JP7492926B2 - インバータ装置、モータ駆動装置、並びに冷凍機器 - Google Patents
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Description
Tpはキャリア波の山のレベルであり、Tminは許容されるPWMパルス幅(間隔)の最小値を得るためのキャリア波の山と変調波のレベル差である。図6の処理では、このレベル差は、Tp-Ma(up)とTp-Ma(dw)の和に対応する。
Tvはキャリア波の谷のレベルであり、Tminは、式(1)と同様に、許容されるPWMパルス幅(間隔)の最小値を得るためのキャリア波1周期におけるMa(up)およびMa(dw)のレベル差である。
インバータ回路において、インバータの変調率(インバータ出力電圧指令と直流電圧との比)が高い領域(>0.8)では、インバータの各相の出力電圧において、狭いパルス(例えばキャリア周期が100~200μsecとして約30μs未満)が頻発する。このような狭いパルスを消去すれば、インバータ回路のスイッチング損失を低減できる。
なお、この波形図は、本発明者の検討によるものである。なお、図中では、最小パルス幅を設定するためのTmin(図6,7参照)を、便宜上、Tminに対応する最小パルス幅の値で示す。
2…整流回路
3…平滑コンデンサ
4…インバータ回路
5…交流モータ
6…電流検出回路
7…直流電圧検出回路
8…制御装置
9…半導体スイッチング素子
10…速度制御器
11…d軸電流指令発生器
12…電圧制御器
13…2軸/3相変換器
14…速度・位相推定器
15…3相/2軸変換器
16…電流再現演算器
17…PWM制御器
200…インバータ装置
42…ノイズフィルタ
43…リアクトル
45…コンデンサ
46…交流電圧検出回路
47…直流電圧検出回路
48…制御装置
49…電流検出回路
50…直流負荷
51…電源位相演算器
52…電圧制御器
53…PWM制御器
20…変調波演算器
21…狭幅パルス消去処理器
22…バッファレジスタ
23…比較用レジスタ
24…比較器
25…キャリア波発生器
31…変調波
32…変調波
33…キャリア波
34…PWM信号
300…冷凍機器
300A…第一の放熱フィン
300B…第二の放熱フィン
302…熱交換器
304…ファン
305…圧縮機
306…冷媒配管
307…モータ駆動装置
308…圧縮機用モータ
Claims (10)
- スイッチング素子により直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記インバータ回路を制御するPWM信号を作成するPWM制御器を備えるインバータ装置において、
前記PWM制御器は、
第1の変調波を作成する変調波演算器と、
前記第1の変調波による前記PWM信号におけるパルス幅が所定値よりも小さなパルス、もしくは前記所定値よりも小さなパルス間隔を消去するための第2の変調波を作成する処理器と、
前記第2の変調波とキャリア波とを比較することにより前記PWM信号を作成する比較器と、
を備え、
前記処理器は、
前記変調波演算器が一時点で出力する前記第1の変調波が前記キャリア波の山または谷に近いと判定すると、前記キャリア波の前記山または前記谷に一致する前記第2の変調波を作成し、
前記変調波演算器が次の時点で前記第1の変調波を出力する時、前記一時点で出力された前記第1の変調波および前記次の時点で出力された前記第1の変調波による前記PWM信号の前記パルス幅もしくは前記パルス間隔の大きさが前記所定値よりも小さくなると判定すると、前記キャリア波の前記山または前記谷に一致する前記第2の変調波を作成することを特徴とするインバータ装置。 - 請求項1に記載のインバータ装置において、
前記処理器は、
前記所定値と、前記キャリア波の前記山または前記谷のレベルと、に基づいて設定される閾値に基づいて、前記変調波演算器が前記一時点で出力する前記第1の変調波が、前記キャリア波の前記山または前記谷に近いかを判定することを特徴とするインバータ装置。 - 請求項1に記載のインバータ装置において、
前記処理器は、
前記変調波演算器が前記次の時点で前記第1の変調波を出力する時、前記一時点で出力された前記第1の変調波および前記次の時点で出力された前記第1の変調波による前記PWM信号の前記パルス幅もしくは前記パルス間隔の大きさが前記所定値よりも小さくはないと判定すると、前記一時点で出力された前記第1の変調波および前記次の時点で出力された前記第1の変調波による前記PWM信号の前記パルス幅もしくは前記パルス間隔の大きさが確保されるような前記第2の変調波を作成することを特徴とするインバータ装置。 - 請求項3に記載のインバータ装置において、
前記処理器は、
前記一時点で出力された前記第1の変調波および前記次の時点で出力された前記第1の変調波による前記PWM信号の前記パルス幅もしくは前記パルス間隔の大きさが確保されるような前記第2の変調波を、前記次の時点で出力された前記第1の変調波と、前記キャリア波の前記山もしくは前記谷と前記一時点で出力された前記第1の変調波とのレベル差とに基づいて作成することを特徴とするインバータ装置。 - 請求項1に記載のインバータ装置において、
前記一時点および前記次の時点は、それぞれ、前記キャリア波の一周期における前半周期および後半周期であることを特徴とするインバータ装置。 - 請求項1に記載のインバータ装置において、
前記キャリア波は三角波であることを特徴とするインバータ装置。 - 請求項1に記載のインバータ装置において、
前記所定値は、前記PWM信号の前記パルス幅もしくは前記パルス間隔の大きさの許容最小値であることを特徴とするインバータ装置。 - 請求項1に記載のインバータ装置において、
前記所定値は、前記キャリア波の1周期の5~15%であることを特徴とするインバータ装置。 - 交流モータに電力を供給して前記交流モータを駆動するモータ駆動装置において、
前記交流モータが接続されるインバータ装置を備え、
前記インバータ装置が請求項1に記載のインバータ装置であることを特徴とするモータ駆動装置。 - 圧縮機と、前記圧縮機を駆動する交流モータと、前記交流モータに電力を供給して前記交流モータを駆動するモータ駆動装置と、を備える冷凍機器において、
前記モータ駆動装置が、請求項9に記載のモータ駆動装置であることを特徴とする冷凍機器。
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