JP7356212B2 - 電力変換装置の制御装置 - Google Patents
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Description
U(I>0)=Vdc×(Ton*-Td)/Tc
=Vdc×(D*-Td/Tc) …(1)
U(I<0)=Vdc×(Ton*+Td)/Tc
=Vdc×(D*+Td/Tc) …(2)
Ud=Vdc×Td/Tc …(3)
このとき、式(1)、(2)は、式(4)、(5)に書き換えられる。
U(I>0)=U*-Ud …(4)
U(I<0)=U*+Ud …(5)
つまり、正の電流Iが流れる間、実際の出力電圧Uは、その目標値U*よりも小さくなり、負の電流Iが流れる間、実際の出力電圧Uは、その目標値U*よりも大きくなる。
T1=Td×ΔV/Vdc
Ve=1/2×t/Tc×Vdc2/ΔV
Ve=1/2×(2Vdc-ΔV・Td/t)×Td/Tc
Ve=Vdc×Td/Tc
デッドタイムTdにおける出力電圧U(t)を監視する方法にはさまざまな変形例が考えられる。たとえば、電圧監視部204によって、所定の遷移時間Δtの間に発生する出力電圧U(t)の変化幅ΔVを測定してもよい。コントローラ210は、測定された変化幅ΔVにもとづいて、誤差電圧Veを見積もることができる。
102,104 DCリンク
110 上アーム
112 ハイサイドスイッチ
114 還流ダイオード
120 下アーム
122 ローサイドスイッチ
124 還流ダイオード
130 ハイサイドドライバ
140 ローサイドドライバ
200 制御装置
202 電流監視部
204 電圧監視部
210 コントローラ
212 第1補償部
214 第2補償部
216 電圧/変調率変換部
218 パルス幅変調器
300 モータ駆動装置
Claims (6)
- 上アームと下アームを有する電力変換装置に使用され、前記上アームを制御するハイサイドパルスと前記下アームを制御するローサイドパルスを生成する制御装置であって、
前記電力変換装置の出力電圧のキャリアサイクルあたりの平均の目標値U * を指示する第1制御指令と、前記電力変換装置の出力電流の情報を受け、キャリア周期がTcであるパルス幅変調により前記ハイサイドパルスと前記ローサイドパルスを生成するコントローラを備え、
前記コントローラは、
(処理a)前記第1制御指令が指示する前記目標値U * に、前記出力電流の向きに応じた補償量ΔUと、実際の前記出力電圧のキャリアサイクルあたりの平均値Uと前記目標値U * との誤差Ve=U * -Uと、を重畳した値U * +ΔU+Veを有する第2制御指令を生成し、
(処理b)前記上アームが接続される上側電源ラインと前記下アームが接続される下側電源ラインの電位差であるDCリンク電圧をVdcとして、前記処理aにより得られた前記第2制御指令の値U * +ΔU+Veに応じた変調率D=(U * +ΔU+Ve)/Vdcを生成し、
(処理c)デッドタイムの長さTdとするとき、前記パルス幅変調によって、前記変調率Dに応じたパルス幅Tc×D-Tdを有し、前記デッドタイムを挟んで相補的にオンレベルとなる前記ハイサイドパルスと前記ローサイドパルスを生成し、
前記処理aは、
前記デッドタイムにおける実際の前記出力電圧の波形U(t)は、U(t)<Vdcの範囲において直線的に変化するとの仮定のもと、前記デッドタイムにおける前記出力電圧の波形U(t)の傾きを算出する処理a1、
前記デッドタイムに入ると同時に遷移し、かつ変調率がD * =U * /Vdcである波形を、前記出力電圧の目標波形U * (t)とするとき、前記処理a1において算出した傾きを有する直線と仮定された前記出力電圧の波形U(t)と、前記デッドタイムにおける前記出力電圧の目標波形U * (t)との差分に対応する部分の面積を算出する処理a2、
前記処理a2において算出された面積を、前記キャリア周期Tcで割ることにより、前記誤差Veを算出する処理a3、
を含むことを特徴とする制御装置。 - 前記コントローラは、前記処理a1において、前記デッドタイムに遷移してから、前記出力電圧の波形U(t)が所定電圧幅ΔV変化するのに要する遷移時間tを測定し、ΔVとtにもとづいて前記傾きを算出することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
- 前記コントローラは、前記処理a2および前記処理a3において、前記遷移時間tが第1しきい値T1=Td×ΔV/Vdcより短いときに、前記誤差Veを、
Ve=1/2×Vdc2/ΔV×t/Tc
とすることを特徴とする請求項2に記載の制御装置。 - 前記コントローラは、前記処理a2および前記処理a3において、前記遷移時間tが前記第1しきい値T1より長いときに、前記誤差Veを、
Ve=1/2×(2Vdc-ΔV・Td/t)×Td/Tc
とすることを特徴とする請求項3に記載の制御装置。 - 第1しきい値T1 =Td×ΔV/Vdcおよび前記第1しきい値より短い第2しきい値T2 が規定され、
前記コントローラは、
前記処理a2および前記処理a3において、前記遷移時間tが前記第1しきい値T 1 より短く、前記第2しきい値T2より長いときに、前記誤差Veを、
Ve=1/2×Vdc2/ΔV×t/Tc
とし、
前記処理a2および前記処理a3において、前記遷移時間tが前記第2しきい値T2より短いときに、前記誤差Veをゼロとすることを特徴とする請求項2に記載の制御装置。 - 前記第1しきい値T1より長い第3しきい値T3がさらに規定され、
前記コントローラは、
前記処理a2および前記処理a3において、前記遷移時間tが前記第1しきい値T1より長く、前記第3しきい値T3より短いときに、前記誤差Veを、
Ve=1/2×(2Vdc-ΔV・Td/t)×Td/Tc
とし、
前記処理a2および前記処理a3において、前記遷移時間tが第3しきい値T3より長いときに、前記誤差Veを、Ve=Vdc×Td/Tcとすることを特徴とする請求項3に記載の制御装置。
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JP2018150284A JP7356212B2 (ja) | 2018-08-09 | 2018-08-09 | 電力変換装置の制御装置 |
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JP2020028139A JP2020028139A (ja) | 2020-02-20 |
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JP2006304417A (ja) | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Nissan Motor Co Ltd | インバータ制御装置 |
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KR0179872B1 (ko) * | 1996-03-26 | 1999-05-15 | 이종수 | 모터구동 인버터의 데드타임 보상방법 |
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