JPH0322889A - Inverter control system - Google Patents

Inverter control system

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JPH0322889A
JPH0322889A JP1152091A JP15209189A JPH0322889A JP H0322889 A JPH0322889 A JP H0322889A JP 1152091 A JP1152091 A JP 1152091A JP 15209189 A JP15209189 A JP 15209189A JP H0322889 A JPH0322889 A JP H0322889A
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period
switching signal
short
voltage vector
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Yasuhiko Okada
岡田 靖彦
Yoichi Omori
洋一 大森
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Toyo Electric Manufacturing Ltd
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  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To apply a correct periodic voltage vector to an induction motor by executing a simple logical operation with the current direction and switching direction examined, and by adding it to the time TPS of a switching signal as a correction term. CONSTITUTION:As an additional function a short-circuit prevention period correction section 19 of a switching period and a counter value 16' are provided to a CPU. The switching signal command in the transistor short-circuit prevention period of an inverter is determined in accordance with the switching condition immediately before the command and the polarity of motor current, while the time width TPS of the voltage vector is to be corrected by the transistor short-circuit prevention period of the inverter in compliance with this switching signal command. The error of voltage applied to a three-phase induc-motor(IM) 3 resulting from the short-circuit prevention period can thereby be eliminated and the torque pulsation and torque error reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、マイクロコンピュータ(以下CPUと略称す
る)を使用し、瞬時空間ヘクトル法により高速ディジタ
ル制御される、PWMインハータによる3相誘導電動機
(以下団と略称する)の磁束及びトルクの制御方弐に関
するものである。
Detailed Description of the Invention (Industrial Field of Application) The present invention provides a three-phase induction motor (3-phase induction motor) with a PWM inherter that is controlled digitally at high speed by the instantaneous space hector method using a microcomputer (hereinafter abbreviated as CPU). This relates to a second method for controlling the magnetic flux and torque of (hereinafter abbreviated as "group").

(従来の技術) +Mの制御方式は近年インバータ制御が一般的であるが
、騒音や過渡応答などの問題から瞬時空間ヘクトル制御
が脚光を浴びており、例えば昭和63年8月に社団法人
電気学会から発行された昭和63年電気学会産業応用部
門全国大会講演論文集の第361〜364頁に掲載され
た論文「誘導電動機の二次磁束制御に基づくトルク制御
法とその特性」などにも発表されている。
(Prior technology) In recent years, inverter control has been common as a control method for +M, but instantaneous space hector control has been attracting attention due to problems such as noise and transient response. It was also published in the paper ``Torque control method based on secondary magnetic flux control of induction motors and its characteristics'' published on pages 361-364 of the Proceedings of the 1986 National Conference of the Industrial Application Division of the Institute of Electrical Engineers of Japan, published by ing.

第2図は瞬時空間ベクトル法を用いたIMの制御系の一
例のブロック図であり、この図によって従来技術による
瞬時空間ベクトル制御の制御方式を説明する。
FIG. 2 is a block diagram of an example of an IM control system using the instantaneous space vector method, and the control system of instantaneous space vector control according to the prior art will be explained using this diagram.

Vdcなる値を持つ直流電圧源1から供給される電圧は
、一般的に知られる6個のトランジスタによって構戒さ
れる3相インバータ部(以下INVと略称する)2を介
してIM3へ接続される。
A voltage supplied from a DC voltage source 1 having a value of Vdc is connected to the IM 3 via a three-phase inverter section (hereinafter abbreviated as INV) 2 made up of six generally known transistors. .

cpu演算部6には、直流変流器(以下DCCTと略称
する)7が検出したIM3の電流信号と、IM3の回転
速度に比例した周波数のパルスを発生するPG4の出力
信号と、更に、外部からのトルク指令τ3とが入力され
、これらを後述する方法により演算算出されたベース信
号をベース回路5へ出力する。
The CPU calculation unit 6 receives the current signal of the IM3 detected by the direct current transformer (hereinafter abbreviated as DCCT) 7, the output signal of the PG4 that generates a pulse with a frequency proportional to the rotational speed of the IM3, and an external signal. A torque command τ3 is inputted thereto, and a base signal calculated from these by a method described later is output to the base circuit 5.

ベース回路5はCP[I演算部6から人力されるベース
信号に応して、INV 2の各トランジスタをオン/オ
フさせてI?I3を駆動する。
The base circuit 5 turns on/off each transistor of the INV 2 in response to a base signal manually inputted from the CP[I calculation section 6, so that the I? Drive I3.

尚、DCCT 7の出力であるI?13の電流信号は、
図示してない変換演算器によって空間ベクトル値iに変
換される。
Furthermore, I? which is the output of DCCT 7? The current signal of 13 is
It is converted into a space vector value i by a conversion calculator (not shown).

次に、cpu演算部6の演算ブロンク図を第3図に示し
更に詳細に説明する。図中DCCT 7及びPG4は第
2図に示したものであり、各人出力の脚字として示した
(n− 1) . (n)及び(n+1)はサンプリン
グ周期T毎の第(n−1)回目,第n回目のサンプリン
グ時点での値及び第(n+1)回目のサンプリング時点
での値であることを示す。
Next, a calculation block diagram of the CPU calculation unit 6 is shown in FIG. 3 and will be described in more detail. In the figure, DCCT 7 and PG4 are shown in Figure 2, and are shown as (n-1) . (n) and (n+1) indicate the values at the (n-1)th and nth sampling times and the values at the (n+1)th sampling times in each sampling period T.

第(n−1)回目のサンプリング時点TSfn−1)に
おいて、I)13の電流iい−,,を読み込み、それに
よりその時点の瞬時磁束φ(,,−11を磁束演算部8
により演算する。瞬時磁束φ。−1.も勿論空間ベク?
ル{直である。
At the (n-1)th sampling time TSfn-1), the current i-,, of I)13 is read, and the instantaneous magnetic flux φ(,,-11) at that time is calculated by the magnetic flux calculation unit 8.
Calculate by Instantaneous magnetic flux φ. -1. Of course, space vector?
Le {direct.

また、この時のIM3のロータ位置θlIfM−11を
ロータ位置検出部9によってPG4から送られるパルス
により検出し、一方、外部から入力されるトルク指令τ
0からすべり周波数演算部10において求めたすべり周
波数指令ωS”(fi−11  と共に磁束指令演算部
11へ入力し、このサンプリング時点T,〈。一門より
2サンプリング周t!J4後の、すなわち第(n+1)
回目のサンプリング時点Tsf。Il1における磁束指
令値φ1(,,。,,を演算する。更にこのサンプリン
グ時点Tsfn+l+における電流指令値1′″い。,
,を、この磁束指令値φ (nu)を用いて電流指令演
算12によって演算する。
Furthermore, the rotor position θlIfM-11 of the IM3 at this time is detected by the rotor position detection unit 9 using a pulse sent from the PG4, while the torque command τ input from the outside is detected by the rotor position detection unit 9.
0, the slip frequency command ωS'' (fi-11) obtained in the slip frequency calculation unit 10 is input to the magnetic flux command calculation unit 11, and the sampling time T, <.2 sampling cycles t! n+1)
Second sampling time Tsf. Calculate the magnetic flux command value φ1(,,.,,,, at Il1. Furthermore, the current command value 1'" at this sampling time Tsfn+l+.
, is calculated by the current command calculation 12 using this magnetic flux command value φ (nu).

また、サンプリング時点Ts+n−+1から1゛■1ま
での出力電圧ベクトルの積分値Δλ。−1,を、カウン
タ弁16が出力するスイッチング信号とそれを出力する
期間T2及びトランジスタ短絡防止期間T4を補正する
ため、電流方向判別部18の出力である電流の状態符号
■から電圧ベクトル積分演算部17によって演算する。
Also, the integral value Δλ of the output voltage vector from sampling time Ts+n-+1 to 1゛■1. In order to correct the switching signal outputted by the counter valve 16, the period T2 during which it is outputted, and the transistor short-circuit prevention period T4, voltage vector integral calculation is performed from the current status code ■, which is the output of the current direction determination unit 18. The calculation is performed by the unit 17.

令値φ (null  と電流j(R−11+電流指令
{ii!! 1 ” (nai1及び電圧ベクトル積分
値Δλいー.,を入力して、?れ、φい。I1−φ”(
、。.、i,,,。11””i1い。I,となるように
、サンプリング時点T■1で出力すすべき電汗ベクトル
にサンプリング周期Tを乗じた値Δλい、を演算する。
Command value φ (null and current j (R-11 + current command {ii!! 1 ”
,. .. ,i,,,. 11””i1. A value Δλ, which is the electric sweat vector to be output at sampling time T1 multiplied by the sampling period T, is calculated so that I.

へクトル選択部l4では、ヘクトル演算部13で算?出
力電圧ベクトル■1〜■6の中からΔλ軸、と方向がほ
ぼ等しい電圧ベクトルV(r+1 に対応するスイッチ
ング信号S■1を選択し、またその電圧ベクトルに対し
てINV ’2のスイッチングするべきトランジスタ数
が少ない方の零電圧ベクトルに対応するスイ・ンチング
信号S■1をiI沢し、前記スイソチング信号Sol(
。〉と共にカウンタ弁l6へ出力する。ここでスイッチ
ング信号SX(IllとS Xf.,lとの脚字Xは!
NV 2の各相u,v,wをそれぞれ当て嵌めるものと
し、SX(nlとSx(n+1とは、いずれもその相の
正極側のトランジスタがオンで負極側0トランジスタが
オフの場合には1で表し、逆に正極側のトランジスタが
オフで9、極側のトラシジスタがオンI.り場合には0
で表すものとする。なお、括弧内の1〕尭プmはそれぞ
れ有効な電圧ベクトルか零電圧一・クトルかを区別する
ばかりでなく数字を加減することによって何番目のサン
プリング時点のものであるかをも示す。
In the hector selection unit l4, the hector calculation unit 13 calculates ? Select the switching signal S■1 corresponding to the voltage vector V(r+1) whose direction is almost the same as the Δλ axis from among the output voltage vectors ■1 to ■6, and select the switching signal S■1 corresponding to the voltage vector The switching signal S1 corresponding to the zero voltage vector with the smaller number of transistors is filtered by iI, and the switching signal Sol(
. > is output to the counter valve l6. Here, the subscript X of the switching signal SX (Ill and S Xf.,l is!
Assume that the phases u, v, and w of NV 2 are respectively applied, and SX(nl and Sx(n+1) are 1 if the positive transistor of the phase is on and the negative transistor is off. Conversely, when the transistor on the positive side is off, it is 9, and when the transistor on the polar side is on, it is 0.
It shall be expressed as Incidentally, the symbol 1 in parentheses not only distinguishes whether the vector is a valid voltage vector or a zero voltage vector, but also indicates which sampling point it is by adding or subtracting the number.

スイッチング期間演算部15では、ベクトル選択部14
で選ばれた電圧ベクトルをINν2が出力する期間Tp
を Tい−1Δスい) i / V        ・・・
・・・■から演算し、力・5ンタ弁16へ出力する。こ
こで、■は電圧ベクトル■1〜■,の絶対値である。ま
た、T,>Tの場合にはT.=Tとする。
In the switching period calculation section 15, the vector selection section 14
The period Tp during which INν2 outputs the voltage vector selected by
T-1Δs) i/V...
... Calculate from ■ and output to the force/5-input valve 16. Here, ■ is the absolute value of the voltage vectors ■1 to ■. In addition, in the case of T,>T, T. =T.

カウンタ弁16は、ヘクトル選沢部14で選ばれた電圧
ヘクトルに相当するスインチング信号SxLM1を期間
Tpだけトランジスタのベース回路5へ出力し、その後
残りの期間(T−Tp)は零電圧ヘクトルに相当するス
イッチング信号S x (m)をへ−ス回路5へ出力す
る。
The counter valve 16 outputs the switching signal SxLM1 corresponding to the voltage hector selected by the hector selection unit 14 to the transistor base circuit 5 for a period Tp, and then outputs the switching signal SxLM1 corresponding to the voltage hector selected by the hector selection unit 14 to the base circuit 5 of the transistor for the remaining period (T-Tp). A switching signal S x (m) is output to the base circuit 5.

このように、所定のサンプリング周期T毎に瞬時磁束φ
いーI,を演算し、トルク指令τ ffi−11 に応
して2サンプリング周期後の磁束指令φ1い.,,φい
..が磁束指令値φ“軸。.に一致するような電圧ベク
トルΔλ(71/Tを求める。そうして、第4図に示し
たINν2の出力電圧ヘクトルV1〜V6の中からそれ
に近い方向のものを1つ選び、Δλ,。}に相当する期
間だけiNV 2からそれを出力するようにしてI?I
3を制御している。
In this way, at every predetermined sampling period T, the instantaneous magnetic flux φ
The magnetic flux command φ1 after two sampling periods is calculated according to the torque command τffi-11. ,,φ. .. Find the voltage vector Δλ (71/T) such that the value coincides with the magnetic flux command value φ" axis. Then, find the output voltage hector V1 to V6 of INν2 shown in Fig. 4 in the direction close to it. Select one and output it from iNV 2 for a period corresponding to Δλ, .}.
It controls 3.

(発明が解決しようとする課題) 瞬時磁束φがトルク指令τ2にLl5した磁束指令値φ
3に遅れることなく追従するために、出力させるべき電
圧ヘクトルにサンプリング周NJJTを乗じた値Δλい
,を求め、それから出力するべき電圧ベクトル■い,と
その期間Tpとを求めて、カウンタ弁16が期間Tpだ
け電圧ヘクトル■(,,)に対応するスイッチング信号
S1。,を出力する。
(Problem to be solved by the invention) Magnetic flux command value φ where instantaneous magnetic flux φ is Ll5 to torque command τ2
3 without delay, find the value Δλ which is the voltage hector to be output multiplied by the sampling frequency NJJT, then find the voltage vector to be output and its period Tp, and set the counter valve 16. is the switching signal S1 corresponding to the voltage hector (,,) for the period Tp. , is output.

然し乍ら、INT 2のトランジスタには短絡防止期間
Tdがあり、実際に電圧ヘクトル■い、がI門3に出力
される期間が前記T9と異なる可能性がある。更に、零
電圧ベクトルV0−.を電圧ベクトル■。1に変える際
に、短縮防止期間T,だけ正規の電圧ベクトル■い,や
その前の電圧ベクトルV。−1,と異なった電圧ベク1
−ルが+M3に印加される可能性がある。従って、■閂
3に誤った電圧ベクトルを印力目することになり、瞬時
磁東φが{R束指令値φ゛に追従せずにトルク脈動の原
因となる。
However, the transistor of INT2 has a short-circuit prevention period Td, and the period during which the voltage H is actually output to the I gate 3 may be different from T9. Furthermore, the zero voltage vector V0-. The voltage vector ■. 1, the normal voltage vector ■ or the previous voltage vector V for the shortening prevention period T. -1, different voltage vector 1
−L may be applied to +M3. Therefore, an incorrect voltage vector is applied to the bolt 3, and the instantaneous magnetic east φ does not follow the {R flux command value φ'', causing torque pulsation.

本発明は、前述のごとき不具合点を解決するためになさ
れたものである。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems.

(課題を解決するための手段) 前述の欠点は電圧ベクトルV(n+を出力する11J1
間Tpの演算に短絡防止期間T,によるスインチ?グの
遅れを考慮していないこと、及び短絡防止期間T,に印
加されるべきでない電圧ベクトルがIM3に印加される
ことに起因している。
(Means for solving the problem) The above-mentioned drawback is that the 11J1 outputting the voltage vector V(n+
Sinch due to short-circuit prevention period T in calculation of interval Tp? This is due to the fact that the delay in the switching is not taken into account, and that a voltage vector that should not be applied during the short-circuit prevention period T is applied to IM3.

第5図はINν2の1相分の回路図を示し、直流電圧源
1の→一端子と一端子との間に、正極側にはトランジス
タTr1、負極側にはトランジスタTrzの、2個のト
ランジスタが直列に接続され、それらの間の接続点eか
らlM3へこの相の電miを供給するように構成され、
各l・ランジスタT,l及びT.にはそれぞれダイオー
ドD1及びD2が逆並列に接続されている。図で矢印の
方向、すなわち接続点eからIM3へ向かう方向を電流
iの正の方向とする。
FIG. 5 shows a circuit diagram for one phase of INν2, in which two transistors are connected between one terminal and one terminal of DC voltage source 1: transistor Tr1 on the positive side and transistor Trz on the negative side. are connected in series and configured to supply the current mi of this phase from the connection point e between them to lM3,
Each l transistor T, l and T. diodes D1 and D2 are connected in antiparallel to each other. In the figure, the direction of the arrow, that is, the direction from the connection point e toward IM3, is the positive direction of the current i.

トランジスタT,■がオンでトランジスタTriがオフ
(S■,,+−1)の状態からトランジスタT■がオフ
すると、電流i〉0(状態符号1.=1で表す)の時は
電流iはダイオードD2を流れるので、接続点eの電位
は直ちに一端子の電位となる。
When transistor T■ is turned off from a state where transistors T and ■ are on and transistor Tri is off (S■,, +-1), when current i>0 (represented by state code 1.=1), current i becomes Since the current flows through the diode D2, the potential at the connection point e immediately becomes the potential at one terminal.

然し、電流i<O (状態符号+.=0で表す)の時は
、トランジスタT.がオフしても電流jはダ?オードD
.を流.れるので、接続点eの電位ば→一端子の電位の
ままで、短絡防止期問T、,だけ遅れてトランジスタT
,■がオンした時、初めて接続点eの電位は一端子の電
位となる。
However, when the current i<O (represented by the status code +.=0), the transistor T. Even if it turns off, is the current j still da? Ode D
.. Flow. Therefore, the potential at the connection point e remains the same as the potential at one terminal, and the transistor T is delayed by the short-circuit prevention period T.
, ■ are turned on, the potential of the connection point e becomes the potential of one terminal for the first time.

これが短絡防止期間T,によるスイノチングの遅れであ
り、トランジスタ1゛r1の状態すなわちスイッチング
信号SX(nl又はS1い,の状態と、電流iの方向す
なわち状態符号!.の状熊に依存ずる。
This is the switching delay due to the short-circuit prevention period T, and depends on the state of the transistor 1r1, that is, the state of the switching signal SX (nl or S1), and the direction of the current i, that is, the state code!.

なお、これらの符号の脚字Xは1);j述の通り IN
V 2の各相u,v,wが当て嵌められる。
Note that the subscript X of these symbols is 1); as described in j, IN
Each phase u, v, w of V 2 is fitted.

第6図はサンプリング時点T = t。〉及びT g(
 n。,)の前後における、従来のインバータ制御方式
によるカウンタ弁16の出力スインチング信号とそれに
対応するINV 2の出力電圧ベクトルと、本発明のイ
ンバータ制御方式によるカウンタ弁の出力スイノチング
信号とそれに対応ずるINI/2の出力電圧ベクトルと
を示す。
FIG. 6 shows sampling time T=t. 〉 and T g(
n. ,), the output switching signal of the counter valve 16 according to the conventional inverter control system and the corresponding output voltage vector of INV 2, and the output switching signal of the counter valve 16 according to the inverter control system of the present invention and its corresponding INI/ 2 output voltage vectors.

従来のインパータ制御方式では、カウンク弁の出力スイ
ッチング信号がS■ffi−1,からSX(I1+に、
またS x (nlからS■1に変わる時に、INV 
2の出力は前述の短絡防止期間Tdの作用により、短絡
防止期間T4の間はいずれかの電圧ベクトルV’[h)
やV’(m)  となり、それら前後の電圧ベクトルに
なるとは限らない。また、正規の電圧ベクトルVl++
)が出力される期間も所定の期間Tpより短かくなった
り長くなったりする。
In the conventional imperter control system, the output switching signal of the count valve is changed from Sffi-1, to SX(I1+,
Also, when changing from S x (nl to S■1, INV
Due to the effect of the short-circuit prevention period Td mentioned above, the output of 2 is any voltage vector V'[h] during the short-circuit prevention period T4.
and V'(m), and the voltage vectors are not necessarily around them. Also, the normal voltage vector Vl++
) is outputted may also be shorter or longer than the predetermined period Tp.

然し、本発明のインバータ制御方式では、後に説明する
方法によって、サンプリング時点Tl(n+の直前のス
イッチング状態と電動機電流の極性に応じてスイッチン
グ信号S x’lfi)を算定し、それから妬まる短絡
防止期間Tdの間カウンタ弁から出力することによって
、この期間のINV 2の出力電圧ベクトルをその前後
の電圧ベクトルV+m−11 またはVD+l のいず
れかにすることができる。INV2の出力が電圧ベクト
ルVい》から零電圧ベクトルV Cm+ に変わる際に
は、変化するトランジスタがU相、■相またはW相のい
ずれか一相分だけなので、この時の短絡防止期間Tdの
INV 2の出力電圧ベクトルは必ずV(1かv《1の
いずれかとなるため、特別のスイッチング信号S 11
’+III)は必要としない。
However, in the inverter control method of the present invention, the sampling time Tl (switching signal S x'lfi according to the switching state immediately before n+ and the polarity of the motor current) is calculated by the method described later, and then the short circuit prevention is performed. By outputting from the counter valve during the period Td, the output voltage vector of INV 2 during this period can be set to either the voltage vector V+m-11 or VD+l before and after the period Td. When the output of INV2 changes from the voltage vector V'' to the zero voltage vector V Cm+, the number of transistors that change is only for one phase, U phase, ■ phase, or W phase, so the short circuit prevention period Td at this time is Since the output voltage vector of INV 2 is always either V(1 or v《1), a special switching signal S 11
'+III) is not required.

また、本発明のインバータ制御方式では、カウンタ弁が
通常のスイッチング信号SX(,,,を出力する時間幅
を、前記短絡防止期間T4に出力する特別のスイッチン
グ信号Sイ′い》に応じて時間幅TPSに補正し、IN
V 2が電圧ベクトルV(+[ を出力する。
In addition, in the inverter control method of the present invention, the time width in which the counter valve outputs the normal switching signal SX (,,,, Corrected to width TPS, IN
V2 outputs the voltage vector V(+[.

以下、本発明によるインバータ制御方式における、カウ
ンタ弁の出力スイッチング信号S x’(r+1の選定
方法と、それに応じた通常のスイッチング信号S X(
Fl)の出力時間幅TPSの決定方法について説明する
Hereinafter, the method for selecting the output switching signal S x'(r+1) of the counter valve in the inverter control system according to the present invention and the corresponding normal switching signal S
A method for determining the output time width TPS of Fl) will be explained.

前述のごと<I.をスイッチング時の電流方向の状態符
号とし、スイッチング信号がSX(+++−11からS
 x (。》に変化する際に、各相について短絡防止期
間T,だけスイッチングが遅れるかどうかを判別する信
号AX(n)を A x (n+ = T x−丁x C+e− 11・
S x (?ll+T.・SX(re−1)・二S−8
くイ,・・・・・・■?論理式で求めることができる。
As mentioned above <I. is the state code of the current direction during switching, and the switching signal is SX (+++-11 to S
x (.), the signal AX(n) that determines whether the switching is delayed by the short-circuit prevention period T for each phase is expressed as A x (n+ = T x - d x C + e - 11
S x (?ll+T.・SX(re-1)・2S-8
Kui...■? It can be determined using a logical formula.

ここで゜′・゜゛は論理積、゜゜+”は論理和を“一゛
は否定を意味している。また、A X (PI> = 
1はX相のスイッチングが短絡防止期間Tdだけ遅れる
ことを意味しており、AXL■r = Oの場合はX相
が指令通りに遅れることなく動作することを意味する。
Here, ゜′・゜゛ means logical product, ゜゜+'' means logical sum, and ``1'' means negation. Also, A X (PI>=
1 means that the switching of the X phase is delayed by the short circuit prevention period Td, and when AXL■r=O, it means that the X phase operates as instructed without delay.

このA■1の各相分から、短絡防止期間作用状態B(I
l+を Bin)=Aufnl+AvCn)+Aw+n+  ”
・・”■の論理式によって求める。
From each phase of this A■1, short circuit prevention period action state B (I
l+Bin)=Aufnl+AvCn)+Aw+n+”
...Determined by the logical formula of ``■.

B (+ul = Oの場合は短絡防止期間T,の影響
がない場合であり、 S X’+Ill = S x (++1T p s’
一T p  T a ・・・・・・■ ・・・・・・■ V(+*−11から電圧ベクトル■。,に変わる時の短
絡防止期間TdにおけるINV2の出力電圧ベクトルV
’+l はV,。,となる。ここでT,3′は最終的な
スイッチング信号S(I+1を出力する時間幅TPSを
求めるための仮の値である。
B (+ul = O means that there is no effect of the short circuit prevention period T, and S X'+Ill = S x (++1T p s'
- T p T a ......■ ......■ V (+*-11 to voltage vector ■., output voltage vector V of INV2 during short circuit prevention period Td
'+l is V,. , becomes. Here, T and 3' are provisional values for determining the time width TPS for outputting the final switching signal S(I+1).

弐■でB (,1) = 1の場合は ? X’CFll = S X is−+)・S x 
(PI)+IX・ (S■#− 11 + S X [
+11 ) ・・・■T P s = T p    
          ・・・・・・■■、−.から電圧
ベクトル■い,に変わる時の短式■及び式■の脚時nを
mに置き代えると共に哨−1をnに置き代えることによ
って、スイッチング信号がS x+n)からSx(++
+1に変化する際に短絡防止期間作用状態B(1111
 を求めることができるB (−) = Oの場合はこ
の時に短絡防止期間T,の影響がなく−、先の仮の値T
P;からからスイッチング信号Sい,を出力する時間幅
TP3はTPS−TP3 ・・・・・・■ とし、B i+nl = 1の場合には短絡防止期間T
dの影響があるので Tps−Trs  Td      ”・・■とする 以上をまとめると下記第l表となる。
What if B (,1) = 1 in 2■? X'CFll = S X is-+)・S x
(PI) + IX・ (S■#- 11 + S X [
+11)...■TPs = Tp
・・・・・・■■、-. By replacing n with m and replacing -1 with n, the switching signal changes from Sx+n) to Sx(++
When changing to +1, short circuit prevention period operation state B (1111
In the case of B (-) = O, there is no influence of the short-circuit prevention period T, -, and the previous temporary value T
The time width TP3 for outputting the switching signal S from P; is TPS-TP3...■, and when B i+nl = 1, the short-circuit prevention period T
Since there is an influence of d, Tps-Trs Td ”...■ The above is summarized in Table 1 below.

(作 用) 従来のように、実際にはINV 2のトランジスタ駆動
には短絡防止期間T4があるにも拘らず、それを無視し
て電圧ベクトル指令に直接対応するスイッチング信号を
出力した場合には、2相以上のトランジスタが切り換え
られる際には、短絡防止期間T4だげスイッチングが遅
れる場合と遅れない場合があり、短絡防止期間Tdには
所定の電圧ベクトルでない電圧ベクトルがINV2から
出力され”でIM3に印力0されることがあった。
(Function) As in the past, although there is actually a short-circuit prevention period T4 in the transistor drive of INV 2, if this is ignored and a switching signal directly corresponding to the voltage vector command is output, , when two or more phase transistors are switched, the switching may or may not be delayed during the short-circuit prevention period T4, and during the short-circuit prevention period Td, a voltage vector other than the predetermined voltage vector is output from INV2. There were times when the IM3 was set to 0.

また、演算された電圧ベクトルに対応するスイッチング
信号を演算された期間T,の通りに直接INν2に出力
した場合には、INV 2は所定の電圧ベクトルを所定
の期間T,よりも短絡防止期間Tdだけ長くまたは短く
出力することがあり、IM3へ適切な時間だけ適切な電
圧ベクトルを印加できない。従って、瞬時磁束指令値φ
“に対して瞬時磁束φが大きい誤差を持つようになり、
トルク脈動やトルク誤差を生しる原因となっていた。
In addition, when the switching signal corresponding to the calculated voltage vector is directly output to INν2 as per the calculated period T, INV 2 outputs the predetermined voltage vector to the short circuit prevention period Td during the predetermined period T. Therefore, an appropriate voltage vector cannot be applied to the IM3 for an appropriate amount of time. Therefore, the instantaneous magnetic flux command value φ
“The instantaneous magnetic flux φ has a large error with respect to
This caused torque pulsation and torque errors.

本発明のインバータ制御方式によって、前述のごとく短
絡防止期間T,によりスイッチングに遅れが生じる場合
にみ、短絡防止期間T,に特別のスイッチング信号SX
′い,を新しく設けて、短絡防止期間は必ずその前の電
圧ベクトルをIM3に印加するようにし、また演算され
た期間Tpだけ必ず所定の電圧のベクトルがIM3に印
加されるように、新しい時間幅T6を演算し所定のスイ
ッチング信号を出力することによって、短絡防止期間T
dに起因するIM3への印加電圧の誤差はな《なり、ト
ルク脈動やトルク誤差を低減することができる。
According to the inverter control method of the present invention, only when a delay in switching occurs due to the short-circuit prevention period T as described above, a special switching signal SX is generated during the short-circuit prevention period T.
', so that the previous voltage vector is always applied to IM3 during the short-circuit prevention period, and a new time is set so that the predetermined voltage vector is always applied to IM3 during the calculated period Tp. By calculating the width T6 and outputting a predetermined switching signal, the short circuit prevention period T
The error in the voltage applied to the IM3 due to d is eliminated, and torque pulsation and torque error can be reduced.

(実施例) 第1図は本発明の一実施例のCPυ演算部の演算ブロッ
ク図であり、第3図と異ムる処はブロック16が16′
 となって機能が追加されたこと、および新1,2いブ
ロックi.9. 20が追加さ4′口二ことのみなので
、,第3図と同一部分の説明は省略し、追加機能のみに
ついて説明する。
(Embodiment) FIG. 1 is a calculation block diagram of a CPυ calculation unit according to an embodiment of the present invention. The difference from FIG. 3 is that block 16 is 16'
, new functions have been added, and new 1 and 2 blocks i. 9. 20 is only added to 4', so a description of the same parts as in FIG. 3 will be omitted, and only the additional functions will be described.

追加されたブロック19はスインチング期間の短絡防止
期間補正部であり、スイッチング期間演算部15よりス
イッチング期間T,を入力し、ベクトル選択部14から
入力した電圧ベクトルに対応するスイッチング信号Sx
(r+1と電流方向判別部18から入力した電流の状態
符号■えとから、論理式■,■により短絡防止期間作用
状態Bい、及びBい,を求め、第1表を参照して短絡防
止期間の影響を補正したスイッチング時間幅T p s
をカウンタ弁16’へ出力する。
The added block 19 is a short-circuit prevention period correction section for the switching period, which inputs the switching period T from the switching period calculation section 15 and generates a switching signal Sx corresponding to the voltage vector input from the vector selection section 14.
(From r+1 and the state code of the current input from the current direction determination unit 18, use the logical formulas ■ and ■ to determine the short-circuit prevention period action states B, and B, and refer to Table 1 to determine the short-circuit prevention period. Switching time width T p s corrected for the influence of
is output to the counter valve 16'.

ブロック20は短絡防止期間のスイッチング信号演算部
であり、ベクトル選択部14から人力した電?ベクトル
に対応するスイッチング信号S■fi,と電流方向判別
部l8から入力した電流の状態符号IXとから、論理式
■,■により短絡防止朋間作用状態B(7,を求め、第
1表を参照して短絡防止期間のスイッチング信号Sイ′
.n,を必要に応して式■により算出し、カウンタ弁1
6′へ出力する。
The block 20 is a switching signal calculation unit during the short circuit prevention period, and the block 20 is a switching signal calculation unit for the short-circuit prevention period. From the switching signal S fi corresponding to the vector and the state code IX of the current input from the current direction determining unit l8, the short-circuit prevention interoperability state B (7) is determined by the logical formulas ■ and ■, and Table 1 is obtained. Refer to the switching signal S i' during the short circuit prevention period.
.. Calculate n by formula (■) as necessary, and calculate counter valve 1.
Output to 6'.

カウンタ弁16’ は、ブロック20から人力した短絡
防止期間のスイッチング信号38′.。を短絡防止朋間
T4だけ出力した後、ブロック19から入力し2た時間
幅T,,だけベクトル選択部14から入力シ,,たスイ
ッチング信号Sx(n+を出力し、その後ベクトル選択
部14から人力した零電圧ベクトルに対応するスイッチ
ング信号S■.〉を出力する。
The counter valve 16' receives a switching signal 38'. . After outputting the switching signal Sx (n+) for the short-circuit prevention period T4, the switching signal Sx (n+) inputted from the vector selection unit 14 by the time width T, , which is inputted from the block 19, and then manually outputted from the vector selection unit 14. A switching signal S■.〉 corresponding to the zero voltage vector is output.

(発明の効果) 以上詳細に説明したように、従来は演算されたit圧ベ
クトルV(n+ に対応するスイッチング信号を、演算
されたスイッチング期間TpだけそのままIfJV 2
へ出力していたために、実際にはIN’ll 2のトラ
ンジスタに短絡防止期間T4があるので、INV 2の
出力電圧ベクトルの時間幅が演算された所定の期間Tp
よりも短かくなったり長くなったりすると共に、短絡防
止期間Tdには演算された所定の電圧ベクトルVtn+
  と異なる電圧ヘクトルをINV 2が出力すること
があった。
(Effects of the Invention) As explained in detail above, conventionally, the switching signal corresponding to the calculated IT pressure vector V(n+ is directly converted to IfJV 2 for the calculated switching period Tp)
Since the transistor of IN'll 2 actually has a short-circuit prevention period T4, the time width of the output voltage vector of INV 2 is calculated during the predetermined period Tp.
In addition, during the short circuit prevention period Td, the calculated predetermined voltage vector Vtn+
In some cases, INV 2 outputs a different voltage hector.

本発明によるインパータ制御方式によれば、電流方向と
スイッチング方向とを調べて簡単な論理演算をすること
により、短絡防止期間が電圧ベクトルの時間幅を短かく
するのか長くするのかを判別することができ、それを補
正項としてスイッチング信号の時間TP3に参入するこ
とによって、正確な期間電圧ヘクトルをIM3に印加す
ることができる。
According to the inverter control method according to the present invention, by checking the current direction and the switching direction and performing a simple logical operation, it is possible to determine whether the short circuit prevention period shortens or lengthens the time width of the voltage vector. By using this as a correction term at time TP3 of the switching signal, it is possible to apply a voltage hector to IM3 for an accurate period.

また、短絡防止期間T,に特別のスインチング信号S 
x’fr+1を新たに設けることにより、短絡防止期間
によるスイッチングの遅れがある場合には、スイッチン
グ前の電圧ヘクトル又は零電圧ヘクトルをINV 2が
出力することができ、所定の電圧ベクトル又は零電圧ベ
クトル以外の別の電圧ヘクトルが出力されることがなく
なる。
In addition, a special switching signal S is provided during the short circuit prevention period T.
By newly providing x'fr+1, if there is a delay in switching due to the short-circuit prevention period, INV 2 can output the voltage hector before switching or zero voltage hector, and the predetermined voltage vector or zero voltage vector No other voltage hector is output.

このようにして、トルクの脈動やトルク誤差を低減せし
めることができる。
In this way, torque pulsations and torque errors can be reduced.

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

第1図は本発明の一実施例のcpu演算部の演算ブロソ
クであり、 第2図は瞬時空間ヘクトル法を用いたIPの制御系の一
例のブロック図であり、 第3図は第2図のcpu演算部の従来の演算ブロック図
であって、 第4図はインハータの出力できる雫圧ベクl・ルを示す
ベクトル図、 第5図はインハータのl相分の回路図を示し、第6図は
サンプリング時点の前後における、カウンタ弁の出力ス
インチング信号と実際にインバータが出力する電圧ベク
トルとの状況を、従来方式と本発明によるインハータ制
御方式とについて比較する図である。 1・・・直流電圧源 2・・・3相インバータ部( INV)3・・・3相誘
導電動機(■旧 4・・・パルス発生器(PG)   5・・・ベース回
路7・・・直流変流器(DCCT) 9・・・ロータ位置検出部 11・・・磁束指令演算部 13・・・ヘクトル演算部 6・・・CPU演算部 8・・・磁束演算部 IO・・・すべり周波数演算部 l2・・・電流指令演算部 14・・・ヘクトル選沢部 15・・・スイッチング期間演算部 16. 16’ ・・・カウンタ弁 17・・・電圧ヘクトル積分演算部 18・・・電流方向判別部 l9・・・短絡防止期間補正部 20・・・短絡防止期間用スインチング信号演算部第3
図 第6図
FIG. 1 is a calculation block diagram of a CPU calculation unit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of an example of an IP control system using the instantaneous space hector method, and FIG. FIG. 4 is a vector diagram showing the drop pressure vector l·le that can be output from the inharter, FIG. 5 is a circuit diagram for l phase of the inharter, and FIG. The figure is a diagram comparing the state of the output switching signal of the counter valve and the voltage vector actually output by the inverter before and after the sampling time for the conventional method and the inharter control method according to the present invention. 1... DC voltage source 2... 3-phase inverter section (INV) 3... 3-phase induction motor (old 4... Pulse generator (PG)) 5... Base circuit 7... DC Current transformer (DCCT) 9... Rotor position detection unit 11... Magnetic flux command calculation unit 13... Hector calculation unit 6... CPU calculation unit 8... Magnetic flux calculation unit IO... Slip frequency calculation Part l2...Current command calculation unit 14...Hector selection unit 15...Switching period calculation unit 16. 16'...Counter valve 17...Voltage Hector integral calculation unit 18...Current direction determination Part l9...Short circuit prevention period correction unit 20...Switching signal calculation unit 3rd for short circuit prevention period
Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、一定サンプリング周期毎にマイクロコンピュータに
より演算処理して3相PWMインバータを構成する各ト
ランジスタのオン/オフパターンを決定し、3相誘導電
動機に必要な電圧ベクトルを必要な時間幅だけ供給して
、該電動機内部の発生磁束を回転させることにより該3
相誘導電動機を運転するインバータ制御方式において、
インバータのトランジスタ短絡防止期間のスイッチング
信号指令を直前のスイッチング状態と電動機電流の極性
に応じて決定すると共に、該スイッチング信号指令に応
じて前記電圧ベクトルの時間幅をインバータのトランジ
スタ短絡防止期間だけ補正することを特徴とするインバ
ータ制御方式。
1. The on/off pattern of each transistor that makes up the 3-phase PWM inverter is determined by arithmetic processing by a microcomputer at each fixed sampling period, and the necessary voltage vector is supplied to the 3-phase induction motor for the required time width. , by rotating the magnetic flux generated inside the electric motor.
In the inverter control method for operating a phase induction motor,
A switching signal command for the inverter transistor short-circuit prevention period is determined according to the previous switching state and the polarity of the motor current, and the time width of the voltage vector is corrected by the inverter transistor short-circuit prevention period according to the switching signal command. An inverter control method characterized by:
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6395892A (en) * 1986-10-08 1988-04-26 Mitsubishi Electric Corp Controlling device for inverter
JPS6430496A (en) * 1987-07-22 1989-02-01 Mitsubishi Electric Corp Pwm signal generator

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