JPH03230762A

JPH03230762A - 電圧形インバータ

Info

Publication number: JPH03230762A
Application number: JP2023913A
Authority: JP
Inventors: Takumi Yoshida; 巧吉田
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1990-02-02
Filing date: 1990-02-02
Publication date: 1991-10-14

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。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野ゴこの発明は、ＰＡ〜ｒ（パルス振幅制御）方式の電圧形
インバータに係り、特に、チョッパ制御によって直流側
電圧を制御することにより出力電圧を制御するようにし
た電圧形インバータに関するしのである。

「従来の技術」電圧形インバータの出力電圧の制御方法の一つとして、
ＰＡＭ方式が知られている。これは、インバータの出力
電圧のピーク値を可変して、出力電圧を可変する方式で
ある。この方式において、チョッパ制御によって直流側
電圧を制御するようにした電圧形インバータは、従来、
第２図に示すように構成されていた。この図において、
ｌは３相交流電源を整流して直流電源を得る整流器ブリ
ッジ回路、Ｃ１は直流電源を平滑化するコンデンサ、２
は直流電源の過電圧を抑制するスナバ回路である。スナ
バ回路２は、過電圧検出器にと、抵抗Ｒと、パワートラ
ンジスタＰＴＲｓによって構成されており、回生電力に
よってコンデンサｃｌが充電されて電圧が上昇すると、
これが２１ｉｉｌ電圧検出器Ｋによって検出され、パワ
ートランジスタＰＴＲ３かオンとされ、これにより回生
電力か抵抗Ｒて消費される。一方、コンデンサＣ１によ
って平滑化された直流電源は、パワートランジスタＰＴ
ＲＰＴＲ２と、フリーホイーリングダイオードＤｒ。

Ｄ、と、直流リアクトルＤＣＬと、平滑コンデンサＣ２
によって構成される昇降圧チョッパ回路３により、電圧
Ｅ１から電圧Ｅ２に降圧された後、インバータブリノン
回路４により３相交流に変換され、誘導モータ５へ出力
される。この場合、インパークブリソノ回路４は、直流
から交流への変換動作のみを独立して行う。また、昇降
圧チョッパ回路３は、カ行時には、コンデンサＣ１から
コンデンサＣ２への降圧チョッパとして機能し、回生時
には、コンデンサＣＩからコンデンサＣ２への昇圧チョ
ッパとして機能する。すなわち、図において、６はコン
デンサＣ７の両端間電圧を検出する電圧検出回路であり
、この電圧検出回路６から出力されるチョッパ回路３の
出力電圧Ｅ、に対応した信号は、電圧フィートバック信
号Ｖｆとして、減算点７へ供給される。一方、８はチョ
ッパ回路３の出力電圧Ｅ、を設定するための電圧設定器
であり、この電圧設定器８から出力された電圧設定信号
Ｖｒは減算点７へ供給され、この減算点７において電圧
フィードバック信号■ｆが減算され、その偏差か偏差増
幅器９て増幅されることにより電流指令信号ｌとなり、
この電流指令信号ｉが減算点１０へ供給される。また、
１１は変流器等の電流センサ１２の出力に基づいて直流
リアクトルＤＣＬに供給される電流値を検出する電流検
出回路てあり、この電流値に対応した信号を電流マイナ
フィードバック信号ｉｍｆとして減算点ｌＯへ供給する
。そして、この減算点ｌＯにおいて、電流指令信号１か
ら、電流マイナフィードバソク信号ｉｍｆが減算され、
その偏差か偏差増幅器１３て増幅されることにより電圧
指令信号■が得られ、この電圧指令信号Ｖがコンパレー
タ１４の一方の入力端に供給される。このコンパレータ
１４の他方の入力端には、三角波発生回路１５から一定
の傾きで上昇／降下を繰り返す三角波が供給されており
、コンパレータ１４は、これらを比較することによって
得られる不等幅パルス信号をゲート信号Ｇｐとして、ベ
ース制御回路１６を介してパワートランジスタＰＴＲ，
もしくはＰＴＲ，のベースヘ供給する。ここで、例えば
、出力電圧Ｅ、が電圧設定器８によって設定５わた電圧
設定値より上昇すると、偏差増幅器１３から出力される
電圧指令信号■の値か低下し、この結果、コンパレータ
１４から出力されるゲート信号ｃｐのパルス幅か短くな
り、パワートランジスタＰＴＲ，のオン時間か短くなり
、出力電圧Ｅ２が低下していく。一方、出力電圧Ｅ、か
電圧設定値より下降すると、上述した場合とは逆に、パ
ワートランジスタＰＴＲ，のオン時間か長くなり、出力
電圧Ｅ、が上昇していく。

このようにして、チョッパ回路３の出力電圧Ｅ。

が常に一定に保１これる。そして、電圧設定器８を操作
して、出力電圧Ｅ２を変化させることによりて、インバ
ータブリノン回路４から出力される交流電圧のピーク値
が変化し、これにより、インバータ出力電圧を変化さ什
ることがてきる。

「発明か解決しようとする課題」ところで、上述した従来の電圧形インバータにおいては
、チョッパ回路３の出力端に設けられた平滑コンデサＣ
３の両端間電圧を電圧検出回路６によって検出し、これ
により得られる電圧フィードバック信号Ｖｆと、基準と
なる電流設定信号Ｖｓとを比較することにより、出力電
圧Ｅ、を制御していた。この場合、コンデンサＣ９の両
端間電圧は、チョッパ回路３の出力電流を時間で積分し
たものである１こめ、出力電流に変動が生じ、その結果
、コンデンサＣ７の両端間電圧が変化して初めて、電圧
フィードバック信号Ｖｆが変化し、出力電圧Ｅ、が修正
されることになる。このため、応答が遅れ、チョッパ回
路３の出力電圧Ｅ、に変動（リップル成分）が生じ、こ
の変動かインバータ出力電圧にも現れてしまうという問
題があった。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、チョ
ッパ回路の出力電圧制御の応答性の向上を図った電圧形
インバータを提供することを目的としている。

「課題を解決するための手段」この発明は、交流電源を直流に変換し、その直イ電圧を
チョッパ回路によって制御し１こ後、交流に変換して出
力する電圧形インバータにおいて、前記チョッパ回路の
出力端に設けられた平滑コンデンサの両端間電圧を検出
し、この検出結果に基づいて前記チョッパ回路の出力電
圧が予め設定された電圧設定値に一致するように前記チ
ョッパ回路の動作を制御する第１の制御ループと、前記
チョッパ回路の出力電流を検出し、この検出結果に基づ
いて前記チョッパ回路の出力電圧か一定となるように前
記チョッパ回路の動作を制御する第２の制御ループとを
具備することを特徴としている。

「作用」上記の構成によれば、第１の制御ループによって、チョ
ッパ回路の出力電圧の平均電圧か制御され、第２の制御
ループによって、チョッパ回路の出力電圧のリップル成
分か即座に検出されて、修正される。

「実施例」以下、図面を参照し、この発明の実施例について説明す
る。

第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。この図において、２０は、電流センサ（変流器等
）２＋の出力に基づいて、チョッパ回路３の出力電流■
を検出する電流検出回路であり、その出力信号は、コン
デンサ２２により直流成分か除去された上で、電流フィ
ードバック信号Ｉｆとして、加算点２３へ供給される。

この加算点２３においては、偏差増幅器９から出力され
る電流指令信号ｌに、電流フィードバック信号Ｉｆが加
算され、その和が偏差検出点１０へ供給される。

このような構成において、外乱等の影響を受けて、チョ
ッパ回路３からインバータブリツノ回路４へ供給される
電流Ｉが急激に増大した場合、減算点２３において、電
流指令信号ｌの値か即座に増加されるので、チョッパ回
路３の出力電圧Ｅ。

のリップル成分が即座に抑制される。

このように、チョッパ回路３の出力端の平滑コンデンサ
Ｃ２の両端間電圧を検出し、この検出結果に基づいてチ
ョッパ回路３の出力電圧Ｅ、か電圧設定器８の電圧設定
値に一致するようにチヨ・ツバ回路３の動作を制御する
第１の制御ループによって、チョッパ回路３の出力電圧
Ｅ２の平均電圧が制αｌされ、これに加えて、新たに付
加された第２の制御ループ、すなわち、チョッパ回路３
の出力電流Ｉを検出し、この検出結果に基づいてチョッ
パ回路３の出力電圧Ｅ２か一定となるようにチョッパ回
路３の動作を制御する第２の制御ループによって、チョ
ッパ回路３の出力電圧のリップル成分が抑制される。

習発明の効果− 以上説明し１こように、この発明によれば、チョッパ回
路の出力端に設けられた平滑コンデンサの両端間電圧を
検出し、この検出結果に基づいてチョッパ回路の出力電
圧が予め設定された電圧設定値に一致するようにチョッ
パ回路の動作を制御する第１の制御ループに加えて、チ
ョッパ回路の出力電流を検出し、この検出結果に基づい
てチョッパ回路３出力電圧が一定となるようにチョッパ
回路の動作を制御する第２の制御ループを設けたので、
第１の制御ループによって、チョッパ回路の出力電圧の
平均電圧が制御され、第２の制御ループによって、チョ
ッパ回路の出力電圧のリップル成分が即座に検出されて
、抑制され、この結果、チョッパ回路の出力電圧制御の
応答性の向上を図ることができるという効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第２図は従来の電圧形インバータの構成を示すブロック
図である。３・・・・・・チョッパ回路、Ｃ７・・・・・・コンデ
ンサ、電圧検出回路、７．１０・・・・・・偏差検出点
、電圧設定器、９，１３・・・・・偏差増幅器、・・コ
ンパレータ、１５・・・・三角波発生回路、・・・電流
検出回路、２１・・・・電流センサ、・・・コンデンサ
、２３・・・・加算点。４２０　・２

Claims

【特許請求の範囲】交流電源を直流に変換し、その直流電圧をチョッパ回路
によって制御した後、交流に変換して出力する電圧形イ
ンバータにおいて、前記チョッパ回路の出力端に設けられた平滑コンデンサ
の両端間電圧を検出し、この検出結果に基づいて前記チ
ョッパ回路の出力電圧が予め設定された電圧設定値に一
致するように前記チョッパ回路の動作を制御する第１の
制御ループと、前記チョッパ回路の出力電流を検出し、
この検出結果に基づいて前記チョッパ回路の出力電圧が
一定となるように前記チョッパ回路の動作を制御する第
２の制御ループと、を具備することを特徴とする電圧形インバータ。