JP5910001B2 - Power converter - Google Patents

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Description

本発明は、スイッチング素子のオンオフ動作に起因して生じるサージ電圧を抑制することを可能にする電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power conversion device that can suppress a surge voltage generated due to an on / off operation of a switching element.

一般に、交流電動機を駆動する場合、直流電源の電圧をパルス幅変調することにより正弦波と等価なパルス電圧列(スイッチング周波数以上の成分を取り除くと正弦波となる波形)に変換し、このパルス幅変調された正弦波状の電圧が電動機に印加される。図8は、このような方式で電動機を駆動するシステムの概略構成図である。図において、1は直流電源、2は直流電源1に接続された3相電圧形PWMインバータ(以下インバータとする。)、3はインバータ2を制御するための制御装置、4はインバータ2で駆動される電動機である。   In general, when driving an AC motor, the voltage of the DC power supply is converted to a pulse voltage string equivalent to a sine wave by pulse width modulation (a waveform that becomes a sine wave when components above the switching frequency are removed). A modulated sinusoidal voltage is applied to the motor. FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a system for driving an electric motor in such a manner. In the figure, 1 is a DC power source, 2 is a three-phase voltage type PWM inverter (hereinafter referred to as an inverter) connected to the DC power source 1, 3 is a control device for controlling the inverter 2, and 4 is driven by the inverter 2. This is an electric motor.

インバータ2は、スイッチング素子Q1とQ2を直列に接続したU相アーム、スイッチング素子Q3とQ4を直列に接続したV相アームおよびスイッチング素子Q5とQ6を直列に接続したW相アームとからなる3相のブリッジで構成されている。U相アーム、V相アームおよびW相アームは、それぞれ直流電源1の高電位側端子Pと低電位側端子Nの間に並列に接続されている。また、スイッチング素子Q1〜Q6は、自己消弧機能を有する半導体素子の1つであるIGBTであり、それぞれに逆並列にダイオードが接続されている。   The inverter 2 has a three-phase structure including a U-phase arm in which switching elements Q1 and Q2 are connected in series, a V-phase arm in which switching elements Q3 and Q4 are connected in series, and a W-phase arm in which switching elements Q5 and Q6 are connected in series. It consists of a bridge. The U-phase arm, the V-phase arm, and the W-phase arm are connected in parallel between the high potential side terminal P and the low potential side terminal N of the DC power source 1, respectively. The switching elements Q1 to Q6 are IGBTs that are one of semiconductor elements having a self-extinguishing function, and diodes are connected in antiparallel to each of the switching elements Q1 to Q6.

各相アームの接続中点は、インバータ2の出力端子でもある。以下では、それぞれを出力端子U,V,WまたはU,V,W端子という。U端子は電動機4の端子Umに接続されている。V端子は電動機4の端子Vmに接続されている。W端子は電動機4の端子Wmに接続されている。   The connection midpoint of each phase arm is also the output terminal of the inverter 2. Below, each is called output terminal U, V, W or U, V, W terminal. The U terminal is connected to the terminal Um of the electric motor 4. The V terminal is connected to the terminal Vm of the electric motor 4. The W terminal is connected to the terminal Wm of the electric motor 4.

インバータ2と電動機4との間の接続は配線で行われ、この配線には抵抗成分とインダクタンス成分とが存在する。さらに、インバータ2と電動機4との間の各相の配線間および各相の配線と大地または基準電位との間には浮遊容量が存在する。図8において、Lsはインバータ2と電動機4との間の配線のインダクタンスを示し、Csは各相の配線と大地または基準電位との間の浮遊容量を示す。なお、各相の配線などが有する抵抗成分はその記載を省略している。   Connection between the inverter 2 and the electric motor 4 is performed by wiring, and a resistance component and an inductance component exist in the wiring. Furthermore, stray capacitance exists between the wirings of each phase between the inverter 2 and the electric motor 4 and between the wirings of each phase and the ground or the reference potential. In FIG. 8, Ls represents the inductance of the wiring between the inverter 2 and the electric motor 4, and Cs represents the stray capacitance between the wiring of each phase and the ground or the reference potential. Note that the resistance component of each phase wiring is omitted.

このような電動機駆動システムにおいて、制御装置3は、正弦波(変調信号)と三角波(キャリア信号)との大小比較をするパルス幅変調演算により、インバータ2内のスイッチング素子Q1〜Q6をオンオフ動作させるための制御信号G1〜G6を生成する。インバータ2は、制御信号G1〜G6に従ってスイッチング素子Q1〜Q6のオンオフ状態を切り換えることにより、直流電源1の電圧をパルス幅変調されたパルス状の矩形波電圧に変換する。パルス幅変調されたパルス状の矩形波電圧は、インバータ2の出力端子U,V,Wに出力され、配線を介して電動機4の入力端子Um,Vm,Wmに印加される。   In such an electric motor drive system, the control device 3 turns on and off the switching elements Q1 to Q6 in the inverter 2 by a pulse width modulation calculation that compares the magnitude of a sine wave (modulation signal) and a triangular wave (carrier signal). Control signals G1 to G6 are generated. The inverter 2 converts the voltage of the DC power source 1 into a pulse-shaped pulse-shaped rectangular wave voltage by switching the on / off states of the switching elements Q1 to Q6 according to the control signals G1 to G6. The pulse-width-modulated pulse-shaped rectangular wave voltage is output to the output terminals U, V, and W of the inverter 2 and is applied to the input terminals Um, Vm, and Wm of the electric motor 4 through the wiring.

ところで、図に示すようにインバータ2と電動機4との間の配線には、インダクタンスLsと浮遊容量Csが存在する。パルス幅変調されたパルス状の矩形波電圧がこのインダクタンスLsと浮遊容量Csとで構成されるLC回路に印加されると、インバータ2とLC回路との間で共振現象が生じる。   By the way, as shown in the drawing, an inductance Ls and a stray capacitance Cs exist in the wiring between the inverter 2 and the electric motor 4. When the pulse-shaped pulse-shaped rectangular wave voltage subjected to pulse width modulation is applied to the LC circuit composed of the inductance Ls and the stray capacitance Cs, a resonance phenomenon occurs between the inverter 2 and the LC circuit.

図9は、インバータ2のスイッチング素子Q1がオンオフ動作をしたときの電動機4の入力端子Um−N間に生じる共振電圧を示した図である。
以下、各端子の電位基準点は、直流電源1の低電位側端子N(以下、N端子ともいう。)の電位とする。
FIG. 9 is a diagram showing a resonance voltage generated between the input terminals Um-N of the electric motor 4 when the switching element Q1 of the inverter 2 performs an on / off operation.
Hereinafter, the potential reference point of each terminal is the potential of the low potential side terminal N (hereinafter also referred to as N terminal) of the DC power supply 1.

スイッチング素子Q1の制御信号G1がLowからHighに変化すると、スイッチング素子Q1がオフ状態からオン状態に変化する。スイッチング素子Q1がオフ状態からオン状態に変化すると、インバータ2の出力端子Uの電位が0[V]から直流電源1の電圧Ed[V]に変化する。このインバータ2の出力端子Uの電位が、電動機4の入力端子Umに印加される。このとき、インバータ2とインダクタンスLsと浮遊容量Csの間でLC共振が発生し、電動機4のUm−N端子間には共振電圧が印加される。   When the control signal G1 of the switching element Q1 changes from Low to High, the switching element Q1 changes from the off state to the on state. When the switching element Q1 changes from the off state to the on state, the potential of the output terminal U of the inverter 2 changes from 0 [V] to the voltage Ed [V] of the DC power supply 1. The potential of the output terminal U of the inverter 2 is applied to the input terminal Um of the electric motor 4. At this time, LC resonance occurs between the inverter 2, the inductance Ls, and the stray capacitance Cs, and a resonance voltage is applied between the Um-N terminals of the electric motor 4.

この共振電圧は、インバータ2と電動機4との間の配線などが有する抵抗成分(図示せず。)により時間とともに減衰振動するサージ電圧となるが、その最大値は、直流電源1の電圧Ed[V]の約2倍に達する。そして、この過大なサージ電圧およびその時間変化率dv/dtは、電動機4の絶縁破壊を引き起こすことが知られている。   This resonance voltage is a surge voltage that attenuates and oscillates with time due to a resistance component (not shown) of the wiring between the inverter 2 and the electric motor 4, and the maximum value is the voltage Ed [ V] is approximately doubled. It is known that this excessive surge voltage and its time change rate dv / dt cause dielectric breakdown of the electric motor 4.

このような過大なサージ電圧による電動機の絶縁破壊を防止する方策として、電動機の入力端子部にダイオードブリッジで構成した整流器とその直流端子の両端にコンデンサと抵抗を並列接続してなるサージ電圧抑制装置が提案されている(例えば特許文献1参照。)。また、これを改良したものとして、整流器の直流端子に接続した抵抗に流れる電流をスイッチング素子で制御するサージ電圧抑制装置が提案されている(例えば特許文献2参照。)。また、整流器の直流端子をインバータの入力端子に接続してサージ電圧のエネルギーを電源に回生するサージ電圧抑制方式などが提案されている(例えば特許文献3参照。)。また、インバータと電動機との間にリアクトルを接続し、このリアクトルに抵抗とコンデンサの直列体を並列接続するサージ電圧抑制方法が提案されている(例えば特許文献4参照。)。   As a measure to prevent breakdown of the motor due to such an excessive surge voltage, a surge voltage suppressor comprising a rectifier constituted by a diode bridge at the input terminal of the motor and a capacitor and a resistor connected in parallel at both ends of the DC terminal Has been proposed (see, for example, Patent Document 1). As an improvement, a surge voltage suppression device has been proposed in which a current flowing through a resistor connected to a DC terminal of a rectifier is controlled by a switching element (see, for example, Patent Document 2). In addition, a surge voltage suppression method has been proposed in which the DC terminal of the rectifier is connected to the input terminal of the inverter and the energy of the surge voltage is regenerated to the power source (see, for example, Patent Document 3). Further, a surge voltage suppression method has been proposed in which a reactor is connected between an inverter and an electric motor, and a series body of a resistor and a capacitor is connected in parallel to the reactor (see, for example, Patent Document 4).

特開平8−23682号公報JP-A-8-23682 特開2006−115667号公報JP 2006-115667 A 特開2010−136564号公報JP 2010-136564 A 特開2007−166708号公報JP 2007-166708 A

しかしながら、前記方策では、サージ電圧を抑制するために整流器、抵抗、コンデンサなどからなるサージ電圧抑制装置や、リアクトル、抵抗、コンデンサからなるサージ電圧抑制回路を追加する必要があり、装置の大型化、高価格化を招くことになる。   However, in the above measures, it is necessary to add a surge voltage suppression device composed of a rectifier, a resistor, a capacitor, and a surge voltage suppression circuit composed of a reactor, a resistor, and a capacitor in order to suppress the surge voltage. This will lead to higher prices.

本発明は、このような従来のサージ電圧抑制装置が有していた問題を解決しようとするものであり、その目的は、特別な部品を追加することなく、または最小限の部品の追加により、電動機に印加されるサージ電圧を抑制することができる電力変換装置を提供することである。   The present invention seeks to solve the problems of such a conventional surge voltage suppressor, and its purpose is to add no special parts or a minimum number of parts. It is providing the power converter device which can suppress the surge voltage applied to an electric motor.

上記目的を達成するために、本発明に係る制御装置は、直流電源の高電位側端子と低電位側端子との間に直列に接続されたスイッチング素子をオンオフ動作させて直流電源の電圧をパルス列の電圧に変換した後、フィルタ回路で波形整形して負荷に供給する電力変換装置を制御するものである。すなわち、本発明に係る制御装置は、直列接続されたスイッチング素子群から正極性の電流を出力する期間のとき、該スイッチング素子群のうち直流電源の高電位側端子に接続されているスイッチング素子をオンオフ動作させるための制御信号と、低電位側端子に接続されているスイッチング素子をオフ状態にするための制御信号とを生成する。一方、本発明に係る制御装置は、直列接続されたスイッチング素子群から負極性の電流を出力する期間のとき、該スイッチング素子群のうち直流電源の低電位側端子に接続されているスイッチング素子をオンオフ動作させるための制御信号と、高電位側端子に接続されているスイッチング素子をオフ状態にするための制御信号とを生成する。そして、本発明に係る制御装置は、スイッチング素子をオンさせるための制御信号を、第1オフ時間オフの後、第1オン時間オンする第1のオン信号と、前記第1のオン信号に続き第2オフ時間オフの後、第2オン時間オンする第2のオン信号とで構成し、前記スイッチング素子をオフ状態にするための制御信号を前記第1オフ時間の開始時から前記第2オン時間の終了時までオフ状態に維持するようにしている。


In order to achieve the above object, a control device according to the present invention operates a switching element connected in series between a high potential side terminal and a low potential side terminal of a DC power supply to turn on and off the voltage of the DC power supply. After the voltage is converted to the above voltage, the power conversion device that shapes the waveform by the filter circuit and supplies it to the load is controlled. That is, the control device according to the present invention includes a switching element connected to a high potential side terminal of a DC power source in the switching element group during a period in which a positive current is output from the switching element group connected in series. A control signal for on / off operation and a control signal for turning off the switching element connected to the low potential side terminal are generated. On the other hand, the control device according to the present invention includes a switching element connected to a low potential side terminal of a DC power source in the switching element group during a period in which a negative polarity current is output from the switching element group connected in series. A control signal for on / off operation and a control signal for turning off the switching element connected to the high potential side terminal are generated. In the control device according to the present invention, the control signal for turning on the switching element is followed by a first on signal that is turned on for the first on time after the first off time is off, and the first on signal. A second on signal that is turned on for a second on time after the second off time is off, and a control signal for turning the switching element off is supplied from the start of the first off time to the second on signal. It is kept off until the end of time .


さらに、第1オフ時間は、直流電源の高電位側端子に接続されているスイッチング素子と低電位側端子に接続されているスイッチング素子との間で短絡が生じないようにするために両スイッチング素子が同時にオフしている時間に設定される。   Further, the first off time is set so that a short circuit does not occur between the switching element connected to the high potential side terminal of the DC power supply and the switching element connected to the low potential side terminal. Is set to the time when is simultaneously off.

さらに、第1オン時間と第2オフ時間とは、フィルタ回路が有する共振周期の1/6の時間幅に設定される。
また、スイッチング素子をオンさせるための制御信号は、第1のオン信号と第2のオン信号に加えて第3のオン信号とで構成することができる。
Furthermore, the first on-time and the second off-time are set to a time width that is 1/6 of the resonance period of the filter circuit.
Further, the control signal for turning on the switching element can be composed of a third on signal in addition to the first on signal and the second on signal.

第3のオン信号は、第2のオン信号に続き、第3オフ時間オフ後、第3オン時間オンする信号である。
さらに、第3オフ時間と第3オン時間とは、フィルタ回路が有する共振周期の1/6の時間幅に設定される。
The third ON signal is a signal that is turned ON for the third ON time after the third OFF time is OFF after the second ON signal.
Further, the third off time and the third on time are set to a time width of 1/6 of the resonance period of the filter circuit.

また、本発明に係る制御装置は、第1オン時間と第2オフ時間および第3オフ時間と第3オン時間を、フィルタ回路が有する共振周期の変化に応じて調節することができる。
すなわち、本発明に係る制御装置は、第1オン時間と第2オフ時間および第3オフ時間と第3オン時間を、直列接続されたスイッチング素子群から出力される電流の大きさまたはフィルタ回路を構成するリアクトルのインダクタンス値に応じて調節することができる。
In addition, the control device according to the present invention can adjust the first on-time and the second off-time and the third off-time and the third on-time according to a change in the resonance period of the filter circuit.
In other words, the control device according to the present invention provides a first on-time, a second off-time, a third off-time, and a third on-time with the magnitude of the current output from the switching elements connected in series or the filter circuit. It can adjust according to the inductance value of the reactor to comprise.

また、本発明に係る電力変換装置は、上記の制御装置で生成された制御信号に基づいて直流電源の高電位側端子と低電位側端子との間に直列に接続されたスイッチング素子群をオンオフ動作させ、該直流電源の電圧をパルス列の電圧に変換した後フィルタ回路で波形整形して負荷に供給するものである。   Further, the power conversion device according to the present invention turns on and off the switching element group connected in series between the high potential side terminal and the low potential side terminal of the DC power source based on the control signal generated by the control device. In operation, the voltage of the DC power source is converted into a pulse train voltage, and then the waveform is shaped by a filter circuit and supplied to a load.

本発明に係る電力変換装置は、直流電源の高電位側端子または低電位側端子に接続されたスイッチング素子を高周波数でオンオフ動作させるときに、上下アームの短絡を防止できるとともに、スイッチング素子のオンオフ動作時にフィルタ回路で生じる振動電圧を打ち消すことにより、電動機などの負荷の入力端に生じるサージ電圧を抑制することができる。   The power conversion device according to the present invention can prevent the upper and lower arms from being short-circuited when the switching element connected to the high-potential side terminal or the low-potential side terminal of the DC power supply is turned on and off at a high frequency. By canceling the oscillating voltage generated in the filter circuit during operation, the surge voltage generated at the input terminal of the load such as an electric motor can be suppressed.

本発明に係る電力変換装置の実施形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating embodiment of the power converter device which concerns on this invention. スイッチング素子Q1の制御信号G1を生成するブロック図を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the block diagram which produces | generates the control signal G1 of the switching element Q1. U相電流の極性が正のときのPWM信号とスイッチング素子の制御信号との関係を説明するための図であり、(a)はPWM信号PWMu、(b)は制御信号G1、(c)は制御信号G2である。It is a figure for demonstrating the relationship between the PWM signal when the polarity of U-phase current is positive, and the control signal of a switching element, (a) is PWM signal PWMu, (b) is control signal G1, (c) is This is the control signal G2. U相電流の極性が負のときのPWM信号とスイッチング素子の制御信号との関係を説明するための図であり、(a)はPWM信号PWMu、(b)は制御信号G1、(c)は制御信号G2である。It is a figure for demonstrating the relationship between the PWM signal when the polarity of U-phase current is negative, and the control signal of a switching element, (a) is PWM signal PWMu, (b) is control signal G1, (c) is This is the control signal G2. スイッチング素子がオンするときに発生するサージ電圧の抑制を説明するための図であり、(a)はPWM信号PWMu、(b)は制御信号G1、(c)はU−N端子間電圧波形、(d)は第1のステップ電圧波形、(e)は第2のステップ電圧波形、(f)は第3のステップ電圧波形、(g)は各ステップ電圧により生じる共振電圧波形、(h)はUm−N端子間の電圧波形である。It is a figure for demonstrating suppression of the surge voltage which generate | occur | produces when a switching element turns ON, (a) is PWM signal PWMu, (b) is control signal G1, (c) is a voltage waveform between UN terminals, (D) is a first step voltage waveform, (e) is a second step voltage waveform, (f) is a third step voltage waveform, (g) is a resonance voltage waveform generated by each step voltage, and (h) is It is a voltage waveform between Um-N terminals. スイッチング素子がオフするときに発生するサージ電圧の抑制を説明するための図であり、(a)はPWM信号PWMu、(b)は制御信号G1、(c)はU−N端子間電圧波形、(d)は第4のステップ電圧波形、(e)は第5のステップ電圧波形、(f)は第6のステップ電圧波形、(g)は各ステップ電圧により生じる共振電圧波形、(h)はUm−N端子間の電圧波形である。It is a figure for demonstrating suppression of the surge voltage which generate | occur | produces when a switching element turns off, (a) is PWM signal PWMu, (b) is control signal G1, (c) is a voltage waveform between UN terminals, (D) is a fourth step voltage waveform, (e) is a fifth step voltage waveform, (f) is a sixth step voltage waveform, (g) is a resonance voltage waveform generated by each step voltage, and (h) is It is a voltage waveform between Um-N terminals. リアクトルのインダクタンス値と電流との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the inductance value of a reactor, and an electric current. 従来技術に係る電力変換装置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the power converter device which concerns on a prior art. 図8に示す電力変換装置で電動機を駆動したときの電動機入力端子に発生するサージ電圧を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the surge voltage which generate | occur | produces in an electric motor input terminal when an electric motor is driven with the power converter device shown in FIG.

以下、本発明の実施の形態を図1〜図7に基づいて詳細に説明する。なお、図1〜図7において、図8に示した構成要素と共通する構成要素には同符号を付し、その説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7, the same reference numerals are given to the same components as those shown in FIG. 8, and the description thereof is omitted.

図1は本発明に係る電力変換装置の実施形態を説明するための図である。図において、直流電源1、インバータ2、電動機4、配線のインダクタンスLsおよび浮遊容量Csは、図8に示した構成要素と同じである。   FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of a power converter according to the present invention. In the figure, the DC power source 1, the inverter 2, the electric motor 4, the wiring inductance Ls, and the stray capacitance Cs are the same as those shown in FIG.

インバータ2の出力部にはリアクトルLfとコンデンサCfとからなるフィルタ回路が設けられている。リアクトルLfはインバータ2の出力端子U,V,Wと電動機4の入力端子Um,Vm,Wmとの間に挿入される。また、コンデンサCfは、その各一端がリアクトルLfの各端子U1、V1,W1に接続され、それぞれの他端は一括して直流電源1のN端子側に接続されている。   A filter circuit including a reactor Lf and a capacitor Cf is provided at the output portion of the inverter 2. Reactor Lf is inserted between output terminals U, V, W of inverter 2 and input terminals Um, Vm, Wm of electric motor 4. Capacitor Cf has one end connected to each terminal U1, V1, W1 of reactor Lf, and the other end connected to the N terminal side of DC power supply 1 at once.

フィルタ回路と電動機4との間には電動機4に流れるU相電流,V相電流,W相電流を検出するための電流検出器5が設けられている。電流検出器5で検出された各相電流の検出信号Iu,Iv,Iwは、制御装置3aに入力される。   Between the filter circuit and the electric motor 4, a current detector 5 for detecting the U-phase current, the V-phase current and the W-phase current flowing in the electric motor 4 is provided. Detection signals Iu, Iv, and Iw of each phase current detected by the current detector 5 are input to the control device 3a.

制御装置3aは、各電動機の相電流検出信号Iu,Iv,Iwが各相電流の指令値と一致するように調節演算を行って、各相の出力電圧指令を生成する。さらに、生成した各相の出力電圧指令を用いてパルス幅変調演算を行い、後述する制御信号G1〜G6を生成する。   The control device 3a performs an adjustment operation so that the phase current detection signals Iu, Iv, and Iw of the respective motors coincide with the command values of the respective phase currents, and generates output voltage commands for the respective phases. Further, pulse width modulation calculation is performed using the generated output voltage command for each phase, and control signals G1 to G6 described later are generated.

インバータ2のスイッチング素子Q1〜Q6は、制御装置3aで生成された制御信号G1〜G6にしたがって、オンオフ動作を行う。すなわち、制御信号G1〜G6がHighのとき、スイッチング素子Q1〜Q6はオンし、制御信号G1〜G6がLowのとき、スイッチング素子Q1〜Q6はオフする。   Switching elements Q1 to Q6 of inverter 2 perform an on / off operation in accordance with control signals G1 to G6 generated by control device 3a. That is, the switching elements Q1 to Q6 are turned on when the control signals G1 to G6 are High, and the switching elements Q1 to Q6 are turned off when the control signals G1 to G6 are Low.

スイッチング素子Q1〜Q6がオンオフ動作を行った結果、インバータ2から三相交流電圧(パルス幅変調された矩形波状のパルス電圧列)が出力される。
インバータから出力されるパルス幅変調された矩形波状のパルス電圧列は、上述のフィルタ回路によってほぼ正弦波状の三相交流電圧に波形整形されて、電動機4に印加される。
As a result of the on / off operation of the switching elements Q1 to Q6, the inverter 2 outputs a three-phase AC voltage (pulse-width-modulated rectangular wave pulse voltage train).
The pulse-width-modulated rectangular wave pulse voltage train output from the inverter is shaped into a substantially sinusoidal three-phase AC voltage by the filter circuit described above and applied to the motor 4.

ここで、リアクトルLfのインダクタンス値およびコンデンサCfのキャパシタンス値を配線のインダクタンスLsのインダクタンス値および浮遊容量Csのキャパシタンス値の概ね10倍またはこれ以上の値に選べば、インダクタンスLsと浮遊容量Csとで構成されるLC回路に印加される電圧の立ち上がりと立ち下がりは緩やかになる。その結果、インダクタンスLsと浮遊容量Csとで構成されるLC回路の共振を抑制することができる。   Here, if the inductance value of the reactor Lf and the capacitance value of the capacitor Cf are selected to be approximately 10 times or more than the inductance value of the wiring inductance Ls and the capacitance value of the stray capacitance Cs, the inductance Ls and the stray capacitance Cs The rise and fall of the voltage applied to the configured LC circuit becomes gradual. As a result, the resonance of the LC circuit composed of the inductance Ls and the stray capacitance Cs can be suppressed.

しかし、挿入したフィルタ回路とインバータ2との間で共振が発生することが考えられる。フィルタ回路の共振周期Tは、リアクトルLfのインダクタンス値L[H]およびコンデンサCfのキャパシタンス値C[F]で定まり、T=2π√(LC)[s]である。   However, it is conceivable that resonance occurs between the inserted filter circuit and the inverter 2. The resonance period T of the filter circuit is determined by the inductance value L [H] of the reactor Lf and the capacitance value C [F] of the capacitor Cf, and T = 2π√ (LC) [s].

そこで、制御装置3aは、フィルタ回路で生じる共振を打ち消すために、生成する各スイッチング素子の制御信号を、それぞれ第1のオン信号G01、第2のオン信号G02および第3のオン信号G03で構成する。   Therefore, in order to cancel the resonance generated in the filter circuit, the control device 3a is configured with the first ON signal G01, the second ON signal G02, and the third ON signal G03 as the control signals of the respective switching elements to be generated. To do.

以下では、スイッチング素子の制御信号を生成する方法および制御信号の構成について説明する。
図2は、直流電源1の高電位側端子と低電位側端子の間に直列接続されたスイッチング素子Q1,Q2の制御信号G1,G2を生成する制御ブロック図である。
Hereinafter, a method for generating a control signal for the switching element and a configuration of the control signal will be described.
FIG. 2 is a control block diagram for generating control signals G1 and G2 of the switching elements Q1 and Q2 connected in series between the high potential side terminal and the low potential side terminal of the DC power supply 1.

図3は、U相電流の極性が正(極性信号IupがHigh)の期間において生成されたPWM信号PWMuの1パルス(Low状態から所定時間Highとなった後に再びLowになる信号)と,このPWM信号PWMuに基づいて生成される制御信号G1および制御信号G2の関係をタイミングチャートで表したものである。   FIG. 3 shows one pulse of the PWM signal PWMu generated in a period in which the polarity of the U-phase current is positive (the polarity signal Iup is High) (a signal that becomes Low again after having become High for a predetermined time from the Low state) The relationship between the control signal G1 and the control signal G2 generated based on the PWM signal PWMu is represented by a timing chart.

図2において、301は休止時間Tdの付加手段、302はパルス信号生成手段、303は遅延信号生成手段、304は排他的論理演算手段(XOR)、305は論理積演算手段(AND)である。この論理積演算手段305の出力が、スイッチング素子Q1の制御信号G1となる。   In FIG. 2, 301 is a means for adding a pause time Td, 302 is a pulse signal generation means, 303 is a delay signal generation means, 304 is an exclusive logical operation means (XOR), and 305 is a logical product operation means (AND). The output of the AND operation means 305 becomes the control signal G1 for the switching element Q1.

まず、図示しないPWM信号生成手段により、U相のPWM信号PWMuが生成される。PWM信号PWMuは、U相の出力電圧指令を直流電源1の電圧で正規化した正弦波信号(変調信号)と三角波信号(キャリア信号)との大小比較をすることにより得られる。   First, a U-phase PWM signal PWMu is generated by PWM signal generation means (not shown). The PWM signal PWMu is obtained by comparing the magnitude of a sine wave signal (modulation signal) obtained by normalizing the U-phase output voltage command with the voltage of the DC power supply 1 and a triangular wave signal (carrier signal).

休止時間付加手段301は、U相のPWM信号PWMuに対して休止時間Tdを付加する。この休止時間は、PWM信号PWMuがLowからHighに変化するときにのみ付加される。休止時間Tdは、スイッチング素子Q1とQ2が同時にオンして短絡を起こさないようにするために設けられるオフ期間、すなわち、スイッチング素子Q1とQ2が同時にオフしている期間である。   The pause time adding means 301 adds a pause time Td to the U-phase PWM signal PWMu. This pause time is added only when the PWM signal PWMu changes from Low to High. The idle time Td is an off period provided in order to prevent the switching elements Q1 and Q2 from being simultaneously turned on and causing a short circuit, that is, a period in which the switching elements Q1 and Q2 are simultaneously turned off.

したがって、休止時間Tdを付加されたPWM信号PWMu’は、元のPWM信号PWMuから休止時間Tdだけ遅れてHighになり、元のPWM信号PWMuと同時にLowとなる信号である。   Therefore, the PWM signal PWMu ′ to which the pause time Td is added is a signal that becomes High after being delayed by the pause time Td from the original PWM signal PWMu, and becomes Low simultaneously with the original PWM signal PWMu.

パルス信号生成手段302は、休止時間Tdを付加されたPWM信号PWMu’の立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングにおいて、時間T1だけHighになる信号Gt1を生成する。時間T1は、フィルタ回路の共振周期の1/6の時間である。   The pulse signal generation unit 302 generates a signal Gt1 that becomes High only for the time T1 at the rising and falling timings of the PWM signal PWMu ′ to which the pause time Td is added. Time T1 is 1/6 time of the resonance period of the filter circuit.

遅延信号生成手段303は、休止時間Tdを付加されたPWM信号PWMu’の立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングを時間T2だけ遅れた信号Gt2を生成する。時間T2は、時間T1の2倍の時間に設定されている。   The delay signal generation unit 303 generates a signal Gt2 in which the rise and fall timings of the PWM signal PWMu ′ to which the pause time Td is added are delayed by the time T2. Time T2 is set to be twice as long as time T1.

排他的論理演算手段304は、パルス信号生成手段32から出力される信号Gt1と遅延信号生成手段303から出力される信号Gt2との間で排他的論理演算を行う。
論理積演算手段305は、排他的論理演算手段304から出力される信号とU相電流の極性信号Iupとの間の論理積演算を行い、スイッチング素子Q1の制御信号G1を生成する。
The exclusive logic operation means 304 performs an exclusive logic operation between the signal Gt1 output from the pulse signal generation means 32 and the signal Gt2 output from the delay signal generation means 303.
The AND operation means 305 performs an AND operation between the signal output from the exclusive logic operation means 304 and the polarity signal Iup of the U-phase current, and generates a control signal G1 for the switching element Q1.

このように演算することにより、High状態から所定時間Lowとなった後に再びHighとなるU相のPWM信号PWMu(図3(a))に対して、第1のオン信号G01、第2のオン信号G02および第3のオン信号G03で構成された制御信号G1(図3(b))が生成される。   By calculating in this way, the first ON signal G01 and the second ON signal are generated with respect to the U-phase PWM signal PWMu (FIG. 3A) that becomes High again after a predetermined time Low from the High state. A control signal G1 (FIG. 3B) composed of the signal G02 and the third ON signal G03 is generated.

具体的には、第1のオン信号G01は、PWM信号PWMuがHighになってから第1オフ時間オフする信号と、その後第1オン時間オンする信号とで構成される。第1オフ時間は、休止時間Tdである。第1オン時間は、時間T1である。   Specifically, the first on signal G01 includes a signal that is turned off for the first off time after the PWM signal PWMu becomes High, and a signal that is turned on for the first on time thereafter. The first off time is the pause time Td. The first on-time is time T1.

第2のオン信号G02は、第1のオン信号G01の第1オン時間経過後第2オフ時間オフする信号と、その後第2オン時間オンする信号とで構成される。第2オフ時間は、時間T1である。第2オン時間は、第2オフ時間経過後、PWM信号PWMuがLowになるまでの時間である。   The second on signal G02 is composed of a signal that is turned off for the second off time after the first on time of the first on signal G01 has passed, and a signal that is turned on for the second on time after that. The second off time is time T1. The second on-time is a time until the PWM signal PWMu becomes Low after the second off-time has elapsed.

第3のオン信号G03は、第2のオン信号G02の第2オン時間経過後第3オフ時間オフする信号と、その後第3オン時間オンする信号とで構成される。第3オフ時間と第3オン時間は、時間T1である。   The third on signal G03 includes a signal that turns off for the third off time after the second on time of the second on signal G02 elapses, and a signal that turns on for the third on time after that. The third off time and the third on time are time T1.

一方、スイッチング素子Q2の制御信号G2は、U相電流の極性が正であるため、常にLowである(図3(c))。
次に、U相電流の極性が負(極性信号IupがLow)のとき、スイッチング素子Q2の制御信号G2は、U相電流の極性信号Iupを論理反転演算子311でHighとLowを反転した信号とPWM信号PWMuを論理反転演算子312でHighとLowを反転した信号を用いることにより、生成することができる。
On the other hand, the control signal G2 of the switching element Q2 is always low because the polarity of the U-phase current is positive (FIG. 3C).
Next, when the polarity of the U-phase current is negative (the polarity signal Iup is Low), the control signal G2 of the switching element Q2 is a signal obtained by inverting the polarity signal Iup of the U-phase current with High and Low by the logical inversion operator 311. And the PWM signal PWMu can be generated by using a signal obtained by inverting High and Low by the logic inversion operator 312.

スイッチング素子Q2の制御信号G2の生成方法は、U相電流の極性信号Iupの反転信号とPWM信号PWMuの反転信号を用いる以外は上記スイッチング素子Q1の制御信号G1の生成方法と同様であるので、その説明は省略する。   The method of generating the control signal G2 of the switching element Q2 is the same as the method of generating the control signal G1 of the switching element Q1 except that the inverted signal of the polarity signal Iup of the U-phase current and the inverted signal of the PWM signal PWMu are used. The description is omitted.

図4は、U相電流の極性が負(極性信号IupがLow)の期間において生成されたPWM信号PWMuの1パルスと,このPWM信号PWMuに基づいて生成される制御信号G1および制御信号G2の関係をタイミングチャートで表したものである。   FIG. 4 shows one pulse of the PWM signal PWMu generated in a period in which the polarity of the U-phase current is negative (the polarity signal Iup is Low), and the control signal G1 and the control signal G2 generated based on the PWM signal PWMu. The relationship is represented by a timing chart.

図4(a)は、High状態から所定時間Lowとなった後に再びHighとなるPWM信号PWMuである。
図4(b)は、スイッチング素子Q1の制御信号G1を示す。スイッチング素子Q2の制御信号G2は、U相電流の極性が負であるため、常にLowである。
FIG. 4A shows a PWM signal PWMu that becomes High again after a predetermined time Low from the High state.
FIG. 4B shows a control signal G1 for the switching element Q1. The control signal G2 of the switching element Q2 is always low because the polarity of the U-phase current is negative.

図4(c)は、スイッチング素子Q2の制御信号G2を示す。スイッチング素子Q2の制御信号G2は、第1のオン信号G01、第2のオン信号G02および第3のオン信号G03で構成された信号となる。   FIG. 4C shows the control signal G2 for the switching element Q2. The control signal G2 for the switching element Q2 is a signal composed of a first on signal G01, a second on signal G02, and a third on signal G03.

具体的には、第1のオン信号G01は、PWM信号PWMuがLowになってから第1オフ時間オフする信号と、その後第1オン時間オンする信号とで構成される。第1オフ時間は、休止時間Tdである。第1オン時間は、時間T1である。   Specifically, the first on signal G01 includes a signal that is turned off for the first off time after the PWM signal PWMu becomes Low, and a signal that is turned on for the first on time thereafter. The first off time is the pause time Td. The first on-time is time T1.

第2のオン信号G02は、第1のオン信号G01の第1オン時間経過後第2オフ時間オフする信号と、その後第2オン時間オンする信号とで構成される。第2オフ時間は、時間T1である。第2オン時間は、第2オフ時間経過後、PWM信号PWMuがHighになるまでの時間である。   The second on signal G02 is composed of a signal that is turned off for the second off time after the first on time of the first on signal G01 has passed, and a signal that is turned on for the second on time after that. The second off time is time T1. The second on-time is a time until the PWM signal PWMu becomes High after the second off-time has elapsed.

第3のオン信号G03は、第2のオン信号G02の第2オン時間経過後第3オフ時間オフする信号と、その後第3オン時間オンする信号とで構成される。第3オフ時間と第3オン時間は、時間T1である。   The third on signal G03 includes a signal that turns off for the third off time after the second on time of the second on signal G02 elapses, and a signal that turns on for the third on time after that. The third off time and the third on time are time T1.

なお、休止時間付加手段301は、U相電流の極性信号IupがLowからHighになった後、最初にPWM信号PWMuがLowからHighになるときにのみ、休止時間Tdを付加するようにしても良い。同様に、休止時間付加手段321は、U相電流の極性信号IupがHighからLowになった後、最初にPWM信号PWMuがHighからLowになるときにのみ、休止時間Tdを付加するようにしても良い。   The pause time adding means 301 may add the pause time Td only when the PWM signal PWMu first changes from Low to High after the polarity signal Iup of the U-phase current changes from Low to High. good. Similarly, the pause time adding means 321 adds the pause time Td only when the PWM signal PWMu first changes from High to Low after the polarity signal Iup of the U-phase current changes from High to Low. Also good.

このようにすれば、その後のU相電流の極性信号IupがHighおよびLowの期間において、PWM信号PWMuとPWM信号PWMu’を一致させることができ、より出力電圧指令に近い電圧をU端子に発生させるための制御信号G1,G2を生成することができる。   By doing so, the PWM signal PWMu and the PWM signal PWMu ′ can be matched in the period when the polarity signal Iup of the U-phase current thereafter is High and Low, and a voltage closer to the output voltage command is generated at the U terminal. Control signals G1 and G2 can be generated.

また、制御装置3aは、V相のPWM信号PWMvを用いてスイッチング素子Q3,Q4の制御信号G3,G4を生成するとともに、W相のPWM信号PWMwを用いてスイッチング素子Q5,Q6の制御信号G5,G6を生成する。   The control device 3a generates the control signals G3 and G4 of the switching elements Q3 and Q4 using the V-phase PWM signal PWMv, and uses the W-phase PWM signal PWMw to control the control signals G5 of the switching elements Q5 and Q6. , G6.

スイッチング素子Q3とQ4の制御信号G3とG4およびスイッチング素子Q5とQ6の制御信号G5とG6は、図2に示したブロック図とほぼ同様の機能を用いて生成することができる。   Control signals G3 and G4 of switching elements Q3 and Q4 and control signals G5 and G6 of switching elements Q5 and Q6 can be generated using substantially the same function as the block diagram shown in FIG.

インバータ2のスイッチング素子Q1〜Q6は、このようにして生成された制御信号G1〜G6に従ってオンオフ動作を行う。したがって、スイッチング素子Q1〜Q6は、同一相の他方のスイッチング素子が必ずオフしているので、高周波数のオンオフ動作を行うことができる。   Switching elements Q1 to Q6 of inverter 2 perform an on / off operation in accordance with control signals G1 to G6 generated in this way. Accordingly, the switching elements Q1 to Q6 can be turned on / off at a high frequency because the other switching element of the same phase is always turned off.

直流電源1の電圧は、スイッチング素子Q1〜Q6のオンオフ動作によって、パルス幅変調された矩形波状のパルス電圧列に変換される。このパルス電圧列は、インバータ2の出力端子U,V,Wに出力され、リアクトルLfとコンデンサCfとからなるフィルタ回路によって波形整形された後、電動機4の入力端子Um,Vm,Wmに印加される。   The voltage of the DC power source 1 is converted into a pulse wave train of rectangular wave shape that is pulse width modulated by the on / off operation of the switching elements Q1 to Q6. This pulse voltage train is output to the output terminals U, V, and W of the inverter 2, shaped by a filter circuit including the reactor Lf and the capacitor Cf, and then applied to the input terminals Um, Vm, and Wm of the electric motor 4. The

なお、図2は、本発明に係る制御装置においてスイッチング素子の制御信号を生成するための制御ブロック図の一例である。したがって、図3及び図4に示したスイッチング素子の制御信号を生成することができれば、図2の制御ブロック図に制限されず、他の方法によって制御信号を生成するものであっても良い。   FIG. 2 is an example of a control block diagram for generating a control signal for the switching element in the control device according to the present invention. Therefore, as long as the control signal of the switching element shown in FIGS. 3 and 4 can be generated, the control signal is not limited to the control block diagram of FIG. 2, and the control signal may be generated by another method.

次に、図5(a)〜(h)を用いて、図1に示した電動機駆動システムにおいて、スイッチング素子Q1がオフ状態からオン状態に移行するときに発生するサージ電圧が抑制される原理を説明する。各端子の電位の基準点は、直流電源1のN端子の電位である。   Next, with reference to FIGS. 5A to 5H, in the motor drive system shown in FIG. 1, the principle that the surge voltage generated when the switching element Q1 shifts from the off state to the on state is suppressed. explain. The reference point for the potential of each terminal is the potential of the N terminal of the DC power supply 1.

図5(a)は、U相のPWM信号PWMuを示す。
図5(b)は、スイッチング素子Q1の制御信号G1を示す。ここでは、図3(b)に示した制御信号G1のうち、第1のオン信号G01と第2のオン信号G02を示している。第1のオン信号G01がLowからHighになるタイミングを第1のタイミング、第1のオン信号G01がHighからLowになるタイミングを第2のタイミング、第2のオン信号G02がLowからHighになるタイミングを第3のタイミングとする。
FIG. 5A shows the U-phase PWM signal PWMu.
FIG. 5B shows a control signal G1 for the switching element Q1. Here, among the control signals G1 shown in FIG. 3B, the first on signal G01 and the second on signal G02 are shown. The timing at which the first on signal G01 changes from low to high is the first timing, the timing at which the first on signal G01 changes from high to low is the second timing, and the second on signal G02 changes from low to high. Let timing be the third timing.

第3のオン信号G03は、スイッチング素子Q1がオン状態からオフ状態に移行するときにサージ電圧を抑制するための信号であるため、その詳細は後述することとし、ここではその説明を省略する。   Since the third ON signal G03 is a signal for suppressing the surge voltage when the switching element Q1 shifts from the ON state to the OFF state, the details thereof will be described later and the description thereof is omitted here.

図5(c)は、スイッチング素子Q1がオンオフ動作した結果、U端子とN端子の間に現れる電圧波形を示す。
スイッチング素子Q1は、オフ状態から、制御信号G1にしたがって、第1のタイミングでオンの状態、第2のタイミングでオフの状態、第3のタイミングでオンの状態に順次移行する。その結果、インバータ2のU−N端子間電圧は、制御信号G1に対応して、0[V]→Ed[V]→0[V]→Ed[V]と変化する。
FIG. 5C shows a voltage waveform appearing between the U terminal and the N terminal as a result of the switching element Q1 being turned on and off.
The switching element Q1 sequentially shifts from the off state to the on state at the first timing, the off state at the second timing, and the on state at the third timing in accordance with the control signal G1. As a result, the voltage between the U and N terminals of the inverter 2 changes from 0 [V] → Ed [V] → 0 [V] → Ed [V] corresponding to the control signal G1.

ここで、第1,第2,第3のタイミングにおける電圧の変化を、それぞれ第1のステップ電圧、第2のステップ電圧、第3のステップ電圧とする。
インバータ2のU−N端子間に出力される電圧は、図5(d)〜(f)に示す第1のステップ電圧,第2のステップ電圧および第3のステップ電圧の合成電圧として捉えることができる。
Here, changes in voltage at the first, second, and third timings are defined as a first step voltage, a second step voltage, and a third step voltage, respectively.
The voltage output between the U and N terminals of the inverter 2 can be regarded as a combined voltage of the first step voltage, the second step voltage, and the third step voltage shown in FIGS. it can.

第1のステップ電圧は、初期電圧0[V]から第1のタイミングで正側振幅値Ed[V]となる矩形波電圧である(図5(d))。第2のステップ電圧は、初期電圧0[V]から第2のタイミングで負側振幅値−Ed[V]となる矩形波電圧である(図5(e))。第3のステップ電圧は、初期電圧0[V]から第3のタイミングで正側振幅値Ed[V]となる矩形波電圧である(図5(f))。   The first step voltage is a rectangular wave voltage that becomes the positive amplitude value Ed [V] at the first timing from the initial voltage 0 [V] (FIG. 5D). The second step voltage is a rectangular wave voltage that becomes the negative amplitude value −Ed [V] at the second timing from the initial voltage 0 [V] (FIG. 5E). The third step voltage is a rectangular wave voltage that becomes the positive amplitude value Ed [V] at the third timing from the initial voltage 0 [V] (FIG. 5F).

第1から第3のタイミングにおける電圧の各ステップ変化は、図1に示したリアクトルLfとコンデンサCfとからなるフィルタ回路の共振を引き起こす。
図5(g)に示すように、第1のステップ電圧によって生じる共振電圧Vr1は、初期電圧0[V]、中心電圧Ed[V]、振幅値Ed[V]となる正弦波電圧である。第2のステップ電圧によって生じる共振電圧Vr2は、初期電圧0[V]、中心電圧−Ed[V]、振幅Ed[V]となる正弦波電圧である。第3のステップ電圧によって生じる共振電圧Vr3は、初期電圧0[V]、中心電圧Ed[V]、振幅Ed[V]となる正弦波電圧である。
Each step change of the voltage at the first to third timings causes resonance of the filter circuit including the reactor Lf and the capacitor Cf shown in FIG.
As shown in FIG. 5G, the resonance voltage Vr1 generated by the first step voltage is a sine wave voltage having an initial voltage 0 [V], a center voltage Ed [V], and an amplitude value Ed [V]. The resonance voltage Vr2 generated by the second step voltage is a sine wave voltage having an initial voltage 0 [V], a center voltage −Ed [V], and an amplitude Ed [V]. The resonance voltage Vr3 generated by the third step voltage is a sine wave voltage having an initial voltage 0 [V], a center voltage Ed [V], and an amplitude Ed [V].

また、リアクトルLfのインダクタンス値をL[H]、コンデンサCfのキャパシタンス値をC[F]とすると、第1から第3のステップ電圧によって生じる共振電圧Vr1〜Vr3の周期TはT=2π√(LC)[s]で表される。したがって、共振周波数fは1/T[Hz]であり、角周波数ωは2πf[rad/s]となる。   Further, when the inductance value of the reactor Lf is L [H] and the capacitance value of the capacitor Cf is C [F], the period T of the resonance voltages Vr1 to Vr3 generated by the first to third step voltages is T = 2π√ ( LC) [s]. Therefore, the resonance frequency f is 1 / T [Hz], and the angular frequency ω is 2πf [rad / s].

ここで、時間T1を共振周期Tの1/6の時間に設定すれば、第2のステップ電圧と第3のステップ電圧によって生じる共振電圧Vr2とVr3は、第1のステップ電圧によって生じる共振電圧Vr1に対して、それぞれ位相が(4π/3)[rad]遅れ、(2π/3)[rad]遅れの関係になる。   Here, if the time T1 is set to 1/6 of the resonance period T, the resonance voltages Vr2 and Vr3 generated by the second step voltage and the third step voltage are the resonance voltage Vr1 generated by the first step voltage. In contrast, the phases are respectively (4π / 3) [rad] delayed and (2π / 3) [rad] delayed.

したがって、第1から第3のステップ電圧によって生じる共振電圧Vr1〜Vr3は、Vr1=Ed{1+sin[ωt]}、Vr2=−Ed{1−sin[ωt−(4π/3)]}、Vr3=Ed{1+sin[ωt−(2π/3)]}で表される。   Therefore, the resonance voltages Vr1 to Vr3 generated by the first to third step voltages are Vr1 = Ed {1 + sin [ωt]}, Vr2 = −Ed {1−sin [ωt− (4π / 3)]}, Vr3 = It is represented by Ed {1 + sin [ωt− (2π / 3)]}.

上記から、第1のタイミングから第3のタイミングまでの間にフィルタ回路のU1端子とN端子の間に生じる電圧は、第1のステップ電圧によって生じた共振電圧Vr1と第2のステップ電圧によって生じた共振電圧Vr2とを合成した電圧となる(図5(h))。したがって、この期間にU1−N端子間に生じる電圧は、図9に示した共振電圧よりも緩やかな立ち上がりを有する電圧となる。   From the above, the voltage generated between the U1 terminal and the N terminal of the filter circuit between the first timing and the third timing is generated by the resonance voltage Vr1 generated by the first step voltage and the second step voltage. The resonance voltage Vr2 is combined (FIG. 5 (h)). Therefore, the voltage generated between the U1-N terminals during this period is a voltage having a more gradual rise than the resonance voltage shown in FIG.

また、第3のタイミング以降にU1−N端子間に生じる電圧は、共振電圧Vr1〜Vr3を合成した電圧である。したがって、第3のタイミング以降にU1−N端子間に生じる電圧は、その大きさがEd[V]の直流となる(図5(h))。   The voltage generated between the U1 and N terminals after the third timing is a voltage obtained by synthesizing the resonance voltages Vr1 to Vr3. Therefore, the voltage generated between the U1 and N terminals after the third timing is a direct current of Ed [V] (FIG. 5 (h)).

以上のように、本発明に係る電力変換装置では、スイッチング素子がオフ状態からオン状態に移行するとき、所定時間幅でオンオフ動作を行うようにしたので、フィルタ回路で発生する共振電圧が打ち消される。これにより、フィルタ回路のU1端子とN端子間の電圧は、0[V]から直流電源1の電圧Ed[V]まで緩やかに立ち上がる電圧となる。その結果、電動機4の入力端子Um,Vm,Wmにはサージ電圧が抑制された電圧が印加されることになる。   As described above, in the power conversion device according to the present invention, when the switching element shifts from the off state to the on state, the on / off operation is performed with a predetermined time width, so that the resonance voltage generated in the filter circuit is canceled out. . As a result, the voltage between the U1 terminal and the N terminal of the filter circuit is a voltage that gradually rises from 0 [V] to the voltage Ed [V] of the DC power supply 1. As a result, a voltage with a suppressed surge voltage is applied to the input terminals Um, Vm, and Wm of the electric motor 4.

次に、図1に示した電動機駆動システムにおいて、インバータ2のスイッチング素子Q1がオフ状態に移行するときに発生するサージ電圧が抑制される原理を、図6(a)〜(h)を用いて説明する。各端子の電位基準点は、直流電源1のN端子の電位である。   Next, in the electric motor drive system shown in FIG. 1, the principle that the surge voltage generated when the switching element Q1 of the inverter 2 shifts to the off state is suppressed will be described with reference to FIGS. explain. The potential reference point of each terminal is the potential of the N terminal of the DC power supply 1.

図6(a)は、U相のPWM信号PWMuを示す。
図6(b)は、スイッチング素子Q1の制御信号G1を示す。ここでは、図3(b)に示した信号のうち、第2のオン信号G02と第3のオン信号G03を示している。第2のオン信号G02がHighからLowになるタイミングを第4のタイミング、第3のオン信号G03がLowからHighになるタイミングを第5のタイミング、第3のオン信号G03がHighからLowになるタイミングを第6のタイミングとする。
FIG. 6A shows a U-phase PWM signal PWMu.
FIG. 6B shows a control signal G1 for the switching element Q1. Here, among the signals shown in FIG. 3B, the second ON signal G02 and the third ON signal G03 are shown. The timing when the second ON signal G02 changes from High to Low is the fourth timing, the timing when the third ON signal G03 changes from Low to High, the fifth timing, and the third ON signal G03 changes from High to Low. The timing is the sixth timing.

図6(c)は、スイッチング素子Q1がオンオフ動作した結果、U端子とN端子の間に現れる電圧波形を示す。
スイッチング素子Q1は、オン状態から、制御信号G1にしたがって、第4のタイミングでオフの状態、第5のタイミングでオンの状態、第6のタイミングでオフの状態に順次移行する。その結果、インバータ2のU−N端子間電圧は、制御信号G1に対応して、Ed[V]→0[V]→Ed[V]→0[V]と変化する。
FIG. 6C shows a voltage waveform appearing between the U terminal and the N terminal as a result of the switching element Q1 being turned on and off.
The switching element Q1 sequentially shifts from the on state to the off state at the fourth timing, the on state at the fifth timing, and the off state at the sixth timing in accordance with the control signal G1. As a result, the voltage between the U and N terminals of the inverter 2 changes from Ed [V] → 0 [V] → Ed [V] → 0 [V] corresponding to the control signal G1.

ここで、第4,第5,第6のタイミングにおける電圧の変化を、それぞれ第4のステップ電圧、第5のステップ電圧、第6のステップ電圧とする。
図6(c)〜(f)に示すように、インバータ2のU−N端子間に出力される電圧は、第4のステップ電圧、第5のステップ電圧、第6のステップ電圧の合成電圧として捉えることができる。
Here, the voltage changes at the fourth, fifth, and sixth timings are defined as a fourth step voltage, a fifth step voltage, and a sixth step voltage, respectively.
As shown in FIGS. 6C to 6F, the voltage output between the UN terminals of the inverter 2 is a composite voltage of the fourth step voltage, the fifth step voltage, and the sixth step voltage. Can be caught.

第4のステップ電圧は、初期電圧Ed[V]から第1のタイミングで0[V]となる矩形波電圧である。第5のステップ電圧は、初期電圧−Ed[V]から第2のタイミングで0[V]となる矩形波電圧である。第6のステップ電圧は、初期電圧Ed[V]から第3タイミングで0[V]となる矩形波電圧である。   The fourth step voltage is a rectangular wave voltage that becomes 0 [V] at the first timing from the initial voltage Ed [V]. The fifth step voltage is a rectangular wave voltage that becomes 0 [V] at the second timing from the initial voltage −Ed [V]. The sixth step voltage is a rectangular wave voltage that becomes 0 [V] at the third timing from the initial voltage Ed [V].

ところで、第4から第6のタイミングにおける電圧のステップ変化は、図1に示したリアクトルLfとコンデンサCfとからなるフィルタ回路の共振を引き起こす。
図6(g)に示すように、第4のステップ電圧によって生じる共振電圧Vr4は、初期電圧Ed[V]、中心電圧0[V]、振幅Ed[V]となる正弦波電圧である。第5のステップ電圧によって生じる共振電圧Vr5は、初期値−Ed[V]、中心電圧0[V]、振幅Ed[V]となる正弦波電圧である。第6のステップ電圧によって生じる共振電圧Vr6は、初期電圧Ed[V]、中心電圧0[V]、振幅Ed[V]となる正弦波電圧である。
By the way, the voltage step change from the fourth timing to the sixth timing causes resonance of the filter circuit composed of the reactor Lf and the capacitor Cf shown in FIG.
As shown in FIG. 6G, the resonance voltage Vr4 generated by the fourth step voltage is a sine wave voltage having an initial voltage Ed [V], a center voltage 0 [V], and an amplitude Ed [V]. The resonance voltage Vr5 generated by the fifth step voltage is a sine wave voltage having an initial value −Ed [V], a center voltage 0 [V], and an amplitude Ed [V]. The resonance voltage Vr6 generated by the sixth step voltage is a sine wave voltage having an initial voltage Ed [V], a center voltage 0 [V], and an amplitude Ed [V].

また、第4から第6のステップ電圧によって生じる共振電圧Vr4〜Vr6の周期TはT=2π√(LC)[s]である。したがって、共振周波数fは1/T[Hz]であり、角周波数ωは2πf[rad/s]となる。   The period T of the resonance voltages Vr4 to Vr6 generated by the fourth to sixth step voltages is T = 2π√ (LC) [s]. Therefore, the resonance frequency f is 1 / T [Hz], and the angular frequency ω is 2πf [rad / s].

ここで、時間T1をVr4〜Vr6の共振周期Tの1/6に設定すれば、第5のステップ電圧と第6のステップ電圧によって生じる共振電圧Vr5とVr6は、第4のステップ電圧によって生じる共振電圧Vr4に対し、それぞれ位相が(4π/3)[rad]遅れ、(2π/3)[rad]遅れの関係になる。   Here, if the time T1 is set to 1/6 of the resonance period T of Vr4 to Vr6, the resonance voltages Vr5 and Vr6 generated by the fifth step voltage and the sixth step voltage are resonances generated by the fourth step voltage. The phase of the voltage Vr4 is (4π / 3) [rad] delayed and (2π / 3) [rad] delayed.

そうすると、第4から第6のステップ電圧によって生じる共振電圧Vr4〜Vr6は、
Vr4=Edsin[ωt]、Vr5=Edsin[ωt−(4π/3)]、Vr6=Edsin[ωt−(2π/3)]で表される。
Then, the resonance voltages Vr4 to Vr6 generated by the fourth to sixth step voltages are
Vr4 = Edsin [ωt], Vr5 = Edsin [ωt− (4π / 3)], and Vr6 = Edsin [ωt− (2π / 3)].

上記から、第4のタイミングから第6のタイミングまでの間にフィルタ回路のU1端子とN端子の間に生じる電圧は、第4のステップ電圧によって生じた共振電圧Vr4と第5のステップ電圧によって生じた共振電圧Vr5が合成された電圧となる(図6(h))。したがって、この期間にU1−N端子間に生じる電圧は、図9に示した共振電圧よりも緩やかな立ち下がりを有する電圧となる。   From the above, the voltage generated between the U1 terminal and the N terminal of the filter circuit between the fourth timing and the sixth timing is generated by the resonance voltage Vr4 generated by the fourth step voltage and the fifth step voltage. The resonance voltage Vr5 is a synthesized voltage (FIG. 6 (h)). Therefore, the voltage generated between the U1 and N terminals during this period is a voltage having a more gradual fall than the resonance voltage shown in FIG.

また、第6のタイミング以降にU1−N端子間に生じる電圧は、共振電圧Vr4〜Vr6が合成された電圧である。したがって、第6のタイミング以降にU1−N端子間に生じる電圧は、その大きさが0[V]の直流となる(図6(h))。   The voltage generated between the U1 and N terminals after the sixth timing is a voltage obtained by synthesizing the resonance voltages Vr4 to Vr6. Accordingly, the voltage generated between the U1 and N terminals after the sixth timing is a direct current having a magnitude of 0 [V] (FIG. 6H).

すなわち、本発明に係る電力変換装置では、スイッチング素子Q1がオン状態からオフ状態に移行するとき、所定時間幅でオンオフ動作を行うようにしたので、フィルタ回路で発生する共振電圧が打ち消される。これにより、フィルタ回路のU1端子とN端子の間の電圧は、直流電源1の電圧Ed[V]から0[V]まで緩やかに立ち下がる電圧となる。その結果、電動機4の入力端子Um,Vm,Wmにはサージ電圧が抑制された電圧が印加されることになる。   That is, in the power conversion device according to the present invention, when the switching element Q1 shifts from the on state to the off state, the on / off operation is performed with a predetermined time width, so that the resonance voltage generated in the filter circuit is canceled. As a result, the voltage between the U1 terminal and the N terminal of the filter circuit is a voltage that gradually falls from the voltage Ed [V] to 0 [V] of the DC power supply 1. As a result, a voltage with a suppressed surge voltage is applied to the input terminals Um, Vm, and Wm of the electric motor 4.

上述したように、スイッチング素子Q1がオフ状態からオン状態に変化する場合およびオン状態からオフ状態に変化する場合において、フィルタ回路のU1端子とN端子の間の電圧は緩やかに変化する。他のスイッチング素子Q2〜Q6がオフ状態からオン状態に変化する場合およびオン状態からオフ状態に変化する場合においても、ほぼ同様の原理により、フィルタ回路のU1端子,V1端子およびW1端子の各端子とN端子の間の電圧は緩やかに変化する。その結果、電動機4の入力端子Um,Vm,Wmにはサージ電圧が抑制された電圧が印加されることになる。   As described above, when the switching element Q1 changes from the off state to the on state and when the switching element Q1 changes from the on state to the off state, the voltage between the U1 terminal and the N terminal of the filter circuit changes gently. When the other switching elements Q2 to Q6 change from the off state to the on state and when the switching element Q2 changes from the on state to the off state, the U1 terminal, the V1 terminal, and the W1 terminal of the filter circuit are substantially the same in principle. And the N terminal change slowly. As a result, a voltage with a suppressed surge voltage is applied to the input terminals Um, Vm, and Wm of the electric motor 4.

次に、フィルタ回路の共振周期Tが回路動作状態によって変化する場合にも、フィルタ回路で発生する共振電圧を打ち消す方法について説明する。
リアクトルLfとコンデンサCfとからなるフィルタ回路の共振周期TはT=2π√(LC)[s]で表される。すなわち、共振周期TはリアクトルLfのインダクタンス値Lの平方根に正比例する。
Next, a method for canceling the resonance voltage generated in the filter circuit even when the resonance period T of the filter circuit changes depending on the circuit operation state will be described.
The resonance period T of the filter circuit including the reactor Lf and the capacitor Cf is represented by T = 2π√ (LC) [s]. That is, the resonance period T is directly proportional to the square root of the inductance value L of the reactor Lf.

また、リアクトルLfのインダクタンス値LとリアクトルLfのコイルに流れる電流Ifとの間には図7に示す関係があることが知られている。リアクトルLfの鉄心材料にはフェライト磁石やアモルファス合金に代表される磁性材料が用いられている。このような磁性材料を鉄心に用いたリアクトルは、コイルに流れる電流Ifの値が大きくなるとインダクタンス値Lが低下するという特性を有する。   Further, it is known that there is a relationship shown in FIG. 7 between the inductance value L of the reactor Lf and the current If flowing through the coil of the reactor Lf. A magnetic material typified by a ferrite magnet or an amorphous alloy is used for the core material of the reactor Lf. A reactor using such a magnetic material for the iron core has a characteristic that the inductance value L decreases as the value of the current If flowing through the coil increases.

コイルに流れる電流Ifの値が大きくなるにしたがってインダクタンス値Lが変化すると、設定されているフィルタ回路の共振周期Tと実際に発生する共振電圧Vr1〜Vr3,Vr4〜Vr6の周期にずれが生じる。その結果、フィルタ回路で発生する共振電圧が十分に打消されず、サージ電圧の抑制効果が低減する。   When the inductance value L changes as the value of the current If flowing through the coil increases, a deviation occurs between the resonance period T of the set filter circuit and the periods of the actually generated resonance voltages Vr1 to Vr3 and Vr4 to Vr6. As a result, the resonance voltage generated in the filter circuit is not sufficiently canceled out, and the surge voltage suppression effect is reduced.

そこで、フィルタ回路の共振周期Tの長さに正比例して時間T1,T2を調節し、共振電圧が確実に打ち消されるようにする必要がある。
フィルタ回路の共振周期Tは、上記のとおりリアクトルLfのインダクタンス値Lの平方根に正比例する。したがって、リアクトルLfのインダクタンス値Lの平方根に正比例するように時間T1,T2を調節すれば、共振電圧が効果的に打消される。また、リアクトルLfのインダクタンス値Lに時間T1,T2の二乗値が正比例するように調節しても、共振電圧が効果的に打消される。
Therefore, it is necessary to adjust the times T1 and T2 in direct proportion to the length of the resonance period T of the filter circuit so that the resonance voltage is surely canceled.
As described above, the resonance period T of the filter circuit is directly proportional to the square root of the inductance value L of the reactor Lf. Therefore, if the times T1 and T2 are adjusted so as to be directly proportional to the square root of the inductance value L of the reactor Lf, the resonance voltage is effectively canceled. Even if the square value of the times T1 and T2 is adjusted to be directly proportional to the inductance value L of the reactor Lf, the resonance voltage is effectively canceled out.

リアクトルLfのインダクタンス値Lは、例えば、制御装置3a内に図7に示すリアクトルLfのインダクタンス値Lとコイルに流れる電流値との関係を示すデータテーブルを備えることにより、リアクトルLfに流れる電流値に基づいて求めることができる。   For example, the inductance value L of the reactor Lf is set to the current value flowing through the reactor Lf by providing a data table indicating the relationship between the inductance value L of the reactor Lf and the current value flowing through the coil shown in FIG. Can be based on.

リアクトルLfに流れる電流値は、図1に示すように、リアクトルLfとコンデンサCfとからなるフィルタ回路と電動機4との間に設けた電流検出器5で検出された電流値を用いることができる。リアクトルLfに流れる電流のうちコンデンサCfに流れる電流の比率が小さい場合、時間T1を共振周期Tの1/6の時間にほぼ一致させることができる。時間T2は時間T1の2倍の時間に設定されるため、共振周期Tの1/3の時間にほぼ一致する。   As shown in FIG. 1, the current value detected by the current detector 5 provided between the filter circuit including the reactor Lf and the capacitor Cf and the motor 4 can be used as the current value flowing through the reactor Lf. When the ratio of the current flowing to the capacitor Cf out of the current flowing to the reactor Lf is small, the time T1 can be made substantially coincident with the time 1/6 of the resonance period T. Since the time T2 is set to be twice as long as the time T1, the time T2 substantially coincides with the time of 1/3 of the resonance period T.

リアクトルに流れる電流をより正確に検出するためには、電流検出器5をインバータ2とリアクトルLfとの間またはリアクトルLfとU1端子〜W1端子の間に設ければ良い。時間T1を共振周期Tの1/6の時間により正確に一致させることができる。同様に、時間T2を共振周期Tの1/3の時間により正確に一致させることができる。   In order to more accurately detect the current flowing through the reactor, the current detector 5 may be provided between the inverter 2 and the reactor Lf or between the reactor Lf and the U1 terminal to W1 terminal. The time T1 can be made to coincide more accurately with the time 1/6 of the resonance period T. Similarly, the time T2 can be made to coincide more accurately with the time of 1/3 of the resonance period T.

また、上記により求めたリアクトルLfのインダクタンス値LとコンデンサCfのキャパシタンス値Cとからフィルタ回路の共振周期Tを算出し、この算出した共振周期Tに正比例して時間T1,T2を調節することもできる。   Further, the resonance period T of the filter circuit is calculated from the inductance value L of the reactor Lf and the capacitance value C of the capacitor Cf obtained as described above, and the times T1 and T2 are adjusted in direct proportion to the calculated resonance period T. it can.

さらに、上記により求めたフィルタ回路の共振周期Tとリアクトルに流れる電流値との相間を示すデータテーブルを予め作成して制御装置3a内に備え、リアクトルLfに流れる電流値に基づいてこのテーブルを参照し、テーブルを参照することにより得られた共振周期に正比例して時間T1,T2を調節することもできる。   Further, a data table indicating the phase between the resonance period T of the filter circuit obtained as described above and the current value flowing through the reactor is created in advance and provided in the control device 3a, and this table is referred to based on the current value flowing through the reactor Lf. The times T1 and T2 can be adjusted in direct proportion to the resonance period obtained by referring to the table.

このように時間T1をフィルタ回路の共振周期の1/6となるように調整し、時間T2を時間T1の2倍の時間となるように調節すれば、フィルタ回路における共振電圧の打ち消し効果を確実に発揮することができる。その結果、電動機4の入力端子に生じるサージ電圧を効果的に抑制することができる。   Thus, by adjusting the time T1 to be 1/6 of the resonance period of the filter circuit and adjusting the time T2 to be twice the time T1, the effect of canceling the resonance voltage in the filter circuit can be ensured. Can be demonstrated. As a result, the surge voltage generated at the input terminal of the electric motor 4 can be effectively suppressed.

なお、時間T1と時間T2の調節は、図2に示す制御ブロック図のパルス信号生成手段302,322および遅延信号生成手段303,323で行われる。
なお、上述した本発明の実施形態では、3相電圧形PWMインバータによる電動機駆動システムを例にとって本発明の作用および効果を説明したが、インバータの負荷は電動機に限られず、電動機以外の電気回路または電気部品を負荷とするインバータであっても、同様の作用および効果を発揮することができる。また、インバータは3相インバータに限られず、単相または3相以上の多相インバータであってもよい。また、2レベルのインバータに限られず、3レベル以上の多レベルのインバータであってもよい。
The adjustment of the time T1 and the time T2 is performed by the pulse signal generation means 302 and 322 and the delay signal generation means 303 and 323 in the control block diagram shown in FIG.
In the embodiment of the present invention described above, the operation and effect of the present invention have been described by taking an example of an electric motor drive system using a three-phase voltage type PWM inverter. However, the load of the inverter is not limited to the electric motor, and an electric circuit other than the electric motor or Even an inverter that uses an electrical component as a load can exhibit the same operations and effects. The inverter is not limited to a three-phase inverter, and may be a single-phase or a multi-phase inverter having three or more phases. Further, the inverter is not limited to a two-level inverter, and may be a multi-level inverter having three or more levels.

さらに、変調方式もPWM変調に限られず、矩形波状の電圧を負荷に対して出力する方式であればよい。   Further, the modulation method is not limited to PWM modulation, and any method may be used as long as a rectangular wave voltage is output to the load.

1・・・直流電源、2・・・インバータ、3,3a・・・制御装置、4・・・電動機、5・・・電流検出器、Ls・・・配線のインダクタンス、Cs・・・配線の浮遊容量、Lf・・・リアクトル、Cf・・・コンデンサ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... DC power source, 2 ... Inverter 3, 3a ... Control device, 4 ... Electric motor, 5 ... Current detector, Ls ... Inductance of wiring, Cs ... Stray capacitance, Lf ... Reactor, Cf ... Capacitor

Claims (10)

直流電源の高電位側端子と低電位側端子との間に直列に接続されたスイッチング素子群をオンオフ動作させて該直流電源の電圧をパルス列の電圧に変換した後フィルタ回路で波形整形して負荷に供給する電力変換装置の制御装置であって、
前記直列接続されたスイッチング素子群から正極性の電流を出力する期間のとき、該スイッチング素子群のうち前記直流電源の高電位側端子に接続されているスイッチング素子をオンオフ動作させるための制御信号と、低電位側端子に接続されているスイッチング素子をオフ状態にするための制御信号とを生成し、
前記直列接続されたスイッチング素子群から負極性の電流を出力する期間のとき、該スイッチング素子群のうち前記直流電源の低電位側端子に接続されているスイッチング素子をオンオフ動作させるための制御信号と、高電位側端子に接続されているスイッチング素子をオフ状態にするための制御信号とを生成し、
前記スイッチング素子をオンさせるための制御信号を、第1オフ時間オフの後、第1オン時間オンする第1のオン信号と、前記第1のオン信号に続き第2オフ時間オフの後、第2オン時間オンする第2のオン信号とで構成し、前記スイッチング素子をオフ状態にするための制御信号を前記第1オフ時間の開始時から前記第2オン時間の終了時までオフ状態に維持することを特徴とする電力変換装置の制御装置。
The switching element group connected in series between the high potential side terminal and the low potential side terminal of the DC power supply is turned on and off to convert the voltage of the DC power supply to a pulse train voltage, and then the waveform is shaped by the filter circuit and then loaded. A control device for a power conversion device to be supplied to
A control signal for turning on / off a switching element connected to the high potential side terminal of the DC power source in the switching element group during a period in which a positive current is output from the switching element group connected in series; Generating a control signal for turning off the switching element connected to the low potential side terminal,
A control signal for turning on / off a switching element connected to the low potential side terminal of the DC power source in the switching element group during a period of outputting a negative current from the switching element group connected in series; Generating a control signal for turning off the switching element connected to the high potential side terminal,
A control signal for turning on the switching element includes a first on signal that is turned on for the first on time after the first off time is off, and a second off time off that follows the first on signal, And a second on signal that is turned on for two on-times, and a control signal for turning off the switching element is maintained in the off-state from the start of the first off-time to the end of the second on-time. A control device for a power conversion device.
前記第1オフ時間は、前記直流電源の高電位側端子に接続されているスイッチング素子と低電位側端子に接続されているスイッチング素子との間で短絡が生じないようにするために両スイッチング素子が同時にオフしている時間であることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置の制御装置。   The first off-time is configured so that a short circuit does not occur between the switching element connected to the high potential side terminal and the switching element connected to the low potential side terminal of the DC power supply. The control device for the power conversion device according to claim 1, wherein the time is simultaneously off. 前記第1オン時間と前記第2オフ時間を、前記フィルタ回路が有する共振周期の1/6の時間幅に設定することを特徴とする請求項2に記載の電力変換装置の制御装置。   3. The control device for a power converter according to claim 2, wherein the first on-time and the second off-time are set to a time width of 1/6 of a resonance period of the filter circuit. 前記スイッチング素子をオンさせるための制御信号を、前記第1のオン信号と前記第2のオン信号に加えて第3のオン信号とで構成し、前記第3のオン信号は、前記第2のオン信号に続き第3オフ時間オフ後、第3オン時間オンすることを特徴とする請求項3に記載の電力変換装置の制御装置。   A control signal for turning on the switching element is composed of a third on signal in addition to the first on signal and the second on signal, and the third on signal is the second on signal. 4. The control device for a power converter according to claim 3, wherein the third on-time is turned on after the third off-time is turned off following the on signal. 前記第3オフ時間と前記第3オン時間を、前記フィルタ回路が有する共振周期の1/6の時間幅に設定することを特徴とする請求項4に記載の電力変換装置の制御装置。   5. The control device for a power converter according to claim 4, wherein the third off time and the third on time are set to a time width that is 1/6 of a resonance period of the filter circuit. 前記フィルタ回路は、リアクトルとコンデンサからなる回路であることを特徴とする請求項1乃至請求5に記載の電力変換装置の制御装置。   6. The control device for a power converter according to claim 1, wherein the filter circuit is a circuit including a reactor and a capacitor. 前記第1オン時間と前記第2オフ時間および前記第3オフ時間と前記第3オン時間を、前記フィルタ回路が有する共振周期の変化に応じて調節することを特徴とする請求項6に記載の電力変換装置の制御装置。   The first on-time and the second off-time, and the third off-time and the third on-time are adjusted according to a change in a resonance period of the filter circuit. Control device for power converter. 前記第1オン時間と前記第2オフ時間および前記第3オフ時間と前記第3オン時間を、前記直列接続されたスイッチング素子群から出力される電流の大きさに応じて調節することを特徴とする請求項6に記載の電力変換装置の制御装置。   The first on-time and the second off-time, and the third off-time and the third on-time are adjusted according to the magnitude of the current output from the switching elements connected in series. The control apparatus of the power converter device of Claim 6. 前記第1オン時間と前記第2オフ時間および前記第3オフ時間と前記第3オン時間を、前記リアクトルのインダクタンス値に応じて調節することを特徴とする請求項6に記載の電力変換装置の制御装置。   The power converter according to claim 6, wherein the first on-time and the second off-time and the third off-time and the third on-time are adjusted according to an inductance value of the reactor. Control device. 請求項1乃至請求項9に記載の制御装置で生成された制御信号に基づいて直流電源の高電位側端子と低電位側端子との間に直列に接続されたスイッチング素子群をオンオフ動作させ、該直流電源の電圧をパルス列の電圧に変換した後フィルタ回路で波形整形して負荷に供給することを特徴とする電力変換装置。   A switching element group connected in series between the high potential side terminal and the low potential side terminal of the DC power source is turned on and off based on the control signal generated by the control device according to claim 1 to claim 9, A power conversion device, wherein the voltage of the DC power supply is converted into a pulse train voltage, and then the waveform is shaped by a filter circuit and supplied to a load.
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