JPH04125099A - モータ駆動装置 - Google Patents
モータ駆動装置Info
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- JPH04125099A JPH04125099A JP2245908A JP24590890A JPH04125099A JP H04125099 A JPH04125099 A JP H04125099A JP 2245908 A JP2245908 A JP 2245908A JP 24590890 A JP24590890 A JP 24590890A JP H04125099 A JPH04125099 A JP H04125099A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 24
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、モータを回転速度変更可能に駆動するように
したモータ駆動装置に関する。
したモータ駆動装置に関する。
（従来の技術）
従来、直流電源を用いてモータを可変速運転する場合、
第４図に示すように、直流電源１の電圧をインバータ主
回路２により任意の周波数の交流電圧に変換し、このイ
ンバータ主回路２によりモータ３を駆動するようにして
いる。この場合、インバータ主回路２はインバータ制御
回路４によって制御される。このインバータ制御回路４
はインバータ主回路２の出力周波数に応じた電圧（Ｖ／
ｆ−一定）を得るように該インバータ主回路２をＰＷＭ
制御にて制御している。なお、ＰＷＭ制御方式インバー
タを用いることでＰＡＭ制御方式インバータの場合より
も効率の面で有利である。
第４図に示すように、直流電源１の電圧をインバータ主
回路２により任意の周波数の交流電圧に変換し、このイ
ンバータ主回路２によりモータ３を駆動するようにして
いる。この場合、インバータ主回路２はインバータ制御
回路４によって制御される。このインバータ制御回路４
はインバータ主回路２の出力周波数に応じた電圧（Ｖ／
ｆ−一定）を得るように該インバータ主回路２をＰＷＭ
制御にて制御している。なお、ＰＷＭ制御方式インバー
タを用いることでＰＡＭ制御方式インバータの場合より
も効率の面で有利である。
このようなモータ駆動装置を採用したものとして、例え
ば電気自動車がある。このものでは直流電源の電圧は９
６Ｖであり、これをインバータ出力回路にて交流に変換
した場合、出力電圧の基本波成分の最大値はほぼ７５Ｖ
（９６ｘｖ’Ｔｘｆ丁／π絢７５）である。
ば電気自動車がある。このものでは直流電源の電圧は９
６Ｖであり、これをインバータ出力回路にて交流に変換
した場合、出力電圧の基本波成分の最大値はほぼ７５Ｖ
（９６ｘｖ’Ｔｘｆ丁／π絢７５）である。
（発明が解決しようとする課Ｂ）
しかして、上述したように、ＰＷＭ制御形インバータに
てモータを可変速運転する場合、ＰＷＭ制御形インバー
タは効率が良いとはいうものの、直流電源電圧が制約さ
れている事情下では、インバータ主回路の出力電圧も低
くなり、この結果、モータとしては低電圧高電流タイプ
のモータを設計しなければならない。しかし低電圧高電
流形モタは、モータ巻線に線径の大きい銅線を用いなけ
ればならず、モータコストが高く、また線積率が低下し
てモータ特性が低下する。さらに、ＰＷＭ制御形インバ
ータにてモータを低回転速度にて運転する場合、それに
応じた出力電圧にすべく第５図に示すように、キャリア
信号の振幅＾ａに対して正弦波制御信号の振幅Ａｂを下
げてＰＷＭ信号のパルス幅を小さくすることを行なうが
、このように振幅比すなわちＰＷＭ制御比（Ａｂ／ Ａ
ａ）が小さくなると高調波が増大し、これによる効率低
下が生じする。
てモータを可変速運転する場合、ＰＷＭ制御形インバー
タは効率が良いとはいうものの、直流電源電圧が制約さ
れている事情下では、インバータ主回路の出力電圧も低
くなり、この結果、モータとしては低電圧高電流タイプ
のモータを設計しなければならない。しかし低電圧高電
流形モタは、モータ巻線に線径の大きい銅線を用いなけ
ればならず、モータコストが高く、また線積率が低下し
てモータ特性が低下する。さらに、ＰＷＭ制御形インバ
ータにてモータを低回転速度にて運転する場合、それに
応じた出力電圧にすべく第５図に示すように、キャリア
信号の振幅＾ａに対して正弦波制御信号の振幅Ａｂを下
げてＰＷＭ信号のパルス幅を小さくすることを行なうが
、このように振幅比すなわちＰＷＭ制御比（Ａｂ／ Ａ
ａ）が小さくなると高調波が増大し、これによる効率低
下が生じする。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目
的は、効率の良いＰＷＭ制御形インバータによりモータ
を可変速運転できることはもとより、モータとして高電
圧形モータを使用することができ、しかもインバータに
おける高調波の発生も抑えることができるモータ駆動装
置を提供するにある。
的は、効率の良いＰＷＭ制御形インバータによりモータ
を可変速運転できることはもとより、モータとして高電
圧形モータを使用することができ、しかもインバータに
おける高調波の発生も抑えることができるモータ駆動装
置を提供するにある。
［発明の構成コ
（課題を解決するための手段）
本発明のモータ駆動装置は、モータを回転速度変更可能
に駆動するようにしたものにおいて、直流電源電圧を昇
圧する直流電圧変換回路と、この直流電圧変換回路に接
続されたインバータ主回路と、このインバータ主回路を
ＰＷＭ制御するものであってキャリア信号の振幅を「＾
ｌ」とし正弦波制御信号の振幅を「＾２」としたときそ
の比（Ａ２／＾１）を１以上の値に固定したインバータ
制御回路と、前記インバータ主回路の出力周波数に応じ
て前記直流電圧変換回路の出力電圧を制御する制御手段
と具備してなるところに特徴を有する。
に駆動するようにしたものにおいて、直流電源電圧を昇
圧する直流電圧変換回路と、この直流電圧変換回路に接
続されたインバータ主回路と、このインバータ主回路を
ＰＷＭ制御するものであってキャリア信号の振幅を「＾
ｌ」とし正弦波制御信号の振幅を「＾２」としたときそ
の比（Ａ２／＾１）を１以上の値に固定したインバータ
制御回路と、前記インバータ主回路の出力周波数に応じ
て前記直流電圧変換回路の出力電圧を制御する制御手段
と具備してなるところに特徴を有する。
（作用）
上記手段によれば、直流電圧変換回路により直流電源電
圧を昇圧し、その直流電圧をインバータ主回路に与える
から、このインバータ主回路の出力電圧も高くなり、モ
ータとして高電圧低電流形モータを使用することが可能
でモータ特性が向上し、そして直流電源電圧を昇圧して
いるので、モータを低速度で回転させる場合でも、昇圧
幅を下げてインバータ主回路の出力電圧を下げればよく
、従ってＰＷＭ制御比をさほど小さくせずにすみ、よっ
て制御比を１以上の値に固定することが可能となり、こ
のようにすることによりインバータ主回路の出力電圧に
高調波が増大することを抑え得てこれによる効率低下を
なくし得る。
圧を昇圧し、その直流電圧をインバータ主回路に与える
から、このインバータ主回路の出力電圧も高くなり、モ
ータとして高電圧低電流形モータを使用することが可能
でモータ特性が向上し、そして直流電源電圧を昇圧して
いるので、モータを低速度で回転させる場合でも、昇圧
幅を下げてインバータ主回路の出力電圧を下げればよく
、従ってＰＷＭ制御比をさほど小さくせずにすみ、よっ
て制御比を１以上の値に固定することが可能となり、こ
のようにすることによりインバータ主回路の出力電圧に
高調波が増大することを抑え得てこれによる効率低下を
なくし得る。
（実施例）
以下、本発明の第１の実施例につき第１図および第２図
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
第１図には電気的構成を示している。直流電源１１の電
圧は、直流電圧変換回路１２により昇圧されるものであ
り、また昇圧された範囲の中で降圧可能となっている。
圧は、直流電圧変換回路１２により昇圧されるものであ
り、また昇圧された範囲の中で降圧可能となっている。
この直流電圧変換回路１２は、ダイオード１３，１４、
昇圧用のＮＰＮトランジスタ１５、リアクトル１６、降
圧用のＮＰＮトランジスタ１７およびコンデンサ１８を
前記直流電源１１に対して同図に示すように接続して構
成されており、上記各トランジスタ１５．１７は、ベー
スドライブ回路１９によってスイッチングされるように
なっている。しかして、この直流電圧変換回路１２は、
前記トランジスタ１７導通状態で前記トランジスタ１５
を間欠的にオンすることでリアクトル１６に蓄えられた
エネルギをオフ期間に負荷側に与え、もって前記直流電
源１１の電圧Ｅを昇圧するとともに、昇圧電圧は上記ト
ランジスタ１５のデユーティ−比の変更により変更でき
るようになっている。
昇圧用のＮＰＮトランジスタ１５、リアクトル１６、降
圧用のＮＰＮトランジスタ１７およびコンデンサ１８を
前記直流電源１１に対して同図に示すように接続して構
成されており、上記各トランジスタ１５．１７は、ベー
スドライブ回路１９によってスイッチングされるように
なっている。しかして、この直流電圧変換回路１２は、
前記トランジスタ１７導通状態で前記トランジスタ１５
を間欠的にオンすることでリアクトル１６に蓄えられた
エネルギをオフ期間に負荷側に与え、もって前記直流電
源１１の電圧Ｅを昇圧するとともに、昇圧電圧は上記ト
ランジスタ１５のデユーティ−比の変更により変更でき
るようになっている。
この直流電圧変換回路１２の出力側にはインバータ主回
路２０が接続されており、このインバータ主回路２０は
、パワートランジスタ２０ａによる三相ブリッジ回路か
ら構成されている。このインバータ主回路２０によって
モータ２１が回転速度変更可能に駆動される。なお、こ
のモータ２１１ｅｔ １００ Ｖ ／ ６０ Ｈｚ仕様
の三相誘導モータからなる。このインバータ主回路２０
は、インバータ制御回路２２によりＰＷＭ制御されるよ
うになっており、このインバータ制御回路２２は、マイ
クロコンピュータ２３と、ＰＷＭ信号発生回路２４と、
ベースドライブ回路２５とから構成されており、ＰＷＭ
信号発生回路２４においては、第２図に示すように三角
波のキャリア信号Ｓｃと正弦波制御信号Ｓｓとに基づい
てＰＷＭ信号ｓｐを発生し、このＰＷＭ信号に基づき前
記インバータ主回路２０のトランジスタ２０ａを駆動制
御する。この場合、キャリア信号Ｓｃの振幅Ａｔと正弦
波の制御信号Ｓｓの振幅Ａ２との制御比（Ａ２／ Ａ１
）は「１」に固定している。
路２０が接続されており、このインバータ主回路２０は
、パワートランジスタ２０ａによる三相ブリッジ回路か
ら構成されている。このインバータ主回路２０によって
モータ２１が回転速度変更可能に駆動される。なお、こ
のモータ２１１ｅｔ １００ Ｖ ／ ６０ Ｈｚ仕様
の三相誘導モータからなる。このインバータ主回路２０
は、インバータ制御回路２２によりＰＷＭ制御されるよ
うになっており、このインバータ制御回路２２は、マイ
クロコンピュータ２３と、ＰＷＭ信号発生回路２４と、
ベースドライブ回路２５とから構成されており、ＰＷＭ
信号発生回路２４においては、第２図に示すように三角
波のキャリア信号Ｓｃと正弦波制御信号Ｓｓとに基づい
てＰＷＭ信号ｓｐを発生し、このＰＷＭ信号に基づき前
記インバータ主回路２０のトランジスタ２０ａを駆動制
御する。この場合、キャリア信号Ｓｃの振幅Ａｔと正弦
波の制御信号Ｓｓの振幅Ａ２との制御比（Ａ２／ Ａ１
）は「１」に固定している。
上記マイクロコンピュータ２３は前記直流電圧変換回路
１２を制御する制御手段も兼用しており、これは速度指
令Ｓｎが与えられると、これに応じてインバータ主回路
２０の出力周波数を決定すると共に、該出力周波数に応
じ前記直流電圧変換回路１２における昇圧電圧値を決定
し、この電圧値を出力するように前記ベースドライブ回
路１９を制御する。
１２を制御する制御手段も兼用しており、これは速度指
令Ｓｎが与えられると、これに応じてインバータ主回路
２０の出力周波数を決定すると共に、該出力周波数に応
じ前記直流電圧変換回路１２における昇圧電圧値を決定
し、この電圧値を出力するように前記ベースドライブ回
路１９を制御する。
しかして、上記構成において、前記１００Ｖ／６０Ｈｚ
仕様のモータ２１を１２０Ｈｚにて運転する場合、マイ
クロコンピュータ２３における制御手段は、直流電圧変
換回路１２をその出力電圧がＶ／ｆ一定条件により２５
６Ｖａｃ（下記式参照）となるように昇圧する。
仕様のモータ２１を１２０Ｈｚにて運転する場合、マイ
クロコンピュータ２３における制御手段は、直流電圧変
換回路１２をその出力電圧がＶ／ｆ一定条件により２５
６Ｖａｃ（下記式参照）となるように昇圧する。
２００ Ｖａｃｘ ｙｒ ／ （ｆ丁Ｘ １丁）：２５
６Ｖこの場合、インバータ制御回路２２は第２図に示し
たようにキャリア信号Ｓｃの振幅Ａｔと正弦波の制御信
号Ｓｓの振幅Ａ２との制御比（Ａ２／ Ａ１）は「１」
である。インバータ主回路２０には前記直流型圧変回路
１２による昇圧電圧２５６ｖが与えられるから、モータ
２１は２００Ｖａｅで１２０Ｈ２の電圧が印加される。
６Ｖこの場合、インバータ制御回路２２は第２図に示し
たようにキャリア信号Ｓｃの振幅Ａｔと正弦波の制御信
号Ｓｓの振幅Ａ２との制御比（Ａ２／ Ａ１）は「１」
である。インバータ主回路２０には前記直流型圧変回路
１２による昇圧電圧２５６ｖが与えられるから、モータ
２１は２００Ｖａｅで１２０Ｈ２の電圧が印加される。
そして、モータ２１の回転速度を下げる場合には、イン
バータ制御回路２２は上記制御比が「１」のままで、マ
イクロコンピュータ２３にて直流電圧変換回路１２の出
力電圧が前記２５６ｖから降圧される。
バータ制御回路２２は上記制御比が「１」のままで、マ
イクロコンピュータ２３にて直流電圧変換回路１２の出
力電圧が前記２５６ｖから降圧される。
なお、上記モータ２１を３０Ｈｚのインバータ主回路２
０出力電圧にて駆動する場合には、インバータ主回路２
０の出力電圧として５ＱＶＢｃが必要となるが、この場
合直流電源１１の電圧を直流電圧変換回路１２によりほ
ぼ６５Ｖに降圧する。
０出力電圧にて駆動する場合には、インバータ主回路２
０の出力電圧として５ＱＶＢｃが必要となるが、この場
合直流電源１１の電圧を直流電圧変換回路１２によりほ
ぼ６５Ｖに降圧する。
この時、直流電圧変換回路１２は、そのトランジスタ１
５は非導通状態としてトランジスタ１７のみを導通時間
比制御する。
５は非導通状態としてトランジスタ１７のみを導通時間
比制御する。
このような本実施例によれば、直流電圧変換回路１２に
より直流電源電圧１１を昇圧し、その直流電圧をインバ
ータ主回路２０に与えるから、このインバータ主回路２
０の出力電圧も高くなり、モータ２１として高電圧低電
流形モータを使用することが可能でモータ特性が向上す
る。そして直流電源電圧を昇圧しているので、モータ２
１を低速度で回転させる場合でも、昇圧幅を下げてイン
バータ主回路２０の出力電圧を下げればよく、従ってＰ
ＷＭ制御比をさほど小さくせずにすみ、よって制御比を
１以上の値に固定することが可能となる。しかして、本
実施例では、上記制御比を「１」に固定しているので、
インバータ主回路２０の出力電圧に高調波が増大するこ
とを抑え得て、これによる効率低下をなくし得る。
より直流電源電圧１１を昇圧し、その直流電圧をインバ
ータ主回路２０に与えるから、このインバータ主回路２
０の出力電圧も高くなり、モータ２１として高電圧低電
流形モータを使用することが可能でモータ特性が向上す
る。そして直流電源電圧を昇圧しているので、モータ２
１を低速度で回転させる場合でも、昇圧幅を下げてイン
バータ主回路２０の出力電圧を下げればよく、従ってＰ
ＷＭ制御比をさほど小さくせずにすみ、よって制御比を
１以上の値に固定することが可能となる。しかして、本
実施例では、上記制御比を「１」に固定しているので、
インバータ主回路２０の出力電圧に高調波が増大するこ
とを抑え得て、これによる効率低下をなくし得る。
なお、ＰＷＭ制御比は「１」以上であれば良く、例えば
本発明の第２の実施例として示す第３図のように、キャ
リア信号Ｓｃの振幅＾ｌと正弦波の制御信号Ｓｓの振幅
Ａ２との制御比（＾２／ Ａ１）を「１゜２」に固定し
ても良い。
本発明の第２の実施例として示す第３図のように、キャ
リア信号Ｓｃの振幅＾ｌと正弦波の制御信号Ｓｓの振幅
Ａ２との制御比（＾２／ Ａ１）を「１゜２」に固定し
ても良い。
また、モータ２１としては誘導モータでなくとも良く、
例えば直流ブラシレスモータでも良く、また単相モータ
でも良い。さらに、直流電圧変換回路１２は、少なくと
も昇圧形であれば良く、降圧機能は必要に応じて設けれ
ば良い。
例えば直流ブラシレスモータでも良く、また単相モータ
でも良い。さらに、直流電圧変換回路１２は、少なくと
も昇圧形であれば良く、降圧機能は必要に応じて設けれ
ば良い。
その他、本発明は上記各実施例に限定されず、要旨を逸
脱しない範囲内で種々変更して実施できるものである。
脱しない範囲内で種々変更して実施できるものである。
［発明の効果コ
本発明は以上の説明から明らかなように、モータを回転
速度変更可能に駆動するようにしたものにおいて、直流
電源電圧を昇圧する直流電圧変換回路と、この直流電圧
変換回路に接続されたインバータ主回路と、このインバ
ータ主回路をＰＷＭ制御するものであってキャリア信号
の振幅を「＾１」とし正弦波制御信号の振幅を「＾２」
としたときその比（Ａ２／ Ａｔ）を１以上の値に固定
したインバータ制御回路と、前記インバータ主回路の出
力周波数に応じて前記直流電圧変換回路の出力電圧を制
御する制御手段と具備してなるものであり、これにて、
効率の良いＰＷＭ制御形インバータによりモータを可変
速運転できることはもとより、モータとして高電圧低電
流形モータを使用することができ、しかもインバータに
おける高調波の増大も抑えることができるという優れた
効果を奏する。
速度変更可能に駆動するようにしたものにおいて、直流
電源電圧を昇圧する直流電圧変換回路と、この直流電圧
変換回路に接続されたインバータ主回路と、このインバ
ータ主回路をＰＷＭ制御するものであってキャリア信号
の振幅を「＾１」とし正弦波制御信号の振幅を「＾２」
としたときその比（Ａ２／ Ａｔ）を１以上の値に固定
したインバータ制御回路と、前記インバータ主回路の出
力周波数に応じて前記直流電圧変換回路の出力電圧を制
御する制御手段と具備してなるものであり、これにて、
効率の良いＰＷＭ制御形インバータによりモータを可変
速運転できることはもとより、モータとして高電圧低電
流形モータを使用することができ、しかもインバータに
おける高調波の増大も抑えることができるという優れた
効果を奏する。
第１図および第２図は本発明の第１の実施例を示すもの
で、第１図は一部ブロックを含む電気る。第４図および
第５図は従来例を示し、第４図は電気的構成のブロック
図、第５図は第２図相当図である。 図面中、１１は直流電源、１２は直流電圧変換回路、２
０はインバータ主回路、２１はモータ、２２はインバー
タ制御回路、２３はマイクロコンピュータ（制御手段）
を示す。
で、第１図は一部ブロックを含む電気る。第４図および
第５図は従来例を示し、第４図は電気的構成のブロック
図、第５図は第２図相当図である。 図面中、１１は直流電源、１２は直流電圧変換回路、２
０はインバータ主回路、２１はモータ、２２はインバー
タ制御回路、２３はマイクロコンピュータ（制御手段）
を示す。
Claims (1)
- １．モータを回転速度変更可能に駆動するようにしたも
のにおいて、直流電源電圧を昇圧する直流電圧変換回路
と、この直流電圧変換回路に接続されたインバータ主回
路と、このインバータ主回路をＰＷＭ制御するものであ
ってキャリア信号の振幅を「Ａ１」とし正弦波制御信号
の振幅を「Ａ２」としたときその比（Ａ２／Ａ１）を１
以上の値に固定したインバータ制御回路と、前記インバ
ータ主回路の出力周波数に応じて前記直流電圧変換回路
の出力電圧を制御する制御手段と具備してなるモータ駆
動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2245908A JP3051754B2 (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | モータ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2245908A JP3051754B2 (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | モータ駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04125099A true JPH04125099A (ja) | 1992-04-24 |
| JP3051754B2 JP3051754B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=17140620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2245908A Expired - Lifetime JP3051754B2 (ja) | 1990-09-14 | 1990-09-14 | モータ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3051754B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003199394A (ja) * | 1994-03-09 | 2003-07-11 | Hitachi Koki Co Ltd | 遠心機用モータの制御装置 |
| US7997364B2 (en) | 2008-02-26 | 2011-08-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hybrid vehicle and control method of hybrid vehicle |
| JP2013009536A (ja) * | 2011-06-24 | 2013-01-10 | Shinano Kenshi Co Ltd | モータ駆動回路 |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN101334379B (zh) * | 2007-06-29 | 2012-07-25 | 上海宝钢工业检测公司 | 水中氟含量测定方法 |
Citations (2)
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| JPS59198897A (ja) * | 1983-04-25 | 1984-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | 交流電動機用電力変換器 |
| JPH0236797A (ja) * | 1988-07-26 | 1990-02-06 | Fanuc Ltd | 誘導電動機の制御装置 |
-
1990
- 1990-09-14 JP JP2245908A patent/JP3051754B2/ja not_active Expired - Lifetime
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