JP3278499B2 - Ｐｗｍインバータ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、出力トランスを介して
交流負荷に可変電圧可変周波数の電力を供給する電圧形
ＰＷＭインバータの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】大容量の自己消弧素子（例えばゲートタ
ーンオフサイリスタなど）はその開発にともない、イン
バータなどの電力変換装置にもちいられるようになって
きた。特に、パルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）インバー
タは、直流を可変電圧可変周波数の交流に変換すること
ができ、誘導電動機や同期電動機などの駆動電源として
盛んに用いられるようなってきた。

【０００３】このＰＷＭ制御インバータは、交流電動機
などの負荷側の大容量化に伴い、高電圧、大電流のもの
が必要となり、出力トランスによって交換器の交流側を
絶縁し、複数台の変換器を多重運転することが行われて
いる。

【０００４】図８は、例えば、特開平４−４７５６号公
報に開示されている。従来のＰＷＭインバータ制御装置
の構成を示すもので、出力トランスを介して交流負荷に
電力を供給している。

【０００５】図中、Ｖｄは直流電源、ＩＮＶはＰＷＭ制
御インバータ、ＴＲは出力トランス、ＬＯＡＤは交流負
荷である。インバータＩＮＶは自己消弧素子（例えばゲ
ートターンオフサイリスタ：ＧＴＯ）Ｓ１〜Ｓ４および
フリーホイリングダイオードＤ１〜Ｄ４で構成されてい
る。

【０００６】また、制御回路として、電流検出器ＣＴ
１，ＣＴＬ、比較器Ｃ１，Ｃ２、加算器Ａ２，Ａ３、制
御補償回路Ｇ１（ｓ），ＧＬ（ｓ）、及びパルス幅変調
制御回路ＰＷＭが設けられている。

【０００７】次に、負荷電流制御の動作説明を行う。電
流検出器ＣＴＬにより、負荷ＬＯＡＤに流れ込む電流
（負荷電流）ＩＬを検出し、比較器Ｃ１に入力する。比
較器Ｃ１は上記電流検出値ＩＬと負荷電流指令値ＩＬ^*
とを比較し、その偏差εＬ＝ＩＬ^* −ＩＬを求める。こ
の偏差εＬを次の電流補償回路ＧＬ（ｓ）で増幅し、加
算器Ａ２，Ａ３を介してＰＷＭ制御の入力信号ｅｉとし
ている。

【０００８】ＩＬ^* ＞ＩＬとなった場合、偏差εＬは正
の値となり、インバータＩＮＶの電力電圧Ｖ１を増加さ
せ、負荷電流ＩＬを増やし、ＩＬ〜ＩＬ^* となるように
制御される。なお、以下本明細書ではＩＬ〜ＩＬ^* は

【０００９】

【数１】 の意味として用いることとする。

【００１０】逆に、ＩＬ ^* ＜ＩＬとなった場合、偏差ε
Ｌは負の値となり、インバータＩＮＶの出力電圧Ｖ１を
減少させ、負荷電流ＩＬを減らす。故に、やはりＩＬ〜
ＩＬ^*となって落ちつく。電流指令値ＩＬ^*を正弦波状に
変化させれば、実電流ＩＬもそれに追従して正弦波に制
御される。

【００１１】加算器Ａ２に入力されるもう一つの信号Ｖ
Ｌ^* は負荷ＬＯＡＤの逆起電力などを前向きに補償する
もので、上記負荷電流制御の応答を改善するために加え
られる。フィードフォワード回路ＦＦは、負荷ＬＯＡＤ
からの電圧信号の入力に基いて、この信号ＶＬ^* を出力
している。

【００１２】次にトランスＴＲの一次電流制御の動作説
明を行う。電流検出器ＣＴ１によりトランスＴＲの一次
電流Ｉ１を検出し、比較器Ｃ２により一次電流指令値Ｉ
１^*と比較する。その偏差ε１＝Ｉ１^* −Ｉ１を次の電
流制御補償回路Ｇ１（ｓ）で増幅し、加算器Ａ３を介し
て、パルス幅変調回路ＰＷＭに入力する。

【００１３】Ｉ１^* ＞Ｉ１となった場合、偏差ε１は正
の値となり、ＰＷＭ制御回路ＰＷＭの入力信号ｅｉを増
加させる。故に、インバータＩＮＶの出力電圧Ｖ１が増
えて、トランスＴＲの一次電流Ｉ１を増加させる。

【００１４】逆に、Ｉ１^* ＜Ｉ１となった場合、偏差ε
１は負の値となり、ＰＷＭ制御回路ＰＷＭの入力信号ｅ
ｉを減少させる。故に、インバータＩＮＶの出力電圧Ｖ
１が減って、トランスＴＲの一次電流Ｉ１は減少する。
従って、ＩＬ〜ＩＬ^* となるように制御される。

【００１５】ここで、一次電流指令値Ｉ１^* は、負荷電
流の指令値ＩＬ^* とトランスの励磁電流の指令値Ｉｏ^*
との和によって与えられる。この励磁電流の指令値Ｉｏ
^* は、負荷側に必要な電圧ＶＬをトランスＴＲから発生
するように、次式のごとく与えられる。ただし、Ｍはト
ランスＴＲの相互インダクタンス、ωは出力角周波数で
ある。なお、トランスＴＲの１次側と２次側との巻数比
は１とする。

【００１６】 Ｉｏ^* ＝ＶＬ^* ／ｊωＭ …（１） 従って、一次電流指令値Ｉ１^* は、次式のように与えら
れる。

【００１７】 Ｉ１^* ＝ＩＬ^* ＋Ｉｏ^* ＝ＩＬ^* ＋ＶＬ^* ／ｊωＭ …（２） 上記の従来のＰＷＭ制御インバータは、負荷電流Ｉ１、
及び出力トランスの一次電流Ｉ１を常に適正な値に制御
しているため、素子のアンバランスなどにより出力トラ
ンスに直流バイアス電流が印加されても、ただちに補正
制御され、トランスの偏磁が防止される。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来装置は、負荷電流制御の信号と一次電流制御の信号が
並列にインバータに与えられているため、ゲインによっ
ては両制御系が干渉することがある。

【００１９】このような干渉を避けるためには、例え
ば、一次電流制御系のゲインを適切なレベルまで下げる
ことが行なわれるが、ゲインの適切なレベルを見付ける
のには人手に頼らなければならず、また、ある程度の経
験と勘を必要とするために、充分に安定性を有する制御
を行なうことができなかった。

【００２０】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、両制御系の干渉を自動的に抑制することができ、
安定した制御を行うことが可能なＰＷＭインバータ制御
装置を提供することを目的としている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、ＰＷＭインバータの出力側に
トランスの１次側を接続すると共に、このトランスの２
次側に交流負荷を接続し、トランス１次電流Ｉ１及び負
荷電流ＩＬの検出に基いてＰＷＭ制御入力信号ｅｉを求
め、この入力信号ｅｉにより得られるＰＷＭ制御出力信
号ｇ１，ｇ２により前記ＰＷＭインバータの出力を制御
するＰＷＭインバータ制御装置において、前記負荷電流
の検出値ＩＬと指令値ＩＬ^*との偏差εＬを求める第１
の比較手段Ｃ１と、前記負荷電流ＩＬ及び前記トランス
１次電流Ｉ１間の減算により得られる励磁電流Ｉoにつ
いて、その検出値Ｉoと指令値Ｉo^*との偏差εoを求める
第３の比較手段Ｃ３と、前記第１及び第３の比較手段Ｃ
１，Ｃ３からの偏差信号εＬ，εoの入力に基いて、前
記ＰＷＭ制御入力信号ｅｉの変化分Δｅｉを、下記の制
御ルール１〜９を用いたファジイ演算手法により求める
ファジイ演算手段ＦＵＺと、を備え、前記ファジイ演算
手段ＦＵＺの演算結果を用いて前記ＰＷＭ制御入力信号
ｅｉを得ることを特徴とする。 ルール１：ＩＦ εＬが負値、εoが負値 ＴＨＥＮ △ｅｉは負値大 ルール２：ＩＦ εＬが負値、εoが零 ＴＨＥＮ △ｅｉは負値小 ルール３：ＩＦ εＬが負値、εoが正値 ＴＨＥＮ △ｅｉは零 ルール４：ＩＦ εＬが零 、εoが負値 ＴＨＥＮ △ｅｉは負値小 ルール５：ＩＦ εＬが零 、εoが零 ＴＨＥＮ △ｅｉは零 ルール６：ＩＦ εＬが零 、εoが正値 ＴＨＥＮ △ｅｉは正値小 ルール７：ＩＦ εＬが正値、εoが負値 ＴＨＥＮ △ｅｉは零 ルール８：ＩＦ εＬが正値、εoが零 ＴＨＥＮ △ｅｉは正値小 ルール９：ＩＦ εＬが正値、εoが正値 ＴＨＥＮ △ｅｉは正値大

【００２２】

【作用】ＰＷＭインバータは、直流電力を可変電圧可変
周波数（ＶＶＶＦ）の交流電力に変換する。インバータ
と交流負荷との間にはトランスが設けられる。

【００２３】まず、交流負荷に流れ込む負荷電流ＩＬを
検出し、この検出値ＩＬを負荷電流指令値ＩＬ*と比較
して偏差εＬを求める。一方、出力トランスの一次電流
Ｉ１を検出し、この一次電流検出値Ｉ１と負荷電流検出
値ＩＬとの間の減算により得られる励磁電流Ｉoについ
て、その検出値Ｉoと指令値Ｉo*との偏差εoを求める。
これら２つの偏差εＬとε１を用いてファジイルールを
構成し、その結果としてＰＷＭインバータの出力電圧指
令を求め、負荷電流制御とトランスの一次電流制御を同
時に行う。この結果、２つの制御系の干渉が緩和され、
追従性の良い制御が可能になる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の実施例及び参考例を図１乃至
図７に基き説明する。図１は本発明を説明するための参
考例の構成を示すブロック図である。

【００２５】図中、Ｖｄは直流電圧源、ＩＮＶはＰＷＭ
制御インバータ、ＴＲは出力トランス、ＬＯＡＤは交流
負荷である。インバータＩＮＶは自己消弧素子（例え
ば、ゲトターンオフサイリスタ：ＧＴＯ）Ｓ１〜Ｓ４と
フリーホイリングダイオードＤ１〜Ｄ４で構成されてい
る。

【００２６】また、制御回路として、電流検出器ＣＴ
Ｌ，ＣＴ１、比較器Ｃ１，Ｃ２、ファジイ演算回路ＦＵ
Ｚ、加算器Ａ１およびパルス幅変調制御回路ＰＷＭが設
けられている。

【００２７】次に、図１のインバータＩＮＶのＰＷＭ制
御動作の説明をする。図２は、図１のインバータＩＮＶ
のＰＷＭ制御動作を説明するためのタイムチャートであ
る。

【００２８】まず、ＰＷＭ制御の搬送信号（三角波）
Ｘ，Ｙ（Ｘの反転値）と制御入力信号ｅｉとを比較し、
ゲート信号ｇ１，ｇ２を作る。すなわち、 ｅｉ≧Ｘのとき、ｇ１＝１で素子Ｓ１：オン、Ｓ２：オ
フ ｅｉ＜Ｘのとき、ｇ１＝０で素子Ｓ１：オフ、Ｓ２：オ
ンとなる。

【００２９】また、ｅｉ≧Ｙのとき、ｇ２＝１で素子Ｓ
３：オフ、Ｓ４：オン ｅｉ＜Ｙのとき、ｇ２＝０で素子Ｓ３：オン、Ｓ４：オ
フとなる。

【００３０】インバータＩＮＶの出力電圧Ｖ１は、素子
Ｓ１〜Ｓ４のオン、オフによって次のように決定され
る。

【００３１】Ｓ１とＳ４がオンのとき、Ｖ１＝＋Ｖｄ Ｓ２とＳ３がオンのとき、Ｖ１＝−Ｖｄ その他のモードのとき、 Ｖ１＝０ となり、図２の最下段の波形が得られる。その平均値Ｖ
１バー（破線で示す）は前述の制御入力信号ｅｉに比例
した値となる。

【００３２】このようにインバータＩＮＶの出力電圧Ｖ
１は、ＰＷＭ制御の搬送波周波数の２倍の周波数で制御
されることになる。

【００３３】そして、トランスＴＲの１次側と２次側と
の巻数比は１であるから、トランスＴＲが飽和しない限
り、負荷ＬＯＡＤに印加される電圧Ｖ２は上記Ｖ１に等
しくなる。

【００３４】電流検出器ＣＴＬにより検出された負荷Ｌ
ＯＡＤに流れ込む電流（負荷電流）ＩＬは比較器Ｃ１に
入力される。比較器Ｃ１は上記電流検出値ＩＬと負荷電
流指令値ＩＬ^* とを比較し、その偏差εＬ＝ＩＬ^* −Ｉ
Ｌを求める。そして、この偏差εＬを次のファジイ演算
の入力値とする。

【００３５】また、電流検出器ＣＴ１により検出された
トランスＴＲの一次電流Ｉ１は比較器Ｃ２により一次電
流指令値Ｉ１^* と比較され、その偏差ε１＝Ｉ１^* −Ｉ
１がファジイ演算回路ＦＵＺの入力値とされる。

【００３６】ファジイ演算回路ＦＵＺによりパルス幅変
調制御回路ＰＷＭの制御入力信号の変化分である△ｅｉ
が出力され、加算器Ａ１にて負荷ＬＯＡＤの逆起電力な
どを前向きに補償する信号ＶＬ^* が加えられ、パルス幅
変調制御回路ＰＷＭの制御入力信号ｅｉとされる。補償
信号ＶＬ^* は、負荷電流制御の応答を改善するために加
えられており、以下の式で表される。

【００３７】 ＶＬ^* ＝ＶｃＬ^* ＋Ｒ・ＩＬ^* ＋ｊωＬ・ＩＬ^* …（３） ただし、ＶｃＬ^* は電動機負荷の場合の逆起電力、Ｒ及
びＬは負荷の抵抗とインダクタンス、ωは出力角周波
数、ＩＬ^* は負荷電流指令値である。

【００３８】次に、上記した負荷電流偏差εＬ及び一次
電流偏差ε１を入力とし、パルス幅変調制御回路ＰＷＭ
への入力信号ｅｉの変化分△ｅｉを求めるファジイ演算
の一例について説明する。

【００３９】本参考例で用いるファジイ演算では、ＩＦ
−ＴＨＥＮ方式により制御規則を設定する。以下に制御
規則例を示す。

【００４０】 ルール１：ＩＦ εＬが負値、ε１が負値 ＴＨＥＮ
△ｅｉは負値大 ルール２：ＩＦ εＬが負値、ε１が零 ＴＨＥＮ
△ｅｉは負値小 ルール３：ＩＦ εＬが負値、ε１が正値 ＴＨＥＮ
△ｅｉは零 ルール４：ＩＦ εＬが零 、ε１が負値 ＴＨＥＮ
△ｅｉは負値小 ルール５：ＩＦ εＬが零 、ε１が零 ＴＨＥＮ
△ｅｉは零 ルール６：ＩＦ εＬが零 、ε１が正値 ＴＨＥＮ
△ｅｉは正値小 ルール７：ＩＦ εＬが正値、ε１が負値 ＴＨＥＮ
△ｅｉは零 ルール８：ＩＦ εＬが正値、ε１が零 ＴＨＥＮ
△ｅｉは正値小 ルール９：ＩＦ εＬが正値、ε１が正値 ＴＨＥＮ
△ｅｉは正値大 ルール１では、εＬが負値（ＩＬ^* ＜ＩＬ）、ε１が負
値（Ｉ１^* ＜Ｉ１）である場合、インバータＩＮＶの出
力電圧Ｖ１を大きく減少させ、負荷電流ＩＬ、一次電流
Ｉ１を減らし、ＩＬ〜ＩＬ^* 、Ｉ１〜Ｉ１^* となるよう
に制御する。

【００４１】ルール２では、εＬが負値（ＩＬ^* ＜Ｉ
Ｌ）、ε１が零（Ｉ１〜Ｉ１^* ）である場合、インバー
タＩＮＶの出力電圧Ｖ１を減少させ、負荷電流ＩＬ、Ｉ
Ｌ〜ＩＬ^* 、Ｉ１〜Ｉ１^* となるように制御する。

【００４２】ルール３では、εＬが負値（ＩＬ^* ＜Ｉ
Ｌ）、ε１が正値（Ｉ１^* ＞Ｉ１）である場合、インバ
ータＩＮＶの出力電圧Ｖ１を変化させず、負荷電流Ｉ
Ｌ、一次電流をそのままに、ＩＬ〜ＩＬ^* 、Ｉ１〜Ｉ１
^* となるように制御する。

【００４３】ルール４では、εＬが零（ＩＬ^* 〜Ｉ
Ｌ）、ε１が負値（Ｉ１^* ＜Ｉ１）である場合、インバ
ータＩＮＶの出力電圧Ｖ１を減少させ、一次電流Ｉ１を
減らし、ＩＬ〜ＩＬ^* 、Ｉ１〜Ｉ１^* となるように制御
する。

【００４４】ルール５では、εＬが零（ＩＬ^* 〜Ｉ
Ｌ）、ε１が零（Ｉ１〜Ｉ１^* ）である場合、インバー
タＩＮＶの出力電圧Ｖ１を変化させず、負荷電流ＩＬ、
一次電流Ｉ１をそのままに、ＩＬ〜ＩＬ^* 、Ｉ１〜Ｉ１
^* となるように制御する。

【００４５】ルール６では、εＬが零（ＩＬ^* 〜Ｉ
Ｌ）、ε１が正値（Ｉ１^* ＞Ｉ１）である場合、インバ
ータＩＮＶの出力電圧Ｖ１を増やし、一次電流Ｉ１を増
やし、ＩＬ〜ＩＬ^* 、Ｉ１〜Ｉ１^* となるように制御す
る。

【００４６】ルール７では、εＬが正値（ＩＬ^* ＞Ｉ
Ｌ）、ε１が負値（Ｉ１^* ＜Ｉ１）である場合、インバ
ータＩＮＶの出力電圧Ｖ１を変化させず、負荷電流Ｉ
Ｌ、一次電流Ｉ１をそのままに、ＩＬ〜ＩＬ^* 、Ｉ１〜
Ｉ１^* となるように制御する。

【００４７】ルール８では、εＬが正値（ＩＬ^* ＞Ｉ
Ｌ）、ε１が零（Ｉ１〜Ｉ１^* ）である場合、インバー
タＩＮＶの出力電圧Ｖ１を増加させ、負荷電流ＩＬを増
やし、ＩＬ〜ＩＬ^* 、Ｉ１〜Ｉ１^* となるように制御す
る。

【００４８】ルール９では、εＬが正値（ＩＬ^* ＞Ｉ
Ｌ）、ε１が正値（Ｉ１^* ＞Ｉ１）である場合、インバ
ータＩＮＶの出力電圧Ｖ１を大きく増加させ、、負荷電
流ＩＬ、一次電流を増やし、ＩＬ〜ＩＬ^* 、Ｉ１〜Ｉ１
^* となるように制御する。

【００４９】ここで、上記一次電流指令値Ｉ１^* は、負
荷電流の指令値ＩＬ^* とトランスの励磁電流の指令値Ｉ
ｏ^* の和によって与えられる。この励磁電流の指令値Ｉ
ｏ^*は、負荷側に必要な電圧ＶＬをトランスＴＲから発
生するように、次式のごとく与えられる。ただし、Ｍは
トランスＴＲの相互インダクタンス、ωは出力角周波数
である。

【００５０】 Ｉｏ^* ＝ＶＬ^* ／ｊωＭ …（４） 従って、一次電流指令値Ｉ１^* は、次式のように与えら
れる。

【００５１】 Ｉ１^* ＝ＩＬ^* ＋Ｉｏ^* ＝ＩＬ^* ＋ＶＬ^* ／ｊωＭ …（５） 上記の制御規則に従い、図３にあるような前件部メンバ
ーシップ関数、図４に示すルールテーブル、図５に示す
後件部メンバーシップ関数を作成する。

【００５２】次に図３乃至図５によりファジイ演算の内
容について説明する。まず、図３における前件部メンバ
ーシップ関数である、負荷電流制御のメンバーシップ関
数と偏差εＬとより適合度ω１，ω２が得られる。ま
た、一次電流制御のメンバーシップ関数と偏差ε１とよ
り適合度ω３，ω４が得られる。ここで、一例として、
ω１の値をＮの０．２、ω２の値をＺの０．８とし、ま
た、ω３の値をＮの０．３、ω４の値をＮの０．７とす
る。

【００５３】上記の適合度の値と図４のルールテーブル
を使用して後件部の分布とその値を決める。一例とし
て、前記の適合度により、偏差εＬの適合度がω１すな
わちＮの０．２、偏差ε１の適合度がω３すなわちＮの
０．３であったとき、後件部はＮＢの０．２となる。つ
まり、分布はルールテーブルよりＮとＮとの組み合わせ
から選ばれる。数値は、０．２と０．３であれば、その
小さいほうから選ばれる。

【００５４】同様に、ω１とω４、ω２とω３、ω２と
ω４の組み合わせより、後件部の分布とその値を決め
る。前記適合度の例より、組み合わせとその値は、ω１
とω４とではＮＳの０．２、ω２とω３では、ＮＳの
０．３、ω２とω４ではＺの０．７となる。後件部では
同レベルの領域に異なった数値があった場合、大きいほ
うの値を選択する。すなわち、ここではＮＳ０．３が残
る。

【００５５】上記の分布とその値を図５の後件部メンバ
ーシップ関数中に示す。図中斜線部２９が後件部の分布
である。集合としての分布では制御において意味をなさ
ないので、この分布の重心座標を求める。つまり、図５
の斜線部の重心を求め、それを制御量ｙとする。その制
御量ｙに比例させてパルス幅変調制御回路ＰＷＭへの入
力信号ｅｉを増減させる。

【００５６】図３の偏差εＬ及び偏差ε１はこの場合負
となっており、例えば、出力であるパルス幅制御回路Ｐ
ＷＭの入力信号ｅｉは変化分△ｅｉ＝ｙだけ増加し、上
記２つの偏差がゼロに近づくように制御する。

【００５７】本参考例では後件部の推論に、適合度の値
の小さいほうをそのまま台形の上底とする所謂頭切り法
という方法を使用したが、この他の方法として適合度の
値を掛け合わせたものを三角形の頂点とする所謂代数積
法という方法もある。その一例を図６に示す。前記適合
度の例を使用すると、ω１とω３ではＮＢの０．０６
（０．２×０．３）、ω１とω４ではＮＳの０．１４
（０．２×０．７）、ω２とω３ではＮＳの０．２４
（０．３×０．８）、ω２とω４ではＺの０．５６
（０．７×０．８）となる。斜線部３０がこの推論の後
件部の分布である。分布の重心を求めて制御量を出すの
は頭切り法の場合と同じである。

【００５８】以上のように、本参考例によれば、負荷電
流と一次電流の検出値を用いて出力トランスの偏磁を防
止するような制御を行うとき、自動的に上記の両制御系
を干渉なく同時に制御することができる。

【００５９】図７は、本発明のＰＷＭインバータ制御装
置の実施例を示すブロック図である。

【００６０】図中、Ｖｄは直流電圧源、ＩＮｖはＰＷＭ
制御インバータ、ＴＲは出力トランス、ＬＯＡＤは交流
負荷である。インバータＩＮＶは自己消弧素子（例え
ば、ゲートターンオフサイリスタ：ＧＴＯ）Ｓ１〜Ｓ４
とフリーホイリングダイオードＤ１〜Ｄ４で構成されて
いる。

【００６１】また、制御回路として、電流検出器ＣＴ
Ｌ，ＣＴ１、減算器Ｎ１、比較器Ｃ１，Ｃ３、ファジイ
演算回路ＦＵＺ、加算器Ａ１およびパルス幅変調制御回
路ＰＷＭが設けられている。

【００６２】負荷電流検出値ＩＬと指令値ＩＬ^* との偏
差εＬ＝ＩＬ^* −ＩＬをファジイ演算の入力の１つとす
ることは、図１の参考例と同様である。

【００６３】電流検出器ＣＴ１によりトランスＴＲの一
次電流Ｉ１を検出し、また、電流検出器ＣＴＬにより交
流負荷ＬＯＡＤの負荷電流ＩＬを検出し、減算器Ｎ１に
より励磁電流Ｉｏを求める。Ｉｏは以下の式による。

【００６４】 Ｉｏ＝Ｉ１−ＩＬ …（６） 上記励磁電流Ｉｏを比較器Ｃ３により励磁電流指令値Ｉ
ｏ^* と比較する。その偏差εｏ＝Ｉｏ^* −Ｉｏを前記フ
ァジイ演算回路ＦＵＺの入力値とする。

【００６５】ファジイ演算回路ＦＵＺへの入力値は負荷
電流偏差εＬと励磁電流偏差εｏであり、出力はパルス
幅変調制御回路ＰＷＭの入力信号の変化分△ｅｉであ
る。ファジイ演算内容は前記説明と同様である。

【００６６】この実施例によっても、図１の参考例と同
様に、負荷電流と励磁電流の検出値を用いて出力トラン
スの偏磁を防止するような制御を行うとき、自動的に上
記の両制御系を干渉なく制御することができる。

【００６７】

【発明の効果】以上のように、本発明のＰＷＭ制御イン
バータの制御装置によれば、自動的に負荷電流及びトラ
ンスの一次電流（または、励磁電流）を同時に且つ干渉
なく制御することが可能となり、信頼性の高いＰＷＭ制
御インバータ装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を説明するための参考例の構成を示すブ
ロック図。

【図２】図１のＰＷＭ制御動作を説明するためのフロー
チャート。

【図３】本発明を説明するための参考例に使用されるフ
ァジイ演算の前件部メンバーシップ関数を示す説明図。

【図４】本発明を説明するための参考例に使用されるフ
ァジイ演算のルールテーブル。

【図５】本発明を説明するための参考例に使用される所
謂頭切り法によるファジイ演算の後件部メンバーシップ
関数とその出力分布の一例を示す説明図。

【図６】本発明を説明するための参考例に使用される所
謂代数積法によるファジイ演算の後件部メンバーシップ
関数とその出力分布の一例を示す説明図。

【図７】本発明の実施例の構成を示すブロック図。

【図８】従来例の構成を示すブロック図。

【符号の説明】

ＩＮＶ ＰＷＭインバータ ＴＲ トランス ＬＯＡＤ 交流負荷 Ｉ１ トランス１次電流 ＩＬ 負荷電流 ｅｉ ＰＷＭ制御入力信号 ｇ１，ｇ２ ＰＷＭ制御出力信号 ＰＷＭ パルス幅変調制御回路 Ｃ１ 第１の比較手段 Ｃ２ 第２の比較手段 Ｃ３ 第３の比較手段 ＦＵＺ ファジイ演算回路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＰＷＭインバータの出力側にトランスの１
   次側を接続すると共に、このトランスの２次側に交流負
   荷を接続し、トランス１次電流Ｉ１及び負荷電流ＩＬの
   検出に基いてＰＷＭ制御入力信号ｅｉを求め、この入力
   信号ｅｉにより得られるＰＷＭ制御出力信号ｇ１，ｇ２
   により前記ＰＷＭインバータの出力を制御するＰＷＭイ
   ンバータ制御装置において、 前記負荷電流の検出値ＩＬと指令値ＩＬ^*との偏差εＬ
   を求める第１の比較手段Ｃ１と、 前記負荷電流ＩＬ及び前記トランス１次電流Ｉ１間の減
   算により得られる励磁電流Ｉoについて、その検出値Ｉo
   と指令値Ｉo^*との偏差εoを求める第３の比較手段Ｃ３
   と、 前記第１及び第３の比較手段Ｃ１，Ｃ３からの偏差信号
   εＬ，εoの入力に基いて、前記ＰＷＭ制御入力信号ｅ
   ｉの変化分Δｅｉを、下記の制御ルール１〜９を用いた
   ファジイ演算手法により求めるファジイ演算手段ＦＵＺ
   と、 を備え、前記ファジイ演算手段ＦＵＺの演算結果を用い
   て前記ＰＷＭ制御入力信号ｅｉを得ることを特徴とする
   ＰＷＭインバータ制御装置。 ルール１：ＩＦ εＬが負値、εoが負値 ＴＨＥＮ △ｅｉは負値大 ルール２：ＩＦ εＬが負値、εoが零 ＴＨＥＮ △ｅｉは負値小 ルール３：ＩＦ εＬが負値、εoが正値 ＴＨＥＮ △ｅｉは零 ルール４：ＩＦ εＬが零 、εoが負値 ＴＨＥＮ △ｅｉは負値小 ルール５：ＩＦ εＬが零 、εoが零 ＴＨＥＮ △ｅｉは零 ルール６：ＩＦ εＬが零 、εoが正値 ＴＨＥＮ △ｅｉは正値小 ルール７：ＩＦ εＬが正値、εoが負値 ＴＨＥＮ △ｅｉは零 ルール８：ＩＦ εＬが正値、εoが零 ＴＨＥＮ △ｅｉは正値小 ルール９：ＩＦ εＬが正値、εoが正値 ＴＨＥＮ △ｅｉは正値大