JP3215480B2 - パルス幅変調インバータ装置 - Google Patents
パルス幅変調インバータ装置Info
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- JP3215480B2 JP3215480B2 JP03968892A JP3968892A JP3215480B2 JP 3215480 B2 JP3215480 B2 JP 3215480B2 JP 03968892 A JP03968892 A JP 03968892A JP 3968892 A JP3968892 A JP 3968892A JP 3215480 B2 JP3215480 B2 JP 3215480B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はサーボモータ制御におけ
るパルス幅変調インバータ制御装置に関するものであ
る。
るパルス幅変調インバータ制御装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、サーボモータ制御を行うパルス
幅変調インバータ制御装置は、上下アームのスイッチン
グ素子を交互にオンオフさせてモータ電流を制御する。
この際、設定されるスイッチング周波数は、スイッチン
グ素子を放熱する為に用意される放熱板に、この装置に
連続的に必要とされる最大モータ電流を流し、この時の
スイッチング素子が許容温度範囲内になるようスイッチ
ング周波数を設定している。
幅変調インバータ制御装置は、上下アームのスイッチン
グ素子を交互にオンオフさせてモータ電流を制御する。
この際、設定されるスイッチング周波数は、スイッチン
グ素子を放熱する為に用意される放熱板に、この装置に
連続的に必要とされる最大モータ電流を流し、この時の
スイッチング素子が許容温度範囲内になるようスイッチ
ング周波数を設定している。
【０００３】また、このスイッチング素子が許容温度範
囲内になるよう放熱板を設計しており、上アームと下ア
ームのスイッチング素子が短絡しないよう設けるデット
タイム値は、装置により設定される最大電流において、
予想されるスイッチング素子と周辺回路の遅延時間とを
考慮し設定していた。
囲内になるよう放熱板を設計しており、上アームと下ア
ームのスイッチング素子が短絡しないよう設けるデット
タイム値は、装置により設定される最大電流において、
予想されるスイッチング素子と周辺回路の遅延時間とを
考慮し設定していた。
【０００４】図５は、従来のパルス幅変調インバータ制
御装置の構成を示すブロック図である。
御装置の構成を示すブロック図である。
【０００５】この図のパルス幅変調インバータ制御装置
は、モータ電流指令を発する速度増幅器１と、サーボモ
ータ１１のモータ電流を検出する電流検出器１０とを有
しており、速度増幅器１には、速度増幅器１からのモー
タ電流指令と電流検出器１０が検出するサーボモータ１
１への入力電流との差を求める減算器２０が接続されて
いる。減算器２０には、モータ電流指令とモータ電流と
の差を比例積分補償する電流増幅器２が接続されてお
り、電流増幅器２には、電流増幅器２の出力を三角波発
生回路４にて設定された三角波形と比較してパルス幅変
調を行いかつ上下アーム用の信号を生成するパルス幅変
調回路３が接続されている。
は、モータ電流指令を発する速度増幅器１と、サーボモ
ータ１１のモータ電流を検出する電流検出器１０とを有
しており、速度増幅器１には、速度増幅器１からのモー
タ電流指令と電流検出器１０が検出するサーボモータ１
１への入力電流との差を求める減算器２０が接続されて
いる。減算器２０には、モータ電流指令とモータ電流と
の差を比例積分補償する電流増幅器２が接続されてお
り、電流増幅器２には、電流増幅器２の出力を三角波発
生回路４にて設定された三角波形と比較してパルス幅変
調を行いかつ上下アーム用の信号を生成するパルス幅変
調回路３が接続されている。
【０００６】更に、パルス幅変調回路３には、パルス幅
変調回路３の出力をデットタイム発生回路７が設定する
デットタイム量分だけオフさせることにより上下アーム
の短絡を防止するデットタイム回路５が接続されてお
り、デットタイム回路５にはゲート回路６が接続されて
いる。ゲート回路６には、その出力によりオン、オフす
るスイッチング素子８が接続されており、スイッチング
素子８のオン、オフにより電源９からの電流を所望の電
流に変換してサーボモータ１１を制御するようになって
いる。
変調回路３の出力をデットタイム発生回路７が設定する
デットタイム量分だけオフさせることにより上下アーム
の短絡を防止するデットタイム回路５が接続されてお
り、デットタイム回路５にはゲート回路６が接続されて
いる。ゲート回路６には、その出力によりオン、オフす
るスイッチング素子８が接続されており、スイッチング
素子８のオン、オフにより電源９からの電流を所望の電
流に変換してサーボモータ１１を制御するようになって
いる。
【０００７】次に動作について説明する。速度増幅器１
よりモータ電流指令が発せられると、減算器２０は、速
度増幅器１からのモータ電流指令と電流検出器１０が検
出するサーボモータ１１のモータ電流との差を求め、モ
ータ電流指令とモータ電流との差は電流増幅器２により
比例積分補償する。パルス幅変調回路３は、電流増幅器
２の出力を三角波発生回路４にて設定された三角波形と
比較してパルス幅変調を行いかつ上下アーム用の信号を
生成する。
よりモータ電流指令が発せられると、減算器２０は、速
度増幅器１からのモータ電流指令と電流検出器１０が検
出するサーボモータ１１のモータ電流との差を求め、モ
ータ電流指令とモータ電流との差は電流増幅器２により
比例積分補償する。パルス幅変調回路３は、電流増幅器
２の出力を三角波発生回路４にて設定された三角波形と
比較してパルス幅変調を行いかつ上下アーム用の信号を
生成する。
【０００８】更に、デットタイム回路５は、パルス幅変
調回路３の出力をデットタイム発生回路７が設定するデ
ットタイム量分だけオフさせることにより上下アームの
短絡を防止し、ゲート回路６を介してスイッチング素子
８をオン、オフする。そして、スイッチング素子８のオ
ン、オフにより電源９からの電流を所望の電流に変換し
てサーボモータ１１を制御する。
調回路３の出力をデットタイム発生回路７が設定するデ
ットタイム量分だけオフさせることにより上下アームの
短絡を防止し、ゲート回路６を介してスイッチング素子
８をオン、オフする。そして、スイッチング素子８のオ
ン、オフにより電源９からの電流を所望の電流に変換し
てサーボモータ１１を制御する。
【０００９】図６は、本例の動作を表したタイムチャー
トであり、（Ａ）は、電流増幅器２の出力波形と三角波
発生回路４の出力波形、（Ｂ）はパルス幅変調回路３の
出力波形であり（Ａ）の波形を比較した結果得られるも
のである。更に、（Ｃ）はデットタイム発生回路７で決
まるデットタイム量分オフさせたデットタイム回路５の
出力波形であり、上アームと下アームが同時にオンしな
いようになっている。
トであり、（Ａ）は、電流増幅器２の出力波形と三角波
発生回路４の出力波形、（Ｂ）はパルス幅変調回路３の
出力波形であり（Ａ）の波形を比較した結果得られるも
のである。更に、（Ｃ）はデットタイム発生回路７で決
まるデットタイム量分オフさせたデットタイム回路５の
出力波形であり、上アームと下アームが同時にオンしな
いようになっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】サーボモータ制御を行
うパルス幅変調インバータ制御装置では、スイッチング
周波数及びデットタイムは電流の追従性を決める主要因
であり、従来パルス幅変調インバータ制御装置において
は、スイッチング周波数がこの装置の連続的に必要とさ
れる最大モータ電流で決定される。例えば、サーボモー
タの無負荷運転や軽負荷運転のような小さいモータ電流
においては、スイッチング素子の許容温度限界値を大き
く下回り、充分余裕があるにも関わらず、装置の能力が
発揮されないまま使用していた。また、デットタイムは
装置により設定される最大電流におけるスイッチング素
子と周辺回路の遅延時間にて決定され、インバータ回路
に流れる電流が小さい場合においては、スイッチング素
子の遅延時間を短くすることができるにもかかわらず、
デットタイムは最大値で設定されており、装置の能力が
発揮されないまま使用していた。この結果、モータ電流
の追従性不足によりモータトルクリップルが発生し、ス
ムーズなモータの回転性を得ることができないという問
題点があった。
うパルス幅変調インバータ制御装置では、スイッチング
周波数及びデットタイムは電流の追従性を決める主要因
であり、従来パルス幅変調インバータ制御装置において
は、スイッチング周波数がこの装置の連続的に必要とさ
れる最大モータ電流で決定される。例えば、サーボモー
タの無負荷運転や軽負荷運転のような小さいモータ電流
においては、スイッチング素子の許容温度限界値を大き
く下回り、充分余裕があるにも関わらず、装置の能力が
発揮されないまま使用していた。また、デットタイムは
装置により設定される最大電流におけるスイッチング素
子と周辺回路の遅延時間にて決定され、インバータ回路
に流れる電流が小さい場合においては、スイッチング素
子の遅延時間を短くすることができるにもかかわらず、
デットタイムは最大値で設定されており、装置の能力が
発揮されないまま使用していた。この結果、モータ電流
の追従性不足によりモータトルクリップルが発生し、ス
ムーズなモータの回転性を得ることができないという問
題点があった。
【００１１】本発明は、これらの問題点に対してなされ
たものであり、その目的は、安価なスイッチング素子
や、小型ヒートシンクを使用して、サーボモータの無負
荷運転時や軽負荷運転のような小さなモータ電流におい
て、スイッチング周波数を装置の冷却能力の限界までア
ップし、かつスイッチング素子の遅延時間で決定される
デットタイムを限界まで短縮化するとともに、デットタ
イムとスイッチング周波数の周期を最適な比率に設定す
ることにより、モータ電流の追従性を改善することがで
きるパルス幅変調インバータ制御装置を提供することに
ある。
たものであり、その目的は、安価なスイッチング素子
や、小型ヒートシンクを使用して、サーボモータの無負
荷運転時や軽負荷運転のような小さなモータ電流におい
て、スイッチング周波数を装置の冷却能力の限界までア
ップし、かつスイッチング素子の遅延時間で決定される
デットタイムを限界まで短縮化するとともに、デットタ
イムとスイッチング周波数の周期を最適な比率に設定す
ることにより、モータ電流の追従性を改善することがで
きるパルス幅変調インバータ制御装置を提供することに
ある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明に係るパルス幅
変調インバータ制御装置は、サーボモータのモータ電流
を検出する電流検出器と、速度増幅器からのモータ電流
指令と電流検出器が検出するサーボモータのモータ電流
との差を求める減算器と、その差を比例積分補償する電
流増幅器と、電流増幅器の出力を三角波発生回路にて設
定された三角波形と比較してパルス幅変調を行いかつ上
下アーム用の信号を生成するパルス幅変調回路と、パル
ス幅変調回路の出力を予め設定されているデットタイム
量分だけオフさせることにより上下アームの短絡を防止
するデットタイム回路と、デットタイム回路の出力によ
りオン、オフするスイッチング素子と、サーボモータの
モータ電流又はその指令値に基づき三角波発生回路が発
生する三角波周波数の補正を行う三角波補正回路と、デ
ットタイム回路にて設定されるデットタイムをモータ電
流又はその指令値に基づき補正するデットタイム補正回
路と、三角波補正回路で決められた補正量とデットタイ
ム補正回路で決められた補正量を監視する割合監視回路
とを備え、割合監視回路は、デットタイム量の割合（デ
ットタイム値／基本周波数の周期）＝Ｄが、予め設定さ
れた割合値ＤＴ以下となるように三角波補正回路および
デットタイム補正回路の補正量を規制することを特徴と
するものである。
変調インバータ制御装置は、サーボモータのモータ電流
を検出する電流検出器と、速度増幅器からのモータ電流
指令と電流検出器が検出するサーボモータのモータ電流
との差を求める減算器と、その差を比例積分補償する電
流増幅器と、電流増幅器の出力を三角波発生回路にて設
定された三角波形と比較してパルス幅変調を行いかつ上
下アーム用の信号を生成するパルス幅変調回路と、パル
ス幅変調回路の出力を予め設定されているデットタイム
量分だけオフさせることにより上下アームの短絡を防止
するデットタイム回路と、デットタイム回路の出力によ
りオン、オフするスイッチング素子と、サーボモータの
モータ電流又はその指令値に基づき三角波発生回路が発
生する三角波周波数の補正を行う三角波補正回路と、デ
ットタイム回路にて設定されるデットタイムをモータ電
流又はその指令値に基づき補正するデットタイム補正回
路と、三角波補正回路で決められた補正量とデットタイ
ム補正回路で決められた補正量を監視する割合監視回路
とを備え、割合監視回路は、デットタイム量の割合（デ
ットタイム値／基本周波数の周期）＝Ｄが、予め設定さ
れた割合値ＤＴ以下となるように三角波補正回路および
デットタイム補正回路の補正量を規制することを特徴と
するものである。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【作用】上述構成に基づき、この発明におけるパルス幅
変調インバータ制御装置は、スイッチング素子の放熱板
の能力に見合う損失の範囲内でパルス幅変調の基本周波
数をモータ電流指令もしくは、モータ電流に応じて決定
される周波数補正量分を加算し、モータ電流の大小に応
じてスイッチング周波数をアップし、スイッチング素子
の許容温度限界まで使用し、モータ電流の追従性を改善
する。また、インバータ回路の遅延時間により発生する
デットタイムを、初期設定値よりモータ電流指令もしく
はモータ電流に応じて決定されるデットタイム補正量分
を減算し、モータ電流の大小に応じて上下アームのオフ
時間を常に最適値に設定し、モータ電流の追従性を改善
する。
変調インバータ制御装置は、スイッチング素子の放熱板
の能力に見合う損失の範囲内でパルス幅変調の基本周波
数をモータ電流指令もしくは、モータ電流に応じて決定
される周波数補正量分を加算し、モータ電流の大小に応
じてスイッチング周波数をアップし、スイッチング素子
の許容温度限界まで使用し、モータ電流の追従性を改善
する。また、インバータ回路の遅延時間により発生する
デットタイムを、初期設定値よりモータ電流指令もしく
はモータ電流に応じて決定されるデットタイム補正量分
を減算し、モータ電流の大小に応じて上下アームのオフ
時間を常に最適値に設定し、モータ電流の追従性を改善
する。
【００１６】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図を用いて説明
する。
する。
【００１７】図１は、本発明の一実施例に係るパルス幅
変調インバータ制御装置の構成を示すのブロック図であ
る。
変調インバータ制御装置の構成を示すのブロック図であ
る。
【００１８】このパルス幅変調インバータ制御装置は、
モータ電流指令を発する速度増幅器１と、サーボモータ
１１のモータ電流を検出する電流検出器１０とを有して
おり、速度増幅器１には、速度増幅器１からのモータ電
流指令と電流検出器１０が検出するサーボモータ１１の
モータ電流との差を求める減算器２０が接続されてい
る。減算器２０には、モータ電流指令とモータ電流との
差を比例積分補償する電流増幅器２が接続されており、
電流増幅器２には、電流増幅器２の出力を三角波発生回
路４にて設定された三角波形と比較してパルス幅変調を
行いかつ上下アーム用の信号を生成するパルス幅変調回
路３が接続されている。
モータ電流指令を発する速度増幅器１と、サーボモータ
１１のモータ電流を検出する電流検出器１０とを有して
おり、速度増幅器１には、速度増幅器１からのモータ電
流指令と電流検出器１０が検出するサーボモータ１１の
モータ電流との差を求める減算器２０が接続されてい
る。減算器２０には、モータ電流指令とモータ電流との
差を比例積分補償する電流増幅器２が接続されており、
電流増幅器２には、電流増幅器２の出力を三角波発生回
路４にて設定された三角波形と比較してパルス幅変調を
行いかつ上下アーム用の信号を生成するパルス幅変調回
路３が接続されている。
【００１９】更に、パルス幅変調回路３には、パルス幅
変調回路３の出力をデットタイム発生回路７が設定する
デットタイム量分だけオフさせることにより上下アーム
の短絡を防止するデットタイム回路５が接続されてお
り、デットタイム回路５にはゲート回路６が接続されて
いる。ゲート回路６には、その出力によりオン、オフす
るスイッチング素子８が接続されており、スイッチング
素子８のオン、オフにより電源９からの電流を所望の電
流に変換してサーボモータ１１を制御するようになって
いる。
変調回路３の出力をデットタイム発生回路７が設定する
デットタイム量分だけオフさせることにより上下アーム
の短絡を防止するデットタイム回路５が接続されてお
り、デットタイム回路５にはゲート回路６が接続されて
いる。ゲート回路６には、その出力によりオン、オフす
るスイッチング素子８が接続されており、スイッチング
素子８のオン、オフにより電源９からの電流を所望の電
流に変換してサーボモータ１１を制御するようになって
いる。
【００２０】また、電流検出器１０には、電流検出器１
０が検出したモータ電流を全波整流する全波整流回路１
２が接続されており、全波整流回路１２には、全波整流
回路１２の出力に基づき三角波発生回路４が発生する三
角波周波数の補正を行う三角波補正回路１３と、デット
タイム回路５にて設定されるデットタイムを全波整流器
１２の出力に基づき補正するデットタイム補正回路１４
とが並列に接続されている。
０が検出したモータ電流を全波整流する全波整流回路１
２が接続されており、全波整流回路１２には、全波整流
回路１２の出力に基づき三角波発生回路４が発生する三
角波周波数の補正を行う三角波補正回路１３と、デット
タイム回路５にて設定されるデットタイムを全波整流器
１２の出力に基づき補正するデットタイム補正回路１４
とが並列に接続されている。
【００２１】そして、三角波補正回路１３とデットタイ
ム補正回路１４とには、三角波補正回路１３で決められ
た補正量とデットタイム補正回路１４とで決められた補
正量を監視する割合監視回路１５とが接続されており、
割合監視回路１５は、三角波発生回路４で設定されるデ
ットタイム量の割合（デットタイム値／基本周波数の周
期）＝Ｄが、予め設定された割合値ＤＴ以下となるよう
に三角波補正回路１３及びデットタイム補正回路１４の
補正量を規制する。
ム補正回路１４とには、三角波補正回路１３で決められ
た補正量とデットタイム補正回路１４とで決められた補
正量を監視する割合監視回路１５とが接続されており、
割合監視回路１５は、三角波発生回路４で設定されるデ
ットタイム量の割合（デットタイム値／基本周波数の周
期）＝Ｄが、予め設定された割合値ＤＴ以下となるよう
に三角波補正回路１３及びデットタイム補正回路１４の
補正量を規制する。
【００２２】図２は、パルス幅変調インバータ制御装置
に使用するスイッチング素子の損失を許容温度限界に設
定した時の電流−スイッチング周波数特性を示すもので
あり、電流が小さい時はスイッチング素子のスイッチン
グ損失Ｐsw＋オン損失Ｐonは当然のことながら小さくな
っている為、スイッチング周波数をアップさせても、ス
イッチング素子の許容温度限界を超えることは無い。
に使用するスイッチング素子の損失を許容温度限界に設
定した時の電流−スイッチング周波数特性を示すもので
あり、電流が小さい時はスイッチング素子のスイッチン
グ損失Ｐsw＋オン損失Ｐonは当然のことながら小さくな
っている為、スイッチング周波数をアップさせても、ス
イッチング素子の許容温度限界を超えることは無い。
【００２３】図３は、スイッチング素子の電流−スイッ
チングオフ時間伝達特性を示したものであり、このスイ
ッチングオフ時間Ｔoff と周辺回路の伝達時間を考慮
し、デットタイムＴd を決定する。また、スイッチング
素子のオフ時間Ｔoff は、温度が高くなると極端に長く
なるため、デットタイムの設定値Ｔd も大きく設定する
必要がある。
チングオフ時間伝達特性を示したものであり、このスイ
ッチングオフ時間Ｔoff と周辺回路の伝達時間を考慮
し、デットタイムＴd を決定する。また、スイッチング
素子のオフ時間Ｔoff は、温度が高くなると極端に長く
なるため、デットタイムの設定値Ｔd も大きく設定する
必要がある。
【００２４】次に、本実施例の作用を図４のタイムチャ
ートに沿って説明する。まず、電流検出器１０から得ら
れるモータ電流を全波整流回路１２にて絶対値化し、三
角波補正回路１３で決まる三角波周波数補正量Δｆc を
この出力信号（図４（Ａ））に応じて変化させ、三角波
発生回路４にて設定されている三角波周波数に加算す
る。さらに、速度増幅器１より得られるモータ電流指令
と電流検出器１０により検出されたモータ電流の差分に
ついて、電流増幅器２により比例積分補償を行い、この
出力を三角波発生回路４にて設定された三角波形（図４
（Ｂ））とパルス幅変調回路３にて比較し、パルス幅変
調を行い、上下アーム用の信号を生成する（図４
（Ｃ））。
ートに沿って説明する。まず、電流検出器１０から得ら
れるモータ電流を全波整流回路１２にて絶対値化し、三
角波補正回路１３で決まる三角波周波数補正量Δｆc を
この出力信号（図４（Ａ））に応じて変化させ、三角波
発生回路４にて設定されている三角波周波数に加算す
る。さらに、速度増幅器１より得られるモータ電流指令
と電流検出器１０により検出されたモータ電流の差分に
ついて、電流増幅器２により比例積分補償を行い、この
出力を三角波発生回路４にて設定された三角波形（図４
（Ｂ））とパルス幅変調回路３にて比較し、パルス幅変
調を行い、上下アーム用の信号を生成する（図４
（Ｃ））。
【００２５】尚、三角波補正回路１３の周波数補正量Δ
ｆc は図２の曲線に近似もしくは、下回るようにし設定
し、各々のモータ電流において、スイッチング素子の許
容温度限界近辺にくるようにする。
ｆc は図２の曲線に近似もしくは、下回るようにし設定
し、各々のモータ電流において、スイッチング素子の許
容温度限界近辺にくるようにする。
【００２６】同様にして、全波整流回路１２にて絶対値
化されたモータ電流に応じて、デットタイム補正回路１
４で決まるデットタイム補正量ΔＴdを変化させ、デッ
トタイム発生回路７にて設定されているデットタイム値
（図４（Ｄ））から減算する。そして、パルス幅変調回
路３の出力信号にオフ区間を設け、ゲート回路６の信号
とする。なお、デットタイム補正回路１４のデットタイ
ム補正量ΔＴdは、図３に示すスイッチングオフ時間の
各電流により変化するΔＴoff値に近似もしくは、それ
より大きくなるようにしておく。 図７は、割合監視回路
１５の動作を示すフローチャートである。モータ電流の
検出値である全波整流回路１２の出力に応じて、三角波
補正回路１３にて三角波周波数補正量Δｆ c を算出し、
さらにデットタイム補正回路１４にてデットタイム補正
量ΔＴ d を算出する。基本周波数ｆ c に前記の三角波周波
数補正量Δｆ c を加算し、変更後の基本周波数ｆ c ’を算
出するとともに、デットタイム値Ｔ d からデットタイム
補正量ΔＴ d を減算し、変更後のデットタイム値Ｔ d ’を
算出する。この時のデットタイム量の割合Ｄ（デットタ
イム値Ｔ d ／基本周波数の周期Ｔ c ）は数１のように算出
する。
化されたモータ電流に応じて、デットタイム補正回路１
４で決まるデットタイム補正量ΔＴdを変化させ、デッ
トタイム発生回路７にて設定されているデットタイム値
（図４（Ｄ））から減算する。そして、パルス幅変調回
路３の出力信号にオフ区間を設け、ゲート回路６の信号
とする。なお、デットタイム補正回路１４のデットタイ
ム補正量ΔＴdは、図３に示すスイッチングオフ時間の
各電流により変化するΔＴoff値に近似もしくは、それ
より大きくなるようにしておく。 図７は、割合監視回路
１５の動作を示すフローチャートである。モータ電流の
検出値である全波整流回路１２の出力に応じて、三角波
補正回路１３にて三角波周波数補正量Δｆ c を算出し、
さらにデットタイム補正回路１４にてデットタイム補正
量ΔＴ d を算出する。基本周波数ｆ c に前記の三角波周波
数補正量Δｆ c を加算し、変更後の基本周波数ｆ c ’を算
出するとともに、デットタイム値Ｔ d からデットタイム
補正量ΔＴ d を減算し、変更後のデットタイム値Ｔ d ’を
算出する。この時のデットタイム量の割合Ｄ（デットタ
イム値Ｔ d ／基本周波数の周期Ｔ c ）は数１のように算出
する。
【数１】
Ｄ＝Ｔ
d
’/Ｔ
c
＝Ｔ
d
’×（１/ｆ
c
’）
＝（Ｔ
d
−ΔＴ
d
’）×（１／（ｆ
c
＋Δｆ
c
））
予め設定されたデットタイム割合値ＤＴと前記で算出し
たＤとを比較し、Ｄ≦ＤＴとなる場合は、基本周波数を
ｆ c ＝ｆ c ’、デットタイム値をＴ d ＝Ｔ d ’に決定する。
Ｄ＞ＤＴとなる場合は、基本周波数ｆ c を数２のように
算出する。
たＤとを比較し、Ｄ≦ＤＴとなる場合は、基本周波数を
ｆ c ＝ｆ c ’、デットタイム値をＴ d ＝Ｔ d ’に決定する。
Ｄ＞ＤＴとなる場合は、基本周波数ｆ c を数２のように
算出する。
【数２】
ｆ
c
＝ｆ
c
’’
＝１／（Ｔ
d
’×ＤＴ）
基本周波数はｆ
c
＝ｆ
c
’’、デットタイム値はＴ
d
＝
Ｔ d ’に決定する。
Ｔ d ’に決定する。
【００２７】更に、ゲート回路６の出力信号によりスイ
ッチング素子８をオンオフさせ、速度増幅器１で得られ
るモータ電流指令どおりの電流を供給し、サーボモータ
を回転させる。
ッチング素子８をオンオフさせ、速度増幅器１で得られ
るモータ電流指令どおりの電流を供給し、サーボモータ
を回転させる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スイッチング素子の放熱板の能力に見合う損失の範囲内
でパルス幅変調の基本周波数をモータ電流指令もしく
は、モータ電流に応じて決定される周波数補正量分を加
算し、モータ電流の大小に応じてスイッチング周波数を
アップし、スイッチング素子の許容温度限界まで使用す
るように構成したので、サーボモータトルクリップルを
減少して、スムーズな回転性を得ることができ、モータ
電流の追従性を改善することができる。
スイッチング素子の放熱板の能力に見合う損失の範囲内
でパルス幅変調の基本周波数をモータ電流指令もしく
は、モータ電流に応じて決定される周波数補正量分を加
算し、モータ電流の大小に応じてスイッチング周波数を
アップし、スイッチング素子の許容温度限界まで使用す
るように構成したので、サーボモータトルクリップルを
減少して、スムーズな回転性を得ることができ、モータ
電流の追従性を改善することができる。
【００２９】また、インバータ回路の遅延時間により発
生するデットタイムを、初期設定値よりモータ電流指令
もしくはモータ電流に応じて決定されるデットタイム補
正量分を減算し、モータ電流の大小に応じて上下アーム
のオフ時間を常に最適値に設定するように構成したの
で、小電流部分においては、大幅にスイッチング周波数
をアップしかつデットタイムを短縮し、電流制御の改善
を行うことによりモータリップルを軽減して、スムーズ
な回転性を得ることができ、モータ電流の追従性を改善
することができる。
生するデットタイムを、初期設定値よりモータ電流指令
もしくはモータ電流に応じて決定されるデットタイム補
正量分を減算し、モータ電流の大小に応じて上下アーム
のオフ時間を常に最適値に設定するように構成したの
で、小電流部分においては、大幅にスイッチング周波数
をアップしかつデットタイムを短縮し、電流制御の改善
を行うことによりモータリップルを軽減して、スムーズ
な回転性を得ることができ、モータ電流の追従性を改善
することができる。
【図１】本発明の一実施例に係るパルス幅変調インバー
タ制御装置の構成を示すブロック図である。
タ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施例に係るパルス幅変調インバータ装置に
使用するスイッチング素子の電流−スイッチング周波数
特性を示す図である。
使用するスイッチング素子の電流−スイッチング周波数
特性を示す図である。
【図３】本実施例に係るパルス幅変調インバータ装置に
使用するスイッチング素子の電流−スイッチングオフ伝
達時間特性を示す図である。
使用するスイッチング素子の電流−スイッチングオフ伝
達時間特性を示す図である。
【図４】本実施例の動作を示すタイムチャートである。
【図５】従来のパルス幅変調インバータ制御装置の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図６】従来のパルス幅変調インバータ制御装置の動作
を示すタイムチャートである。
を示すタイムチャートである。
【図７】
割合監視回路の動作を示すフローチャートであ
る。
る。
１ 速度増幅器 ２ 電流増幅器 ３ パルス幅変調回路 ４ 三角波発生回路 ５ デットタイム回路 ６ ゲート回路 ７ デットタイム発生回路 ８ スイッチング素子 ９ 電源 １０ 電流検出器 １１ サーボモータ １２ 全波整流回路 １３ 三角波補正回路 １４ デットタイム補正回路 １５ 割合監視回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 7/48 H02M 7/537 H02P 7/63
Claims (1)
- 【請求項１】 サーボモータへの入力電流を検出する電
流検出器と、速度増幅器からのモータ電流指令と電流検
出器が検出するサーボモータのモータ電流との差を求め
る減算器と、その差を比例積分補償する電流増幅器と、
電流増幅器の出力を三角波発生回路にて設定された三角
波形と比較してパルス幅変調を行いかつ上下アーム用の
信号を生成するパルス幅変調回路と、パルス幅変調回路
の出力を予め設定されているデットタイム量分だけオフ
させることにより上下アームの短絡を防止するデットタ
イム回路と、デットタイム回路の出力によりオン、オフ
するスイッチング素子と、を備え、スイッチング素子の
オン、オフにより電源からの電流を所望の電流に変換し
てサーボモータを制御するパルス幅変調インバータ装置
において、サーボモータのモータ電流又はその指令値に基づき三角
波周波数の補正を行う三角波補正回路と、サーボモータ
のモータ電流又はその指令値に基づきデットタイムの補
正を行うデットタイム補正回路と、三角波補正回路で決
められた補正量とデットタイム補正回路で決められた補
正量を監視する割合監視回路とを備え、割合監視回路
は、デットタイム量の割合（デットタイム値／基本周波
数の周期）＝Ｄが、予め設定された割合値ＤＴ以下とな
るように三角波補正回路及びデットタイム補正回路の補
正量を規制することを特徴とするパルス幅変調インバー
タ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03968892A JP3215480B2 (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | パルス幅変調インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03968892A JP3215480B2 (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | パルス幅変調インバータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05244775A JPH05244775A (ja) | 1993-09-21 |
| JP3215480B2 true JP3215480B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=12560002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03968892A Expired - Fee Related JP3215480B2 (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | パルス幅変調インバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3215480B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT501424B1 (de) | 2003-10-31 | 2008-08-15 | Fronius Int Gmbh | Verfahren für einen wechselrichter und wechselrichter, insbesondere solarwechselrichter |
| JP5104083B2 (ja) * | 2006-11-07 | 2012-12-19 | 日産自動車株式会社 | 電力変換装置および電力変換方法 |
| JP2012200047A (ja) * | 2011-03-18 | 2012-10-18 | Fujitsu Telecom Networks Ltd | スイッチング電源装置と電流アンプとその駆動方法 |
-
1992
- 1992-02-26 JP JP03968892A patent/JP3215480B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05244775A (ja) | 1993-09-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |