JPH0479770A - 3-phase pwm signal generating circuit of inverter - Google Patents

3-phase pwm signal generating circuit of inverter

Info

Publication number
JPH0479770A
JPH0479770A JP2190468A JP19046890A JPH0479770A JP H0479770 A JPH0479770 A JP H0479770A JP 2190468 A JP2190468 A JP 2190468A JP 19046890 A JP19046890 A JP 19046890A JP H0479770 A JPH0479770 A JP H0479770A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
command value
switching mode
switching
phase
vector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2190468A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Hirose
達也 廣瀬
Hiroshi Mochikawa
宏 餅川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2190468A priority Critical patent/JPH0479770A/en
Priority to EP91306578A priority patent/EP0467694B1/en
Priority to EP96100898A priority patent/EP0713285B1/en
Priority to DE69127664T priority patent/DE69127664T2/en
Priority to DE69130809T priority patent/DE69130809T2/en
Priority to US07/732,837 priority patent/US5182701A/en
Priority to CN91105777A priority patent/CN1022962C/en
Priority to KR1019910012458A priority patent/KR960016607B1/en
Publication of JPH0479770A publication Critical patent/JPH0479770A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To facilitate a high maximum output voltage of an inverter without giving a distortion to the output waveform of the inverter by a method wherein holding periodes of two types of switching modes corresponding to a voltage space vector determined in accordance with a phase command value and a voltage command value and of a switching mode corresponding to a zero vector are respectively calculated. CONSTITUTION:A voltage space vector corresponding to a phase command value theta* and a voltage command value V* is outputted by a time ratio control of two basic output vectors (voltage space vectors) among six basic output vectors having a phase difference of pi/3 between each other and a zero vector. If the holding period of a switching mode corresponding to the one basic output vector is denoted by t1 and the holding period of a switching mode corresponding to the other basic output vector is denoted by t2, a period obtained by subtracting t1 and t2 from a control period TSW is the holding time t0 of a switching mode corresponding to the zero vector. A switch 21 is switched so as to repeat the cycle of the holding periods of (t1 t0 t1) (t2 t0 t2).

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) 本発明は、インバータ装置から三相負荷に正弦波出力を
供給させるべく各スイッチング素子のスイッチングモー
ドを時間比制御するインバータ装置の三相PWM信号発
生回路に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Purpose of the Invention (Industrial Application Field) The present invention provides an inverter device that controls the switching mode of each switching element in a time ratio in order to supply a sine wave output from the inverter device to a three-phase load. The present invention relates to a three-phase PWM signal generation circuit.

(従来の技術) インバータ装置における従来のPWM信号発生回路の一
例を第9図に示す。同図は1相分のブロック図を表わし
ており、1はコンパレータ、2は変調波(例えば三角波
)を出力する変調波発生回路、3は電圧指令値■8及び
周波数指令値f8に応した基準信号を出力する基準信号
発生回路である。コンパレータ1からは基準信号か変調
波よりも大である期間においてオン信号が出力され、逆
に基準信号か変調波よりも小である期間においてオフ信
号か出力される。ここで、基準信号としては、一般的に
は正弦波信号が与えられ、第10図に示すように基準信
号aの振幅を変調波すと等しくとったとき、インバータ
装置の出力電圧が最大となる。
(Prior Art) An example of a conventional PWM signal generation circuit in an inverter device is shown in FIG. The figure shows a block diagram for one phase, where 1 is a comparator, 2 is a modulated wave generation circuit that outputs a modulated wave (for example, a triangular wave), and 3 is a reference corresponding to the voltage command value ■8 and frequency command value f8. This is a reference signal generation circuit that outputs a signal. The comparator 1 outputs an ON signal during a period in which the signal is greater than the reference signal or the modulated wave, and conversely outputs an OFF signal in a period in which the signal is smaller than the reference signal or the modulated wave. Here, a sine wave signal is generally given as the reference signal, and as shown in Fig. 10, when the amplitude of the reference signal a is set equal to the modulating wave, the output voltage of the inverter device becomes maximum. .

(発明が解決しようとする課題) しかしなから、第10図に示した基準信号aを使用した
場合にも、インバータ装置の出力電圧はPWM制御可能
な最大電圧の(T/2倍に過ぎない。また、さらに大き
な出力電圧を得るために最大振幅が変調波すを超える基
準信号を用いるとインバータ装置の出力波形に歪か生じ
てしまう。
(Problem to be solved by the invention) However, even when using the reference signal a shown in FIG. 10, the output voltage of the inverter device is only (T/2 times the maximum voltage that can be controlled by PWM Furthermore, if a reference signal whose maximum amplitude exceeds the modulation wave is used to obtain an even larger output voltage, distortion will occur in the output waveform of the inverter device.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、インバータ装置の出力波形を歪ませることなく最大
出力電圧の高圧化を可能にし、負荷に対しては電流リッ
プルやトルクリップルを低減させるインバータ装置の三
相PWM信号発生回路を提供するにある。
The present invention was made in view of the above circumstances, and its purpose is to make it possible to increase the maximum output voltage without distorting the output waveform of the inverter device, and to reduce current ripples and torque ripples for the load. The present invention provides a three-phase PWM signal generation circuit for an inverter device.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明の三相PWM信号発生回路は、インバータ装置に
おける6個のスイッチング素子のスイッチングモードを
時間比制御することにより前記インバータ装置から三相
負荷に正弦波出力を供給させるためのものであって、与
えられた位相指令値を電気角2πを6等分した各単位領
域に類別すると共にその単位領域における前記位相指令
値の進み角を算出する位相指令値類別手段と、前記位相
指令値が属する単位領域及び過去のスイッチングモード
に基づき2種類の互いに位相がπ/3異なる電圧空間ベ
クトルに対応するスイッチングモード及びゼロベクトル
に対応するスイッチングモトを決定するスイッチングモ
ード決定手段と、前記単位領域内における位相指令値の
進み角及び与えられた電圧指令値に基づき前記スイッチ
ングモード決定手段により決定された電圧空間ベクトル
に対応する2種類のスイッチングモード及びゼロベクト
ルに対応するスイッチングモードの各保持時間を夫々算
出する保持時間算出手段と、前記保持時間算出手段によ
り算出された各スイッチングモードの保持時間が経過す
るまで各スイッチングモードの出力状態を保持させる計
時手段とを具備し、前記ゼロベクトルを、前記2種類の
スイッチングモードの何れの一方を出力しているときに
おいても1回挿入するようにしているところに特徴を有
する。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The three-phase PWM signal generation circuit of the present invention controls the switching mode of six switching elements in the inverter device in a time ratio, thereby generating a three-phase load from the inverter device. This system is for supplying a sine wave output to the system, and classifies the given phase command value into each unit area obtained by dividing the electrical angle 2π into six equal parts, and calculates the lead angle of the phase command value in that unit area. Based on the phase command value classification means, the unit region to which the phase command value belongs, and the past switching mode, two types of switching modes corresponding to voltage space vectors whose phases differ by π/3 from each other and a switching mode corresponding to a zero vector are determined. two types of switching modes and a zero vector corresponding to the voltage space vector determined by the switching mode determining means based on the lead angle of the phase command value within the unit area and the given voltage command value; a holding time calculating means for calculating each holding time of each switching mode corresponding to the holding time; and a timing means for holding the output state of each switching mode until the holding time of each switching mode calculated by the holding time calculating means elapses. The present invention is characterized in that the zero vector is inserted once even when any one of the two switching modes is being output.

(作用) スイッチングモード決定手段により位相指令値に応じた
2種類の電圧空間ベクトルに対応するスイッチングモー
ド及びゼロベクトルに対応するスイッチングモードか決
定され、保持時間算出手段により位相指令値の単位領域
における進み角及び電圧指令値に基づき各スイッチング
モードの保持時間が算出される。そして、計時手段によ
り、算出された保持時間が夫々経過するまで各スイッチ
ングモードの出力状態が順次保持される。これにより、
インバータ装置の主回路における各スイッチング素子が
スイッチング制御され、もって任意の位相指令値及び電
圧指令値に応じた電圧空間ベクトルが出力されるように
なり、インバータ装置の最大出力電圧を高めることかで
きる。また、この場合に、ゼロベクトルは2種類の空間
ベクトルに対応するスイッチングモードの出力期間中に
1回挿入されるので、電流リップルやトルクリップルが
低減される。
(Function) The switching mode determining means determines the switching mode corresponding to two types of voltage space vectors and the switching mode corresponding to the zero vector according to the phase command value, and the holding time calculating means determines the progress of the phase command value in the unit area. The holding time of each switching mode is calculated based on the angle and voltage command value. Then, the output state of each switching mode is sequentially held by the clock means until the respective calculated holding times have elapsed. This results in
Switching of each switching element in the main circuit of the inverter device is controlled, so that a voltage space vector corresponding to an arbitrary phase command value and voltage command value is output, and the maximum output voltage of the inverter device can be increased. Further, in this case, since the zero vector is inserted once during the output period of the switching mode corresponding to the two types of space vectors, current ripple and torque ripple are reduced.

(実施例) 以下、本発明の第1の実施例につき第1図乃至第5図を
参照して説明する。
(Example) Hereinafter, a first example of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

まず、本発明が適用されるインバータ装置における主回
路の概略的構成は第2図に示す通りであって、主回路母
線11.12間に6個のスイッチング素子13u、13
v、13w、13x、13Y +  13 zをブリッ
ジ接続した周知構成である。
First, the schematic configuration of the main circuit in the inverter device to which the present invention is applied is as shown in FIG.
This is a well-known configuration in which V, 13W, 13X, 13Y + 13Z are connected in a bridge manner.

ここで、各アームの上下のスイッチング素子は何れか一
方かオンにされるものであるから、スイッチングモード
は23−8通り存在し、それらのスイッチングモードに
応じて仮想中性点に対する各相の電圧は±V/2の何れ
かをとる。そこで、インバータ装置の出力電圧に各相の
位相差を考慮して瞬時ベクトル的表現を与えた電圧空間
ベクトルのうち瞬時的に出力可能なものは、各相の正側
のスイッチング素子13u、13v、13wかオンであ
るときにSa、Sb、Scを「1」と表わし、逆に負側
のスイッチング素子13x、13y、13zかオンであ
るときに「0」で表わすとすると、各スイッチングモー
ドに応じて(Sa、Sb、SC)として表わされる。ま
た、これらを図示すると、第3図に実線で示すように、
互いにπ/3だけ位相が異なり且つ大きさの等しい6個
の基本出力ベクトル(0,0,0)、(1,1,1)と
して表現できる。
Here, since only one of the upper and lower switching elements of each arm is turned on, there are 23-8 switching modes, and the voltage of each phase relative to the virtual neutral point is determined according to these switching modes. takes either ±V/2. Therefore, among the voltage space vectors that give an instantaneous vector expression to the output voltage of the inverter device by considering the phase difference between each phase, those that can be instantaneously output are the switching elements 13u, 13v on the positive side of each phase, If Sa, Sb, and Sc are represented as "1" when 13w is on, and "0" when negative side switching elements 13x, 13y, and 13z are on, then (Sa, Sb, SC). Also, when these are illustrated, as shown by the solid line in Figure 3,
It can be expressed as six basic output vectors (0, 0, 0) and (1, 1, 1) that differ in phase from each other by π/3 and have the same size.

さて、上記インバータ装置における各スイッチング素子
のスイッチングを制御するだめの三相PWM信号発生回
路は第1図に示す構成である。ここで、]4は位相指令
値類別手段であり、これは与えられた位相指令値θ3を
、電気角2πを6等分した各単位領域に類別してその類
別結果を3ビツトの情報として出力すると共に、その単
位領域における進み角θを算出して出力する。15はス
イッチングモード決定手段で、これは上記位相指令値類
別手段14により類別された位相指令値θ1か属する単
位領域に応じて2種類の互いに位相かπ/3異なる基本
出力ベクトル(電圧空間ベクトル)に対応するスイッチ
ングモード及びゼロベクトルに対応するスイッチングモ
ートを決定するもので、原則的には第3図において位相
指令値θと最も近い位相の2種類の基本出力ベクトルか
決定される。即ち、例えば位相指令値θ8か第3図に示
す位置にあるときには、基本出力ベクトルひいてはスイ
ッチングモードは(1,0,0)及び(1,1,0)が
決定されることになる。また、後述する作用説明から明
らかにされるように、2種類のゼロベクトル(1,1,
1)、(0,0゜0)のうちいずれを選択するかは過去
のスイッチングモートを参照して最もスイッチング回数
か少なくなるように行われる。
Now, the three-phase PWM signal generation circuit for controlling the switching of each switching element in the above-mentioned inverter device has the configuration shown in FIG. Here, ]4 is a phase command value classification means, which classifies the given phase command value θ3 into each unit area obtained by dividing the electrical angle 2π into six equal parts, and outputs the classification result as 3-bit information. At the same time, the advance angle θ in that unit area is calculated and output. Reference numeral 15 denotes a switching mode determining means, which divides the phase command value θ1 classified by the phase command value classification means 14 into two types of basic output vectors (voltage space vectors) whose phases differ by π/3 from each other depending on the unit region to which they belong. The switching mode corresponding to the zero vector and the switching mode corresponding to the zero vector are determined, and in principle, two types of basic output vectors are determined: the phase command value θ and the closest phase in FIG. That is, for example, when the phase command value θ8 is at the position shown in FIG. 3, the basic output vector and thus the switching mode are determined to be (1, 0, 0) and (1, 1, 0). In addition, as will be made clear from the explanation of the action described later, there are two types of zero vectors (1, 1,
1) and (0,0°0) is selected by referring to past switching modes so as to minimize the number of switchings.

ところで、本発明では、互いに位相がπ/3異なる基本
出力ベクトル(電圧空間ベクトル)とゼロベクトルとの
時間比制御により任意の大きさ及び位相の電圧空間ベク
トルを出力したこととするものであるが、この場合、出
力可能な電圧空間ベクトルは第3図の6個の各基本出力
ベクトルの先端を結んだ六角形の内側に存する筈である
。しがし、正弦波近似を考慮すると位相角によって最大
出力可能電圧が異なるので、基本出力ベクトルとゼロベ
クトルとの時間比制御により実現できる正弦波変調の限
界領域は上記六角形の内接円の内側となる。従って、こ
の限界領域内で任意の電圧空間ベクトルを実現するため
には極座標系が利用でき、対称性を考慮するとπ/3の
領域だけに限って論することができる。第4図は基本出
力ベクトル(1,0,0)、(1,1,0)及びゼロベ
クトルの部分を拡大して示したものである。ここで位相
指令値θ1、電圧指令値V11に対応する電圧空間ベク
トルを出力させるには、基本出力ベクトル(1,0,0
)、同(1,1,0)及びゼロベクトルの出力時間を夫
々tl+  2+  tOとすると、位相指令値θ8が
属する単位領域における位相指令値θ1の進み角がθで
あるから、同図に示したような幾何学的解析により次式
を満たすべきことが明らかである。
By the way, in the present invention, a voltage space vector of arbitrary size and phase is outputted by time ratio control of a basic output vector (voltage space vector) whose phase is different from each other by π/3 and a zero vector. In this case, the voltage space vector that can be output should exist inside the hexagon connecting the tips of the six basic output vectors in FIG. However, considering the sine wave approximation, the maximum possible output voltage differs depending on the phase angle, so the limit area of sine wave modulation that can be achieved by controlling the time ratio between the basic output vector and the zero vector is the inscribed circle of the above hexagon. It becomes inside. Therefore, a polar coordinate system can be used to realize an arbitrary voltage space vector within this limit region, and considering symmetry, discussion can be limited to the π/3 region only. FIG. 4 shows an enlarged view of the basic output vectors (1, 0, 0), (1, 1, 0), and the zero vector. Here, in order to output the voltage space vector corresponding to the phase command value θ1 and the voltage command value V11, the basic output vector (1, 0, 0
), (1, 1, 0), and the zero vector output time are respectively tl + 2 + tO. Since the advance angle of the phase command value θ1 in the unit area to which the phase command value θ8 belongs is θ, as shown in the figure. It is clear from the above geometrical analysis that the following equation should be satisfied.

V”5jn(−−θ):V”sjnθ :1−V” fsin(−一〇) 十sinθ)一  
1.   :   12  :   1o    ・・
 (1)そこで、本実施例では第1図に示すように保持
時間算出手段16を構成している。即ち、位相指令値類
別手段14からの進み角θのデータをROMテーブル1
7.18に入力し、その進み角θに対応するsin (
π/3−θ)及びsInθを求める。
V"5jn(--θ):V"sjnθ:1-V"fsin(-10) 10sinθ)1
1. : 12 : 1o...
(1) Therefore, in this embodiment, the retention time calculation means 16 is configured as shown in FIG. That is, the lead angle θ data from the phase command value classification means 14 is stored in the ROM table 1.
7.18, and sin (
π/3−θ) and sInθ are determined.

そして、1制御周期Tswに電圧指令値V1を乗じた値
に更にsin (π/3−θ)を乗じて基本出力ベクト
ル(1,0,0)に対応するスイッチングモートの保持
時間t1とし、やはり1制御周期Tswに電圧指令値v
xを乗した値に更にsjnθを乗して基本出力ベクトル
(1,1,O)に対応するスイッチングモードの保持時
間t2とする。そして、これらのtl+  t2を制御
周期TSVから減することによりゼロベクトルに対応す
るスイッチングモードの保持時間t。とする。
Then, the value obtained by multiplying one control cycle Tsw by the voltage command value V1 is further multiplied by sin (π/3-θ) to obtain the holding time t1 of the switching moat corresponding to the basic output vector (1, 0, 0), and also Voltage command value v in one control period Tsw
The value obtained by multiplying x is further multiplied by sjnθ to obtain the holding time t2 of the switching mode corresponding to the basic output vector (1, 1, O). Then, by subtracting these tl+t2 from the control period TSV, the holding time t of the switching mode corresponding to the zero vector is obtained. shall be.

そして、]9は計時手段である。これはプリセッタブル
カウンタ20.スイッチ21及びDタイプのフリップフ
ロップ22を備え、プリセッタブルカウンタ20のデー
タ入力端子DATAにはスイッチ21の切替わりに応じ
て各保持時間t。。
]9 is a clock means. This is a presettable counter 20. The presettable counter 20 is equipped with a switch 21 and a D-type flip-flop 22, and the data input terminal DATA of the presettable counter 20 receives each holding time t in accordance with the switching of the switch 21. .

tl+  t2が入力され、クロック端子CKにはクロ
ック信号f ckが入力される。そして、スイッチ2]
はプリセッタブルカウンタ20に与えられた各保持時間
の計時が完了する度に切替わって次の保持時間のデータ
か入力され、フリップフロップ22は各保持時間の計時
が完了するまで該当するスイッチングモードの出力状態
を保持してインバータ装置におけるスイッチング素子の
スイッチング制御回路に出力する。
tl+t2 is input, and a clock signal f_ck is input to the clock terminal CK. And switch 2]
is switched each time the measurement of each holding time given to the presettable counter 20 is completed, and data for the next holding time is input, and the flip-flop 22 is switched to the corresponding switching mode until the timing of each holding time is completed. The output state is held and output to the switching control circuit of the switching element in the inverter device.

次に、上記構成の作用につき説明する。第5図はインバ
ータ装置の出力に伴い三相負荷たる三相誘導電動機に発
生する磁束ベクトルWの軌跡を示したもので、平は平均
軌跡を示していて円軌道を描く。ここで、磁束ベクトル
軍は電圧空間ベクトルの時間積分として表わされるとこ
ろ各基本出力ベクトルは一定値であるから、その方向は
基本出力ベクトルと等しく且つ大きさはその基本出力ベ
クトルの保持時間に比例する。
Next, the operation of the above configuration will be explained. FIG. 5 shows the locus of the magnetic flux vector W generated in a three-phase induction motor, which is a three-phase load, due to the output of the inverter device, and the flat line indicates the average locus, which draws a circular orbit. Here, the magnetic flux vector force is expressed as a time integral of the voltage space vector, and since each basic output vector is a constant value, its direction is equal to the basic output vector, and the magnitude is proportional to the retention time of that basic output vector. .

第5図は2種類の互いに位相かπ/3異なる電圧空間ベ
クトルに対応するスイッチングモードの一方を出力して
いる間に1回のゼロベクトルを挿入し、他方のスイッチ
ングモードを出力している間に別のゼロベクトルを挿入
するようにしたものである。つまり、保持時間が、(1
,−1゜+t)→(t 2− to→t2.)というサ
イクルを繰り返すようにスイッチ21が切替わる。この
第5図に示した動作をさらに詳細に述べると、例えば基
本出力ベクトル(1,0,0)に対応するスイッチング
モードが時間t1だけ保持されると、次にゼロベクトル
(0,0,0)に対応するスイッチングモードが時間t
。たけ保持され、この後再び基本出力ベクトル(1,0
,0)に対応するスイッチングモードか時間t、たけ保
持され、続いて基本出力ベクトル(1,1,0)に対応
するスイッチングモードが時間t2だけ保持され、次に
ゼロベクトル(1,1,1)に対応するスイッチングモ
ードか時間t。たけ保持され、この後再び基本出力ベク
トル(1,1,1)に対応するスイッチングモードが時
間t2だけ保持される。このように、同一の基本出力ベ
クトルに対応するスイッチングモードを2度出力する間
に必ず1回ゼロベクトルを挿入するようになっている。
Figure 5 shows that one zero vector is inserted while outputting one of two switching modes corresponding to voltage space vectors that differ in phase or π/3 from each other, and while outputting the other switching mode. This is to insert another zero vector into . In other words, the retention time is (1
, -1°+t)→(t2-to→t2.) The switch 21 is switched so as to repeat the cycle. To describe the operation shown in FIG. 5 in more detail, for example, if the switching mode corresponding to the basic output vector (1, 0, 0) is maintained for a time t1, then the zero vector (0, 0, 0 ) is the switching mode corresponding to time t
. After that, the basic output vector (1,0
, 0) is held for a time t, then the switching mode corresponding to the basic output vector (1, 1, 0) is held for a time t2, then the zero vector (1, 1, 1 ) corresponding to the switching mode or time t. After that, the switching mode corresponding to the basic output vector (1, 1, 1) is held again for a time t2. In this way, a zero vector is always inserted once while the switching mode corresponding to the same basic output vector is output twice.

この場合、基本出力ベクトル(1,0,0)からゼロベ
クトルに移行するとき、スイッチングモード決定手段1
5がゼロベクトルとして(1,1,1)ではなく  (
0,0,0)を選ぶようにしているのは、(1,0,0
)から(0,0,0)への移行のためには1回のスイッ
チングで済むからであり、スイッチング損失を最小限に
して効率の良い動作を行なわせるためである。
In this case, when transitioning from the basic output vector (1, 0, 0) to the zero vector, the switching mode determining means 1
5 as a zero vector instead of (1, 1, 1) (
The reason why I choose (0,0,0) is (1,0,0)
) to (0,0,0) requires only one switching, and the purpose is to minimize switching loss and perform efficient operation.

このように、本実施例によれば、従来の三相PWM信号
発生回路においてPWM制御可能な最大電圧の(”f/
2倍であったインバータ装置の最大出力電圧をPWM制
御可能な最大電圧と等しくなるまで高めることができる
。また、位相指令値θ1を6個の単位領域に類別すると
共に、2種類の基本出力ベクトルに対応するスイッチン
グモードの出力期間中に必ずゼロベクトルを1回挿入す
るようにしたので、インバータ装置の出力として負荷に
対する電流リップル或はトルクリップルを低減させるこ
とができる。
As described above, according to this embodiment, the maximum voltage ("f/
The maximum output voltage of the inverter device, which was twice as high, can be increased until it becomes equal to the maximum voltage that can be controlled by PWM. In addition, the phase command value θ1 is classified into six unit regions, and a zero vector is always inserted once during the output period of the switching mode corresponding to the two types of basic output vectors, so the output of the inverter device As a result, current ripple or torque ripple to the load can be reduced.

次に、第6図は本発明をV/F一定制御形のインバータ
装置に適用した第2の実施例を示すものであり、図中2
3が本発明を第1図に示すように具体化した三相PWM
信号発生回路に相当する。
Next, FIG. 6 shows a second embodiment in which the present invention is applied to a V/F constant control type inverter device.
3 is a three-phase PWM embodying the present invention as shown in FIG.
Corresponds to a signal generation circuit.

ここで、周波数指令値f8が与えられると、関数発生器
24により周波数指令値f8に対応した電圧指令値V8
か三相PWM信号発生回路23に出力され、位相信号発
生器25により位相指令値θ8がやはり三相PWM信号
発生回路23に出ツノされる。
Here, when the frequency command value f8 is given, the function generator 24 generates a voltage command value V8 corresponding to the frequency command value f8.
The phase signal generator 25 outputs a phase command value θ8 to the three-phase PWM signal generating circuit 23 as well.

第7図は本発明を電流追従形のインバータ装置に適用し
た第3の実施例を示す。ここでは、電流検出器26から
検出電流値1及び電流指令値11が変換回路27に与え
られると、これらが電圧指令値V8と位相指令値θ8に
変換されて本発明の三相PWM信号発生回路23に出力
されるようになっている。本発明によれば、任意の電圧
と位相の電圧空間ベクトルが制御周期Tsvの2倍の時
間で実現できるので、高スイツチング周波数素子を使用
することにより高速電流制御にも適用できるのである。
FIG. 7 shows a third embodiment in which the present invention is applied to a current tracking type inverter device. Here, when the detected current value 1 and the current command value 11 are given from the current detector 26 to the conversion circuit 27, these are converted into the voltage command value V8 and the phase command value θ8, and the three-phase PWM signal generation circuit of the present invention 23. According to the present invention, a voltage space vector of arbitrary voltage and phase can be realized in a time twice as long as the control period Tsv, so that it can also be applied to high-speed current control by using high switching frequency elements.

第8図は第4の実施例を示すもので、第1の実施例との
相違は、保持時間算出手段16をROMによる関数テー
ブル化したところにある。この場合、電圧指令値■8を
8ビツト、進み角θを7ビツトで入力し、tO+   
I+i2を夫々10ビツトで出力するとしても、ROM
に必要なメモリ容量は960にビットであり、1Mビッ
トのメモリIC1個で容易に実現することができる。
FIG. 8 shows a fourth embodiment, which differs from the first embodiment in that the retention time calculation means 16 is converted into a function table using a ROM. In this case, input the voltage command value ■8 with 8 bits, the lead angle θ with 7 bits, and input tO+
Even if I+i2 is output with 10 bits each, the ROM
The memory capacity required for this is 960 bits, which can be easily realized with a single 1M bit memory IC.

その他、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定さ
れるものではなく、例えば第1図におけるスイッチ21
とスイッチングモート決定手段15の機能をテーブル化
してROM或はソフトウェアに置換える等、要旨を逸脱
しない範囲内で種々変形して実施することができるもの
である。
In addition, the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings; for example, the switch 21 in FIG.
The functions of the switching mote determination means 15 can be converted into a table and replaced with ROM or software, etc., without departing from the spirit of the invention.

[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、任意の位相指令値及
び電圧指令値に応して適切なスイッチングモード及びそ
の保持時間が決定され、計時手段により各スイッチング
モードの出力状態がその保持時間が経過するまで保持さ
れるので、インバタ装置の最大出力電圧をPWM制御可
能な最大電圧まで高めることかでき、また、与えられた
位相指令値を6つの単位領域に類別すると共に各スイッ
チングモードにおいて必す1回のゼロベクトルに対応す
るスイッチングモードを挿入するようにしたので、電流
リップル或はトルクリップルを低減することができるる
という優れた効果を奏する。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, an appropriate switching mode and its holding time are determined according to an arbitrary phase command value and voltage command value, and the output state of each switching mode is determined by the timing means. is held until the holding time elapses, so the maximum output voltage of the inverter device can be increased to the maximum voltage that can be controlled by PWM. Since the switching mode corresponding to one zero vector is inserted in the switching mode, an excellent effect is achieved in that current ripple or torque ripple can be reduced.

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

第1図乃至第5図は本発明の第1の実施例を示し、第1
図は全体のブロック図、第2図はインバータ装置の主回
路の回路図、第3図は電圧空間ベクトルのベクトル図、
第4図は一部の領域のみを拡大して示す電圧空間ベクト
ルのベクトル図、第5図は磁束ベクトルの軌跡を示すベ
クトル図、第6図は本発明の第2の実施例を示すブロッ
ク図、第7図は本発明の第3の実施例を示すブロック図
、第8図は本発明の第4の実施例を示すブロック図であ
る。そして、第9図は従来の三相PWM信号発生回路を
示すブロック図、第10図は同電圧波形図である。 図面中、13u、13v、13w、13x、13y、1
3zはスイッチング素子、14は位相指令値類別手段、
15はスイッチングモード決定手段、16は保持時間算
出手段、19は計時手段である。
1 to 5 show a first embodiment of the present invention.
The figure is an overall block diagram, Figure 2 is a circuit diagram of the main circuit of the inverter device, Figure 3 is a vector diagram of voltage space vectors,
FIG. 4 is a vector diagram of voltage space vectors showing only a part of the region enlarged, FIG. 5 is a vector diagram showing the locus of magnetic flux vectors, and FIG. 6 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. , FIG. 7 is a block diagram showing a third embodiment of the invention, and FIG. 8 is a block diagram showing a fourth embodiment of the invention. FIG. 9 is a block diagram showing a conventional three-phase PWM signal generation circuit, and FIG. 10 is a voltage waveform diagram of the same. In the drawing, 13u, 13v, 13w, 13x, 13y, 1
3z is a switching element, 14 is a phase command value classification means,
15 is a switching mode determining means, 16 is a holding time calculating means, and 19 is a clocking means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、インバータ装置における6個のスイッチング素子の
スイッチングモードを時間比制御することにより前記イ
ンバータ装置から三相負荷に正弦波出力を供給させるた
めのものであって、与えられた位相指令値を電気角2π
を6等分した各単位領域に類別すると共にその単位領域
における前記位相指令値の進み角を算出する位相指令値
類別手段と、前記位相指令値が属する単位領域及び過去
のスイッチングモードに基づき2種類の互いに位相がπ
/3異なる電圧空間ベクトルに対応するスイッチングモ
ード及びゼロベクトルに対応するスイッチングモードを
決定するスイッチングモード決定手段と、前記単位領域
内における位相指令値の進み角及び与えられた電圧指令
値に基づき前記スイッチングモード決定手段により決定
された電圧空間ベクトルに対応する2種類のスイッチン
グモード及びゼロベクトルに対応するスイッチングモー
ドの各保持時間を夫々算出する保持時間算出手段と、前
記保持時間算出手段により算出された各スイッチングモ
ードの保持時間が経過するまで各スイッチングモードの
出力状態を保持させる計時手段とを具備し、前記ゼロベ
クトルは、前記2種類のスイッチングモードの何れの一
方を出力しているときにおいても1回挿入されることを
特徴とするインバータ装置の三相PWM信号発生回路。
1. A device for supplying a sine wave output from the inverter device to a three-phase load by time-ratio control of the switching modes of six switching elements in the inverter device, and converts a given phase command value into an electrical angle. 2π
a phase command value classification means that classifies the phase command value into six equal unit areas and calculates the advance angle of the phase command value in the unit area; and two types based on the unit area to which the phase command value belongs and the past switching mode. are in phase with each other
/3 Switching mode determining means for determining a switching mode corresponding to a different voltage space vector and a switching mode corresponding to a zero vector, and said switching based on a lead angle of a phase command value within said unit area and a given voltage command value. retention time calculation means that calculates each retention time of two types of switching modes corresponding to the voltage space vector determined by the mode determination means and the switching mode corresponding to the zero vector, and each retention time calculated by the retention time calculation means and a timer for holding the output state of each switching mode until the holding time of the switching mode elapses, and the zero vector is set once when either of the two switching modes is being output. A three-phase PWM signal generation circuit for an inverter device, characterized in that the circuit is inserted into the inverter device.
JP2190468A 1990-07-20 1990-07-20 3-phase pwm signal generating circuit of inverter Pending JPH0479770A (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2190468A JPH0479770A (en) 1990-07-20 1990-07-20 3-phase pwm signal generating circuit of inverter
EP91306578A EP0467694B1 (en) 1990-07-20 1991-07-19 Three-phase PWM signal generating device for inverters
EP96100898A EP0713285B1 (en) 1990-07-20 1991-07-19 Three-phase PWM signal generating device for inverters
DE69127664T DE69127664T2 (en) 1990-07-20 1991-07-19 Device for generating a three-phase PWM signal for inverters
DE69130809T DE69130809T2 (en) 1990-07-20 1991-07-19 Device for generating a three-phase PWM signal for inverters
US07/732,837 US5182701A (en) 1990-07-20 1991-07-19 Three-phase pwm inverter providing an improved output sinusoidal waveform
CN91105777A CN1022962C (en) 1990-07-20 1991-07-20 Circuit for generating PWM signal of converter apparatus
KR1019910012458A KR960016607B1 (en) 1990-07-20 1991-07-20 3ñž pwm signal generating device for an inverter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2190468A JPH0479770A (en) 1990-07-20 1990-07-20 3-phase pwm signal generating circuit of inverter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0479770A true JPH0479770A (en) 1992-03-13

Family

ID=16258619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2190468A Pending JPH0479770A (en) 1990-07-20 1990-07-20 3-phase pwm signal generating circuit of inverter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0479770A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010527306A (en) * 2007-05-03 2010-08-12 ルノー・エス・アー・エス Apparatus and method for controlling power shunt, and hybrid vehicle having the same circuit
WO2013076937A1 (en) 2011-11-22 2013-05-30 パナソニック株式会社 Ac conversion circuit

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010527306A (en) * 2007-05-03 2010-08-12 ルノー・エス・アー・エス Apparatus and method for controlling power shunt, and hybrid vehicle having the same circuit
WO2013076937A1 (en) 2011-11-22 2013-05-30 パナソニック株式会社 Ac conversion circuit
US9190925B2 (en) 2011-11-22 2015-11-17 Panasonic Corporation AC converter for converting a single-phase input AC voltage into a three-phase output AC voltage

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0597132B1 (en) Power converter
KR100982119B1 (en) Power converting device, and control method for the device
JPH07108095B2 (en) Inverter device and control method thereof
JPH0793823B2 (en) PWM controller for voltage source inverter
EP0713285B1 (en) Three-phase PWM signal generating device for inverters
US11303224B2 (en) Inverter device with high follow-up capability
JP3994243B2 (en) Power converter and its PWM pulse generation method
JPH0479770A (en) 3-phase pwm signal generating circuit of inverter
JP5865657B2 (en) Control circuit for controlling power conversion circuit, grid-connected inverter system provided with this control circuit
JP2635609B2 (en) Three-phase PWM signal generation circuit for inverter device
JP3363070B2 (en) Power converter
JP3409039B2 (en) Control device for power converter
JPH07177753A (en) Control method and equipment for power converter unit
JP2522407B2 (en) Pulse generator for pulse width modulation
JP3598308B2 (en) PWM controller for self-excited power converter
JPS6332034B2 (en)
Jobing et al. Digital implementation of bus clamped space vector modulation
JP3072743B2 (en) Three-phase PWM voltage generation method
Frutos et al. On the Implementation of a 3D Space Vector Modulation Algorithm
JP3781069B2 (en) Inverter control method and apparatus
JPH11196600A (en) Inverter device
JPH09163755A (en) Controller of power converter
EP3745580A1 (en) Inverter device
JP4503937B2 (en) Control device for power converter
JPH0720373B2 (en) 3-phase static power converter