JP6968566B2 - 電気モータ制御装置を制御するための方法およびシステム - Google Patents

電気モータ制御装置を制御するための方法およびシステム Download PDF

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Description

本発明は、電気モータ制御装置のために実装された制御方法と、前記装置において前記方法を実装するために使用される制御システムとに関する。
1つまたは複数の電気モータを制御するために、複数のコンバータを有する制御装置を使用することが、知られている。異なるタイプのアーキテクチャを、考察することができる。すなわち、
− 第1のアーキテクチャでは、この装置は、単一のDC電源バスに並列接続された少なくとも2つのインバータ型コンバータを有し、これらのインバータのそれぞれが、別個の電気モータを制御するように設計されている。
− 第2のアーキテクチャでは、この装置は、ネットワークに接続された第1のアクティブな整流器型コンバータと、電気モータを制御するように設計された第2のインバータ型コンバータとを有する。
従来、各コンバータのためのトランジスタのスイッチング時刻は、パルス幅変調(以下では、PWMと称される)によって制御される。交差型のPWMは、対称または非対称三角搬送波を1つまたは複数のモジュラント(modulant)と比較することで構成される。
コンバータに印加されるスイッチング周波数の上昇はコモンモード電流を増加させる、ということが知られている。生成されるコモンモード電流は、システムと各電気モータとの間で、異なる経路を取り得る。これら経路は、
− 各インバータをその電気的負荷にリンクさせるケーブルの導体の間、
− モータおよび固定子の巻線の間、ならびに
− 各コンバータのトランジスタと接地された放散器との間、
において生成される容量性結合によって、生じる。
上記の2つのアーキテクチャの一方に従って、装置が2つのコンバータを有するときには、合計のコモンモード電圧は、コンバータのそれぞれによって提供される外乱の和である。
通常、生成される干渉を減少させるためには、フィルタが使用される。このフィルタは、受動および/または能動素子で構成することができる。受動素子で構成されるフィルタリングによる解決策の場合には、フィルタが、次を満たすようなサイズを有さなければならない。すなわち、
− 電磁気的干渉に対する予め定義された標準的な閾値を順守するために、干渉を十分に減少させること、および
− そのコモンモードのインダクタンスが決して飽和状態にならないことを保証すること。
これらのコモンモード電圧をフィルタリングするためには、入力におけるEMCフィルタは、これらの2つの制約条件を満たし、フィルタのインダクタンスの磁心の飽和という最悪の場合に対処するため、多くの場合に、過大な大きさを有する。
したがって、干渉の原因に対して作用して、フィルタリングの必要性を低減することが提案されてきた。
上述されたアクティブな整流器アーキテクチャを使用して作成された装置の場合には、コモンモード電流を減少させるために、様々な解決策が開発されてきた。これらの解決策は、たとえば、整流器段とインバータ段との制御に対する作用から構成される。
文献である特開第2003−018853号は、たとえば、整流器段の3つのパワー・トランジスタ(ハイ又はロー)の閉(または開)の切り替えと、インバータ段の3つの対応するトランジスタ(ハイ又はローのそれぞれ)の閉(または開)の切り替えとを同期させることによって、可変速度駆動装置におけるコモンモード電流を減少させる方法を提案している。この解決策によると、コモンモード電流をフィルタ処理するのに用いられるフィルタのサイズを小さくし、したがって、コンバータのコストを下げることが可能になる。
米国特許第6,185,115号は、また、整流器段の切り替えとインバータ段の切り替えとを同期させることにより、コモンモード電圧を低下させるための方法を記載している。提案されている方法は、立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジにおいて、インバータ段の単一のスイッチング・アームの切り替えと整流器段の単一のスイッチング・アームの切り替えとを同期させることにより、スイッチング期間の間、すべてのスイッチング・アームにおいて、12個の電圧エッジから8個の電圧エッジへというわずかな変更を可能にする。
欧州特許出願公開第2442436号は、また、整流器段とインバータ段との間の切り替えを同期させるための方法を記載している。この方法によると、整流器段のトランジスタの各切り替えとインバータ段の各切り替えとを同期させることが可能になり、それによって、生成される合計のコモンモード電圧を低下させることが可能になる。
しかし、これらの先行する特許文献に記載された解決策は、必ずしも十分なものではなく、同じDC電源バスに並列接続された少なくとも2つのコンバータを備えたアーキテクチャを有する制御装置には適用可能ではない。
特許文献である米国特許出願公開第2011/122661号および米国特許出願公開第2011/260656号は、搬送波の修正を使用した、並列接続された2つのコンバータの間のパルス同期という解決策を提案している。
特開第2003−018853号 米国特許第6,185,115号 欧州特許出願公開第2442436号 米国特許出願公開第2011/122661号 米国特許出願公開第2011/260656号
本発明の目的は、したがって、以下のことを可能にする制御の方法を提案することである。すなわち、
− コモンモード電圧の生成を可能な限り最小化することにより、適切なサイズを有するコモンモード・フィルタを用いること、および
− 単一のDC電源バスに並列接続されており、それぞれが別個の電気モータを制御することを意図されている少なくとも2つのコンバータを有する制御装置に適合させること。
この目的は、電気モータ制御装置のために実装された制御方法であって、前記制御装置が、
− 電圧立ち上がりエッジと電圧立ち下がりエッジとをそれぞれが有する電圧パルスを、第1の出力フェーズにより、前記第1のコンバータに接続された第1の電気モータに印加するように制御されるスイッチング・アームを有する、第1のコンバータと、
− 電圧立ち上がりエッジと電圧立ち下がりエッジとをそれぞれが有する電圧パルスを、第2の出力フェーズにより、前記第2のコンバータに接続された第2の電気モータに印加するように制御されるスイッチング・アームを有する、第2のコンバータと
を備え、
− 各電圧パルスに対し、電圧立ち上がりエッジと電圧立ち下がりエッジとが、非対称型搬送波と2つのモジュラントとの間の交差型のパルス幅変調から決定され、
− 前記装置によって生成されるコモンモード電流を最小化するためのパルス同期ステップを特徴とし、
同期ステップが、スイッチング期間にわたって、
− 各パルスに対し、その位置決めのために要求される2つのモジュラントを決定することにより、パルスを位置決めすることと、
− 第1のコンバータの出力フェーズにおいて生成される電圧パルスの各立ち上がりエッジと第2のコンバータの出力フェーズにおいて生成される電圧パルスの立ち下がりエッジとが常に一致するように、スイッチング期間にわたってモジュラントを決定することと、によって構成されることを特徴とする制御方法によって、達成される。
ある特定の特徴によると、この同期ステップは、スイッチング期間にわたって、
− 第1のコンバータの出力フェーズにおいて生成される電圧パルスの電圧立ち上がりエッジと、第2のコンバータの出力フェーズにおいて生成される電圧パルスの電圧立ち下がりエッジとを同期させることと、
− 第1のコンバータの出力フェーズにおいて生成される電圧パルスの電圧立ち下がりエッジと、第2のコンバータの出力フェーズにおいて生成される電圧パルスの電圧立ち上がりエッジとを同期させることと
によって構成される。
別の特定の特徴によると、本方法は、
− 0−1−0と称され、論理状態0、論理状態1および論理状態0の連続に対応するパルスが、電圧立ち下がりエッジがその後に続く電圧立ち上がりエッジを有し、
− 1−0−1と称され、論理状態1、論理状態0および論理状態1の連続に対応するパルスが、電圧立ち上がりエッジがその後に続く電圧立ち下がりエッジを有し、
− 0−1−0型パルスを定義する前記2つのモジュラントは、以下の式:
=m+2α
によってリンクされ、式中、αがパルスのデューティ・サイクルに対応し、mおよびmが、共に、0−1−0型パルスの前記モジュラントであり、
− 1−0−1型パルスを定義する前記2つのモジュラントは、以下の式:
=m+2β
によってリンクされ、式中、βが1−0−1型パルスのデューティ・サイクルであり、 およびm が、共に、1−0−1型パルスの前記モジュラントであり、
− 1−0−1型パルスのデューティ・サイクルβと、前記0−1−0型パルスのデューティ・サイクルとは、以下の式:
β=1−α
によって関係付けられるように、状態の連続として形成される各パルスを特徴付けることにより構成される。
別の特定の特徴によると、本方法は、各コンバータにおいてブロックされているスイッチング・アームの個数を決定するために、過変調におけるモジュラントを検出するステップを含む。
別の特定の特徴によると、本方法は、各コンバータにおいてブロックされているスイッチング・アームの個数に基づいて、可能な同期の回数を決定するステップを含む。
本発明は、また、電気モータ制御装置のために実装された制御システムに関係しており、前記制御装置は、
− 第1の電圧エッジを、第1の出力フェーズにより前記第1のコンバータに接続された第1の電気モータに印加するように制御されるスイッチング・アームを有する、第1のコンバータと、
− 第2の電圧エッジを、第2の出力フェーズにより前記第2のコンバータに接続された第2の電気モータに印加するように制御されるスイッチング・アームを有する、第2のコンバータと
を備え、
− 各電圧パルスに対し、電圧立ち上がりエッジと電圧立ち下がりエッジとが、非対称型搬送波と2つのモジュラントとの間の交差型のパルス幅変調から決定され、
このシステムは、前記装置によって生成されるコモンモード電流を最小化するために、第1の電圧エッジと第2の電圧エッジとの同期ソフトウェア・モジュールを有しており、前記同期ソフトウェア・モジュールが、
− 各パルスに対し、その位置決めのために要求される2つのモジュラントを決定することにより、パルスを位置決めし、
− 第1のコンバータの出力フェーズにおいて生成される電圧パルスの各立ち上がりエッジと第2のコンバータの出力フェーズにおいて生成される電圧パルスの立ち下がりエッジとが常に一致するように、スイッチング期間にわたって、モジュラントを決定するように構成されていることを特徴とする。
特定の特徴によると、同期モジュールは、
− 第1のコンバータの出力フェーズにおいて生成される電圧パルスの電圧立ち上がりエッジと、第2のコンバータの出力フェーズにおいて生成される電圧パルスの電圧立ち下がりエッジとを同期させ、
− 第1のコンバータの出力フェーズにおいて生成される電圧パルスの電圧立ち下がりエッジと、第2のコンバータの出力フェーズにおいて生成される電圧パルスの電圧立ち上がりエッジとを同期させるように、実行される。
別の特定の特徴によると、このシステムは、
− 0−1−0と称され、論理状態0、論理状態1および論理状態0の連続に対応するパルスが、電圧立ち下がりエッジがその後に続く電圧立ち上がりエッジを有し、
− 1−0−1と称され、論理状態1、論理状態0および論理状態1の連続に対応するパルスが、電圧立ち上がりエッジがその後に続く電圧立ち下がりエッジを有し、
− 0−1−0型パルスを定義する2つのモジュラントは、以下の式:
=m+2α
によってリンクされ、式中、αがパルスのデューティ・サイクルに対応し、mおよびmが、共に、0−1−0型パルスの前記モジュラントであり、
− 1−0−1型パルスを定義する2つのモジュラントは、以下の式:
=m+2β
によってリンクされ、式中、βが1−0−1型パルスのデューティ・サイクルであり、 およびm が、共に、1−0−1型パルスの前記モジュラントであり、
− 1−0−1型パルスのデューティ・サイクルβと、前記0−1−0型パルスのデューティ・サイクルとは、以下の式:
β=1−α
によって関係付けられるように、状態の連続として形成されたパルスを特徴付けることにより構成される。
別の特定の特徴によると、このシステムは、各コンバータにおいてブロックされているスイッチング・アームの個数を決定するために、過変調におけるモジュラントを検出するためのモジュールを含む。
別の特定の特徴によると、このシステムは、各コンバータにおいてブロックされているスイッチング・アームの個数に基づいて、可能な同期の回数を決定するためのモジュールを含む。
本発明の他の特徴および効果は、添付の図面を参照して行われる以下の詳細な説明において提供されるであろう。
本発明の制御方法が実装される制御装置を表す図である。 本発明の制御方法を適用することができる図1の制御装置の変形例を表す図である。 図1Aに示されている制御装置において生成されるコモンモード電流を図解する図である。 従来型交差変調の動作原理を図解する図である。 1つの搬送波と2つのモジュラントとを使用した交差変調の動作原理を図解する図である。 交差変調によって生成されることがあり得るパルスのタイプを図解する図である。 交差変調によって生成されることがあり得る別のパルスのタイプを図解する図である。 図1Aに表されているような制御装置における本発明の制御方法の実装を図解する図である。 本発明の制御方法を通じて達成されるパルスの全体的な同期の原理を表す図である。 コンバータのスイッチング・アームがブロックされるときの、本発明の制御方法を通じて達成される同期の原理を表す図である。 異なるコンバータに属する2つのスイッチング・アームがブロックされるときの、本発明の制御方法を通じて達成される同期の原理を表す図である。 同じコンバータの2つのスイッチング・アームがブロックされるときの、本発明の制御方法を通じて達成される同期の原理を表す図である。 ある1つのコンバータのスイッチング・アームと別のコンバータの2つのスイッチング・アームとがブロックされるときの、本発明の制御方法を通じて達成される同期の原理を表す図である。 ある1つのコンバータの2つのスイッチング・アームと別のコンバータの2つのスイッチング・アームとがブロックされるときの、本発明の制御方法を通じて達成される同期の原理を表す図である。 同期方法を選択するための原理を概略的に図解する図である。
本発明は、少なくとも2つのコンバータを有するアーキテクチャへの適合が可能な、制御方法を提案することを目的とする。
以下では、本発明が、2つのコンバータを有する装置の場合について、概略的に説明されるが、この原理は2つより多くのコンバータを有する装置にも適用できる、ということが理解されなければならない。2つより多くのコンバータを有する装置に関する動作の詳細は、後述される。
図1Aを参照すると、同じDC電源バスに並列接続された2つのコンバータを有する装置の第1の変形例は、以下を含む。
− DC電圧を供給する電圧源。このDC電圧源は、たとえば、電気ネットワークRに接続されており、このネットワークによって供給されるAC電圧を整流することを意図した整流器RECで構成される。
− これらの間にDC電圧が印加される、正の電位を有する第1の電源線L1と負の電位を有する第2の電源線L2とを備えたDC電源バス。
− 第1の電源線L1と第2の電源線2L2との間に接続されており、このバスにおけるDC電圧を一定に維持することを意図した少なくとも1つのバス・キャパシタCbus。
− DC電源バスに接続されており、2つの電源線の間に並列接続された複数のスイッチング・アームを備えた、インバータ型の第1のコンバータCONV1。各スイッチング・アームは、直列に接続された、たとえばIGBT型の少なくとも2つのトランジスタを有する。
− 第1の電気モータM1に接続されるように、第1のコンバータから離隔したスイッチング・アームの2つのトランジスタの間に位置する中間点にそれぞれが接続された第1の出力フェーズU、V、W。
− 第1のコンバータCONV1と並列に、DC電源バスに接続されており、2つの電源線の間に並列接続された複数のスイッチング・アームをさらに備えた、インバータ型の第2のコンバータCONV2。各スイッチング・アームは、直列に接続された、たとえばIGBT型の少なくとも2つのトランジスタを有する。
− 第2の電気モータM2に接続されるように、第2のコンバータから離隔したスイッチング・アームの2つのトランジスタの間に位置する中間点にそれぞれが接続された第2の出力フェーズX、Y、Z。
コモンモード・フィルタFMCが、また、生成されるコモンモード電圧をフィルタリングするために、整流器の上流の入力に位置決めされる。本発明の方法の目的の一つは、コモンモード電圧をその原因において低下させるのを可能にし、それにより、このフィルタが過大な大きさになるのを回避可能にすることである。
図1Bに表される第2の実施形態では、2つの速度コントローラが、別個の電気モータM1、M2を制御することを意図しており、これらのモータは、共に、同じ負荷Cの駆動と関連する。この装置では、両方のコンバータCONV10、CONV20は、別個の整流器REC10、REC20を通じて、ネットワークに独立に接続されている。
以下に続く説明では、本発明が、図1Aに示されているような、同じDC電源バスに並列接続された2つのコンバータを有する装置について、説明される。しかし、本発明は、図1Bに示されているような装置にも適用され得るということが、理解されるべきである。
これらのコンバータCONV1、CONV2を制御するため、図1Aに示された装置は、適合された制御システムを有する。この制御システムは、すべてのコンバータに共通の制御ユニットを含むことがあり得るし、または、各コンバータと関連する別個の制御ユニットを含むこともあり得る。以下に続く説明においては、非限定的に、われわれは、別々の制御ユニットが、特定のコンバータを制御することの専用になっている解決策を考察する。よって、2つの別個の制御ユニットUC1、UC2が、図1Aのアーキテクチャによる装置の第1のコンバータCONV1と第2のコンバータCONV2とを、それぞれ制御するのに使用される。特定の制御法則を適用することによって決定される前記電圧を出力フェーズに印加するために、各制御は、それが関連するコンバータのトランジスタを開状態と閉状態との間で制御することが、意図されている。各トランジスタは、その制御ユニットから制御命令を受け取るグリッド制御デバイスと関連している。各制御ユニットは、特に、マイクロプロセッサと記憶手段とを有する。制御ユニットUC1、UC2の両方は、有利であることに、それらの制御命令を同期させるために相互接続されている。
本発明の制御方法は、好ましくは、その第1のコンバータCONV1と第2のコンバータCONV2とが同数のスイッチング・アーム、たとえば、各アームが少なくとも2つのパワー・トランジスタを有する3つのスイッチング・アームを備えている装置に適用される。好ましくは、第1のコンバータのレベルの数は、第2のコンバータのレベルの数と同一である。図1Aでは、非限定的に、第1のコンバータCONV1と第2のコンバータCONV2とは、2つのレベルのタイプになっている。もちろん、第1のコンバータと第2のコンバータとが異なる幾何学的構成を有していても、かまわない。
以下に続く説明では、本発明が、同一であり、レベルが2つである、3相のDC/ACコンバータについて、説明される。もちろん、以下で説明される本発明の制御方法において調整を行うことにより、本発明が異なる幾何学的構成にも適用され得ることを、理解すべきである。
図2は、コンバータのそれぞれによって供給されるコモンモード干渉を強調することにより、図1の制御装置を単純化して表している。生成されるコモンモード電流は、システムと各電気モータとの間で異なる経路を取る可能性がある。これらの経路は、
− 各インバータをその電気的負荷にリンクするケーブルの導体の間、
− モータおよび固定子の巻線の間、ならびに
− 各コンバータのトランジスタと接地された拡散器との間
において生成される容量性結合によって生じる。
装置が2つのコンバータを有するときには、合計のコモンモード電圧は、コンバータのそれぞれによって供給される干渉の和である。
したがって、われわれは、次を得る。
Figure 0006968566
および
Figure 0006968566
式中、
− VU0、VV0、VW0は、DC電源バスのローの地点(O)を基準にして、第1のコンバータの出力フェーズU、V、Wのフェーズと中性点との間の電圧(phase−to−neutral voltage)に対応し、
− VX0、VY0、VZ0は、DC電源バスのローの地点(O)を基準にして、第2のコンバータの出力フェーズX、Y、Zのフェーズと中性点との間の電圧に対応する。
動作中に両方のコンバータによって生成される合計のコモンモード電流iMCは、また、VMC_1およびVMC_2により、下記のように表現することができる。
Figure 0006968566
式中、Cp_1およびCp_2は、モータの各コンバータ+モータ+電力ケーブルというアセンブリと接地との間の2つの寄生キャパシタンスを表す。
モータと電源ケーブルとが同一であると仮定すると、これら2つの寄生キャパシタンスは等しいと考えることが可能であるから、次が得られる。
Figure 0006968566
目的は、生成される合計のコモンモード電流を減少させる、または、消滅さえさせることである。すると、以下を導くことが可能である。
Figure 0006968566
したがって、各コンバータの対向する電圧エッジ(dV/dt)を同期させることで、2つのコンバータのコモンモード電圧であるコモンモード電流の生成がゼロになり、それにより結果として、電流がゼロになる、ということが理解される。それにより、各コンバータと対向する2つの電圧エッジを同期させることによって、EMIが減少される。
したがって、本発明の原理とは、第1のコンバータCONV1によって生成されるコモンモード電圧を、第2のコンバータCONV2によって生成されるコモンモード電圧を使用して補償すること、または、その逆である。
よって、理論的には、第1のコンバータのスイッチング・アームの切り替えによって生じる電圧立ち上がりエッジまたは電圧立ち下がりエッジの生成と、第2のコンバータの第2のスイッチング・アームの切り替えによって生じる電圧立ち下がりエッジまたは電圧立ち上がりエッジの生成とが、それぞれ一致するように、第1のコンバータと第2のコンバータとの間で、二重の切り替えが、発生しなければならない。より正確には、第1のコンバータの第1のスイッチング・アームの制御によって生成されるパルスについて、このパルスに対する電圧立ち上がりエッジの生成と、第2のコンバータのスイッチング・アームによって生成されるパルスの電圧立ち下がりエッジの生成とが一致し、このパルスに対する電圧立ち下がりエッジの生成と、第2のコンバータの別のスイッチング・アームによってそのように生成される別のパルスの電圧立ち上がりエッジの生成とが一致する。第1のコンバータのスイッチング・アームによって実行される2つのエッジ(立ち上がりおよび立ち下がり)の同期は、したがって、第2のコンバータとは異なる2つのスイッチング・アームを用いて実行される。このようにして、後述するアルゴリズムを順守しながら、すべての切り替えに関する全体的な同期を獲得することが可能になる。
2つのコンバータの各トランジスタの状態変化とスイッチング時刻とを決定するためには、処理ユニットが交差型パルス幅変調(以下では、PWMと称される)を実装することが知られている。交差型PWMは、対称または非対称の三角搬送波を1つまたは複数のモジュラントと比較することで構成される。コンバータのある出力フェーズでは、搬送波と1つまたは複数のモジュラントとの交差が、出力フェーズにおいて電圧パルスを生成し、パルスの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとは、前記フェーズと関連するスイッチング・アームのトランジスタのスイッチング時刻に対応する。スイッチング・アームでは、2つのトランジスタが、相補的に、すなわち、トランジスタの一方が閉状態にあるときには他方が開状態にあるように、およびその逆であるように、制御される。
図3Aに示されているように、従来型交差変調は、電圧パルスを画定するために、三角搬送波P1と基準モジュラントmrefとを比較することで構成される。搬送波のスイッチング期間Tにおいて、このパルスは、デューティ・サイクルαとスイッチング期間Tの継続時間との積に対応するパルス幅を有する。
本発明は、第1のコンバータの制御PWMと第2のコンバータの制御PWMとによって生成されるパルスの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとを同期させること、を目的とする。本発明の範囲内で、同じパルスの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとを独立して移動させるために、非対称型のこぎり歯搬送波P2と2つのモジュラントm、mとを有する交差型PWMが、各コンバータについて使用される(図3B)。
図4Aおよび図4Bに示されるように、PWMによって形成される各パルスは、状態の連続として、記述される。これは、
− あるパルスについて、論理状態0、論理状態1および論理状態0という連続であって、以下では0−1−0と称され、電圧立ち下がりエッジがその後に続く電圧立ち上がりエッジを有する連続(図4A)、または、
− あるパルスについて、論理状態1、論理状態0および論理状態1という連続であって、以下では1−0−1と称され、電圧立ち上がりエッジがその後に続く電圧立ち下がりエッジを有する連続(図4B)
を含む。
図4Aを参照すると、搬送波P2のスイッチング期間にわたっては、上で定義された0−1−0パルスを画定するスイッチング時刻が、2つのモジュラントm、mから決定される。
モジュラントmと搬送波P2との交点は、その時点からパルスが論理状態0から論理状態1に変化し、電圧立ち上がりエッジを形成する時刻を決定する。
モジュラントmと搬送波P2との交点は、その時点からパルスが論理状態1から論理状態0に変化し、電圧立ち下がりエッジを形成する時刻を決定する。
これら2つのモジュラントm、mは、パルスのデューティ・サイクルαによって
=m+2α
のように、関係付けられている。
図4Bに示されているスイッチング期間でも、上で定義された1−0−1パルスを、このパルスの論理状態変化の時刻を画定する2つのモジュラントm、mを作成することによって特徴付けることが可能である。
モジュラントmと搬送波P2との交点は、その時点からパルスが論理状態1から論理状態0に変化し、電圧立ち下がりエッジを形成する時刻を決定する。
モジュラントmと搬送波P2との交点は、その時点からパルスが論理状態0から論理状態1に変化し、電圧立ち上がりエッジを形成する時刻を決定する。
同様に、これら2つのモジュラントm、mは、パルスのデューティ・サイクルβによって
=m+2β
のように、関係付けられる。
同じスイッチング・アームの交換のために、0−1−0型パルスと1−0−1型パルスとの間の関係を決定することが可能である。得られた0−1−0型パルスの幅は、0−1−0パルスのスイッチング・デューティ・サイクルαとスイッチング期間との積によって、すなわち、αTとして定義される。
スイッチング期間Tでは、1−0−1パルスの幅は、同様にして、βTに等しい。
推論によると、1−0−1パルスのデューティ・サイクルβと0−1−0パルスのデューティ・サイクルαとは、以下の式:
β=1−α
によって関係付けられる。
モジュラントmは、また、デューティ・サイクルαの関数として、以下:
=m+2β=m+2(1−α)
のように特徴付けることが可能である。
これらの要素から、第1のコンバータのフェーズに対するパルスからの立ち上がりエッジと第2のコンバータのフェーズに対するパルスの立ち下がりエッジとを同期させることを可能にするすべてのモジュラントを決定できる。より正確には、それは、
− 第1のコンバータCONV1の出力フェーズにおいて生成される0−1−0型パルスの立ち上がりエッジと、第2のコンバータCONV2の出力フェーズにおいて生成される1−0−1型パルスの立ち下がりエッジとを同期させること、および
− 第1のコンバータCONV1の出力フェーズにおいて生成される0−1−0型パルスの立ち下がりエッジと、第2のコンバータCONV2の出力フェーズにおいて生成される1−0−1型パルスの立ち上がりエッジとを同期させること
を含む。
逆もまた可能であり、すなわち、
− 第1のコンバータCONV1のU、V、W出力フェーズにおいて生成される1−0−1型パルスの立ち上がりエッジと、第2のコンバータCONV2のX、Y、Z出力フェーズにおいて生成される0−1−0型パルスの立ち下がりエッジとを同期させること、および、
− 第1のコンバータCONV1のU、V、W出力フェーズにおいて生成される1−0−1型パルスの立ち下がりエッジと、第2のコンバータCONV2のX、Y、Z出力フェーズにおいて生成される0−1−0型パルスの立ち上がりエッジとを同期させること
である。
これを行うためには、上で定義された式が、0−1−0型パルスと1−0−1型パルスとを特徴付けるために、使用される。
より具体的には、図5が、本発明の制御方法の同期原理を図解している。この図は、装置の各コンバータCONV1、CONV2のPWMパルスを生成する様々なブロックを説明している。第1のモータM1については、第1の制御ユニットUC1によって適用される制御法則が、U、V、Wフェーズそれぞれのための基準モジュラントmref_1を生成する。第2のモータM2については、第2の制御ユニットUC2によって適用される制御法則が、X、Y、Zフェーズそれぞれのための基準モジュラントmref_2を生成する。第1のコンバータの制御における線形性拡大のために、第1の制御ユニットは、U、V、Wフェーズそれぞれに対して、ゼロ・シーケンス成分hNO_1を、基準モジュラントmref_1に加算する。第2のコンバータの制御における線形性拡大のために、第2の制御ユニットUC2は、X、Y、Zフェーズそれぞれに対して、ゼロ・シーケンス成分hNO_2を、基準モジュラントmref_2に加算する。われわれは、このようにして、各コンバータの各フェーズに対するモジュラントmCONV1、mCONV2を得る。
次に、本発明の制御方法が、スイッチング期間にわたって、各フェーズに対しモジュラントmCONV1、mCONV2によって画定されたパルスを最適に配置するように、着手される。これらのパルスを位置決めするためには、これらのパルスは、上述された本発明の方法によって、すなわち、0−1−0型または1−0−1型のパルスを特徴付けるために要求される両方のモジュラントを決定することによって、画定される。本発明の制御方法は、こうして、第1のコンバータのU、V、Wフェーズそれぞれに対して、モジュラントm3_U、m4_U、m3_V、m4_V、m3_W、m4_Wを決定し、第2のコンバータのX、Y、Zフェーズそれぞれに対して、モジュラントm1_X、m2_X、m1_Y、m2_Y、m1_Z、m2_Zを決定する。
全体的な同期を達成するため、第1の制御ユニットUC1と第2の制御ユニットUC2とは、したがって、スイッチング・アーム、第1のコンバータCONV1および第2のコンバータCONV2それぞれによって生成される各電圧パルスを、時間的に移動させるように、構成される。好ましくは、第1の制御ユニットUC1または第2の制御ユニットは、後述される各アルゴリズムを実行するための同期ソフトウェア・モジュールを実装する。この同期ソフトウェア・モジュールにより、制御ユニット(たとえば、第1の制御UC1)は、後述のアルゴリズムのうちの1つに適合された同期を構成するために、第1のコンバータに専用のPWMと第2のコンバータに専用のPWMとにおいて適用すべきすべてのモジュラントを決定する。これを行うため、第1の制御ユニットUC1は、第2の制御ユニットUC2から、第2のコンバータCONV2の各フェーズに適用されるパルスを画定するモジュラントmCONV2を、前もって受け取っていることになる。
好ましくは、同期を達成するために、本発明の制御方法は、第1のコンバータCONV1のスイッチング・アームと第2のコンバータCONV2のスイッチング・アームとの間での同期の可能な回数を決定することで構成される。すべての電圧エッジの全体的な同期は、次の一定の前提条件にリンクされている。すなわち、
− 第1のコンバータCONV1のPWMのスイッチング周波数と第2のコンバータCONV2のPWMのスイッチング周波数とは同一でなければならない。
− 第1のコンバータCONV1のPWMのスイッチング周波数と第2のコンバータCONV2のPWMのスイッチング周波数とは、電圧エッジを相互との関係で配置することを可能にするために、同期していなければならない。
− 第1のコンバータCONV1と第2のコンバータCONV2とは、一方のコンバータから他方のコンバータへの相対的な期間において同期するために、同数のエッジを有していなければならない。
さらに、既に論じられたように、次の一般的な前提条件が、CONV1、CONV2それぞれに対して適用される。すなわち、
Figure 0006968566
ただし、
− mrefは、上述の基準モジュラント(mref_1またはmref_2)に対応しており、モータの制御法則から導かれる。
− mは、上述のモジュラント(mCONV1またはmCONV2)に、すなわち、ゼロ・シーケンス成分がそれに追加され、適用されるべきパルスのデューティ・サイクルを画定する基準モジュラントに、対応する。
− α、βは、スイッチング期間(T)との関係において、デューティ・サイクルを画定する。
− hNOは、線形性の拡大のために使用されるゼロ・シーケンス成分(hNO_1又はhNO_2)に対応する。
よって、動作条件に従い、すべての電圧エッジの全体的な同期は、以下の表現が確認される場合にのみ、可能になる。
Figure 0006968566
ただし、
− β、β、βは、第2のコンバータの出力フェーズX、Y、Zにおける1−0−1型パルスのデューティ・サイクルである。
− α、α、αは、第2のコンバータの出力フェーズX、Y、Zにおける0−1−0型パルスのデューティ・サイクルである。
− hNO_1は、第1のコンバータの制御において使用されるゼロ・シーケンス成分であり、hNO_2は、第2のコンバータの制御において使用されるゼロ・シーケンス成分である。
上で定義された様々な条件が満たされる場合には、電圧エッジの全体的な同期が、制御ユニットのために実行されるモジュールによって実装される。この場合、本発明の制御方法は、図5との関係で後述されるアルゴリズムを適用する。これは、同期が全体的となるように、適用される各モジュラントを決定することを含む。このアルゴリズムにおいては、われわれは、以下を有する。すなわち、
− 第2のコンバータの各出力フェーズX、Y、Zに対し、0−1−0型パルスが適用するように決定される2つのモジュラントを表すm1_X、m2_X、m1_Y、m2_Y、m1_Z、m2_Z
− 第1のコンバータの各出力フェーズU、V、Wに対し、1−0−1型パルスが適用するように決定すべき2つのモジュラントを表すm3_U、m4_U、m3_V、m4_V、m3_W、m4_W、および
− 第1のコンバータの出力フェーズU、V、Wと第2のコンバータの出力フェーズX、Y、Zとに適用される各パルスを定義する時刻に対応するT1からT6。
全体的な同期を得るために、図6との関連で、スイッチング期間Tにおいて適用されるモジュラントを決定するために同期モジュールによって実装される様々なステップは、以下の通りである。
a.たとえば、時刻T1(T1の値自体は任意)において第2のコンバータの出力フェーズXに印加されるパルスVX0の立ち上がりエッジなど、第1の電圧エッジを設定するための選択は任意であり、この場合、
1_X=T/T
である。
b.第2のコンバータのXフェーズのモジュラントのデューティ・サイクルαを使した、モジュラントm2_Xの導出、すなわち、
2_X=m1_X−2α=T/T
である。
c.Xフェーズの電圧立ち下がりエッジとVフェーズの電圧立ち上がりエッジ(任意の選択)との同期。次の式
4_V=m2_X=T/T
が得られる。
d.Vフェーズのモジュラントのデューティ・サイクルαを使用した、モジュラントm3_Vが、次の式
3_V=m4_V+2(1−α)=T/T
によって導出される。
e.Vフェーズの電圧立ち下がりエッジとYフェーズの電圧立ち上がりエッジ(任意の選択)との同期。次の式
1_Y=m3_V=T/T
が得られる。
f.フェーズYのモジュラントのデューティ・サイクルαを使用した、モジュラントm2_Yが、次の式
2_Y=m1_Y−2α=T/T
によって導出される。
g.Yフェーズの電圧立ち下がりエッジとWフェーズの電圧立ち上がりエッジ(任意の選択)との同期。この場合、
4_W=m2_Y=T/T
である。
h.Wフェーズのモジュラントのデューティ・サイクルαを使用した、モジュラントm3_Wが、次の式
3_W=m4_W+2(1−α)=T/T
によって導出される。
i.Wフェーズの電圧立ち下がりエッジとZフェーズの電圧立ち上がりエッジ(任意の選択)との同期。この場合、
1_Z=m3_W=T/T
である。
j.Zフェーズのモジュラントのデューティ・サイクルαを用いた、モジュラントm2_Zが、次の式
2_Z=m1_Z−2α=T/T
によって導出される。
k.Zフェーズの電圧立ち下がりエッジとUフェーズの電圧立ち上がりエッジ(任意の選択)との同期。この場合、
4_U=m2_Z=T/T
である。
l.最後に、ゼロ・シーケンス成分の等式が成立すると仮定すると、Uフェーズの立ち下がりエッジFDとXフェーズの立ち上がりエッジFMとは、自然に同期する。
図6では、第1のコンバータCONV1によって生成される結果的なコモンモード電圧VMC_1は、第2のコンバータCONV2によって生成される結果的なコモンモード電圧VMC_2と対向していることが注意される。
しかし、全体的な同期が可能でない状況が2つ存在する。すなわち、
− 反対の符号ではないゼロ・シーケンス成分の使用。この場合には、等式α−β+α−β+α−β=0が成立しない。
− 1つまたは複数のスイッチング・アームの制御における過変調の存在。この状況では、一方もしくは両方のコンバータの1つまたは複数のパルスが、1つまたは複数のスイッチング期間にわたって変動しない。ブロックされているアームとは、各スイッチング期間に2つの電圧エッジが存在しない場合を指し、したがって、上述した2つの状況の一方における同期の可能性を制限し、同期が全体的ではあり得なくなる。
2つのゼロ・シーケンス成分の間で、式hNO_1=−hNO_2が成立しない第1の状況では、上で定義されたステップa)からk)は実装され得るが、最後の2つの電圧エッジが自然に同期することはない。この状況では、12個のうちの10個の電圧エッジを同期させることが可能になる。
一方または両方のコンバータにおいて過変調が存在する状況では、過変調によってブロックされているスイッチング・アームのデューティ・サイクルが基準モジュラントではなく搬送波モジュラントの比較限度を表すため、表現α−β+α−β+α−β=0も成立しない。この状況では、同期の可能性は、低下させられるが、少なくとも部分的には、寄生キャパシタンスが励起されないことを保証することになる。次の表は、第1のコンバータおよび/または第2のコンバータが、そのスイッチング・アームの1つまたは複数において過変調状態にあるかどうかに応じた理論的な最大同期回数を、要約したものである。
Figure 0006968566
過変調の場合には、実装されるアルゴリズムは、次の通りである。
− どのモジュラントが過変調状態にあるかを検出する(たとえば、1における基準モジュラントmrefの絶対値を比較することによって)。
− ブロックされているアームの個数を決定するために、コンバータがどの動作状況にあるのかを識別する。ブロックされているアームの個数に応じて、同期は異なることになる。
− 1つのアームがブロックされている場合:ただ1つのアームだけが2つのコンバータの一方においてブロックされている場合には、制御方法は、ブロックされていないアームのフェーズのうちの1つ(図7におけるVフェーズ)に最初の電圧エッジを任意に配置することから構成される。次に、他のモジュラントを決定するために、上で定義されたステップe)からk)が、適用される。
− 同じコンバータにおいて2つのスイッチング・アームがブロックされている場合:2つのアームがブロックされている場合には、制御方法は、ブロックされていないアームのフェーズのうちの1つ(図8におけるWフェーズ)に最初の電圧エッジを任意に配置することから構成される。次に、他のモジュラントを決定するために、上で定義されたステップi)からk)が、適用される。この状況では、パルスのうちの1つは同期されない、ということに注意することができる。したがって、それは、スイッチング期間において任意に配置される。
− コンバータのそれぞれにおいて2つのスイッチング・アームがブロックされている場合:2つのアームがブロックされている場合には、制御方法は、ブロックされていないアームのフェーズのうちの1つ(図9におけるYフェーズ)に最初の電圧エッジを任意に配置することから構成される。次に、他のモジュラントを決定するために、上で定義されたステップg)からk)が、適用される。
− 一方のコンバータにおける2つのアームと他方のコンバータにおける1つのアームとの3つのスイッチング・アームがブロックされている場合:パルスは、ブロックされていないすべてのフェーズにおいて同期されている。最初の電圧エッジは、ブロックされていないフェーズ(図10におけるWフェーズ)において任意に選択される。次に、他のモジュラントを決定するために、上で定義されたステップi)からk)が、適用される。
− コンバータのそれぞれにおいて2つ、4つのスイッチング・アームがブロックされている場合:最初の電圧エッジは、ブロックされていないフェーズ(図11におけるZフェーズ)において任意に選択される。次に、他のモジュラントを決定するために、上で定義されたステップi)からk)が、適用される。
上述の制御方法は、2つのコンバータの電圧エッジを同期させることを目的とするのであり、図1Aまたは図1Bに示されている並列の2つの電気モータを制御するための速度制御アプリケーションにおいて、実装させることができる。
上述の同期原理は、DC/AC型の電圧コンバータによって生成される電圧に基づいている。これらの電圧は、DC電源バスの電圧との関係でいったん正規化されると、出力において印加される周波数に従って、変化する(U/f型の制御法則の適用)。よって、たとえば、周波数0から100Hzまで変化すると、標準化された基準電圧(モジュラント)の振幅は、次のようになり得る。すなわち、
− 搬送波によって設定された限度の範囲内(−1および1、標準化)であり、すなわち、モジュラント全体が搬送波と比較されるため、線形の比較を考慮することが可能である。この線形性は、次のようにして得られる。
・図12のL1のように、1であるモジュラントの振幅rまでゼロ・シーケンス成分を使用しない場合。この場合は、たとえば、0から35Hzまで変化するモータの周波数に対応する。
・図12のL2のように、
Figure 0006968566
であるモジュラントの振幅rまでゼロ・シーケンス成分が使用される場合。この場合は、たとえば、35Hzから50Hzまで変化するモータの周波数に対応する。
・搬送波よりも大きい場合であり、過変調と称される(図12のL3)。この場合は、たとえば、50Hzを超えるモータ周波数をサポートすることが可能である。
これらの異なる限度は、図12に示されたベクトル図において表すことが可能である。
この図に基づき、可能な同期の回数を、下記の表において、要約することが可能である。
Figure 0006968566
本発明によると、制御装置が2つよりも多くのコンバータを有する場合には、上述の同期を、対として実装させることが可能である。
本発明は、このように、下記を含む多数の効果を奏する。
− 本発明は、電磁気的な外乱に対して、その原因との関係で対処し、それにより装置のフィルタリングに関する要求を軽減させる。
− 本発明は、同期を、ブロックされているアームの個数に適合させることによって、コンバータの動作、特に過変調現象を考慮する。
− 本発明は、コンバータの動作条件に従い、可能な限り最良の同期を提供する。
UC 制御ユニット
CONV コンバータ
PWM パルス幅変調
X、Y、Z 出力フェーズ
U、V、W 出力フェーズ
P1 三角搬送波
P2 のこぎり歯搬送波
T スイッチング期間
r 振幅
m モジュラント
ref 基準モジュラント
α、β デューティ・サイクル
M モータ

Claims (10)

  1. 電気モータ制御装置のために実装された制御方法であって、前記制御装置が、
    制御されたスイッチング・アームを有する第1のコンバータ(CONV1)であって、前記制御されたスイッチング・アームが、電圧立ち上がりエッジと電圧立ち下がりエッジとをそれぞれが有する電圧パルスを、第1の出力フェーズにより、前記第1のコンバータに接続された第1の電気モータ(M1)に印加する、第1のコンバータ(CONV1)と、
    制御されたスイッチング・アームを有する第2のコンバータ(CONV2)であって、前記制御されたスイッチング・アームが、電圧立ち上がりエッジと電圧立ち下がりエッジとをそれぞれが有する電圧パルスを、第2の出力フェーズにより、前記第2のコンバータに接続された第2の電気モータ(M2)に印加する、第2のコンバータ(CONV2)とを備え、
    前記第1のコンバータ(CONV1)及び前記第2のコンバータ(CONV2)は、同じDC電源バスに並列に接続され、
    各電圧パルスに対し、前記電圧立ち上がりエッジと前記電圧立ち下がりエッジとは、非対称型搬送波と2つの変調波との間の交差型パルス幅変調から決定され、
    前記制御方法は、前記装置によって生成されるコモンモード電流を最小化するためのパルス同期ステップを特徴とし、
    前記同期ステップが、スイッチング期間にわたって、
    各前記電圧パルスに対して、その位置決めのために要求される前記2つの変調波を決定することにより、前記電圧パルスの前記電圧立ち上がりエッジと前記電圧立ち下がりエッジを位置決めすることと、
    前記第1のコンバータの第1のスイッチング・アームによって生成された第1の前記電圧パルスについて、第1の前記電圧パルスに対する電圧立ち上がりエッジの生成と、前記第2のコンバータの一のスイッチング・アームによって生成される前記電圧パルスの電圧立ち下がりエッジの生成とが一致し、第1の前記電圧パルスに対する電圧立ち下がりエッジの生成と、前記第2のコンバータの他のスイッチング・アームによって生成される別の前記電圧パルスの電圧立ち上がりエッジの生成とが一致するように、スイッチング期間にわたって、前記変調波を決定することとによって構成されることを特徴とする制御方法。
  2. 前記同期ステップが、スイッチング期間にわたって、
    前記第1のコンバータの前記出力フェーズ(U,V,W)において生成される前記電圧パルスの前記電圧立ち上がりエッジと、前記第2のコンバータの前記出力フェーズ(X,Y,Z)において生成される前記電圧パルスの前記電圧立ち下がりエッジとを同期させることと、
    前記第1のコンバータの前記出力フェーズにおいて生成される前記電圧パルスの前記電圧立ち下がりエッジと、前記第2のコンバータの前記出力フェーズにおいて生成される前記電圧パルスの前記電圧立ち上がりエッジとを同期させることと
    によって構成されることを特徴とする、請求項1に記載の制御方法。
  3. 状態の連続として形成された各パルスを特徴付けることにより構成されることと、
    0−1−0と称され、論理状態0、論理状態1および論理状態0の連続に対応するパルスが、電圧立ち下がりエッジがその後に続く電圧立ち上がりエッジを有し、
    1−0−1と称され、論理状態1、論理状態0および論理状態1の連続に対応するパルスが、電圧立ち上がりエッジがその後に続く電圧立ち下がりエッジを有することと、
    前記0−1−0型パルスを定義する前記2つの変調波は、以下の式:
    =m+2α
    によってリンクされ、式中、αがパルスのデューティ・サイクルに対応し、mおよびmが共に前記0−1−0型パルスの変調波であり、
    前記1−0−1型パルスを定義する前記2つの変調波は、以下の式:
    =m+2β
    によってリンクされ、式中、βが1−0−1型パルスのデューティ・サイクルであり、
    前記1−0−1型パルスのデューティ・サイクルβと、前記0−1−0型パルスのデューティ・サイクルとは、以下の式:
    β=1−α
    によって関係付けられ、
    前記第1のコンバータの出力フェーズにおいて生成される電圧パルスと前記第2のコンバータの出力フェーズにおいて生成される電圧パルスの一方が、スイッチング期間において前記0−1−0型パルスとされ、他方が、スイッチング期間において前記1−0−1型パルスとされるものであり、
    前記mおよび前記mが共に前記1−0−1型パルスの変調波であることとを特徴とする、請求項1または2のいずれかに記載の方法。
  4. 各コンバータにおいてブロックされているスイッチング・アームの個数を決定するために、過変調における変調波を検出するためのステップを含み、
    前記ブロックとは、スイッチング期間において電圧パルスの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジが存在しないことを意味することを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 各コンバータにおいてブロックされているスイッチング・アームの前記個数に従い、可能な同期の回数を決定するためのステップを含むことを特徴とする、請求項4に記載の方法。
  6. 電気モータ制御装置のために実装された制御システムであって、前記制御装置が、
    制御されたスイッチング・アームを有する第1のコンバータであって、前記制御されたスイッチング・アームは、電圧立ち上がりエッジと電圧立ち下がりエッジからなる第1の電圧エッジを有する電圧パルスを、第1の出力フェーズにより、前記第1のコンバータに接続された第1の電気モータに印加する、第1のコンバータと、
    制御されたスイッチング・アームを有する第2のコンバータであって、前記制御されたスイッチング・アームは、電圧立ち上がりエッジと電圧立ち下がりエッジからなる第2の電圧エッジを有する電圧パルスを、第2の出力フェーズにより、前記第2のコンバータに接続された第2の電気モータに印加する、第2のコンバータと
    を備え、
    各電圧パルスに対し、前記電圧立ち上がりエッジと前記電圧立ち下がりエッジとは、非対称型搬送波と2つの変調波との間の交差型パルス幅変調から決定され、
    前記システムは、前記装置によって生成されるコモンモード電流を最小化するために、前記第1の電圧エッジと前記第2の電圧エッジとの同期ソフトウェア・モジュールを有しており、前記同期ソフトウェア・モジュールが、
    各前記電圧パルスに対して、その位置決めのために要求される前記2つの変調波を決定することにより、前記電圧パルスの前記電圧立ち上がりエッジと前記電圧立ち下がりエッジを位置決めし、
    前記第1のコンバータの第1のスイッチング・アームによって生成された第1の前記電圧パルスについて、第1の前記電圧パルスに対する電圧立ち上がりエッジの生成と、前記第2のコンバータの一のスイッチング・アームによって生成される前記電圧パルスの電圧立ち下がりエッジの生成とが一致し、第1の前記電圧パルスに対する電圧立ち下がりエッジの生成と、前記第2のコンバータの他のスイッチング・アームによって生成される別の前記電圧パルスの電圧立ち上がりエッジの生成とが一致するように、スイッチング期間にわたって、前記変調波を決定するように構成されていることを特徴とする、制御システム。
  7. 前記同期ソフトウェア・モジュールが、
    前記第1のコンバータの前記出力フェーズ(U,V,W)において生成される前記電圧パルスの前記電圧立ち上がりエッジと、前記第2のコンバータの前記出力フェーズ(X,Y,Z)において生成される前記電圧パルスの前記電圧立ち下がりエッジとを同期させ、 前記第1のコンバータの前記出力フェーズにおいて生成される前記電圧パルスの前記電圧立ち下がりエッジと、前記第2のコンバータの前記出力フェーズにおいて生成される前記電圧パルスの前記電圧立ち上がりエッジとを同期させる
    ように実行されることを特徴とする、請求項6に記載の制御システム。
  8. 状態の連続として形成された各パルスを特徴付けることにより構成されることと、
    0−1−0と称され、論理状態0、論理状態1および論理状態0の連続に対応するパルスが、電圧立ち下がりエッジがその後に続く電圧立ち上がりエッジを有し、
    1−0−1と称され、論理状態1、論理状態0および論理状態1の連続に対応するパルスが、電圧立ち上がりエッジがその後に続く電圧立ち下がりエッジを有することと、
    前記0−1−0型パルスを定義する前記2つの変調波は、以下の式:
    =m+2α
    によってリンクされ、式中、αがパルスのデューティ・サイクルに対応し、mおよびmが共に前記0−1−0型パルスの変調波であり、
    前記1−0−1型パルスを定義する前記2つの変調波は、以下の式:
    =m+2β
    によってリンクされ、式中、βが1−0−1型パルスのデューティ・サイクルであり、
    前記1−0−1型パルスのデューティ・サイクルβと、前記0−1−0型パルスのデューティ・サイクルとは、以下の式:
    β=1−α
    によって関係付けられ、
    前記第1のコンバータの出力フェーズにおいて生成される電圧パルスと前記第2のコンバータの出力フェーズにおいて生成される電圧パルスの一方が、スイッチング期間において前記0−1−0型パルスとされ、他方が、スイッチング期間において前記1−0−1型パルスとされるものであり、
    前記mおよび前記mが共に前記1−0−1型パルスの変調波であることとを特徴とする、請求項6または7のいずれかに記載のシステム。
  9. 各コンバータにおいてブロックされているスイッチング・アームの個数を決定するために、過変調における変調波を検出するためのモジュールを備え、
    前記ブロックとは、スイッチング期間において電圧パルスの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジが存在しないことを意味することを特徴とする、請求項6から8のいずれか一項に記載のシステム。
  10. 各コンバータにおいてブロックされているスイッチング・アームの前記個数に従い、可能な同期の回数を決定するためのモジュールを備えることを特徴とする、請求項9に記載のシステム。
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