JPH01214267A - 多相負荷の帰還電流制御装置およびその方法 - Google Patents
多相負荷の帰還電流制御装置およびその方法Info
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- JPH01214267A JPH01214267A JP63335740A JP33574088A JPH01214267A JP H01214267 A JPH01214267 A JP H01214267A JP 63335740 A JP63335740 A JP 63335740A JP 33574088 A JP33574088 A JP 33574088A JP H01214267 A JPH01214267 A JP H01214267A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
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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。
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、全体として多相負荷の帰還電流制御に関する
ものであり、更に詳しくいえば、各相に対する完全な帰
還電流情報を常には得られないことがある多相交流（Ａ
Ｃ）電動機を駆動するために、電流制御されるパルス幅
変調（ＰＷＭ ）されたインバータを動作させる方法お
よび装置に関するものである。
ものであり、更に詳しくいえば、各相に対する完全な帰
還電流情報を常には得られないことがある多相交流（Ａ
Ｃ）電動機を駆動するために、電流制御されるパルス幅
変調（ＰＷＭ ）されたインバータを動作させる方法お
よび装置に関するものである。
ＡＣ！動機の駆動装置における正確な電流制御が、多相
交流電動機の高品質トルク調整のために要求されている
。電動機の各相巻線を流れる電流のそのような制御は、
瞬時電流レベルを正確に検出することを必要とする。現
在利用できる電流制御されるＡＣ駆動装置は、瞬時位相
電流レベルを検出するために、電動機の相巻線に直列の
個々の電流センサを使用する。それらのセンサは互いに
、および制御ロジックから電気的に分離せねばならず、
かつインバータのスイッチングに伴う大きな同相分信号
を除去せねばならない。あるいは、インバータのスイッ
チおよびダイオードと一体の電流センサを含むようにＡ
ＣＩＸ動装置全装置できる。
交流電動機の高品質トルク調整のために要求されている
。電動機の各相巻線を流れる電流のそのような制御は、
瞬時電流レベルを正確に検出することを必要とする。現
在利用できる電流制御されるＡＣ駆動装置は、瞬時位相
電流レベルを検出するために、電動機の相巻線に直列の
個々の電流センサを使用する。それらのセンサは互いに
、および制御ロジックから電気的に分離せねばならず、
かつインバータのスイッチングに伴う大きな同相分信号
を除去せねばならない。あるいは、インバータのスイッ
チおよびダイオードと一体の電流センサを含むようにＡ
ＣＩＸ動装置全装置できる。
この電流センサの一体化の例が、本願と同日に特許出願
されて、本願出願人へ醸渡された、ティー・エム・ジャ
ーンズ（Ｔ、Ｍ、Ｊａｈｎ＠）他による米国特許出願第
号明細書に記載されている。インバータスイッ
チおよびダイオードへ電流センサを一体化することによ
り、ＡＣ電動機の駆動装置を小型にし、安価にすること
が容易になる。また、最高動作温度およびセンサの出力
のドリフトを含めた、個々の電流センサに伴う諸欠点が
、前記米国特許出願明細書において指摘されているよう
に、この新しい一体化されたセンサで減少させられる。
されて、本願出願人へ醸渡された、ティー・エム・ジャ
ーンズ（Ｔ、Ｍ、Ｊａｈｎ＠）他による米国特許出願第
号明細書に記載されている。インバータスイッ
チおよびダイオードへ電流センサを一体化することによ
り、ＡＣ電動機の駆動装置を小型にし、安価にすること
が容易になる。また、最高動作温度およびセンサの出力
のドリフトを含めた、個々の電流センサに伴う諸欠点が
、前記米国特許出願明細書において指摘されているよう
に、この新しい一体化されたセンサで減少させられる。
しかし、直流−交流（ＤＣ−ＡＣ）インバータ回路にお
ける出力電流を調整するためにそれらの一体化された電
流センサが用いられる時には大きな問題を克服せねばな
らない。第１ａ図は、直流電源端子１と２の間に直列接
続され端子３にＡＣ出力電力を生ずる、２個の電源スィ
ッチを有する典型的なインバータ位相脚を示す。第１ａ
図に示されている２個の各スイッチ４，５は、フライバ
ックダイオード８．９にそれぞれ組合わされた絶縁ゲー
トバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ） ６と７を有す
る。前記米国特許出願明細書に記載されているように、
ＩＧＢＴ６ とダイオード８は、バイポーラスイッチ電
流１１に比例する出力信号が端子１３へ供給されるより
に、一体化された電流センサで製造される。関連するス
イッチ電流ｌ！を端子１１において測定できるように、
ＩＧＢＴ７ とダイオード９に一体化された電流センサ
が同様に設けられる。
ける出力電流を調整するためにそれらの一体化された電
流センサが用いられる時には大きな問題を克服せねばな
らない。第１ａ図は、直流電源端子１と２の間に直列接
続され端子３にＡＣ出力電力を生ずる、２個の電源スィ
ッチを有する典型的なインバータ位相脚を示す。第１ａ
図に示されている２個の各スイッチ４，５は、フライバ
ックダイオード８．９にそれぞれ組合わされた絶縁ゲー
トバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ） ６と７を有す
る。前記米国特許出願明細書に記載されているように、
ＩＧＢＴ６ とダイオード８は、バイポーラスイッチ電
流１１に比例する出力信号が端子１３へ供給されるより
に、一体化された電流センサで製造される。関連するス
イッチ電流ｌ！を端子１１において測定できるように、
ＩＧＢＴ７ とダイオード９に一体化された電流センサ
が同様に設けられる。
そのようなインパーメ相においては、キルヒホッフの電
流法則に従って和ｉよ＋（−１，）に等しい位相押出力
電流１８の瞬時振幅を調整することが望ましい。したが
って、電流調整帰還のための完全な電流１３の測定値を
得るためには、端子１３と１１におけるセンサ出力信号
を組合わせることが必要になる。
流法則に従って和ｉよ＋（−１，）に等しい位相押出力
電流１８の瞬時振幅を調整することが望ましい。したが
って、電流調整帰還のための完全な電流１３の測定値を
得るためには、端子１３と１１におけるセンサ出力信号
を組合わせることが必要になる。
電流１．のこの測定値を発生することの困難は、スイッ
チ４と５における電流センサが同じ基準回路点を共用し
ないために起る。とくに、端子１３における１１測定信
号のための基準回路点は端子１８である。正常な動作中
は、端子３は端子１と２におけるそれぞれ正と負の直流
母線電圧の間で切換わる。１２測定信号のための基準回
路点が端子２であるから、１１と１．電流測定信号の間
に大きい同相電圧差が存在する。これには、それらの信
号を組合わせて、電流調整のために電流１８の単一の測
定値を得ることができるように、それらの信号の一方の
レベルを移動させて他のセンサ出力信号の同じ基準電圧
を共用するために別の回路装置を必要とする。
チ４と５における電流センサが同じ基準回路点を共用し
ないために起る。とくに、端子１３における１１測定信
号のための基準回路点は端子１８である。正常な動作中
は、端子３は端子１と２におけるそれぞれ正と負の直流
母線電圧の間で切換わる。１２測定信号のための基準回
路点が端子２であるから、１１と１．電流測定信号の間
に大きい同相電圧差が存在する。これには、それらの信
号を組合わせて、電流調整のために電流１８の単一の測
定値を得ることができるように、それらの信号の一方の
レベルを移動させて他のセンサ出力信号の同じ基準電圧
を共用するために別の回路装置を必要とする。
インバーメ位相脚の下側スイッチおよびダイオード（ス
なわち、１ンパータの負のＤＣ入力母線へ接続されてい
るスイッチおよびダイオード）だけが一体化された電流
センサを含む、ＡＣ駆動装置を構成することにより、同
相分信号を処理する必要を避けることができる。そのよ
うな構成により、同相分信号を調整する問題が避けられ
るが、インバータからの完全な帰還電流データをもはや
利用できないから、電流調整が一層困難となる結
−果になる。とくに、インバータの位相−脚の上側ス
イッチ−ダイオードの組合わせ４が電流を流した時に、
その帰還データは電流１１を測定し損う。
なわち、１ンパータの負のＤＣ入力母線へ接続されてい
るスイッチおよびダイオード）だけが一体化された電流
センサを含む、ＡＣ駆動装置を構成することにより、同
相分信号を処理する必要を避けることができる。そのよ
うな構成により、同相分信号を調整する問題が避けられ
るが、インバータからの完全な帰還電流データをもはや
利用できないから、電流調整が一層困難となる結
−果になる。とくに、インバータの位相−脚の上側ス
イッチ−ダイオードの組合わせ４が電流を流した時に、
その帰還データは電流１１を測定し損う。
したがって、ＡＣ駆動電流制御器は、下側位相−脚スイ
ッチおよびダイオードだけからの電流帰還情報を用いる
ことによシ、電動機の相電流を正確に調整できなければ
ならない。
ッチおよびダイオードだけからの電流帰還情報を用いる
ことによシ、電動機の相電流を正確に調整できなければ
ならない。
本発明の目的は、前記諸欠点の無い、ＡＣ電動機駆動装
置用の新規かつ改良した電流制御器を得ることである。
置用の新規かつ改良した電流制御器を得ることである。
本発明の別の目的は、従来の一体化されたセンサ電流制
御器に関連する同相分信号調整の困難が解消される、Ａ
Ｃｌｉ動機駆動装置用の新規かつ改良した電流制御器を
得ることである。
御器に関連する同相分信号調整の困難が解消される、Ａ
Ｃｌｉ動機駆動装置用の新規かつ改良した電流制御器を
得ることである。
本発明の更に別の目的は、ＡＣ電動機駆動装置の動作を
調整するために、インバータの位相−脚下側スイッチお
よびダイオードと一体の電流センサから得られる帰還電
流情報だけを用いる新規かつ改良したＡＣ電動機駆動装
置を得ることである。
調整するために、インバータの位相−脚下側スイッチお
よびダイオードと一体の電流センサから得られる帰還電
流情報だけを用いる新規かつ改良したＡＣ電動機駆動装
置を得ることである。
本発明に従って、多相交流電動機が、インバータの位相
−脚下側半導体スイッチおよびダイオード、たとえばイ
ンバータの負のＤＣ母線へ接続されるスイッチおよびダ
イオード、と一体の電流センサを有する電流制御される
インバータを含む。
−脚下側半導体スイッチおよびダイオード、たとえばイ
ンバータの負のＤＣ母線へ接続されるスイッチおよびダ
イオード、と一体の電流センサを有する電流制御される
インバータを含む。
インバータの各位相−脚に対して、その特定の位相−脚
に関連する電流センサの出力を組合わせることにより間
欠的かアナログ帰還信号すなわち部分的なアナログ帰還
信号が得られる。この部分的な位相−脚帰還信号は、そ
の位相−脚のために調整された帰還信号を発生するため
に制御されるサンプルおよびホールド装置を含む電流制
御器により受けられる。その電流制御器は調整された帰
還信号と外部から得た電流指令信号との比較に応答して
、特定の位相−脚に関連するスイッチを動作させる。
に関連する電流センサの出力を組合わせることにより間
欠的かアナログ帰還信号すなわち部分的なアナログ帰還
信号が得られる。この部分的な位相−脚帰還信号は、そ
の位相−脚のために調整された帰還信号を発生するため
に制御されるサンプルおよびホールド装置を含む電流制
御器により受けられる。その電流制御器は調整された帰
還信号と外部から得た電流指令信号との比較に応答して
、特定の位相−脚に関連するスイッチを動作させる。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は、誘導電動機または同期電動機へＡＣ始動電流
を供給するための代表的な三相全波プリツジインバーメ
を示す。このインバータは、正のＤＣ入力母＋１１１０
と負のＤＣ入力母線１２の間へ接続される。はぼ同一の
３つの位相−脚１４ 、１６゜１８を含む。位相−脚１
４はＡＣ出力端子２０と、絶縁ゲートバイポーラトラン
ジスタ（ＩＧＢＴ）２６と、フライバックダイオード２
８とを含む。それらのＡＣ出力端子２０と、Ｉ ＧＢＴ
２６と、フライバックダイオード２８とは正のＤＣ入力
母線１０とＡＣ出力端子２０の間に並列接続される。位
相−脚１４は、ＡＣ出力端子２０と負のＤＣ入力母線１
２の間に並列接続される絶縁ゲートトランジスタ３０と
フライバックダイオード３２も含む。
を供給するための代表的な三相全波プリツジインバーメ
を示す。このインバータは、正のＤＣ入力母＋１１１０
と負のＤＣ入力母線１２の間へ接続される。はぼ同一の
３つの位相−脚１４ 、１６゜１８を含む。位相−脚１
４はＡＣ出力端子２０と、絶縁ゲートバイポーラトラン
ジスタ（ＩＧＢＴ）２６と、フライバックダイオード２
８とを含む。それらのＡＣ出力端子２０と、Ｉ ＧＢＴ
２６と、フライバックダイオード２８とは正のＤＣ入力
母線１０とＡＣ出力端子２０の間に並列接続される。位
相−脚１４は、ＡＣ出力端子２０と負のＤＣ入力母線１
２の間に並列接続される絶縁ゲートトランジスタ３０と
フライバックダイオード３２も含む。
ＩＧＢＴ３０は、ＩＧＢＴ内の主電流に比例する電流信
号を供給する一体電流センサを含む。ダイオード３２は
、ダイオード中の主電流に比例する電流信号を供給する
、ダイオードと一体の電流センサも含む。ＩＧＢＴ３０
とダイオード３２には、帰還制御回路（第１図には示さ
れていない）へ接続するための電流センサ端子３４．３
６がそれぞれ設けられる。位相−脚１８．１８の構成は
位相−脚１４の構成とほぼ同じである。ＡＣ出力端子２
０，２２゜２４は、三相同期電動機（第１図には示され
ていない）または三相誘導電動機のそれぞれの巻線へ接
続するためのものである。
号を供給する一体電流センサを含む。ダイオード３２は
、ダイオード中の主電流に比例する電流信号を供給する
、ダイオードと一体の電流センサも含む。ＩＧＢＴ３０
とダイオード３２には、帰還制御回路（第１図には示さ
れていない）へ接続するための電流センサ端子３４．３
６がそれぞれ設けられる。位相−脚１８．１８の構成は
位相−脚１４の構成とほぼ同じである。ＡＣ出力端子２
０，２２゜２４は、三相同期電動機（第１図には示され
ていない）または三相誘導電動機のそれぞれの巻線へ接
続するためのものである。
動作時には、ＤＣ電圧がＯＣ入力母線１０と１２の間に
加えられると、ＩＧＢＴ２６と３０が、導通状態と非導
通状態の間を交互に切換えられ、パルス幅変調（ＰＷＭ
）を用いて端子２０にＡＣ正弦波出力電流を生ずる。同
様に、位相−脚１６と１８に含まれるＩＧＢＴが交互に
動作させられて、ＡＣ出力端子２２と２４にＡＣ正弦波
出力電流をそれぞれ生ずる。位相−脚１６と１８により
発生されたＡＣ電流波形が、位相−脚１４によシ発生さ
れたＡＣ電流波形から、それぞれ１２０度および２４０
度の位相角だけずらされるように、このインバータは通
常のように動作させられる。
加えられると、ＩＧＢＴ２６と３０が、導通状態と非導
通状態の間を交互に切換えられ、パルス幅変調（ＰＷＭ
）を用いて端子２０にＡＣ正弦波出力電流を生ずる。同
様に、位相−脚１６と１８に含まれるＩＧＢＴが交互に
動作させられて、ＡＣ出力端子２２と２４にＡＣ正弦波
出力電流をそれぞれ生ずる。位相−脚１６と１８により
発生されたＡＣ電流波形が、位相−脚１４によシ発生さ
れたＡＣ電流波形から、それぞれ１２０度および２４０
度の位相角だけずらされるように、このインバータは通
常のように動作させられる。
位相−脚１４においては、ＩＧＢＴ ３０と３２が導通
状態にある時に、それぞれ端子３４と３６においてセン
サ電流を常に利用できる。それら２つの装置からのセン
サ電流を組合わせることにより、 −位相一脚
１４に対する位相−脚帰還信号Ｉ Ａ １が得られ゛る
。同様にして、位相−脚１６．１８に対する帰還信号’
Ｂｌと１゜１がそれぞれ得られる。
状態にある時に、それぞれ端子３４と３６においてセン
サ電流を常に利用できる。それら２つの装置からのセン
サ電流を組合わせることにより、 −位相一脚
１４に対する位相−脚帰還信号Ｉ Ａ １が得られ゛る
。同様にして、位相−脚１６．１８に対する帰還信号’
Ｂｌと１゜１がそれぞれ得られる。
第２図は、上記インバータの位相−脚１４の動作を調整
するための電流制御器３８を示す本発明の好適な実検例
を示す。電流制御器３８は、外部で得た指令信号ｉＡ
と、内部で得た、合成された信号ｌＡ、（後述する）と
に従ってＩＧＢＴ２６と３０を動作させる。制御器３８
はサンプルおよびホールド（Ｓ／Ｈ）回路５０を含む。
するための電流制御器３８を示す本発明の好適な実検例
を示す。電流制御器３８は、外部で得た指令信号ｉＡ
と、内部で得た、合成された信号ｌＡ、（後述する）と
に従ってＩＧＢＴ２６と３０を動作させる。制御器３８
はサンプルおよびホールド（Ｓ／Ｈ）回路５０を含む。
このＳ／Ｈ回路は位相−脚帰還信号’ＡＩを位相−脚か
ら受けるために接続される。制御器３８は、入力端子に
指令信号☆ ＩＡを受け、かつＳ／′Ｈ回路５０から信号’Ａ２を受
けるために接続される。減算手段４２の出力信号を受け
るたｔに増幅器４４が接続される。増幅器４４の出力信
号と、高周波三角基準波形４６を入力信号として受ける
ために比較器４０が接続される。その三角波形の周波数
は、出力電流波形の基本周波数に比較して高い。比較器
４０の出力端子はＳ／Ｔ（回路５０の制御端子と、ＩＧ
ＢＴ２６のゲートと、ＩＧＢＴ３０のゲートとへ論理イ
ンバータすなわちノットゲート４８を介して接続される
。各位相脚１６と１８（第１図）が、第２図に示されて
いる制御器３８の構成に類似する構成の制御器（図示せ
ず）により動作させられる。ＩＧＢＴ２６と２８が同時
に仮にも導通状態になることを阻止するために、インバ
ーメゲート４８の入力回路点に挿入される従来のデッド
タイム遅延回路は、図示を簡単にするために第２図から
は省かれている。
ら受けるために接続される。制御器３８は、入力端子に
指令信号☆ ＩＡを受け、かつＳ／′Ｈ回路５０から信号’Ａ２を受
けるために接続される。減算手段４２の出力信号を受け
るたｔに増幅器４４が接続される。増幅器４４の出力信
号と、高周波三角基準波形４６を入力信号として受ける
ために比較器４０が接続される。その三角波形の周波数
は、出力電流波形の基本周波数に比較して高い。比較器
４０の出力端子はＳ／Ｔ（回路５０の制御端子と、ＩＧ
ＢＴ２６のゲートと、ＩＧＢＴ３０のゲートとへ論理イ
ンバータすなわちノットゲート４８を介して接続される
。各位相脚１６と１８（第１図）が、第２図に示されて
いる制御器３８の構成に類似する構成の制御器（図示せ
ず）により動作させられる。ＩＧＢＴ２６と２８が同時
に仮にも導通状態になることを阻止するために、インバ
ーメゲート４８の入力回路点に挿入される従来のデッド
タイム遅延回路は、図示を簡単にするために第２図から
は省かれている。
動作時には、ＩＧＢＴ３Ｑとダイオード３２が電流を流
し、端子３４と３６にセンサ電流がそれぞれ発生される
。先に説明したように、それらの電流は組合わされて、
位相−脚１４のための位相−脚帰還信号’ＡＩを発生す
る。しかし、ＩＧＢＴ３０とダイオード３２が非導通状
態になった時にその帰還信号は終り、ＩＧＢＴ２６また
は２８が導通状態になった時に位相−脚１４から帰還情
報を得ることができない。
し、端子３４と３６にセンサ電流がそれぞれ発生される
。先に説明したように、それらの電流は組合わされて、
位相−脚１４のための位相−脚帰還信号’ＡＩを発生す
る。しかし、ＩＧＢＴ３０とダイオード３２が非導通状
態になった時にその帰還信号は終り、ＩＧＢＴ２６また
は２８が導通状態になった時に位相−脚１４から帰還情
報を得ることができない。
位相−脚１４からの帰還電流信号’ＡＩが、簡単な電圧
降下抵抗、または前記米国特許出願明細書に記載されて
いるような演算増幅器電圧−電流変換回路によシ比例す
る電圧へ変換される。一体にされた電流センサのための
電圧−電流変換回路は、図示を簡単にするために明らか
には示されていない。信号’ＡＩはＳ／Ｈ回路５０の信
号入力端子Ｓに受けられる。そのＳ／Ｈ回路は、それの
制御端子Ｃに受けた信号が低い状態の時、すなわち、Ｉ
ＧＢＴ３０が「オン」状態にされた時に信号ＩＡ工を不
変のまま出力端子へ常に通す。これはＳ／’Ｈ回路５゜
の「トラック」状態である。そのような条件の下では、
端子２０を流れる電動機の相電流ＩＡがＩＧＢＴ３０ま
たはダイオード３２により通され、したがってそれぞれ
の一体にされている電流センサにより測定される。識別
のために、Ｓ／Ｉ（回路５゜の出力端子に供給された信
号をＳ／Ｈ回路５０の出力信号の第１の部分と名づけら
れる。Ｓ／’Ｈ回路５０は位相−脚帰還信号’ＡＩを捕
えて、それの制御端子Ｃに高い状態が受けられた時に、
すなわち、ＩＧＢＴ３ Ｑがそれの非導通状態へ「オフ
」された時に、その信号をそれが最後に発生された値に
一定に保持する。これはＳ／１４回路５０の「保持」状
態である。後者の条件を得た時にＳ／’Ｈ回路５０の出
力端子へ供給される信号は調整された信号’Ａｌｌの第
２の部分と名づけられ、ＩＧＢＴ３０が非導通状態にあ
る間に位相−脚１４における出力電流ｌＡの見積９を表
す信号’ＡＳの両方の部分が減算手段４２へ加えられる
。
降下抵抗、または前記米国特許出願明細書に記載されて
いるような演算増幅器電圧−電流変換回路によシ比例す
る電圧へ変換される。一体にされた電流センサのための
電圧−電流変換回路は、図示を簡単にするために明らか
には示されていない。信号’ＡＩはＳ／Ｈ回路５０の信
号入力端子Ｓに受けられる。そのＳ／Ｈ回路は、それの
制御端子Ｃに受けた信号が低い状態の時、すなわち、Ｉ
ＧＢＴ３０が「オン」状態にされた時に信号ＩＡ工を不
変のまま出力端子へ常に通す。これはＳ／’Ｈ回路５゜
の「トラック」状態である。そのような条件の下では、
端子２０を流れる電動機の相電流ＩＡがＩＧＢＴ３０ま
たはダイオード３２により通され、したがってそれぞれ
の一体にされている電流センサにより測定される。識別
のために、Ｓ／Ｉ（回路５゜の出力端子に供給された信
号をＳ／Ｈ回路５０の出力信号の第１の部分と名づけら
れる。Ｓ／’Ｈ回路５０は位相−脚帰還信号’ＡＩを捕
えて、それの制御端子Ｃに高い状態が受けられた時に、
すなわち、ＩＧＢＴ３ Ｑがそれの非導通状態へ「オフ
」された時に、その信号をそれが最後に発生された値に
一定に保持する。これはＳ／１４回路５０の「保持」状
態である。後者の条件を得た時にＳ／’Ｈ回路５０の出
力端子へ供給される信号は調整された信号’Ａｌｌの第
２の部分と名づけられ、ＩＧＢＴ３０が非導通状態にあ
る間に位相−脚１４における出力電流ｌＡの見積９を表
す信号’ＡＳの両方の部分が減算手段４２へ加えられる
。
位相−脚１４の希望の出力電流を表す外部から得た指令
信号ｌＡが減算手段４２の１つの入力端子へ加えられ、
合成された信号が減算手段４２の第２の入力端子へ加え
られる。信号ＩＡと４．の差に等しい電流誤差信号’Ａ
８が減算手段４２により発生され、増幅器４４により増
幅される。増幅された信号は比較器４０によシ基準波形
４６と比較される。比較器４０の出力信号、すなわち、
第１の２進制御信号が高状態と低状態の間でトグルする
。電流誤差信号’Ａ８の大きさが三角基準波形４６の大
きさをこえた時に高状態であシ、三角基準波形４６の大
きさが電流誤差信号’Ａ８の大きさをこえた時は低状態
である。したがって、比較器４０はランプ比較電流回路
として知られている技術によシ制御される。この電流制
御法に関連する基本的な概念が、アイ・イー・イー・イ
ー・トランザクションズ・オン・インダストリイ・アプ
リケーションズ（ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ
ｏｎ ＩｎｄｕｓｔｒｙＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）
Ｖｏｌ、ＩＡ−２１、１９８５年、５月７６号、５６２
〜５７０ ページ所載の「カレント・コントロール・オ
ブ、ＶＳＩ−ＰＷＭインパーメズ（ＣｕｒｒｅｎｔＣｏ
ｎｔｒｏｌ ｏｆ ＶＳＩ−ＰＷＭ Ｉｎｖｅｒｔｅｒ
ｓ）Ｊと題するデイ−・エム・プロト（Ｄ、Ｍ、Ｂｒｏ
ｄ）およびデイ−・ダブリュー・ノボトニー（Ｄ、Ｗ、
Ｎｏｖｏｔｎｙ）による論文において述べられている。
信号ｌＡが減算手段４２の１つの入力端子へ加えられ、
合成された信号が減算手段４２の第２の入力端子へ加え
られる。信号ＩＡと４．の差に等しい電流誤差信号’Ａ
８が減算手段４２により発生され、増幅器４４により増
幅される。増幅された信号は比較器４０によシ基準波形
４６と比較される。比較器４０の出力信号、すなわち、
第１の２進制御信号が高状態と低状態の間でトグルする
。電流誤差信号’Ａ８の大きさが三角基準波形４６の大
きさをこえた時に高状態であシ、三角基準波形４６の大
きさが電流誤差信号’Ａ８の大きさをこえた時は低状態
である。したがって、比較器４０はランプ比較電流回路
として知られている技術によシ制御される。この電流制
御法に関連する基本的な概念が、アイ・イー・イー・イ
ー・トランザクションズ・オン・インダストリイ・アプ
リケーションズ（ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ
ｏｎ ＩｎｄｕｓｔｒｙＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）
Ｖｏｌ、ＩＡ−２１、１９８５年、５月７６号、５６２
〜５７０ ページ所載の「カレント・コントロール・オ
ブ、ＶＳＩ−ＰＷＭインパーメズ（ＣｕｒｒｅｎｔＣｏ
ｎｔｒｏｌ ｏｆ ＶＳＩ−ＰＷＭ Ｉｎｖｅｒｔｅｒ
ｓ）Ｊと題するデイ−・エム・プロト（Ｄ、Ｍ、Ｂｒｏ
ｄ）およびデイ−・ダブリュー・ノボトニー（Ｄ、Ｗ、
Ｎｏｖｏｔｎｙ）による論文において述べられている。
比較器４０により高状態信号がＩＧＢＴ２６の制御ゲー
トへ加えられた時に、そのＩＧＢＴは導通状態にされる
。同様に、ＩＧＢＴ３０の制御ゲートへ高状態が加えら
れた時にそのＩＧＢＴが導通状態にされる。しかし、比
較器４０とＩＧＢＴ３Ｑの間に接続されているノットゲ
ート４Ｂか、第１の２進制御信号とは論理的に反転され
たものである第２の２進制御信号をＩＧＢＴ３Ｇへ供給
する。したがって、ＩＧＢＴ２６が非導通状態にある時
にＩＧＢＴ３０は導通状態にあり、ＩＧＢＴ２６が導通
状態にある時にＩＧＢＴ３０は非導通状態にある。ＩＧ
ＢＴ３０と２６が電流を同時には決して流さなくするた
めの技術は周知のものであるから、それについての説明
は省く。
トへ加えられた時に、そのＩＧＢＴは導通状態にされる
。同様に、ＩＧＢＴ３０の制御ゲートへ高状態が加えら
れた時にそのＩＧＢＴが導通状態にされる。しかし、比
較器４０とＩＧＢＴ３Ｑの間に接続されているノットゲ
ート４Ｂか、第１の２進制御信号とは論理的に反転され
たものである第２の２進制御信号をＩＧＢＴ３Ｇへ供給
する。したがって、ＩＧＢＴ２６が非導通状態にある時
にＩＧＢＴ３０は導通状態にあり、ＩＧＢＴ２６が導通
状態にある時にＩＧＢＴ３０は非導通状態にある。ＩＧ
ＢＴ３０と２６が電流を同時には決して流さなくするた
めの技術は周知のものであるから、それについての説明
は省く。
第３図は、波形１０２ 、１０４ 、１０６によりそれ
ぞれ示されている第１の２進制御信号Ａと、位相−脚帰
還信号’Ａｌと、合成された信号’Ａｌとの間の関係を
示すものである。制御信号Ａは、電動機の負荷の瞬時動
作条件により決定されて、発生の振幅および周波数が変
化する一連のパルスで構成される。制御信号Ａが低状態
である、たとえば期間１０７の時間間隔１０８の間は、
ＩＧＢＴ３０は導通状態にある。制御信号Ａが高状態に
ある期間１０７の時間間隔１１０の間は、ＩＧＢＴ３０
は非導通状態にある。
ぞれ示されている第１の２進制御信号Ａと、位相−脚帰
還信号’Ａｌと、合成された信号’Ａｌとの間の関係を
示すものである。制御信号Ａは、電動機の負荷の瞬時動
作条件により決定されて、発生の振幅および周波数が変
化する一連のパルスで構成される。制御信号Ａが低状態
である、たとえば期間１０７の時間間隔１０８の間は、
ＩＧＢＴ３０は導通状態にある。制御信号Ａが高状態に
ある期間１０７の時間間隔１１０の間は、ＩＧＢＴ３０
は非導通状態にある。
位相−脚１４の正弦波であるＡＣ出力電流の１サイクル
中に波形１０４“と１０６は信号”Ａｌ ｌ ’ＡＩを
表す。時間間隔１０８の間のような、指令信号Ａが低状
態にある間は、合成された信号’Ａｌｌが位相−脚帰還
信号’Ａｌに追従して、調整された信号の第１の部分１
０９を供給する。時間間隔１１０の間のように、制御信
号Ａが高状態にある時は、位相−脚帰還信号’ＡＩは零
である。しかし、制御信号Ａがそれの高状態へ変化した
時に合成された信号’ＡＩの振幅は信号ｌＡ□の振幅に
等しく、合成された信号の第２の部分１１１を構成する
。すなわち、時間間隔１１００間は、合成された信号’
Ａ２の第２の部分１１１の振幅は波形１０４上の点１１
２に一致する。合成された信号部分１０９と１１１の組
合わせは、位相−脚１４と電動機のそれぞれの巻線の間
の、制御信号Ａの期間１０７の間に端子２０に供給され
る全電流１Ａを表す。
中に波形１０４“と１０６は信号”Ａｌ ｌ ’ＡＩを
表す。時間間隔１０８の間のような、指令信号Ａが低状
態にある間は、合成された信号’Ａｌｌが位相−脚帰還
信号’Ａｌに追従して、調整された信号の第１の部分１
０９を供給する。時間間隔１１０の間のように、制御信
号Ａが高状態にある時は、位相−脚帰還信号’ＡＩは零
である。しかし、制御信号Ａがそれの高状態へ変化した
時に合成された信号’ＡＩの振幅は信号ｌＡ□の振幅に
等しく、合成された信号の第２の部分１１１を構成する
。すなわち、時間間隔１１００間は、合成された信号’
Ａ２の第２の部分１１１の振幅は波形１０４上の点１１
２に一致する。合成された信号部分１０９と１１１の組
合わせは、位相−脚１４と電動機のそれぞれの巻線の間
の、制御信号Ａの期間１０７の間に端子２０に供給され
る全電流１Ａを表す。
第３図に示されている波形の主な目的が制御信号Ａと、
それぞれの信号’Ａｌ ｌ ’ＡＩとの間の位相関係を
示すことであるから、第３図に示されている波形は理想
化されていることを理解すべきである。
それぞれの信号’Ａｌ ｌ ’ＡＩとの間の位相関係を
示すことであるから、第３図に示されている波形は理想
化されていることを理解すべきである。
更に、上記波形は第１図に示されているインバータの位
相−脚１４の動作に適用されるが、位相−脚１６．１８
の回路の構成および動作は上記位相−脚１４の回路の構
成および動作とほぼ同一である。
相−脚１４の動作に適用されるが、位相−脚１６．１８
の回路の構成および動作は上記位相−脚１４の回路の構
成および動作とほぼ同一である。
第４図は、３つの負荷相電流の和が零である浮動中性点
を有する三相Ｙ接続負荷へ電流を供給すルＤＣ−ＡＣイ
ンバータへ応用できる本発明の別の実施例を示す。説明
を簡単にするために、第１図に示されているインバータ
の位相−脚１４と、それへ接続される制御器３９だけが
第４図に示されている。電流制御器３９は減算手段４２
と、増幅器４４と、比較器４０と、ノットゲート４８と
、Ｓ／４（回路５０とを含む。それらは、第２図を参照
して先に説明した、同じ参照符号がつけられている部品
とほぼ同じである。
を有する三相Ｙ接続負荷へ電流を供給すルＤＣ−ＡＣイ
ンバータへ応用できる本発明の別の実施例を示す。説明
を簡単にするために、第１図に示されているインバータ
の位相−脚１４と、それへ接続される制御器３９だけが
第４図に示されている。電流制御器３９は減算手段４２
と、増幅器４４と、比較器４０と、ノットゲート４８と
、Ｓ／４（回路５０とを含む。それらは、第２図を参照
して先に説明した、同じ参照符号がつけられている部品
とほぼ同じである。
電流制御器３９は、位相−脚１６と１８からそれぞれの
位相−脚帰還信号ＩＢ□とＩＣ□を受けるために接続さ
れている加算手段５２と、この加算手段５２から出力信
号を受けるために接続された反転覆線増１陽器５４と、
反転直線増幅器５４の出力信号または位相−脚１４から
の位相−脚帰還信号ｌＡ工が、電流−電圧変換回路（図
示せず）により比例電圧へ変換されたものを入力として
受けるために接続されたスイッチ５６とを更に含む。オ
アゲート５８が、それの入力端子に、位相−脚１６と１
８からそれぞれの一対の第１の２進制御信号ＢとＣと、
比較器４０の論理的に反転された出力信号に一致する第
２の制御信号ｉとを受けるために接続される。スイッチ
５６の位置はオアゲート５８の出力信号により制御され
る。そのオアゲート５８の出力信号と、比較器４０の出
力信号を入力信号として受けるためにアンドゲート６２
が接続されるＳ／’Ｈ回路５０はそれの入力信号を１ス
イツチ５６から受け、それの制御情報をアンドゲート６
２から受ける。制御器３９に類似の構成の制御器が各位
相−脚１６．１８（図示せず）へ接続されることがわか
るであろう。
位相−脚帰還信号ＩＢ□とＩＣ□を受けるために接続さ
れている加算手段５２と、この加算手段５２から出力信
号を受けるために接続された反転覆線増１陽器５４と、
反転直線増幅器５４の出力信号または位相−脚１４から
の位相−脚帰還信号ｌＡ工が、電流−電圧変換回路（図
示せず）により比例電圧へ変換されたものを入力として
受けるために接続されたスイッチ５６とを更に含む。オ
アゲート５８が、それの入力端子に、位相−脚１６と１
８からそれぞれの一対の第１の２進制御信号ＢとＣと、
比較器４０の論理的に反転された出力信号に一致する第
２の制御信号ｉとを受けるために接続される。スイッチ
５６の位置はオアゲート５８の出力信号により制御され
る。そのオアゲート５８の出力信号と、比較器４０の出
力信号を入力信号として受けるためにアンドゲート６２
が接続されるＳ／’Ｈ回路５０はそれの入力信号を１ス
イツチ５６から受け、それの制御情報をアンドゲート６
２から受ける。制御器３９に類似の構成の制御器が各位
相−脚１６．１８（図示せず）へ接続されることがわか
るであろう。
第４図に示されている装置においては、比較器４０と、
減算手段４２と、増幅器４４と、ノットゲート４８と、
位相−脚１４と、位相−脚１６゜１８（図示せず）とは
、第２図に示されている同じ参照符号を付けられている
部品とほぼ同じである。浮動中性点を有する三相Ｙ接続
負荷に対しては、三相電流の和が零であることがわかる
であろう。同様に、位相−脚１４，１６．１８からの帰
還信号の和も、関連する電流センサが動作している時は
やはシ零でなければならない。したがって、位相−脚帰
還信号’Ｂｌ ｌ ’Ｃ１が位相−脚１６と１８へ妥当
な電流情報を供給する時には、位相−８！１１１４のた
めの帰還信号’Ａｌに等しい−（’１１ ” ’ＣＩ
）となるように計算できる。したがって、位相−脚帰還
信号ＩＢ□、１０、の反転された和は、ＩＧＢＴ３０が
非導通状態である場合でも、信号’ＡＩの妥当な測定値
を供給する。
減算手段４２と、増幅器４４と、ノットゲート４８と、
位相−脚１４と、位相−脚１６゜１８（図示せず）とは
、第２図に示されている同じ参照符号を付けられている
部品とほぼ同じである。浮動中性点を有する三相Ｙ接続
負荷に対しては、三相電流の和が零であることがわかる
であろう。同様に、位相−脚１４，１６．１８からの帰
還信号の和も、関連する電流センサが動作している時は
やはシ零でなければならない。したがって、位相−脚帰
還信号’Ｂｌ ｌ ’Ｃ１が位相−脚１６と１８へ妥当
な電流情報を供給する時には、位相−８！１１１４のた
めの帰還信号’Ａｌに等しい−（’１１ ” ’ＣＩ
）となるように計算できる。したがって、位相−脚帰還
信号ＩＢ□、１０、の反転された和は、ＩＧＢＴ３０が
非導通状態である場合でも、信号’ＡＩの妥当な測定値
を供給する。
加算手段５２は、位相−脚１６．１８からの位相−脚帰
還信号ｌＢ１１’ＣＩを加え合わせ、それの出力信号が
反転増幅器５４へ加えられて−（’Ｂｌ”ＣＩ）に等し
い結果信号を生ずる。スイッチ５６は、それが第１のス
イッチ位置にある時に、位相−脚帰還信号’ＡｌをＳ／
Ｈ回路５０へ供給し、第２の位置にある時に前記結果信
号−（ｉＢ、＋１゜、）をＳ／４（回路５０へ供給する
ように接続される。
還信号ｌＢ１１’ＣＩを加え合わせ、それの出力信号が
反転増幅器５４へ加えられて−（’Ｂｌ”ＣＩ）に等し
い結果信号を生ずる。スイッチ５６は、それが第１のス
イッチ位置にある時に、位相−脚帰還信号’ＡｌをＳ／
Ｈ回路５０へ供給し、第２の位置にある時に前記結果信
号−（ｉＢ、＋１゜、）をＳ／４（回路５０へ供給する
ように接続される。
オアゲート５８は、位相−脚１６と１８を動作させる電
流制御器から第１の２進制御信号ＢとＣを受け、かつ、
第２の２進制御信号１１すなわち、論理的に反転された
指令信号Ａをノットゲート４８から受ける。したがって
、オアゲート５８はそれの出力端子に２進指令信号を発
生し、その２進指令信号は、制御信号Ａ、Ｂ、Ｃが全て
低状態の時は低状態であり、高状態の時は高状態である
。プール代数においては、オアゲート５８からの２進出
力信号はＡ＋Ｂ＋Ｃで表される。
流制御器から第１の２進制御信号ＢとＣを受け、かつ、
第２の２進制御信号１１すなわち、論理的に反転された
指令信号Ａをノットゲート４８から受ける。したがって
、オアゲート５８はそれの出力端子に２進指令信号を発
生し、その２進指令信号は、制御信号Ａ、Ｂ、Ｃが全て
低状態の時は低状態であり、高状態の時は高状態である
。プール代数においては、オアゲート５８からの２進出
力信号はＡ＋Ｂ＋Ｃで表される。
スイッチ５６はオアゲート５８の出力信号に応答する。
そのオアゲートの出力信号が高状態の時は、スイッチ５
６は電子的にまたは電子機械的に第１の位置へ切換えら
れるから、位相−脚帰還信号１Ａ□がＳ／Ｈ回路５０へ
供給される。オアゲート５８の出力信号が低状態の時は
スイッチ５６は第２の位置へ切換えられるから、結果信
号−（ｉｎ ｒ ＋ＩＣ１）が反転増幅器５４からＳハ
回路５ｏへ供給される。アンドゲート６２がオアゲート
５８の２進出力信号と、比較器４Ｇからの第１の２進制
御信号とを受ける。したがって、Ｓ／Ｈ回路５０の制御
端子は、アンドゲートの両方の入力信号が高状態の時に
高い制御状態の信号を受け、アンドゲート６２へのいず
れかの入力信号または両方の入力信号が低状態の時は低
制御状態の信号を受ける。
６は電子的にまたは電子機械的に第１の位置へ切換えら
れるから、位相−脚帰還信号１Ａ□がＳ／Ｈ回路５０へ
供給される。オアゲート５８の出力信号が低状態の時は
スイッチ５６は第２の位置へ切換えられるから、結果信
号−（ｉｎ ｒ ＋ＩＣ１）が反転増幅器５４からＳハ
回路５ｏへ供給される。アンドゲート６２がオアゲート
５８の２進出力信号と、比較器４Ｇからの第１の２進制
御信号とを受ける。したがって、Ｓ／Ｈ回路５０の制御
端子は、アンドゲートの両方の入力信号が高状態の時に
高い制御状態の信号を受け、アンドゲート６２へのいず
れかの入力信号または両方の入力信号が低状態の時は低
制御状態の信号を受ける。
プール代数においては、アンドゲート６２の２進出力信
号はＡ（Ｂ＋Ｃ）として表現される。
号はＡ（Ｂ＋Ｃ）として表現される。
スイッチ５６からＳ／Ｈ回路５０により受けられた入力
信号は、Ｓ／４（回路５０の制御端子へ低状態が加えら
れた時に減算手段４２へ常に供給されて、合成された信
号の第１の信号部分を生ずる。Ｓ／′Ｈ回路５０の制御
端子へ低状態が加えられた時には、Ｓ／’Ｈ回路５０の
出力信号は、制御信号の状態が低状態から高状態変化す
る前の最後に受けた入力信号値に一定に常に保たれ、そ
れにより合成された信号の第２の信号部分を発生する。
信号は、Ｓ／４（回路５０の制御端子へ低状態が加えら
れた時に減算手段４２へ常に供給されて、合成された信
号の第１の信号部分を生ずる。Ｓ／′Ｈ回路５０の制御
端子へ低状態が加えられた時には、Ｓ／’Ｈ回路５０の
出力信号は、制御信号の状態が低状態から高状態変化す
る前の最後に受けた入力信号値に一定に常に保たれ、そ
れにより合成された信号の第２の信号部分を発生する。
このようにして、Ｓ／Ｔ（回路５０の出力信号’Ａｍの
波形は、外部から得た指令信号ＩＡと比較するための連
続電流帰還信号を近似する。
波形は、外部から得た指令信号ＩＡと比較するための連
続電流帰還信号を近似する。
したがって、第４図に示されている装置の動作は下記の
３つの可能な動作条件を有するものとし −て要
約できる。
３つの可能な動作条件を有するものとし −て要
約できる。
１、 ＩＧＢＴ３０が導通状態になると、位相−脚帰
還信号’ＡＩが減算手段４２へ供給される。
還信号’ＡＩが減算手段４２へ供給される。
ｎ、 ＩＧＢＴ３０が非導通状態で、位相−脚１６゜
１Ｂのよυ下側のＩ ＧＢＴが両方とも導通状態にある
と、減算手段４２へ供給される帰還信号は−（’Ｂｌ”
’Ｃ１） である。
１Ｂのよυ下側のＩ ＧＢＴが両方とも導通状態にある
と、減算手段４２へ供給される帰還信号は−（’Ｂｌ”
’Ｃ１） である。
■１条件■またはＨのいずれも適用できない時は、Ｓ／
′Ｈ回路５０から減算手段４２へ供給される信号は、こ
の条件■が始った時に決定されるそれの最新の値に一定
に常に保たれる。
′Ｈ回路５０から減算手段４２へ供給される信号は、こ
の条件■が始った時に決定されるそれの最新の値に一定
に常に保たれる。
以上の説明は、各相のための完全な帰還情報を連続して
利用できる電流制御されるＰＷＭインバータを動作させ
る新規かつ改良した方法および装置についての説明であ
る。インバータの位相−脚のより下側のスイッチおよび
ダイオードと一体の電流センサから得た部分的な帰還情
報が、インバータの動作を調整するために用いられ、そ
れによりインバータの位相−脚帰還信号の上側のスイッ
チから電流帰還データを取出す際に生ずることがある信
号調整の諸困難を避ける。
利用できる電流制御されるＰＷＭインバータを動作させ
る新規かつ改良した方法および装置についての説明であ
る。インバータの位相−脚のより下側のスイッチおよび
ダイオードと一体の電流センサから得た部分的な帰還情
報が、インバータの動作を調整するために用いられ、そ
れによりインバータの位相−脚帰還信号の上側のスイッ
チから電流帰還データを取出す際に生ずることがある信
号調整の諸困難を避ける。
以上、下側のスイッチおよびダイオードに電流センサが
一体にされており、上側のＤＣ母線は正であり、下側の
母線は負であるようなインバータの構造について本発明
を説明したが、本発明は、上側のＤＣ母線が負で、下側
の母線が正である場合にも、全てのダイオードの極性が
逆にされているとすると、等しく適用される。この後者
の例においては、位相−脚帰還信号スイッチおよびダイ
オードにおける一体にされた電流センサが電流帰還信号
を正のＤＣ’ｌ！ｌ毒力へ全て供給するように、第１図
に示されているｎチャネルＩＧＢＴの代シニｐチャネル
ＩＧＢＴを用いてインバータを製造できる。全ての相に
おける基準点として正のＤＣ母線を用いることにより、
第１図に示されている装置におけるのと同様にして同相
レベル移行における困難が解消される。
一体にされており、上側のＤＣ母線は正であり、下側の
母線は負であるようなインバータの構造について本発明
を説明したが、本発明は、上側のＤＣ母線が負で、下側
の母線が正である場合にも、全てのダイオードの極性が
逆にされているとすると、等しく適用される。この後者
の例においては、位相−脚帰還信号スイッチおよびダイ
オードにおける一体にされた電流センサが電流帰還信号
を正のＤＣ’ｌ！ｌ毒力へ全て供給するように、第１図
に示されているｎチャネルＩＧＢＴの代シニｐチャネル
ＩＧＢＴを用いてインバータを製造できる。全ての相に
おける基準点として正のＤＣ母線を用いることにより、
第１図に示されている装置におけるのと同様にして同相
レベル移行における困難が解消される。
本発明は以上説明した特定の実施例に限定されるもので
はないことが当業者にはわかるであろう。
はないことが当業者にはわかるであろう。
たとえば、ＡＣ同期電動機または誘導電動機のための駆
動装置の電流制御器についてとくに説明したが、本発明
は切換えられるレラクタンス電動機またはその他の種類
の多相負荷を動作させるための電流制御器へも応用でき
る。また、以上説明した各装置はインバータの位相−脚
下側スイッチおよびダイオードと一体の電流センサから
帰還信号を受けるが、センサが位相−脚下側スイッチお
よびダイオードへ双極電流データを供給とだけ仮定する
と、電流センサの特定の性質に限定されるものではない
。以上説明した本発明は一体の電流センサを有するＩＧ
ＢＴ ’ｉ用いるが、直線電流センサが一体に製造され
ている他の任意の種類の電力用半導体（たとえば電力用
ＭＯ８ＦＥＴ ）を、絶縁ゲートバイポーラトランジス
タの代りに使用できることがわかるであろう。
動装置の電流制御器についてとくに説明したが、本発明
は切換えられるレラクタンス電動機またはその他の種類
の多相負荷を動作させるための電流制御器へも応用でき
る。また、以上説明した各装置はインバータの位相−脚
下側スイッチおよびダイオードと一体の電流センサから
帰還信号を受けるが、センサが位相−脚下側スイッチお
よびダイオードへ双極電流データを供給とだけ仮定する
と、電流センサの特定の性質に限定されるものではない
。以上説明した本発明は一体の電流センサを有するＩＧ
ＢＴ ’ｉ用いるが、直線電流センサが一体に製造され
ている他の任意の種類の電力用半導体（たとえば電力用
ＭＯ８ＦＥＴ ）を、絶縁ゲートバイポーラトランジス
タの代りに使用できることがわかるであろう。
第１図は位相−脚下側スイッチおよびダイオードを含む
三相全波ブリッジインバータの回路図、第１ｍ、図は上
側と下側の位相−脚スイッチおよびダイオードと一体の
電流センサを含むＤＣ−ＡＣインバータの１つの位相−
脚の回路図、第２図は本発明の好適な実施例、とくに第
１図に示されているインバータの１つの位相−脚の動作
を調整する電流制御器の回路図、第３図は第２図に示さ
れている装置の種々の場所に発生される信号の波形図、
第４図は浮動中性点を有する三相Ｙ接続負荷へ電流を供
給するインバータに応用できる本発明の別の実施例の回
路図である。 １４．１６．１８・・・・位相−脚、３８・・・・電流
制御器、４０・・・・比較器、４２・・・・減算手段、
４４・・・・増幅器、５０・・・・Ｓｕｍ回路、５２・
・・・加算手段、５４・・・・反転直線増幅器、５６・
・・・スイッチ。 特許出願人 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ
復代理人 山 川 政 樹（すｂ）２名）−＋ 繋 ４ ．４ １＼（す、９ ζ 、Ｊ髄
三相全波ブリッジインバータの回路図、第１ｍ、図は上
側と下側の位相−脚スイッチおよびダイオードと一体の
電流センサを含むＤＣ−ＡＣインバータの１つの位相−
脚の回路図、第２図は本発明の好適な実施例、とくに第
１図に示されているインバータの１つの位相−脚の動作
を調整する電流制御器の回路図、第３図は第２図に示さ
れている装置の種々の場所に発生される信号の波形図、
第４図は浮動中性点を有する三相Ｙ接続負荷へ電流を供
給するインバータに応用できる本発明の別の実施例の回
路図である。 １４．１６．１８・・・・位相−脚、３８・・・・電流
制御器、４０・・・・比較器、４２・・・・減算手段、
４４・・・・増幅器、５０・・・・Ｓｕｍ回路、５２・
・・・加算手段、５４・・・・反転直線増幅器、５６・
・・・スイッチ。 特許出願人 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ
復代理人 山 川 政 樹（すｂ）２名）−＋ 繋 ４ ．４ １＼（す、９ ζ 、Ｊ髄
Claims (3)
- （１）一対の逆極性ＤＣ母線と、調整されたＡＣ電流の
別々の相を多相負荷へ供給するために各負荷相に対応し
、１つの極性のＤＣ母線と前記負荷の間にそれぞれ結合
される上側スイッチおよび上側フライバックダイオード
ならびに逆極性のＤＣ母線と前記負荷の間にそれぞれ結
合される下側スイッチおよび下側フライバックダイオー
ドをおのおの含む位相−脚とを有するインバータと、 前記下側スイッチおよび前記下側フライバックダイオー
ド中の電流を検出し、検出されて、前記結合されたＤＣ
母線に関係する電流に応答して位相−脚帰還信号を供給
するための各それぞれの位相−脚における検出手段と、 互いに論理的に反転されており、瞬時動作条件により決
定される可変周波数で２進状態を変える第１の２進制御
信号および第２の２進制御信号を発生する手段と、前記
第１の２進制御信号と前記第２の２進制御信号をそれぞ
れの対応する位相−脚の前記上側スイッチおよび前記下
側スイツチへそれぞれ加えて、前記制御信号の周波数で
前記スイッチをオンおよびオフにトグルする手段と、少
くとも前記位相−脚帰還信号および前記第１の２進制御
信号に応答して、前記第１の２進制御信号の各期間中に
、その期間中の対応する位相−脚中の全電流を表す合成
された信号を供給する回路とをおのおの含み、前記各位
相−脚に対応する電流制御器と、 各前記電流制御器へアナログ指令信号をそれぞれ加える
手段と、 を備え、各前記電流制御器は前記合成された信号および
それぞれ加えられた指令信号に応答して前記２進制御信
号を供給する回路手段を更に含む調整されたＡＣ電流を
多相負荷に供給する装置。 - （２）一対の正および負のＤＣ入力母線と、各負荷相に
それぞれ対応して調整されたＡＣ電流の１つの位相を多
相負荷へ供給し、前記ＤＣ入力母線の前記１つと前記負
荷と間にそれぞれ結合される上側スイッチおよび上側フ
ライバックダイオードならびに前記ＤＣ入力母線の他方
と前記負荷の間にそれぞれ結合される下側スイッチおよ
び下側フライバックダイオードをおのおの含む位相−脚
とを、有する電流制御されるＰＷＭインバータを外部か
ら得たアナログ指令信号に従つて動作させて、調整され
たＡＣ電流を多相負荷へ供給する方法において、 互いに論理的に反転されており、瞬時動作条件により決
定される可変周波数で２進状態を変える第１の２進制御
信号および第２の２進制御信号を前記上側スイッチと前
記下側スイツチへそれぞれ加え、かつ前記制御信号の周
波数で前記スイッチをオンおよびオフにトグルする過程
と、 前記下側スイッチが導通状態にある時に前記下側スイッ
チと前記下側フライバックダイオードにおいて組合わさ
れた検出された電流に比例する位相−脚帰還信号を発生
する過程と、 妥当な電流帰還信号を利用できる時間間隔に対応する第
１の時間間隔中に、前記第１の２進制御信号が低状態に
ある時に、前記位相−脚帰還信号にほぼ等しい合成され
た信号の第１の部分を常に発生する過程と、 第２の時間間隔中の、妥当な電流帰還信号を利用できな
いことを示す高状態に前記第１の２進制御信号がある時
に、前記合成された信号の第２の部分を常に発生する過
程と、 前記合成された信号を前記アナログ指令信号から差引い
て電流誤差信号を供給する過程と、を各前記位相−脚に
対して備え、前記第１の２進制御信号がそれの低状態か
らそれの高状態へ変化する直前には、前記合成された信
号の前記第２の部分は前記合成された信号の前記第１の
部分の振幅にほぼ等しい一定の振幅を有し、それにより
、前記電流誤差信号を所定振幅および所定周波数の外部
から得た基準波形と比較することにより前記第１の２進
制御信号が発生され、前記第１の２進制御信号を論理的
に反転することにより前記第２の２進制御信号が発生さ
れる電流制御されるＰＷＭインバータを外部から得たア
ナログ指令信号に従つて動作させて、調整されたＡＣ電
流を多相負荷へ供給する方法。 - （３）一対の正および負のＤＣ入力母線と、各負荷相に
それぞれ対応して調整されたＡＣ電流の１つの位相を多
相負荷へ供給し、前記ＤＣ入力母線の前記１つと前記負
荷と間にそれぞれ結合される上側スイッチおよび上側フ
ライバックダイオードならびに前記ＤＣ入力母線の他方
と前記負荷の間にそれぞれ結合される下側スイッチおよ
び下側フライバックダイオードをおのおの含む位相−脚
とを有する電流制御されるＰＷＭインバータを外部から
得たアナログ指令信号に従つて動作させて、調整された
ＡＣ電流を浮動中性点を有するＹ接続された多相負荷へ
供給する方法において、 互いに論理的に反転されており、瞬時動作条件により決
定される可変周波数で２進状態を変える第１の２進制御
信号および第２の２進制御信号を前記上側スイッチと前
記下側スイツチへそれぞれ加え、かつ前記制御信号の周
波数で前記スイッチをオンおよびオフにトグルする過程
と、 前記下側スイッチが導通状態にある時に前記下側スイッ
チと前記下側フライバックダイオードにおいて組合わさ
れた検出された電流に比例する位相−脚帰還信号を発生
する過程と、 指定された位相−脚に対応する前記第２の２進制御信号
を、残りの各位相−脚から別々に得た第１の２進制御信
号とオアゲート操作を行つて、オアゲートされた出力信
号を生ずる過程と、 そのオアゲートされた出力信号を、前記指定された位相
−脚から得た前記第１の２進制御信号とアンドゲート操
作して、アンドゲートされた出力信号を生ずる過程と、 前記残りの位相−脚から別々に得た位相−脚帰還信号を
加え合わせて結果信号を得る手段と、オアゲートされた
出力信号が高いか、低いかにそれぞれ従つて、前記対応
する位相−脚からの前記位相−脚帰還信号に等しいスイ
ッチ出力信号、または前記結果信号に等しいスイッチ出
力信号を発生する過程と、 アンドゲートされた出力信号が低い時または高い時に、
前記最後に受けた位相−脚帰還信号にほぼ等しい第１の
部分と、アンドゲートされた出力信号が低から高へ変化
する直前の第１の部分の振幅にほぼ等しい一定振幅を有
する第２の部分とを有する合成された信号を前記結果信
号から発生する過程と、 前記指令信号から前記合成された信号を差引いて電流誤
差信号を生ずる過程と、 を備え、それにより、前記電流誤差信号を外部から得た
所定振幅および所定周波数の基準波形と比較することに
より、前記第１の２進制御信号が発生され、前記第２の
２進制御信号を論理的に反転することにより前記第２の
２進制御信号が発生される電流制御されるＰＷＭインバ
ータを外部から得たアナログ信号に従つて動作させて、
調整されたＡＣ電流を浮動中性点を有するＹ接続された
多相負荷へ供給する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US140,685 | 1988-01-04 | ||
| US07/140,685 US4777578A (en) | 1988-01-04 | 1988-01-04 | Integrated current sensor torque control for ac motor drives |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01214267A true JPH01214267A (ja) | 1989-08-28 |
Family
ID=22492370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63335740A Pending JPH01214267A (ja) | 1988-01-04 | 1988-12-29 | 多相負荷の帰還電流制御装置およびその方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4777578A (ja) |
| JP (1) | JPH01214267A (ja) |
| KR (1) | KR890012440A (ja) |
| CA (1) | CA1290391C (ja) |
| DE (1) | DE3844234A1 (ja) |
| FR (1) | FR2626728B1 (ja) |
| IT (1) | IT1228280B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8934274B2 (en) | 2012-09-20 | 2015-01-13 | Fuji Electric Co., Ltd. | Power conversion apparatus |
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-
1988
- 1988-01-04 US US07/140,685 patent/US4777578A/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-15 CA CA000586016A patent/CA1290391C/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-29 JP JP63335740A patent/JPH01214267A/ja active Pending
- 1988-12-29 FR FR8817417A patent/FR2626728B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-29 DE DE3844234A patent/DE3844234A1/de not_active Ceased
-
1989
- 1989-01-04 KR KR1019890000009A patent/KR890012440A/ko not_active Application Discontinuation
- 1989-01-04 IT IT8919012A patent/IT1228280B/it active
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| US4777578A (en) | 1988-10-11 |
| IT8919012A0 (it) | 1989-01-04 |
| CA1290391C (en) | 1991-10-08 |
| KR890012440A (ko) | 1989-08-26 |
| DE3844234A1 (de) | 1989-07-13 |
| IT1228280B (it) | 1991-06-07 |
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