
制御装置の第２の実施例を示すブロック図である。図７
に示すように、単相ＰＷＭコンバータ制御装置１は直流
リンク電圧設定部２１、直流リンク電圧制御部１１、コ
ンバータ電圧指令演算部１２Ａ及び三角波比較部２２か
ら構成される。
【００２０】直流リンク電圧設定部２１は、図８に示す
ようにＰＷＭコンバータの直流側に負荷として接続され
るインバータの出力周波数ｆinv の大きさに従って予め
定めておいたパターンに沿って直流リンク電圧指令ＶDC
Ref を出力する。
ようにＰＷＭコンバータの直流側に負荷として接続され
るインバータの出力周波数ｆinv の大きさに従って予め
定めておいたパターンに沿って直流リンク電圧指令ＶDC
Ref を出力する。
【００２１】直流リンク電圧パターンは、インバータ出
力周波数ｆinv が予め定めておいた周波数ｆinv CHG
よりも小さいときに、直流リンク電圧指令ＶdcRef がＰ
ＷＭコンバータ交流電源電圧振幅｜Ｖｓ｜よりも小さく
設定する。
力周波数ｆinv が予め定めておいた周波数ｆinv CHG
よりも小さいときに、直流リンク電圧指令ＶdcRef がＰ
ＷＭコンバータ交流電源電圧振幅｜Ｖｓ｜よりも小さく
設定する。
【００２２】直流リンク電圧制御部１１は、第１の実施
例で述べたのと同様なので、ここではその説明を省略す
る。コンバータ電圧指令演算部１２Ａは、図９に示すよ
うに正弦波発生部３１とコンバータ交流側電流指令演算
部３２とで構成されている。
例で述べたのと同様なので、ここではその説明を省略す
る。コンバータ電圧指令演算部１２Ａは、図９に示すよ
うに正弦波発生部３１とコンバータ交流側電流指令演算
部３２とで構成されている。
【００２３】正弦波発生部３１においては、電源電圧正
弦波位相θs を入力とし、θs に従った振幅１の正弦波
ｓｉｎ (θs)を出力する。電流指令演算部３２において
は、直流リンク電圧制御部１１より出力されたコンバー
タ交流側電流波高値｜Is｜と、正弦波発生部３１より出
力された正弦波とを入力として、次のような演算により
コンバータ交流側電流指令値Is Ref を出力する。
弦波位相θs を入力とし、θs に従った振幅１の正弦波
ｓｉｎ (θs)を出力する。電流指令演算部３２において
は、直流リンク電圧制御部１１より出力されたコンバー
タ交流側電流波高値｜Is｜と、正弦波発生部３１より出
力された正弦波とを入力として、次のような演算により
コンバータ交流側電流指令値Is Ref を出力する。
【００２４】 Ｉｓ Ｒｅｆ＝｜Ｉｓ｜・ｓｉｎ（θs) コンバータ交流側電流指令値Is Ref とコンバータ交流
側電流実際値Isとの偏差にゲインＧ2(S)を乗じたもの
を、交流電源電圧Ｖｓから引いた値をコンバータ交流側
電圧指令値Ｖc として出力する。すなわち、 Ｖｃ＝Ｖｓ−Ｇ２（ｓ）×（Ｉs Ref −Ｉs ） 三角波比較部２２は、図１０に示すように電源電圧正弦
波位相θs を入力とし、θs に同期した一定周波数の三
角波TRI （振幅はＶdc／２）を出力する。コンバータ電
圧指令演算部１２Ａより出力されたコンバータ電源電圧
指令値Ｖｃを用いて次の演算によりＵ相電圧指令Ｖｕと
Ｖ相電圧指令Ｖｖを求める。 Ｖｕ＝Ｖｃ／２ Ｖｖ＝−Ｖｃ／２ 三角波発生部４１より出力された三角波TRI と各相電圧
指令Ｖｕ、Ｖｖの大小比較により各相のＰＷＭ電圧Ｖｕ
PWM 、ＶｖPWM を求める。すなわち、図１１に示すよう
に Ｖｕ≧TRI の時、ＶｕPWM ＝Ｖdc／２ Ｖｕ＜TRI の時、ＶｕPWM ＝−Ｖdc／２ Ｖｖ≧TRI の時、ＶｖPWM ＝Ｖdc／２ Ｖｖ＜TRI の時、ＶｖPWM ＝−Ｖdc／２ ここで、直流リンク電圧が高い場合のＰＷＭ出力電圧と
直流リンク電圧が低い場合の例を図１２に示す。直流リ
ンク電圧が低い場合には、電源電圧半周期あたりのスイ
ッチング回数が少なくなっている。従って、ＰＷＭ１パ
ルス波形で単相ＰＷＭコンバータを制御することによ
り、前述した第１の実施例と同様に電磁騒音の周波数帯
（１〜４ｋＨｚ）よりも低い領域の周波数成分の分布と
なるので、低騒音化を図ることができる。
側電流実際値Isとの偏差にゲインＧ2(S)を乗じたもの
を、交流電源電圧Ｖｓから引いた値をコンバータ交流側
電圧指令値Ｖc として出力する。すなわち、 Ｖｃ＝Ｖｓ−Ｇ２（ｓ）×（Ｉs Ref −Ｉs ） 三角波比較部２２は、図１０に示すように電源電圧正弦
波位相θs を入力とし、θs に同期した一定周波数の三
角波TRI （振幅はＶdc／２）を出力する。コンバータ電
圧指令演算部１２Ａより出力されたコンバータ電源電圧
指令値Ｖｃを用いて次の演算によりＵ相電圧指令Ｖｕと
Ｖ相電圧指令Ｖｖを求める。 Ｖｕ＝Ｖｃ／２ Ｖｖ＝−Ｖｃ／２ 三角波発生部４１より出力された三角波TRI と各相電圧
指令Ｖｕ、Ｖｖの大小比較により各相のＰＷＭ電圧Ｖｕ
PWM 、ＶｖPWM を求める。すなわち、図１１に示すよう
に Ｖｕ≧TRI の時、ＶｕPWM ＝Ｖdc／２ Ｖｕ＜TRI の時、ＶｕPWM ＝−Ｖdc／２ Ｖｖ≧TRI の時、ＶｖPWM ＝Ｖdc／２ Ｖｖ＜TRI の時、ＶｖPWM ＝−Ｖdc／２ ここで、直流リンク電圧が高い場合のＰＷＭ出力電圧と
直流リンク電圧が低い場合の例を図１２に示す。直流リ
ンク電圧が低い場合には、電源電圧半周期あたりのスイ
ッチング回数が少なくなっている。従って、ＰＷＭ１パ
ルス波形で単相ＰＷＭコンバータを制御することによ
り、前述した第１の実施例と同様に電磁騒音の周波数帯
（１〜４ｋＨｚ）よりも低い領域の周波数成分の分布と
なるので、低騒音化を図ることができる。
【００２５】Ｖｕ＝Ｖｃ／２ Ｖｖ＝−Ｖｃ／２ 三角波発生部４１より出力された三角波TRI とかく角相
電圧指令Ｖｕ、Ｖｖの大小比較により各相のＰＷＭ電圧
ＶｕPWM 、ＶｖPWM を求める。
電圧指令Ｖｕ、Ｖｖの大小比較により各相のＰＷＭ電圧
ＶｕPWM 、ＶｖPWM を求める。
【００２６】すなわち、図１１に示すように Ｖｕ≧TRI の時、ＶｕPWM ＝Ｖdc／２ Ｖｕ＜TRI の時、ＶｕPWM ＝−Ｖdc／２ Ｖｖ≧TRI の時、ＶｖPWM ＝Ｖdc／２Ｖｖ＜TRI の時、
ＶｖPWM ＝−Ｖdc／２ここで、直流リンク電圧が高い場
合のＰＷＭ出力電圧と直流リンク電圧が低い場合の例を
図１２に示す。直流リンク電圧が低い場合には、電源電
圧半周期あたりのスイッチング回数が少なくなってい
る。従って、ＰＷＭ１パルス波形で単相ＰＷＭコンバー
タを制御することにより、前述した第１の実施例と同様
に電磁騒音の周波数帯（１〜４ｋＨｚ）よりも低い領域
の周波数成分の分布となるので、低騒音化を図ることが
できる。
ＶｖPWM ＝−Ｖdc／２ここで、直流リンク電圧が高い場
合のＰＷＭ出力電圧と直流リンク電圧が低い場合の例を
図１２に示す。直流リンク電圧が低い場合には、電源電
圧半周期あたりのスイッチング回数が少なくなってい
る。従って、ＰＷＭ１パルス波形で単相ＰＷＭコンバー
タを制御することにより、前述した第１の実施例と同様
に電磁騒音の周波数帯（１〜４ｋＨｚ）よりも低い領域
の周波数成分の分布となるので、低騒音化を図ることが
できる。
【００２７】
【００２８】図１３は本発明による単相ＰＷＭコンバー
タ制御装置の第３の実施例を示すブロック図である。第
３の実施例の単相ＰＷＭコンバータ制御装置１は、図１
３に示すように直流リンク電圧設定部２１、直流リンク
電圧制御部１１、コンバータ電圧指令演算部１２Ｂ及び
ＰＷＭ１パルス波形作成部１３から構成される。
タ制御装置の第３の実施例を示すブロック図である。第
３の実施例の単相ＰＷＭコンバータ制御装置１は、図１
３に示すように直流リンク電圧設定部２１、直流リンク
電圧制御部１１、コンバータ電圧指令演算部１２Ｂ及び
ＰＷＭ１パルス波形作成部１３から構成される。
【００２９】直流リンク電圧設定部２１は第２の実施例
で説明したのと同様であり、直流リンク電圧制御部１
１、コンバータ電圧指令演算部１２及びＰＷＭ１パルス
波形作成部１３は第１の実施例で説明したのと同様であ
るので、ここではその説明を省略する。
で説明したのと同様であり、直流リンク電圧制御部１
１、コンバータ電圧指令演算部１２及びＰＷＭ１パルス
波形作成部１３は第１の実施例で説明したのと同様であ
るので、ここではその説明を省略する。
【００３０】従って、このような構成の単相ＰＷＭコン
バータ制御装置１としても、ＰＷＭ１パルス波形で動作
するので、前述した第１の実施例と同様に電磁騒音の周
波数帯（１〜４ｋＨｚ）よりも低い領域の周波数成分の
分布となり、低騒音化を図ることができる。
バータ制御装置１としても、ＰＷＭ１パルス波形で動作
するので、前述した第１の実施例と同様に電磁騒音の周
波数帯（１〜４ｋＨｚ）よりも低い領域の周波数成分の
分布となり、低騒音化を図ることができる。
【００３１】図１４は本発明による単相ＰＷＭコンバー
タ制御装置の第４の実施例を示すブロック図である。第
４の実施例の単相ＰＷＭコンバータ制御装置１は、図１
３に示すように直流リンク電圧設定部２１、直流リンク
電圧制御部１１、コンバータ電圧指令演算部１２Ｂ、Ｐ
ＷＭ１パルス波形作成部１３、三角波比較部２２、パル
スモード設定部５１及びパルスモード切替部５２から構
成される。
タ制御装置の第４の実施例を示すブロック図である。第
４の実施例の単相ＰＷＭコンバータ制御装置１は、図１
３に示すように直流リンク電圧設定部２１、直流リンク
電圧制御部１１、コンバータ電圧指令演算部１２Ｂ、Ｐ
ＷＭ１パルス波形作成部１３、三角波比較部２２、パル
スモード設定部５１及びパルスモード切替部５２から構
成される。
【００３２】直流リンク電圧設定部２１と三角波比較部
２２の動作は、第２の実施例で説明したのと同様なの
で、ここではその説明を省略する。また、直流リンク電
圧制御部１１とＰＷＭ１パルス波形作成部１３は第１の
実施例で説明したのと同様なので、ここではその説明を
省略する。
２２の動作は、第２の実施例で説明したのと同様なの
で、ここではその説明を省略する。また、直流リンク電
圧制御部１１とＰＷＭ１パルス波形作成部１３は第１の
実施例で説明したのと同様なので、ここではその説明を
省略する。
【００３３】さらに、コンバータ電圧指令演算部１２Ｂ
は第１の実施例で説明した図３に示す演算回路より得ら
れるコンバータ電圧指令振幅｜Ｖｃ｜とコンバータ電圧
指令位相δと、第２の実施例で説明した図９に示す演算
回路より得られるコンバータ電圧指令値Ｖｃとを出力す
る。
は第１の実施例で説明した図３に示す演算回路より得ら
れるコンバータ電圧指令振幅｜Ｖｃ｜とコンバータ電圧
指令位相δと、第２の実施例で説明した図９に示す演算
回路より得られるコンバータ電圧指令値Ｖｃとを出力す
る。
【００３４】パルスモード設定部５１は、ＰＷＭコンバ
ータの直流側に負荷として接続されるインバータの出力
周波数ｆinv の大きさに従ってパルスモード設定信号を
出力する。パルスモード設定信号は、インバータ出力周
波数ｆinv が予め定めておいた周波数ｆinv CHG より
も大きいときにはパルスモードを示す値２をとる。すな
わち、 ｆinv ＜ｆinv CHG の時、パルスモード設定信号＝１ ｆinv ≧ｆinv CHG の時、パルスモード設定信号＝２ パルスモード切替部５２は、これより出力されるパルス
信号設定信号に従って三角波比較部２２の出力をとるか
ＰＷＭ１パルス波形作成部１３の出力をとるかを切替え
る。
ータの直流側に負荷として接続されるインバータの出力
周波数ｆinv の大きさに従ってパルスモード設定信号を
出力する。パルスモード設定信号は、インバータ出力周
波数ｆinv が予め定めておいた周波数ｆinv CHG より
も大きいときにはパルスモードを示す値２をとる。すな
わち、 ｆinv ＜ｆinv CHG の時、パルスモード設定信号＝１ ｆinv ≧ｆinv CHG の時、パルスモード設定信号＝２ パルスモード切替部５２は、これより出力されるパルス
信号設定信号に従って三角波比較部２２の出力をとるか
ＰＷＭ１パルス波形作成部１３の出力をとるかを切替え
る。
【００３５】パルスモード設定信号が１の時、ＰＷＭ１
パルス波形作成部１３の出力を各相ＰＷＭ電圧ＶｕPWM
、ＶｖPWM として出力する。このような構成の単相Ｐ
ＷＭコンバータ制御装置とすれば、負荷として接続され
たインバータの周波数が低い領域においては電磁騒音の
周波数を耳障りな周波数帯域（１〜４ｋＨｚ）よりも低
くして低騒音化を図ることができる。
パルス波形作成部１３の出力を各相ＰＷＭ電圧ＶｕPWM
、ＶｖPWM として出力する。このような構成の単相Ｐ
ＷＭコンバータ制御装置とすれば、負荷として接続され
たインバータの周波数が低い領域においては電磁騒音の
周波数を耳障りな周波数帯域（１〜４ｋＨｚ）よりも低
くして低騒音化を図ることができる。
【００３６】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、電磁
騒音の周波数を耳障りな周波数帯域（１〜４ｋＨｚ）よ
りも低くして低騒音化を図ると共に、直流リンク電圧を
交流電源電圧の振幅から決まる一定値以下にも設定する
ことができる単相ＰＷＭコンバータ制御装置を提供する
ことができる。
騒音の周波数を耳障りな周波数帯域（１〜４ｋＨｚ）よ
りも低くして低騒音化を図ると共に、直流リンク電圧を
交流電源電圧の振幅から決まる一定値以下にも設定する
ことができる単相ＰＷＭコンバータ制御装置を提供する
ことができる。
【図１】本発明による単相ＰＷＭコンバータ制御装置の
第１の実施例を示すブロック構成図。
第１の実施例を示すブロック構成図。
【図２】同実施例における直流リンク電圧制御部を示す
機能ブロック図。
機能ブロック図。
【図３】同実施例におけるコンバータ電圧指令演算部を
示す機能ブロック図。
示す機能ブロック図。
【図４】同実施例において、コンバータ交流側の電圧・
電流ベクトル図。
電流ベクトル図。
【図５】同実施例におけるＰＷＭ１パルス波形作成部を
示す機能ブロック図。
示す機能ブロック図。
【図６】同実施例におけるＰＷＭ１パルス波形作成部の
動作を説明するための波形図。
動作を説明するための波形図。
【図７】本発明の第２の実施例を示すブロック構成図。
【図８】同実施例における直流リンク電圧設定部を示す
機能ブロック図。
機能ブロック図。
【図９】同実施例におけるコンバータ電圧指令演算部を
示す機能ブロック図。
示す機能ブロック図。
【図１０】同実施例における三角波比較部を示す機能ブ
ロック図。
ロック図。
【図１１】同実施例における三角波比較部の動作を説明
するための波形図。
するための波形図。
【図１２】同実施例におけるＰＷＭ電圧波形の説明図。
【図１３】本発明の第３の実施例を示すブロック構成
図。
図。
【図１４】本発明の第４の実施例を示すブロック構成
図。
図。
【図１５】従来の単相ＰＷＭコンバータ制御装置を示す
ブロック構成図。
ブロック構成図。
１……単相ＰＷＭコンバータ制御装置、１１……直流リ
ンク電圧制御部、１２，１２Ａ，１２Ｂ……コンバータ
電圧指令演算部、１３……ＰＷＭ１パルス波形作成部、
２１……直流リンク電圧設定部、２２……三角波比較
部、３１……正弦波発生部、３２……電流指令演算部、
４１……三角波発生部、５１……パルスモード設定部、
５２……パルスモード切替部。
ンク電圧制御部、１２，１２Ａ，１２Ｂ……コンバータ
電圧指令演算部、１３……ＰＷＭ１パルス波形作成部、
２１……直流リンク電圧設定部、２２……三角波比較
部、３１……正弦波発生部、３２……電流指令演算部、
４１……三角波発生部、５１……パルスモード設定部、
５２……パルスモード切替部。
Claims (4)
- 【請求項１】 交流単相電圧を入力し直流電圧を出力す
る単相ＰＷＭコンバータ出力側の直流リンク電圧実際値
と予め設定される直流リンク電圧指令値とを入力して、
前記直流リンク電圧実際値と前記直流リンク電圧指令値
との偏差が小さくなるようにコンバータ交流側電流指令
振幅を演算して出力する直流リンク電圧制御部と、 前記コンバータ交流側電流指令振幅と前記コンバータの
入力側の前記交流単相電圧とを入力して、コンバータ電
圧指令振幅とコンバータ電圧指令位相（前記交流単相電
圧とコンバータ電圧指令との位相ずれ角）とを演算して
出力するコンバータ電圧指令演算部と、 前記コンバータ電圧指令振幅、前記コンバータ電圧指令
位相及び前記交流単相電圧の正弦波位相とを入力して、
前記コンバータ電圧指令と位相が同期し、且つ出力する
ＰＷＭ１パルス波形の基本周波数成分の振幅が前記コン
バータ電圧指令振幅に一致するＰＷＭ電圧指令を作成し
て出力するＰＷＭ１パルス波形作成部とを備えたことを
特徴とする単相ＰＷＭコンバータ制御装置。 - 【請求項２】 交流単相電圧を入力し直流電圧を出力す
る単相ＰＷＭコンバータの出力端に負荷として接続され
るインバータの出力周波数を入力して、インバータ出力
周波数が小さいときには直流リンク電圧指令が前記コン
バータの入力側の前記交流単相電圧振幅よりも小さくな
るように直流リンク電圧を設定し、前記インバータ出力
周波数が大きいときには直流リンク電圧指令が前記コン
バータの入力側の前記交流単相電圧振幅よりも大きくな
るように直流リンク電圧を設定して出力する直流リンク
電圧設定部と、 前記直流電圧設定部から出力される直流リンク電圧指令
値と前記コンバータの出力側の直流リンク電圧実際値と
を入力して、前記直流リンク電圧実際値と前記直流リン
ク電圧指令値との偏差が小さくなるようにコンバータ交
流側電流指令振幅を演算して出力する直流リンク電圧制
御部と、 前記コンバータ交流側電流指令振幅と前記交流単相電圧
の正弦波位相と前記コンバータの入力側の電流実際値と
前記交流単相電圧の正弦波位相とを入力して、コンバー
タ電圧指令を演算して出力するコンバータ電圧指令演算
部と、 前記コンバータ電圧指令と一定周波数で振幅が直流リン
ク電圧実際値の１／２の三角波とを大小比較してその結
果により前記コンバータのＰＷＭ電圧指令を作成して出
力する三角波比較部とを備えたことを特徴とする単相Ｐ
ＷＭコンバータ制御装置。 - 【請求項３】 交流単相電圧を入力し直流電圧を出力す
る単相ＰＷＭコンバータの出力端に負荷として接続され
るインバータの出力周波数を入力して、インバータ出力
周波数が小さいときには直流リンク電圧指令が前記コン
バータの入力側の前記交流単相電圧振幅よりも小さくな
るように直流リンク電圧を設定し、前記インバータ出力
周波数が大きいときには直流リンク電圧指令が前記コン
バータの入力側の前記交流単相電圧振幅よりも大きくな
るように直流リンク電圧を設定して出力する直流リンク
電圧設定部と、 前記直流リンク電圧設定部から出力された直流リンク電
圧指令値と前記コンバータの出力側の直流リンク電圧実
際値とを入力して、前記直流リンク電圧実際値と前記直
流リンク電圧指令値との偏差が小さくなるようにコンバ
ータ交流側電流指令振幅を演算して出力する直流リンク
電圧制御部と、 前記コンバータ交流側電流指令振幅と前記交流単相電圧
とを入力して、コンバータ電圧指令振幅とコンバータ電
圧指令位相（前記交流単相電圧とコンバータ電圧指令と
の位相ずれ角）とを演算して出力するコンバータ電圧指
令演算部と、 前記コンバータ電圧指令振幅、前記コンバータ電圧指令
位相及び前記交流単相電圧の正弦波位相とを入力して、
前記コンバータ電圧指令と位相が同期し、且つ出力する
ＰＷＭ１パルス波形の基本周波数成分の振幅が前記コン
バータ電圧指令振幅に一致するＰＷＭ電圧指令を作成し
て出力するＰＷＭ１パルス波形作成部とを備えたことを
特徴とする単相ＰＷＭコンバータ制御装置。 - 【請求項４】 交流単相電圧を入力し直流電圧を出力す
る単相ＰＷＭコンバータの出力端に負荷として接続され
るインバータの出力周波数を入力して、インバータ出力
周波数が小さいときには直流リンク電圧指令が前記コン
バータの入力側の前記交流単相電圧振幅よりも小さくな
るように直流リンク電圧を設定し、前記インバータ出力
周波数が大きいときには直流リンク電圧指令が前記コン
バータの入力側の前記交流単相電圧振幅よりも大きくな
るように直流リンク電圧を設定して出力する直流リンク
電圧設定部と、 前記直流リンク電圧設定部から出力された直流リンク電
圧指令値と前記コンバータの出力側の直流リンク電圧実
際値とを入力して、前記直流リンク電圧実際値と前記直
流リンク電圧指令値との偏差が小さくなるようにコンバ
ータ交流側電流指令振幅を演算して出力する直流リンク
電圧制御部と、 前記コンバータ交流側電流指令振幅と前記交流単相電圧
とを入力して、コンバータ電圧指令とコンバータ電圧指
令振幅とコンバータ電圧指令位相（前記交流単相電圧と
コンバータ電圧指令との位相ずれ角）とを演算して出力
するコンバータ電圧指令演算部と、 前記コンバータ電圧指令振幅、前記コンバータ電圧指令
と前記コンバータ電圧指令位相及び前記交流単相電圧の
正弦波位相とを入力して、前記コンバータ電圧指令と位
相が同期し、且つ出力するＰＷＭ１パルス波形の基本周
波数成分の振幅が前記コンバータ電圧指令振幅に一致す
るＰＷＭ電圧指令を作成して出力するＰＷＭ１パルス波
形作成部と、 前記コンバータ電圧指令と一定周波数で振幅が直流リン
ク電圧実際値の１／２の三角波とを大小比較してその結
果によりＰＷＭコンバータのＰＷＭ電圧指令を作成して
出力する三角波比較部と、 前記負荷インバータ出力周波数を入力し、前記インバー
タ出力周波数が低いときにはＰＷＭ１パルスモードを示
すパルスモード設定信号を出力し、前記インバータ出力
周波数が高いときには三角波比較ＰＷＭモードを示すパ
ルスモード設定信号を出力するパルスモード設定部と、 前記ＰＷＭ１パルス波形作成部より出力されたＰＷＭ１
パルス電圧指令と前記三角波比較部より出力されたＰＷ
Ｍ電圧指令と前記パルスモード設定部より出力されたパ
ルスモード設定信号を入力し、前記パルスモード設定信
号がＰＷＭ１パルスモードを示すときには前記ＰＷＭ１
パルス波形作成部から出力されたＰＷＭ電圧指令を出力
し、前記パルスモード設定信号が三角波比較部より出力
されたＰＷＭ電圧指令を出力するパルスモード選択部と
を備えたことを特徴とする単相ＰＷＭコンバータ制御装
置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27495294A JP3172047B2 (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 単相ｐｗｍコンバータ制御装置 |
| US08/518,179 US5615099A (en) | 1994-08-24 | 1995-08-23 | Control system for single-phase PWM converter |
| CN95115605A CN1042483C (zh) | 1994-08-24 | 1995-08-24 | 单相脉冲宽度调制变换器的控制系统 |
| DE19531210A DE19531210A1 (de) | 1994-08-24 | 1995-08-24 | Steuersystem für einphasigen PWM-Wandler |
| KR1019950026308A KR100194777B1 (ko) | 1994-08-24 | 1995-08-24 | 단상 pwm 컨버터 제어 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27495294A JP3172047B2 (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 単相ｐｗｍコンバータ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08140352A JPH08140352A (ja) | 1996-05-31 |
| JP3172047B2 true JP3172047B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=17548853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27495294A Expired - Fee Related JP3172047B2 (ja) | 1994-08-24 | 1994-11-09 | 単相ｐｗｍコンバータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3172047B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5169018B2 (ja) * | 2007-05-15 | 2013-03-27 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
| JP5169017B2 (ja) * | 2007-05-15 | 2013-03-27 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
-
1994
- 1994-11-09 JP JP27495294A patent/JP3172047B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08140352A (ja) | 1996-05-31 |
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