JPH033472B2 - - Google Patents
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- JPH033472B2 JPH033472B2 JP54134214A JP13421479A JPH033472B2 JP H033472 B2 JPH033472 B2 JP H033472B2 JP 54134214 A JP54134214 A JP 54134214A JP 13421479 A JP13421479 A JP 13421479A JP H033472 B2 JPH033472 B2 JP H033472B2
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- inverter device
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 9
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高脈動直流電圧源により給電されるイ
ンバータ装置の制御方法に関する。
ンバータ装置の制御方法に関する。
単相交流電圧を順変換器で整流して得られる直
流電圧は脈動を多く含んでいる。その順変換器に
より給電されるインバータ装置の出力電圧はその
影響を受けて脈動するが、さらにそのインバータ
装置により駆動される電動機は、トルクが脈動す
る。第１図に示すように、インバータ装置にパル
ス幅変調形インバータ（以下PWMインバータを
記す）を用いたものでは、その直流入力電圧は電
動機の誘起起電力（線間電圧振幅値）以上である
必要があり、さもないと電動機に所定の電圧、電
流を供給することができない。
流電圧は脈動を多く含んでいる。その順変換器に
より給電されるインバータ装置の出力電圧はその
影響を受けて脈動するが、さらにそのインバータ
装置により駆動される電動機は、トルクが脈動す
る。第１図に示すように、インバータ装置にパル
ス幅変調形インバータ（以下PWMインバータを
記す）を用いたものでは、その直流入力電圧は電
動機の誘起起電力（線間電圧振幅値）以上である
必要があり、さもないと電動機に所定の電圧、電
流を供給することができない。
第２図は、単相交流電源を順変換器に入力とし
て得られるPWMインバータの直流入力電圧と、
３相誘導電動機の誘導起電力（線間電圧）の時間
関係を示す。なお、図中一点鎖線で囲んだ部分
は、時間を短縮して各電圧波形を拡大して示す。
また、図中破線で示す波形は誘導起電力の瞬時値
の各線間における最大値である。直流入力電圧は
交流電源周波数sの２倍の周波数（2s）で脈動
し、脈動の大きさは順変換器の出力側に備えられ
る平滑コンデンサの容量に依存する。ここで、平
滑コンデンサ容量が小さいと、図示したように直
流入力電圧が脈動する。これによつてインバータ
の出力電圧も脈動し、この出力電圧を電動機に印
加した場合トルク脈動が発生する。特に、電動機
駆動周波数が高くなると、電動機の線間誘導起電
力の瞬時値が直流入力電圧以上となる部分が増加
し、直流入力電圧が不足する期間が増える。即
ち、第２図に示す直流入力電圧に対して破線で示
す誘導起電力の瞬時値（各線間で最大のもの）
が、大となる場合において直流入力電圧が不足と
なる。この期間をハツチングで示す。
て得られるPWMインバータの直流入力電圧と、
３相誘導電動機の誘導起電力（線間電圧）の時間
関係を示す。なお、図中一点鎖線で囲んだ部分
は、時間を短縮して各電圧波形を拡大して示す。
また、図中破線で示す波形は誘導起電力の瞬時値
の各線間における最大値である。直流入力電圧は
交流電源周波数sの２倍の周波数（2s）で脈動
し、脈動の大きさは順変換器の出力側に備えられ
る平滑コンデンサの容量に依存する。ここで、平
滑コンデンサ容量が小さいと、図示したように直
流入力電圧が脈動する。これによつてインバータ
の出力電圧も脈動し、この出力電圧を電動機に印
加した場合トルク脈動が発生する。特に、電動機
駆動周波数が高くなると、電動機の線間誘導起電
力の瞬時値が直流入力電圧以上となる部分が増加
し、直流入力電圧が不足する期間が増える。即
ち、第２図に示す直流入力電圧に対して破線で示
す誘導起電力の瞬時値（各線間で最大のもの）
が、大となる場合において直流入力電圧が不足と
なる。この期間をハツチングで示す。
ところで、直流入力電圧は交流電源周波数sの
２倍で、また誘導起電力の瞬時値の最大値は電動
機周波数1の６倍で脈動することから、直流電圧
の不足は2sの周波数で繰り返されるだけでなく、
不足の程度が各周期で変化する。例えば、図示ａ
のように直流入力電圧が低く、かつ線間電圧が最
大となる位相関係においては、インバータの出力
電圧不足の度合いが大きく、したがつて電動機電
流の低下によりトルクが大きく低下する。これに
対して、図示ｂのように直流入力電圧が低いが線
間電圧も最小となる位相関係にある場合には、イ
ンバータ出力電圧不足の度合いが小さくトルクの
低下は比較的小さい。
２倍で、また誘導起電力の瞬時値の最大値は電動
機周波数1の６倍で脈動することから、直流電圧
の不足は2sの周波数で繰り返されるだけでなく、
不足の程度が各周期で変化する。例えば、図示ａ
のように直流入力電圧が低く、かつ線間電圧が最
大となる位相関係においては、インバータの出力
電圧不足の度合いが大きく、したがつて電動機電
流の低下によりトルクが大きく低下する。これに
対して、図示ｂのように直流入力電圧が低いが線
間電圧も最小となる位相関係にある場合には、イ
ンバータ出力電圧不足の度合いが小さくトルクの
低下は比較的小さい。
この直流電圧不足の程度の変化は、インバータ
出力周波数に応じて異なり、前述の2sの周波数
のトルク脈動とは別の周波数のトルク脈動を発生
する。これがいわゆるビート現象と称するもの
で、その周波数は直流入力電圧の脈動周波数とイ
ンバータ出力周波数との差に関係して、低周波数
のトルク脈動が発生することがあり、電動機の負
荷に回転むら等の悪影響を及ぼす。また、ビート
による脈動周波数はインバータ出力周波数に応じ
て変化するため、特定のインバータ周波数におい
て機械軸系に共振現象を生じ、異常トルクが発生
して負荷等に悪影響を及ぼす。
出力周波数に応じて異なり、前述の2sの周波数
のトルク脈動とは別の周波数のトルク脈動を発生
する。これがいわゆるビート現象と称するもの
で、その周波数は直流入力電圧の脈動周波数とイ
ンバータ出力周波数との差に関係して、低周波数
のトルク脈動が発生することがあり、電動機の負
荷に回転むら等の悪影響を及ぼす。また、ビート
による脈動周波数はインバータ出力周波数に応じ
て変化するため、特定のインバータ周波数におい
て機械軸系に共振現象を生じ、異常トルクが発生
して負荷等に悪影響を及ぼす。
この現象は、順変換器の出力側に十分な容量の
コンデンサを備えることにより防ぐことができる
が、その場合、コンデンサが大型となりインバー
タ装置をコンパクトで低コストに製作することが
できない。
コンデンサを備えることにより防ぐことができる
が、その場合、コンデンサが大型となりインバー
タ装置をコンパクトで低コストに製作することが
できない。
本発明は、このような問題を解決することにあ
り、ビート現象を防止できるインバータ装置の制
御方法を提供することにある。
り、ビート現象を防止できるインバータ装置の制
御方法を提供することにある。
本発明の特徴とするところは、インバータの直
流入力電圧の大きさが所定値以下となる状態のと
き、当該入力電圧の低下を抑制する方向にインバ
ータを点弧制御するようにしたことにある。
流入力電圧の大きさが所定値以下となる状態のと
き、当該入力電圧の低下を抑制する方向にインバ
ータを点弧制御するようにしたことにある。
第１図に、本発明の一実施例を示すインバータ
装置の構成図を示す。１は単相交硫電源、２は単
相交流を全波整流するダイオード順変換器、３は
順変換器２の出力電圧を平滑するための平滑コン
デンサ、４はGTOサイリスタを用いたPWMイ
ンバータ、５は誘導電動機、６は電動機５の端子
電圧を指令する電圧指令回路、７は電圧検出器、
８は電圧偏差増巾器、９は入力電圧に比例した周
波数の３相正弦波信号を発生するＶ−Ｆ発振器、
１０は掛算器、１１は順変換器２の直流出力電圧
を間線的ではあるが検出する電圧検出器、１２は
電圧検出器１１の出力電圧が所定値以下となる場
合信号を発する比較器、１３はPWMインバータ
４の交流出力電流を検出する電流検出器、１４は
検出器１３の信号を増巾する増巾器、１５は比較
器１２の信号に応じて増巾器１４の出力信号を通
過または遮断するアナログスイツチ、１６は加算
器、１７はPWMインバータ４を構成するGTO
サイリスタのオン・オフの周波数を制御するため
の搬送波信号を発生する発振器、１８は加算器１
６と発信器１７の出力信号を比較しパルス幅変調
信号（PWM信号）を出力する比較器、、１９は
前記GTOサイリスタをオン・オフ制御するため
のゲート信号を出力するゲートアンプである。
装置の構成図を示す。１は単相交硫電源、２は単
相交流を全波整流するダイオード順変換器、３は
順変換器２の出力電圧を平滑するための平滑コン
デンサ、４はGTOサイリスタを用いたPWMイ
ンバータ、５は誘導電動機、６は電動機５の端子
電圧を指令する電圧指令回路、７は電圧検出器、
８は電圧偏差増巾器、９は入力電圧に比例した周
波数の３相正弦波信号を発生するＶ−Ｆ発振器、
１０は掛算器、１１は順変換器２の直流出力電圧
を間線的ではあるが検出する電圧検出器、１２は
電圧検出器１１の出力電圧が所定値以下となる場
合信号を発する比較器、１３はPWMインバータ
４の交流出力電流を検出する電流検出器、１４は
検出器１３の信号を増巾する増巾器、１５は比較
器１２の信号に応じて増巾器１４の出力信号を通
過または遮断するアナログスイツチ、１６は加算
器、１７はPWMインバータ４を構成するGTO
サイリスタのオン・オフの周波数を制御するため
の搬送波信号を発生する発振器、１８は加算器１
６と発信器１７の出力信号を比較しパルス幅変調
信号（PWM信号）を出力する比較器、、１９は
前記GTOサイリスタをオン・オフ制御するため
のゲート信号を出力するゲートアンプである。
次に本装置の動作について説明する。周知のよ
うに電圧形PWMインバータは、インバータを構
成するサイリスタのオン・オフ周期を変化させる
ことにより、インバータの出力電圧を可変にでき
るものであり、加算器１６からの正弦波電圧パタ
ーン信号と発振器１７からの搬送波信号（３角
波）を比較器１８において比較し、その出力信号
であるPWM信号に応じて前記GTOサイリスタ
ををオン・オフ制御することにより、インバータ
の出力電圧を前記正弦波電圧パターン信号に比例
する如く制御できるものである。
うに電圧形PWMインバータは、インバータを構
成するサイリスタのオン・オフ周期を変化させる
ことにより、インバータの出力電圧を可変にでき
るものであり、加算器１６からの正弦波電圧パタ
ーン信号と発振器１７からの搬送波信号（３角
波）を比較器１８において比較し、その出力信号
であるPWM信号に応じて前記GTOサイリスタ
ををオン・オフ制御することにより、インバータ
の出力電圧を前記正弦波電圧パターン信号に比例
する如く制御できるものである。
１０，１４，１５，１６等で成される回路は、
インバータの各出力相に対応して３組（２組は図
示省略）存在し、各加算器からは３相正弦波信号
が出力される。そのため前述したようにして電動
機５の電圧・電流は３相正弦波に制御され電動機
５はその間一定したトルクを発生する。
インバータの各出力相に対応して３組（２組は図
示省略）存在し、各加算器からは３相正弦波信号
が出力される。そのため前述したようにして電動
機５の電圧・電流は３相正弦波に制御され電動機
５はその間一定したトルクを発生する。
一方、電圧検出器１１によりインバータ４の直
流入力電圧が間接的ではあるが検出され、比較器
１２によりその電圧が所定値以下となる時期が検
出される。増巾器１４の出力信号は前記電圧が所
定値以下の場合、アナログスイツチ１５を介して
加算器１６に加えられるが、その信号極性はイン
バータ４の出力電流を零に絞り込む向きに選定し
てあるため、出力電流は３相とも同時に絞られ
る。
流入力電圧が間接的ではあるが検出され、比較器
１２によりその電圧が所定値以下となる時期が検
出される。増巾器１４の出力信号は前記電圧が所
定値以下の場合、アナログスイツチ１５を介して
加算器１６に加えられるが、その信号極性はイン
バータ４の出力電流を零に絞り込む向きに選定し
てあるため、出力電流は３相とも同時に絞られ
る。
この結果、電動機５への電力供給が止みインバ
ータ４の直流入力電圧は第３図に示すように所定
値以下に下がることがない。
ータ４の直流入力電圧は第３図に示すように所定
値以下に下がることがない。
直流入力電圧が所定値以上に回復すれば、アナ
ログスイツチ１５は遮断され、インバータの出力
電圧は掛算機１０の出力信号に応じて制御され、
電動機は所定のトルクを発生する。以上の繰り返
しによるトルク変化は2sの周波数であり、各周
期で電動機電流の変化（減少）は均一であること
から、ビート現象は発生せず、トルクの脈動成分
はインバータの直流入力電圧の脈動周波数成分の
みとなり、前述したビート現象に基づく有害な低
周波数成分は発生することがない。
ログスイツチ１５は遮断され、インバータの出力
電圧は掛算機１０の出力信号に応じて制御され、
電動機は所定のトルクを発生する。以上の繰り返
しによるトルク変化は2sの周波数であり、各周
期で電動機電流の変化（減少）は均一であること
から、ビート現象は発生せず、トルクの脈動成分
はインバータの直流入力電圧の脈動周波数成分の
みとなり、前述したビート現象に基づく有害な低
周波数成分は発生することがない。
６〜１０からなる回路は、インバータ４の出力
電圧が電圧指令回路６からの電圧指令信号に比例
するように、またその出力周波数が前記電圧指令
信号に比例するように制御するためのものであ
る。アナログスイツチ１５が遮断の状態では、掛
算器１０の出力信号に比例してインバータの出力
電圧が制御されるが、このためインバータの出力
電圧及び周波数は平均的には前記電圧指令信号に
比例する如く制御される。
電圧が電圧指令回路６からの電圧指令信号に比例
するように、またその出力周波数が前記電圧指令
信号に比例するように制御するためのものであ
る。アナログスイツチ１５が遮断の状態では、掛
算器１０の出力信号に比例してインバータの出力
電圧が制御されるが、このためインバータの出力
電圧及び周波数は平均的には前記電圧指令信号に
比例する如く制御される。
以上のようにして本発明によれば、インバータ
直流入力電圧に脈動分が多く含まれる場合におい
ても、ビート現象による有害なトルク脈動の発生
を防止できるインバータの制御方法を提供でき
る。
直流入力電圧に脈動分が多く含まれる場合におい
ても、ビート現象による有害なトルク脈動の発生
を防止できるインバータの制御方法を提供でき
る。
なお、前記実施例では順変換器２と同様の回路
構成の電圧検出器１１にて、順変換器２の出力電
圧を間接的に検出しているが、直流交流器を用い
て直接検出するようにしても同様の効果が得られ
る。また前述した電流の絞り動作は、必ずしも電
流を完全に零にする必要はなく、電流を小さく絞
り込むだけでも直流入力電圧の低下を抑制でき、
ビート現象を抑制できる効果が得られる。
構成の電圧検出器１１にて、順変換器２の出力電
圧を間接的に検出しているが、直流交流器を用い
て直接検出するようにしても同様の効果が得られ
る。また前述した電流の絞り動作は、必ずしも電
流を完全に零にする必要はなく、電流を小さく絞
り込むだけでも直流入力電圧の低下を抑制でき、
ビート現象を抑制できる効果が得られる。
第１図は、本発明の電動機制御用インバータ装置
の一実施例回路構成図、第２図および第３図は第
１図の装置の動作を説明するための図である。 １…単相交流電源、２…順変換器、３…平滑コ
ンデンサ、４…PWMインバータ、５…誘導電動
機、６…電圧指令回路、７…電圧検出器、８…電
圧偏差増巾器、９…Ｖ−Ｆ発振器、１０…掛算
器、１１…電圧検出器、１２…比較器、１３…電
流検出器、１４…増巾器、１５…アナログスイツ
チ、１６…加算器、１７…発振器、１８…比較
器、１９…ゲートアンプ。
の一実施例回路構成図、第２図および第３図は第
１図の装置の動作を説明するための図である。 １…単相交流電源、２…順変換器、３…平滑コ
ンデンサ、４…PWMインバータ、５…誘導電動
機、６…電圧指令回路、７…電圧検出器、８…電
圧偏差増巾器、９…Ｖ−Ｆ発振器、１０…掛算
器、１１…電圧検出器、１２…比較器、１３…電
流検出器、１４…増巾器、１５…アナログスイツ
チ、１６…加算器、１７…発振器、１８…比較
器、１９…ゲートアンプ。
Claims (1)
- １ 直流入力側にコンデンサを有し、交流出力電
圧指令を発生する出力指令手段、前記出力指令手
段に基づいて出力をゲート回路により可変電圧・
可変周波数制御するインバータ装置、前記インバ
ータ装置により駆動される電動機、前記インバー
タ装置の直流入力電圧を検出する電圧検出器、及
び前記インバータ装置の交流出力電流を検出する
電流検出器を備え、前記電圧検出器が所定値以下
の電圧を検出したとき、前記インバータ装置の出
力電流が減少するように、前記出力指令手段に前
記電流検出器の出力信号を加えて前記出力指令を
変更し、その信号により前記ゲート回路を駆動し
て前記インバータ装置の出力を制御することを特
徴とするインバータ装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13421479A JPS5658781A (en) | 1979-10-19 | 1979-10-19 | Controlling method of inverter equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13421479A JPS5658781A (en) | 1979-10-19 | 1979-10-19 | Controlling method of inverter equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5658781A JPS5658781A (en) | 1981-05-21 |
| JPH033472B2 true JPH033472B2 (ja) | 1991-01-18 |
Family
ID=15123086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13421479A Granted JPS5658781A (en) | 1979-10-19 | 1979-10-19 | Controlling method of inverter equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5658781A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS586586U (ja) * | 1981-07-03 | 1983-01-17 | 大旭建機株式会社 | コンクリ−トバイブレ−タ用電源装置 |
| JPH0834691B2 (ja) * | 1988-02-17 | 1996-03-29 | 富士電機株式会社 | 電圧形インバータの制御方法 |
| JPH0274192A (ja) * | 1988-09-08 | 1990-03-14 | Toshiba Corp | 電力変換装置 |
| FR2889370B1 (fr) * | 2005-07-29 | 2007-09-07 | Valeo Equip Electr Moteur | Procede de commande d'un onduleur de tension polyphase |
| JP5923873B2 (ja) * | 2011-06-06 | 2016-05-25 | ダイキン工業株式会社 | インバータ制御回路 |
| JP5888074B2 (ja) * | 2012-04-04 | 2016-03-16 | ダイキン工業株式会社 | 電力変換装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5231325A (en) * | 1975-09-04 | 1977-03-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Inverter controlling device |
-
1979
- 1979-10-19 JP JP13421479A patent/JPS5658781A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5231325A (en) * | 1975-09-04 | 1977-03-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Inverter controlling device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5658781A (en) | 1981-05-21 |
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