JPH0191669A - Inverter device - Google Patents
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- JPH0191669A JPH0191669A JP62249331A JP24933187A JPH0191669A JP H0191669 A JPH0191669 A JP H0191669A JP 62249331 A JP62249331 A JP 62249331A JP 24933187 A JP24933187 A JP 24933187A JP H0191669 A JPH0191669 A JP H0191669A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、直流−交流変換装置即ちインバータ装置に関
し、更に詳細には、所望交流波形を比較的容易に得るこ
とが出来るインバiり装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a DC-AC converter device, that is, an inverter device, and more particularly to an inverter device that can relatively easily obtain a desired AC waveform. .
メモリに有無電圧ベクトルと零電圧ベクトルとを予め決
められた順番に書き込んでおき、アドレスカウンタによ
って順次に読み出す方式は、特願昭61−47875号
に開示さnている。A system in which the presence/absence voltage vector and the zero voltage vector are written in a predetermined order in a memory and sequentially read out by an address counter is disclosed in Japanese Patent Application No. 47875/1983.
しかし、上記出願には、ベクトルの読み出し制御のより
具体的な方法は記載さ【てぃない。However, the above-mentioned application does not describe a more specific method for vector readout control.
そこで、本発明の目的は、近似性の良い正弦波又は所望
波形を容易に得ることができるインバータ装置を提供す
ることにある。Therefore, an object of the present invention is to provide an inverter device that can easily obtain a sine wave or a desired waveform with good approximation.
上記目的を達成するための本発明は、複数のスイッチン
グ素子によって入力直流電圧をパルス幅変調状態に断続
することによって交流電圧に変換する逆変換回路と、前
記逆変換回路から近似正弦波電圧を得ることができるよ
うに前記複数のスイッチング素子を一括制御するための
有値及び零電圧ベクトルデータが書き込まnて(・るメ
モリと、前記メモリから電圧ベクトルデータを読み出す
ためのアドレスカウンタと、前記アドレスカウンタのた
めのクロック発振器と、前記クロック発振器の出力クロ
ツクパルスの前記アドレスカウンタに対する供給時間幅
をインバータ出力波形の角度に応じて変える手段とを備
えていることを特徴とするインバータ装置に係わるもの
である。To achieve the above object, the present invention includes an inverse conversion circuit that converts an input DC voltage into an AC voltage by intermittent pulse width modulation using a plurality of switching elements, and obtains an approximate sine wave voltage from the inverse conversion circuit. a memory in which valued and zero voltage vector data for collectively controlling the plurality of switching elements is written, an address counter for reading voltage vector data from the memory, and an address counter for reading voltage vector data from the memory; The present invention relates to an inverter device comprising: a clock oscillator for the clock oscillator; and means for changing the supply time width of the output clock pulse of the clock oscillator to the address counter in accordance with the angle of the inverter output waveform.
上記発明によってアドレスカウンタに入力するクロンク
パルス数を角度に応じて制御すると、メモリから有価電
圧ベクトル及び零電圧ベクトルを読み出す速度の制御が
行われた状態となり、インバータ出力電圧波形が制御さ
n、例えば近似性正弦波等の所望波形を得ることができ
る。By controlling the number of clock pulses input to the address counter according to the angle according to the above invention, the speed at which valuable voltage vectors and zero voltage vectors are read from the memory is controlled, and the inverter output voltage waveform is controlled, e.g. A desired waveform such as an approximate sine wave can be obtained.
次に、本発明の実施例に係わる周波数変換装置を説明す
る。商用電源に接続される三相交流電源線1,2.3に
は、ダイオードD1〜D6をブリッジ接続した三相全波
整流回路4が接続されている。Next, a frequency conversion device according to an embodiment of the present invention will be explained. A three-phase full-wave rectifier circuit 4 in which diodes D1 to D6 are bridge-connected is connected to three-phase AC power lines 1, 2.3 connected to a commercial power source.
全波整流回路4の出力段にはりプルを除去するためのフ
ィルタは接続されてSらず、逆変換回路6即ちインバー
タ回路のスイッチングによる高周波ノイズを除去するた
めの1〜2mH程度のりアクドル6と5μF程度の高周
波ノイズバイパス用コンデンサ7が接続されている。A filter for removing beam pull is not connected to the output stage of the full-wave rectifier circuit 4, and a glue handle 6 of about 1 to 2 mH is connected to the output stage of the full-wave rectifier circuit 4 to remove high-frequency noise caused by switching of the inverter circuit. A high frequency noise bypass capacitor 7 of about 5 μF is connected.
PWM制御可能な三相インバータ5はトランジスタから
成るスイッチング素子A1. A2. B1.132゜
C1,C2をブリッジ接続し、各スイッチング素子にダ
イオードDを並列接続したものである。6個のスイッチ
ング素子A1〜C2は、駆動回路8から供給される制御
信号に応答してオン・f7駆動する。The PWM controllable three-phase inverter 5 includes switching elements A1. A2. B1.132° C1 and C2 are bridge-connected, and a diode D is connected in parallel to each switching element. The six switching elements A1 to C2 are turned on/f7 in response to a control signal supplied from the drive circuit 8.
ナオ、インバータ5の上側の6つのスイッチング素子A
1. B、、 C1と下側の3つのスイッチング素子A
2. Bz−(’2 トは、互いに逆に動作するので。Nao, six switching elements A on the upper side of inverter 5
1. B,, C1 and the lower three switching elements A
2. Since Bz-('2) operate inversely to each other.
−万の制御を特定すれば、インバータ全体の制御が特定
される。ここでは、ROM(リードオンリーメモリ〕9
から読み出される第1.第2.及び第6の信号A、 3
3. CIF−よりインノく一夕制御状態を特定し、信
号A、B、Cが高レベル即ち論理1の時にスイッチング
素子A1. B1. CIがラン、低しベル即ち論理
0 の時にスイッチング素子AI。- If 10,000 controls are specified, the control of the entire inverter is specified. Here, ROM (read only memory) 9
The first . Second. and the sixth signal A, 3
3. The overnight control state is determined from CIF-, and the switching elements A1. B1. CI runs, low bell i.e. logic
When the switching element AI is 0.
B1. elがオフとする。B1. Assume that el is off.
ROM 9はインバータ5をPWM制御するためのPW
Mス゛イツチングパターンC単位ベクトルデータ)を予
め書き込んだ第1のメモ17 M、と、ゼロベクトルを
書き込んだ第2のメモリM2と、速度調整データを書き
込んだ第3のメモ’)Mzとを有する。ROM 9 is a PW for PWM control of the inverter 5.
The first memo 17 M, in which the M switching pattern C unit vector data) is written in advance, the second memory M2, in which the zero vector is written, and the third memo 17 Mz, in which the speed adjustment data is written. have
令メモリM1〜M3は例えばO〜511までの512ア
ドレスを夫々有し、夫々カウンタ10の9ビツトの2進
出カラインの値でアドレス指定される。The command memories M1 to M3 each have, for example, 512 addresses from O to 511, and are each addressed by the value of the 9-bit binary column of the counter 10.
第1のメモリM1の有価ベクトルと第2 cr)メモリ
Li□のゼロベクトルとは同時に出力されず、択一的に
出力される。この択一的制御を行うために、第1のメモ
リM+の5ビツトの出力ラインは第1のANDゲート1
1とORゲート12とを弁して駆動回路8に接続され、
第2のメモリM2の3ビツトの出力ラインは第2のAN
Dゲート13とORゲート12とを介して駆動回路8に
接続され、第1のANDゲート11は第1の比較器14
の出力によって制御され、第2のANDゲート13け第
1の比較器14の出力に接続されたNOT回路15の出
力で制御されている。なお、第1図では図示の都合上、
第1及び第2のメモ!J Ml、 Mzの出力ライン。The valuable vector of the first memory M1 and the zero vector of the second cr) memory Li□ are not output simultaneously, but are output alternatively. To perform this alternative control, the 5-bit output line of the first memory M+ is connected to the first AND gate 1.
1 and the OR gate 12 and connected to the drive circuit 8,
The 3-bit output line of the second memory M2 is connected to the second AN
The first AND gate 11 is connected to the drive circuit 8 via the D gate 13 and the OR gate 12, and the first AND gate 11 is connected to the first comparator 14.
The second AND gate 13 is controlled by the output of a NOT circuit 15 connected to the output of the first comparator 14. In addition, in Figure 1, for convenience of illustration,
First and second notes! J Ml, Mz output line.
第1及び第2のANDゲート11.’13の出力ライン
、及びORゲート12の出力ラインを1本の線で示され
ているが、これ等は電圧ベクトルを示す6つの信号A、
、B、Cを伝送する3本(6ピツト)の信号線から成る
。後述から明らかになるように第1及び第2のメモリM
1、M2の有価ベクトルとゼロベクトルに基づく逆変換
回路5のスイッチング素子A1〜C2の制御の原理は、
特励昭61−47875号に開示されているものと同一
である。First and second AND gates 11. The output line of '13 and the output line of OR gate 12 are shown as one line, but these are six signals A indicating the voltage vector,
, B, and C. It consists of three (6-pit) signal lines that transmit signals. As will become clear from the description below, the first and second memories M
1. The principle of controlling the switching elements A1 to C2 of the inverse conversion circuit 5 based on the value vector and zero vector of M2 is as follows.
This is the same as that disclosed in Japanese Patent No. 61-47875.
駆動回路8は5つのNOT回路を含み、入力する信号A
、B、Cはスイッチング素子A1、B1.CIの各ベー
スに供給し、NOT回路で信号A、B。The drive circuit 8 includes five NOT circuits, and receives an input signal A.
, B, C are switching elements A1, B1 . Supplied to each base of CI, signals A and B in the NOT circuit.
Cを反転した信号をスイッチング素子A2. B2.
C2の各ベースに供給する。A signal obtained by inverting C is sent to switching element A2. B2.
Supply each base of C2.
第1の比較器14は第1のメモリMlの有価ベクトルを
選択するか、第2のメモリM2のゼロベクトルを選択す
るかを示す2値出力を発生するものであり、この非反転
入力端子はりプル補償用割算器16を介して電圧指令信
号ライン17に接続され。The first comparator 14 generates a binary output indicating whether to select a significant vector in the first memory Ml or a zero vector in the second memory M2, and this non-inverting input terminal is connected to the first comparator 14. It is connected to the voltage command signal line 17 via the pull compensation divider 16.
反転入力端子は速度補償用変調回路18を介して20
kHzの三角波発生回路19に接続されている。The inverting input terminal is connected to the input terminal 20 via the speed compensation modulation circuit 18.
It is connected to a kHz triangular wave generation circuit 19.
アドレスカウンタ10の入力端子はANDゲート20を
弁して4MHzのクロック発振器21に接続てれている
。ANDゲート20はりaツク信号の通過を制御するも
のであり、このもう−万の入力端子は第2の比較器22
に接続されている。The input terminal of the address counter 10 is connected to a 4 MHz clock oscillator 21 via an AND gate 20. The AND gate 20 controls the passage of the a check signal, and this second input terminal is connected to the second comparator 22.
It is connected to the.
第2の比較器22の非反転入力端子は周波数指令信号ラ
イン23に接続され、反転入力端子は変調回路18を介
して三角波発生回路19に接続されている。次に動作原
理及び各部を更に詳しく説明する二
〔動作原理〕
完全に平滑された直流電圧を供給する直流1!諒に接続
された三相電圧型インバータにおいて各相雷圧の和、V
a+Vb+V。=0に中性点電圧を選べばこれらの瞬時
値は空間ベクトル
V= 2/3 (Va+Vb−e−j2″/3+Vo−
e−””3)として定義される瞬時空間ベクトルで表す
ことができる。インバータのスイッチング状態により。The non-inverting input terminal of the second comparator 22 is connected to the frequency command signal line 23, and the inverting input terminal is connected to the triangular wave generation circuit 19 via the modulation circuit 18. Next, the operating principle and each part will be explained in more detail.2 [Operating principle] Direct current that supplies a completely smoothed DC voltage 1! In a three-phase voltage type inverter connected to the
a+Vb+V. If we choose the neutral point voltage to be = 0, these instantaneous values become the space vector V = 2/3 (Va+Vb-e-j2''/3+Vo-
It can be expressed as an instantaneous space vector defined as e-""3). Depending on the switching state of the inverter.
出力の瞬時壁間電圧ベクトルは計8種類ある。そのうチ
ノ2 ツro (000)、 V7(T 11 )は出
力が短絡されるため零電圧ベクトルである。出力に正弦
波対称三相交流を得るためには、電圧ベクトルを時間積
分したベクトル即ち磁束ベクトルの軌跡も円にならなけ
ればならないから、!圧ベクトルが円に沿うようにイン
バータのスイッチが選ばれる。またベクトルが一足速度
で進んだとしても第4図00度の所は30度の所よりも
スイッチング回数が多いために、直流電圧に比例した速
度で回転する磁束ベクトルの軌跡は、第4図の30度の
部分で速く、0度の部分で遅くなり、完全な正弦波が得
られない。磁束ベクトルの速度の速くなる部分は第4図
で60度、90度、150度、210度、270度、6
60度の部分であり、速度の遅くなる部分はこれ等の中
間部分である。従って、この速度分布は三相インバータ
出力の三相全波整流u形のようになる。そこで、第1図
では第3のメモり M3Vc、第5図(A)に示す逆変
換回路5の出力電圧の三相全波整流波形に対応する5ビ
ツトのデータaが書き込まれている。磁束ベクトルを一
定速度で回転させるためには電圧ベクトルの進む速さを
第5図囚の三相全波整流波形の逆数に従うように変調し
てやればよい。この電圧ベクトルの速度変調は、第1図
では変調回路18に乗算DA変換器(M−D/A)を使
用し、三角波発生器19から与えられる一定搗幅の三角
波を第5図CB)の三角&信(qbに示すように変調し
、これを第2の比較器22に入力させ、第5図a3)の
周波数指令信号Cと比較することによって第5図0に示
す比較出力を形成L 、これをANDゲート20に与え
。There are a total of eight types of output instantaneous wall voltage vectors. Of these, Chino 2 (000) and V7 (T 11 ) are zero voltage vectors because their outputs are short-circuited. In order to obtain a sinusoidally symmetric three-phase AC output, the locus of the time-integrated voltage vector, that is, the magnetic flux vector, must also be circular! The inverter switches are selected so that the pressure vector follows a circle. Furthermore, even if the vector advances at a speed of one foot, the number of switching is greater at 00 degrees in Figure 4 than at 30 degrees, so the locus of the magnetic flux vector rotating at a speed proportional to the DC voltage is as shown in Figure 4. It is fast at 30 degrees and slow at 0 degrees, making it impossible to obtain a perfect sine wave. The parts where the velocity of the magnetic flux vector increases are 60 degrees, 90 degrees, 150 degrees, 210 degrees, 270 degrees, and 6 in Figure 4.
It is the 60 degree portion, and the portion where the speed is slow is in the middle of these portions. Therefore, this speed distribution becomes like a three-phase full-wave rectified U-shape of a three-phase inverter output. Therefore, in FIG. 1, 5-bit data a corresponding to the three-phase full-wave rectified waveform of the output voltage of the inverse conversion circuit 5 shown in FIG. 5(A) is written in the third memory M3Vc. In order to rotate the magnetic flux vector at a constant speed, the speed at which the voltage vector advances can be modulated to follow the reciprocal of the three-phase full-wave rectified waveform shown in Figure 5. The velocity modulation of this voltage vector is performed by using a multiplication DA converter (MD/A) in the modulation circuit 18 in FIG. By modulating the triangular signal (qb), inputting it to the second comparator 22, and comparing it with the frequency command signal C shown in FIG. , this is given to AND gate 20.
第5図■の比較出力が高レベルの期間のみ第5図■に示
す如くクロック信号を通過ざセ、これをアドレスカウン
タ10に加えることにより達成される。要するて、第4
図の磁束ベクトルの回転が速くなる60度の近傍部分で
は、アドレスカウンタ100単位時間長当りの入力クロ
ックパルス数を多くし、0度の近傍部分では少なくする
。これにより、磁束ベクトルの速度が円周士で一定にな
る。This is achieved by passing the clock signal only during the period when the comparison output shown in FIG. 5 is at a high level, as shown in FIG. In short, the fourth
In the vicinity of 60 degrees, where the rotation of the magnetic flux vector in the figure becomes faster, the number of input clock pulses per unit time length of 100 address counters is increased, and in the vicinity of 0 degrees, it is decreased. This makes the velocity of the magnetic flux vector constant around the circumference.
なお、第2のメモリM2のゼロベクトルが選択されてい
る時には、第4図の軌跡の運動は止まり、負荷の時定数
に従って中心方向に移動し、速度調整が行われる。Note that when the zero vector of the second memory M2 is selected, the movement of the trajectory shown in FIG. 4 is stopped, and the movement is moved toward the center according to the time constant of the load, and speed adjustment is performed.
以上の説明は逆変換回路5の入力段に大容量のコンデン
サを設けてリプルの小さい直流電圧を入力させた場合に
ついてであった。これに対し、リプルを有する直流電圧
を入力させると、!圧ベクトルはりプルの最大値では速
く進み、最小値では遅く進むため磁束ベクトル軌跡は円
にならない。The above explanation has been about the case where a large capacity capacitor is provided at the input stage of the inverse conversion circuit 5 and a DC voltage with small ripple is inputted. On the other hand, if you input a DC voltage with ripple, ! The magnetic flux vector locus does not become a circle because the pressure vector moves quickly at the maximum value of the beam pull and moves slowly at the minimum value.
そこで、第1図では逆変換回路5の入力直流ライン24
にリプル検出ライン25が設けられ、これが割算器16
に接続されている。割算器16はライン17から与えら
れる直流の電圧指令信号E+をリプル検出電圧e1で割
算してEl/e+=dを出力するものである。リプル補
償された電圧指令信号dは第5図037に示す波形とな
り、第1の比較器14に入力する。なおリプル検出電圧
elは入力電源ライン1.2,3の三相電圧を全波整流
した時のりプルを含む。第1の比較器14では第5図0
31に示す三角波信号すとリプル補償された電圧指令信
号dとを比較し、第5図(Qに示す比較出力を発生する
。第5図Cの波形の高レベルに応答して第7のANDゲ
ート11か導通状態になり%第1のメモリMlの有価ベ
クトルが出力され、第5図(Qの波形の低レベルに応答
して第2のANDゲート13かsi状態になり、第2の
メモリM2のゼロベクトルが出力される。第2のメモリ
M、からゼロベクトルを出力する時間長はEl/elに
比例し、リプルが大きい期間はどゼロベクトルの出力時
間が長くなり。Therefore, in FIG. 1, the input DC line 24 of the inverse conversion circuit 5
A ripple detection line 25 is provided in the divider 16.
It is connected to the. The divider 16 divides the DC voltage command signal E+ applied from the line 17 by the ripple detection voltage e1 and outputs El/e+=d. The ripple-compensated voltage command signal d has a waveform shown in FIG. 5, 037, and is input to the first comparator 14. Note that the ripple detection voltage el includes a ripple when the three-phase voltages of the input power supply lines 1, 2, and 3 are full-wave rectified. In the first comparator 14, as shown in FIG.
The triangular wave signal shown in FIG. 31 is compared with the ripple-compensated voltage command signal d to generate a comparison output shown in FIG. The gate 11 becomes conductive and the valuable vector of the first memory Ml is output, and the second AND gate 13 becomes the si state in response to the low level of the waveform of Q (see FIG. 5). The zero vector of M2 is output.The time length for outputting the zero vector from the second memory M is proportional to El/el, and the output time of the zero vector becomes longer during the period when the ripple is large.
電圧ベクトルの速度が補正され、電圧ベクトルカミ入力
波形のりプルて無関係に一定速度で進むようになる。従
って、入力ライン24に大型な平滑用電解コンデンサを
設けずに、高周波スイッチングノイズ除去用のバイパス
コンデンサ7を設けるのみであっても、逆変換回路5の
出力ライン26゜27.28に近似正弦波電圧を得るこ
とができる。The speed of the voltage vector is corrected so that the voltage vector advances at a constant speed regardless of the input waveform ripple. Therefore, even if the input line 24 is not provided with a large smoothing electrolytic capacitor and only the bypass capacitor 7 for removing high frequency switching noise is provided, the output line 26°27.28 of the inverse conversion circuit 5 will have an approximate sine wave. voltage can be obtained.
CROMの内容〕
ROM 9 ノ各l モ!J Ml、 M2. Ms
VCnCn第2図厘C原理的す如くデータが書き込まれ
ている。即ちROM 9の各メモリM1〜M3は例えば
アドレス0〜511を夫々有し、第1のメモリM1のア
ドレスQ〜3には例えば電圧ペクトAV6. Vg、
Ve。Contents of CROM〕 ROM 9 Each l mo! J Ml, M2. Ms
VCnCnFigure 2 Data is written in accordance with the principle. That is, each of the memories M1 to M3 of the ROM 9 has, for example, addresses 0 to 511, respectively, and the addresses Q to 3 of the first memory M1 have, for example, voltage spectra AV6. Vg,
Ve.
Vgの6ビツトデータ(A、B、C)が順に書き込まれ
、第2のメモリM2のアドレス0〜6にはゼロベクトル
V7. vo、 V7− VOのデータが順に書ざ込ま
れ、第6のメモl)M3には逆変換回路5の三相出力の
全波整流波形に対応する5ビツトのデータaが順次に書
き体重れている。残りのアドレス4〜511にもアドレ
ス0〜6と同一の原理でベクトルデータが書き込まれて
いる。第2図の各アドレスのベクトルデータは原理を示
すものであるため。6-bit data (A, B, C) of Vg are written in order, and zero vector V7. VO, V7-VO data are written in order, and 5-bit data a corresponding to the full-wave rectified waveform of the three-phase output of the inverse conversion circuit 5 is written in the sixth memory M3 in order. ing. Vector data is also written to the remaining addresses 4 to 511 using the same principle as addresses 0 to 6. This is because the vector data of each address in FIG. 2 shows the principle.
実際のデータとは異なる。今、第1のメモリMlのアド
レス0〜84(0°〜60°区間に対応)の実際の電圧
ベクトルデータを示すと。This differs from the actual data. Now, let us show the actual voltage vector data of addresses 0 to 84 (corresponding to the 0° to 60° interval) of the first memory Ml.
Vg、 Vg、 Vg、 Vg−Vz、Vg、 Vg、
V、、 Vg、 Vg。Vg, Vg, Vg, Vg-Vz, Vg, Vg,
V,, Vg, Vg.
Vs、 Vs、 v6. v6. Vg、 Vg、 v
2. Vg、 Vg、 Vg−vs、 v6. v6、
Vg、 Vz、 v2. Vz、 Vz、 Vz、 V
g。Vs, Vs, v6. v6. Vg, Vg, v
2. Vg, Vg, Vg-vs, v6. v6,
Vg, Vz, v2. Vz, Vz, Vz, V
g.
Vg、 Vg、Vg、 Vg、 Vz、 Vg、 Vg
、 Vg、 Vx、 Vg−Vg、 Vg、 v、、
Vg、 Vg、Vg、 Vg、 Vg、 Vg、 Vg
。Vg, Vg, Vg, Vg, Vz, Vg, Vg
, Vg, Vx, Vg-Vg, Vg, v,,
Vg, Vg, Vg, Vg, Vg, Vg, Vg
.
v2. Vg、 Vg、 Vg、 Vg、 vz、 V
g−v、、 Vg、 Vg−Vz−Vs、Vs、 Vs
、 V−s、 Vg、 Vg、 Vg、 Vg、 Vg
−Vg−V3− v3. V3、■1、Vz−Vg、
Vg、 Vg、Vg、v、、 V3. V3. Vs、
V3にナル。v2. Vg, Vg, Vg, Vg, vz, V
g-v,, Vg, Vg-Vz-Vs, Vs, Vs
, V-s, Vg, Vg, Vg, Vg, Vg
-Vg-V3- v3. V3, ■1, Vz-Vg,
Vg, Vg, Vg, v,, V3. V3. Vs,
Naru to V3.
〔電圧ベクトルコ
第3図は6個の電圧ベクトルV1〜V6と、2つのゼロ
ベクトルV、、V、とを示す。スイッチング素子A1.
Bl、 CIのとり得るスイッチング状態は、(0
00)、(001)、(010)、(011)。[Voltage Vector Figure 3 shows six voltage vectors V1 to V6 and two zero vectors V, , V,. Switching element A1.
The possible switching states of Bl and CI are (0
00), (001), (010), (011).
(100)、(101)、(110)、(111) +
7) −8ツテアル(’) T、 Ch ヲV。、V+
、 Vz、 V3゜V4. v、、 Vs、 N’yで
表わ丁ことにする。本実施例の装置では、!圧ベクトル
V。〜v7が第1及び第2のメモリM、、M2に書き込
まれ、これが制御データ(A、B、C)として出力され
る。8つのベクトルV。〜V7を組み合せると、正弦波
出力電圧及び回転磁界ベクトルを得ることが出来る。(100), (101), (110), (111) +
7) -8 Tuteal (') T, Ch woV. ,V+
, Vz, V3°V4. Let v, , Vs, and N'y be expressed. In the device of this embodiment,! Pressure vector V. ~v7 is written into the first and second memories M, , M2, and this is output as control data (A, B, C). 8 vectors V. ~V7 can be combined to obtain a sinusoidal output voltage and a rotating magnetic field vector.
第4図は回転磁界ベクトルφ1を得るための電圧ベクト
ルの選択を示すものである。回転磁界ベクトルφlの先
端(終点)の軌跡を円に近づけるためには、660°〜
30°区間で第6及び第2のベクトルVr、、 Vg、
30°〜90°区間で第2及び第3のベクトルV、、
V3.90°〜150°区間で第3及び第1のベクトル
V3、Vよ、150°〜210°区間で第1及び第5の
ベクトルV、、 V5.210°〜270゜区間で第5
及び第4のベクトルV5、V4,270゜〜360°区
間で第4及び第6のベクトルV4.V6ケ選択する。原
理的に示す第4図の360°〜30°区間では有価ベク
トルとしてv6とVgとが選択され、ベクトル回転を止
める時にゼロベクトルV7が選択されている。FIG. 4 shows the selection of the voltage vector to obtain the rotating magnetic field vector φ1. In order to make the locus of the tip (end point) of the rotating magnetic field vector φl approach a circle, it is necessary to
The sixth and second vectors Vr,, Vg, in a 30° interval
The second and third vectors V in the 30° to 90° interval,
V3. The third and first vectors V3, V in the 90° to 150° interval, the first and fifth vectors V in the 150° to 210° interval, V5. The fifth vector in the 210° to 270° interval
and the fourth vector V5, V4, and the fourth and sixth vectors V4. in the 270° to 360° interval. Select V6. In the 360° to 30° section of FIG. 4 shown in principle, v6 and Vg are selected as valuable vectors, and zero vector V7 is selected when vector rotation is stopped.
第1の比較器14の出力ビットが低レベルの時には、第
2のメモリM2が選択され、第1の比較器14の出力が
高レベルの時には第1のメモリM、が選択される。第2
の比較器22の出方が高レベルの期間にはクロックパル
スはANDゲート2oを通過してアドレスカウンタ1o
の入力パルストする。これにより、カウンタ10のnビ
ット(9ビツト)の値がアップ動作で増大し、第1のメ
モリM1のアドレスが順次に指定される。しかし、第2
の比較器22の出力が低レベルになると、アドレスカウ
ンタ10のタロツク入力が禁止され、アドレスカウンタ
はこの時点のアドレス指定を保持スる。例えば、第2図
に示す如くアドレス2でメモリMlのベクトルV6が読
み出されている時に、メモリ八12が選択されると、同
一のアドレス2におけるゼロベクトルV7(111)が
選択される。ゼロベクトルV7は第1の比較器14の出
力が低レベルの間発生し既け、比較出力が高レベルに戻
って再びカウンタ10にクロツクバルスヵ;入力し、カ
ウンタ10の出力が1段インクリメントされると、第1
のメモリM+のアドレス3の電圧ベクトルV2(010
)が選択される。ゼロベクトルaVo(000)とV、
(111)との2種類から成るが、スイッチ素子AI−
e2の切換えが少なくてすむ万のベクトルが選択される
。カウンタ10が10進1i00〜511に対応する2
進数を発生し終ると、0〜360度の全電圧ベクトルデ
ータが読み出され、逆変換回路5から三相の近似正弦波
電圧が発生し。When the output bit of the first comparator 14 is at a low level, the second memory M2 is selected, and when the output of the first comparator 14 is at a high level, the first memory M is selected. Second
During the period when the output of the comparator 22 is at a high level, the clock pulse passes through the AND gate 2o and is input to the address counter 1o.
input pulse. As a result, the value of n bits (9 bits) of the counter 10 is increased by the up operation, and the addresses of the first memory M1 are sequentially designated. However, the second
When the output of the comparator 22 becomes low level, the tally input of the address counter 10 is inhibited, and the address counter retains the current address designation. For example, if memory 812 is selected while vector V6 of memory M1 is being read at address 2 as shown in FIG. 2, zero vector V7 (111) at the same address 2 is selected. The zero vector V7 is already generated while the output of the first comparator 14 is at a low level, and when the comparison output returns to a high level, the clock pulse signal is again input to the counter 10, and the output of the counter 10 is incremented by one stage. , 1st
The voltage vector V2 (010
) is selected. Zero vector aVo(000) and V,
(111), the switch element AI-
A vector is selected that requires less switching of e2. 2 where counter 10 corresponds to decimal 1i00 to 511
After generating the base numbers, all voltage vector data from 0 to 360 degrees is read out, and the inverse conversion circuit 5 generates three-phase approximate sine wave voltages.
ライン26.27.28に接続される例えば三相交流モ
ータに円軌跡に近い回転磁界ベクトルが生じる。For example, a three-phase alternating current motor connected to lines 26, 27, 28 has a rotating magnetic field vector with a nearly circular trajectory.
〔実験結果〕
ROM9には3(50/2048度毎にスイッチングパ
ターン即ち有価ベクトル、ゼロベクトル。[Experimental Results] ROM 9 contains 3 (switching patterns, ie, valuable vectors and zero vectors, every 50/2048 degrees).
リプルデータを−it!込み、R=10.0.L=10
mHの負荷を出力ライン26.27.28に接続し、第
1図のコンデンサ70代りに470μFの平滑用電解コ
ンデンサを接続し2逆変換回路5け単なるPWM駆動し
て近似正弦波を出力させた場合の入力電源線1,2.3
における入力電流波形。Ripple data -it! Including, R=10.0. L=10
A mH load was connected to the output lines 26, 27, and 28, a 470 μF smoothing electrolytic capacitor was connected in place of the capacitor 70 in Figure 1, and the 2 inverse conversion circuit 5 was driven using simple PWM to output an approximate sine wave. Input power line 1, 2.3 in case
Input current waveform at .
直流ライン24.25の直流電圧波形、出力ライン26
.27.28の出力電流波形は第6図囚に示す通りであ
った。また、直流ライン24に平滑用コンデンサを接続
しないで5μFのバイパス用コンデンサ7を接続し、リ
プル検出ライン25及び変調回路18を省いた場合の第
6図囚と同一位置の入力電流波形、直流電圧波形、出力
電流波形を測定したところ、第6図ω)になった。まな
、第1図の本実施例に従う方式で第6図(4)と同一位
置の入力官、流波形、直流電圧波形、出力電流波形を測
定したところ、第6図(C)になった。第6図囚の出力
電流波形と第6図[株]の出力電流波形との比較から明
らかな如く第1図の回路によれば平滑用コンデンサを設
けた場合と芙質的に同一の出力を得ることができる。ま
た、入力電流波形及び入力力率の改善が可能になる。ま
た平滑用コンデンサを省くことがでさるのみでなく、こ
の充電用の抵抗や、これを短絡するスイッチ等を省くこ
とができ。DC voltage waveform of DC lines 24 and 25, output line 26
.. The output current waveforms of 27 and 28 were as shown in FIG. In addition, the input current waveform and DC voltage at the same position as in Figure 6 when a 5μF bypass capacitor 7 is connected without connecting a smoothing capacitor to the DC line 24 and the ripple detection line 25 and modulation circuit 18 are omitted. When the waveform and output current waveform were measured, they were as shown in Fig. 6 ω). When the input terminal, current waveform, DC voltage waveform, and output current waveform at the same position as in FIG. 6(4) were measured using the method according to the present embodiment shown in FIG. 1, the results were as shown in FIG. 6(C). As is clear from the comparison between the output current waveform in Figure 6 and the output current waveform in Figure 6, the circuit in Figure 1 produces an output that is qualitatively the same as when a smoothing capacitor is provided. Obtainable. Furthermore, it is possible to improve the input current waveform and input power factor. Moreover, not only can the smoothing capacitor be omitted, but the charging resistor and the switch that shorts it out can also be omitted.
装置の小型化が達成さnる。The device can be made smaller.
本発明は上述の実施例に限定さnるものでなく、例えば
次の変形が可能なものである。The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified, for example, as follows.
(a) スイッチング素子A+ = C2としてFE
Tを使用してもよい。(a) Switching element A+ = FE as C2
T may also be used.
(b) 電圧指令信号E1を出力電圧と基準値との誤
差出力としてもよい。(b) The voltage command signal E1 may be output as an error between the output voltage and the reference value.
(C) 周波数指令信号Cを出力に基づいて制御する
よ5にしてもよい。(C) The frequency command signal C may be controlled based on the output.
(d) 割算器160代りに減算回路を使用してリプ
ル補償した電圧指令信号dを形成してもよい。(d) Instead of the divider 160, a subtraction circuit may be used to form the ripple-compensated voltage command signal d.
(e) コンデンサ7を大容量の電解コンデンサとし
て逆変換回路5に平滑さ−r+4直流電圧を供給する場
合にも適用可能である。(e) It can also be applied to the case where the capacitor 7 is a large-capacity electrolytic capacitor and a smooth −r+4 DC voltage is supplied to the inverse conversion circuit 5.
(f) 特願昭61−47875号の回路方式におけ
る三角波発生回路の出力をインバータ出力波形の角度に
応じて変調するようにしてもよい。即ち、第1図の周波
数指令信号ライン23に、逆変換回路5の出力ライン2
6.27.28に接続さした交流モータの速度検出器の
出力と基準値との比較出力の絶対値を入力させるように
してもよい。なお、比較出力ラインには比例積分回路を
介挿する。(f) The output of the triangular wave generating circuit in the circuit system of Japanese Patent Application No. 61-47875 may be modulated according to the angle of the inverter output waveform. That is, the output line 2 of the inverse conversion circuit 5 is connected to the frequency command signal line 23 in FIG.
The absolute value of the comparison output between the output of the speed detector of the AC motor connected to 6.27.28 and a reference value may be input. Note that a proportional-integral circuit is inserted in the comparison output line.
(g) 第1図の比較器14を省き、比較器22の出
力をANDゲート11.13に入力させるようにしても
よい。(g) Comparator 14 in FIG. 1 may be omitted and the output of comparator 22 may be input to AND gate 11.13.
上述から明らかな如(本発明によnば、逆変換回路の出
力波形を容易に制御することが可能になる。As is clear from the above (according to the present invention), it becomes possible to easily control the output waveform of the inverse conversion circuit.
第1図は本発明の実施例に係わる周波数変換装置を示す
ブロツク図、
第2図は第1図のROMの内容の一部を原理的に示す図
、
第3図は電圧ベクトルを示す図、
第4図は回転磁界ベクトルを示す図、
第5図は第1図の各部の状態を示す波形図、第6図は第
1図及び比較例の各部の波形図である。
1.2.3・・・電諒線、4・・・整流回路、5・・・
逆変換[i15. 7・・・バイパス用コンデンサ、9
・・・ROM。
14・・・第1の比較器、16・・・割算器、17・・
・電圧指令信号ライン、22・・・第2の比較器、25
・・・リプル検出ライン。FIG. 1 is a block diagram showing a frequency converter according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a part of the contents of the ROM in FIG. 1 in principle, and FIG. 3 is a diagram showing voltage vectors. FIG. 4 is a diagram showing the rotating magnetic field vector, FIG. 5 is a waveform diagram showing the state of each part in FIG. 1, and FIG. 6 is a waveform diagram of each part in FIG. 1 and a comparative example. 1.2.3... Power line, 4... Rectifier circuit, 5...
Inverse transformation [i15. 7... Bypass capacitor, 9
...ROM. 14...first comparator, 16...divider, 17...
-Voltage command signal line, 22...second comparator, 25
...Ripple detection line.
Claims (1)
パルス幅変調状態に断続することによつて交流電圧に変
換する逆変換回路と、 前記逆変換回路から近似正弦波電圧を得ることができる
ように前記複数のスイッチング素子を一括制御するため
の有値及び零電圧ベクトルデータが書き込まれているメ
モリと、 前記メモリから電圧ベクトルデータを読み出すためのア
ドレスカウンタと、 前記アドレスカウンタのためのクロック発振器と、 前記クロック発振器の出力クロックパルスの前記アドレ
スカウンタに対する供給時間幅をインバータ出力波形の
角度に応じて変える手段と を備えていることを特徴とするインバータ装置。[Scope of Claims] [1] An inverse conversion circuit that converts an input DC voltage into an AC voltage by intermittent pulse width modulation using a plurality of switching elements, and an approximate sine wave voltage from the inverse conversion circuit. a memory in which value and zero voltage vector data are written for collectively controlling the plurality of switching elements so as to obtain the voltage vector data; an address counter for reading voltage vector data from the memory; and the address counter An inverter device comprising: a clock oscillator for the clock oscillator; and means for changing a supply time width of an output clock pulse of the clock oscillator to the address counter according to an angle of an inverter output waveform.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62249331A JP2593081B2 (en) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | Inverter device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62249331A JP2593081B2 (en) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | Inverter device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0191669A true JPH0191669A (en) | 1989-04-11 |
JP2593081B2 JP2593081B2 (en) | 1997-03-19 |
Family
ID=17191422
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP62249331A Expired - Lifetime JP2593081B2 (en) | 1987-10-01 | 1987-10-01 | Inverter device |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62207196A (en) * | 1986-03-05 | 1987-09-11 | Sanken Electric Co Ltd | Motor control system using inverter |
-
1987
- 1987-10-01 JP JP62249331A patent/JP2593081B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS62207196A (en) * | 1986-03-05 | 1987-09-11 | Sanken Electric Co Ltd | Motor control system using inverter |
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