JP3197594B2 - Switching method of current source inverter - Google Patents
Switching method of current source inverterInfo
- Publication number
- JP3197594B2 JP3197594B2 JP02815992A JP2815992A JP3197594B2 JP 3197594 B2 JP3197594 B2 JP 3197594B2 JP 02815992 A JP02815992 A JP 02815992A JP 2815992 A JP2815992 A JP 2815992A JP 3197594 B2 JP3197594 B2 JP 3197594B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching
- inverter
- current source
- hysteresis comparator
- output
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は電流形インバータのスイ
ッチング方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching method for a current source inverter.
【0002】[0002]
【従来の技術】インバータの回路方式としては電圧形と
電流形との二つがあり、電流形は電圧形に比べて保護が
容易となり高い信頼性が得られる利点がある一方、電源
となる商用系統は電圧源であるため電流源を作るコンバ
ータ部でも制御を行う必要があることなどにより、現状
は電圧形インバータが主流となっている。また、CVC
Fインバータにおいて出力電圧、電流を正弦波に近づけ
るためにはPWM制御、さらには、そのキャリア周波数
の高周波化が行われている。図3は「半導体電力変換回
路」PZ152(電気学会編、オーム社刊、1987年) に記載さ
れている電流形PWMインバータの5パルスモード出力
電流、電圧波形である。同図(a) に示すパルス幅α1 、
α2 により出力電流、電圧の低次高調波の含有率が変化
し、α1 、α2 を適切に決めることにより特定の低次高
調波を消去できる。2. Description of the Related Art There are two types of inverter circuit systems, a voltage type and a current type. The current type has the advantage that protection is easier and high reliability can be obtained as compared with the voltage type, while the commercial type as a power supply At present, voltage-type inverters are the mainstream because the converter is a voltage source, and the converter that creates the current source also needs to perform control. Also, CVC
In order to make the output voltage and current close to a sine wave in the F inverter, PWM control is performed, and furthermore, the carrier frequency is increased. FIG. 3 shows a 5-pulse mode output current and a voltage waveform of a current type PWM inverter described in “Semiconductor Power Conversion Circuit” PZ152 (edited by the Institute of Electrical Engineers of Japan, published by Ohmsha, 1987). The pulse width α1 shown in FIG.
The content of the low-order harmonics of the output current and voltage changes depending on α2, and specific low-order harmonics can be eliminated by appropriately determining α1 and α2.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述の例では、パルス
数を増やし9パルスとしても19次、23次、25次高調波は
14〜26%含まれ、VVVFインバータとして電動機駆動
に適用した場合トルクリップルが発生する。CVCFイ
ンバータに適用する場合は、電圧歪率が大きく、実用に
耐えられない。また、出力電圧の制御は直流電流を変え
ることにより行われるが、この直流電流制御は通常サイ
リスタコンバータにより行われ、サイリスタコンバータ
は応答性が良くないため、インバータの高速応答が困難
である。さらに、パルスパターンは通常ROMに書き込
まれており、CPUを要する等、制御回路が複雑になる
と言う問題点がある。一方、パルス数を増やし高調波成
分を減らすことが考えられるが、60度期間はPWM制御
しないことから、原理上高調波成分を無くすことはでき
ず、また、パルスパターンを記憶するROMのメモリ容
量が増大する問題点がある。In the above-mentioned example, even if the number of pulses is increased to 9 pulses, the 19th, 23rd, and 25th harmonics will not
When the VVVF inverter is applied to a motor drive, torque ripple occurs. When applied to a CVCF inverter, the voltage distortion rate is large and cannot be put to practical use. The output voltage is controlled by changing the DC current. This DC current control is usually performed by a thyristor converter, and the thyristor converter has poor response, so that it is difficult for the inverter to respond at high speed. Further, the pulse pattern is usually written in the ROM, and there is a problem that the control circuit becomes complicated such as requiring a CPU. On the other hand, it is conceivable to increase the number of pulses to reduce the harmonic components. However, since the PWM control is not performed during the 60-degree period, the harmonic components cannot be eliminated in principle, and the memory capacity of the ROM for storing the pulse pattern is also reduced. There is a problem that increases.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明による電流形イン
バータの制御方法は、制御量と指令値の誤差が一定の許
容値内に入るように、制御量を瞬時値制御する。このた
めに、誤差の許容値をヒステリシスコンパレータのヒス
テリシス値により設定し、誤差が許容値に達しヒステリ
シスコンパレータの出力が変化した瞬間に、誤差が減少
するようにスイッチングパターンを変える。この時、ど
のスイッチングパターンを選択するかに際し、三相間の
誤差の大小を判定するために、各相毎に2個のヒステリ
シス値の異なるヒステリシスコンパレータを用いる。ま
た、出力電圧制御は上下アームを短絡する還流モードを
使用することにより行い、直流電流はほぼ一定となるよ
うにコンバータを制御する。A control method of a current source inverter according to the present invention controls an instantaneous value of a control amount so that an error between the control amount and a command value falls within a predetermined allowable value. For this purpose, the allowable value of the error is set by the hysteresis value of the hysteresis comparator, and the switching pattern is changed so that the error decreases at the moment when the error reaches the allowable value and the output of the hysteresis comparator changes. At this time, in determining which switching pattern is selected, two hysteresis comparators having different hysteresis values for each phase are used to determine the magnitude of the error between the three phases. Output voltage control is performed by using a reflux mode in which the upper and lower arms are short-circuited, and the converter is controlled so that the DC current is substantially constant.
【0005】[0005]
【作用】本発明による制御方法によれば、制御量は常に
許容値内で指令値に追従するため、指令値を正弦波とす
れば、低次高調波をほとんど含まない良好な正弦波出力
が得られる。また、インバータ出力電流のパルス幅は、
ヒステリシスコンパレータの同一出力状態の持続時間と
なり、転流時刻はヒステリシスコンパレータの出力が変
化した時となるため、パルスパターンを記憶させておく
ROM等は必要なく、ヒステリシスコンパレータと論理
回路とで簡単に制御回路を構成できる。According to the control method of the present invention, since the control amount always follows the command value within the allowable value, if the command value is a sine wave, a good sine wave output containing almost no low-order harmonics can be obtained. can get. The pulse width of the inverter output current is
The hysteresis comparator has the same output state duration, and the commutation time is when the output of the hysteresis comparator changes.Therefore, there is no need for a ROM or the like that stores the pulse pattern, and it is easily controlled by the hysteresis comparator and the logic circuit. A circuit can be configured.
【0006】[0006]
【実施例】本発明をCVCFインバータに適用した場合
の一実施例を図1に示す。コンバータ2とリアクトル3
とにより商用電源1からの電力を定電流化し、各相に上
アームと下アームとの2個のスイッチングデバイスUP
,UN 、VP ,VN およびWP ,WN の6個のスイッ
チングデバイス4を有する三相フルブリッジインバータ
へ供給するCVCFインバータは、正弦波出力電圧が要
求されるため、各相のフィルタコンデンサ5の電圧を制
御する。各相毎に電圧検出器により検出したコンデンサ
電圧と指令電圧発生器10からの電圧指令との誤差を引き
算器9により求めて、ヒステリシスコンパレータ8a, 8b
に入力する。ヒステリシスコンパレータ8aはヒステリシ
ス値±Hw を、またヒステリシスコンパレータ8bはヒス
テリシス値±Hn (Hw >Hn >0)を持ち、各ヒステ
リシスコンパレータの出力Cwj,Cnj(j=u,v,
w)は、誤差が+Hw ,+Hn を超えたとき“H”とな
り、−Hw ,−Hn を超えたとき“L”となる。スイッ
チングパターン決定回路7において、6個のヒステリシ
スコンパレータの出力に応じ表2に従いスイッチングパ
ターンを決定する。FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a CVCF inverter. Converter 2 and reactor 3
This makes the power from the commercial power supply 1 a constant current, and each phase has two switching devices UP for an upper arm and a lower arm.
, UN, VP, VN and WP, WN, the three-phase full-bridge inverter having six switching devices 4 requires a sine-wave output voltage. Control. The difference between the capacitor voltage detected by the voltage detector for each phase and the voltage command from the command voltage generator 10 is obtained by the subtractor 9, and the hysteresis comparators 8a and 8b
To enter. The hysteresis comparator 8a has a hysteresis value ± Hw, and the hysteresis comparator 8b has a hysteresis value ± Hn (Hw>Hn> 0), and outputs Cwj, Cnj (j = u, v, j) of each hysteresis comparator.
w) becomes "H" when the error exceeds + Hw, + Hn, and becomes "L" when the error exceeds -Hw, -Hn. The switching pattern determining circuit 7 determines a switching pattern according to Table 2 according to the outputs of the six hysteresis comparators.
【0007】図2にU相の電圧指令Vu * と出力電圧V
u との誤差(ヒステリシスコンパレータ入力)とヒステ
リシスコンパレータ出力との関係を示す。(a) はヒステ
リシスコンパレータ入力であり、(b) はヒステリシスコ
ンパレータ8bの出力を、(c)はヒステリシスコンパレー
タ8aの出力を示しており、(a) から分かるように電圧誤
差はヒステリシス値±Hw 以内となり、このヒステリシ
ス値を適切に定めることにより、高調波成分の少ない良
好な正弦波出力電圧を得ることができる。スイッチ駆動
回路6は、スイッチングパターン決定回路7で選択され
たスイッチングパターンを実現するためのスイッチ駆動
信号を作る。なお、VVVFインバータに本発明を適用
する場合には、図1において、電圧検出器を電流検出器
に、電圧指令を電流指令に置き換えればよい。FIG. 2 shows a U-phase voltage command Vu * and an output voltage V
7 shows a relationship between an error from u (hysteresis comparator input) and a hysteresis comparator output. (a) is a hysteresis comparator input, (b) is the output of the hysteresis comparator 8b, (c) is the output of the hysteresis comparator 8a, and as can be seen from (a), the voltage error is within the hysteresis value ± Hw. By appropriately setting the hysteresis value, a good sine wave output voltage with less harmonic components can be obtained. The switch drive circuit 6 generates a switch drive signal for realizing the switching pattern selected by the switching pattern determination circuit 7. When the present invention is applied to a VVVF inverter, the voltage detector may be replaced with a current detector and the voltage command may be replaced with a current command in FIG.
【0008】[0008]
【発明の効果】以上説明したように、本発明による制御
方法によれば、簡単な制御構成にて精度のよい出力波形
を得ることが可能である。また、出力制御はインバータ
で行うため、コンバータをPWM制御にしなくても高速
応答が可能であり、かつ、直流電流に多少の脈流があっ
ても出力は影響されない。As described above, according to the control method of the present invention, it is possible to obtain an accurate output waveform with a simple control configuration. Further, since the output control is performed by the inverter, a high-speed response is possible without using the converter in the PWM control, and the output is not affected even if there is a slight pulsating current in the DC current.
【図1】本発明をCVCFインバータに適用した場合の
主回路図及び制御構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a main circuit diagram and a control configuration when the present invention is applied to a CVCF inverter.
【図2】U相について電圧誤差とヒステリシスコンパレ
ータの出力との関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between a voltage error and an output of a hysteresis comparator for a U phase.
【図3】従来の5パルスインバータの動作説明図であ
る。FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of a conventional five-pulse inverter.
1 商用電源 2 コンバータ 3 リアクトル 4 スイッチングデバイス 5 フィルタコンデンサ 6 スイッチ駆動回路 7 スイッチングパターン決定回路 8a, 8b ヒステリシスコンパレータ 9 引き算器 10 指令電圧発生器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Commercial power supply 2 Converter 3 Reactor 4 Switching device 5 Filter capacitor 6 Switch drive circuit 7 Switching pattern decision circuit 8a, 8b Hysteresis comparator 9 Subtractor 10 Command voltage generator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関本 英雄 神奈川県海老名市東柏ケ谷4丁目6番32 号 東洋電機製造株式会社 相模工場内 (56)参考文献 特開 昭63−95856(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/48 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Hideo Sekimoto 4-6-32 Higashikashigaya, Ebina-shi, Kanagawa Toyo Electric Manufacturing Co., Ltd. Sagami Factory (56) References JP-A-63-95856 (JP, A) ( 58) Surveyed field (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 7/48
Claims (1)
らなる三相フルブリッジインバータと、出力電圧を平滑
化するフィルタコンデンサと、U,V,W各相の制御量
を検出する3個の検出器と、指令発生器により生成され
た指令値と前記検出値により検出された制御量との誤差
を各相毎に算出する3個の引き算器と、各相の前記誤差
信号を入力とするヒステリシス値±Hw , ±Hn (Hw
>Hn >0)を持つ2個のヒステリシスコンパレータ
と、前記ヒステリシスコンパレータの出力Cwj,Cnj
(j=u,v,w)は各相共、入力がHw , Hn を越え
た時“H”となり、─Hw , ─Hn を越えた時“L”と
なるものとし、前記ヒステリシスコンパレータの出力状
態によりインバータスイッチのスイッチングパターンを
決定するスイッチングパターン決定回路と、スイッチン
グデバイスをオン/オフ駆動するスイッチ駆動回路とか
らなる電流形インバータにおいて、 6個のスイッチングデバイスをオン/オフ駆動する9通
りのスイッチングパターンを Pk ={Su ,Sv ,Sw }(但しk=1〜9)とし、 ここで、Sj (j=u,v,w)は 10のとき上アームのスイッチがオンで下アームのスイッ
チがオフ 01のとき上アームのスイッチがオフで下アームのスイッ
チがオン 11のとき上下アーム共にオン 00のとき上下アーム共にオフ を表すものとして、 Pk に対応するSj を表1としたとき、 【表1】 スイッチングパターン決定回路は前記ヒステリシスコン
パレータの出力状態に応じて、表2に示すごとく 【表2】 スイッチングパターンを決定することを特徴とする電流
形インバータのスイッチング方法。1. A three-phase full-bridge inverter comprising a current source and six switching devices, a filter capacitor for smoothing an output voltage, and three detections for detecting control amounts of U, V, and W phases. , Three subtractors for calculating an error between a command value generated by a command generator and a control amount detected by the detection value for each phase, and a hysteresis using the error signal of each phase as an input Values ± Hw, ± Hn (Hw
>Hn> 0), and outputs Cwj and Cnj of the hysteresis comparator.
(J = u, v, w) is set to "H" when the input exceeds Hw, Hn for all phases, and to "L" when the input exceeds ─Hw, ─Hn. The output of the hysteresis comparator In a current source inverter including a switching pattern determining circuit for determining a switching pattern of an inverter switch according to a state and a switch driving circuit for driving a switching device on / off, nine types of switching for driving six switching devices on / off Let Pk = {Su, Sv, Sw} (where k = 1-9) where Sj (j = u, v, w) is 10 when the upper arm switch is on and the lower arm switch is When OFF, the upper arm switch is OFF, and when the lower arm switch is ON, the upper and lower arms are ON when 11, and when 00, both upper and lower arms are OFF. Te, when the Sj corresponding to the Pk was Table 1, Table 1] As shown in Table 2, the switching pattern deciding circuit changes according to the output state of the hysteresis comparator. A switching method for a current source inverter, characterized by determining a switching pattern.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02815992A JP3197594B2 (en) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | Switching method of current source inverter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02815992A JP3197594B2 (en) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | Switching method of current source inverter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05227756A JPH05227756A (en) | 1993-09-03 |
JP3197594B2 true JP3197594B2 (en) | 2001-08-13 |
Family
ID=12240979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02815992A Expired - Fee Related JP3197594B2 (en) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | Switching method of current source inverter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3197594B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6792330B1 (en) | 1999-07-06 | 2004-09-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Drive control system |
JP4811786B2 (en) * | 2005-12-01 | 2011-11-09 | 株式会社安川電機 | Power conversion device for distributed power supply |
FI128768B (en) * | 2019-03-06 | 2020-11-30 | Ricotec Oy | Inverter |
-
1992
- 1992-02-14 JP JP02815992A patent/JP3197594B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05227756A (en) | 1993-09-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6320775B1 (en) | Power conversion apparatus utilizing zero-phase power supply device that provides zero-phase sequence components | |
US6556464B2 (en) | PWM converter system | |
JP3278188B2 (en) | Inverter device for motor drive | |
JP4556108B2 (en) | Control device for power converter | |
JP3197594B2 (en) | Switching method of current source inverter | |
JP3994243B2 (en) | Power converter and its PWM pulse generation method | |
JP4501144B2 (en) | AC-DC converter | |
JP2524771B2 (en) | Frequency converter | |
JP4406909B2 (en) | AC-DC converter | |
JPH0219718B2 (en) | ||
JP3788346B2 (en) | Voltage type PWM inverter control device | |
JP3590541B2 (en) | DC brushless motor drive | |
JPH10304568A (en) | Power compensating equipment | |
JP2872210B1 (en) | Servo drive | |
JP2001145357A (en) | Ac-dc converter | |
JPH0669316B2 (en) | Power regeneration control circuit for power converter | |
JPH10164845A (en) | Pwm rectifier | |
JP3295929B2 (en) | DC power supply | |
JPH0667200B2 (en) | Control method of current source PWM converter | |
JPS609383A (en) | Ac/dc converter | |
JPH10210659A (en) | Series-type active filter | |
JP2003018851A (en) | Control method of direct frequency conversion circuit | |
JP4375506B2 (en) | Inverter device and current limiting method thereof | |
JPH0419796B2 (en) | ||
JP2827986B2 (en) | Induction motor control method and device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |