JPH05176553A - Inverter control method of non-interruption power supply apparatus and non-interruption power supply apparatus - Google Patents

Inverter control method of non-interruption power supply apparatus and non-interruption power supply apparatus

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JPH05176553A
JPH05176553A JP3345045A JP34504591A JPH05176553A JP H05176553 A JPH05176553 A JP H05176553A JP 3345045 A JP3345045 A JP 3345045A JP 34504591 A JP34504591 A JP 34504591A JP H05176553 A JPH05176553 A JP H05176553A
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JP
Japan
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phase voltage
phase
circuit
voltage
inverter
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Application number
JP3345045A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshimi Sakurai
芳美 櫻井
Ikuo Yamato
育男 大和
Hidefumi Shirahama
秀文 白濱
Kiichi Tokunaga
紀一 徳永
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve the utilization factor of a DC voltage by a method wherein a modulation method with a third harmonic, etc., is applied to a non-interruption power supply apparatus whose phase voltages are controlled by the feedback of the phase voltages detected from line voltages. CONSTITUTION:The line voltages of the output voltages of an inverter 2 are detected by a voltage transformer 6 and the respective phase voltages are obtained by a converting circuit 7. Phase voltage control signals corresponding to the deviations between the detected phase voltage values and command sine wave phase voltages are generated by voltage control circuits 8u, 8v and 8w. Further, in order to modulate predetermined carrier waves by modulating circuits 11u, 11v and 11w with the phase voltage control signals as modulation waves to generator PWM pulses for driving the switching devices of the inverter 2, a negative side envelope signal generating circuit 15 which superposes signals corresponding to negative envelopes related to three-phase waveforms of the command sine wave voltages or the phase voltage control signals on the modulation waves is provided. Instead of superposing the negative side envelope signals on the modulation waves, the third harmonics of the command phase voltages may be superposed on the modulation waves.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、三相の無停電電源装置
のインバータ制御方法及び無停電電源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter control method for a three-phase uninterruptible power supply and an uninterruptible power supply.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、無停電電源装置は、商用電源の
交流電力を整流する整流装置およびその出力の直流電力
を一定量蓄えるコンデンサ等からなる直流電源と、この
直流電源の直流電力を所望の電圧・周波数の交流電力に
変換するパルス幅変調(PWM)方式のインバ−タとを
備えて構成される。
2. Description of the Related Art Generally, an uninterruptible power supply system is a DC power supply composed of a rectifier for rectifying AC power of a commercial power supply and a capacitor for storing a certain amount of DC power of its output, and a DC power of this DC power supply. And an inverter of a pulse width modulation (PWM) system for converting into AC power of voltage / frequency.

【0003】このような無停電電源装置には、商用電源
に電圧変動や、波形歪、瞬時停電等が発生しても、情報
処理装置等の負荷に対しては一定電圧、一定周波数の正
弦波の交流電圧を供給することが要求される。そのた
め、従来は、出力電圧の瞬時値をフィードバック制御し
て、出力電圧を精度よく安定に制御するようにしてい
る。すなわち、インバータ各相の電圧指令値を正弦波に
するとともに、インバータ出力の各相の出力電圧を検出
し、それらの偏差を打ち消すように補正した正弦波の制
御信号を変調波としてPWM制御によりインバータを駆
動する。
In such an uninterruptible power supply, a sine wave having a constant voltage and a constant frequency is applied to a load such as an information processing device even if voltage fluctuation, waveform distortion, momentary power failure, etc. occur in a commercial power supply. It is required to supply the AC voltage. Therefore, conventionally, the instantaneous value of the output voltage is feedback-controlled to accurately and stably control the output voltage. That is, the voltage command value of each phase of the inverter is set to a sine wave, the output voltage of each phase of the inverter output is detected, and the sine wave control signal corrected so as to cancel the deviation is used as a modulation wave by the PWM control of the inverter. To drive.

【0004】一方、モータ駆動に用いられる三相のPW
Mインバ−タにおいては、直流電圧の利用率を向上させ
るため、出力電圧の線間電圧を正弦波に保持することを
条件として、インバータ各相の電圧指令値を台形波とす
る台形波変調方式、又は線間電圧では相殺される3倍調
波を正弦波の電圧指令値に重畳した変調波によりPWM
変調する方式が採用されている。これらの台形波変調方
式や3倍調波を重畳させて変調する方式によれば、単な
る正弦波変調方式の場合に比して電圧利用率が約15%
向上することが知られている。
On the other hand, a three-phase PW used for driving a motor
In the M inverter, a trapezoidal wave modulation method in which the voltage command value of each phase of the inverter is a trapezoidal wave on condition that the line voltage of the output voltage is held in a sine wave in order to improve the utilization factor of the DC voltage. , Or PWM with a modulation wave that superimposes the triple harmonic wave that is canceled by the line voltage on the voltage command value of the sine wave
A modulation method is adopted. According to the trapezoidal wave modulation method and the method of modulating by superimposing the triple harmonic wave, the voltage utilization rate is about 15% as compared with the case of the simple sine wave modulation method.
It is known to improve.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、無停電
電源装置では、出力電圧の検出に電圧変成器を用いてま
ずインバータ出力の線間電圧を検出し、その検出された
線間電圧を相電圧に変換してフィードバックしているこ
とから、インバータの相電圧指令に台形波や3倍調波を
重畳した電圧指令値を用いても、フィードバックされる
相電圧検出値は検出の過程で台形波や3倍調波が相殺さ
れて正弦波になってしまう。そのため、台形波変調又は
3倍調波変調された相電圧指令値とフィードバック値と
が整合しないという問題があるため、無停電電源装置に
従来の台形波変調方式や3倍調波を重畳させて変調する
方式をそのまま適用できず、直流電圧の利用効率を向上
できないという問題がある。
However, in the uninterruptible power supply device, the line voltage of the inverter output is first detected by using the voltage transformer to detect the output voltage, and the detected line voltage is converted into the phase voltage. Since it is converted and fed back, even if a voltage command value in which a trapezoidal wave or a triple harmonic is superimposed on the phase voltage command of the inverter is used, the fed back phase voltage detection value is a trapezoidal wave or 3 The harmonics are canceled out and become a sine wave. Therefore, there is a problem that the phase voltage command value that is trapezoidal wave modulation or triple harmonic modulation does not match the feedback value. Therefore, the conventional trapezoidal wave modulation method or triple harmonic wave is superimposed on the UPS. There is a problem that the modulation method cannot be applied as it is and the use efficiency of the DC voltage cannot be improved.

【0006】本発明の目的は、フィードバック電圧が線
間電圧を検出して変換した相電圧であっても、台形波あ
るいは3倍調波を重畳させた制御信号を変調波とする相
電圧制御を可能にして、直流電圧の利用率を向上できる
無停電電源装置のインバータ制御方法及びその方法を用
いてなる無停電電源装置を提供することにある。
An object of the present invention is to perform phase voltage control using a control signal having a trapezoidal wave or a triple harmonic as a modulation wave even if the feedback voltage is a phase voltage obtained by detecting and converting a line voltage. An object of the present invention is to provide an inverter control method for an uninterruptible power supply capable of improving the utilization rate of a DC voltage and an uninterruptible power supply using the method.

【0007】また、本発明の目的は、インバータ出力の
相電圧を直接検出可能にし、台形波変調又は3倍調波を
重畳した変調方式を適用して、フィードバック制御可能
にし、直流電圧の利用率を向上できる無停電電源装置を
提供することにある。
Further, an object of the present invention is to make it possible to directly detect the phase voltage of the inverter output, apply a modulation method in which trapezoidal wave modulation or triple harmonics are superposed to make feedback control possible, and use the DC voltage. It is to provide an uninterruptible power supply which can improve the

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の無停電電源装置のインバータ制御方法は、
インバータの出力電圧の線間電圧を検出して各相の相電
圧を検出し、その相電圧検出値と正弦波の相電圧指令値
との偏差に応じた相電圧制御信号を変調波として所定の
搬送波を変調してPWMパルスを生成し、そのPWMパ
ルスに応じてインバータのスイッチング素子をオンオフ
制御するようにした無停電電源装置のインバータ制御方
法において、正弦波の相電圧指令値と前記相電圧制御信
号のいずれか一方の三相分の波形に係る負側包絡線に相
当する信号を前記変調波に重畳することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an inverter control method for an uninterruptible power supply of the present invention comprises:
The line voltage of the inverter output voltage is detected to detect the phase voltage of each phase, and the phase voltage control signal corresponding to the deviation between the detected phase voltage value and the phase voltage command value of the sine wave is used as the modulation wave. In an inverter control method for an uninterruptible power supply device, which modulates a carrier wave to generate a PWM pulse and ON / OFF controls a switching element of the inverter according to the PWM pulse, a phase voltage command value of a sine wave and the phase voltage control It is characterized in that a signal corresponding to a negative side envelope relating to a waveform of one of the three phases of the signal is superimposed on the modulated wave.

【0009】また、上記目的を達成するため、本発明の
無停電電源装置は、三相ブリッジ接続されたスイッチン
グ素子を有し直流電力を交流に変換するインバータと、
該インバータの出力に接続された電圧変成器と、該電圧
変成器により検出される線間電圧を相電圧に変換する変
換回路と、該変換回路から出力される相電圧検出値と正
弦波の相電圧指令値との偏差を求め、該偏差に応じた値
の相電圧制御信号を生成して出力する電圧制御回路と、
該相電圧制御信号を変調波とし所定の搬送波を変調して
PWMパルスを出力する変調回路と、該変調回路から出
力されるPWMパルスに応じて前記インバータのスイッ
チング素子をオンオフ制御するスイッチング制御回路と
を具備してなる無停電電源装置において、前記正弦波の
相電圧指令値と前記相電圧制御信号のいずれか一方の三
相分の波形に係る負側包絡線に相当する信号を生成する
負側包絡線信号生成回路を設け、前記変調回路に前記負
側包絡線に相当する信号を前記変調波に重畳する加算回
路を設けたことを特徴とする。
Further, in order to achieve the above object, the uninterruptible power supply device of the present invention comprises an inverter having a switching element connected in a three-phase bridge connection and converting DC power into AC.
A voltage transformer connected to the output of the inverter, a conversion circuit for converting the line voltage detected by the voltage transformer into a phase voltage, a phase voltage detection value output from the conversion circuit, and a sine wave phase A voltage control circuit that obtains a deviation from a voltage command value, and generates and outputs a phase voltage control signal having a value according to the deviation,
A modulation circuit that modulates a predetermined carrier wave by using the phase voltage control signal as a modulation wave and outputs a PWM pulse, and a switching control circuit that controls ON / OFF of a switching element of the inverter according to the PWM pulse output from the modulation circuit. In the uninterruptible power supply device comprising: a negative side for generating a signal corresponding to a negative side envelope curve related to a waveform for three phases of one of the phase voltage command value of the sine wave and the phase voltage control signal. An envelope signal generation circuit is provided, and an adder circuit that superimposes a signal corresponding to the negative envelope on the modulated wave is provided in the modulation circuit.

【0010】また、上記の負側包絡線信号を変調波に重
畳するのに代えて、前記正弦波の相電圧指令値の3倍調
波を発生する高調波信号発生回路を設け、その高調波信
号発生回路により発生された3倍調波信号を前記変調波
に重畳するようにしてもよい。負側包絡線を重畳する場
合も、3倍調波を重畳する場合も、変調波に1以下の係
数を乗ずることが好ましい。
Further, instead of superposing the negative envelope signal on the modulated wave, a harmonic signal generating circuit for generating a triple harmonic of the phase voltage command value of the sine wave is provided, and the harmonic signal thereof is generated. The triple harmonic signal generated by the signal generating circuit may be superimposed on the modulated wave. It is preferable to multiply the modulated wave by a coefficient of 1 or less in both cases of superimposing the negative side envelope and superimposing the triple harmonic.

【0011】また、本発明の他の目的を達成するため、
本発明の無停電電源装置は、三相ブリッジ接続されたス
イッチング素子を有し直流電力を交流に変換するインバ
ータと、該インバータの直流部電圧を分圧するコンデン
サ直列接続回路と、前記インバータの相電圧目標波形を
台形波状に歪ませてなる相電圧指令値あるいは3倍調波
を重畳した相電圧指令値を発生する相電圧指令値発生回
路と、前記コンデンサ直列接続回路の中性点と前記イン
バータの各相の交流部との間の電圧を検出してなる相電
圧検出値と前記相電圧指令値との偏差を求め、該偏差に
応じた値の相電圧制御信号を生成して出力する電圧制御
回路と、該相電圧制御信号を変調波とし所定の搬送波を
変調してPWMパルスを出力する変調回路と、該変調回
路から出力されるPWMパルスに応じて前記インバータ
のスイッチング素子をオンオフ制御するスイッチング制
御回路とを具備して構成することを特徴とする。
Further, in order to achieve another object of the present invention,
The uninterruptible power supply device of the present invention has an inverter that has a switching element connected in a three-phase bridge and converts DC power to AC, a capacitor series connection circuit that divides the DC voltage of the inverter, and a phase voltage of the inverter. A phase voltage command value generating circuit for generating a phase voltage command value obtained by distorting a target waveform into a trapezoidal wave or a phase voltage command value with a triple harmonic superimposed, a neutral point of the capacitor series connection circuit and the inverter Voltage control for obtaining a deviation between a phase voltage detection value obtained by detecting a voltage between the alternating-current portion of each phase and the phase voltage command value, and generating and outputting a phase voltage control signal having a value according to the deviation A circuit, a modulation circuit that outputs a PWM pulse by modulating a predetermined carrier wave using the phase voltage control signal as a modulation wave, and a switching element of the inverter according to the PWM pulse output from the modulation circuit. The characterized by configured by including a switching control circuit for on-off control.

【0012】[0012]

【作用】このように構成されることから、本発明によれ
ば、以下の作用により前記目的が達成される。すなわ
ち、本発明では、正弦波の相電圧指令値と相電圧制御信
号のいずれか一方の三相分の波形に係る負側包絡線に相
当する信号は、相電圧指令値又は相電圧制御信号の3倍
調波になっている。この負側包絡線信号を相電圧制御信
号に加算した変調波により、搬送波を変調してつまりP
WM制御によりPWMパルスを生成し、これを用いてイ
ンバータのスイッチング制御を行なっていることから、
直流電圧の利用率を高くできる。したがって、相電圧の
瞬時値制御にかかる指令値は正弦波でよく、電圧制御回
路にフィードバックする相電圧も正弦波でよいことか
ら、線間電圧から変換により得られる正弦波の相電圧を
フィードバックして瞬時電圧の制御を行うことができ、
相電圧を直接検出できない無停電電源装置にあっても、
3倍調波を重畳した変調方式を適用して、直流電圧の利
用率を高くできる。
According to the present invention having the above-mentioned structure, the above-mentioned object can be achieved by the following operations. That is, in the present invention, the signal corresponding to the negative side envelope relating to the waveform of one of the three phases of the sine wave phase voltage command value and the phase voltage control signal is the phase voltage command value or the phase voltage control signal. It is a triple harmonic. The carrier wave is modulated by the modulation wave obtained by adding the negative side envelope signal to the phase voltage control signal, that is, P
Since the PWM pulse is generated by the WM control and the switching control of the inverter is performed using this,
The utilization rate of DC voltage can be increased. Therefore, the command value for controlling the instantaneous value of the phase voltage may be a sine wave, and the phase voltage fed back to the voltage control circuit may be a sine wave.Therefore, the sine wave phase voltage obtained by conversion from the line voltage is fed back. Can control the instantaneous voltage,
Even in an uninterruptible power supply that cannot directly detect the phase voltage,
The utilization rate of the DC voltage can be increased by applying the modulation method in which the triple harmonic is superimposed.

【0013】また、上記の負側包絡線信号を変調波に重
畳するのに代えて、前記正弦波の相電圧指令値の3倍調
波を発生する高調波信号発生回路を設け、その高調波信
号発生回路により発生された3倍調波信号を前記変調波
に重畳するようにしても、同様である。
Further, instead of superimposing the negative envelope signal on the modulated wave, a harmonic signal generating circuit for generating a triple harmonic of the phase voltage command value of the sine wave is provided, and the harmonic signal thereof is generated. The same applies when the triple harmonic signal generated by the signal generating circuit is superimposed on the modulated wave.

【0014】ところで、上記の負側包絡線信号の極性反
転信号を重畳した変調波の場合、三角波又は鋸歯状波か
らなる搬送波の谷のピ−ク値が、変調波のゼロラインに
一致したり、或いはゼロラインよりも低いレベルになる
と、本来スイッチングを休止すべきときにスイッチング
が行われてしまうので、スイッチング損失が増大するこ
とになる。
By the way, in the case of the modulated wave in which the polarity inversion signal of the negative side envelope signal is superimposed, the peak value of the valley of the carrier composed of the triangular wave or the sawtooth wave coincides with the zero line of the modulated wave. Or, when the level becomes lower than the zero line, switching is performed when the switching should be paused, which increases switching loss.

【0015】そのような問題を解決するため、搬送波に
図5(a)に示すような微小な正のオフセット分を加え
るようにしたものによれば、搬送波の谷のピ−ク値が変
調波のゼロラインと一致しないようにでき、スイッチン
グ損失の増大が防げることが考えられる。しかし、搬送
波を正側にオフセットすると、図5(a)に示すように
変調すべき変調期間T1に比べ実際の変調期間はT2と
狭くなり、期間、、においてはPWM変調ができ
ないことになる。そのため、図5(b)に示すように、
例えば出力電圧euvの電圧波形に歪が発生する。そこ
で、ゲイン乗算回路により負側包絡線信号の極性反転信
号epに「1」以下の係数を乗算してレベルを変化さ
せ、図5(c)に示すように、変調波の交点を搬送波の
谷のピークに一致させ、偏重すべき全期間でPWM変調
を行わせることにより、図5(d)に示すように、歪み
のない出力電圧波形を得るようにする。
In order to solve such a problem, a minute positive offset component as shown in FIG. 5 (a) is added to the carrier wave, and the peak value of the valley of the carrier wave is the modulated wave. It is considered that it is possible to prevent the increase of switching loss by preventing it from matching the zero line of. However, if the carrier wave is offset to the positive side, the actual modulation period becomes narrower than the modulation period T1 to be modulated as shown in FIG. 5A, that is, T2, and PWM modulation cannot be performed during the period. Therefore, as shown in FIG.
For example, distortion occurs in the voltage waveform of the output voltage euv. Therefore, the gain inversion circuit multiplies the polarity inversion signal ep of the negative side envelope signal by a coefficient of "1" or less to change the level, and as shown in FIG. By performing the PWM modulation in the entire period to be biased, the output voltage waveform without distortion is obtained as shown in FIG. 5D.

【0016】また、本発明の他の発明によれば、インバ
ータの直流部電圧を分圧するコンデンサ直列接続回路を
設けたことから、そのコンデンサ直列接続回路の中性点
とインバータの各相の交流部との間の電圧を検出するこ
とにより、相電圧を直接検出できる。したがって、相電
圧目標波形を台形波状に歪ませてなる相電圧指令値であ
っても、また3倍調波を重畳してなる相電圧指令値であ
っても、相電圧の検出値をフィードバックして直接突き
合わせることができ、上記のような負側包絡線信号作成
回路等を用いずに、電圧利用率を向上できる。
According to another aspect of the present invention, since the capacitor series connection circuit for dividing the voltage of the DC part of the inverter is provided, the neutral point of the capacitor series connection circuit and the AC part of each phase of the inverter are provided. The phase voltage can be directly detected by detecting the voltage between and. Therefore, the detected value of the phase voltage is fed back even if the phase voltage command value is obtained by distorting the target waveform of the phase voltage into a trapezoidal waveform or the phase voltage command value obtained by superimposing the triple harmonic. The voltage utilization factor can be improved without using the negative side envelope signal generating circuit or the like as described above.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明を図示実施例に基づいて説明す
る。図1と図2に本発明の第1の実施例に係る無停電電
源装置の構成図を示す。図1に示すように、無停電電源
装置の主回路は、コンバータとコンデンサ等からなる直
流電源1と、三相のインバ−タ2と、フィルタ3と、変
圧器4とを備えてなり、負荷5に三相交流電力を供給す
るようになっている。無停電電源装置の制御装置は、電
圧変成器6により変圧器4の出力線間電圧を所定のレベ
ルに変換し、その線間電圧検出値を変換回路7において
相電圧検出値に変換し、これらの相電圧検出値と各相の
相電圧指令値との偏差を除去すべく、三相の各相に対応
させて設けられた電圧制御回路8(u,v,w)におい
て、インバータ2の相電圧制御信号eu、ev、ewを
生成し、これにより変調回路11(u,v,w)におい
て三角波等の搬送波を変調してPWMパルスを生成し、
このPWMパルスに基づいてスイッチング制御回路14
によりインバータ2の各スイッチング素子を駆動するよ
うになっている。また、変調回路11(u,v,w)に
は、本発明の特徴点にかかる負側包絡線信号作成回路1
5により作成された相電圧制御信号eu、ev、ewの
負側の包絡線信号の極性反転信号epが入力され、この
包絡線信号を変調前の各相電圧制御信号eu、ev、e
wに重畳するようにしている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to illustrated embodiments. 1 and 2 are block diagrams of an uninterruptible power supply according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the main circuit of the uninterruptible power supply includes a DC power supply 1 including a converter and a capacitor, a three-phase inverter 2, a filter 3, and a transformer 4, and a load. 5 is supplied with three-phase AC power. The control device of the uninterruptible power supply converts the output line voltage of the transformer 4 into a predetermined level by the voltage transformer 6, converts the line voltage detection value into a phase voltage detection value in the conversion circuit 7, and In the voltage control circuit 8 (u, v, w) provided corresponding to each of the three phases in order to remove the deviation between the detected phase voltage value and the phase voltage command value of each phase, the phase of the inverter 2 The voltage control signals eu, ev, ew are generated, and the modulation circuit 11 (u, v, w) modulates a carrier wave such as a triangular wave to generate a PWM pulse.
Based on this PWM pulse, the switching control circuit 14
Thus, each switching element of the inverter 2 is driven. In addition, the modulation circuit 11 (u, v, w) includes a negative-side envelope signal generation circuit 1 according to a feature of the present invention.
The polarity inversion signal ep of the negative-side envelope signal of the phase voltage control signals eu, ev, and ew created in 5 is input, and the phase voltage control signals eu, ev, e before modulation of the envelope signal are input.
It is designed to be superimposed on w.

【0018】なお、同図ではインバ−タ2のスイッチン
グ素子としてトランジスタを用いたものを示したが、こ
れに限らずサイリスタ、GTOサイリスタ等の他の半導
体スイッチング素子を用いて構成してもよい。
Although a transistor is used as the switching element of the inverter 2 in the figure, the invention is not limited to this, and other semiconductor switching elements such as a thyristor and a GTO thyristor may be used.

【0019】次に、図2を参照して、電圧制御回路8
(u,v,w)と変調回路11(u,v,w)の構成を
説明する。なお、それらの回路8,11は各相同一の構
成であることから、図を簡単化するため同図では一相分
のみを示す。同図に示すように、電圧制御回路8は制御
演算回路82と減算回路83とを含んで構成されてい
る。減算回路83は、相電圧指令値発生回路9から入力
される正弦波の相電圧指令値Uref(Vref,Wref)と
変換回路7から出力される相電圧検出値との瞬時値の偏
差を求める。制御演算回路82は、その瞬時値の偏差を
零にすべく比例積分制御等により正弦波の相電圧制御信
号eu(ev,ew)を求めて出力する構成とされてい
る。変調回路11は三角波や鋸波等の搬送波ecを発生
する搬送波発生回路111と、制御演算回路82の出力
である相電圧制御信号euに負側包絡線信号作成回路1
5から出力される負側包絡線信号の極性反転信号epを
加算する加算回路113と、この加算回路113の出力
信号eu´により前記搬送波ecを変調する比較回路1
12とを含んで構成される。
Next, referring to FIG. 2, the voltage control circuit 8
The configurations of (u, v, w) and the modulation circuit 11 (u, v, w) will be described. Since the circuits 8 and 11 have the same configuration for each phase, only one phase is shown in the figure for simplification of the figure. As shown in the figure, the voltage control circuit 8 includes a control operation circuit 82 and a subtraction circuit 83. The subtraction circuit 83 calculates the deviation of the instantaneous value between the sine wave phase voltage command value Uref (Vref, Wref) input from the phase voltage command value generation circuit 9 and the phase voltage detection value output from the conversion circuit 7. The control arithmetic circuit 82 is configured to obtain and output a sinusoidal phase voltage control signal eu (ev, ew) by proportional-plus-integral control or the like in order to make the deviation of the instantaneous value zero. The modulation circuit 11 generates a carrier wave ec such as a triangular wave or a sawtooth wave, and a negative side envelope signal generation circuit 1 for the phase voltage control signal eu output from the control arithmetic circuit 82.
5, an adder circuit 113 for adding the polarity inversion signal ep of the negative envelope signal output from the comparator 5, and a comparator circuit 1 for modulating the carrier wave ec by the output signal eu 'of the adder circuit 113.
And 12 are included.

【0020】このように構成される実施例の動作を説明
する。図3(a)〜(e)に各部の動作波形図を示す。
同図(a)は電圧制御回路8u,8v,8wから出力さ
れる相電圧制御信号eu,ev,ewの波形を示す。
(b)は搬送波ecと変調波eu´,ev´とを示す。
(c)はU相のインバータ出力電圧Euのパルス、
(d)はV相のインバータ出力電圧Evのパルスを示
し、(e)は出力線間電圧Vuvのパルスを示してい
る。なお、同図には、U相とV相によって出力される出
力線間電圧Vuvのみを示し、W相の出力電圧Ewは省
略している。
The operation of the embodiment thus constructed will be described. 3 (a) to 3 (e) are operation waveform diagrams of each part.
FIG. 10A shows waveforms of the phase voltage control signals eu, ev, ew output from the voltage control circuits 8u, 8v, 8w.
(B) shows the carrier wave ec and the modulated waves eu 'and ev'.
(C) is a pulse of the U-phase inverter output voltage Eu,
(D) shows a pulse of the V-phase inverter output voltage Ev, and (e) shows a pulse of the output line voltage Vuv. In the figure, only the output line voltage Vuv output by the U phase and the V phase is shown, and the output voltage Ew of the W phase is omitted.

【0021】相電圧の指令値と検出値の偏差に基づいて
電圧制御回路8u〜wにて演算処理された図3(a)の
相電圧制御信号eu,ev,ewが、負側包絡線信号作
成回路15に入力されると、この回路15から図3
(a)に点線で示す負側包絡線信号の極性反転信号ep
が出力される。この負側包絡線信号の極性反転信号ep
は加算回路113にて、電圧制御回路8からの出力信号
eu(ev,ew)に加算され、図3(b)に示す変調
波eu´(ev´,ew´)として比較回路112に入
力される。比較回路112では、変調波eu´(ev
´,ew´)と搬送波ecとを比較して、PWMパルス
を出力する。これにより、スイッチング制御回路14が
動作し、図3(c)と(d)にそれぞれ示すU相のパル
スとV相のパルスが出力される。その結果、インバータ
2の出力電圧Vuvは(e)に示すものとなり、変圧器
4の出力線間電圧euvが得られる。
The phase voltage control signals eu, ev, ew of FIG. 3 (a), which have been arithmetically processed by the voltage control circuits 8u to 8w based on the deviation between the command value and the detected value of the phase voltage, are the negative envelope signals. When it is input to the creation circuit 15, the circuit 15 outputs the data shown in FIG.
The polarity inversion signal ep of the negative envelope signal shown by the dotted line in (a)
Is output. A polarity inversion signal ep of this negative side envelope signal
Is added to the output signal eu (ev, ew) from the voltage control circuit 8 in the adder circuit 113, and is input to the comparison circuit 112 as the modulated wave eu ′ (ev ′, ew ′) shown in FIG. 3B. It In the comparison circuit 112, the modulated wave eu ′ (ev
′, Ew ′) is compared with the carrier wave ec, and a PWM pulse is output. As a result, the switching control circuit 14 operates, and the U-phase pulse and the V-phase pulse shown in FIGS. 3C and 3D are output. As a result, the output voltage Vuv of the inverter 2 becomes as shown in (e), and the output line voltage euv of the transformer 4 is obtained.

【0022】上述したように、本実施例における三相の
相電圧制御信号eu,ev,ewから求めた負側包絡線
信号の極性反転信号epは、相電圧制御信号の3倍調波
になっている。そして、瞬時電圧制御を行う電圧制御回
路8の出力信号eu(ev,ew)に負側包絡線信号の
極性反転信号epを加算して変調波eu´(ev´,e
w´)を生成し、これに基づいて生成されるPWMパル
スを用いてインバータ2のスイッチング制御を行なって
いることから、直流電圧の利用率を高くできる。したが
って、相電圧の瞬時値制御にかかる指令値は正弦波でよ
く、電圧制御回路8にフィードバックする相電圧も正弦
波でよいことから、線間電圧から変換により得られる正
弦波の相電圧をフィードバックして瞬時電圧の制御を行
うことができる。すなわち、相電圧を直接検出できない
無停電電源装置にあっても、3倍調波を重畳した変調方
式を適用できるから、直流電圧の利用率を高くできる。
As described above, the polarity reversal signal ep of the negative side envelope signal obtained from the three-phase phase voltage control signals eu, ev, and ew in this embodiment is the third harmonic of the phase voltage control signal. ing. Then, the polarity reversal signal ep of the negative side envelope signal is added to the output signal eu (ev, ew) of the voltage control circuit 8 which performs the instantaneous voltage control, and the modulated wave eu '(ev', e) is obtained.
w ′) is generated and the switching control of the inverter 2 is performed using the PWM pulse generated based on this, so that the utilization rate of the DC voltage can be increased. Therefore, the command value for the instantaneous value control of the phase voltage may be a sine wave, and the phase voltage fed back to the voltage control circuit 8 may be a sine wave. Therefore, the sine wave phase voltage obtained by conversion from the line voltage is fed back. Then, the instantaneous voltage can be controlled. That is, even in the uninterruptible power supply device that cannot directly detect the phase voltage, the modulation method in which the triple harmonic is superimposed can be applied, so that the utilization rate of the DC voltage can be increased.

【0023】また、本実施例によれば、図3(b)に示
したように、インバータ2の各相のスイッチング素子の
スイッチングが1/3周期だけ休止することになる。こ
れにより、スイッチング損失が減少する。
Further, according to the present embodiment, as shown in FIG. 3 (b), switching of the switching element of each phase of the inverter 2 is suspended for 1/3 cycle. This reduces switching losses.

【0024】図4に、変調回路15の他の実施例を示
す。本実施例が図2実施例と異なる点は、負側包絡線信
号の極性反転信号epのゲインKを調整するゲイン乗算
回路114を設けたことにある。すなわち、図2実施例
によると、図3(b)に示したように、搬送波ecの谷
のピ−ク値が変調波eu´,ev´,ew´のゼロライ
ンに一致したり、或いは搬送波ecの谷のピ−ク値が変
調波eu´,ev´,ew´のゼロラインより負になる
と、本来スイッチングを休止すべきときにスイッチング
が行われてしまうので、スイッチング損失が増大するこ
とになる。
FIG. 4 shows another embodiment of the modulation circuit 15. The present embodiment is different from the embodiment in FIG. 2 in that a gain multiplication circuit 114 for adjusting the gain K of the polarity inversion signal ep of the negative envelope signal is provided. That is, according to the embodiment of FIG. 2, as shown in FIG. 3B, the peak value of the valley of the carrier wave ec coincides with the zero line of the modulated waves eu ', ev', ew ', or the carrier wave If the peak value of the valley of ec becomes more negative than the zero line of the modulated waves eu ', ev', and ew ', the switching will be performed when the switching should be stopped, so that the switching loss increases. Become.

【0025】本実施例は、そのような問題を解決するも
のである。その一例として、まず搬送波発生回路111
から出力される搬送波ecに、図5(a)に示すように
オフセット分を加え、搬送波ecの谷のピ−ク値を変調
波eu´,ev´,ew´のゼロラインと一致しないよ
うにすることが考えられる。しかし、搬送波ecをオフ
セットすると、図5(a)に示すように変調すべき変調
期間T1に比べ実際の変調期間はT2と狭くなり、期間
、、においてはPWM変調ができないことにな
る。そのため、図5(b)に示すように、例えば出力電
圧euvの電圧波形に歪が発生する。そこで、ゲイン乗
算回路114により負側包絡線信号の極性反転信号ep
に「1」以下の係数Kを乗算してレベルを変化させ、図
5(c)に示すように、変調波eu´,ev´,ew´
の交点を搬送波ecの谷のピークに一致させるように合
わせる。つまり、係数Kを掛けないときの加算器113
の出力はeu’=(−epの極性反転信号)+euであ
り、理論上そのゼロレベルは搬送波ecの谷のピ−ク値
に一致する。しかし、上記のような問題があるから、
「1」より小さい係数Kを乗じ、eu’=K・(−ep
の極性反転信号)+euとすることにより図5(c)の
ようにし、搬送波ecの谷のピークをeu’とew’と
の交点位置まで微調整する。これにより、変調すべき全
期間でPWM変調が行われることになり、図5(d)に
示すように、歪みのない出力電圧波形が得られる。
The present embodiment solves such a problem. As an example, first, the carrier wave generation circuit 111
As shown in FIG. 5 (a), an offset component is added to the carrier wave ec output from the carrier wave ec so that the peak value of the valley of the carrier wave ec does not coincide with the zero line of the modulated waves eu ', ev', ew '. It is possible to do it. However, when the carrier wave ec is offset, the actual modulation period becomes narrower than the modulation period T1 to be modulated as shown in FIG. 5A, that is, T2, and PWM modulation cannot be performed during the period. Therefore, as shown in FIG. 5B, for example, distortion occurs in the voltage waveform of the output voltage euv. Therefore, the polarity inversion signal ep of the negative envelope signal is output by the gain multiplication circuit 114.
Is multiplied by a coefficient K of "1" or less to change the level, and as shown in FIG. 5C, the modulated waves eu ', ev', ew '
Are aligned so as to coincide with the peak of the valley of the carrier wave ec. That is, the adder 113 when the coefficient K is not multiplied
Is eu '= (-ep polarity inversion signal) + eu, and its zero level theoretically corresponds to the peak value of the valley of the carrier wave ec. However, because of the above problems,
Multiply by a coefficient K smaller than “1”, and eu ′ = K · (−ep
5 (c) by setting the polarity reversal signal of the above) + eu, and the peak of the valley of the carrier wave ec is finely adjusted to the position of the intersection of eu ′ and ew ′. As a result, PWM modulation is performed during the entire period to be modulated, and as shown in FIG. 5D, an output voltage waveform without distortion can be obtained.

【0026】図6に本発明の他の実施例の構成図を示
す。本実施例が図1実施例と相違する点は、負側包絡線
信号の極性反転信号epを正弦波の相電圧制御信号e
u,ev,ewに代えて、相電圧指令値Uref,Vref,
Wrefから生成するようにした点にある。すなわち、負
側包絡線信号作成回路16は相電圧指令値Uref,Vre
f,Wrefを入力し、それらの指令値の負側包絡線信号の
極性反転信号epを生成して各変調回路11u〜wに出
力している。図7に、図6実施例における電圧制御回路
8と変調回路11の一相分の構成を示す。同図におい
て、図3と同一の部品には同一の符号を付して説明を省
略する。本実施例によれば、図3実施例と同様の効果が
ある。
FIG. 6 shows a block diagram of another embodiment of the present invention. This embodiment is different from the embodiment of FIG. 1 in that the polarity inversion signal ep of the negative envelope signal is a sine wave phase voltage control signal e.
Instead of u, ev, ew, phase voltage command values Uref, Vref,
The point is that it is generated from Wref. That is, the negative side envelope signal generating circuit 16 has the phase voltage command values Uref and Vre.
f and Wref are input, the polarity inversion signal ep of the negative envelope signal of these command values is generated, and is output to each of the modulation circuits 11u to 11w. FIG. 7 shows the configuration of one phase of the voltage control circuit 8 and the modulation circuit 11 in the embodiment of FIG. In the figure, the same parts as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. According to this embodiment, the same effect as that of the embodiment of FIG. 3 is obtained.

【0027】図8に、本発明の更に他の実施例の構成を
示す。本実施例が図1実施例と相違する点は、負側包絡
線信号作成回路15に代え、高調波信号発生回路17で
相電圧指令値の周波数の3倍調波信号3fを発生し、そ
の3倍調波信号を変調回路11u〜wにて正弦波の相電
圧制御信号eu,ev,ewに重畳して、変調波eu
´,ev´,ew´を生成するようにしたことにある。
図9に、電圧制御回路8と変調回路11の一相分の構成
を示す。図3実施例と同一の部品には同一の符号を付し
て説明を省略する。すなわち、本実施例においても、前
記実施例と同様に、高調波信号発生回路17で3倍調波
の信号を生成し、ゲイン乗算回路114にてそのレベル
を調整した信号を、瞬時電圧制御を行う電圧制御回路8
の出力である相電圧制御信号eu,ev,ewに加算
し、これを変調波として搬送波ecを変調するようにし
ている。したがって、前記実施例同様に電圧利用率が向
上し、直流電源を効率良く利用できるとともに、歪のな
い波形の三相電力を負荷に安定して供給できる。また、
インバータ2のスイッチング損失も低減できる。
FIG. 8 shows the configuration of still another embodiment of the present invention. The present embodiment differs from the embodiment of FIG. 1 in that instead of the negative side envelope signal generating circuit 15, a harmonic signal generating circuit 17 generates a triple harmonic signal 3f of the frequency of the phase voltage command value. The triple harmonic signal is superimposed on the sine wave phase voltage control signals eu, ev, ew by the modulation circuits 11u to 11w to obtain the modulated wave eu.
This is because ', ev', and ew 'are generated.
FIG. 9 shows the configuration of one phase of the voltage control circuit 8 and the modulation circuit 11. The same parts as those of the embodiment of FIG. 3 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. That is, also in the present embodiment, similarly to the above-described embodiment, the harmonic signal generation circuit 17 generates a signal of a triple harmonic wave, and the gain multiplication circuit 114 adjusts the level of the signal, thereby performing instantaneous voltage control. Voltage control circuit 8
Are added to the phase voltage control signals eu, ev, ew which are the outputs of the above, and the carrier wave ec is modulated by using this as a modulating wave. Therefore, the voltage utilization rate is improved similarly to the above-described embodiment, the DC power source can be efficiently used, and the three-phase power having a waveform without distortion can be stably supplied to the load. Also,
The switching loss of the inverter 2 can also be reduced.

【0028】図10、図11、図12に、本発明の他の
実施例の構成を示す。本実施例は、図10に示すよう
に、フィルタ3から変圧器を介さずに直接負荷5に電力
を供給する構成の無停電電源システムに適用した例であ
り、直流電源1に並列に2つのコンデンサ18,19の
直列接続回路を接続している。この場合は、コンデンサ
18と19の直列接続点が、交流部電圧の中性点Nの電
位になるので、インバータ2の出力線のうち例えば図中
の接続点A1又は接続点A2と中性点Nとの間の電圧か
ら、フィ−ドバックすべき相電圧を線間電圧を介さずに
直接検出できる。そこで、相電圧指令値に台形波を用い
る方式、又は相電圧指令値に3倍調波を重畳する方式を
そのまま適用して、直流電圧利用率を向上させた無停電
電源装置を実現できる。本実施例の相電圧指令値発生回
路9と電圧制御回路8と変調回路11の構成を、図11
と図12に示す。
FIGS. 10, 11 and 12 show the configuration of another embodiment of the present invention. This embodiment is an example applied to an uninterruptible power supply system having a configuration in which electric power is directly supplied from a filter 3 to a load 5 without a transformer as shown in FIG. A series connection circuit of capacitors 18 and 19 is connected. In this case, since the series connection point of the capacitors 18 and 19 becomes the potential of the neutral point N of the AC part voltage, for example, among the output lines of the inverter 2, the connection point A1 or the connection point A2 and the neutral point in the figure are shown. From the voltage between N and N, the phase voltage to be fed back can be directly detected without using the line voltage. Therefore, the method of using a trapezoidal wave for the phase voltage command value or the method of superimposing the triple harmonic on the phase voltage command value can be applied as it is, and an uninterruptible power supply device with an improved DC voltage utilization rate can be realized. The configuration of the phase voltage command value generation circuit 9, the voltage control circuit 8 and the modulation circuit 11 of this embodiment is shown in FIG.
And shown in FIG.

【0029】図11は、フィ−ドバックする相電圧を中
性点Nと接続点A1との間で検出する場合の相電圧指令
値発生回路9と、電圧制御回路8と、変調回路11の一
相分の構成を示している。同図において、相電圧指令値
発生回路20は、台形波あるいは正弦波に3倍調波を重
畳した相電圧指令値Uref´(Vref´、Wref´)を発生
する。電圧制御回路8は、比例積分回路などで構成し瞬
時電圧制御を行う制御演算回路82と、相電圧指令値と
相電圧検出値との偏差を求める減算回路83とで構成さ
れている。また、変調回路11は搬送波発生回路111
と比較回路112とで構成されている。このように相電
圧を直接検出していることから、フィードバック信号で
ある相電圧検出値と台形波又は3倍調波を重畳した相電
圧指令値Uref´とを直接突き合わせるフィードバック
制御が可能になる。
FIG. 11 shows one of the phase voltage command value generation circuit 9, the voltage control circuit 8 and the modulation circuit 11 when the feedback phase voltage is detected between the neutral point N and the connection point A1. The composition of phases is shown. In the figure, a phase voltage command value generation circuit 20 generates a phase voltage command value Uref '(Vref', Wref ') in which a triple harmonic is superimposed on a trapezoidal wave or a sine wave. The voltage control circuit 8 is composed of a control calculation circuit 82 configured by a proportional integration circuit or the like for performing instantaneous voltage control, and a subtraction circuit 83 for obtaining a deviation between a phase voltage command value and a phase voltage detection value. Further, the modulation circuit 11 is a carrier generation circuit 111.
And a comparison circuit 112. Since the phase voltage is directly detected in this way, it is possible to perform feedback control in which the phase voltage detection value, which is a feedback signal, and the phase voltage command value Uref ′ superposed with a trapezoidal wave or a triple harmonic are directly matched. ..

【0030】図12は、フィ−ドバックする相電圧検出
値が中性点Nと接続点A2との間の場合の電圧制御回路
8と変調回路11の一相分の構成を示している。同図に
おいて、図11と相違する点は、電圧制御回路8に相電
圧検出値に含まれるスイッチングノイズ等のノイズ分を
除去するフィルタ84を設けたことにあり、他の動作は
図11の場合と同一である。
FIG. 12 shows the structure of one phase of the voltage control circuit 8 and the modulation circuit 11 when the detected feedback phase voltage value is between the neutral point N and the connection point A2. 11 is different from FIG. 11 in that the voltage control circuit 8 is provided with a filter 84 for removing a noise component such as switching noise included in the phase voltage detection value. Other operations are the same as those in FIG. Is the same as

【0031】図10〜12実施例によれば、線間電圧か
ら変換により相電圧を検出せず、直接に相電圧を検出で
きることから、相電圧検出値と台形波又は3倍調波を重
畳した相電圧指令値Uref´とを直接突き合わせるフィ
ードバック制御が可能になる。したがって、直流電圧の
電圧利用率が向上し、直流電源を効率良く利用できる。
According to the embodiments shown in FIGS. 10 to 12, the phase voltage can be directly detected without converting the phase voltage from the line voltage by conversion. Therefore, the phase voltage detection value and the trapezoidal wave or the triple harmonic wave are superimposed. Feedback control that directly matches the phase voltage command value Uref 'becomes possible. Therefore, the voltage utilization rate of the DC voltage is improved, and the DC power supply can be efficiently used.

【0032】また、図10実施例のコンデンサ18,1
9を用いて相電圧を直接検出する方式は、図1実施例に
示した変圧器4を具備する無停電電源装置の場合にも適
用できる。
Further, the capacitors 18 and 1 of the embodiment of FIG.
The method of directly detecting the phase voltage by using 9 is also applicable to the case of the uninterruptible power supply device including the transformer 4 shown in the embodiment of FIG.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果が得られる。負側包絡線に相当する信号は、相
電圧指令値又は相電圧制御信号の3倍調波になってい
る。そして、これを加算した相電圧制御信号により搬送
波を変調して得られるPWMパルスでインバータのスイ
ッチング制御を行うことことから、直流電圧の利用率を
高くできる。したがって、相電圧の瞬時値制御にかかる
指令値は正弦波でよく、電圧制御回路にフィードバック
する相電圧も正弦波でよいことから、線間電圧から変換
により得られる正弦波の相電圧をフィードバックして瞬
時電圧の制御を行うことができ、相電圧を直接検出でき
ない無停電電源装置にあっても、3倍調波を重畳した変
調方式を適用して、直流電圧の利用率を高くできる。
As described above, according to the present invention,
The following effects are obtained. The signal corresponding to the negative envelope is the triple harmonic of the phase voltage command value or the phase voltage control signal. Then, since the switching control of the inverter is performed by the PWM pulse obtained by modulating the carrier wave with the phase voltage control signal obtained by adding this, the utilization rate of the DC voltage can be increased. Therefore, the command value for controlling the instantaneous value of the phase voltage may be a sine wave, and the phase voltage fed back to the voltage control circuit may be a sine wave.Therefore, the sine wave phase voltage obtained by conversion from the line voltage is fed back. Even in the uninterruptible power supply device that can control the instantaneous voltage and cannot directly detect the phase voltage, the modulation method in which the triple harmonic is superimposed can be applied to increase the utilization rate of the DC voltage.

【0034】また、負側包絡線信号を変調波に重畳する
のに代えて、正弦波の相電圧指令値の3倍調波を変調波
に重畳するようにしても同一の効果が得られる。
Further, instead of superimposing the negative envelope signal on the modulation wave, the same effect can be obtained by superimposing the triple harmonic of the phase voltage command value of the sine wave on the modulation wave.

【0035】さらに、負側包絡線信号の極性反転信号に
「1」以下の係数を乗算して、変調波の交点を搬送波の
谷のピークに一致させることにより、搬送波の谷のピ−
ク値が変調波のゼロラインと一致しないようにでき、ス
イッチング損失の増大が防げるとともに、搬送波をオフ
セットしたことにより生ずる出力電圧波形の歪を解消で
きる。
Further, the polarity inversion signal of the negative side envelope signal is multiplied by a coefficient of "1" or less to match the crossing point of the modulated wave with the peak of the trough of the carrier wave, and thus the peak of the trough of the carrier wave.
It is possible to prevent the peak value from matching the zero line of the modulated wave, prevent an increase in switching loss, and eliminate distortion in the output voltage waveform caused by offsetting the carrier wave.

【0036】また、インバータの直流部電圧を分圧する
コンデンサ直列接続回路を設け相電圧を直接検出するよ
うにしたものによれば、相電圧目標波形を台形波状に歪
ませてなる相電圧指令値であっても、また3倍調波を重
畳してなる相電圧指令値であっても、相電圧の検出値を
フィードバックして直接突き合わせることができ、上記
のような負側包絡線信号作成回路等を用いずに、無停電
電源装置の電圧利用率を向上できる。
Further, according to the configuration in which the capacitor series connection circuit for dividing the voltage of the DC portion of the inverter is provided to directly detect the phase voltage, the phase voltage command value obtained by distorting the phase voltage target waveform into a trapezoidal wave shape. Even if the phase voltage command value is obtained by superimposing the third harmonic, the detected value of the phase voltage can be fed back and directly matched, and the negative side envelope signal generation circuit as described above. It is possible to improve the voltage utilization rate of the uninterruptible power supply without using the above.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の無停電電源装置の一実施例の全体構成
図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an embodiment of an uninterruptible power supply device of the present invention.

【図2】図1実施例の主要部の詳細図である。FIG. 2 is a detailed view of a main part of the embodiment shown in FIG.

【図3】図1実施例の動作を説明するための各部の信号
波形図である。
FIG. 3 is a signal waveform diagram of each part for explaining the operation of the embodiment in FIG.

【図4】他の実施例の図2に対応する主要部の詳細構成
図である。
FIG. 4 is a detailed configuration diagram of a main part corresponding to FIG. 2 of another embodiment.

【図5】図4実施例の動作を説明するための各部の信号
波形図である。
FIG. 5 is a signal waveform diagram of each part for explaining the operation of the embodiment in FIG. 4;

【図6】本発明の無停電電源装置の他の実施例の全体構
成図である。
FIG. 6 is an overall configuration diagram of another embodiment of the uninterruptible power supply device of the present invention.

【図7】図6実施例の主要部の詳細図である。FIG. 7 is a detailed view of a main part of the embodiment shown in FIG.

【図8】本発明の無停電電源装置の他の実施例の全体構
成図である。
FIG. 8 is an overall configuration diagram of another embodiment of the uninterruptible power supply system of the present invention.

【図9】図8実施例の主要部の詳細図である。FIG. 9 is a detailed view of a main part of the embodiment of FIG.

【図10】本発明の他の発明の一実施例の主要部構成図
である。
FIG. 10 is a main part configuration diagram of another embodiment of the present invention.

【図11】図10実施例の制御回路の一実施例の詳細図
である。
11 is a detailed diagram of an embodiment of the control circuit of FIG. 10 embodiment; FIG.

【図12】図10実施例の制御回路の他の実施例の詳細
図である。
12 is a detailed view of another embodiment of the control circuit of FIG. 10 embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 直流電源 2 インバ−タ 3 フィルタ 4 変圧器 5 負荷 6 電圧変成器 7 変換回路 8 電圧制御回路 9、20 相電圧指令値発生回路 11 変調回路 14 スイッチィング制御回路 15、16 負側包絡線信号作成回路 17 高調波信号発生回路 18、19 コンデンサ 82 制御演算回路 84 フィルタ 111 搬送波信号発生回路 112 比較回路 114 乗算回路 1 DC power supply 2 Inverter 3 Filter 4 Transformer 5 Load 6 Voltage transformer 7 Conversion circuit 8 Voltage control circuit 9, 20 Phase voltage command value generation circuit 11 Modulation circuit 14 Switching control circuit 15, 16 Negative side envelope signal Creation circuit 17 Harmonic signal generation circuit 18, 19 Capacitor 82 Control arithmetic circuit 84 Filter 111 Carrier wave signal generation circuit 112 Comparison circuit 114 Multiplier circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳永 紀一 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kiichi Tokunaga 4026 Kuji Town, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Research Laboratory, Hiritsu Manufacturing Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 三相ブリッジ接続されたスイッチング素
子を有し直流電力を交流に変換するインバータの出力電
圧の線間電圧を検出し、該線間電圧から各相の相電圧を
検出し、その相電圧検出値と正弦波の相電圧指令値との
偏差に応じた相電圧制御信号を変調波として所定の搬送
波を変調してPWMパルスを生成し、そのPWMパルス
に応じてインバータのスイッチング素子をオンオフ制御
するようにした無停電電源装置のインバータ制御方法に
おいて、前記正弦波の相電圧指令値と前記相電圧制御信
号のいずれか一方の三相分の波形に係る負側包絡線に相
当する信号を前記変調波に重畳することを特徴とする無
停電電源装置のインバータ制御方法。
1. A line voltage of an output voltage of an inverter having a three-phase bridge-connected switching element for converting DC power into AC is detected, and a phase voltage of each phase is detected from the line voltage. A predetermined carrier wave is modulated by using a phase voltage control signal corresponding to the deviation between the detected phase voltage value and the phase voltage command value of the sine wave as a modulating wave to generate a PWM pulse, and the switching element of the inverter is switched according to the PWM pulse. In an inverter control method for an uninterruptible power supply configured to perform on-off control, a signal corresponding to a negative side envelope relating to a waveform for three phases of either the phase voltage command value of the sine wave or the phase voltage control signal. Is superposed on the modulated wave, an inverter control method for an uninterruptible power supply.
【請求項2】 三相ブリッジ接続されたスイッチング素
子を有し直流電力を交流に変換するインバータと、該イ
ンバータの出力に接続された電圧変成器と、該電圧変成
器により検出される線間電圧を相電圧に変換する変換回
路と、該変換回路から出力される相電圧検出値と正弦波
の相電圧指令値との偏差を求め、該偏差に応じた値の相
電圧制御信号を生成して出力する電圧制御回路と、該相
電圧制御信号を変調波とし所定の搬送波を変調してPW
Mパルスを出力する変調回路と、該変調回路から出力さ
れるPWMパルスに応じて前記インバータのスイッチン
グ素子をオンオフ制御するスイッチング制御回路とを具
備してなる無停電電源装置において、前記正弦波の相電
圧指令値と前記相電圧制御信号のいずれか一方の三相分
の波形に係る負側包絡線に相当する信号を生成する負側
包絡線信号生成回路を設け、前記変調回路に前記負側包
絡線に相当する信号を前記変調波に重畳する加算回路を
設けたことを特徴とする無停電電源装置。
2. An inverter having a three-phase bridge-connected switching element for converting DC power into AC, a voltage transformer connected to the output of the inverter, and a line voltage detected by the voltage transformer. To a phase voltage, and a deviation between the phase voltage detection value output from the conversion circuit and the sine wave phase voltage command value is obtained, and a phase voltage control signal having a value according to the deviation is generated. A voltage control circuit for outputting and a PW for modulating a predetermined carrier wave by using the phase voltage control signal as a modulation wave
An uninterruptible power supply comprising: a modulation circuit that outputs M pulses; and a switching control circuit that controls ON / OFF of a switching element of the inverter according to a PWM pulse that is output from the modulation circuit. A negative-side envelope signal generating circuit that generates a signal corresponding to a negative-side envelope relating to the waveform of one of the three phases of the voltage command value and the phase voltage control signal is provided, and the modulation circuit includes the negative-side envelope. An uninterruptible power supply device comprising an adder circuit for superimposing a signal corresponding to a line on the modulated wave.
【請求項3】 三相ブリッジ接続されたスイッチング素
子を有し直流電力を交流に変換するインバータと、該イ
ンバータの出力に接続された電圧変成器と、該電圧変成
器により検出される線間電圧を相電圧に変換する変換回
路と、該変換回路から出力される相電圧検出値と正弦波
の相電圧指令値との偏差を求め、該偏差に応じた値の相
電圧制御信号を生成して出力する電圧制御回路と、該相
電圧制御信号を変調波とし所定の搬送波を変調してPW
Mパルスを出力する変調回路と、該変調回路から出力さ
れるPWMパルスに応じて前記インバータのスイッチン
グ素子をオンオフ制御するスイッチング制御回路とを具
備してなる無停電電源装置において、前記正弦波の相電
圧指令値の3倍調波を発生する高調波信号発生回路を設
け、前記変調回路に前記高調波信号発生回路により発生
された3倍調波信号を前記変調波に重畳する加算回路を
設けたことを特徴とする無停電電源装置。
3. An inverter having a three-phase bridge-connected switching element for converting DC power into AC, a voltage transformer connected to the output of the inverter, and a line voltage detected by the voltage transformer. To a phase voltage, and a deviation between the phase voltage detection value output from the conversion circuit and the sine wave phase voltage command value is obtained, and a phase voltage control signal having a value according to the deviation is generated. A voltage control circuit for outputting and a PW for modulating a predetermined carrier wave by using the phase voltage control signal as a modulation wave
An uninterruptible power supply comprising: a modulation circuit that outputs M pulses; and a switching control circuit that controls ON / OFF of a switching element of the inverter according to a PWM pulse that is output from the modulation circuit. A harmonic signal generating circuit that generates a triple harmonic of the voltage command value is provided, and the modulating circuit is provided with an adding circuit that superimposes the triple harmonic signal generated by the harmonic signal generating circuit on the modulated wave. An uninterruptible power supply characterized by that.
【請求項4】 請求項2又は3において、前記変調回路
に前記変調波に1以下の係数を乗ずるゲイン乗算回路を
設けたことを特徴とする無停電電源装置。
4. The uninterruptible power supply device according to claim 2, wherein the modulation circuit is provided with a gain multiplication circuit that multiplies the modulated wave by a coefficient of 1 or less.
【請求項5】 三相ブリッジ接続されたスイッチング素
子を有し直流電力を交流に変換するインバータと、該イ
ンバータの直流部電圧を分圧するコンデンサ直列接続回
路と、前記インバータの相電圧目標波形を台形波状に歪
ませてなる相電圧指令値又は相電圧目標波形に3倍調波
を重畳してなる相電圧指令値を発生する相電圧指令値発
生回路と、前記コンデンサ直列接続回路の中性点と前記
インバータの各相の交流部との間の電圧を検出してなる
相電圧検出値と前記相電圧指令値との偏差を求め、該偏
差に応じた値の相電圧制御信号を生成して出力する電圧
制御回路と、該相電圧制御信号を変調波とし所定の搬送
波を変調してPWMパルスを出力する変調回路と、該変
調回路から出力されるPWMパルスに応じて前記インバ
ータのスイッチング素子をオンオフ制御するスイッチン
グ制御回路とを具備してなる無停電電源装置。
5. An inverter having a three-phase bridge-connected switching element for converting DC power into AC, a capacitor series connection circuit for dividing a DC voltage of the inverter, and a trapezoidal phase voltage target waveform of the inverter. A phase voltage command value generating circuit that generates a phase voltage command value that is obtained by superimposing a triple harmonic on a phase voltage command value that is distorted in a wave shape or a phase voltage target waveform, and a neutral point of the capacitor series connection circuit. The deviation between the phase voltage detection value obtained by detecting the voltage between each phase of the inverter and the phase voltage command value is obtained, and the phase voltage control signal having a value according to the deviation is generated and output. Voltage control circuit, a modulation circuit that modulates a predetermined carrier wave using the phase voltage control signal as a modulation wave and outputs a PWM pulse, and switching of the inverter according to the PWM pulse output from the modulation circuit. An uninterruptible power supply comprising a switching control circuit for on / off controlling elements.
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