JPH01185168A - Ｐｗｍインバータの並列運転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＰＷＭ方式のインバータを複数台並列運転し
て、交流電動機等を可変速制御する場合に好適なＰＷＭ
インバータの並列運転制御装置に関する。

〔従来の技術〕

パルス幅変調方式の（以下ではこれをＰＷＭと略す）イ
ンバータを複数個並列接続して、交流電動機を可変速運
転する場合の、従来の制御方法としては、各インバータ
に共通の電流指令を与え、各インバータの交流出力電流
の検出値と、指令との突き合わせを行って、これが一致
するように制御している。また各インバータは共通のキ
ャリア信号によりＰＷＭパルスを発生している。

従来の別の制御方法としては、第２図に示す様に、電流
検出回路１６により、電流検出器１８による交流検出信
号を直流信号に変換し、それから電流指令信号１０との
突き合わせを行って電流制御回路１１へ入力し、パルス
発生回路１２、ドライバ回路１３から成るＰＷＭインバ
ータを制御して交流３相信号を生成している。この方法
の場合、各インバータ出力のバランスをとるためのバラ
ンス抵抗１４及び交流リアクトル１５が設けられている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の従来技術のうち、交流電流の突き合わせを行う方
法では、そのための突き合わせ回路が必要である。また
、キャリア信号が共通であるから、パルス発生タイミン
グは各インバータ独自で決定されてしまい、それを揃え
ることが困難である。

このため、インバータ間に流れる循環電流を抑制する目
的で交流リアクトルが必要になるが、大容量インバータ
ではこの交流リアクトルの大型化。

損失の増大という問題がある。さらに、前述の交流電流
の突き合わせ回路は、高速処理を必要とするから、ディ
ジタル化が困難でアナログ回路で構成せざるを得ない。

しかしアナログ回路では、精度やノイズの問題等が避け
られない。

一方、交流電流信号を直流に変換する方法では、ディジ
タル化の問題はないが、各インバータ出力の交流信号の
アンバランスを押さえるためのバランス抵抗１４（第２
図）や交流リアクトル１５が必要となる。これらはやは
り、大容量化にともない、大型化、損失の増大を必然と
する。

さらに以上のいずれの従来方法においても、３台以上の
インバータの並列運転を実行する場合、それぞれのイン
バータに流れるアンバランス電流が一様でなくなり、交
流リアクトルの選択が複雑となる欠点がある。

本発明の目的は、大型のりアクドルや抵抗を必要とせず
、また、ディジタル化が容易な、ＰＷＭインバータの並
列運転制御装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、並列運転される各ＰＷＭインバータごと
に、インバータ素子をオンオフするためのゲートパルス
を発生するパルス発生手段と、このパルス発生手段の出
力パルスオンオフのタイミングを設定するタイマカウン
タと、基準となる主インバータと自インバータの出力電
流の偏差に応じてタイマカウンタに設定されたパルスの
オンオフ時間を補正する補正回路とを設けることにより
達成される。

〔作用〕

各ＰＷＭインバータの出力電流は、ゲートパルスがオン
になるパルス幅に比例して増減する。従って、補正回路
により、ゲートパルスの周期ごとにインバータ出力電流
を検出して主インバータの出力電流との偏差を求め、こ
の偏差がなくなるようにゲートパルス幅、つまりタイマ
の設定値を補正すれば、各インバータ出力電流の偏差が
除去され、この偏差の存在、即ちアンバランスに対処す
るためのりアクドルや抵抗を必要としない。また、交流
電流を連続的に突き合わせ制御することがないので、デ
ィジタル処理が可能である。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を説明する。第１図は、本発明
の一実施例を示すブロック図で１割込信号発生回路２か
ら周期的に発生される割込ごとに、処理装置１はゲート
パルスのオンオフすべき時間を算出してタイマカウンタ
３にその時間をセットする。ドライブ回路４は、パルス
発生回路とインバータ主回路をまとめて示しており、タ
イマカウンタ３にセットされた時刻にオン、オフして交
流電動機７への出力を発生する。本発明の特徴とする補
正回路６は、対応するインバータ（ドライブ回路）の出
力電流の電流検出器５により検出値と主インバータのそ
れとの差に基づいて出力パルス時間を補正する。

次に第３図を用いて、演算処理装置１におけるゲートパ
ルスのオンオフ時間発生方法を説明する。

第３図において、基準電圧指令２２は、インバータが出
力すべき電圧の波形に応じて演算処理装置１で算出され
る。割込信号発生回路２からは割込信号ＩＮＴＯ，ｌＮ
Ｔｌ、・・・が周期Ｔｓでもって周期的に発生され、こ
れに同期して搬送波（三角波）２１がパルス発生のため
に生成される。この搬送波が最大になる、割込信号間の
中点の時刻をｔａ＝ｔｏ＋Ｔｓ／２としたとき、時刻ｔ
ａにおける基準電圧指令２２の値Ｖ＆を求め、これから
ゲートパルスをオンさせる時刻Ｔ１．オフさせる時刻Ｔ
２を次により算出する； Ｔ２＝Ｔｓ　　Ｔｔ　　　　　　　　　　　　　−（２
）ここでＶｐは基準電圧指令２２のピーク値である。

なお、時刻ｔａにおける電圧指令値Ｖａは、時ｔ。

において知る必要がある。このためには時間差ｓ ｔａ　　　ｔｏ”□ だけ、基準電圧指令値２２を進めた信号２４を用い、こ
の信号の時刻ｔｏの値をＶ＆とすればよい。

以上のようにして得られたゲートパルスのオレン／オフ
情報を含めてセットされる。しかしこのままでは、イン
バータ（ドライブ回路）の動作ばらつき、主回路インピ
ーダンスのばらつき等により、各インバータ出力電流に
は差が生じる。この差を補正するための、本発明の動作
を第４図、第５図を用いて説明する。

第４図（ａ）は、第１図の、２つの電流検出器５の出力
を示しており、ｉｚは主インバータの出力、１２は従イ
ンバータ　（主インバータ以外の任意の１つ）の出力を
示している。この場合、面出力の差 Δ１２＝ｉｚ−ｉｔ は定常的には第４図（ｂ）のような周期Ｔｓの基本波を
含む脈動となるが、本実施例では時刻ｔ。

における差Δ１２を求めて以下のようにパルス幅補正を
行う。

補正回路６でΔ１２を求めると、とれに適当な定数Ｋを
乗じて、 ΔＴ＝Ｋ・Δ１２　　　　　　　　　　　・・・（３）
を算出する。続いて、前述した式（１）　、　（２）に
従って主インバータ対応のタイマカウンタにセットされ
たゲートパルスのオン時間Ｔ１、オフ時間Ｔ２に対して Ｔ　１ｏ　＝　Ｔ　１＋ΔＴ　　　　　　　　　　　　
　・（４）Ｔｚｏ＝Ｔｚ−ΔＴ　　　　　　　　　　　
　　−（５）によって算出したＴＩＯ，Ｔ２ｏを従イン
バータ対応のタイマカウンタヘセットする。この結果、
例えばΔｉ　ｘ＞　Ｏ（ｉ　２＞　ｉ　１）のときは第
５図のように従インバータ側のゲートパルスＧ２のパル
ス幅を主インバータのそれよりも２ΔＴ　（＞Ｏ）だけ
へらして１２を減少させるように制御する。以上の制御
は、従インバータ（基準とするインバータ以外のすべて
のインバータ）の各々について対応する補正回路６で実
行される。

本実施例によれば、複数台のＰＷＭインバータの並列運
転において、ＰＷＭ出力パルスのタイミングを補正する
ことにより、各インバータの出力電圧を調整することが
可能であり、各インバータの電流アンバランスをなくす
ことが出来る。従つて、各インバータ間に従来必要とな
っていた電流アンバランス抑制用の交流リアクトル及び
抵抗が不要となり、構成がより簡単化され、コスト低減
となる。

なお、第１図において、タイマカウンタ３、及び補正回
路６を演算処理装置１に取り組むことが可能であり、デ
ィジタル化、ソフト化の適用が容易である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、複数台のインバータ間の循環電流抑制
用交流リアクトル及びバランス用の抵抗が不要であるた
め、構成が簡単となり、経済的である。又、複数台の各
インバータの出力電流を補正することが可能であり、こ
の補正は、演算処理装置内部で実現出来るから、ディジ
タル化が可能となり、精度向上、ノイズ除去の効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
従来装置の構成図、第３図はゲートパルス発生タイミン
グの説明図、第４図及び第５図は本発明の特徴とする出
力電流の補正方法説明図である。 代理人　弁理士　　秋　　本　　正　　実第２回 第３０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、１つの交流負荷を並列駆動する複数個のＰＷＭイン
   バータごとに設けられ該当インバータのオンオフ制御を
   するためのタイマ手段と、キャリア信号の各周期ごとに
   、キャリア信号とＰＷＭインバータ出力正統波の周波数
   及び振幅が所定の値となるように定められた指令信号と
   を比較することによつて、ＰＷＭインバータのオンオフ
   のタイミングを求め、この求めた値をＰＷＭインバータ
   対応の上記タイマ手段にセットするところの演算処理手
   段とを備えたＰＷＭンバータの並列運転制御装置におい
   て、各ＰＷＭインバータ出力電流を検出するための電流
   検出手段と、ＰＷＭインバータの１つをマスタインバー
   タ、その他をスレーブインバータとしたとき各スレーブ
   インバータと上記マスタインバータの上記電流検出手段
   による出力電流検出値の差に応じて当該スレーブインバ
   ータの出力電流のオンオフタイミングを上記マスタイン
   バータのオンオフタイミングに一致するように補正する
   ための各スレーブインバータ対応に設けられた補正手段
   とを設けたことを特徴とするＰＷＭインバータの並列運
   転制御装置。