JP5239235B2 - 電力変換装置および電力変換方法 - Google Patents
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Description
以下、図1を参照して、インバータシステム1の構成と動作について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態となるインバータシステム1の構成を示す図である。インバータシステム1は、図1に示すように、PWMインバータ2、三相ブラシレス直流モータ(以下、モータとする。)3、電流センサ4a、4b、4cを含む電流検出部4、制御装置10、電源BおよびコンデンサCを主な構成要素として備える。また、制御装置10は、電流指令生成部5、PID(Proportional-Integral-Derivative)制御部6a、6b、6c、搬送波信号生成部7、比較器8a、8b、8cおよび搬送波周波数生成部9を主な構成要素として備える。
次に、本発明の第1の実施形態に係るキャリア周波数fcの時間変化について説明する。図3はデジタル制御における従来のキャリア周波数fcの時間変化を示す図、図4は第1の実施形態に係るキャリア周波数fcの時間変化を示す図、図5はキャリア周波数fcの値の個数を変化させた場合に形成される電磁ノイズの説明図である。なお、図3および図4において、キャリア周波数fcの時間変化を4変調周期分表している。
2:PWMインバータ
21:速度制御器
22:電流制御器
23:インバータ回路
3:三相ブラシレス直流モータ(モータ)
4:電流検出部
4a〜4c:電流センサ
5:電流指令生成部
6a〜6c:PID制御部
7:搬送波信号生成部
8a〜8c:比較器
9:搬送波周波数生成部
10:制御装置
B:電源
C:コンデンサ
Claims (12)
- 指令値を出力する指令値出力部と、
搬送波を生成する搬送波生成部と、
前記搬送波の周波数を離散的かつ周期的に増加及び減少させて変化させる周波数変化部と、
前記指令値と前記搬送波とを比較し、当該比較結果に応じた制御信号を生成する制御信号生成部と、
前記制御信号に基づいた出力値を出力する出力部と、を傭える電力変換装置であって、
前記周波数変化部は、前記搬送波の周波数を増加させて変化させるときと周波数を減少させて変化させるときとを周期的に時間変化させ、その1変調周期において、増加時の周波数と減少時の周波数とが異なるように前記周波数を変化させることを特徴とする電力変換装置。 - 講求項1記載の電力変換装置であって、
前記周波数変化部は、
前記搬送波の周波数を増加させて変化させるときに、前記搬送波の周波数の値を昇順に並べた配列における奇数番目の前記搬送波の周波数の値になるように変化させ、
前記搬送波の周波数を減少させて変化させるときに、前記配列における偶数番目の前記搬送波の周波数となるように変化させる電力変換装置。 - 請求項1記載の電力変換装置であって、
前記周波数変化部は、
前記搬送波の周波数を増加させて変化させるときに、前記搬送波の周波数の値を昇順に並べた配列における偶数番目の前記搬送波の周波数の値になるように変化させ、
前記搬送波の周波数を減少させて変化させるときに、前記配列における奇数番目の前記搬送波の周波数となるように変化させる電力変換装置。 - 請求項2または請求項3記載の電力変換装置であって、
前記周波数変化部は、前記搬送波の周波数を変化させるときに、順番に変化させる電力変換装置。 - 請求項4記載の電力変換装置であって、
前記配列に含まれる全ての前記搬送波の周波数の値は、隣接する前記搬送波の周波数の差が等しい電力変換装置。 - 請求項1記載の電力変換装置であって、
前記周波数変化部は、
前記搬送波の周波数の最小値をfcminと、最大値をfcmaxと、所定の周波数差を△fc0と、任意の整数をi(i=1、2、・・)、j(j=1、2、・・)とした場合、
前記搬送波の周波数の増加時、fcmin+i×2△fc0で算出された値fcaに離散的に増加させた後、
前記値fcaが最大値fcmaxを超過した場合、前記搬送波の周波数の値を最大値fcmaxにした後、fcmax−j×2△fc0で算出された値に離散的に減少させる電力変換装置。 - 指令値を出力するステップと、
搬送波を生成するステップと、
搬送波の周波数を周期的に増加及び減少させて変化させるステップと、
指令値と搬送波とを比較し、当該比較結果に応じた制御信号を生成するステップと、
制御信号に基づいて、所定出力値を出力するステップと、を備える電力変換方法であって、
搬送波の周波数を増加させて変化させるときと周波数を減少させて変化させるときとを周期的に時間変化させ、その1変調周期において、増加時の周波数と減少時の周波数とが異なるように搬送波の周波数を変化させることを特徴とする電力変換方法。 - 請求項7記載の電力変換方法であって、
前記搬送波の周波数を増加させて変化させるときに、前記搬送波の周波数の値を昇順に並べた配列における奇数番目の前記搬送波の周波数の値になるように変化させるステップと、
前記搬送波の周波数を減少させて変化させるときに、前記配列における偶数番目の前記搬送波の周波数となるように変化させるステップと、を有する電力変換方法。 - 請求項7記載の電力変換方法であって、
前記搬送波の周波数を増加させて変化させるときに、前記搬送波の周波数の値を昇順に並べた配列における偶数番目の前記搬送波の周波数の値になるように変化させるステップと、
前記搬送波の周波数を減少させて変化させるときに、前記配列における奇数番目の前記搬送波の周波数となるように変化させるステップと、を有する電力変換方法。 - 請求項8または請求項9記載の電力変換方法であって、
増加又は減少させて前記搬送波の周波数を変化させるときに、順番に変化させる電力変換方法。 - 請求項10記載の電力変換装置であって、
前記配列に含まれる全ての前記搬送波の周波数の値は、隣接する前記搬送波の周波数の差が等しい電力変換方法。 - 請求項7記載の電力変換方法であって、
前記搬送波の周波数の最小値をfcminと、最大値をfcmaxと、所定の周波数差を△fc0と、任意の整数をi(i=1、2、・・)、j(j=1、2、・・)とした場合、
前記搬送波の周波数の増加時、fcmin+i×2△fc0で算出された値fcaに離散的に増加させた後、
前記値fcaが最大値fcmaxを超過した場合、前記搬送波の周波数の値を最大値fcmaxにした後、fcmax−j×2△fc0で算出された値に離散的に減少させる電力変換方法。
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