JPH04222464A - Ｐｗｍインバータの制御装置 - Google Patents
Ｐｗｍインバータの制御装置Info
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- JPH04222464A JPH04222464A JP2406497A JP40649790A JPH04222464A JP H04222464 A JPH04222464 A JP H04222464A JP 2406497 A JP2406497 A JP 2406497A JP 40649790 A JP40649790 A JP 40649790A JP H04222464 A JPH04222464 A JP H04222464A
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- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 101000582320 Homo sapiens Neurogenic differentiation factor 6 Proteins 0.000 description 1
- 102100030589 Neurogenic differentiation factor 6 Human genes 0.000 description 1
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- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、交流電動機の可変速運
転に用いられるＰＷＭインバータの制御装置に関する。
転に用いられるＰＷＭインバータの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】交流電動機駆動用インバータの出力電流
を検出し、この検出値と電流指令値をヒステリシスコン
パレータで比較し、このヒステリシスコンパレータの出
力によりスイッチング素子を動作させるＰＷＭインバー
タの制御方式（以下、電流制御方式と略す）の従来例に
ついて以下述べる。以下の電流制御方式の説明では、三
相の内一相分だけについて説明し、他の二相分について
は等価であるので省略する。図３は、三相交流電動機１
とＰＷＭインバータ２との接続図である。交流電動機１
に流れるモータ電流Ｉは電流検出器３によって検出され
る。電流制御方式では、図４に示すように、この相電流
の検出値ＩＳと別途与えられる電流指令値ＩＲとをヒス
テリシスコンパレータ４で比較する。ここで、指令値Ｉ
Ｒと検出値ＩＳの電流誤差ΔＩを以下のように定義する
。
を検出し、この検出値と電流指令値をヒステリシスコン
パレータで比較し、このヒステリシスコンパレータの出
力によりスイッチング素子を動作させるＰＷＭインバー
タの制御方式（以下、電流制御方式と略す）の従来例に
ついて以下述べる。以下の電流制御方式の説明では、三
相の内一相分だけについて説明し、他の二相分について
は等価であるので省略する。図３は、三相交流電動機１
とＰＷＭインバータ２との接続図である。交流電動機１
に流れるモータ電流Ｉは電流検出器３によって検出され
る。電流制御方式では、図４に示すように、この相電流
の検出値ＩＳと別途与えられる電流指令値ＩＲとをヒス
テリシスコンパレータ４で比較する。ここで、指令値Ｉ
Ｒと検出値ＩＳの電流誤差ΔＩを以下のように定義する
。
【０００３】
【数１】
【０００４】この電流誤差ΔＩがヒステリシスコンパレ
ータ４に設定してあるヒステリシス幅の上限値Ｈ以上に
なれば、ヒステリシスコンパレータ４は出力信号ＶＯを
オフ信号に切り替え、下限値−Ｈ以下になれば出力信号
ＶＯをオン信号に切り替える。図３に示すインバータ２
のパワー素子ＳＨについては、この出力信号ＶＯをその
ままスイッチング信号ＰＨとして用い、パワー素子ＳＬ
については、反転器５により反転したものをスイッチン
グ信号ＰＬとして用いる。このときの電流指令値ＩＲと
モータ電流Ｉの関係を示したのが図５であり、電流の正
の方向は交流電動機に流れ込む方向としている。電流指
令値ΔＩがヒステリシス幅の上限値Ｈ以上になって、先
に示したように図３のパワー素子ＳＨがオフ、ＳＬがオ
ンになれば、モータ電流Ｉの正方向と逆向きの電圧が交
流電動機に印加され、モータ電圧Ｉは減少を始める。や
がて、モータ電流Ｉが電流指令値ＩＲ以下となり、電流
誤差ΔＩがヒステリシス幅の下限値−Ｈ以下になったと
き、図３のパワー素子ＳＨがオン、ＳＬがオフになり、
モータ電流Ｉの正方向と同じ向きの電圧が交流電動機に
印加され、モータ電流Ｉは増加を始める。以上の過程を
繰り返し、モータ電流Ｉはヒステリシス幅内で電流指令
ＩＲに追従することになる。
ータ４に設定してあるヒステリシス幅の上限値Ｈ以上に
なれば、ヒステリシスコンパレータ４は出力信号ＶＯを
オフ信号に切り替え、下限値−Ｈ以下になれば出力信号
ＶＯをオン信号に切り替える。図３に示すインバータ２
のパワー素子ＳＨについては、この出力信号ＶＯをその
ままスイッチング信号ＰＨとして用い、パワー素子ＳＬ
については、反転器５により反転したものをスイッチン
グ信号ＰＬとして用いる。このときの電流指令値ＩＲと
モータ電流Ｉの関係を示したのが図５であり、電流の正
の方向は交流電動機に流れ込む方向としている。電流指
令値ΔＩがヒステリシス幅の上限値Ｈ以上になって、先
に示したように図３のパワー素子ＳＨがオフ、ＳＬがオ
ンになれば、モータ電流Ｉの正方向と逆向きの電圧が交
流電動機に印加され、モータ電圧Ｉは減少を始める。や
がて、モータ電流Ｉが電流指令値ＩＲ以下となり、電流
誤差ΔＩがヒステリシス幅の下限値−Ｈ以下になったと
き、図３のパワー素子ＳＨがオン、ＳＬがオフになり、
モータ電流Ｉの正方向と同じ向きの電圧が交流電動機に
印加され、モータ電流Ｉは増加を始める。以上の過程を
繰り返し、モータ電流Ｉはヒステリシス幅内で電流指令
ＩＲに追従することになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、図６に示すように、ヒステリシス幅Ｈが
電流指令値ＩＲの大きさにかかわらず一定であるので、
モータ電流のヒステリシス幅Ｈによる電流リップルのた
めに、指令値ＩＲの減少と共に増加する。ところで、交
流電動機の位置制御や速度制御を行う場合、電流指令値
は大きく変化し、さらに位置や速度の指令値にほぼ追従
した領域では低トルク（すなわち低電流）運転が要求さ
れる。このような制御に従来の電流制御方式のＰＷＭイ
ンバータを用いると、過渡応答および定常特性が悪くな
る。以上のような問題に対し、特開昭６１−２２４８９
９号公報では、電動機速度に比例してヒステリシス幅を
小さくすることを提案している。しかしこの方法は位置
制御の定常特性の改善には有効であるが、過渡特性や速
度制御の定常特性の改善には有効性がない。
来の構成では、図６に示すように、ヒステリシス幅Ｈが
電流指令値ＩＲの大きさにかかわらず一定であるので、
モータ電流のヒステリシス幅Ｈによる電流リップルのた
めに、指令値ＩＲの減少と共に増加する。ところで、交
流電動機の位置制御や速度制御を行う場合、電流指令値
は大きく変化し、さらに位置や速度の指令値にほぼ追従
した領域では低トルク（すなわち低電流）運転が要求さ
れる。このような制御に従来の電流制御方式のＰＷＭイ
ンバータを用いると、過渡応答および定常特性が悪くな
る。以上のような問題に対し、特開昭６１−２２４８９
９号公報では、電動機速度に比例してヒステリシス幅を
小さくすることを提案している。しかしこの方法は位置
制御の定常特性の改善には有効であるが、過渡特性や速
度制御の定常特性の改善には有効性がない。
【０００６】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、電流指令値の大小にかかわらず、電流歪率をほぼ
一定にする電流制御方式を有したＰＷＭインバータの制
御装置を提供することを目的としている。
ので、電流指令値の大小にかかわらず、電流歪率をほぼ
一定にする電流制御方式を有したＰＷＭインバータの制
御装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のＰＷＭインバータの制御装置は、電流指令値
に比例してヒステリシス幅を制御する手段を備えている
。
に本発明のＰＷＭインバータの制御装置は、電流指令値
に比例してヒステリシス幅を制御する手段を備えている
。
【０００８】
【作用】この構成によって、電流指令値が小さくなった
場合は、その値に比例してヒステリシス幅が小さくなり
、電流リップルが小さくなるので、インバータ出力電流
の歪率を電流指令値の大きさにかかわらずほぼ一定にす
ることができる。
場合は、その値に比例してヒステリシス幅が小さくなり
、電流リップルが小さくなるので、インバータ出力電流
の歪率を電流指令値の大きさにかかわらずほぼ一定にす
ることができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図１において、６はＣＰＵ、７はＤ
Ａ変換器、８はヒステリシスコンパレータ、９はＤＡ変
換器、１０は減算器、１１は反転器である。図１におい
て、ＣＰＵ６内で電流指令値ＩＲに基づいて許容ヒステ
リシス幅Ｈを以下の式で計算する。
しながら説明する。図１において、６はＣＰＵ、７はＤ
Ａ変換器、８はヒステリシスコンパレータ、９はＤＡ変
換器、１０は減算器、１１は反転器である。図１におい
て、ＣＰＵ６内で電流指令値ＩＲに基づいて許容ヒステ
リシス幅Ｈを以下の式で計算する。
【００１０】
【数２】
【００１１】但し、ａ，ｂは定数であり、ｂはＩＲが零
の時にヒステリシス幅が零にならないように設けている
。
の時にヒステリシス幅が零にならないように設けている
。
【００１２】この許容ヒステリシス幅Ｈ（Ｄ）を、ＤＡ
変換器７を介して、アナログ値Ｈ（Ａ）としてヒステリ
シスコンパレータ８に入力する。一方電流指令値ＩＲは
、ＤＡ変換器９によりアナログ信号に変換し、出力電流
ＩＳと共に減算器１０に入力する。減算器１０では、（
数１）の演算を行い、電流誤差ΔＩを出力する。この電
流誤差ΔＩを許容ヒステリシス幅Ｈ（Ａ）、基準電圧零
のヒステリシスコンパレータ８に入力する。このヒステ
リシスコンパレータ８は、電流誤差ΔＩが許容ヒステリ
シス幅の上限値Ｈ（Ａ）以上になったときは出力信号Ｖ
Ｏをオフ信号、−Ｈ（Ａ）以下になったときは出力信号
ＶＯをオン信号に切り替える。
変換器７を介して、アナログ値Ｈ（Ａ）としてヒステリ
シスコンパレータ８に入力する。一方電流指令値ＩＲは
、ＤＡ変換器９によりアナログ信号に変換し、出力電流
ＩＳと共に減算器１０に入力する。減算器１０では、（
数１）の演算を行い、電流誤差ΔＩを出力する。この電
流誤差ΔＩを許容ヒステリシス幅Ｈ（Ａ）、基準電圧零
のヒステリシスコンパレータ８に入力する。このヒステ
リシスコンパレータ８は、電流誤差ΔＩが許容ヒステリ
シス幅の上限値Ｈ（Ａ）以上になったときは出力信号Ｖ
Ｏをオフ信号、−Ｈ（Ａ）以下になったときは出力信号
ＶＯをオン信号に切り替える。
【００１３】図３のパワー素子ＳＨについては、このコ
ンパレータの出力ＶＯをそのままスイッチング信号ＰＨ
として用い、パワー素子ＳＬについては、反転器１１で
出力ＶＯを反転したものをスイッチング信号ＰＬとして
用いる。以上の過程を繰り返すことにより、電流指令値
ＩＲの振幅が減少しても、図２に示すように図６とくら
べて電流リップルが小さくなって歪率の低下を防ぐこと
ができる。
ンパレータの出力ＶＯをそのままスイッチング信号ＰＨ
として用い、パワー素子ＳＬについては、反転器１１で
出力ＶＯを反転したものをスイッチング信号ＰＬとして
用いる。以上の過程を繰り返すことにより、電流指令値
ＩＲの振幅が減少しても、図２に示すように図６とくら
べて電流リップルが小さくなって歪率の低下を防ぐこと
ができる。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明は、電流制御方式を
用いたＰＷＭインバータの制御装置において、電流指令
値の大きさに比例してヒステリシス幅を制御する手段を
設けることにより、電流指令値の大きさにかかわらず、
インバータ出力電流の歪率をほぼ一定にすることができ
る優れたＰＷＭインバータの制御装置を実現できるもの
である。
用いたＰＷＭインバータの制御装置において、電流指令
値の大きさに比例してヒステリシス幅を制御する手段を
設けることにより、電流指令値の大きさにかかわらず、
インバータ出力電流の歪率をほぼ一定にすることができ
る優れたＰＷＭインバータの制御装置を実現できるもの
である。
【図１】本発明の一実施例におけるＰＷＭインバータの
制御装置のブロック図
制御装置のブロック図
【図２】本発明による波形歪率の改善を説明する図
【図
３】三相交流電動機とＰＷＭインバータとの接続図
３】三相交流電動機とＰＷＭインバータとの接続図
【図
４】従来の電流制御を行うヒステリシスコンパレータの
ブロック図
４】従来の電流制御を行うヒステリシスコンパレータの
ブロック図
【図５】電流指令値とインバータの出力電流との関係を
示す図
示す図
【図６】小電流値で波形歪率が増加するのを説明する図
６ ＣＰＵ
７，９ ＤＡ変換器
８ ヒステリシスコンパレータ
１０ 減算器
１１ 反転器
１Ｒ 電流指令値
ＩＳ 電流値（出力電流検出値）
Ｈ（Ｄ，Ａ） 許容ヒステリシス幅（デジタル，アナ
ログ） ΔＩ 電流誤差 ＰＨ，ＰＬ パワー素子開閉信号
ログ） ΔＩ 電流誤差 ＰＨ，ＰＬ パワー素子開閉信号
Claims (1)
- 【請求項１】インバータの出力電流を検出し、この検出
値と電流指令値をヒステリシスコンパレータで比較し、
このヒステリシスコンパレータの出力によりスイッチン
グ素子を動作させるＰＷＭインバータの制御装置におい
て、電流指令値の振幅に比例して上記ヒステリシスコン
パレータのヒステリシス幅を制御する手段を設けたこと
を特徴とするＰＷＭインバータの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2406497A JPH04222464A (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | Ｐｗｍインバータの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2406497A JPH04222464A (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | Ｐｗｍインバータの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04222464A true JPH04222464A (ja) | 1992-08-12 |
Family
ID=18516119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2406497A Pending JPH04222464A (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | Ｐｗｍインバータの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04222464A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006166674A (ja) * | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 電圧形インバータ装置 |
| JP2007181253A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置 |
| JP6754022B1 (ja) * | 2019-09-05 | 2020-09-09 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置 |
-
1990
- 1990-12-26 JP JP2406497A patent/JPH04222464A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006166674A (ja) * | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | 電圧形インバータ装置 |
| JP2007181253A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置 |
| JP6754022B1 (ja) * | 2019-09-05 | 2020-09-09 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置 |
| WO2021044597A1 (ja) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電力変換装置 |
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