JP4703537B2 - Three-phase PWM signal generator and three-phase voltage type inverter device - Google Patents

Three-phase PWM signal generator and three-phase voltage type inverter device Download PDF

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Description

本発明は、例えば半導体スイッチング素子を用いた3相電圧型インバータ装置に係わり、さらに詳しくは、その半導体スイッチング素子のスイッチングパターンを規定する3相のPWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)信号を発生する3相PWM信号発生装置および3相電圧型インバータ装置に関するものである。   The present invention relates to, for example, a three-phase voltage type inverter device using a semiconductor switching element, and more specifically, generates a three-phase PWM (Pulse Width Modulation) signal that defines a switching pattern of the semiconductor switching element. The present invention relates to a three-phase PWM signal generating device and a three-phase voltage type inverter device.

従来、3相電圧型インバータ装置のスイッチング方式として、60度位相差のある2種類の基本電圧ベクトルおよび大きさを持たない2種類のゼロベクトルを用いてPWM信号を発生する3相変調方式と、60度位相差のある2種類の基本電圧ベクトルおよび大きさを持たない1種類のゼロベクトルを用いてPWM信号を発生する2相変調方式とがある。   Conventionally, as a switching method of a three-phase voltage type inverter device, a three-phase modulation method for generating a PWM signal using two types of basic voltage vectors having a phase difference of 60 degrees and two types of zero vectors having no magnitude, There is a two-phase modulation system that generates a PWM signal using two types of basic voltage vectors having a phase difference of 60 degrees and one type of zero vector having no magnitude.

また、近年、3相電圧型インバータ装置では、電流検出をCT(Current Trans)ではなく、インバータ主回路上へ搭載している過電流を検知するための抵抗(以下、シャント抵抗と称す)を用いて電流検出を行うことも多くなった。   In recent years, in a three-phase voltage type inverter device, current detection is not performed by CT (Current Trans), but a resistor (hereinafter referred to as a shunt resistor) for detecting an overcurrent mounted on the inverter main circuit is used. In many cases, current detection is performed.

しかし、シャント抵抗を用いて電流検出を行う場合、3相変調方式または2相変調方式では、出力電圧が低い場合(変調率が低い場合)、半導体スイッチング素子のスイッチングパターンの保持時間が短くなる。また、位相角が基本電圧ベクトルに近い場合にも、電圧指令ベクトルから遠い方の基本電圧ベクトルを発生させるためのスイッチングパターンの保持時間が短くなっていた。スイッチングパターンの保持時間が短くなった場合、シャント抵抗上で電流を検出できる期間が短くなるため、電流検出が正しく行えず、制御性が悪化するということがあった。   However, when current detection is performed using a shunt resistor, in the three-phase modulation method or the two-phase modulation method, when the output voltage is low (when the modulation factor is low), the holding time of the switching pattern of the semiconductor switching element is shortened. Even when the phase angle is close to the basic voltage vector, the holding time of the switching pattern for generating the basic voltage vector far from the voltage command vector has been shortened. When the holding time of the switching pattern is shortened, the period in which the current can be detected on the shunt resistor is shortened, so that the current detection cannot be performed correctly, and the controllability may be deteriorated.

そこで、スイッチングパターンの保持時間を長くするために、120度位相差のある2種類の基本電圧ベクトルと、それらの基本電圧ベクトルのスイッチング状態の1相のみをスイッチングして得られる大きさを持たないゼロベクトルとの合計3種類の電圧ベクトルを用いて3相PWM信号を発生させる装置や、各々60度ずつ位相差のある3種類の基本電圧ベクトルを用いて3相PWM信号を発生させる装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、連続する2つのPWM周期で異なるPWM信号を出力することによって、前述した問題を解決する装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   Therefore, in order to lengthen the holding time of the switching pattern, there is no size obtained by switching only two types of basic voltage vectors having a phase difference of 120 degrees and the switching state of these basic voltage vectors. Proposal of a device that generates three-phase PWM signals using a total of three types of voltage vectors with a zero vector, and a device that generates three-phase PWM signals using three types of basic voltage vectors each having a phase difference of 60 degrees (For example, refer to Patent Document 1). In addition, a device that solves the above-described problem by outputting different PWM signals at two consecutive PWM periods has been proposed (see, for example, Patent Document 2).

特許第3447366号Japanese Patent No. 3447366 特開2005−12934号JP 2005-12934 A

しかしながら、前述した従来の装置では、次のような課題があった。つまり、120度位相差のある2種類の基本電圧ベクトルと、それらの基本電圧ベクトルのスイッチング状態の1相のみをスイッチングして得られる大きさを持たないゼロベクトルとの合計3種類の電圧ベクトルを用いるようにした装置では、作製できる電圧指令ベクトルの大きさに制約があり、変調率の低い範囲にしか適用できなかった。また、60度の位相差を持つ基本電圧ベクトルを使用していないため、必要以上に有効電流を流すことになり、インバータ効率が落ち、さらには、モータ電流に高調波が増加し、振動や騒音が増加する傾向にあった。   However, the above-described conventional apparatus has the following problems. That is, a total of three types of voltage vectors including two types of basic voltage vectors having a phase difference of 120 degrees and a zero vector having no magnitude obtained by switching only one phase of the switching state of the basic voltage vectors. In the apparatus to be used, the size of the voltage command vector that can be produced is limited, and can be applied only to a low modulation rate range. In addition, since a basic voltage vector having a phase difference of 60 degrees is not used, an effective current is caused to flow more than necessary, the inverter efficiency is reduced, and further, harmonics increase in the motor current, and vibration and noise Tended to increase.

また、各々60度ずつ位相差のある3種類の基本電圧ベクトルを用いるようにした装置では、ゼロベクトルを用いないため効率の悪化が大きい。また、この装置では、実使用上、変調率あるいは空間ベクトル回転角の制約が多いため、ソフトウェアでの負荷が大きくなり、結果として、高いパフォーマンスのハードウェアが必要になっていた。   Further, in an apparatus that uses three types of basic voltage vectors each having a phase difference of 60 degrees, efficiency is greatly deteriorated because zero vectors are not used. Further, in this apparatus, since there are many restrictions on the modulation rate or space vector rotation angle in actual use, the load on software becomes large, and as a result, hardware with high performance is required.

一方、連続する2つのPWM周期で異なるPWM信号を出力するようにした装置では、周期毎に出力される基本電圧ベクトルが変わるため、音や効率が悪化しやすい。また、周期毎にPWM信号を作製し直さなければならないため、ソフトウェアが複雑で負荷が大きくなり、結果として、前記と同様に高いパフォーマンスのハードウェアが必要であった。   On the other hand, in a device that outputs different PWM signals in two consecutive PWM cycles, the basic voltage vector that is output for each cycle changes, so the sound and efficiency are likely to deteriorate. In addition, since the PWM signal must be recreated for each period, the software is complicated and the load becomes large. As a result, hardware with high performance as described above is required.

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、新たな装置を付加せずに、出力電圧範囲の制約が少なく、簡易な方法でスイッチングパターンの保持時間を長くすることが可能な3相PWM信号発生装置および3相電圧型インバータ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and without adding a new device, there are few restrictions on the output voltage range, and the holding time of the switching pattern can be extended by a simple method. An object of the present invention is to provide a possible three-phase PWM signal generator and a three-phase voltage type inverter device.

本発明に係る3相PWM信号発生装置は、3相電圧型インバータ装置の半導体スイッチング素子をPWM信号により駆動し、3相電圧型インバータ装置の母線に流れる電流を検出する3相PWM信号発生装置において、電圧指令ベクトルを挟む60度の位相差を持つ2種類の基本電圧ベクトルに発生時間比率を割り振る3相変調用ベクトル作製手段と、2種類の基本電圧ベクトルのうち電圧指令ベクトルに近い基本電圧ベクトルから電流検出が可能となる最低限の発生時間比率を決定する値決定手段と、3相変調用ベクトル作製手段で得られた2種類の基本電圧ベクトルのうち発生時間比率が短く電流検出が困難となる基本電圧ベクトルが含まれるように、値決定手段で得られた最低限の発生時間比率をそれぞれ120度位相差がある基本電圧ベクトルの方向に重ねて2種類の基本電圧ベクトルの発生時間比率を決定すると共に、その2種類の基本電圧ベクトルのうち電圧指令ベクトルに近い基本電圧ベクトルと60度の位相差を持つ3種類目の基本電圧ベクトルを最低限の発生時間比率とするベクトル再分配手段とを備えたものである。 A three-phase PWM signal generator according to the present invention is a three-phase PWM signal generator that detects a current flowing through a bus of a three-phase voltage type inverter device by driving a semiconductor switching element of the three-phase voltage type inverter device with a PWM signal. A three-phase modulation vector generating means for assigning the generation time ratio to two types of basic voltage vectors having a phase difference of 60 degrees across the voltage command vector, and a basic voltage vector close to the voltage command vector among the two types of basic voltage vectors From the value determining means for determining the minimum generation time ratio at which current detection is possible from the two-phase modulation vector generating means, the generation time ratio is short and current detection is difficult. So that the minimum generation time ratio obtained by the value determining means is a basic voltage having a phase difference of 120 degrees. The generation time ratio of two types of basic voltage vectors is determined by overlapping in the vector direction, and the third type having a phase difference of 60 degrees with the basic voltage vector close to the voltage command vector among the two types of basic voltage vectors. And a vector redistribution unit that uses a basic voltage vector as a minimum generation time ratio .

本発明によれば、3相変調用ベクトル作製手段により、電圧指令ベクトルを挟む60度の位相差を持つ2種類の基本電圧ベクトルに発生時間比率を割り振り、値決定手段により、2種類の基本電圧ベクトルのうち電圧指令ベクトルに近い基本電圧ベクトルから電流検出が可能となる最低限の発生時間比率を決定し、ベクトル再分配手段により、3相変調用ベクトル作製手段で得られた2種類の基本電圧ベクトルのうち発生時間比率が短く電流検出が困難となる基本電圧ベクトルが含まれるように、値決定手段で得られた最低限の発生時間比率をそれぞれ120度位相差がある基本電圧ベクトルの方向に重ねて2種類の基本電圧ベクトルの発生時間比率を決定すると共に、その2種類の基本電圧ベクトルのうち電圧指令ベクトルに近い基本電圧ベクトルと60度の位相差を持つ3種類目の基本電圧ベクトルを最低限の発生時間比率としている。これにより、新たな装置を付加せずに、出力電圧範囲の制約が少なくなり、また、簡易な方法でスイッチングパターンの保持時間を長くすることが可能であるため、3相電圧型インバータ装置の母線に流れる電流の検出可能範囲を広くでき、騒音や効率の極端な悪化を防ぐPWM信号の作製が可能となる。 According to the present invention, the generation time ratio is assigned to two kinds of basic voltage vectors having a phase difference of 60 degrees sandwiching the voltage command vector by the three-phase modulation vector generating means, and the two kinds of basic voltages are assigned by the value determining means. Two types of basic voltages obtained by the vector redistribution means and the three-phase modulation vector preparation means by determining the minimum generation time ratio that enables current detection from the basic voltage vector close to the voltage command vector. The minimum generation time ratio obtained by the value determination means is set in the direction of the basic voltage vector having a phase difference of 120 degrees so that the basic voltage vector in which the generation time ratio is short and the current detection is difficult is included. In addition to determining the generation time ratio of two types of basic voltage vectors, the basic voltage close to the voltage command vector of the two types of basic voltage vectors A third basic voltage vector having a phase difference of 60 degrees with the vector is set as a minimum generation time ratio. As a result, there is less restriction on the output voltage range without adding a new device, and the holding time of the switching pattern can be increased by a simple method, so the bus of the three-phase voltage type inverter device the Ki de wide detection range of the current flowing, it is possible to produce a PWM signal to prevent extreme deterioration of noise and efficiency.

実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1に係る3相PWM信号発生装置が適用された3相電圧型インバータ装置の構成を示すブロック図、図2は基本電圧ベクトル、スイッチングパターンおよび検出相電流の関係を示す図、図3は基本電圧ベクトルの位相関係およびインバータ回転角と電圧指令ベクトルとの関係を示す図、図4は実施の形態1に係る3相PWM信号発生装置のPWM信号作製部の構成を示すブロック図である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a three-phase voltage type inverter device to which a three-phase PWM signal generating device according to Embodiment 1 of the present invention is applied, and FIG. 2 is a relationship between a basic voltage vector, a switching pattern, and a detected phase current. FIG. 3 is a diagram showing the phase relationship of the basic voltage vector and the relationship between the inverter rotation angle and the voltage command vector, and FIG. 4 is a configuration of the PWM signal generating unit of the three-phase PWM signal generating device according to the first embodiment. FIG.

図1に示す3相電圧型インバータ装置は、インバータ主回路1と、インバータ主回路1が備える半導体スイッチング素子4a〜4fを駆動する3相のPWM信号を発生および制御する3相PWM信号発生装置8とを備えている。インバータ主回路1は、母線電圧Vdcを与える直流電源2と、直流電源2の正極端に接続された直流母線3aおよび負極端に接続された直流母線3bの間に直列接続された3組の半導体スイッチング素子(4a、4b)、(4c、4d)、(4e、4f)と、この6個の半導体スイッチング素子4a〜4fにそれぞれ並列に接続されたフライホイールダイオード5a〜5fとを備え、3組の半導体スイッチング素子(4a、4b)、(4c、4d)、(4e、4f)の各接続点に電動機6が接続されている。また、直流母線3bには、3相PWM信号発生装置8で用いる直流母線電流Idcを検出する直流電流検出部7が設けられている。この直流電流検出部7は、直流母線3bに挿入された検出素子(抵抗器等)と、その検出素子の両端電圧を増幅する増幅器とを備え、この増幅器の出力電圧を電流換算して直流母線電流Idcを検出する。   A three-phase voltage type inverter device shown in FIG. 1 generates and controls a three-phase PWM signal for driving an inverter main circuit 1 and semiconductor switching elements 4a to 4f included in the inverter main circuit 1. And. The inverter main circuit 1 includes three sets of semiconductors connected in series between a DC power source 2 that applies a bus voltage Vdc, a DC bus 3a connected to the positive terminal of the DC power source 2, and a DC bus 3b connected to the negative terminal. Three sets of switching elements (4a, 4b), (4c, 4d), (4e, 4f) and flywheel diodes 5a-5f connected in parallel to the six semiconductor switching elements 4a-4f, respectively The electric motor 6 is connected to each connection point of the semiconductor switching elements (4a, 4b), (4c, 4d), (4e, 4f). Further, the DC bus 3b is provided with a DC current detector 7 for detecting a DC bus current Idc used in the three-phase PWM signal generator 8. The DC current detection unit 7 includes a detection element (such as a resistor) inserted in the DC bus 3b and an amplifier that amplifies the voltage across the detection element. The output voltage of the amplifier is converted into a current and the DC bus The current Idc is detected.

3相PWM信号発生装置8は、直流電流検出部7によって検出された直流母線電流Idcから相電流Iu 、Iv 、Iw を判別する相電流判別部9と、相電流Iu 、Iv 、Iw から励磁電流Iγ(γ軸電流)およびトルク電流Iδ(δ軸電流)を算出する励磁電流・トルク電流演算部10と、励磁電流Iγおよびトルク電流Iδから次の制御で使用する電圧指令ベクトルV* を演算する電圧指令ベクトル演算部11と、電圧指令ベクトルV* から1キャリア周期中での3相PWM信号の通電時間信号Tup、Tun、Tvp、Tvn、Twp、Twnを作製するPWM信号作製部12と、通電時間信号Tup、Tun、Tvp、Tvn、Twp、Twnに基づいて3相PWM信号Up、Un、Vp、Vn、Wp、Wnを生成し、半導体スイッチング素子4a〜4fに出力するPWM信号発生部13とを備えている。なお、添え字の「p」は正極側を、「n」は負極側を指している。 The three-phase PWM signal generator 8 includes a phase current determination unit 9 that determines the phase currents Iu, Iv, and Iw from the DC bus current Idc detected by the DC current detection unit 7, and an excitation current from the phase currents Iu, Iv, and Iw. An excitation current / torque current calculation unit 10 for calculating Iγ (γ-axis current) and torque current Iδ (δ-axis current), and a voltage command vector V * used in the next control is calculated from the excitation current Iγ and torque current Iδ. A voltage command vector calculation unit 11; a PWM signal generation unit 12 that generates a current phase signal Tup, Tun, Tvp, Tvn, Twp, Twn of a three-phase PWM signal in one carrier cycle from the voltage command vector V * ; A PWM signal generator 13 for generating three-phase PWM signals Up, Un, Vp, Vn, Wp, Wn based on the time signals Tup, Tun, Tvp, Tvn, Twp, Twn and outputting them to the semiconductor switching elements 4a-4f; The Eteiru. The subscript “p” indicates the positive electrode side, and “n” indicates the negative electrode side.

次に、3相PWM信号発生装置8を構成する各部について詳述する。
インバータ主回路1のスイッチング素子4a〜4fは、各相において、正極側および負極側のスイッチング素子(4a、4b)、(4c、4d)、(4e、4f)の何れか一方がオン状態のときもう一方がオフ状態となるため、8(=23 )通りのスイッチングパターンが存在する。各スイッチングパターンによる出力電圧は電動機6に印加される。
Next, each part which comprises the three-phase PWM signal generator 8 is explained in full detail.
When each of the switching elements 4a to 4f of the inverter main circuit 1 is in the ON state, one of the switching elements (4a, 4b), (4c, 4d), (4e, 4f) on the positive electrode side and the negative electrode side is on. Since the other is turned off, there are 8 (= 2 3 ) switching patterns. The output voltage according to each switching pattern is applied to the electric motor 6.

そこで、直流母線3aに接続される正極側の半導体スイッチング素子4a、4c、4eの状態表記として、オン状態を論理値1と表記し、オフ状態を論理値0と表記し、電動機6への8通りの出力状態をV0 〜V7 の8種類の電圧ベクトルに対応付ける。この8種類の電圧ベクトルのうち、V1 〜V6 はベクトル長を持つ6つのスイッチングパターンに対応した電圧ベクトルであり、残りのV0 とV7 はベクトル長を持たない2つのスイッチングパターンに対応した電圧ベクトルである。この電圧ベクトルV0 とV7 は特別に「ゼロベクトル」と称され、電圧ベクトルV1 〜V6 は「基本電圧ベクトル」と称され「ゼロベクトル」と区別されている。   Therefore, as the state notation of the positive-side semiconductor switching elements 4a, 4c, and 4e connected to the DC bus 3a, the on state is represented as a logical value 1, the off state is represented as a logical value 0, and 8 to the motor 6 is represented. Corresponding output states to 8 types of voltage vectors V0 to V7. Among these eight types of voltage vectors, V1 to V6 are voltage vectors corresponding to six switching patterns having a vector length, and the remaining V0 and V7 are voltage vectors corresponding to two switching patterns having no vector length. is there. The voltage vectors V0 and V7 are specially called "zero vectors", and the voltage vectors V1 to V6 are called "basic voltage vectors" and are distinguished from "zero vectors".

すなわち、正極側の半導体スイッチング素子4a、4c、4eのスイッチングパターンと基本電圧ベクトルV1 〜V6 の対応関係では、例えば図2に示すように、直流母線3aに接続される、W相正極側の半導体スイッチング素子4eの論理状態、V相正極側の半導体スイッチング素子4cの論理状態、U相正極側の半導体スイッチング素子4aの論理状態が(0、0、1)の場合を基本電圧ベクトルV1 とし、(0、1、0)を基本電圧ベクトルV2 とし、(0、1、1)を基本電圧ベクトルV3 とし、(1、0、0)を基本電圧ベクトルV4 とし、さらに、(1、0、1)を基本電圧ベクトルV5 とし、(1、1、0)を基本電圧ベクトルV6 とする。また、正極側の半導体スイッチング素子4a、4c、4eのスイッチングパターンとゼロベクトルV0 、V7 の対応関係では、(0、0、0)をゼロベクトルV0 とし、(1、1、1)をゼロベクトルV7 とする。なお、ゼロベクトルV0 時の負極側の半導体スイッチング素子4b、4d、4fの論理状態は前記と逆に(1、1、1)となり、基本電圧ベクトルV1 時の負極側の半導体スイッチング素子4b、4d、4fの論理状態は前記と逆に(1、1、0)となり、他の基本電圧ベクトルV2 〜V6 およびゼロベクトルV7 においても、負極側の半導体スイッチング素子4b、4d、4fの論理状態はそれぞれ逆になる。   That is, in the correspondence relationship between the switching patterns of the positive-side semiconductor switching elements 4a, 4c, and 4e and the basic voltage vectors V1 to V6, for example, as shown in FIG. 2, the W-phase positive-side semiconductor connected to the DC bus 3a. When the logic state of the switching element 4e, the logic state of the semiconductor switching element 4c on the V-phase positive side, and the logic state of the semiconductor switching element 4a on the U-phase positive side are (0, 0, 1), the basic voltage vector V1 is 0, 1, 0) is the basic voltage vector V2, (0, 1, 1) is the basic voltage vector V3, (1, 0, 0) is the basic voltage vector V4, and (1, 0, 1) Is a basic voltage vector V5, and (1, 1, 0) is a basic voltage vector V6. Further, in the correspondence relationship between the switching patterns of the semiconductor switching elements 4a, 4c and 4e on the positive side and the zero vectors V0 and V7, (0, 0, 0) is the zero vector V0 and (1, 1, 1) is the zero vector. V7. The logic states of the negative-side semiconductor switching elements 4b, 4d, and 4f at the time of the zero vector V0 are (1, 1, 1) opposite to the above, and the negative-side semiconductor switching elements 4b, 4d at the basic voltage vector V1. The logical state of 4f is (1, 1, 0) opposite to the above, and in the other basic voltage vectors V2 to V6 and zero vector V7, the logical states of the semiconductor switching elements 4b, 4d and 4f on the negative side are respectively Vice versa.

また、6つの基本電圧ベクトルV1 〜V6 の発生中においては、電動機6の巻線に流れる電流は、直流母線3a、3bに流れるので、直流電流検出手段7にて検出することが可能で、直流母線電流Idcとして観測できる。一方、ゼロベクトルV0 、V7 については、直流母線電流Idcとして観測することはできない。図2に示すように、相電流は、ゼロベクトルV0 、V7 では観測不可であるが、例えば、基本電圧ベクトルV1 では「Iu (U相電流)」として観測される。以下、他の基本電圧ベクトルV2 〜V6 も同じように相電流を観測することができる。   Further, during the generation of the six basic voltage vectors V1 to V6, the current flowing through the windings of the motor 6 flows through the DC buses 3a and 3b, so that it can be detected by the DC current detecting means 7, and the DC current can be detected. It can be observed as bus current Idc. On the other hand, the zero vectors V0 and V7 cannot be observed as the DC bus current Idc. As shown in FIG. 2, the phase current cannot be observed in the zero vectors V0 and V7, but is observed as "Iu (U-phase current)" in the basic voltage vector V1, for example. Thereafter, the phase currents can be observed in the same manner for the other basic voltage vectors V2 to V6.

さて、電動機6を円滑に回転させるためには、所望の電圧・周波数に対応した磁束を得る必要がある。これは、前述した8種類の電圧ベクトルを適当に組み合わせることで実現することができる。図3に示すように、インバータ回転方向が時計回りである場合に6つの基本電圧ベクトルV1 〜V6 は、位相平面上に、時計回りにV1 、V3 、V2 、V6 、V4 、V5 の順序で60度の位相差を持って配置され、原点位置に2つのゼロベクトルV0 、V7 が示されている。また、基本電圧ベクトルV1 (U相)の方向を初期位相としたインバータ回転角θが電圧指令ベクトルV* の位相を与えることが示されている。そして、インバータ回転方向において生ずる前記した6つの基本電圧ベクトルV1 〜V6 の中の1つと電圧指令ベクトルV* との間の位相角は空間ベクトル回転角θ* と称される。なお、空間ベクトル回転角θ* の角度範囲は0度≦θ* ≦60度である。 Now, in order to rotate the electric motor 6 smoothly, it is necessary to obtain the magnetic flux corresponding to a desired voltage and frequency. This can be realized by appropriately combining the eight types of voltage vectors described above. As shown in FIG. 3, when the inverter rotation direction is clockwise, the six basic voltage vectors V1 to V6 are 60 in the order of V1, V3, V2, V6, V4, V5 in the clockwise direction on the phase plane. Two zero vectors V0 and V7 are shown at the origin position. It is also shown that the inverter rotation angle θ with the direction of the basic voltage vector V1 (U phase) as the initial phase gives the phase of the voltage command vector V * . The phase angle is referred to as space vector rotation angle theta * between the inverter one voltage vector in six fundamental voltage vectors V1 to V6 that aforementioned occurring in the rotation direction V *. The angle range of the space vector rotation angle θ * is 0 degree ≦ θ * ≦ 60 degrees.

各電圧ベクトルの発生割合は、母線電圧Vdcに対する出力電圧の割合である変調率によって定まる。また、各電圧ベクトルの発生時間は、電圧指令ベクトルV* と空間ベクトル回転角θ* とによって決定される。そこで、相電流判別部9では、各電圧ベクトルの発生中に図2に示す一覧テーブルに従って直流母線電流Idcを読み込み、相電流Iu 、Iv 、Iw を求める。 The generation ratio of each voltage vector is determined by the modulation ratio that is the ratio of the output voltage to the bus voltage Vdc. The generation time of each voltage vector is determined by the voltage command vector V * and the space vector rotation angle θ * . Therefore, the phase current discriminating section 9 reads the DC bus current Idc according to the list table shown in FIG. 2 during the generation of each voltage vector, and obtains the phase currents Iu, Iv, Iw.

次いで、励磁電流・トルク電流演算部10は、例えば、式(1)に示すような3相2相変換行列[C1]および式(2)に示すような回転行列[C2]を用いて、相電流判別部9により求められた相電流Iu 、Iv 、Iw を励磁電流Iγ(γ軸電流)およびトルク電流Iδ(δ軸電流)に変換する。なお、式(2)において、θはインバータ回転角であり、回転方向が時計回りの場合を示す。   Next, the excitation current / torque current calculation unit 10 uses, for example, a three-phase two-phase conversion matrix [C1] as shown in Equation (1) and a rotation matrix [C2] as shown in Equation (2) to The phase currents Iu, Iv, Iw obtained by the current discriminating unit 9 are converted into excitation current Iγ (γ-axis current) and torque current Iδ (δ-axis current). In equation (2), θ is the inverter rotation angle, and shows the case where the rotation direction is clockwise.

Figure 0004703537
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Figure 0004703537
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ここで、励磁電流・トルク電流演算部10が準拠する座標系が、d−q軸ではなく、γ−δ軸となっている点について説明する。すなわち、電動機6の回転子上でN極側をd軸とし、回転方向に90度(電気角)進んだ位相をq軸とする。しかし、同期電動機の駆動にパルスエンコーダ等の回転子位置を検出するセンサを用いない場合には、3相PWM信号発生装置8では、回転子のd−q軸座標を正確に捉えることができず、実際にはd−q軸座標系と位相差Δθだけずれて制御している。この位相差Δθだけずれた座標系は、一般にγ−δ軸座標と称され、これを用いるのが慣例となっている。本実施の形態1においては、これに準じる。   Here, the point that the coordinate system to which the excitation current / torque current calculation unit 10 conforms is not the dq axis but the γ-δ axis. That is, let the N pole side on the rotor of the electric motor 6 be a d-axis, and a phase advanced 90 degrees (electrical angle) in the rotation direction be a q-axis. However, when a sensor for detecting the rotor position such as a pulse encoder is not used to drive the synchronous motor, the three-phase PWM signal generator 8 cannot accurately capture the dq axis coordinates of the rotor. Actually, control is performed by shifting from the dq axis coordinate system by a phase difference Δθ. A coordinate system shifted by this phase difference Δθ is generally called a γ-δ axis coordinate, and it is customary to use it. This is the same in the first embodiment.

次に、電圧指令ベクトル演算部11は、励磁電流・トルク電流演算部10により求められた励磁電流Iγ(γ軸電流)およびトルク電流Iδ(δ軸電流)に基づき速度制御を含む各種ベクトル制御演算を行い、次の制御に用いる電圧指令ベクトルV* の大きさと位相を求める。この位相角は、インバータ回転角θである。 Next, the voltage command vector calculation unit 11 performs various vector control calculations including speed control based on the excitation current Iγ (γ-axis current) and torque current Iδ (δ-axis current) obtained by the excitation current / torque current calculation unit 10. To obtain the magnitude and phase of the voltage command vector V * used for the next control. This phase angle is the inverter rotation angle θ.

PWM信号作製部12は、後述する方法によって、電圧指令ベクトルV* に基づき通電時間信号Tup、Tun、Tvp、Tvn、Twp、Twnを作製する。これによって、PWM信号発生部13が、通電時間信号Tup、Tun、Tvp、Tvn、Twp、Twnから半導体スイッチング素子4a〜4fに印加する3相PWM信号Up、Un、Vp、Vn、Wp、Wnを生成し、半導体スイッチング素子4a〜4fに出力して電動機6を駆動させる。 The PWM signal generator 12 generates energization time signals Tup, Tun, Tvp, Tvn, Twp, and Twn based on the voltage command vector V * by a method that will be described later. As a result, the PWM signal generator 13 generates the three-phase PWM signals Up, Un, Vp, Vn, Wp, and Wn to be applied to the semiconductor switching elements 4a to 4f from the energization time signals Tup, Tun, Tvp, Tvn, Twp, and Twn. It produces | generates and outputs to the semiconductor switching elements 4a-4f, and the electric motor 6 is driven.

続いて、本実施の形態1におけるPWM信号作製部12について図4を用いて説明する。PWM信号作製部12は、電圧指令ベクトル演算部11から電圧指令ベクトルV* を受けてベクトルを作製し直すベクトル作製部14と、ベクトル作製部14の出力を受けてPWM信号のデューティを再配分し直し、通電時間信号Tup、Tun、Tvp、Tvn、Twp、Twnに変え、それらをPWM信号発生部13に出力するPWM信号デューティ再配分設定部15とで構成されている。 Next, the PWM signal generation unit 12 in the first embodiment will be described with reference to FIG. The PWM signal preparation unit 12 receives the voltage command vector V * from the voltage command vector calculation unit 11 and regenerates the vector, and receives the output of the vector preparation unit 14 and redistributes the duty of the PWM signal. It is composed of a PWM signal duty redistribution setting unit 15 that converts the energization time signals Tup, Tun, Tvp, Tvn, Twp, and Twn and outputs them to the PWM signal generation unit 13.

ベクトル作製部14は、3相変調のベクトルを作製する3相変調用ベクトル作製部16と、少なくとも1つの基本電圧ベクトルの大きさを所定の値として指定する所定値決定部18と、3相変調用ベクトル作製部16からのベクトル情報と所定値決定部18からの所定値とを基にベクトルを再分配するベクトル再分配部17とからなっている。また、PWM信号デューティ再配分設定部15は、必要に応じて基本電圧ベクトルV1 〜V6 、またはゼロベクトルV0 、V7 のデューティを分割するデューティ分割部19と、分割されたデューティを基にデューティの配置を再配置するデューティ配置決定部20とから構成されている。   The vector preparation unit 14 includes a three-phase modulation vector preparation unit 16 that generates a three-phase modulation vector, a predetermined value determination unit 18 that specifies the magnitude of at least one basic voltage vector as a predetermined value, and three-phase modulation. The vector redistribution unit 17 redistributes the vectors based on the vector information from the vector generation unit 16 and the predetermined value from the predetermined value determination unit 18. Further, the PWM signal duty redistribution setting unit 15 includes a duty division unit 19 that divides the duty of the basic voltage vectors V1 to V6 or zero vectors V0 and V7 as necessary, and a duty arrangement based on the divided duties. And a duty arrangement determining unit 20 for rearranging the signals.

PWM信号作製部12の動作について図5〜図14を用いて説明する。図5〜図8はベクトル作製部14により作製されたベクトルの一例を示す図、図9〜図14はPWM信号デューティ再配分設定部15にて作製された正極側の半導体スイッチング素子4a、4c、4eのスイッチングパターンを示すタイムチャートである。   The operation of the PWM signal preparation unit 12 will be described with reference to FIGS. FIGS. 5 to 8 are diagrams illustrating examples of vectors created by the vector creation unit 14, and FIGS. 9 to 14 are positive-side semiconductor switching elements 4 a and 4 c created by the PWM signal duty redistribution setting unit 15. It is a time chart which shows the switching pattern of 4e.

PWM信号作製部12においては、電圧指令ベクトル演算部11からの電圧指令ベクトルV* をベクトル作製部14の3相変調用ベクトル作製部16が受け取る。この3相変調用ベクトル作製部16は、受け取った電圧指令ベクトルV* を、それを挟む2つの基本電圧ベクトルの方向に分解し、従来の3相変調方式と同じように各基本電圧ベクトルの発生時間比率を作製する。例えば電圧指令ベクトルV* が基本電圧ベクトルV1 とV3 の間にある場合、図5に示すように、電圧指令ベクトルV* を基本電圧ベクトルV1 と基本電圧ベクトルV3 の2方向にベクトル分解して、基本電圧ベクトルV1 とV3 の発生時間比率を作製する。 In the PWM signal preparation unit 12, the three-phase modulation vector preparation unit 16 of the vector preparation unit 14 receives the voltage command vector V * from the voltage command vector calculation unit 11. The three-phase modulation vector preparation unit 16 decomposes the received voltage command vector V * in the direction of two basic voltage vectors sandwiching it, and generates each basic voltage vector in the same manner as in the conventional three-phase modulation method. Create a time ratio. For example, when the voltage command vector V * is between the basic voltage vectors V1 and V3, as shown in FIG. 5, the voltage command vector V * is vector-decomposed in the two directions of the basic voltage vector V1 and the basic voltage vector V3, The generation time ratio of the basic voltage vectors V1 and V3 is created.

この場合、電圧指令ベクトルV* が基本電圧ベクトルV1 の近傍にあり、基本電圧ベクトルV1 の発生時間比率は長く、基本電圧ベクトルV3 の発生時間比率は短くなっている。そのため、従来の3相変調方式では、基本電圧ベクトルV3 が発生している時の電流検出が難しいという問題がある。 In this case, the voltage command vector V * is in the vicinity of the basic voltage vector V1, the generation time ratio of the basic voltage vector V1 is long, and the generation time ratio of the basic voltage vector V3 is short. Therefore, the conventional three-phase modulation method has a problem that current detection is difficult when the basic voltage vector V3 is generated.

そこで、3相変調用ベクトル作製部16から結果を受け取るベクトル再分配部17において、発生時間比率の長い基本電圧ベクトルV1 の成分の一部を、図6に示すように120度位相差のある2つのベクトルへ分解する。分解した2つのベクトルは、それぞれ基本電圧ベクトルV3 とV5 の成分となり、その成分は3相変調用ベクトル作製部16が作製したベクトルにそれぞれ加算される。その結果、基本電圧ベクトルV3 とV5 の発生時間比率が長くなる。   Therefore, in the vector redistribution unit 17 that receives the result from the three-phase modulation vector preparation unit 16, some of the components of the basic voltage vector V1 having a long generation time ratio have a phase difference of 120 degrees as shown in FIG. Decomposes into two vectors. The two decomposed vectors become components of the basic voltage vectors V3 and V5, respectively, and these components are added to the vectors prepared by the three-phase modulation vector preparation unit 16, respectively. As a result, the generation time ratio of the basic voltage vectors V3 and V5 becomes long.

所定値決定部18では、ベクトル再分配部17において、基本電圧ベクトルV1 からどの程度の成分を分解に回すかを決定する。基本電圧ベクトルV3 またはV5 が発生している時の電流を検出できれば良いので、電流検出可能な最低限の時間を基本電圧ベクトルV3 またはV5 に割り振るようにすれば良い。図7は基本電圧ベクトルV5 の発生時間比率が電流検出可能な最低限の時間になるように所定値を決定した場合を示している。また、図8は基本電圧ベクトルV3 の発生時間比率が電流検出可能な最低限の時間になるように所定値を決定した場合を示している。
なお、電流を検出できる最低限の時間はシステムによって異なってくる。また、基本電圧ベクトルV3 を基に所定値を決定するのか、基本電圧ベクトルV5 を基に所定値を決定するのか、ということもシステムによって異なるため、その判断も所定値決定部18で行うことになる。
In the predetermined value determination unit 18, the vector redistribution unit 17 determines how many components are to be decomposed from the basic voltage vector V1. Since it is sufficient that the current when the basic voltage vector V3 or V5 is generated can be detected, the minimum time during which the current can be detected may be allocated to the basic voltage vector V3 or V5. FIG. 7 shows a case where the predetermined value is determined so that the generation time ratio of the basic voltage vector V5 is the minimum time in which current can be detected. FIG. 8 shows a case where the predetermined value is determined so that the generation time ratio of the basic voltage vector V3 is the minimum time at which current can be detected.
Note that the minimum time during which current can be detected varies depending on the system. Whether the predetermined value is determined based on the basic voltage vector V3 or whether the predetermined value is determined based on the basic voltage vector V5 differs depending on the system. Become.

このようにして作製されたベクトルはPWM信号デューティ再配分設定部15へ渡される。このPWM信号デューティ再配分設定部15では、ベクトルを基に発生時間比率を算出し、3相PWM信号を作製する。デューティ配置決定部20により、電圧指令ベクトルV* を発生させる場合のスイッチングパターンの発生順が決定される。例えば、図7に示す電圧指令ベクトルV* の分解結果を基にすると、図9に示すようにV0 →V1 →V3 →V7 →V5 の順に切り替えることで電圧指令ベクトルV* を発生することができる。このタイムチャートより、各半導体スイッチング素子4a〜4fの通電時間信号Tup、Tun、Tvp、Tvn、Twp、Twnを作製することが可能となる。なお、基本電圧ベクトルV1 、V3 、V5 の発生時間比率さえ合っていれば、順番は問わないので、図9とは逆にV5 →V7 →V3 →V1 →V0 の順に切り替えても良い。 The vector thus created is transferred to the PWM signal duty redistribution setting unit 15. The PWM signal duty redistribution setting unit 15 calculates the generation time ratio based on the vector and creates a three-phase PWM signal. Duty arrangement determining unit 20 determines the order of generation of switching patterns when generating voltage command vector V * . For example, when based on the voltage command vector V * of the decomposition results shown in Figure 7, it is possible to generate a voltage command vector V * by switching the order of the V0 → V1 → V3 → V7 → V5 as shown in FIG. 9 . From this time chart, the energization time signals Tup, Tun, Tvp, Tvn, Twp, and Twn of the semiconductor switching elements 4a to 4f can be produced. Note that the order does not matter as long as the generation time ratios of the basic voltage vectors V1, V3, and V5 match, so that the order may be switched in the order of V5.fwdarw.V7.fwdarw.V3.fwdarw.V1.fwdarw.V0 contrary to FIG.

しかしながら、図9に示すように電圧ベクトルの切り替えを行うと仮定した場合、最後のV5 から次の周期の先頭のV0 へ切り替えが発生する時に、U相とW相の半導体スイッチング素子(4a、4b)(4e、4f)が同時にスイッチングを行うことになる。この同時スイッチングが発生すると騒音や振動の原因となる。   However, when it is assumed that the voltage vectors are switched as shown in FIG. 9, when switching from the last V5 to the first V0 of the next cycle occurs, the U-phase and W-phase semiconductor switching elements (4a, 4b) ) (4e, 4f) perform switching at the same time. If this simultaneous switching occurs, it causes noise and vibration.

そこで、デューティ分割手段19で、基本電圧ベクトルの1つを2つに分割し、それを利用して、同時スイッチングを無くすような切り替え順を作製する。例えば、図9の場合を考えると、デューティ分割部19において、基本電圧ベクトルV1 の発生時間比率を2分割し、その片方を図9と同じ場所(1周期内の前半)に配置し、もう片方を基本電圧ベクトルV5 の後ろ(1周期内の後半)に配置し、図10のようにV0 →V1 →V3 →V7 →V5 →V1 の順に切り替えるようにする。このようにすることで、同時スイッチングが発生しないことになる。
なお、分割することにより、基本電圧ベクトルV1 の発生時間比率は短くなるが、前半に配置された方を電流検出可能な最低限の長さにして、残りの発生時間比率を後半に持っていくことで、基本電圧ベクトルV1 に対応する電流を検知可能となる。また、前記条件で分割するのに十分に長さがない場合には、電流を検出する基本電圧ベクトルをV1 、V3 からV3 、V5 に変更することにより、電動機6を制御するのに必要な2相分の電流の検知が可能となる。
Therefore, the duty dividing means 19 divides one of the basic voltage vectors into two, and uses this to create a switching order that eliminates simultaneous switching. For example, in the case of FIG. 9, the duty dividing unit 19 divides the generation time ratio of the basic voltage vector V1 into two parts, and one of them is placed in the same place as in FIG. 9 (the first half in one cycle). Is placed behind the basic voltage vector V5 (the latter half of one cycle) and is switched in the order of V0.fwdarw.V1.fwdarw.V3.fwdarw.V7.fwdarw.V5.fwdarw.V1 as shown in FIG. By doing so, simultaneous switching does not occur.
By dividing, the generation time ratio of the basic voltage vector V1 is shortened, but the one arranged in the first half is made the minimum length capable of current detection, and the remaining generation time ratio is brought into the second half. As a result, the current corresponding to the basic voltage vector V1 can be detected. If the length is not long enough to divide under the above conditions, the basic voltage vector for detecting the current is changed from V1, V3 to V3, V5, so that 2 required for controlling the motor 6 is obtained. The phase current can be detected.

また、他の変調方式(例えば3相変調方式や2相変調方式)と併用するような場合、他の変調方式が1キャリア周期の中央付近(または両端)に、その1周期内で使用する基本電圧ベクトルのうち、正極側のスイッチング素子4a、4c、4eがオンとなる数が多い基本電圧ベクトル(V7 を使用しているならば、V7 )を配置し、1キャリア周期の両端(または中央付近)に、その1周期内で使用する基本電圧ベクトルのうち、正極側の半導体スイッチング素子4a、4c、4eがオフとなる数が多い電圧ベクトル(V0 を使用しているならば、V0 )を配置しているのに対し、図9の基本電圧ベクトルの切り替えでは、1周期の終りが、1周期内で使用する電圧ベクトルのうち、正極側の半導体スイッチング素子4a、4c、4eがオフとなる数が多い電圧ベクトル(V0 )を配置していない。他の変調方式と併用を考えた場合、1周期の終りのパターンが異なることになり、騒音や振動の原因となる。   Further, when used in combination with other modulation schemes (for example, three-phase modulation scheme and two-phase modulation scheme), other modulation schemes are used in the vicinity of the center of one carrier period (or both ends) within the one period. Among the voltage vectors, a basic voltage vector (V7 if V7 is used) in which the switching elements 4a, 4c, 4e on the positive electrode side are turned on is arranged, and both ends (or near the center) of one carrier period ), A voltage vector (V0 if V0 is used) having a large number of the positive side semiconductor switching elements 4a, 4c, 4e turned off among the basic voltage vectors used in one cycle is arranged. On the other hand, in the switching of the basic voltage vector in FIG. 9, the end of one cycle is the time when the semiconductor switching elements 4a, 4c, 4e on the positive side of the voltage vector used in one cycle are turned off. The number has not put the voltage vector (V0) often that. When considering combination with other modulation methods, the pattern at the end of one cycle is different, which causes noise and vibration.

そこで、デューティ分割部19で、ゼロベクトルの1つを2つに分割し、それを利用して、他の変調方式と同じ形状にする。例えば、図9の場合を考えると、デューティ分割部19において、ゼロベクトルV7 の発生時間比率を2分割する。続いて、デューティ配置決定部20により、片方を図9と同じ場所に配置し、もう片方をV5 の後ろに配置する。この場合、図11に示すようになる。この時、ゼロベクトルはV7 でもV0 でも意味は同じなので、V5 の後ろへ配置する時にはV0 として配置する(ゼロベクトルV0 が1周期内の前半と後半にそれぞれ配置される形となる)。図10にも同じことを実施すると、図12のようになる。   Therefore, the duty dividing unit 19 divides one of the zero vectors into two and uses it to make the same shape as other modulation schemes. For example, considering the case of FIG. 9, the duty dividing unit 19 divides the generation time ratio of the zero vector V7 into two. Subsequently, the duty placement determining unit 20 places one at the same location as in FIG. 9 and the other behind V5. In this case, it becomes as shown in FIG. At this time, the meaning of the zero vector is the same regardless of whether it is V7 or V0, so when it is arranged behind V5, it is arranged as V0 (the zero vector V0 is arranged in the first half and the second half in one cycle). If the same thing is implemented also in FIG. 10, it will become like FIG.

さらに、図9、10のように基本電圧ベクトルの切り替えを行うと、1キャリア周期の中央と両端で、必ずスイッチングが発生することになる。つまり、1キャリア周期毎(半周期毎)に必ずスイッチングは発生することになり、騒音の原因となる。   Furthermore, when the basic voltage vector is switched as shown in FIGS. 9 and 10, switching always occurs at the center and both ends of one carrier cycle. That is, switching always occurs every carrier cycle (every half cycle), which causes noise.

そこで、デューティ分割部19で、ゼロベクトルの分割の際、ゼロベクトルV7 の中心が1周期のほぼ中央になるように分割する。例えば、図9の場合を考えると、デューティ分割部19において、ゼロベクトルV0 のデューティを2つに分割する。その時、1周期の前半部分では、基本電圧ベクトルV1 とV3 のデューティと、ゼロベクトルV7 のデューティの1/2を1キャリア周期の1/2から引くことで、ゼロベクトルV0 の前半部分に配置するデューティを求める。後半部分のゼロベクトルV0 は残りとなる。それを、デューティ配置決定部20により、図13のように配置し、ゼロベクトルV7 の中央が1周期のほぼ中央にくるようする。図10にも同じことを実施すると、図14のようになる。   Therefore, the duty divider 19 divides the zero vector so that the center of the zero vector V7 is approximately the center of one cycle. For example, considering the case of FIG. 9, the duty divider 19 divides the duty of the zero vector V0 into two. At that time, in the first half of one cycle, the duty of the basic voltage vectors V1 and V3 and ½ of the duty of the zero vector V7 are subtracted from ½ of one carrier cycle to be arranged in the first half of the zero vector V0. Find the duty. The latter half of the zero vector V0 remains. It is arranged as shown in FIG. 13 by the duty arrangement determining unit 20 so that the center of the zero vector V7 is almost at the center of one cycle. If the same thing is implemented also in FIG. 10, it will become like FIG.

このようにすることにより、新たな装置を付加せずに、出力電圧範囲の制約が少なく、簡易な方法でスイッチングパターンの保持時間を長くすることが可能になる。また、シャント抵抗上での電流検出可能時間を長く取れるようにしたにもかかわらず、騒音や効率の極端な悪化を防いだPWM信号の作製が可能となる。   By doing so, it is possible to extend the holding time of the switching pattern by a simple method without adding a new device, with few restrictions on the output voltage range. Further, it is possible to produce a PWM signal that prevents the noise and the efficiency from deteriorating drastically despite the fact that the current detectable time on the shunt resistor can be increased.

実施の形態2.
図15は本発明の実施の形態2に係る3相PWM信号発生装置のPWM信号作製部の構成を示すブロック図である。このPWM信号作製部が搭載されている3相PWM信号発生装置を備えたインバータ装置については、実施の形態1と同じであるため、説明を省略する。
図中に示すPWM信号作製部12は、電圧指令ベクトル演算部11から電圧指令ベクトルV* を受けてベクトルを作製し直すベクトル作製部14と、ベクトル作製部14の出力を受けてPWM信号のデューティを再配分し直し、通電時間信号Tup、Tun、Tvp、Tvn、Twp、Twnに変え、それらをPWM信号発生部13に出力するPWM信号デューティ再配分設定部15とで構成されている。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a PWM signal generation unit of the three-phase PWM signal generator according to Embodiment 2 of the present invention. Since the inverter device provided with the three-phase PWM signal generator on which the PWM signal generation unit is mounted is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.
The PWM signal generator 12 shown in the figure receives the voltage command vector V * from the voltage command vector calculator 11 and recreates the vector. The PWM signal generator 12 receives the output of the vector generator 14 and the duty of the PWM signal. Is re-distributed to change to energization time signals Tup, Tun, Tvp, Tvn, Twp, Twn and output them to the PWM signal generator 13 and a PWM signal duty redistribution setting unit 15.

ベクトル作製部14は、3相変調のベクトルを作製する3相変調用ベクトル作製部16と、少なくとも1つの基本電圧ベクトルの大きさを所定の値として指定する所定値決定部18と、3相変調用ベクトル作製部16からのベクトル情報と所定値決定部18からの所定値とを基にベクトルを再分配するベクトル再分配部17と、基本電圧ベクトルを3本から4本へ増やす変形を行うベクトル変形部21とからなっている。また、PWM信号デューティ再配分設定部15は、必要に応じて基本電圧ベクトルV1 〜V6 、またはゼロベクトルV0 、V7 のデューティを分割するデューティ分割部19と、分割されたデューティを基にデューティの配置を再配置するデューティ配置決定部20とから構成されている。   The vector preparation unit 14 includes a three-phase modulation vector preparation unit 16 that generates a three-phase modulation vector, a predetermined value determination unit 18 that specifies the magnitude of at least one basic voltage vector as a predetermined value, and three-phase modulation. Vector redistribution unit 17 that redistributes the vectors based on the vector information from the vector generation unit 16 and the predetermined value from the predetermined value determination unit 18, and a vector that performs a modification to increase the basic voltage vector from three to four It consists of a deformation part 21. The PWM signal duty redistribution setting unit 15 also includes a duty division unit 19 that divides the duty of the basic voltage vectors V1 to V6 or zero vectors V0 and V7 as necessary, and a duty arrangement based on the divided duties. And a duty arrangement determining unit 20 for rearranging the signals.

次に、PWM信号作製部12の動作について、図16〜図21を用いて説明する。図16および図17はベクトル作製部14により作製されたベクトルの一例を示す図、図18〜図21はPWM信号デューティ再配分設定部15にて作製された正極側の半導体スイッチング素子4a、4c、4eのスイッチングパターンを示すタイムチャートである。   Next, the operation of the PWM signal preparation unit 12 will be described with reference to FIGS. FIGS. 16 and 17 are diagrams showing an example of a vector created by the vector creation unit 14, and FIGS. 18 to 21 are positive-side semiconductor switching elements 4 a, 4 c created by the PWM signal duty redistribution setting unit 15. It is a time chart which shows the switching pattern of 4e.

PWM信号作製部12においては、電圧指令ベクトル演算部11からの電圧指令ベクトルV* をベクトル作製部14の3相変調用ベクトル作製部16が受け取る。この3相変調用ベクトル作製部16は、実施の形態1と同様に、受け取った電圧指令ベクトルV* を、それを挟む2つの基本電圧ベクトルの方向に分解し、従来の3相変調方式と同じように各基本電圧ベクトルの発生時間比率を作製する(図5参照)。 In the PWM signal preparation unit 12, the three-phase modulation vector preparation unit 16 of the vector preparation unit 14 receives the voltage command vector V * from the voltage command vector calculation unit 11. Similar to the first embodiment, the three-phase modulation vector preparation unit 16 decomposes the received voltage command vector V * in the direction of two basic voltage vectors sandwiching it, and is the same as the conventional three-phase modulation method. Thus, the generation time ratio of each basic voltage vector is prepared (see FIG. 5).

実施の形態1と同じ様に、3相変調用ベクトル作製部16から結果を受け取るベクトル再分配部17において、発生時間比率が長い基本電圧ベクトルV1 の成分の一部を、図6に示すように120度位相差のある2つのベクトルへ分解する。基本電圧ベクトルV1 からどの程度の成分を分解に回すかは、前述したように所定値決定部18で決定する。所定値は基本電圧ベクトルV3 またはV5 が発生している時の電流を検出できれば良いので、電流検出可能な最低限の時間を基本電圧ベクトルV3 またはV5 に割り振る。図7は基本電圧ベクトルV5 の発生時間比率が電流検出可能な最低限の時間になるように所定値を決定した場合を示している。
なお、電流を検出できる最低限の時間はシステムによって異なってくる。また、基本電圧ベクトルV3 を基に所定値を決定するのか、基本電圧ベクトルV5 を基に所定値を決定するのか、ということもシステムによって異なるため、その判断も所定値決定部18で行うことになる。
As in the first embodiment, in the vector redistribution unit 17 that receives the result from the three-phase modulation vector preparation unit 16, some of the components of the basic voltage vector V1 having a long generation time ratio are as shown in FIG. Decompose into two vectors with 120 degree phase difference. As described above, the predetermined value determining unit 18 determines how many components are to be decomposed from the basic voltage vector V1. Since the predetermined value only needs to be able to detect the current when the basic voltage vector V3 or V5 is generated, the minimum time during which the current can be detected is assigned to the basic voltage vector V3 or V5. FIG. 7 shows a case where the predetermined value is determined so that the generation time ratio of the basic voltage vector V5 is the minimum time in which current can be detected.
Note that the minimum time during which current can be detected varies depending on the system. Whether the predetermined value is determined based on the basic voltage vector V3 or whether the predetermined value is determined based on the basic voltage vector V5 differs depending on the system. Become.

実施の形態1でも述べたように半導体スイッチング素子が同時にスイッチングを行うと騒音や振動の原因となる。それを避けるために、実施の形態2では、ベクトル変形部21を用いる。ベクトル変形部21では、ベクトル再分配部17により作製された3つの基本電圧ベクトルのうち、中央の基本電圧ベクトルを除く両側の基本電圧ベクトルのうち、片方の基本電圧ベクトルとそのベクトルと180度位相差をもつ基本電圧ベクトルとの両方に同じ所定値を加える。180度位相差があるベクトルに同じ所定値を加えるので、全ベクトルを加えた結果である電圧指令ベクトルV* は変化しない。 As described in the first embodiment, if the semiconductor switching elements are simultaneously switched, it causes noise and vibration. In order to avoid this, the vector deforming unit 21 is used in the second embodiment. In the vector transformation unit 21, one of the three basic voltage vectors created by the vector redistribution unit 17 and the basic voltage vector on both sides excluding the central basic voltage vector, and its vector and about 180 degrees. The same predetermined value is added to both the basic voltage vector having a phase difference. Since the same predetermined value is added to a vector having a phase difference of 180 degrees, the voltage command vector V * as a result of adding all the vectors does not change.

図16は中央の基本電圧ベクトルV1 を除く両側の基本電圧ベクトルV3 、V5 のうち、電圧指令ベクトルV* から遠い方の基本電圧ベクトルV5 とそのベクトルV5 と180度位相差のある基本電圧ベクトルV2 との両方に所定値を加えた後のベクトルの様子を示している。また、図17は前記と同様に両側の基本電圧ベクトルV3 、V5 のうち、電圧指令ベクトルV* に近い方の基本電圧ベクトルV3 とそのベクトルV3 と180度位相差のある基本電圧ベクトルV4 との両方に所定値を加えた後のベクトルの様子を示している。 FIG. 16 shows a basic voltage vector V5 far from the voltage command vector V * out of the basic voltage vectors V3 and V5 on both sides except the central basic voltage vector V1, and a basic voltage vector V2 having a phase difference of 180 degrees from the vector V5. The state of the vector after adding a predetermined value to both is shown. FIG. 17 shows a basic voltage vector V3 closer to the voltage command vector V * of the basic voltage vectors V3 and V5 on both sides in the same manner as described above, and a basic voltage vector V4 having a 180-degree phase difference from the vector V3. The state of the vector after adding a predetermined value to both is shown.

このようにして作製されたベクトルはPWM信号デューティ再配分設定部15へ渡される。PWM信号デューティ再配分設定部15では、ベクトルを基に発生時間比率を算出し、3相PWM信号を作製する。デューティ配置決定部20により、電圧指令ベクトルV* を発生させる場合のスイッチングパターンの発生順が決定される。例えば、図16に示す電圧指令ベクトルV* の分解結果を基にすると、図18に示すようにV0 →V1 →V5 →V7 →V3 →V2 と切り替えることで電圧指令ベクトルV* を発生することができる。このタイムチャートより、各半導体スイッチング素子14a〜14fの通電時間信号Tup、Tun、Tvp、Tvn、Twp、Twnを作製することが可能となる。なお、基本電圧ベクトルV1 、V2 、V3 、V5 の発生時間比率さえ合っていれば、順番は問わないので、図18とは逆にV2 →V3 →V7 →V5 →V1 →V0 の順に切り替えても良い。 The vector thus created is transferred to the PWM signal duty redistribution setting unit 15. The PWM signal duty redistribution setting unit 15 calculates the generation time ratio based on the vector and creates a three-phase PWM signal. Duty arrangement determining unit 20 determines the order of generation of switching patterns when generating voltage command vector V * . For example, based on the decomposition result of the voltage command vector V * shown in FIG. 16, the voltage command vector V * can be generated by switching from V0.fwdarw.V1.fwdarw.V5.fwdarw.V3.fwdarw.V2 as shown in FIG. it can. From this time chart, the energization time signals Tup, Tun, Tvp, Tvn, Twp, and Twn of the semiconductor switching elements 14a to 14f can be produced. As long as the generation time ratios of the basic voltage vectors V1, V2, V3, and V5 are the same, the order does not matter. Therefore, contrary to FIG. 18, V2 → V3 → V7 → V5 → V1 → V0 good.

一方、図17で示されたベクトルは図21に示すように切り替わる。しかしながら、この図17を作製したルールで電圧指令ベクトルV* を回した場合、基本電圧ベクトルV1 とV3 の間の領域内で、電圧指令ベクトルV* がV1 側からV3 側へ移動した場合、使用するベクトルは図17に示した基本電圧ベクトルV1 、V3 、V4 、V5 の4つから、基本電圧ベクトルV1 、V2 、V3 、V6 の4つに切り替わる。切り替わるタイミングで基本電圧ベクトルの2つが入れ替わるため、騒音や振動に繋がる。そこで、電圧指令ベクトルV* がV1 側からV3 側へ移動する周辺領域に、図16のベクトルパターンを配置するようにデューティ配置決定部20の切替手段で設定する。このようにすることにより、基本電圧ベクトルV1 、V3 、V4 、V5 の4つから、基本電圧ベクトルV1 、V2 、V3 、V5 の4つを経由し、基本電圧ベクトルV1 、V2 、V3 、V6 の4つへ、1つの基本電圧ベクトルの入れ替えですむため、騒音や振動が抑えられる。 On the other hand, the vectors shown in FIG. 17 are switched as shown in FIG. However, when the voltage command vector V * is rotated according to the rule shown in FIG. 17, the voltage command vector V * moves from the V1 side to the V3 side within the region between the basic voltage vectors V1 and V3. The vectors to be switched are switched from the four basic voltage vectors V1, V3, V4 and V5 shown in FIG. 17 to the four basic voltage vectors V1, V2, V3 and V6. Since two of the basic voltage vectors are switched at the switching timing, it leads to noise and vibration. Therefore, the switching unit of the duty arrangement determining unit 20 sets the vector pattern of FIG. 16 in the peripheral region where the voltage command vector V * moves from the V1 side to the V3 side. In this way, the four basic voltage vectors V1, V3, V4, V5 and the four basic voltage vectors V1, V2, V3, V5 are passed through the basic voltage vectors V1, V2, V3, V6. Noise and vibration can be suppressed because only one basic voltage vector can be replaced.

さて、図18に示すように電圧ベクトルの切り替えを行うと仮定すると、他の変調方式(例えば3相変調方式や2相変調方式)と併用するような場合、他の変調方式が1キャリア周期の中央付近(または両端)に、その1周期内で使用する電圧ベクトルのうち、正極側の半導体スイッチング素子4a、4c、4eがオンとなる数が多い電圧ベクトル(V7 を使用しているならば、V7 )を配置し、1キャリア周期の両端(または中央付近)に、その1周期内で使用する電圧ベクトルのうち、正極側の半導体スイッチング素子4a、4c、4eがオフとなる数が多い電圧ベクトル(V0 を使用しているならば、V0 )を配置しているのに対し、図18の電圧ベクトルの切り替えでは、1周期の終りが、1周期内で使用する電圧ベクトルのうち、正極側の半導体スイッチング素子4a、4c、4eがオフとなる数が多い電圧ベクトル(V0 )を配置していない。他の変調方式と併用を考えた場合、1周期の終りのパターンが異なることになり、騒音や振動の原因となる。   Assuming that voltage vectors are switched as shown in FIG. 18, when using in combination with other modulation schemes (for example, a three-phase modulation scheme or a two-phase modulation scheme), the other modulation schemes have one carrier period. Near the center (or both ends), among the voltage vectors used within one period, if a voltage vector (V7) having a large number of positive-side semiconductor switching elements 4a, 4c, 4e turned on is used, V7) is arranged, and at both ends (or near the center) of one carrier period, among the voltage vectors used in the one period, the voltage vector in which the positive-side semiconductor switching elements 4a, 4c and 4e are turned off is large. (V0 is used if V0 is used), on the other hand, in the voltage vector switching in FIG. 18, the end of one cycle is positive among the voltage vectors used in one cycle. Side of the semiconductor switching elements 4a, 4c, 4e has not put the voltage vector large number of turned off (V0). When considering combination with other modulation methods, the pattern at the end of one cycle is different, which causes noise and vibration.

そこで、前述したようにデューティ分割部19で、ゼロベクトルの1つを2つに分割し、それを利用して、他の変調方式と同じ形状にする。例えば、図18の場合、デューティ分割部19において、ゼロベクトルV7 の発生時間比率を2分割する。続いて、デューティ配置決定部20により、片方は図18と同じ場所に配置し、もう片方をV2 の後ろに配置する。この場合、図19に示すようになる。この時、ゼロベクトルはV7 でもV0 でも意味は同じなので、V5 の後ろへ配置する時にはV0 として配置する(ゼロベクトルV0 が1周期内の前半と後半にそれぞれ配置される形となる)。   Therefore, as described above, the duty divider 19 divides one of the zero vectors into two, and uses it to make the same shape as other modulation schemes. For example, in the case of FIG. 18, the duty dividing unit 19 divides the generation time ratio of the zero vector V7 into two. Subsequently, the duty placement determining unit 20 places one on the same location as in FIG. 18 and the other behind V2. In this case, it becomes as shown in FIG. At this time, the meaning of the zero vector is the same regardless of whether it is V7 or V0, so when it is arranged behind V5, it is arranged as V0 (the zero vector V0 is arranged in the first half and the second half in one cycle).

さらに、図19のように電圧ベクトルの切り替えを行うと、1キャリア周期の中央と両端で、必ずスイッチングが発生することになる。つまり、1キャリア周期毎(半周期毎)に必ずスイッチングは発生することになり、騒音の原因となる。   Further, when the voltage vector is switched as shown in FIG. 19, switching always occurs at the center and both ends of one carrier cycle. That is, switching always occurs every carrier cycle (every half cycle), which causes noise.

そこで、デューティ分割部19で、ゼロベクトルの分割の際、ゼロベクトルV7 の中心が1周期のほぼ中央になるように分割する。例えば、図19の場合を考えると、デューティ分割部19において、ゼロベクトルV0 のデューティを2つに分割する。その時、1周期の前半部分では、基本電圧ベクトルV1 とV5 のデューティと、ゼロベクトルV7 のデューティの1/2を1キャリア周期の1/2から引くことで、ゼロベクトルV0 の前半部分に配置するデューティを求める。後半部分のゼロベクトルV0 は残りとなる。それを、デューティ配置決定部20により、図20のように配置し、ゼロベクトルV7 の中心が1周期のほぼ中央にくるようする。   Therefore, the duty divider 19 divides the zero vector so that the center of the zero vector V7 is approximately the center of one cycle. For example, considering the case of FIG. 19, the duty divider 19 divides the duty of the zero vector V0 into two. At that time, in the first half of one cycle, the duty of the basic voltage vectors V1 and V5 and half of the duty of the zero vector V7 are subtracted from 1/2 of one carrier cycle, so that they are arranged in the first half of the zero vector V0. Find the duty. The latter half of the zero vector V0 remains. It is arranged as shown in FIG. 20 by the duty arrangement determining unit 20 so that the center of the zero vector V7 is approximately at the center of one cycle.

このようにすることにより、新たな装置を付加せずに、出力電圧範囲の制約が少なく、簡易な方法でスイッチングパターンの保持時間を長くすることが可能になる。また、シャント抵抗上での電流検出可能時間を長く取れるようにしたにもかかわらず、騒音や効率の極端な悪化を防いだPWM信号の作製が可能となる。   By doing so, it is possible to extend the holding time of the switching pattern by a simple method without adding a new device, with few restrictions on the output voltage range. Further, it is possible to produce a PWM signal that prevents the noise and the efficiency from deteriorating drastically despite the fact that the current detectable time on the shunt resistor can be increased.

なお、基本電圧ベクトルが5つの場合や6つの場合でも同様に電圧指令ベクトルV* を表現できるが、ソフトウェアでの処理が複雑になり、また、PWM波形も歪み騒音や振動の悪化に繋がるため、実使用上問題が多いため、使用できない。 Note that the voltage command vector V * can be expressed in the same way even when there are five or six basic voltage vectors, but the processing by software becomes complicated, and the PWM waveform also leads to distortion noise and deterioration of vibration. Cannot be used because there are many problems in actual use.

本発明の実施の形態1に係る3相PWM信号発生装置が適用された3相電圧型インバータ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the three-phase voltage type | mold inverter apparatus to which the three-phase PWM signal generator based on Embodiment 1 of this invention was applied. 基本電圧ベクトル、スイッチングパターンおよび検出相電流の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a basic voltage vector, a switching pattern, and a detection phase current. 基本電圧ベクトルの位相関係およびインバータ回転角と電圧指令ベクトルとの関係を示す図である。It is a figure which shows the phase relationship of a basic voltage vector, and the relationship between an inverter rotation angle and a voltage command vector. 実施の形態1に係る3相PWM信号発生装置のPWM信号作製部の構成を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a configuration of a PWM signal generation unit of the three-phase PWM signal generation device according to Embodiment 1. FIG. 電圧指令ベクトルV* を基本電圧ベクトルV1 、V3 の方向に分解して示す図である。It is a figure which decomposes | disassembles and shows voltage command vector V * in the direction of basic voltage vector V1, V3. 基本電圧ベクトルV1 の成分を120度位相差のある基本電圧ベクトルV3 、V5 の方向に分解して示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the components of the basic voltage vector V1 exploded in the directions of basic voltage vectors V3 and V5 having a phase difference of 120 degrees. 基本電圧ベクトルV1 の成分の一部を120度位相差のある基本電圧ベクトルV3 、V5 の方向に振り分けて示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a part of the components of the basic voltage vector V1 in the direction of the basic voltage vectors V3 and V5 having a phase difference of 120 degrees. 基本電圧ベクトルV1 の成分の一部を120度位相差のある基本電圧ベクトルV3 、V5 の方向に振り分けて示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a part of the components of the basic voltage vector V1 in the direction of the basic voltage vectors V3 and V5 having a phase difference of 120 degrees. 図7に基づくスイッチングパターンを示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the switching pattern based on FIG. 図9における基本電圧ベクトルV1 の発生時間比率を2分割して示すスイッチングパターンのタイムチャートである。FIG. 10 is a time chart of a switching pattern showing the generation time ratio of the basic voltage vector V1 in FIG. 図9におけるスイッチングパターンの後半を説明するためのタイムチャートである。10 is a time chart for explaining the latter half of the switching pattern in FIG. 9. 図9のスイッチングパターンにおいてゼロベクトルV7 の発生時間比率を2分割して示すタイムチャートである。10 is a time chart showing the generation time ratio of the zero vector V7 divided into two in the switching pattern of FIG. 図9のスイッチングパターンにおいてゼロベクトルV7 を1キャリア周期の中央に配置して示すタイムチャートである。10 is a time chart showing a zero vector V7 arranged in the center of one carrier period in the switching pattern of FIG. 図10のスイッチングパターンにおいてゼロベクトルV7 を1キャリア周期の中央に配置して示すタイムチャートである。11 is a time chart showing the zero vector V7 in the center of one carrier period in the switching pattern of FIG. 本発明の実施の形態2に係る3相PWM信号発生装置のPWM信号作製部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the PWM signal preparation part of the three-phase PWM signal generator which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図7において基本電圧ベクトルV5 およびそのベクトルV5 と180度の位相差のある基本電圧ベクトルV2 に所定値を加えて示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a basic voltage vector V5 and a basic voltage vector V2 having a phase difference of 180 degrees with respect to the basic voltage vector V5 in FIG. 図7において基本電圧ベクトルV3 およびそのベクトルV3 と180度の位相差のある基本電圧ベクトルV4 に所定値を加えて示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a basic voltage vector V3 and a basic voltage vector V4 having a phase difference of 180 degrees with respect to the vector V3 by adding predetermined values in FIG. 図16に基づくスイッチングパターンを示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the switching pattern based on FIG. 図18のスイッチングパターンにおいてゼロベクトルV7 の発生時間比率を2分割して示すタイムチャートである。FIG. 19 is a time chart showing the generation time ratio of the zero vector V7 divided into two in the switching pattern of FIG. 18. 図19のスイッチングパターンにおいてゼロベクトルV7 を1キャリア周期の中央に配置して示すタイムチャートである。20 is a time chart showing the zero vector V7 in the center of one carrier period in the switching pattern of FIG. 図17に基づくスイッチングパターンを示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the switching pattern based on FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 インバータ主回路、2 直流電源、3a,3b 直流母線、4a〜4f 半導体スイッチング素子、5a〜5f フライホイールダイオード、6 電動機、7 直流電流検出部、8 3相PWM信号発生装置、9 相電流判別部、10 励磁電流・トルク電流演算部、11 電圧指令ベクトル演算部、12 PWM信号作製部、13 PWM信号発生部、14 ベクトル作製部、15 PWM信号デューティ再配分設定部、16 3相変調用ベクトル作製部、17 ベクトル再分配部、18 所定値決定部、19 デューティ分割部、20 デューティ配置決定部、21 ベクトル変形部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inverter main circuit, 2 DC power supply, 3a, 3b DC bus, 4a-4f Semiconductor switching element, 5a-5f Flywheel diode, 6 Electric motor, 7 DC current detection part, 8 3 phase PWM signal generator, 9 phase current discrimination , 10 excitation current / torque current calculation unit, 11 voltage command vector calculation unit, 12 PWM signal generation unit, 13 PWM signal generation unit, 14 vector generation unit, 15 PWM signal duty redistribution setting unit, 16 three-phase modulation vector Production unit, 17 vector redistribution unit, 18 predetermined value determination unit, 19 duty division unit, 20 duty arrangement determination unit, 21 vector deformation unit.

Claims (7)

3相電圧型インバータ装置の半導体スイッチング素子をPWM信号により駆動し、3相電圧型インバータ装置の母線に流れる電流を検出する3相PWM信号発生装置において、
電圧指令ベクトルを挟む60度の位相差を持つ2種類の基本電圧ベクトルに発生時間比率を割り振る3相変調用ベクトル作製手段と、
前記2種類の基本電圧ベクトルのうち電圧指令ベクトルに近い基本電圧ベクトルから電流検出が可能となる最低限の発生時間比率を決定する値決定手段と、
前記3相変調用ベクトル作製手段で得られた2種類の基本電圧ベクトルのうち発生時間比率が短く電流検出が困難となる基本電圧ベクトルが含まれるように、前記値決定手段で得られた最低限の発生時間比率をそれぞれ120度位相差がある基本電圧ベクトルの方向に重ねて前記2種類の基本電圧ベクトルの発生時間比率を決定すると共に、その2種類の基本電圧ベクトルのうち電圧指令ベクトルに近い基本電圧ベクトルと60度の位相差を持つ3種類目の基本電圧ベクトルを最低限の発生時間比率とするベクトル再分配手段と
を備えたことを特徴とする3相PWM信号発生装置。
In the three-phase PWM signal generator for detecting the current flowing in the bus of the three-phase voltage type inverter device by driving the semiconductor switching element of the three-phase voltage type inverter device by the PWM signal,
A three-phase modulation vector generating means for allocating the generation time ratio to two types of basic voltage vectors having a phase difference of 60 degrees across the voltage command vector ;
A value determining means for determining a minimum generation time ratio that enables current detection from a basic voltage vector close to a voltage command vector among the two types of basic voltage vectors;
The minimum value obtained by the value determining means so as to include a basic voltage vector whose generation time ratio is short and current detection is difficult among the two kinds of basic voltage vectors obtained by the three-phase modulation vector generating means. The generation time ratios of the two basic voltage vectors are determined by overlapping the generation time ratios of the two in the direction of the basic voltage vector having a phase difference of 120 degrees, respectively, and the two basic voltage vectors are close to the voltage command vector. A three-phase PWM signal generator comprising: a vector redistribution unit which makes a minimum generation time ratio a third type basic voltage vector having a phase difference of 60 degrees from the basic voltage vector; .
中央の基本電圧ベクトルの発生時間比率を2つに分ける分割手段と、
分けられた2つの発生時間比率をPWM信号の1キャリア周期内で前半と後半にそれぞれ配置させる配置決定手段と
を備えたことを特徴とする請求項記載の3相PWM信号発生装置。
A dividing means for dividing the generation time ratio of the central basic voltage vector into two;
3-phase PWM signal generating device according to claim 1, characterized in that a layout determination means for respectively disposed on the first and second halves within one carrier cycle divided are two generation time ratio of the PWM signal.
基本電圧ベクトルの発生時間比率に基づくスイッチングにより得られるゼロベクトルを2種類のゼロベクトルに分け、かつ1種類のゼロベクトルの発生期間を2つに分ける分割手段と、
分けられた前記ゼロベクトルの2つの発生期間を1キャリア周期内で前半と後半にそれぞれ配置させる配置決定手段と
を備えたことを特徴とする請求項記載の3相PWM信号発生装置。
A dividing means for dividing a zero vector obtained by switching based on a generation time ratio of a basic voltage vector into two types of zero vectors, and dividing a generation period of one type of zero vector into two;
3-phase PWM signal generating device according to claim 1, characterized in that a layout determination means for respectively disposed on first and second halves of the two generation period within one carrier period of the divided was zero vector.
中央の基本電圧ベクトルの発生時間比率を2つに分けると共に、基本電圧ベクトルの発生時間比率に基づくスイッチングにより得られるゼロベクトルを2種類のゼロベクトルに分け、かつ1種類のゼロベクトルの発生期間を2つに分ける分割手段と、
分けられた2つの基本電圧ベクトルの発生時間比率および2つのゼロベクトルの発生期間を1キャリア周期内の前半と後半にそれぞれ配置させる配置決定手段と
を備えたことを特徴とする請求項記載の3相PWM信号発生装置。
The generation time ratio of the central basic voltage vector is divided into two, the zero vector obtained by switching based on the generation time ratio of the basic voltage vector is divided into two types of zero vectors, and the generation period of one type of zero vector is Dividing means to divide into two,
According to claim 1, characterized in that a layout determination means for respectively arranged into a first half and a second half in one carrier cycle generation period of generation time ratio and two zero vectors of two fundamental voltage vectors, separated 3-phase PWM signal generator.
基本電圧ベクトルの発生時間比率に基づくスイッチングにより得られるゼロベクトルをほぼ2等分して2種類のゼロベクトルに分け、かつ1種類のゼロベクトルの発生期間を2つに分ける分割手段と、
分けられた2つのゼロベクトルの発生期間を1キャリア周期内の前半と後半にそれぞれ配置させ、もう1種類のゼロベクトルの発生期間の中心を1キャリア周期の中心に合わせるように配置させる配置決定手段と
を備えたことを特徴とする請求項記載の3相PWM信号発生装置。
A dividing unit that divides the zero vector obtained by switching based on the generation time ratio of the basic voltage vector into approximately two equal parts and divides the zero vector into two types of zero vectors, and divides the generation period of one type of zero vector into two;
Arrangement determining means for arranging two divided zero vector generation periods in the first half and second half in one carrier cycle, and arranging the other zero vector generation periods in the center of one carrier cycle. The three-phase PWM signal generator according to claim 1, comprising:
中央の基本電圧ベクトルの発生時間比率を2つに分けると共に、基本電圧ベクトルの発生時間比率に基づくスイッチングにより得られるゼロベクトルをほぼ2等分して2種類のゼロベクトルに分け、かつ1種類のゼロベクトルの発生期間を2つに分ける分割手段と、
分けられた2つの基本電圧ベクトルの発生時間比率および2つのゼロベクトルの発生期間を1キャリア周期内の前半と後半にそれぞれ配置させ、もう1種類のゼロベクトルの発生期間の中心を1キャリア周期の中心に合わせるように配置させる配置決定手段と
を備えたことを特徴とする請求項記載の3相PWM信号発生装置。
The generation time ratio of the central basic voltage vector is divided into two, the zero vector obtained by switching based on the generation time ratio of the basic voltage vector is divided into almost two equal parts and divided into two types of zero vectors, and one kind of A dividing means for dividing the zero vector generation period into two;
The divided generation time ratios of two basic voltage vectors and the generation periods of two zero vectors are respectively arranged in the first half and the latter half of one carrier period, and the center of the generation period of another type of zero vector is the one carrier period. 3-phase PWM signal generating device according to claim 1, characterized in that a layout determination means for disposed so as to center.
請求項1乃至の何れかに記載の3相PWM信号発生装置を備え、この3相PWM信号発生装置によるPWM信号により駆動することを特徴とする3相電圧型インバータ装置。 A three-phase voltage type inverter apparatus comprising the three-phase PWM signal generation apparatus according to any one of claims 1 to 6 and being driven by a PWM signal by the three-phase PWM signal generation apparatus.
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