JPH03143287A - 電圧形インバータの制御方法 - Google Patents
電圧形インバータの制御方法Info
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- JPH03143287A JPH03143287A JP1278403A JP27840389A JPH03143287A JP H03143287 A JPH03143287 A JP H03143287A JP 1278403 A JP1278403 A JP 1278403A JP 27840389 A JP27840389 A JP 27840389A JP H03143287 A JPH03143287 A JP H03143287A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 25
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 17
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 5
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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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〕
本発明はパルス幅変調インバータ（以下ＰＷＭインバー
タと称する）の出力電圧を制御する方法に関する。
タと称する）の出力電圧を制御する方法に関する。
ＰＷＭインバータにおいてはインバータを構成する正側
及び負側スイッチング素子を交互に導通制御して出力電
圧をＰＷＭ制御する。しかし、スイッチング素子にはタ
ーンオフ時間によるスイッチング遅れがあるため、正側
及び負側が同時に導通しないように短絡防止期間（以下
オンデレイと称する）を設けている。このオンデレイの
影響によりインバータの出力電圧に波形歪みが生しると
いう問題がある。
及び負側スイッチング素子を交互に導通制御して出力電
圧をＰＷＭ制御する。しかし、スイッチング素子にはタ
ーンオフ時間によるスイッチング遅れがあるため、正側
及び負側が同時に導通しないように短絡防止期間（以下
オンデレイと称する）を設けている。このオンデレイの
影響によりインバータの出力電圧に波形歪みが生しると
いう問題がある。
そのため従来、オンデレイによる出力電圧歪を補償する
方法として特開昭６０−８２０６６号公報に記載のよう
に、インバータの出力電圧を検出してパルス幅を修正す
る方法が提案されている。
方法として特開昭６０−８２０６６号公報に記載のよう
に、インバータの出力電圧を検出してパルス幅を修正す
る方法が提案されている。
しかしながら、上記従来技術はインバータの出力電圧を
検出するための検出器が必要であり、ハード構成が複雑
となる問題がある。
検出するための検出器が必要であり、ハード構成が複雑
となる問題がある。
本発明の目的は、出力電圧の検出器を用いないでインバ
ータの各相のオンデレイによる出力電圧降下の大きさの
違いを補償してトルクリプルの発生を防止することにあ
る。
ータの各相のオンデレイによる出力電圧降下の大きさの
違いを補償してトルクリプルの発生を防止することにあ
る。
上記目的は、インバータの出力電圧ベクトルを各相に直
交あるいは平行するようにしてインバータの各相のオン
デレイによる出力電圧降下の大きさを測定し、各相のオ
ンデレイによる出力電圧降下の大きさの差を補償するこ
とにより達成される。
交あるいは平行するようにしてインバータの各相のオン
デレイによる出力電圧降下の大きさを測定し、各相のオ
ンデレイによる出力電圧降下の大きさの差を補償するこ
とにより達成される。
ＰＷＭインバータの各相のオンデレイによる出力電圧降
下の大きさは、オンデレイの設定時間と７ スイッチング素子のターンオフ時間によって決まる。従
って、インバータ各相のスイッチング素子のターンオフ
特性の差によって、各相のオンデレイによる出力電圧降
下の大きさに差が生じる。インバータの出力電圧ベタ１
−ルを出力相の１つに対して直交するように設定すると
、インバータから交流電動機の他の２相に直流電流が供
給される。
下の大きさは、オンデレイの設定時間と７ スイッチング素子のターンオフ時間によって決まる。従
って、インバータ各相のスイッチング素子のターンオフ
特性の差によって、各相のオンデレイによる出力電圧降
下の大きさに差が生じる。インバータの出力電圧ベタ１
−ルを出力相の１つに対して直交するように設定すると
、インバータから交流電動機の他の２相に直流電流が供
給される。
その時の直流電流と出力電圧指令信号の大きさから直流
電流を出力した２つの相のオンデレイによる出力電圧降
下の大きさが求まる。各相に直交する出力電圧ベタ１〜
ルは６通りあり、それらすべてに対する直流電流と出力
電圧指令信号の大きさから、インバータ各相のオンデレ
イによる出力電圧降下の大きさの差を演算することがで
きる。したがって、この各相のオンデレイによる出力電
圧降下の大きさの差に基づいて、出力電圧指令信号ある
いはオンデレイ期間の大きさを補正することにより、オ
ンデレイにより発生するトリクリプルの零化ができる。
電流を出力した２つの相のオンデレイによる出力電圧降
下の大きさが求まる。各相に直交する出力電圧ベタ１〜
ルは６通りあり、それらすべてに対する直流電流と出力
電圧指令信号の大きさから、インバータ各相のオンデレ
イによる出力電圧降下の大きさの差を演算することがで
きる。したがって、この各相のオンデレイによる出力電
圧降下の大きさの差に基づいて、出力電圧指令信号ある
いはオンデレイ期間の大きさを補正することにより、オ
ンデレイにより発生するトリクリプルの零化ができる。
また、インバータの出力電圧ベタ１−ルを出力相８−
の工つに対して平行するように設定すると、インバータ
から交流電動機の２相に、残りの１相の出力電圧と逆極
性で半分の大きさの出力電圧が出力される。その結果、
この２相に流れる直流電流の大きさの差から、この２相
間のオンデレイによる出力電圧降下の大きさの差が求ま
る。各相に平行する出力電圧ベクトルは６通りあり、そ
れらの中の少なくとも４通り以上について直流電流の大
きさの差を測定することにより、インバータ各相のオン
デレイによる出力電圧降下の大きさの差を演算すること
ができる。さらに、」二記２相に流れる直流電流の大き
さは回転磁界座標系の励磁電流あるいは１〜ルク電流と
して検出することができる。
から交流電動機の２相に、残りの１相の出力電圧と逆極
性で半分の大きさの出力電圧が出力される。その結果、
この２相に流れる直流電流の大きさの差から、この２相
間のオンデレイによる出力電圧降下の大きさの差が求ま
る。各相に平行する出力電圧ベクトルは６通りあり、そ
れらの中の少なくとも４通り以上について直流電流の大
きさの差を測定することにより、インバータ各相のオン
デレイによる出力電圧降下の大きさの差を演算すること
ができる。さらに、」二記２相に流れる直流電流の大き
さは回転磁界座標系の励磁電流あるいは１〜ルク電流と
して検出することができる。
したがって、この励磁電流あるいは１ヘルク電流から各
相のオンデレイによる出力電圧降下の大きさの差を演算
し、その差の大きさに基づいて出力電圧指令信号を補正
することにより、トルクリプルの零化がてきる。
相のオンデレイによる出力電圧降下の大きさの差を演算
し、その差の大きさに基づいて出力電圧指令信号を補正
することにより、トルクリプルの零化がてきる。
本発明の−・実施例を第１図に示す。
第１図において、インバータ］は直流電圧を交流電圧に
変換し、誘導電動機２に３相の交流電圧を供給する。速
度検出器３の速度信号Ｗ、は加算器７，１０に入力され
る。加算器７では速度指令信号ｗｒ＊と検出信号Ｗｒの
偏差が演算され、速度調節器８に入力される。速度調節
器８ではトルク電流指令信号■、＊が演算され、加算鉛
工２及びすベリ角周波数演算器９に入力される。すべり
角周波数演算器９は励磁電流指令信％ Ｉｄ＊とＩｑ＊
に基づいてすべり角周波数指令信号Ｗ５＊を演算し、加
算器１０に出力する。加算器１０ではＷＳ＊とＷ。
変換し、誘導電動機２に３相の交流電圧を供給する。速
度検出器３の速度信号Ｗ、は加算器７，１０に入力され
る。加算器７では速度指令信号ｗｒ＊と検出信号Ｗｒの
偏差が演算され、速度調節器８に入力される。速度調節
器８ではトルク電流指令信号■、＊が演算され、加算鉛
工２及びすベリ角周波数演算器９に入力される。すべり
角周波数演算器９は励磁電流指令信％ Ｉｄ＊とＩｑ＊
に基づいてすべり角周波数指令信号Ｗ５＊を演算し、加
算器１０に出力する。加算器１０ではＷＳ＊とＷ。
を加算して一次角周波数指令信号Ｗ工＊を演算し、イン
バータ電圧降下演算器６に出力する。インバータ電圧降
下演算器６は通常の運転状態では、次角周波数指令信号
ｗ１＊から座標基準信号Ｗ１＊ｔ。
バータ電圧降下演算器６に出力する。インバータ電圧降
下演算器６は通常の運転状態では、次角周波数指令信号
ｗ１＊から座標基準信号Ｗ１＊ｔ。
を演算して座標変換器１５．１６に出力する。座標変換
器１６では電流検出器４Ｕ、４Ｗの検出信号ｊ、 ｕ、
ｉ ｗｔ！：Ｗｚ＊ｔに基づいて回転磁界座標系の電
流成分Ｉｄ、Ｉｑに変換する。１ｄは加算器ＩＪに入力
され、Ｉｑはインバータ電圧降下演算器６に入力される
。インバータ電圧降下演算器６は通常の運転状態では、
座標変換器１６の出力信号丁、を加算器コ−２に出力す
る。加算器１１．］−２では各々Ｉ 、＊、 Ｉｔｌ及
びＩｑ申、Ｉｑ の偏差を演算して電流調節器１３．．
１４に出力する。電流調節器１．３．１４はそれらの偏
差が０となるように回転磁界座標系の出力電圧指令Ｖａ
”、 Ｖｑ”を演算し、座標変換器」５に出力する。電
流調節器１３の出力信号ｙ、４は、インバータ電圧降下
演算器６に人力される。座標変換器１５はＶ ａ ”
、 Ｖ ｑ ”を固定子座標系の出力電圧指令ＶＬｌ”
＋ ｖｖ＊、 Ｖ−に変換し、ＰＷＭパルス演算回路５
に出力する。インバータ電圧降下演算器６はインバータ
１を構成する正側及び負側の各アーム間の電圧降下の差
を演算して補償電圧演算器１７に出力する。補償電圧演
算器１７はインバータ１の各アーム毎の補償電圧を演算
してＰＷＭパルス演算回路５に出力する。ＰｕＭパルス
演算回路５は出力電圧指令信号Ｖｕ”、 Ｖｖ”ｙＶｗ
”と補償電圧演算器１７の出力信号Ｖｆｕ”ｙ Ｖｉｖ
’。
器１６では電流検出器４Ｕ、４Ｗの検出信号ｊ、 ｕ、
ｉ ｗｔ！：Ｗｚ＊ｔに基づいて回転磁界座標系の電
流成分Ｉｄ、Ｉｑに変換する。１ｄは加算器ＩＪに入力
され、Ｉｑはインバータ電圧降下演算器６に入力される
。インバータ電圧降下演算器６は通常の運転状態では、
座標変換器１６の出力信号丁、を加算器コ−２に出力す
る。加算器１１．］−２では各々Ｉ 、＊、 Ｉｔｌ及
びＩｑ申、Ｉｑ の偏差を演算して電流調節器１３．．
１４に出力する。電流調節器１．３．１４はそれらの偏
差が０となるように回転磁界座標系の出力電圧指令Ｖａ
”、 Ｖｑ”を演算し、座標変換器」５に出力する。電
流調節器１３の出力信号ｙ、４は、インバータ電圧降下
演算器６に人力される。座標変換器１５はＶ ａ ”
、 Ｖ ｑ ”を固定子座標系の出力電圧指令ＶＬｌ”
＋ ｖｖ＊、 Ｖ−に変換し、ＰＷＭパルス演算回路５
に出力する。インバータ電圧降下演算器６はインバータ
１を構成する正側及び負側の各アーム間の電圧降下の差
を演算して補償電圧演算器１７に出力する。補償電圧演
算器１７はインバータ１の各アーム毎の補償電圧を演算
してＰＷＭパルス演算回路５に出力する。ＰｕＭパルス
演算回路５は出力電圧指令信号Ｖｕ”、 Ｖｖ”ｙＶｗ
”と補償電圧演算器１７の出力信号Ｖｆｕ”ｙ Ｖｉｖ
’。
Ｖｔｗ” を各々加算し、その結果の信吐と搬送波信ｌ
− 号とを比較してオン、オフタイミングを演算し、これら
にインバータＩの正側と負側アームの直流短絡防止期間
（オンデレイ）を付加してインバータ１にオン、オフパ
ルスを出力する。
− 号とを比較してオン、オフタイミングを演算し、これら
にインバータＩの正側と負側アームの直流短絡防止期間
（オンデレイ）を付加してインバータ１にオン、オフパ
ルスを出力する。
また、本発明に係わるインバータ電圧降下演算器６の詳
細を第２図に示す。第２図において、積分器２２は一次
角周波数指令信号ｗ１＊から座標基準信号ｗ工＊・ｔを
演算し、切換スイッチ１８の端子１８ａに出力する。定
数設定器２３ｂ〜２３ｇはインバータ１の出力電圧ベク
トルの位相角を切換スイッチ１８の端子１８ｂ〜］−８
ｇに出力する。
細を第２図に示す。第２図において、積分器２２は一次
角周波数指令信号ｗ１＊から座標基準信号ｗ工＊・ｔを
演算し、切換スイッチ１８の端子１８ａに出力する。定
数設定器２３ｂ〜２３ｇはインバータ１の出力電圧ベク
トルの位相角を切換スイッチ１８の端子１８ｂ〜］−８
ｇに出力する。
切換スイッチ１８の出力信号Ｗ１＊・ｔは座標変換器１
５．１６に出力される。切換スイッチ１９の端子１９ａ
には座標変換器１６の出力信号■、が入力され、端子１
９ｂ〜１９ｇには定数設定器２１の出力信号が入力され
る。切換スイッチ１９の出力信号工、は加算鉛工２に出
力される。係数器５８には電流調節器１３の出力信号ｖ
、＊が入力される。切換スイッチ２０には係数器５８〜
の出力信号ｖｄ＊・Ｅが入力され、端子２０ａは開放、
２ 端子２０ｂ〜２０ｇは各々定数設定器２４． ｂ〜２４
ｇに接続される。加算器２５には定数設定器２４ｂと２
４ｇの出力信号が入力され、インバータ１の負側の■相
とＷ相の電圧降下の差ΔＥ ＶＷＮが演算される６加算
器２６には定数設定器２４． ｃと２４． ｄの出力信
号が入力され、インバータ１の負側のＵ相とＷ相の電圧
降下の差ΔＥ ＵＷＮが演算される。加算器２７には定
数設定器２４． ｃと２４ｆの出力信号が入力され、イ
ンバータ１の正側の■相とＷ相の電圧降下の差ΔＥ ｖ
ｗｐ が演算される。
５．１６に出力される。切換スイッチ１９の端子１９ａ
には座標変換器１６の出力信号■、が入力され、端子１
９ｂ〜１９ｇには定数設定器２１の出力信号が入力され
る。切換スイッチ１９の出力信号工、は加算鉛工２に出
力される。係数器５８には電流調節器１３の出力信号ｖ
、＊が入力される。切換スイッチ２０には係数器５８〜
の出力信号ｖｄ＊・Ｅが入力され、端子２０ａは開放、
２ 端子２０ｂ〜２０ｇは各々定数設定器２４． ｂ〜２４
ｇに接続される。加算器２５には定数設定器２４ｂと２
４ｇの出力信号が入力され、インバータ１の負側の■相
とＷ相の電圧降下の差ΔＥ ＶＷＮが演算される６加算
器２６には定数設定器２４． ｃと２４． ｄの出力信
号が入力され、インバータ１の負側のＵ相とＷ相の電圧
降下の差ΔＥ ＵＷＮが演算される。加算器２７には定
数設定器２４． ｃと２４ｆの出力信号が入力され、イ
ンバータ１の正側の■相とＷ相の電圧降下の差ΔＥ ｖ
ｗｐ が演算される。
加算器２８には定数設定器２４． ｂと２４− ｅの出
力信号が入力され、インバータ１の正側のＵ相とＷ相の
電圧降下の差ΔＥｕｗ＋ｙが演算される。加算器２５〜
２８の出力信号は補償電圧演算器１７に入力される。ま
た、切換スイッチ１８〜２０は連動して切換え動作が行
われる。
力信号が入力され、インバータ１の正側のＵ相とＷ相の
電圧降下の差ΔＥｕｗ＋ｙが演算される。加算器２５〜
２８の出力信号は補償電圧演算器１７に入力される。ま
た、切換スイッチ１８〜２０は連動して切換え動作が行
われる。
さらに、本発明に係わるインバータ各相のオンデレイに
よる出力電圧降下の大きさの差を補償する補償電圧演算
器１７の詳細を第３図に示す。第３図において、逆正接
演算器３３はＩａ”、 Ｉｑ”から電流位相角Ｏ＊を演
算して加算器３５に出力する。加算器３５は座標基準信
号ｗ１＊・Ｌと０＊を加算してＵ相の電流位相角Ｏ＋ｕ
”を余弦演算器３８、加算器３６に出力する。加算器３
６は０１−から２π／３位４・ｎの遅れたＶ和の電流位
相角０＋−を余弦演算器３９、加算器３７に出力する。
よる出力電圧降下の大きさの差を補償する補償電圧演算
器１７の詳細を第３図に示す。第３図において、逆正接
演算器３３はＩａ”、 Ｉｑ”から電流位相角Ｏ＊を演
算して加算器３５に出力する。加算器３５は座標基準信
号ｗ１＊・Ｌと０＊を加算してＵ相の電流位相角Ｏ＋ｕ
”を余弦演算器３８、加算器３６に出力する。加算器３
６は０１−から２π／３位４・ｎの遅れたＶ和の電流位
相角０＋−を余弦演算器３９、加算器３７に出力する。
加算器３７はＯｌ−から２π／３位相の遅れたＷ相の電
流位相角ＯＩいを余弦演算器４０に出力する。余弦演算
器３８〜４０の出力信号は極性判別器４１〜４７に各々
入力される。極性判別器４１〜４３は入力信号の極性に
応じて士コの大きさを、乗算器４８〜５０に出力する。
流位相角ＯＩいを余弦演算器４０に出力する。余弦演算
器３８〜４０の出力信号は極性判別器４１〜４７に各々
入力される。極性判別器４１〜４３は入力信号の極性に
応じて士コの大きさを、乗算器４８〜５０に出力する。
極性判別器４４．４．５は入力信号の極性が正の時は］
、それ以外はＯを乗算器５１．５２に出力する。極性判
別器４６．４７は入力信号は極性が負の時は１、それ以
外はＯを乗算器Ｌ） ３ Ｔ （，１１４に出力する。
、それ以外はＯを乗算器５１．５２に出力する。極性判
別器４６．４７は入力信号は極性が負の時は１、それ以
外はＯを乗算器Ｌ） ３ Ｔ （，１１４に出力する。
定数設定器５７１こはインバータ１の各相に共通の補償
電圧ＶＮＩが設定される。乗算器４８〜５０にはＶｚ”
と極性判別器４１〜４３の出力信号が入力される。乗算
器５１．５２には各々ΔＥｕｗｐ、ΔＥ ｖｗｐと極性
判別器４４．４５の出力信号が入力される。
電圧ＶＮＩが設定される。乗算器４８〜５０にはＶｚ”
と極性判別器４１〜４３の出力信号が入力される。乗算
器５１．５２には各々ΔＥｕｗｐ、ΔＥ ｖｗｐと極性
判別器４４．４５の出力信号が入力される。
乗算器５３．５４には各々ΔＥｕｗＮ＋ ΔＥ ＶＷＮ
と極性判別器４．６．４７の出力信号が入力される。加
算器５５は乗算器４８，５１．５３の出力信号を加算し
てＵ相の補償電圧■、−を出力する。加算器５Ｇは乗算
器４．９，５２．５４の出力信号を加算して■相の補償
電圧Ｖ４ｙ”を出力する。
と極性判別器４．６．４７の出力信号が入力される。加
算器５５は乗算器４８，５１．５３の出力信号を加算し
てＵ相の補償電圧■、−を出力する。加算器５Ｇは乗算
器４．９，５２．５４の出力信号を加算して■相の補償
電圧Ｖ４ｙ”を出力する。
次に動作を説明する。第王図はＰＷＭインバータによる
ベクトル制御方式であり、電流調節器１．３．１４にて
回転磁界座標系の電圧指令信号Ｖａ”、 Ｖｑ”を演算
し、このＶｄ＊、 Ｖｑ”を座標変換器１５にて固定子
座標系の交流電圧指令信号■５傘。
ベクトル制御方式であり、電流調節器１．３．１４にて
回転磁界座標系の電圧指令信号Ｖａ”、 Ｖｑ”を演算
し、このＶｄ＊、 Ｖｑ”を座標変換器１５にて固定子
座標系の交流電圧指令信号■５傘。
Ｖｖ＊ｌ Ｖｗ”に変換してインバータ１の出力電圧を
制御する。本発明に係るインバータ電圧降下演算器６は
、通常の運転動作時には、積分器２２の出力信号ｗ１＊
・ｔを座標変換器１５．１６に出力し、座標変換器上６
の出力信号工９を加算器１２に出力する。
制御する。本発明に係るインバータ電圧降下演算器６は
、通常の運転動作時には、積分器２２の出力信号ｗ１＊
・ｔを座標変換器１５．１６に出力し、座標変換器上６
の出力信号工９を加算器１２に出力する。
次に、インバータ１の各相のオンデレイによる電圧降下
の差を測定して補償する動作を、第５図。
の差を測定して補償する動作を、第５図。
５
第６図を参照して説明する。本実施例ではインバータの
各相の正側と負側のオンデレイによる電圧降下の大きさ
の差を測定するために、励磁電流を誘導電動機２の２相
のみに流すようにしている。
各相の正側と負側のオンデレイによる電圧降下の大きさ
の差を測定するために、励磁電流を誘導電動機２の２相
のみに流すようにしている。
２４１１のみに励磁電流を流すためには、第５図に示す
ようにインバータの出力電圧バク１ヘルをＡ−Ｆに選択
すればよい。第２図の定数設定器２３Ｌ＋〜２３ｇはこ
れらの出力電圧ベクトルの位相角を設定するようにして
いる。例えば、切換スイッチ１８〜２０を端子上８ｂ、
］、９ｂ、２０ｂに切換えると、インバータの出力電圧
ベタ１〜ルは第５図に示すＥが選択される。その結果、
第６図に示すように励磁電流はＵ相からＶ相に流れ、イ
ンバータ１のＵ相の正側から■相の負側のスイッチング
素子に電流が流れる。この時、励磁電流の大きさは電流
調節器１３によってＩ−の大きさに一致するように制御
される。電流調節器１３の出力信珍ｖｄ＊はインバータ
１のＵ相の正側と■相の負側のオンデレイによる電圧降
下と回路の抵抗電圧降下の和に相当する電圧となる。ま
た、各相間の回路６− 抵抗はほぼ等しいので、Ｉａ”を同一とすれば回路の抵
抗電圧降下はどの２和に電流を流した場合でも等しい大
きさとなる。そこで、本実施例では第５図に示すＡ−Ｆ
までの６通りの電圧ベクトルを選択して２相に励磁電流
を流し、その峙のＶ−を定数設定器２４ｂ〜２４． ｇ
に記憶するようにしている。定数設定器２３ｂ〜２３ｇ
と演算されて記憶される定数設定器２４． ｂ〜２４−
ｇの内容は、第７図に示すようになる。この結果に基づ
いて、加算器２５〜２８によりＷ相を基準にした場合の
Ｕ相、■相の電圧降下の偏差分が演算できる。
ようにインバータの出力電圧バク１ヘルをＡ−Ｆに選択
すればよい。第２図の定数設定器２３Ｌ＋〜２３ｇはこ
れらの出力電圧ベクトルの位相角を設定するようにして
いる。例えば、切換スイッチ１８〜２０を端子上８ｂ、
］、９ｂ、２０ｂに切換えると、インバータの出力電圧
ベタ１〜ルは第５図に示すＥが選択される。その結果、
第６図に示すように励磁電流はＵ相からＶ相に流れ、イ
ンバータ１のＵ相の正側から■相の負側のスイッチング
素子に電流が流れる。この時、励磁電流の大きさは電流
調節器１３によってＩ−の大きさに一致するように制御
される。電流調節器１３の出力信珍ｖｄ＊はインバータ
１のＵ相の正側と■相の負側のオンデレイによる電圧降
下と回路の抵抗電圧降下の和に相当する電圧となる。ま
た、各相間の回路６− 抵抗はほぼ等しいので、Ｉａ”を同一とすれば回路の抵
抗電圧降下はどの２和に電流を流した場合でも等しい大
きさとなる。そこで、本実施例では第５図に示すＡ−Ｆ
までの６通りの電圧ベクトルを選択して２相に励磁電流
を流し、その峙のＶ−を定数設定器２４ｂ〜２４． ｇ
に記憶するようにしている。定数設定器２３ｂ〜２３ｇ
と演算されて記憶される定数設定器２４． ｂ〜２４−
ｇの内容は、第７図に示すようになる。この結果に基づ
いて、加算器２５〜２８によりＷ相を基準にした場合の
Ｕ相、■相の電圧降下の偏差分が演算できる。
次に、以上の動作を数式を用いて説明する。座標変換器
１５．１６の演算は次式のように表わせる。
１５．１６の演算は次式のように表わせる。
・・・（１）
・・（２）
ここで、ｖｑ＊＝ Ｏ、ｗ１＊ｔを一π／６とすると、
（１）式は次式となる。
（１）式は次式となる。
（３）式及び第６図より、■、＊とオンデレイによる電
圧降下の関係は次式となる。
圧降下の関係は次式となる。
Ｊ”ｇ−ｖａ＊＝Ｅｕｐ＋ＥｖＮ＋ｖＲ−（４）ここに
、ＶＲ：２ ・Ｒ・Ｉａ＊、Ｒはｌ相当りの抵抗である
。
、ＶＲ：２ ・Ｒ・Ｉａ＊、Ｒはｌ相当りの抵抗である
。
同様にして、ｗ１＊・ｔを第７図のように変化すること
により、インバータ１の正側と負側の６通りの組合せに
対する電圧降下の大きさを求めることができる。これよ
り、例えばＷ相の正側と負側のオンデレイによる電圧降
下Ｅ ｗｐ 、 Ｅ ＷＮを基準にして他相との差ΔＥ
ＩＪＷＰ ！ ΔＥＶＷＰ＋ΔＥ ｕｗＮＴΔＥ Ｖ
ＷＮを演算することができる。
により、インバータ１の正側と負側の６通りの組合せに
対する電圧降下の大きさを求めることができる。これよ
り、例えばＷ相の正側と負側のオンデレイによる電圧降
下Ｅ ｗｐ 、 Ｅ ＷＮを基準にして他相との差ΔＥ
ＩＪＷＰ ！ ΔＥＶＷＰ＋ΔＥ ｕｗＮＴΔＥ Ｖ
ＷＮを演算することができる。
以上のようにして、ΔＥ ｕｗｐ ｒ ΔＥｖｗｐ＋Δ
Ｅ ＵＷＮ ｌΔＥ Ｖ１９Ｎが求まると、この大きさ
に基づいて各相の実際のオンデレイ期間が等しくなるよ
うに各相のオンデレイ期間の設定値を修正することによ
り補償することができる。あるいは、それらの大きさを
各相の出力電圧指令に加算して補償することもできる。
Ｅ ＵＷＮ ｌΔＥ Ｖ１９Ｎが求まると、この大きさ
に基づいて各相の実際のオンデレイ期間が等しくなるよ
うに各相のオンデレイ期間の設定値を修正することによ
り補償することができる。あるいは、それらの大きさを
各相の出力電圧指令に加算して補償することもできる。
本実施例では、後者について第３図を参照して動作を説
明する。
明する。
加算器３５，３６．３７は各々インバータ出力電流ベク
トルのＵ相、■相、Ｗ相に対する位相角を出力する。余
弦演算器３７〜４０は各相のインバータ出力電流指令を
模擬し、その出力信号に応じて極性判別器４１〜４７が
−１，Ｏ，］−の出出力分を乗算器４８〜５４に出力す
る。極性判別器４工〜４３は各相の出力電流の極性に応
じてオンデレイによる電圧降下を補償する電圧を各相に
与える。極性判別器４４と乗算器５１は、Ｕ相の出力電
流が正極性の場合に、Ｕ相の補償電圧に９ ΔＥ ｕｗｐを加算し、極性判別器４６と乗算器５３は
Ｕ相の出力電流が負極性の場合に、Ｕ相の補償電圧にΔ
Ｅ ｕｗｈ を加算する。■相についてＵ相と同様にＶ
相の出力電流の極性に応じてΔＥ ｖｗｐ ＋ΔＥ ｖ
ｗＮをＶ相の補償電圧に加算する。その結果、インバー
タのＵ相、■相、Ｗ相の正側と負側のオンデレイによる
電圧降下の相違を含めて補償することができる。
トルのＵ相、■相、Ｗ相に対する位相角を出力する。余
弦演算器３７〜４０は各相のインバータ出力電流指令を
模擬し、その出力信号に応じて極性判別器４１〜４７が
−１，Ｏ，］−の出出力分を乗算器４８〜５４に出力す
る。極性判別器４工〜４３は各相の出力電流の極性に応
じてオンデレイによる電圧降下を補償する電圧を各相に
与える。極性判別器４４と乗算器５１は、Ｕ相の出力電
流が正極性の場合に、Ｕ相の補償電圧に９ ΔＥ ｕｗｐを加算し、極性判別器４６と乗算器５３は
Ｕ相の出力電流が負極性の場合に、Ｕ相の補償電圧にΔ
Ｅ ｕｗｈ を加算する。■相についてＵ相と同様にＶ
相の出力電流の極性に応じてΔＥ ｖｗｐ ＋ΔＥ ｖ
ｗＮをＶ相の補償電圧に加算する。その結果、インバー
タのＵ相、■相、Ｗ相の正側と負側のオンデレイによる
電圧降下の相違を含めて補償することができる。
第４図は本発明の他の実施例である。第２図と同一要素
には同じ符号を付しているので説明を省略する。
には同じ符号を付しているので説明を省略する。
第４図において、係数器５９には座標変換器１６の出力
信号工９が入力される。係数器５９の出力信号が切換ス
イッチ２０に入力され、端子２０ａに開放、端子２０ｂ
、２０ｅは極性反転器２９．３０を介して定数設定器３
２ｂ、３２ｅに、端子２０ｃ、２０ｄは定数設定器３２
ｃに接続される。第一実施例では２相に直流電流を流す
ようにしたが、本実施例では３相に直流電流を流すよう
にし、各相のオンデレイによる電圧降下の太き０ さの相違が電流の分流の差となること及び、その電流の
分流の差がｑ軸の電流成分として検出できることに注目
し、ｑ軸の電流成分から各相のオンデレイによる電圧降
下の大きさの差を演算するようにしている。すなわち、
第８図に示すようにインバータの出力電圧ベクトルを各
相に平行する電圧ベクトルＡ′〜Ｆ′に選択し、第９図
に示すように３相に直流電流を流す。定数設定器３１ｂ
〜３］−ｅにはＡ′〜Ｆ′の中から２相分に平行する電
圧ベタ１〜ルの位相角が設定される。例えば、Ｕ相に平
行する電圧ベクトルＡ′を選択し、ｗｚ４ｔをＯ，Ｖｑ
＊をＯとすると、（１）、 （２）式より第９図の回路
の電圧方程式は次式のようになる。
信号工９が入力される。係数器５９の出力信号が切換ス
イッチ２０に入力され、端子２０ａに開放、端子２０ｂ
、２０ｅは極性反転器２９．３０を介して定数設定器３
２ｂ、３２ｅに、端子２０ｃ、２０ｄは定数設定器３２
ｃに接続される。第一実施例では２相に直流電流を流す
ようにしたが、本実施例では３相に直流電流を流すよう
にし、各相のオンデレイによる電圧降下の太き０ さの相違が電流の分流の差となること及び、その電流の
分流の差がｑ軸の電流成分として検出できることに注目
し、ｑ軸の電流成分から各相のオンデレイによる電圧降
下の大きさの差を演算するようにしている。すなわち、
第８図に示すようにインバータの出力電圧ベクトルを各
相に平行する電圧ベクトルＡ′〜Ｆ′に選択し、第９図
に示すように３相に直流電流を流す。定数設定器３１ｂ
〜３］−ｅにはＡ′〜Ｆ′の中から２相分に平行する電
圧ベタ１〜ルの位相角が設定される。例えば、Ｕ相に平
行する電圧ベクトルＡ′を選択し、ｗｚ４ｔをＯ，Ｖｑ
＊をＯとすると、（１）、 （２）式より第９図の回路
の電圧方程式は次式のようになる。
（４） −（５）式より、■相とＷ相のオンデレイによ
る電圧降下の差ΔＥ ＶＷＮは次式となる。
る電圧降下の差ΔＥ ＶＷＮは次式となる。
ΔＥＶＷＮ＝ ＥＶＮ−Ｅ９１Ｎ
＝−ｆ百・Ｒ・ Ｉ 、 −（６）ここに
、Ｒは１相当りの抵抗である。
、Ｒは１相当りの抵抗である。
第４図に示す係数器５９の大きさは５・Ｒであり、逆性
反転器３０は（６）式の−に対応する。
反転器３０は（６）式の−に対応する。
以上のようにして、ΔＥ ｕｗｐ ｒ ΔＥｖｗｐ、Δ
ＥＬＩＷＮＩΔＥ ＶＷＮが求まり、この大きさに基づ
いて第一実施例と同様に補償することができる。
ＥＬＩＷＮＩΔＥ ＶＷＮが求まり、この大きさに基づ
いて第一実施例と同様に補償することができる。
本実施例によれば、第一の実施例に比べ４通りのモード
で各相の正側と負側のオンデレイによる電圧降下の差を
測定することができる。
で各相の正側と負側のオンデレイによる電圧降下の差を
測定することができる。
なお、以上は説明を簡単にするためにアナログ回路構成
で示したが、マイクロプロセッサを用いたソフト処理を
用いること及び、ｄ軸とｑ軸を入れかえて実施すること
によっても本発明を適用できることは明らかである。
で示したが、マイクロプロセッサを用いたソフト処理を
用いること及び、ｄ軸とｑ軸を入れかえて実施すること
によっても本発明を適用できることは明らかである。
さらに本願発明を出力電圧指令と出力位相指令に基づい
て出力電圧ベクトルを選択する空間ベクトル制御による
電圧形インバータに適用しても同様に誘導電動機のトル
クリップルを低減できることは明らかである。
て出力電圧ベクトルを選択する空間ベクトル制御による
電圧形インバータに適用しても同様に誘導電動機のトル
クリップルを低減できることは明らかである。
７３−
〔発明の効果〕
本発明によれば、インバータの出力電圧を検出すること
なく、インバータ各相のオンデレイによる電圧降下の大
きさの差を含めて補償することができ、負荷である誘導
電動機からのトルクリプル発生を防止することができる
。
なく、インバータ各相のオンデレイによる電圧降下の大
きさの差を含めて補償することができ、負荷である誘導
電動機からのトルクリプル発生を防止することができる
。
第１図は本発明の第１実施例を示す全体構成図、第２図
は第１実施例のインバータ電圧降下演算内容を示す構成
図、第３図は補償電圧演算内容を示す構成図、第４図は
第２実施例のインバータ電圧降下演算内容を示す構成図
、第５図は本発明の第１実施例を適用する際に選択すべ
き出力電圧ベタ１−ルを説明するためのベクトル図、第
６図は２和に電流を流す場合の等価回路図、第７図は本
発明の第１実施例によるインバータ電圧降下の演算内容
を示す図、第８図は第２実施例を適用する際に選択すべ
き出力電圧ベクトルを説明するためのベクＩ−ル図、第
９図は３相にｆｆｉ流を流す場合の等価回路図である。 １・・インバータ、２・・誘導電動機、６・・・インバ
ータ電圧降下演算器、１３．１４・・・電流調節器、１
５．１６ ・座標変換器、１７・・・補償電圧演算器、
１．８，１９．２０・・切換スイッチ、２２・積分器、
２３．２４，３１．３２−・定数設定器。
は第１実施例のインバータ電圧降下演算内容を示す構成
図、第３図は補償電圧演算内容を示す構成図、第４図は
第２実施例のインバータ電圧降下演算内容を示す構成図
、第５図は本発明の第１実施例を適用する際に選択すべ
き出力電圧ベタ１−ルを説明するためのベクトル図、第
６図は２和に電流を流す場合の等価回路図、第７図は本
発明の第１実施例によるインバータ電圧降下の演算内容
を示す図、第８図は第２実施例を適用する際に選択すべ
き出力電圧ベクトルを説明するためのベクＩ−ル図、第
９図は３相にｆｆｉ流を流す場合の等価回路図である。 １・・インバータ、２・・誘導電動機、６・・・インバ
ータ電圧降下演算器、１３．１４・・・電流調節器、１
５．１６ ・座標変換器、１７・・・補償電圧演算器、
１．８，１９．２０・・切換スイッチ、２２・積分器、
２３．２４，３１．３２−・定数設定器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、交流電動機の３相交流電圧指令信号に基づいてパル
ス幅変調制御して電圧形インバータの出力電圧を制御す
る場合に、前記電圧形インバータの正側と負側スイッチ
ング素子の短絡を防止する期間を設けた電圧形インバー
タの制御方法において、回転磁界座標系における励磁電
流指令信号とトルク電流指令信号に応じて回転磁界座標
系の電圧指令信号を得て、それを固定子座標系の前記３
相交流電圧指令信号に変換する座標変換手段を備え、前
記座標変換手段の座標基準信号を前記交流電動機の２相
に直流電流が流れるように設定し、前記回転磁界座標系
の電圧指令信号に基づいて前記短絡防止期間によるイン
バータの電圧降下の大きさを測定するようにしたことを
特徴とする電圧形インバータの制御方法。 ２、交流電動機の３相交流電圧指令信号に基づいてパル
ス幅変調制御して電圧形インバータの出力電圧を制御す
る場合に、前記電圧形インバータの正側と負側スイッチ
ング素子の短絡を防止する期間を設けた電圧形インバー
タの制御方法において、前記電圧形インバータの出力電
流を検出して回転磁界座標系における励磁電流信号とト
ルク電流信号を得る座標変換手段と、前記回転磁界座標
系の励磁電流指令信号と前記トルク電流指令信号の各々
の偏差が０となるように回転磁界座標系の電圧指令信号
を演算する手段と、前記回転磁界座標系の電圧指令信号
を固定子座標系の前記３相交流電圧指令信号に変換する
座標変換手段を備え、前記座標変換手段の座標基準信号
を前記交流電動機の１つの相に平行する電圧ベクトルを
出力するように設定し、前記回転磁界座標系の電圧指令
信号に基づいて前記短絡防止期間によるインバータの電
圧降下の大きさを測定するようにしたことを特徴とする
電圧形インバータの制御方法。 ３、交流電動機の３相交流電圧指令信号に基づいてパル
ス幅変調制御して電圧形インバータの出力電圧を制御す
る場合に、前記電圧形インバータの正側と負側スイッチ
ング素子の短絡を防止する期間を設けた電圧形インバー
タの制御方法において、回転磁界座標系における励磁電
流指令信号とトルク電流指令信号に応じて回転磁界座標
系の電圧指令信号を得て、それを固定子座標系の前記３
相交流電圧指令信号に変換する座標変換手段を備え、前
記座標変換手段の座標基準信号を前記交流電動機の２相
に直流電流が流れるように６通りに設定し、前記回転磁
界座標系の電圧指令信号に基づいて前記短絡防止期間に
よるインバータの電圧降下の大きさの各相間の差を測定
して出力電圧を補償するようにしたことを特徴とする電
圧形インバータの制御方法。 ４、交流電動機の３相交流電圧指令信号に基づいてパル
ス幅変調制御して電圧形インバータの出力電圧を制御す
る場合に、前記電圧形インバータの正側と負側スイッチ
ング素子の短絡を防止する期間を設けた電圧形インバー
タの制御方法において、前記電圧形インバータの出力電
流を検出して回転磁界座標系における励磁電流信号とト
ルク電流信号を得る座標変換手段と、回転磁界座標系の
励磁電流指令信号と前記トルク電流指令信号の各々の偏
差が０となるように回転磁界座標系の電圧指令信号を演
算する手段と、前記回転磁界座標系の電圧指令信号を固
定子座標系の前記３相交流電圧指令信号に変換する座標
変換手段を備え、前記座標変換手段の座標基準信号を前
記交流電動機の１つの相に平行する電圧ベクトルを出力
するように４通り以上に設定し、前記回転磁界座標系の
励磁電流信号あるいはトルク電流信号に基づいて前記短
絡防止期間によるインバータの電圧降下の大きさの各相
間の差を測定して出力電圧を補償するようにしたことを
特徴とする電圧形インバータの制御方法。 ５、請求項第３項又は第４項において、前記出力電圧の
補償は、各相の短絡防止期間を修正することによつて行
なうようにしたことを特徴とする電圧形インバータの制
御方法。 ６、請求項第３項又は第４項において、前記出力電圧の
補償は、出力電圧指令を修正することによつて行なうよ
うにしたことを特徴とする電圧形インバータの制御方法
。 ７、交流電動機の３相交流電圧指令信号に基づいてパル
ス幅変調制御して電圧形インバータの出力電圧を制御す
る場合に、前記電圧形インバータの正側と負側スイッチ
ング素子の短絡を防止する期間を設けた電圧形インバー
タの制御方法において、回転磁界座標系における励磁電
流指令信号とトルク電流指令信号に応じて回転磁界座標
系の電圧指令信号を得て、前記電圧指令信号に応じて演
算される出力電圧指令信号及び出力位相指令信号に基づ
いて、前記出力電圧指令ベクトルに近接する３つの出力
電圧ベクトルを選択する手段を備え、前記出力位相指令
信号を前記交流電動機の２相に直流電流が流れるように
設定し、前記出力電圧指令信号に基づいて前記短絡防止
期間によるインバータの電圧降下の大きさを測定するよ
うにしたことを特徴とする電圧形インバータの制御方法
。 ８、交流電動機の３相交流電圧指令信号に基づいてパル
ス幅変調制御して電圧形インバータの出力電圧を制御す
る場合に、前記電圧形インバータの正側と負側スイッチ
ング素子の短絡を防止する期間を設けた電圧形インバー
タの制御方法において、前記電圧形インバータの出力電
流を検出して回転磁界座標系における励磁電流信号とト
ルク電流信号を得る座標変換手段と、前記回転磁界座標
系の励磁電流指令信号と前記トルク電流指令信号の各々
の偏差が０となるように回転磁界座標系の電圧指令信号
を演算する手段と、前記回転磁界座標系の電圧指令信号
に応じて演算される出力電圧指令信号及び出力位相指令
信号に基づいて、前記出力電圧指令ベクトルに近接する
３つの出力電圧ベクトルを選択する手段を備え、前記出
力位相指令信号を前記交流電動機の１つの相に平行する
電圧ベクトルを出力するように設定し、前記出力電圧指
令信号に基づいて前記短絡防止期間によるインバータの
電圧降下の大きさを測定するようにしたことを特徴とす
る電圧形インバータの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1278403A JPH03143287A (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | 電圧形インバータの制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1278403A JPH03143287A (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | 電圧形インバータの制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03143287A true JPH03143287A (ja) | 1991-06-18 |
Family
ID=17596864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1278403A Pending JPH03143287A (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | 電圧形インバータの制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03143287A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998042067A1 (fr) * | 1997-03-19 | 1998-09-24 | Hitachi, Ltd. | Convertisseur electrique, unite de commande de moteur a courant alternatif et leur procede de commande |
-
1989
- 1989-10-27 JP JP1278403A patent/JPH03143287A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998042067A1 (fr) * | 1997-03-19 | 1998-09-24 | Hitachi, Ltd. | Convertisseur electrique, unite de commande de moteur a courant alternatif et leur procede de commande |
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