JP4475713B2 - Pwmインバータ制御装置 - Google Patents
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【発明の属する技術分野】
本発明は、PWMインバータの出力電圧を正確に推定する技術に関するもので、この技術によって例えばPWMインバータの負荷として接続された誘導電動機の低速度域での速度やトルクの制御特性を向上させることができる。
【0002】
【従来の技術】
PWMインバータの出力電圧を推定する方法の従来の技術の1例を図2に示し、以下に図2に基づいて説明する。
PWMインバータ1は、通常PWM信号発生器5の出力のスイッチング信号Sに基づいて動作し、負荷である誘導電動機2に電力を供給する。通常PWM信号発生器5は、電圧補正器8の出力である推定されたPWMインバータ1の出力電圧Voutを用いて誘導電動機2が所定の速度で回転したり所定のトルクを出力するようなスイッチング信号Sを出力する。
電圧補正器8は、電圧推定器9の出力のVeから電圧補正値演算器13の出力の電圧補正値Vh’を引くことでPWMインバータ1の出力電圧Voutを推定して出力する。
【0003】
電圧推定器9は、スイッチング信号Sのデューティ比と直流電圧源10の電圧との積よりPWMインバータ1の出力電圧相当Veを求めて出力する。
電圧補正値演算器13は、電流極性判別器12の出力の電流極性に応じて電圧補正値Vh’を求めて出力する。
例えば電流極性が正ならばVh’=Vcとし、電流極性が負ならばVh’=−Vcとする。ここでVcは、PWMインバータ1の構成要素であるスイッチング素子のスイッチング時の短絡防止時間であるデッドタイムや前記スイッチング素子の順方向電圧降下に相当する電圧であり、一定値である。電流極性判別器12は、PWMインバータ1の出力電流の極性を判別してその結果を出力する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の電圧補正値演算器13の出力Vh’は、上述したように電流極性に応じて符号が異なる一定値Vcである。このVcは上述したようにPWMインバータ1のデッドタイムや順方向電圧降下に相当する電圧であるが、前記デッドタイムや順方向電圧降下は電流の位相によって微妙に変化する。また、電流の極性によって符号が異なるだけでなくその絶対値も実際は異なる。また、3相PWMインバータの場合では、従来はどの相においても同じ値のVcを用いていたが、実際は各相異なっている。
【0005】
つまり、PWMインバータ1のデッドタイムや順方向電圧降下に相当する電圧は、相や電流極性や電流位相で変化するものであるが、従来はそれを一定値と近似してしまったために、正確な電圧補正ができず、電圧補正器8の出力である推定されたPWMインバータ1の出力電圧Voutが不正確となり、それを用いる通常PWM信号発生器5は、誘導電動機2の速度やトルクを高精度に制御するスイッチング信号Sを出力することができなくなる。
【0006】
[課題を解決するための手段]上記問題点を解決するために本発明では、請求項1に示すごとく直流電圧源をパルス幅変調して負荷に電力を供給するPWMインバータ、該PWMインバータにスイッチング信号を出力するPWMインバータ制御装置において,前記PWMインバータの出力電流の位相を求める電流位相検出器と、該電流位相検出器の出力の電流位相に応じて前もって記憶しておいた電圧補正値を選択して出力する電圧補正値記憶器と、前記スイッチング信号のデューティ比と前記直流電圧源の電圧との積より前記PWMインバータの出力電圧相当を求める電圧推定器と、該電圧推定器の出力から前記電圧補正値記憶器出力の電圧補正値を引いて前記PWMインバータの出力電圧を求める電圧補正器を具備するPWMインバータ制御装置であって、
前記PWMインバータの負荷を抵抗とインダクタンスの直列接続に等価な状態として,前記負荷のインダクタンスにかかる電圧が無視できる程度の低い周波数で所定の大きさの交流電流を前記負荷に流すようなスイッチング信号を前記PWMインバータに出力する電流制御器と、前記電圧推定器の出力から前記負荷の抵抗分の電圧降下を引いたオフセット電圧を演算するオフセット電圧演算器と、前記PWMインバータが前記電流制御器の出力のスイッチング信号を使用している時に、前記電流位相検出器から出力される前記交流電流の位相に応じて前記オフセット電圧演算器の出力のオフセット電圧を記憶する機能を併せ持つ前記電圧補正値記憶器を備えて成る。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1に本発明の1実施例を示し、この図に基づいて本発明を詳細に説明する。
通常運転時において、切替器11は通常PWM信号発生器5を選択する。PWMインバータ1は、通常PWM信号発生器5の出力のスイッチング信号Sに基づいて動作し、負荷である誘導電動機2に電力を供給する。通常PWM信号発生器5は、電圧補正器8の出力である推定されたPWMインバータ1の出力電圧Voutを用いて誘導電動機2が所定の速度で回転したり所定のトルクを出力するようなスイッチング信号Sを出力する。
【0009】
電圧補正器8は、電圧推定器9の出力のVeから電圧補正値記憶器4の出力の電圧補正値Vhを引くことでPWMインバータ1の出力電圧Voutを推定して出力する。電圧推定器9は、スイッチング信号Sのデューティ比と直流電圧源10の電圧との積よりPWMインバータ1の出力電圧相当Veを求めて出力する。電圧補正値記憶器4は、電流位相検出器3の出力の電流位相θiに応じて記憶して置いた電圧補正値Vhを選択して出力する。電流位相検出器3は、PWMインバータ1の出力電流Iの位相を求めて出力する。
【0010】
例えばPWMインバータ1を製造した直後には、電圧補正値記憶器4には正しい電圧補正値が記憶されていないのでそれを記憶させる必要がある。その場合は、切替器11は電流制御器6の出力を選択してPWMインバータ1に出力する。その時の負荷は抵抗とインダクタンスとを直列につないだものと等価な状態とする必要があり、例えば停止している誘導電動機2で代用できる。
電流制御器6は、前記負荷のインダクタンスにかかる電圧が無視できる程度の低い周波数で所定の大きさの交流電流を前記負荷に流すようなスイッチング信号Sを切替器11を介してPWMインバータ1に出力する。つまり、負荷の抵抗分の電圧降下がPWMインバータ1の出力電圧と等しいとできるような低い周波数の電流を流すのである。オフセット電圧演算器7は、電圧推定器9の出力Veから前記負荷の抵抗分の電圧降下を引いたオフセット電圧Voを演算して出力する。電圧補正値記憶器4は、電流位相検出器3から出力される交流電流の位相θiに応じてオフセット電圧演算器7の出力のオフセット電圧Voを記憶する。
【0011】
【発明の効果】
PWMインバータのデッドタイムや順方向電圧降下に相当する電圧Vhは、相や電流極性や電流位相で変化するものであるが、本発明の電圧補正値記憶器4は、電流位相に応じてVhを記憶しているので、その出力を用いて電圧補正をすることで、高精度にPWMインバータの出力電圧Voutを求めることが可能となり、それを用いる通常PWM信号発生器5は、誘導電動機2の速度やトルクを高精度に制御するスイッチング信号Sを出力することができるようになる。
また、本発明により容易に電圧補正値記憶器4に正確な電圧補正値を記憶させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例を表したブロック図である。
【図2】従来技術の1例を表したブロック図である。
【符号の説明】
1 PWMインバータ
2 誘導電動機
3 電流位相検出器
4 電圧補正値記憶器
5 通常PWM信号発生器
6 電流制御器
7 オフセット電圧演算器
8 電圧補正器
9 電圧推定器
10 直流電圧源
11 切替器
12 電流極性判別器
13 電圧補正値演算器
Claims (1)
- 直流電圧源をパルス幅変調して負荷に電力を供給するPWMインバータ、該PWMインバータにスイッチング信号を出力するPWMインバータ制御装置において,前記PWMインバータの出力電流の位相を求める電流位相検出器と、該電流位相検出器の出力の電流位相に応じて前もって記憶しておいた電圧補正値を選択して出力する電圧補正値記憶器と、前記スイッチング信号のデューティ比と前記直流電圧源の電圧との積より前記PWMインバータの出力電圧相当を求める電圧推定器と、該電圧推定器の出力から前記電圧補正値記憶器出力の電圧補正値を引いて前記PWMインバータの出力電圧を求める電圧補正器を具備するPWMインバータ制御装置であって、
前記PWMインバータの負荷を抵抗とインダクタンスの直列接続に等価な状態として,前記負荷のインダクタンスにかかる電圧が無視できる程度の低い周波数で所定の大きさの交流電流を前記負荷に流すようなスイッチング信号を前記PWMインバータに出力する電流制御器と、前記電圧推定器の出力から前記負荷の抵抗分の電圧降下を引いたオフセット電圧を演算するオフセット電圧演算器と、前記PWMインバータが前記電流制御器の出力のスイッチング信号を使用している時に、前記電流位相検出器から出力される前記交流電流の位相に応じて前記オフセット電圧演算器の出力のオフセット電圧を記憶する機能を併せ持つ前記電圧補正値記憶器を具備することを特徴とするPWMインバータ制御装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP36894399A JP4475713B2 (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | Pwmインバータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP36894399A JP4475713B2 (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | Pwmインバータ制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001186773A JP2001186773A (ja) | 2001-07-06 |
JP4475713B2 true JP4475713B2 (ja) | 2010-06-09 |
Family
ID=18493160
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP36894399A Expired - Lifetime JP4475713B2 (ja) | 1999-12-27 | 1999-12-27 | Pwmインバータ制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP4475713B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102146387B1 (ko) * | 2019-11-14 | 2020-08-20 | 서울대학교산학협력단 | 인버터 비선형성에 의한 전압 합성 오차를 보상하는 제어 시스템 |
-
1999
- 1999-12-27 JP JP36894399A patent/JP4475713B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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