JPH0515165A - Control method for three-phase three-wire neutral clamping inverter - Google Patents
Control method for three-phase three-wire neutral clamping inverterInfo
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- JPH0515165A JPH0515165A JP3158465A JP15846591A JPH0515165A JP H0515165 A JPH0515165 A JP H0515165A JP 3158465 A JP3158465 A JP 3158465A JP 15846591 A JP15846591 A JP 15846591A JP H0515165 A JPH0515165 A JP H0515165A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、3相3線式の交流負荷
に可変電圧可変周波数の電力供給するパルス幅変調制御
(PWM制御)の中性点クランプ式インバータの制御方
法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a neutral point clamp type inverter control method for pulse width modulation control (PWM control) for supplying electric power of variable voltage variable frequency to a three-phase three-wire type AC load.
【0002】[0002]
【従来の技術】図10(a)は、従来の3相3線式の中
性点クランプ式インバータの主回路構成図を示すもので
あるが、ここでは、1相分(U相分)のみを示し、3相
出力インバータの場合、V,W相も同様に構成される。2. Description of the Related Art FIG. 10 (a) shows a main circuit configuration diagram of a conventional three-phase three-wire neutral point clamp type inverter. Here, only one phase (U phase) is shown. In the case of a three-phase output inverter, the V and W phases are similarly constructed.
【0003】直列接続された4つの自己消弧素子S1 〜
S4 と、この各自己消弧素子S1 〜S4 にそれぞれ逆並
列に接続されたフリーホイリングダイオードD1 〜D4
と、自己消弧素子S2 ,S3 に並列であって、これらの
極性とは逆で直列に接続された2つのクランプ用ダイオ
ードD5 ,D6 とで構成され、その入力側には直流電圧
源Vd1,Vd2が接続され、その出力側に負荷LOADが
接続される。Four self-extinguishing elements S 1 ... connected in series
S 4 and the freewheeling diodes D 1 to D 4 connected in antiparallel to the self-extinguishing elements S 1 to S 4 , respectively.
And two clamping diodes D 5 and D 6 in parallel with the self-extinguishing elements S 2 and S 3 and connected in series in the opposite polarity to each other. The voltage sources V d1 and V d2 are connected, and the load LOAD is connected to the output side thereof.
【0004】また、制御回路として、図10(b)に示
すように、比較器CU ,C1 ,C2 、電流制御補償回路
Gu (S)、三角波発生器TRG、シュミット回路SH
1 ,SH2 が用意されている。As the control circuit, as shown in FIG. 10B, comparators C U , C 1 and C 2 , a current control compensation circuit G u (S), a triangular wave generator TRG, a Schmitt circuit SH.
1 and SH 2 are prepared.
【0005】このインバータの出力電圧VU は、4つの
素子S1〜S4 をオン,オフさせることによって、次の
ように変化する。ただし、全体の直流電圧をVd とし、
Vd1=Vd2=Vd /2とする。すなわち、
S1 とS2 がオンのとき、VU =+Vd /2
S2 とS3 がオンのとき、VU =0
S3 とS4 がオンのとき、VU =−Vd /2
となる。この時、素子は2個ずつオンさせなければなら
ない。3個同時に素子がオンになると、直流電源を短絡
し、過電流によって素子を破壊してしまう。例えば、S
1 〜S3 に同時にオン信号が入ると、直流電圧Vd1を素
子S1 →S2 →S3 →ダイオードD6 で短絡し、過大な
短絡電流が素子に流れ、素子を壊してしまう。The output voltage V U of this inverter changes as follows by turning on and off the four elements S 1 to S 4 . However, the total DC voltage is V d ,
Let V d1 = V d2 = V d / 2. That is, when S 1 and S 2 are on, V U = + V d / 2 When S 2 and S 3 are on, V U = 0 When S 3 and S 4 are on, V U = −V d / It becomes 2. At this time, two devices must be turned on each. When three elements are turned on at the same time, the direct current power supply is short-circuited and the elements are destroyed by the overcurrent. For example, S
When the ON signals are simultaneously input to 1 to S 3 , the DC voltage V d1 is short-circuited by the element S 1 → S 2 → S 3 → diode D 6 , and an excessive short-circuit current flows through the element, which destroys the element.
【0006】このような直流短絡を防止するため、素子
S1 とS3 を逆動作させ、素子S2 とS4 を逆動作させ
ている。すなわち、S1 がオンのときはS3 をオフさ
せ、S3 がオンのときはS1 をオフさせている。同様
に、S2がオンのときはS4 をオフさせ、S4 がオンの
ときはS2 をオフさせている。In order to prevent such a DC short circuit, the elements S 1 and S 3 are operated in reverse and the elements S 2 and S 4 are operated in reverse. That is, when S 1 is ON turns off the S 3, when S 3 is turned on and turns off the S 1. Similarly, when S 2 is on turns off the S 4, when S 4 is on and turns off the S 2.
【0007】負荷電流IU は次のように制御される。The load current I U is controlled as follows.
【0008】すなわち、図10(a)に示すように電流
検出器CTU により検出した負荷電流IU を、図10
(b)に示す比較器CUに入力し、指令値IU * と比較
する。その偏差εU を電流制御補償回路GU (S)で増
幅し、パルス幅変調制御(PWM制御)の入力信号ei
を作る。TRGはPWM制御の搬送波X,Yを出力し、
比較器C1 ,C2 により、前記入力信号ei と比較し、
シュミット回路SH1 ,SH2 を介して、素子S1 〜S
4 のゲート信号g1 ,g2 を作る。That is, the load current I U detected by the current detector CT U as shown in FIG.
It is input to the comparator C U shown in (b) and compared with the command value I U * . The deviation ε U is amplified by the current control compensation circuit G U (S), and the pulse width modulation control (PWM control) input signal e i is amplified.
make. TRG outputs carrier waves X and Y of PWM control,
The comparators C 1 and C 2 compare with the input signal e i ,
Through the Schmitt circuits SH 1 and SH 2 , the elements S 1 to S 1
4 gate signals g 1 and g 2 are generated.
【0009】IU * >IU となった場合、偏差εU は正
の値となり、 PWM制御入力信号ei の値を大きくす
る。中性点クランプ式インバータはこの入力信号に比例
した電圧VU を発生し、負荷電流IU を増加させ、IU
=IU * となるように制御される。逆に、IU * <IU
となった場合、偏差εU は負の値となり、PWM制御入
力信号ei の値を小さくする。故に、インバータの出力
電圧VUが増加し、負荷電流IU を増加させ、やはり、
IU =IU * となるように制御される。When I U * > I U , the deviation ε U becomes a positive value, and the value of the PWM control input signal e i is increased. Neutral point clamped inverter generates a voltage V U which is proportional to the input signal, increasing the load current I U, I U
= I U * . Conversely, I U * <I U
Then, the deviation ε U becomes a negative value, and the value of the PWM control input signal e i is reduced. Therefore, the output voltage V U of the inverter increases, which increases the load current I U , again
It is controlled so that I U = I U * .
【0010】図11は、従来の中性点クランプ式インバ
ータのパルス幅変調制御動作を説明するためのタイムチ
ャートである。FIG. 11 is a time chart for explaining the pulse width modulation control operation of the conventional neutral point clamp type inverter.
【0011】図中、X,YはPWM制御の搬送波信号
で、X(実線)は0〜+Emax の間で変化する三角波、
Y(破線)は0〜−Emax の間で変化する三角波であ
る。また、ei はPWM制御入力信号である。In the figure, X and Y are carrier wave signals of PWM control, X (solid line) is a triangular wave varying between 0 and + E max ,
Y (dashed line) is a triangular wave that varies between 0 and -E max . Further, e i is a PWM control input signal.
【0012】入力信号ei と三角波X,Yとを比較し、
素子S1〜S4 のゲート信号g1 ,g2 を作る。すなわ
ち、
ei >Xのとき、g1 =1で、S1 :オン(S3 :オ
フ)
ei ≦Xのとき、g1 =0で、S1 :オフ(S3 :オ
ン)
ei <Yのとき、g2 =1で、S4 :オン(S2 :オ
フ)
ei ≧Yのとき、g2 =0で、S4 :オフ(S2 :オ
ン)
となる。The input signal e i is compared with the triangular waves X and Y,
The gate signals g 1 and g 2 of the elements S 1 to S 4 are produced. That is, when e i > X, g 1 = 1 and S 1 : on (S 3 : off) e i ≦ X, g 1 = 0 and S 1 : off (S 3 : on) e i <Y, g 2 = 1 and S 4 : ON (S 2 : OFF). When e i ≧ Y, g 2 = 0 and S 4 : OFF (S 2 : ON).
【0013】この結果、出力電圧VU は、図の最下段の
ようになる。このように、中性点クランプ式インバータ
では、出力電圧VU として、3レベル(+Vd /2,
0,−Vd /2)の電圧が得られ、高調波成分の少ない
電圧波形となる。電動機負荷の場合、電流の脈動は小さ
くなり、トルクリプルも低減できる利点がある。As a result, the output voltage V U becomes as shown at the bottom of the figure. As described above, in the neutral point clamp type inverter, as the output voltage V U , three levels (+ V d / 2,
0, the voltage of -V d / 2) is obtained, and less voltage waveform of the harmonic component. In the case of a motor load, there are advantages that current pulsation is reduced and torque ripple is also reduced.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の中性点
クランプ式インバータの制御方法は、次のような問題点
がある。However, the conventional control method of the neutral point clamp type inverter has the following problems.
【0015】図12は、図11と同様に従来のPWM制
御方法を説明するためのタイムチャートを示すもので、
入力信号ei が非常に小さいときの動作を表す。FIG. 12 is a time chart for explaining the conventional PWM control method as in FIG.
It represents the operation when the input signal e i is very small.
【0016】入力信号ei が小さいときゲート信号
g1 ,g2 のパルス幅が狭くなる。この幅がインバータ
を構成する自己消弧素子S1 〜S4 の最小オン時間Δt
よりも狭くなった場合に問題が発生する。When the input signal e i is small, the pulse width of the gate signals g 1 and g 2 becomes narrow. This width is the minimum on-time Δt of the self-extinguishing elements S 1 to S 4 forming the inverter.
The problem occurs when it becomes narrower than.
【0017】すなわち、大容量のインバータでは、自己
消弧素子としてGTO(ゲートターンオフサイリスタ)
などが使われ、ターンオフ時の過電圧を抑制するためス
ナバ回路が設置される。このスナバ回路のコンデンサの
電圧を初期化する(放電させる)ため、GTOをオンさ
せた時、一定時間(最小オン時間Δt:例えば100マ
イクロ秒程度)オン状態を維持しなければならない。That is, in a large capacity inverter, a GTO (gate turn-off thyristor) is used as a self-extinguishing element.
A snubber circuit is installed to suppress overvoltage at turn-off. In order to initialize (discharge) the voltage of the capacitor of this snubber circuit, when the GTO is turned on, the on state must be maintained for a certain time (minimum on time Δt: for example, about 100 microseconds).
【0018】図12の場合、入力信号ei が小さくな
り、ゲート信号g1 =1の期間、すなわち素子S1 がオ
ン(S3 がオフ)する期間が上記最小オン時間Δtより
も短くなっている。従って、素子の最小オン時間を確保
するため、 ゲート信号g1 はg1 ′ように補正され
る。同様に、ゲート信号g2 もg2 ′のように補正さ
れ、出力電圧VU は最下段の波形になる。出力電圧の平
均値VU は破線で示すように、入力信号ei の値に関係
なく正または負の一定値になってしまう。In the case of FIG. 12, the input signal e i becomes small and the period of the gate signal g 1 = 1 that is, the period in which the element S 1 is on (S 3 is off) becomes shorter than the minimum on-time Δt. There is. Therefore, in order to secure the minimum on-time of the device, the gate signal g 1 is corrected as g 1 ′. Similarly, the gate signal g 2 is also corrected like g 2 ′, and the output voltage V U has the lowest waveform. The average value V U of the output voltage becomes a positive or negative constant value regardless of the value of the input signal e i , as shown by the broken line.
【0019】すなわち、従来の中性点クランプ式インバ
ータでは、入力信号ei のレベルが低くなった場合、当
該入力信号ei の値に関係なく出力電圧VU が一定値に
なってしまい、負荷電流IU を制御することができなく
なる。特に、出力周波数が低い時にはこの電圧誤差が積
算されて負荷電流IU を増大させ、最悪の場合素子を破
壊することにもなる。That is, in the conventional neutral point clamp type inverter, when the level of the input signal e i becomes low, the output voltage V U becomes a constant value regardless of the value of the input signal e i , and the load is reduced. It becomes impossible to control the current I U. In particular, when the output frequency is low, this voltage error is integrated and the load current I U is increased, and in the worst case, the element is destroyed.
【0020】本発明は以上の問題点に鑑みてなされたも
ので、素子の最小オン時間を確保しつつ、PWM制御の
入力信号の大きさに関係なく全ての領域でPWM制御を
可能にし、3相3線式の交流負荷にリプルの少ない正弦
波電流を供給できる中性点クランプ式インバータの制御
方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and enables PWM control in all areas regardless of the magnitude of the input signal of PWM control while ensuring the minimum on-time of the element. An object of the present invention is to provide a control method of a neutral point clamp type inverter that can supply a sinusoidal current with less ripple to a three-phase phase AC load.
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに本発明方法は以下のようにしている。すなわち、請
求項1に対応する発明は、パルス幅変調制御の3相入力
信号eU ,eV ,eW の振幅値Em が小さいとき、各入
力信号eU ,eV ,eW に 直流バイアス電圧
eb(DC) 、あるいは直流バイアス電圧eb(DC) および交
流バイアス電圧eb(AC) のいずれかを加え、振幅値Em
が大きくなったとき、当該バイアス電圧を零にしたこと
を特徴とする方法である。In order to achieve the above object, the method of the present invention is as follows. That is, invention corresponding to claim 1, when 3-phase input signals e U the pulse width modulation control, e V, the amplitude value E m of e W small direct current input signals e U, e V, e W Bias voltage e b (DC) , or either DC bias voltage e b (DC) and AC bias voltage e b (AC) is applied, and amplitude value E m
Is set to 0, the bias voltage is set to zero.
【0022】請求項2に対応する発明は、 パルス幅変
調制御の3相入力信号eU ,eV ,eW のうち、1相の
入力信号の絶対値がある基準レベルEG より小さくなっ
たとき、当該相の入力信号を零あるいは正または負の一
定値EG のいずれかに固定し、その間、中性点クランプ
式インバータの3相出力電流を他の2相でパルス幅変調
制御したことを特徴とする方法である。In the invention corresponding to claim 2, of the three-phase input signals e U , e V , and e W of the pulse width modulation control, the absolute value of the one-phase input signal becomes smaller than a certain reference level E G. At that time, the input signal of the phase is fixed to zero or to a positive or negative constant value E G , and during that period, the three-phase output current of the neutral point clamp type inverter is controlled by pulse width modulation with the other two phases. Is a method characterized by.
【0023】請求項3に対応する発明は、 パルス幅変
調制御の3相入力信号eU ,eV ,eW の振幅値Em が
小さいとき、各入力信号eU ,eV ,eW に直流バイア
ス電圧eb(DC) あるいは直流および交流の和のバイアス
電圧eb(DC) +eb(AC) を加えてパルス幅変調制御し、
振幅値Em が大きくなったとき、当該バイアス電圧を零
にし、かつ3相入力信号eU ,eV ,eW のうち、1相
の入力信号の絶対値がある基準レベルEG より小さいと
き、当該相の入力信号を零あるいは正または負の一定値
EG のいずれかに固定し、その間、中性点クランプ式イ
ンバータの3相出力電流を他の2相でパルス幅変調制御
したことを特徴とする方法である。In the invention corresponding to claim 3, when the amplitude value E m of the three-phase input signals e U , e V , and e W of the pulse width modulation control is small, each of the input signals e U , e V , and e W is changed. Pulse width modulation control by adding DC bias voltage eb (DC) or bias voltage eb (DC) + eb (AC) which is the sum of DC and AC,
When the amplitude value E m becomes large, the bias voltage is set to zero, and the absolute value of the one-phase input signal among the three-phase input signals e U , e V , and e W is smaller than a certain reference level E G. , The input signal of the phase is fixed to zero or a positive or negative constant value E G , and during that period, the three-phase output current of the neutral point clamp type inverter is pulse width modulated controlled by the other two phases. This is a characteristic method.
【0024】[0024]
【作用】本発明は、3相3線式の負荷に可変電圧可変周
波数の電力を供給する中性点クランプ式インバータの制
御方法に関するもので、PWM制御入力信号の振幅は値
が小さいとき、当該入力信号にバイアス電圧を加え、素
子の最小オン時間よりゲートパルス幅が常に長くなるよ
うにして、制御不能に陥らないようにしている。このバ
イアス電圧は直流バイアスが基本になるが、わずかな交
流バイアス電圧を重畳させて、インバータの利用率を向
上させることも行われる。The present invention relates to a control method of a neutral point clamp type inverter for supplying electric power of a variable voltage variable frequency to a load of a three-phase three-wire type, and when the amplitude of the PWM control input signal is small, A bias voltage is applied to the input signal so that the gate pulse width is always longer than the minimum on-time of the device so that control cannot be lost. This bias voltage is basically a DC bias, but a slight AC bias voltage may be superimposed to improve the utilization factor of the inverter.
【0025】3相の入力信号に同じバイアス電圧を加え
ることにより、負荷の中性点の電位がバイアスされるこ
とになるが、3相線間電圧としては、当該バイアス電圧
は打ち消し合い、出力電流を連続して制御することが可
能となる。By applying the same bias voltage to the three-phase input signals, the potential at the neutral point of the load is biased. However, as the three-phase line voltage, the bias voltages cancel each other out, and the output current Can be continuously controlled.
【0026】前記3相PWM制御入力信号の振幅値が大
きくなった場合、前記バイアス電圧を零にし、通常のP
WM制御を行う。この場合、当該各相入力信号の瞬時値
は零点をよこぎり、制御不能領域を通過する。しかし、
3相入力信号の全てが同時に零点をよこぎるのではな
く、どれか1相分が零点をよこぎっているときは他の2
相の入力信号は十分に大きく、PWM制御可能となって
いる。3相3線式の負荷電流は3相のうち2相分を制御
すれば、あとの1相分は自動的に決定される。故に、ど
れか1相分の入力信号が零点近くにあるとき、他の2相
によって負荷電流を制御し、結果的に3相電流を指令値
に一致するように制御している。When the amplitude value of the three-phase PWM control input signal becomes large, the bias voltage is set to zero and the normal P
Perform WM control. In this case, the instantaneous value of each phase input signal crosses the zero point and passes through the uncontrollable region. But,
Not all of the three-phase input signals cross the zero point at the same time, but if any one phase crosses the zero point, the other two
The phase input signal is sufficiently large and PWM control is possible. If the load current of the three-phase three-wire system is controlled for two phases out of three phases, the remaining one phase is automatically determined. Therefore, when the input signal for any one phase is near the zero point, the load current is controlled by the other two phases, and as a result, the three-phase current is controlled so as to match the command value.
【0027】1相分の入力信号が零点近くにあるとき、
当該相の出力電圧は正または負の一定値になり、他の相
の電流制御に対して外乱を与えることになる。そこで、
この外乱を打ち消すような補償電圧を他の2相のPWM
制御入力信号に加えている。When the input signal for one phase is near the zero point,
The output voltage of the phase becomes a positive or negative constant value, which gives a disturbance to the current control of other phases. Therefore,
Compensation voltage that cancels this disturbance is applied to the other two-phase PWM
In addition to the control input signal.
【0028】このようにして、PWM制御入力信号が小
さいときでも大きいときでも3相負荷電流を連続して制
御することができるようになり、従来の問題点をなくす
ことができる。In this way, the three-phase load current can be continuously controlled regardless of whether the PWM control input signal is small or large, and the conventional problems can be eliminated.
【0029】[0029]
【実施例】図1は、本発明の制御方法の第1の実施例を
説明するための3相3線式の中性点クランプ式インバー
タ装置の構成図である。これは、概略3相3線式の交流
負荷例えば3相交流電動機Mと、3相出力を得る中性点
クランプ式インバータINVと、当該インバータINV
の出力電流を電流検出器CTU ,CTV ,CTW により
検出し、指令値に一致するように制御する手段例えば比
較器Cd ,Cq 、電流制御補償回路Gd (S),G
q (S)、座標変換器VEC−1、VEC−2、と、
当該電流制御手段からの信号を入力信号とするパルス幅
変調制御回路PWMU ,PWMV ,PWMW と、当該パ
ルス幅変調制御回路の入力信号にバイアス電圧を加える
手段例えばバイアス回路BIAS、加算器AU ,AV ,
AW と、当該バイアス電圧を入り切りする手段(図示せ
ず)とを具備している。1 is a block diagram of a three-phase three-wire neutral point clamp type inverter device for explaining a first embodiment of a control method of the present invention. This is a roughly three-phase, three-wire type AC load, for example, a three-phase AC motor M, a neutral point clamp type inverter INV for obtaining a three-phase output, and the inverter INV.
Means for detecting the output current of each of them by current detectors CT U , CT V , CT W , and controlling so as to match the command value, for example, comparators C d , C q , current control compensation circuits G d (S), G
q (S), coordinate converters VEC-1, VEC-2,
A pulse width modulation control circuit PWM U , PWM V , PWM W that receives the signal from the current control means as an input signal, and means for applying a bias voltage to the input signal of the pulse width modulation control circuit, such as a bias circuit BIAS and an adder A. U , AV ,
A W and a means (not shown) for turning on and off the bias voltage are provided.
【0030】図1(a)は主回路図であり、これは前述
した従来の単相中性点クランプ式インバータが3組Y形
に接続された構成となっている。すなわち、その内の一
つは、直列接続された4つの自己消弧素子S11〜S
14と、 この各自己消弧素子S11〜S14にそれぞれ逆並
列に接続されたフリーホイリングダイオードD11〜D14
と、前記自己消弧素子S12,S13の2つに並列であっ
て、これらの極性とは逆で直列に接続された2つのクラ
ンプ用ダイオードD15,D16とで構成された3レベルの
出力電圧を発生するようになっている。FIG. 1A is a main circuit diagram, which has a structure in which three sets of the conventional single-phase neutral point clamp type inverters described above are connected in a Y-shape. That is, one of them is four self-extinguishing elements S 11 to S connected in series.
14 and free wheeling diodes D 11 to D 14 connected in antiparallel to the self-extinguishing elements S 11 to S 14 , respectively.
And three clamping diodes D 15 and D 16 which are parallel to the two self-extinguishing elements S 12 and S 13 and which are connected in series in reverse polarity to each other. It is designed to generate the output voltage of.
【0031】同様に、他の2組の単相中性点クランプ式
インバータも、自己消弧素子S21〜S24、S31〜S34、
フリーホイリングダイオードD21〜D24、D31〜D34お
よびクランプ用ダイオードD25,D26、D35,D36で構
成されている。このような構成の中性点クランプ式イン
バータ本体INVの入力側には直流電圧源Vd ,Vd1,
Vd2が接続され、その出力側に3相交流電動機M(負荷
LOAD)が接続される。そして、各自己消弧素子S11
〜S14、S21〜S24、S31〜S34がPWM制御されるよ
うになっている。Similarly, the other two sets of single-phase neutral point clamp type inverters also have self-extinguishing elements S 21 to S 24 , S 31 to S 34 ,
Is composed of a freewheeling diode D 21 ~D 24, D 31 ~D 34 and clamping diode D 25, D 26, D 35 , D 36. On the input side of the neutral point clamp type inverter body INV having such a configuration, DC voltage sources V d , V d1 ,
V d2 is connected, and a three-phase AC motor M (load LOAD) is connected to the output side thereof. Then, each self-extinguishing element S 11
Up to S 14 , S 21 to S 24 , and S 31 to S 34 are PWM-controlled.
【0032】また、制御回路として、図1(b)に示す
ように比較器Cd ,Cq 、電流制御補償回路G
d (S),Gq (S)、座標変換器VEC−1,VEC
−2、加算器AU ,AV ,AW 、バイアス回路BIA
S、PWM制御回路PWMU ,PWMV ,PWMW が用
意されている。As the control circuit, as shown in FIG. 1B, comparators C d and C q and a current control compensating circuit G are provided.
d (S), G q (S), coordinate converter VEC-1, VEC
-2, adders A U , A V , A W , bias circuit BIA
S, PWM control circuits PWM U , PWM V , and PWM W are prepared.
【0033】3相負荷電流IU ,IV ,IW を図1
(a)の電流検出器CTU ,CTV ,CTW により検出
し、座標変換器VEC−1により、d−q座標の電流I
d ,Iq に変換する。d−q座標は電動機の回転子の回
転に同期した座標系で、d軸は界磁極の座標となる。こ
のようにして変換された電流Id,Iq は直流量とな
り、一般に、Id は励磁電流(界磁電流)成分、Iq は
トルク電流成分を表す。The three-phase load currents I U , I V , and I W are shown in FIG.
Current detector CT U of (a), detected by CT V, CT W, the coordinate converter VEC-1, a current of d-q coordinates I
Convert to d , I q . The dq coordinates are a coordinate system synchronized with the rotation of the rotor of the electric motor, and the d axis is the coordinates of the field pole. The currents I d and I q converted in this way are direct current amounts, and generally, I d represents an exciting current (field current) component, and I q represents a torque current component.
【0034】比較器Cd には、電動機の励磁電流指令値
Id * と上記励磁電流検出値Id が入力され、偏差εd
=Id * −Id が求められる。また、比較器Cq には、
電動機のトルク電流指令値Iq * と上記トルク電流検出
値Iq が入力され、偏差εq =Iq * −Iq が求められ
る。これらの偏差εd ,εq はそれぞれ電流制御補償回
路Gd (S),Gq (S)により増幅され、信号ed ,
eq となる。この信号ed ,eq は座標変換器VEC−
2により、再び3相交流量eU ,eV ,eW に逆変換さ
れる。The exciting current command value I d * of the electric motor and the exciting current detection value I d are input to the comparator C d , and the deviation ε d
= I d * -I d is obtained. In addition, the comparator C q has
The torque current command value I q * of the electric motor and the detected torque current value I q are input, and the deviation ε q = I q * −I q is obtained. These deviations ε d and ε q are amplified by the current control compensation circuits G d (S) and G q (S), respectively, and the signals e d and
the e q. The signal e d, e q coordinate converter VEC-
By 2, the three-phase alternating current amounts e U , e V , and e W are again converted back.
【0035】一方、バイアス回路BIASは一定のある
いは可変の直流バイアス電圧eb を発生し、加算器
AU ,AV ,AW に入力する。加算器AU は3相交流量
eU とバイアス電圧eb を加算し、eU1=eU +ebを
U相のPWM制御回路PWMU に入力する。V相,W相
も同様である。このバイアス電圧eb は3相交流量
eU ,eV ,eW の振幅が小さいときにだけ加えられ、
振幅が大きくなったときに、バイアス電圧eb は零にさ
れる。On the other hand, the bias circuit BIAS generates a constant or variable DC bias voltage e b and inputs it to the adders A U , A V and A W. The adder A U adds the three-phase AC amount e U and the bias voltage e b , and inputs e U1 = e U + e b to the U-phase PWM control circuit PWM U. The same applies to the V phase and the W phase. This bias voltage e b is applied only when the amplitude of the three-phase alternating current amounts e U , e V , and e W is small,
When the amplitude becomes large, the bias voltage e b is made zero.
【0036】図2は、バイアス電圧eb を加えたときの
PWM制御入力信号eU1,eV1,eW1と三角波Xの関
係を示す。−EG 〜EG は素子の最初オン時間から決ま
る制御不能範囲を示している。正のバイアス電圧eb を
加えることにより、入力信号eU1,eV1,eW1は三角波
Xの最大値Emax より小さく、レベルEG より大きい範
囲に入るようになる。インバータの出力電圧VU ,
VV ,VW は、当該入力信号eU1,eV1,eW1に比例し
た値となる。FIG. 2 shows the relationship between the PWM control input signals e U1 , e V1 , e W1 and the triangular wave X when the bias voltage e b is applied. -E G to E G represent the uncontrollable range determined by the initial on-time of the device. By applying the positive bias voltage e b , the input signals e U1 , e V1 and e W1 fall into a range smaller than the maximum value E max of the triangular wave X and larger than the level E G. Output voltage V U of the inverter,
V V and V W have values proportional to the input signals e U1 , e V1 and e W1 .
【0037】3相3線式の負荷Mでは、線間電圧によっ
て負荷電流が決まり、各相のバイアス電圧はキャンセル
される。すなわち、線間電圧VUV,VVW,VWUは、kを
比例定数として、それぞれ、次のようになる。In the load M of the three-phase three-wire type, the load current is determined by the line voltage, and the bias voltage of each phase is canceled. That is, the line voltages V UV , V VW , and V WU are as follows, where k is a proportional constant.
【0038】
VUV=VU −VV =k・(eU1−eV1)
=k・(eU +eb −eV −eb )
=k・(eU −eV )
VVW=VV −VW =k・(eV1−eW1)
=k・(eV +eb −eW −eb )
=k・(eV −eW )
VWU=VW −VU =k・(eW1−eU1)
=k・(eW +eb −eU −eb )
=k・(eW −eU )
このように、3相3線式の負荷に印加される線間電圧V
UV,VUW,VWUは当初の制御入力eU ,eV ,eW にだ
け関係し、バイアス電圧eb とは無関係になる。しか
も、制御不能領域には引っかからず、連続して負荷電流
を制御できるようになる。V UV = V U −V V = k · (e U1 −e V1 ) = k · (e U + e b −e V −e b ) = k · (e U −e V ) V VW = V V -V W = k · (e V1 -e W1) = k · (e V + e b -e W -e b) = k · (e V -e W) V WU = V W -V U = k · (e W1 -e U1) = k · (e W + e b -e U -e b) = k · (e W -e U) Thus, the line voltage applied to the load of a three-phase three-wire V
UV , V UW and V WU are only related to the original control inputs e U , e V and e W and are independent of the bias voltage e b . Moreover, the load current can be continuously controlled without being caught in the uncontrollable region.
【0039】前記3相交流量eU ,eV ,eW の振幅が
大きくなった場合、前記バイアス電圧eb を零にする。When the amplitudes of the three-phase alternating current amounts e U , e V , and e W become large, the bias voltage e b is set to zero.
【0040】図3は、バイアス電圧eb を零にしたとき
の、図1の装置のPWM動作を示すタイムチャートであ
る。図中、X,Yはそれぞれ正側および負側の三角波
(搬送波)、eU1,eV1,eW1はeb =0としたときの
PWM制御入力信号、 VU ,VV ,VW はインバータ
の出力相電圧を示す。 入力信号eU1が制御不能領域−
EG 〜EG の中に入ると、ゲート信号のパルス幅は一定
になり、出力電圧VU はVG または−VG の一定値にな
る。他の相の出力電圧も同様になる。すなわち、出力電
圧VU ,VV ,VW の斜線で示した部分は負荷電流制御
から見たとき、外乱として作用する。FIG. 3 is a time chart showing the PWM operation of the device of FIG. 1 when the bias voltage e b is set to zero. In the figure, X and Y are positive and negative triangular waves (carrier waves), e U1 , e V1 , and e W1 are PWM control input signals when e b = 0, V U , V V , and V W are Indicates the output phase voltage of the inverter. Input signal e U1 is out of control-
When entering into E G to E G , the pulse width of the gate signal becomes constant and the output voltage V U becomes a constant value of V G or −V G. The same applies to the output voltages of the other phases. That is, the shaded portions of the output voltages V U , V V , and V W act as a disturbance when viewed from the load current control.
【0041】しかし、例えば、電圧VU のa点からb点
の間、U相電圧VU は制御不能になるが、このとき、V
相およびW相の電圧VV ,VW は制御可能な領域にあ
り、電流制御を行うと、当該電圧VV ,VW が補正され
て、負荷電流は正弦波に近い波形に制御される。[0041] However, for example, between point b from point a voltage V U, U-phase voltage V U is becomes uncontrollable, this time, V
The voltages V V and V W of the phase and the W phase are in a controllable region, and when the current control is performed, the voltages V V and V W are corrected and the load current is controlled to a waveform close to a sine wave.
【0042】この制御不能期間(a−b)は、入力信号
eU1の振幅Em が大きいほど、短くなり、外乱の影響も
小さくなる。従って、できるだけ振幅Em が大きくなっ
たところで、バイアス電圧eb を零にするのが望まし
い。The uncontrollable period (ab) becomes shorter as the amplitude E m of the input signal e U1 becomes larger, and the influence of disturbance becomes smaller. Therefore, it is desirable to set the bias voltage e b to zero when the amplitude Em is as large as possible.
【0043】図4は、バイアス電圧eb として、直流分
eb(DC) の他に、出力周波数に同期した第3高調波電圧
eb(AC) を重畳させたもので、その結果、PWM制御入
力信号eU1′,eV1′,eW1′の振幅値は図2の入力信
号eU1,eV1,eW1の振幅値より小さくなっている。従
って、その分だけ当初の信号eU ,eV ,eW の振幅を
増やすことができ、当該信号eU ,eV ,eW の振幅が
大きいところで、前記バイアス電圧eb を零に切り換え
ることができる。すなわち、バイアス電圧として、直流
分の他に交流成分を加えることにより、当該バイアス電
圧を零にしたときの外乱を小さくすることができる。In FIG. 4, the bias voltage e b is the direct current component e b (DC) , and the third harmonic voltage e b (AC) synchronized with the output frequency is superimposed. The amplitude values of the control input signals e U1 ′, e V1 ′, e W1 ′ are smaller than the amplitude values of the input signals e U1 , e V1 , e W1 in FIG. Therefore, the amplitudes of the original signals e U , e V , and e W can be increased by that amount, and the bias voltage e b is switched to zero when the amplitude of the signals e U , e V , and e W is large. You can That is, by adding an AC component in addition to the DC component as the bias voltage, it is possible to reduce the disturbance when the bias voltage is zero.
【0044】図5は本発明の制御方法の第2の実施例を
説明するための制御回路ブロック図である。図中、BI
ASはバイアス電圧発生器、A1 〜A12は加減算器、H
1 〜H3 は信号補正回路、PWMU ,PWMV ,PWM
W はPWM制御回路である。FIG. 5 is a control circuit block diagram for explaining the second embodiment of the control method of the present invention. BI in the figure
AS is a bias voltage generator, A 1 to A 12 are adder / subtractor, H
1 to H 3 are signal correction circuits, PWM U , PWM V , PWM
W is a PWM control circuit.
【0045】バイアス電圧発生器BIASは3相入力信
号eU ,eV ,eW の振幅値Em が小さいとき、バイア
ス電圧eb を発生し、当該振幅値が大きくなった場合、
eb =0とする。The bias voltage generator BIAS generates the bias voltage e b when the amplitude value E m of the three-phase input signals e U , e V and e W is small, and when the amplitude value becomes large,
Let e b = 0.
【0046】加算器A1 〜A3 によって、各入力信号e
U ,eV ,eW にバイアス電圧eb が加えられ、それぞ
れeU1=eU +eb ,eV1=eV +eb ,eW1=eW +
eb の信号が出力される。Each input signal e is added by the adders A 1 to A 3 .
A bias voltage e b is applied to U , e V , and e W, and e U1 = e U + e b , e V1 = e V + e b , e W1 = e W +, respectively.
The signal e b is output.
【0047】図6は図5の信号補正回路H1 〜H3 の入
出力特性を表すもので、 入力信号e1 が0〜EG のな
かにある時は、出力信号e2 =EG とし、入力信号e1
が0〜−EG のなかにある時は、出力信号e2 =−EG
とし、その他の領域にある時は、e2 =e1 としてい
る。ここで、EG は前述の制御不能領域を考慮した一定
値である。[0047] Figure 6 represents the input-output characteristics of the signal correction circuit H 1 to H 3 in FIG. 5, when the input signal e 1 is in among 0 to E G is the output signal e 2 = E G , Input signal e 1
There When in among 0 to-E G, the output signal e 2 = -E G
And in other areas, e 2 = e 1 . Here, E G is a constant value in consideration of the uncontrollable region described above.
【0048】図5において、減算器A4 は信号補正回路
H1 の出力信号eU2と入力信号eU1の差を計算し、Δe
U =eU2−eU1を求めている。同様に、減算器A5 ,A
6 はそれぞれΔeV =eV2−eV1,ΔeW =eW2−eW1
を計算する。これらの差電圧ΔeU ,ΔeV ,Δe
W は、前述の制御不能領域に伴う外乱電圧に比例する量
となっている。In FIG. 5, the subtractor A 4 calculates the difference between the output signal e U2 and the input signal e U1 of the signal correction circuit H 1 , and Δe
U = e U2 −e U1 is required. Similarly, the subtractors A 5 , A
6 are Δe V = e V2 −e V1 , and Δe W = e W2 −e W1 respectively.
To calculate. These difference voltages Δe U , Δe V , Δe
W is an amount proportional to the disturbance voltage associated with the uncontrollable region.
【0049】U相の信号補正回路H1 の出力信号e
U2は、加算器A7 ,A8 を介して前記差電圧ΔeV およ
びΔeW が加算され、eU3=eU2+ΔeV +ΔeW とし
て、PWM制御回路PWMU に入力される。Output signal e of U-phase signal correction circuit H 1
U2 is added with the difference voltages Δe V and Δe W via the adders A 7 and A 8 , and is input to the PWM control circuit PWM U as e U3 = e U2 + Δe V + Δe W.
【0050】V相およびW相の入力信号も同様に、それ
ぞれ、加算器A9 ,A10およびA11,A12を介して、
eV3=eV2+ΔeU +ΔeW
eW3=eW2+ΔeU +ΔeV
となる。Similarly, the V-phase and W-phase input signals are also added via adders A 9 , A 10 and A 11 , A 12 , respectively, e V3 = e V2 + Δe U + Δe W e W3 = e W2 + Δe U It becomes + Δe V.
【0051】図7に、上記のようにして求められたPW
M制御入力信号eU3,eV3,eW3の波形を示す。ただ
し、当初の入力信号eU ,eV ,eW の振幅値が大きく
なった状態で、バイアス電圧eb が零の場合を示す。FIG. 7 shows the PW obtained as described above.
The waveforms of the M control input signals e U3 , e V3 , and e W3 are shown. However, the case where the bias voltage e b is zero in the state where the amplitude values of the initial input signals e U , e V , and e W are large is shown.
【0052】入力信号eU1,eV1,eW1が制御不能領域
−EG 〜EG の間にある時は、信号補正回路H1 〜H3
によって−EG またはEG のどちらかに一定値に固定さ
れる。例えば、U相の信号eU2が一定値に固定されてい
る期間は前記差電圧ΔeU の分だけ外乱となり、インバ
ータの出力電流を乱すので、当該外乱電圧分ΔeU を打
ち消すように他のV相およびW相の入力信号eV2,eW2
に加えている。すなわち、最終的にPWM制御入力信号
eU3,eV3,eW3は図7に示すようになり、1相がPW
M制御不能になっているとき、他の2相がそれを補うよ
うにPWM制御することができ、しかも、前記外乱によ
る影響をなくすことができる。When the input signals e U1 , e V1 and e W1 are between the uncontrollable areas −E G to E G , the signal correction circuits H 1 to H 3 are generated.
Fixed to either -E G or E G by a fixed value. For example, during the period in which the U-phase signal e U2 is fixed at a constant value, a disturbance is generated by the difference voltage Δe U , which disturbs the output current of the inverter. Therefore, another V voltage is used to cancel the disturbance voltage Δe U. Phase and W phase input signals e V2 , e W2
In addition to. That is, finally the PWM control input signals e U3 , e V3 , and e W3 become as shown in FIG.
When the M control is disabled, the PWM control can be performed so that the other two phases compensate for it, and the influence of the disturbance can be eliminated.
【0053】図5において、当初の入力信号eU ,
eV ,eW の振幅値が小さい場合、バイアス電圧eb が
加算され、信号補正回路H1 〜H3 の入力eU1,eV1,
eW1は常に制御不能領域の外にあり、 信号補正回路H
1 〜H3 の出力信号eU2,eV2,eW2は入力信号eU1,
eV1,eW1に等しくなる。故に、差電圧ΔeU ,Δ
eV ,ΔeW はこのとき零になり、PWM制御入力信号
eU3,eV3,eW3は、
eU3=eU1=eU +eb
eV3=eV1=eV +eb
eW3=eW1=eW +eb
となる。このときの動作は図1および図2で説明した動
作となり、3相負荷電流を連続して制御することができ
る。In FIG. 5, the original input signal e U ,
When the amplitude values of e V and e W are small, the bias voltage e b is added, and the inputs e U1 , e V1 of the signal correction circuits H 1 to H 3 ,
e W1 is always outside the uncontrollable area, and signal correction circuit H
1 to H 3 output signals e U2 , e V2 , e W2 are input signals e U1 ,
It becomes equal to e V1 and e W1 . Therefore, the difference voltage Δe U , Δ
e V and Δe W become zero at this time, and the PWM control input signals e U3 , e V3 , and e W3 are: e U3 = e U1 = e U + e b e V3 = e V1 = e V + e b e W3 = e W1 = e W + e b . The operation at this time is the operation described in FIGS. 1 and 2, and the three-phase load current can be continuously controlled.
【0054】図8は、図5の信号補正回路H1 〜H3 の
入出力特性の別の例を示すもので、入力e1 が制御不能
領域−EG〜EG の間にある時、出力e2 を零にしてい
る。その間、PWM制御入力は零となり、ゲートパルス
を発生せず、出力電圧も零になる。FIG. 8 shows another example of the input / output characteristics of the signal correction circuits H 1 to H 3 shown in FIG. 5. When the input e 1 is between the uncontrollable areas −E G to E G , The output e 2 is set to zero. Meanwhile, the PWM control input becomes zero, no gate pulse is generated, and the output voltage also becomes zero.
【0055】図9は、図8の特性を持つ信号補正回路H
1 〜H3を用いたときの 差電圧ΔeU ,ΔeV ,Δe
W とPWM制御入力信号eU3,eV3,eW3の各波形を示
す。ただし、当初の入力信号eU ,eV ,eW の振幅値
が大きくなった状態で、バイアス電圧eb が零の場合を
示す。FIG. 9 shows a signal correction circuit H having the characteristics shown in FIG.
Difference voltages Δe U , Δe V , Δe when 1 to H 3 are used
The waveforms of W and the PWM control input signals e U3 , e V3 , and e W3 are shown. However, the case where the bias voltage e b is zero in the state where the amplitude values of the initial input signals e U , e V , and e W are large is shown.
【0056】入力信号eU1,eV1,eW1が制御不能領域
−EG 〜EG の間にある時は、信号補正回路H1 〜H3
によって零に固定される。例えば、U相の信号eU2が零
に固定されている期間は前記差電圧ΔeU の分だけ外乱
となり、インバータの出力電流を乱すので、当該外乱電
圧分ΔeU を打ち消すように他のV相およびW相の入力
信号eV2,eW2に加えている。すなわち、最終的にPW
M制御入力信号eU3,eV3,eW3は図9に示すようにな
り、この場合も、1相がPWM制御不能になっていると
き、他の2相がそれを補うようにPWM制御することが
でき、しかも、前記外乱による影響をなくすことができ
る。When the input signals e U1 , e V1 and e W1 are between the uncontrollable areas −E G to E G , the signal correction circuits H 1 to H 3 are generated.
Fixed to zero by. For example, during a period in which the U-phase signal e U2 is fixed to zero, a disturbance is generated by the difference voltage Δe U , which disturbs the output current of the inverter. Therefore, the other V-phase is canceled so as to cancel the disturbance voltage Δe U. And W phase input signals e V2 and e W2 . That is, finally PW
The M control input signals e U3 , e V3 , and e W3 are as shown in FIG. 9, and in this case as well, when one phase is PWM control disabled, the other two phases are PWM controlled so as to compensate for it. In addition, it is possible to eliminate the influence of the disturbance.
【0057】このようにして、PWM制御入力信号が小
さいときでも大きいときでも3相負荷電流を連続して制
御することができるようになり、従来の問題点をなくす
ことができる。In this way, the three-phase load current can be continuously controlled regardless of whether the PWM control input signal is small or large, and the conventional problems can be eliminated.
【0058】[0058]
【発明の効果】以上のように、本発明の3相3線式の中
性点クランプ式インバータの制御方法によれば、PWM
制御入力信号の振幅の大きさに関係なく、全ての範囲で
制御可能となり、電動機負荷等に対して、リプルの少な
い正弦波電流を供給することができるようになる。As described above, according to the control method of the three-phase three-wire type neutral point clamp type inverter of the present invention, the PWM
Regardless of the magnitude of the amplitude of the control input signal, the control can be performed in the entire range, and the sinusoidal current with less ripple can be supplied to the motor load or the like.
【図1】本発明の制御方法の第1の実施例を説明するた
めの中性点クランプ式インバータ装置の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a neutral point clamp type inverter device for explaining a first embodiment of a control method of the present invention.
【図2】図1の装置の制御方法を説明するためのチイム
チャート。FIG. 2 is a chime chart for explaining a control method of the device of FIG.
【図3】図1の装置の制御方法を説明するためのチイム
チャート。FIG. 3 is a chime chart for explaining a control method of the apparatus of FIG.
【図4】図1の装置の制御方法を説明するためのチイム
チャート。FIG. 4 is a chime chart for explaining a control method of the apparatus of FIG.
【図5】本発明の第2の実施例を説明するための制御回
路構成図。FIG. 5 is a configuration diagram of a control circuit for explaining a second embodiment of the present invention.
【図6】図5の回路の動作を説明するための特性図。6 is a characteristic diagram for explaining the operation of the circuit of FIG.
【図7】図5の動作を説明するためのタイムチャート。7 is a time chart for explaining the operation of FIG.
【図8】図5の回路の動作を説明するための特性図。8 is a characteristic diagram for explaining the operation of the circuit of FIG.
【図9】図5の動作を説明するためのタイムチャート。9 is a time chart for explaining the operation of FIG.
【図10】従来の中性点クランプ式電力変換器の制御方
法を説明するための主回路構成図。FIG. 10 is a main circuit configuration diagram for explaining a control method of a conventional neutral point clamp type power converter.
【図11】図10の制御方法を説明するためのタイムチ
ャート。FIG. 11 is a time chart for explaining the control method of FIG.
【図12】図10の制御方法を説明するためのタイムチ
ャート。12 is a time chart for explaining the control method of FIG.
Vd ,Vd1,Vd2…直流電圧源、INV…中性点クラン
プ式インバータ、M…3相交流電動機、S11〜S14,S
21〜S24,S31〜S34…自己消弧素子、D11〜D14,D
21〜D24,D31〜D34…フリーホイリングダイオード、
D15,D16,D25,D26,D35,D36…クランプ用ダイ
オード、CTU ,CTV ,CTW …電流検出器、Cd ,
Cq …比較器、Gd (S),Gq (S)…電流制御補償
回路、VEC−1,VEC−2…座標変換器、AU ,A
V ,AW …加算器、BIAS…バイアス回路、PW
MU ,PWMV ,PWMW …PWM制御回路、A1 〜A
12…加減算器、H1 〜H3 …信号補正回路。V d , V d1 , V d2 ... DC voltage source, INV ... Neutral point clamp type inverter, M ... 3-phase AC motor, S 11 to S 14 , S
21 ~S 24, S 31 ~S 34 ... self-turn-off device, D 11 ~D 14, D
21 to D 24 , D 31 to D 34 ... Free wheeling diode,
D 15, D 16, D 25 , D 26, D 35, D 36 ... clamping diodes, CT U, CT V, CT W ... current detector, C d,
C q ... comparator, G d (S), G q (S) ... current control compensation circuit, VEC-1, VEC-2 ... coordinate converter, A U, A
V , A W ... Adder, BIAS ... Bias circuit, PW
M U , PWM V , PWM W ... PWM control circuit, A 1 to A
12 ... subtractor, H 1 to H 3 ... signal correction circuit.
Claims (3)
この各自己消弧素子にそれぞれ逆並列に接続されたフリ
ーホイリングダイオードと、前記自己消弧素子の2つに
並列であって、これらの極性とは逆で直列に接続された
2つのクランプ用ダイオードとで構成された3レベルの
出力電圧を発生する単相中性点クランプ式インバータが
3組準備され、各インバータはY形に接続され、かつ前
記各自己消弧素子がパルス幅変調制御される中性点クラ
ンプ式インバータにおいて、 前記パルス幅変調制御の3相入力信号eU ,eV ,eW
の振幅値Em が小さいとき、前記各入力信号eU ,
eV ,eW に直流バイアス電圧eb(DC) 、あるいは直流
バイアス電圧eb(DC) および交流バイアス電圧eb(AC)
のいずれかを加え、前記振幅値Em が大きくなったと
き、当該バイアス電圧を零にしたことを特徴とする3相
3線式の中性点クランプ式インバータの制御方法。1. Four self-extinguishing elements connected in series,
A freewheeling diode connected to each self-extinguishing element in anti-parallel, and two clamps connected in series to the two self-extinguishing elements in reverse polarity to each other. Three sets of single-phase neutral point clamp type inverters for generating three-level output voltage composed of diodes are prepared, each inverter is connected in Y-shape, and each self-extinguishing element is controlled by pulse width modulation. In the neutral point clamp type inverter, the three-phase input signals e U , e V , e W of the pulse width modulation control are provided.
When the amplitude value E m of is small, the input signals e U ,
e V, direct current e W bias voltage e b (DC), or DC bias voltage e b (DC) and AC bias voltage e b (AC)
Any added, when the amplitude value E m is increased, the three-phase three-wire neutral point clamp type inverter control method of which is characterized in that the said bias voltage to zero.
この各自己消弧素子にそれぞれ逆並列に接続されたフリ
ーホイリングダイオードと、前記自己消弧素子の2つに
並列であって、これらの極性とは逆で直列に接続された
2つのクランプ用ダイオードとで構成された3レベルの
出力電圧を発生する単相中性点クランプ式インバータが
3組準備され、各インバータはY形に接続され、かつ前
記各自己消弧素子がパルス幅変調制御される中性点クラ
ンプ式インバータにおいて、 前記パルス幅変調制御の3相入力信号eU ,eV ,eW
のうち、1相の入力信号の絶対値がある基準レベルEG
より小さくなったとき、当該相の入力信号を零あるいは
正または負の一定値EGのいずれかに固定し、その間、
前記中性点クランプ式インバータの3相出力電流を他の
2相でパルス幅変調制御したことを特徴とする3相3線
式の中性点クランプ式インバータの制御方法。2. Four self-extinguishing elements connected in series,
A freewheeling diode connected to each self-extinguishing element in anti-parallel, and two clamps connected in series to the two self-extinguishing elements in reverse polarity to each other. Three sets of single-phase neutral point clamp type inverters for generating three-level output voltage composed of diodes are prepared, each inverter is connected in Y-shape, and each self-extinguishing element is controlled by pulse width modulation. In the neutral point clamp type inverter, the three-phase input signals e U , e V , e W of the pulse width modulation control are provided.
Of these, the reference level E G that has the absolute value of the one-phase input signal
When it becomes smaller, the input signal of the phase is fixed to zero or to a positive or negative constant value E G , while
A method for controlling a three-phase three-wire neutral point clamp type inverter, characterized in that the pulse width modulation control of the other three phases of the three-phase output current of the neutral point clamp type inverter is performed.
この各自己消弧素子にそれぞれ逆並列に接続されたフリ
ーホイリングダイオードと、前記自己消弧素子の2つに
並列であって、これらの極性とは逆で直列に接続された
2つのクランプ用ダイオードとで構成された3レベルの
出力電圧を発生する単相中性点クランプ式インバータが
3組準備され、各インバータはY形に接続され、かつ前
記各自己消弧素子がパルス幅変調制御される中性点クラ
ンプ式インバータにおいて、 前記パルス幅変調制御の3相入力信号eU ,eV ,eW
の振幅値Em が小さいとき、前記各入力信号eU ,
eV ,eW に直流バイアス電圧eb(DC) あるいは直流お
よび交流の和のバイアス電圧eb(DC) +eb(AC) を加え
てパルス幅変調制御し、前記振幅値Em が大きくなった
とき、当該バイアス電圧を零にし、かつ前記3相入力信
号eU ,eV ,eW のうち、1相の入力信号の絶対値が
ある基準レベルEG より小さいとき、当該相の入力信号
を零あるいは正または負の一定値EG のいずれかに固定
し、その間、前記中性点クランプ式インバータの3相出
力電流を他の2相でパルス幅変調制御したことを特徴と
する3相3線式の中性点クランプ式インバータの制御方
法。3. Four self-extinguishing elements connected in series,
A freewheeling diode connected to each self-extinguishing element in anti-parallel, and two clamps connected in series to the two self-extinguishing elements in reverse polarity to each other. Three sets of single-phase neutral point clamp type inverters for generating three-level output voltage composed of diodes are prepared, each inverter is connected in Y-shape, and each self-extinguishing element is controlled by pulse width modulation. In the neutral point clamp type inverter, the three-phase input signals e U , e V , e W of the pulse width modulation control are provided.
When the amplitude value E m of is small, the input signals e U ,
e V, e W DC bias voltage e b (DC) or bias voltage e b of the sum of the DC and AC (DC) + e b (AC ) was added to pulse width modulation control on the amplitude value E m is increased When the bias voltage is zero and the absolute value of the one-phase input signal among the three-phase input signals e U , e V , and e W is smaller than a certain reference level E G , the input signal of the phase Is fixed to zero or to a positive or negative constant value E G , during which the three-phase output current of the neutral point clamp type inverter is pulse width modulated controlled by the other two phases. Control method for 3-wire neutral point clamp type inverter.
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