JPH02179277A - Method and device for controlling power converter - Google Patents

Method and device for controlling power converter

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JPH02179277A
JPH02179277A JP63331482A JP33148288A JPH02179277A JP H02179277 A JPH02179277 A JP H02179277A JP 63331482 A JP63331482 A JP 63331482A JP 33148288 A JP33148288 A JP 33148288A JP H02179277 A JPH02179277 A JP H02179277A
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JP
Japan
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current
dead time
power converter
compensation
offset
Prior art date
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Application number
JP63331482A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuto Yanagida
靖人 柳田
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To easily and accurately perform compensation by adding an offset current to a current value in a discrete-time system discriminating a current direction and performing the dead time compensation. CONSTITUTION:A power converter control device is constituted of a control arithmetic part, dead time compensation part 2, PWM signal modulation part, dead time setter part and a current detector. This compensation part 2 is provided with registers 2a to 2b, zero cross detecting circuit 2c, current direction detecting circuit 2d, selector 2e and arithmetic parts 2g, 2m. As the result, being based on a voltage command value, by obtaining a PWM signal to be supplied to an inverter setting the dead time, switching action is performed obtaining a faithful output.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は電力変換器制御方法およびその装置に関し、
さらに詳細にいえば、複数のスイッチング素子をブリッ
ジ接続することにより構成され、直流を交流に変換する
電力変換器を離散時間系システムによりフィードバック
制御する電力変換器制御方法およびその装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a power converter control method and device,
More specifically, the present invention relates to a power converter control method and apparatus for feedback-controlling a power converter configured by bridge-connecting a plurality of switching elements and converting direct current to alternating current using a discrete time system.

〈従来の技術、および発明が解決しようとする課題〉 従来から電動機等を駆動するために直流を交流に変換す
る電力変換器が広く使用されている。そして、電力変換
器を制御する方法としてパルス幅変調信号(以下、PW
M信号と略称する)をゲート信号として供給する方法が
一般的に採用されている。
<Prior Art and Problems to be Solved by the Invention> Power converters that convert direct current to alternating current in order to drive electric motors and the like have been widely used. As a method of controlling the power converter, a pulse width modulation signal (hereinafter referred to as PW
Generally, a method is adopted in which a gate signal (abbreviated as M signal) is supplied as a gate signal.

この場合において、選択的に導通されるべき1対のスイ
ッチング素子が、スイッチング動作の遅れに起因して、
共に導通させられてしまうという不都合を解消させるた
めに、第5図に示すように、両スイッチング素子の導通
期間を若干ずらせてスイッチング動作させるようにして
いる(以下、このずれ時間をデッドタイムと称する)。
In this case, the pair of switching elements to be selectively turned on, due to the delay in the switching operation,
In order to eliminate the inconvenience of both being rendered conductive, as shown in Figure 5, the conduction periods of both switching elements are slightly shifted during switching operation (hereinafter, this time difference is referred to as dead time). ).

尚、第5図Aは三角波キャリア波形および電圧指令値を
示し、同図Bは三角波キャリア波形および電圧指令値に
基づいて生成されたスイッチングパルス波形を示し、同
図C,Dは互に直列接続された1対のスイッチング素子
のスイッチング状態を示している。そして、第5図C,
D中Tdがデッドタイムである。
In addition, FIG. 5A shows a triangular wave carrier waveform and a voltage command value, FIG. 5B shows a switching pulse waveform generated based on the triangular wave carrier waveform and voltage command value, and FIG. The switching states of a pair of switching elements are shown. And, Fig. 5C,
Td during D is dead time.

このように各スイッチング素子を制御することにより、
スイッチング素子同士の短絡を確実に阻止することがで
きるのであるが、上記デッドタイムTdの期間は両スイ
ッチング素子が遮断状態であるから、電流制御を全く行
なうことができない。
By controlling each switching element in this way,
Although it is possible to reliably prevent a short circuit between the switching elements, since both switching elements are in a cut-off state during the dead time Td, no current control can be performed at all.

この結果、デッドタイムTdの期間において電流波形の
歪が発生し、特に電流値が小さいゼロクロス近傍におい
ては到底無視し得ない電流波形の歪となる。
As a result, distortion of the current waveform occurs during the dead time Td, and especially near zero cross where the current value is small, the distortion of the current waveform becomes impossible to ignore.

また、上記各スイッチング素子のスイッチング状態に基
づいて得られる出力電圧波形は第5図E。
Further, the output voltage waveform obtained based on the switching state of each switching element is shown in FIG. 5E.

Fの何れかになる。即ち、スイッチング素子同士の接続
点から負荷に向かって電流が流れる場合には同図Eに示
すように遮断期間の割合が大きくなり、導通期間と遮断
期間とを考慮した1サイクルの出力電圧が電圧指令値よ
りも小さくなる。逆に、負荷からスイッチング素子同士
の接続点に向かって電流が流れる場合には同図Fに示す
ように導通期間の割合が大きくなり、導通期間と遮断期
間とを考慮した1サイクルの出力電圧が電圧指令値より
も大きくなる。即ち、前者の場合には出力電圧Vが、 V −VL −(VTd−VTL)        ・
(1)となり、後者の場合には V −VL + (VTd−VTL)        
−=(2)(但し、VLは電圧指令値、VTdはデッド
タイムに起因する電圧降下、VTLはスイッチング素子
のスイッチング遅れに起因する電圧降下)となる。
It will be either F. In other words, when current flows from the connection point between the switching elements toward the load, the ratio of the cutoff period becomes large, as shown in E in the figure, and the output voltage of one cycle, taking into account the conduction period and the cutoff period, becomes the voltage. becomes smaller than the command value. Conversely, when current flows from the load toward the connection point between the switching elements, the ratio of the conduction period increases as shown in F in the same figure, and the output voltage of one cycle, taking into account the conduction period and the cutoff period, becomes It becomes larger than the voltage command value. That is, in the former case, the output voltage V is V - VL - (VTd - VTL)
(1), and in the latter case V −VL + (VTd−VTL)
-=(2) (where VL is the voltage command value, VTd is the voltage drop due to dead time, and VTL is the voltage drop due to switching delay of the switching element).

したがって、上記各式の第2項の影響を打消すように電
圧指令値VLを変化させることにより、デッドタイムの
存在に拘らず出力電圧を正確に制御することができる。
Therefore, by changing the voltage command value VL so as to cancel the influence of the second term in each of the above equations, the output voltage can be accurately controlled regardless of the presence of dead time.

具体的には、 ■ 各相のPWM信号出力電圧を検出してPwMパルス
信号電圧指令値とを比較し、PWM信号出力電圧検出値
の偏差をPWM出力電圧指令値に加算する方法、 ■ 各相の出力電流極性を検出し、出力電流の極性に対
応して上記各式の第2項の影響を打消すことができる所
定値を出力電圧指令値に加算する方法、および ■ 回転磁界座標系の電流指令値と一次角周波数指令値
とに基づいて出力電圧歪を補償すべき補償電圧値を算出
し、回転磁界座標系の電圧指令値に加算する方法 が提案されている。
Specifically, ■ a method of detecting the PWM signal output voltage of each phase, comparing it with the PwM pulse signal voltage command value, and adding the deviation of the PWM signal output voltage detection value to the PWM output voltage command value; A method of detecting the output current polarity of and adding a predetermined value corresponding to the polarity of the output current that can cancel the influence of the second term of each of the above equations to the output voltage command value; A method has been proposed in which a compensation voltage value for compensating for output voltage distortion is calculated based on a current command value and a primary angular frequency command value, and is added to a voltage command value in a rotating magnetic field coordinate system.

しかし、上記■の方法を採用する場合には、アナログ・
ディジタル変換器(以下、A/D変換器と略称する)等
が必須になる関係上、構成が著しく複雑化するという問
題があるのみならず、スイッチングノイズ等の影響を受
けてPWM出力電圧検出値が誤差を含むことになり、デ
ッドタイムの影響を正確には補償することができなくな
ってしまうという問題がある。
However, when adopting method ■ above, analog
Since a digital converter (hereinafter referred to as an A/D converter) is required, there is a problem that the configuration becomes extremely complicated, and the PWM output voltage detection value is affected by switching noise etc. contains an error, and there is a problem in that it is no longer possible to accurately compensate for the effects of dead time.

上記■の方法を採用する場合には、電流極性を正確に検
出することが著しく困難であり、この結果、デッドタイ
ムの影響を増長するような補償がなされる可能性があり
、かえってリップルを増加させてしまうという問題があ
る。特に、離散時間系システムを採用した場合において
は、電流極性を検出するタイミングと、検出された電流
極性に基づく補償が行なわれるタイミングとが必然的に
ずれてしまい、この結果、デッドタイムの影響を増長す
るような補償がなされる可能性がある。
When adopting the above method (■), it is extremely difficult to accurately detect the current polarity, and as a result, compensation may be made that increases the effect of dead time, which may actually increase the ripple. There is a problem with letting it happen. In particular, when a discrete time system is adopted, the timing at which current polarity is detected and the timing at which compensation is performed based on the detected current polarity inevitably lag, and as a result, the effects of dead time are reduced. Compensation may be made in an accretive manner.

上記■の方法を採用する場合には、電流指令値および一
次角周波数指令値に基づいて出力電圧歪の発生を予測し
、この予測に基づいて補償を行なうフィードフォワード
補償を採用しているので、必ずしも正確な補償を行なう
ことができるという保障がない。
When adopting method (■) above, feedforward compensation is adopted in which the occurrence of output voltage distortion is predicted based on the current command value and the primary angular frequency command value, and compensation is performed based on this prediction. There is no guarantee that accurate compensation can be provided.

〈発明の目的〉 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
離散時間系システムによる電力変換器制御を行なう場合
において、著しく簡単に、かつ正確にデッドタイムの影
響を補償することができる電力変換器制御方法およびそ
の装置を提供することを目的としている。
<Object of the invention> This invention was made in view of the above problems,
It is an object of the present invention to provide a power converter control method and apparatus that can extremely easily and accurately compensate for the effects of dead time when controlling a power converter using a discrete time system.

く課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この発明の電力変換器制
御方法は、離散的に得られる電流値に対して、電流方向
を実電流と等しくするオフセット電流を加え、オフセッ
ト電流が加えられた電流値に基づいて電流の方向を判別
し、電流の方向に基づいてデッドタイム補償を行なう方
法である。
Means for Solving the Problems> In order to achieve the above object, the power converter control method of the present invention applies an offset current to the discretely obtained current value to make the current direction equal to the actual current. In addition, this method determines the direction of the current based on the current value to which an offset current is added, and performs dead time compensation based on the direction of the current.

但し、上記オフセット電流としては、離散的に得られる
電流値に基づいてゼロクロスが検出された後に設定され
るものであることが好ましい。
However, the offset current is preferably set after a zero cross is detected based on discretely obtained current values.

上記の目的を達成するための、この発明の電力変換器制
御装置は、離散的に得られる電流値に対して、電流方向
を実電流と等しくするオフセット電流を加える電流値補
正手段と、オフセット電流が加えられた電流値に基づい
て電流の方向を判別する方向判別手段と、電流の方向に
基づいてデッドタイム補償を行なうデッドタイム補償手
段とを有している。
In order to achieve the above object, the power converter control device of the present invention includes a current value correction means for adding an offset current to the discretely obtained current value to make the current direction equal to the actual current; The present invention includes a direction determining means for determining the direction of current based on the current value to which the current is applied, and a dead time compensating means for performing dead time compensation based on the direction of the current.

く作用〉 以上の電力変換器制御方法であれば、直流を交流に変換
する電力変換器を離散時間系システムによりフィードバ
ック制御する場合において、離散時間系システムにより
離散的に得、得られた電流値に対して、電流方向を実電
流と等しくするオフセット電流を加え、オフセット電流
が加えられた電流値に基づいて電流の方向を、時間遅れ
等の影響を排除して正確に判別することができる。した
がって、このようにして判別された電流の方向に基づい
てデッドタイム補償を行なうことにより、デッドタイム
の影響を完全に打消すことができる。
Effect〉 With the above power converter control method, when a power converter that converts direct current to alternating current is feedback-controlled by a discrete time system, the current value obtained discretely by the discrete time system is By adding an offset current that makes the current direction equal to the actual current, the direction of the current can be accurately determined based on the current value to which the offset current is added, eliminating the influence of time delays and the like. Therefore, by performing dead time compensation based on the current direction determined in this manner, the influence of dead time can be completely canceled.

そして、上記オフセット電流が、離散的に得られる電流
値に基づいてゼロクロスが検出された後に設定されるも
のであれば、ゼロクロスが検出される毎に極性が異なる
オフセット電流を交互に設定することができ、検出され
たゼロクロスに続く所定範囲においてデッドタイムの影
響を完全に打消すべくデッドタイム補償を行なうことが
できる。
If the offset current is set after a zero crossing is detected based on discretely obtained current values, it is possible to alternately set offset currents with different polarities each time a zero crossing is detected. Therefore, dead time compensation can be performed to completely cancel out the effects of dead time in a predetermined range following the detected zero crossing.

以上の構成の電力変換器制御装置であれば、直流を交流
に変換する電力変換器を離散時間系システムによりフィ
ードバック制御する場合において、離散的に得られる電
流値に対して、電流値補正手段により、電流方向を実電
流と等しくするオフセット電流を加え、オフセット電流
が加えられた電流値に基づいて方向判別手段により電流
の方向を、時間遅れ等の影響を排除して正確に判別し、
判別された電流の方向に基づいてデッドタイム補償手段
によりデッドタイム補償を行なうことにより、デッドタ
イムの影響を完全に打消すことができる。
With the power converter control device having the above configuration, when a power converter that converts DC to AC is feedback-controlled by a discrete time system, the current value correction means is used to adjust the discretely obtained current values. , adding an offset current that makes the current direction equal to the actual current, and accurately determining the direction of the current by a direction determining means based on the current value to which the offset current is added, eliminating the influence of time delay, etc.;
By performing dead time compensation by the dead time compensating means based on the determined direction of the current, the influence of dead time can be completely canceled.

そして、全体として比較的簡単な構成で高精度のデッド
タイム補償を達成することができる。
In addition, highly accurate dead time compensation can be achieved with a relatively simple overall configuration.

〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。<Example> Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings showing examples.

第2図はこの発明の電力変換器制御装置の一実施例の電
気的構成を示す概略ブロック図であり、電流指令値!*
を人力として必要な演算を施すことにより電圧指令値V
*を得る制御演算部(1)と、電圧指令値■*に対して
デッドタイム補償を施し、補償後の電圧指令値V*を得
るデッドタイム補償部■と、電圧指令値V*に基づいて
PWM信号を得る変調部(3)と、PWM信号に対して
デッドタイムを設定するデッドタイム設定部(4)と、
デッドタイムが設定されたPWM信号に基づいてスイッ
チング動作を行なうインバータ(5)と、インバータ(
5)と電動機のとの間に介挿された電流検出器(6)と
を有している。そして、電流検出器(6)により離散的
に得られる電流検出信号をデッドタイム補償部(2)に
フィードバックしているとともに、制御演算部(1)の
入力側にフィードバックしている。
FIG. 2 is a schematic block diagram showing the electrical configuration of an embodiment of the power converter control device of the present invention, and shows the current command value! *
By manually performing the necessary calculations, the voltage command value V
A control calculation section (1) that obtains the voltage command value V*, a dead time compensation section ■ that performs dead time compensation on the voltage command value ■* and obtains the voltage command value V* after compensation, and a dead time compensation section ■ that obtains the voltage command value V* after compensation. a modulation section (3) for obtaining a PWM signal; a dead time setting section (4) for setting a dead time for the PWM signal;
An inverter (5) that performs a switching operation based on a PWM signal with a dead time set;
5) and a current detector (6) inserted between the electric motor. The current detection signal obtained discretely by the current detector (6) is fed back to the dead time compensator (2) and also fed back to the input side of the control calculation unit (1).

第1図はデッドタイム補償部(2)の構成を詳細に示す
ブロック図であり、2種類の電圧指令補償値をそれぞれ
保持しているレジスタ(2a) (2b)と、ゼロクロ
ス検出回路(2C)と、ゼロクロス前の電流の方向を検
出する電流方向検出回路(2d)と、電流方向検出回路
(2d)により検出された電流方向に基づいて該当する
レジスタを選択するセレクタ(2e)と、ゼロクロス検
出回路(2c)から出力されるゼロクロス検出信号に基
づいて、セレクタ(2e)により選択されているレジス
タの内容を一時的に保持するレジスタ(2r)と、電圧
指令値1本およびレジスタ(2f)の内容に基づいて補
償演算を行なう演算部(2g)とを有している。さらに
、2種類のオフセット値をそれぞれ保持しているレジス
タ(2h)(21)と、検出された電流方向に基づいて
該当するレジスタ(2h) (21)を選択するセレク
タ(2j)と、ゼロクロス検出信号に基づいて、セレク
タ(2j)により選択されているレジスタの内容を一時
的に保持するレジスタ(2k)と、サンプリングされた
電流値およびレジスタ(2k)の内容を加算してゼロク
ロス検出回路(2c)に供給する演算部(2m)とを有
している。
Figure 1 is a block diagram showing in detail the configuration of the dead time compensator (2), including registers (2a) (2b) that hold two types of voltage command compensation values, and a zero-cross detection circuit (2C). , a current direction detection circuit (2d) that detects the direction of the current before zero crossing, a selector (2e) that selects a corresponding register based on the current direction detected by the current direction detection circuit (2d), and zero crossing detection. Based on the zero cross detection signal output from the circuit (2c), a register (2r) temporarily holds the contents of the register selected by the selector (2e), one voltage command value and a register (2f). It has a calculation section (2g) that performs compensation calculation based on the content. Furthermore, there are registers (2h) (21) that hold two types of offset values, a selector (2j) that selects the corresponding register (2h) (21) based on the detected current direction, and zero cross detection. Based on the signal, the register (2k) temporarily holds the contents of the register selected by the selector (2j), and the zero-cross detection circuit (2c) adds the sampled current value and the contents of the register (2k). ).

以上の構成の電力変換器制御装置の動作は次のとおりで
ある。
The operation of the power converter control device having the above configuration is as follows.

電流指令値I*から検出電流値Iを減算した値を制御演
算部(1)に供給することにより対応する電圧指令値1
本が得られ、この電圧指令値V*に対してデッドタイム
補償部0によりデッドタイム補償を施すことにより、補
償後の電圧指令値V*が得られる。したがって、この電
圧指令値V*に基づいてPWM信号を得、デッドタイム
Tdを設定したインバータ6)に供給することにより、
上記電圧指令値V*に忠実な出力を得るべくスイッチン
グ動作を行なわせることができる。この結果、電動機(
7)を指令値に忠実に動作させることができる。
The corresponding voltage command value 1 is obtained by supplying the value obtained by subtracting the detected current value I from the current command value I* to the control calculation unit (1).
By performing dead time compensation on this voltage command value V* by the dead time compensator 0, a compensated voltage command value V* is obtained. Therefore, by obtaining a PWM signal based on this voltage command value V* and supplying it to the inverter 6) with a dead time Td set,
A switching operation can be performed to obtain an output faithful to the voltage command value V*. As a result, the electric motor (
7) can be operated faithfully to the command value.

即ち、上記電圧指令値1本は、上記(1)■式における
vLに相当し、デッドタイムTdが設定されることに伴
なう電圧の変動幅は、上記(1)■式における±(V 
Td−V TL)になる。したがって、デッドタイム補
償部■から出力される電圧指令値1本が、v * −V
 * 壬(VTd −VTL)となれば、デッドタイム
設定に伴なう電圧の変動を確実に補償できる。
That is, one voltage command value above corresponds to vL in the above equation (1).
Td-V TL). Therefore, one voltage command value output from the dead time compensator ■ is v * −V
* If it is (VTd - VTL), voltage fluctuations caused by dead time setting can be reliably compensated for.

第2図および第3図に示す波形図を参照しながらさらに
詳細に説明する。
This will be explained in more detail with reference to the waveform diagrams shown in FIGS. 2 and 3.

電流検出器(6)により離散的に得られる電流検出信号
に基づいて第3図中破線で示す検出電流波形が得られる
。この検出電流波形は、サンプリング時間等により定ま
る所定時間だけ実電流(第3図中実線参照)よりも遅れ
た状態である。したがって、そのままでは、実電流のゼ
ロクロスをリアルタイムで検出することは不可能であり
、ゼロクロス近傍における実電流の極性を正確に検出す
ることも不可能である。しかし、実電流に対する検出電
流の関係は所定時間だけ遅れているだけであり、したが
って、−旦ゼロクロスが検出された後は、検出電流に対
して所定のオフセット電流を加味することにより、ゼロ
クロスが実電流と一致する補正電流(第3図中二点鎖線
参照)を得ることができる。
A detected current waveform shown by a broken line in FIG. 3 is obtained based on the current detection signal discretely obtained by the current detector (6). This detected current waveform lags behind the actual current (see the solid line in FIG. 3) by a predetermined time determined by the sampling time and the like. Therefore, as it is, it is impossible to detect the zero crossing of the actual current in real time, and it is also impossible to accurately detect the polarity of the actual current in the vicinity of the zero crossing. However, the relationship between the detected current and the actual current is only delayed by a predetermined time. Therefore, once the zero cross is detected, the zero cross can be realized by adding a predetermined offset current to the detected current. A correction current (see the two-dot chain line in FIG. 3) that matches the current can be obtained.

即ち、実電流の極性に対応させてレジスタ(2a)(2
b)に予め電圧指令補償値上(V Td−V TL)を
格納しておけばよく、以下のようにして正確なデッドタ
イム補償を施すことができる。
That is, the registers (2a) (2) are set in correspondence with the polarity of the actual current.
b) It is sufficient to store the voltage command compensation value (V Td - V TL) in advance, and accurate dead time compensation can be performed as follows.

先ず、ゼロクロスが検出される前のタイミングにおいて
電流方向検出回路(2d)により電流の極性を検出し、
検出された電流方向に基づいてセレクタ(2e)を動作
させることにより該当するレジスタを選択する。また、
サンプリング電流値については、セレクタ(2j)によ
り選択されたオフセット値を加算した状態でゼロクロス
検出回路(2c)に供給される。その後は、ゼロクロス
検出回路(2C)からゼロクロス検出信号が出力された
タイミングで、セレクタ(2e)により選択されている
レジスタの内容をレジスタ(2f)に−時的に保持させ
るとともに、他方のオフセット値をセレクタ(2j)に
より選択する。
First, the polarity of the current is detected by the current direction detection circuit (2d) at a timing before the zero crossing is detected,
The corresponding register is selected by operating the selector (2e) based on the detected current direction. Also,
The sampling current value is supplied to the zero-crossing detection circuit (2c) with the offset value selected by the selector (2j) added thereto. Thereafter, at the timing when the zero-crossing detection signal is output from the zero-crossing detection circuit (2C), the contents of the register selected by the selector (2e) are temporarily held in the register (2f), and the other offset value is is selected by the selector (2j).

したがって、電圧指令値V*およびレジスタ(2r)の
内容に基づいて演算部(2g)において必要な補償演算 v*−V*±(V Td−V TL) を行なうことにより、デッドタイムTdの影響を打消し
得る電圧指令値■*を得ることができる。
Therefore, by performing the necessary compensation calculation v*-V*±(V Td-V TL) in the calculation unit (2g) based on the voltage command value V* and the contents of the register (2r), the influence of dead time Td can be reduced. It is possible to obtain a voltage command value ■* that can cancel out.

また、以上の一連の動作は電流波形の半周期毎に行なわ
れるのであり、オフセット値を加算したサンプリング電
流値に基づいてゼロクロスを検出するようにしているの
であるから、時間遅れを伴なうことなく正確な電流の極
性を識別することができ、全範囲にわたって良好なデッ
ドタイム補償を達成することができる。
In addition, the above series of operations is performed every half cycle of the current waveform, and zero crossings are detected based on the sampled current value with the offset value added, so there may be a time delay. The precise current polarity can be identified without any problems, and good dead-time compensation can be achieved over the entire range.

第3図は理想的な正弦波状の実電流が流れている場合を
示しているが、一般的に実電流はノイズ等の影響を受け
ている関係上、理想的な波形のゼロクロス近傍で複数回
極性が反転する可能性が高いのであるが、上記の電力変
換器制御装置を採用することにより、このような場合に
も正確にデッドタイム補償を行なわせることができる。
Figure 3 shows the case where an ideal sine wave-like real current is flowing, but since the real current is generally influenced by noise etc., it occurs multiple times near the zero cross of the ideal waveform. Although there is a high possibility that the polarity will be reversed, by employing the power converter control device described above, dead time compensation can be performed accurately even in such a case.

第4図はこの発明の電力変換器制御方法の一実施例を示
すフローチャートであり、ステップ■においてインバー
タ(5)から電動機(6)に供給される電流値をサンプ
リングし、ステップ■において既に電流の極性が識別さ
れているか否かを判別する。
FIG. 4 is a flowchart showing an embodiment of the power converter control method of the present invention, in which the current value supplied from the inverter (5) to the electric motor (6) is sampled in step Determine whether polarity is identified.

もし極性が識別されていなければステップ■においてサ
ンプリングデータに基づいて電流の極性を識別し、ステ
ップ■において、検出電流の遅れを補償するための2つ
のオフセット値の何れかを極性に基づいて選択し、ステ
ップ■において電圧指令値に対してデッドタイムを設定
してインバータ6)のスイッチングタイミングを制御し
、再びステップ■の処理を行なう。
If the polarity is not identified, the polarity of the current is identified based on the sampling data in step 2, and in step 2, one of two offset values to compensate for the delay in the detected current is selected based on the polarity. , In step (2), a dead time is set for the voltage command value to control the switching timing of the inverter 6), and the process in step (2) is performed again.

また、ステップ■において電流の極性が既に検出されて
いると判別された場合には、ステップ■において、サン
プリングデータに、電流の極性に基づいて定まるオフセ
ット値を加算した値に基づいてゼロクロスが検出された
か否かを判別し、ゼロクロスが検出されていなければ、
ステップ■において、以前の電流の極性に基づいて該当
するオフセット値を選択し、ステップ■において、電圧
指令値■*に選択されたデッドタイム補償電圧値±(V
 Td−V TL)の何れり)を加算してデッドタイム
補償がなされた電圧指令値V本を算出し、ステップ■に
おいてデッドタイムTdを設定して上記電圧指令値V*
に基づくインバータ(5)のスイッチング制御を行なう
。その後は、再びステップ■の処理を行なう。上記ステ
ップ■においてゼロクロスが検出されたと判別された場
合には、ステップ[相]において他方のオフセット値を
選択した後、ステップ■の処理を行なう。
Furthermore, if it is determined in step ■ that the polarity of the current has already been detected, a zero cross is detected in step ■ based on the value obtained by adding an offset value determined based on the polarity of the current to the sampling data. If zero crossing is not detected,
In step ■, the corresponding offset value is selected based on the polarity of the previous current, and in step ■, the dead time compensation voltage value ±(V
Td - V TL) is added to calculate V voltage command values with dead time compensation, and in step 2, the dead time Td is set and the above voltage command value V*
The switching control of the inverter (5) is performed based on the following. After that, the process of step (2) is performed again. If it is determined in step (2) that a zero cross has been detected, the other offset value is selected in step [phase], and then the process in step (2) is performed.

したがって、電流の極性が反転する毎にオフセット値を
変化させて実電流のゼロクロスのタイミングを正確に検
出することができる。この結果、離散系システムである
にも拘らず電流の極性が変化した場合における検出遅れ
を解消させることができ、正確なデッドタイム補償を行
なうことができる。
Therefore, by changing the offset value every time the polarity of the current is reversed, it is possible to accurately detect the zero-crossing timing of the actual current. As a result, although it is a discrete system, it is possible to eliminate the detection delay when the polarity of the current changes, and it is possible to perform accurate dead time compensation.

尚、この発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば、−旦電流の極性を検出した後は、ゼロクロス
検出毎に選択されるオフセット値を自動的に切替えるこ
とが可能であるほか、この発明の要旨を変更しない範囲
内において種々の設if変更を施すことが可能である。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments; for example, after detecting the polarity of the current, it is possible to automatically switch the offset value selected each time a zero cross is detected. , it is possible to make various changes to the configuration without changing the gist of the invention.

〈発明の効果〉 以上のように第1の発明は、離散時間系システムにより
離散的に得られた電流値に対して、電流方向を実電流と
等しくするオフセット電流を加え、オフセット電流が加
えられた電流値に基づいて電流の方向を判別することが
でき、このようにして判別された電流の方向に基づいて
デッドタイム補償を行なうことにより、デッドタイムの
影響を完全に打消すことができるという特有の効果を奏
する。
<Effects of the Invention> As described above, the first invention adds an offset current that makes the current direction equal to the actual current to the current value discretely obtained by the discrete time system, and the offset current is added. The direction of the current can be determined based on the current value determined in this way, and by performing dead time compensation based on the determined current direction, it is possible to completely cancel out the effects of dead time. It has a unique effect.

第2の発明は、ゼロクロスが検出される毎に極性が異な
るオフセット電流を交互に設定することができ、検出さ
れたゼロクロスに続く所定範囲においてデッドタイムの
影響を完全に打消すべくデッドタイム補償を行なうこと
ができるという特有の効果を奏する。
The second invention is capable of alternately setting offset currents with different polarities each time a zero cross is detected, and performs dead time compensation to completely cancel out the effects of dead time in a predetermined range following the detected zero cross. It has the unique effect of being able to

第3の発明は、離散時間系システムにより離散的に得ら
れた電流値に対して、電流方向を実電流と等しくするオ
フセット電流を加え、オフセット電流が加えられた電流
値に基づいて電流の方向を判別することができ、このよ
うにして判別された電流の方向に基づいてデッドタイム
補償を行なうことにより、デッドタイムの影響を完全に
打消すことができ、しかも全体として比較的簡単な構成
とすることができるという特有の効果を奏する。
The third invention adds an offset current that makes the current direction equal to the actual current to the current value discretely obtained by the discrete time system, and determines the current direction based on the current value to which the offset current is added. By performing dead time compensation based on the direction of the current determined in this way, the effect of dead time can be completely canceled out, and the overall configuration is relatively simple. It has the unique effect of being able to

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の最も要部であるデッドタイム補償部
の構成の一実施例を詳細に示すブロック図、 第2図はこの発明の電力変換器制御装置の一実施例の電
気的構成を示す概略ブロック図、第3図は電流極性検出
の遅れを解消させる原理を説明する電流波形図、 第4図はこの発明の電力変換器制御方法の一実施例を示
すフローチャート、 第5図はデッドタイムおよびその影響を説明するタイミ
ングチャート。 ■・・・デッドタイム補償部、 (2C)・・・ゼロクロス検出回路、 (2d)・・・電流方向検出回路、(2g) (2m)
・・・演算部、6)・・・インバータ
FIG. 1 is a block diagram showing in detail an embodiment of the configuration of the dead time compensator, which is the most important part of the present invention, and FIG. 2 shows the electrical configuration of an embodiment of the power converter control device of the present invention. 3 is a current waveform diagram illustrating the principle of eliminating the delay in current polarity detection. FIG. 4 is a flowchart showing an embodiment of the power converter control method of the present invention. Timing chart explaining time and its effects. ■...Dead time compensation section, (2C)...Zero cross detection circuit, (2d)...Current direction detection circuit, (2g) (2m)
...Arithmetic unit, 6)...Inverter

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、複数のスイッチング素子をブリッジ接 続することにより構成され、直流を交流 に変換する電力変換器(5)を離散時間系システムによ
りフィードバック制御する電 力変換器制御方法において、離散的に得 られる電流値に対して、電流方向を実電 流と等しくするオフセット電流を加え、 オフセット電流が加えられた電流値に基 づいて電流の方向を判別し、電流の方向 に基づいてデッドタイム補償を行なうこ とを特徴とする電力変換器制御方法。 2、オフセット電流が、離散的に得られる 電流値に基づいてゼロクロスが検出され た後に設定される上記特許請求の範囲第 1項記載の電力変換器制御方法。 3、複数のスイッチング素子をブリッジ接 続することにより構成され、直流を交流 に変換する電力変換器(5)を離散時間系システムによ
りフィードバック制御する電 力変換器制御装置において、離散的に得 られる電流値に対して、電流方向を実電 流と等しくするオフセット電流を加える 電流値補正手段(2m)と、オフセット電流が加えられ
た電流値に基づいて電流の方 向を判別する方向判別手段(2c)(2d)と、電流の
方向に基づいてデッドタイム補償 を行なうデッドタイム補償手段(2g)とを有すること
を特徴とする電力変換器制御 装置。
[Claims] 1. In a power converter control method that performs feedback control of a power converter (5) configured by bridge-connecting a plurality of switching elements and converts direct current to alternating current using a discrete time system, An offset current that makes the current direction equal to the actual current is added to the current value obtained by the method, the direction of the current is determined based on the current value with the offset current added, and dead time compensation is performed based on the current direction. A power converter control method characterized by performing the following. 2. The power converter control method according to claim 1, wherein the offset current is set after a zero crossing is detected based on discretely obtained current values. 3. Current values obtained discretely in a power converter control device that is configured by bridge-connecting multiple switching elements and performs feedback control of a power converter (5) that converts direct current to alternating current using a discrete time system. , current value correction means (2m) that adds an offset current to make the current direction equal to the actual current, and direction determination means (2c) (2d) that determines the direction of the current based on the current value to which the offset current is added. ) and dead time compensation means (2g) for performing dead time compensation based on the direction of current.
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