JPH05300747A - インバータの電流制御装置 - Google Patents
インバータの電流制御装置Info
- Publication number
- JPH05300747A JPH05300747A JP4104532A JP10453292A JPH05300747A JP H05300747 A JPH05300747 A JP H05300747A JP 4104532 A JP4104532 A JP 4104532A JP 10453292 A JP10453292 A JP 10453292A JP H05300747 A JPH05300747 A JP H05300747A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 位相ずれまたは振幅ずれのない高精度な電流
制御を可能にする。 【構成】 電流の振幅と位相とから電流指令を演算する
ベクトル回転器１に対して、電流実際値の位相を電流指
令値の位相θと一致させるための位相信号を演算し、そ
れを補正信号として出力するＰＬＬ回路１３を設け、こ
の出力を電流指令値の位相θに加算して得た量と、電流
指令値の振幅｜Ｉ1 ｜* とから電流指令値を求めるよう
にし、主として位相ずれのない電流制御を可能とする。
制御を可能にする。 【構成】 電流の振幅と位相とから電流指令を演算する
ベクトル回転器１に対して、電流実際値の位相を電流指
令値の位相θと一致させるための位相信号を演算し、そ
れを補正信号として出力するＰＬＬ回路１３を設け、こ
の出力を電流指令値の位相θに加算して得た量と、電流
指令値の振幅｜Ｉ1 ｜* とから電流指令値を求めるよう
にし、主として位相ずれのない電流制御を可能とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＶＶＶＦ（可変電圧
可変周波数）インバータ等に用いられるような、電流指
令値が与えられて電流実際値をこれに一致させるように
制御するインバータの電流制御装置に関する。
可変周波数）インバータ等に用いられるような、電流指
令値が与えられて電流実際値をこれに一致させるように
制御するインバータの電流制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５にこの種の従来例を示す。同図にお
いて、１はベクトル回転器、２は乗算器、３〜５は電流
調節器（ＡＣＲ）、６はＰＷＭ（パルス幅変調）信号演
算回路、７はキャリア発生回路である。すなわち、ベク
トル回転器１は１次電流の振幅指令値｜Ｉ1 ｜* と回転
角θとを与えられ、例えば各相電流指令値ｉu * ，ｉw
* を演算する。なお、ｉv * はｉu * ，ｉw * を加算し
て得るようにしている。各相のＡＣＲ３〜５は、図示さ
れない検出器を介して検出される電流実際値ｉu ，
ｉv ，ｉw をそれぞれ指令値ｉu * ，ｉv * ，ｉw * に
一致させるよう、所定の制御演算を行なう。ＡＣＲ３〜
５の各出力は、ＰＷＭ信号演算回路６においてそれぞれ
キャリア発生回路７からのキャリア信号と比較され、各
相のＰＷＭ信号Ｐu ，Ｐv ，Ｐw が生成される。この各
相ＰＷＭ信号にもとづき電力変換装置のスイッチング素
子をオン，オフ制御することにより、インバータの出力
電流を制御する。
いて、１はベクトル回転器、２は乗算器、３〜５は電流
調節器（ＡＣＲ）、６はＰＷＭ（パルス幅変調）信号演
算回路、７はキャリア発生回路である。すなわち、ベク
トル回転器１は１次電流の振幅指令値｜Ｉ1 ｜* と回転
角θとを与えられ、例えば各相電流指令値ｉu * ，ｉw
* を演算する。なお、ｉv * はｉu * ，ｉw * を加算し
て得るようにしている。各相のＡＣＲ３〜５は、図示さ
れない検出器を介して検出される電流実際値ｉu ，
ｉv ，ｉw をそれぞれ指令値ｉu * ，ｉv * ，ｉw * に
一致させるよう、所定の制御演算を行なう。ＡＣＲ３〜
５の各出力は、ＰＷＭ信号演算回路６においてそれぞれ
キャリア発生回路７からのキャリア信号と比較され、各
相のＰＷＭ信号Ｐu ，Ｐv ，Ｐw が生成される。この各
相ＰＷＭ信号にもとづき電力変換装置のスイッチング素
子をオン，オフ制御することにより、インバータの出力
電流を制御する。
【０００３】ところで、上記の装置で電流制御系は図６
に示すような周波数特性を持っている。なお、図６は電
流制御系の周波数−位相特性を示し、点線は実際の位相
特性であり、実線は近似値を示している。このため、イ
ンバータの出力周波数ｆが高くなると、図７に示すよう
に電流指令値ｉu * と電流実際値ｉu との間に位相ずれ
Δθが発生する。そこで、モータの回転速度Ｎｉｓｔと
インバータの出力周波数ｆとが比例関係にあることか
ら、図５の乗算器２においてモータの回転速度Ｎｉｓｔ
から図６のような実線で示す直線近似をしてΔθ’を求
め、電流指令値の位相をこのΔθ’の分だけ進めること
により、位相ずれを補償するようにしている。
に示すような周波数特性を持っている。なお、図６は電
流制御系の周波数−位相特性を示し、点線は実際の位相
特性であり、実線は近似値を示している。このため、イ
ンバータの出力周波数ｆが高くなると、図７に示すよう
に電流指令値ｉu * と電流実際値ｉu との間に位相ずれ
Δθが発生する。そこで、モータの回転速度Ｎｉｓｔと
インバータの出力周波数ｆとが比例関係にあることか
ら、図５の乗算器２においてモータの回転速度Ｎｉｓｔ
から図６のような実線で示す直線近似をしてΔθ’を求
め、電流指令値の位相をこのΔθ’の分だけ進めること
により、位相ずれを補償するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ように出力周波数ｆと位相Δθとの間には図６に点線で
示すような非線形な関係にあるため、上記のような直線
近似では実際の位相特性に対し位相ずれが発生するとい
う問題がある。さらに、ＡＣＲが飽和した場合にも位相
ずれが発生するが、この飽和による位相ずれを補償する
ことができないという問題もある。なお、振幅について
も同様な問題がある。したがって、この発明の課題は位
相ずれまたは振幅ずれをなくし、高精度の制御を可能と
することにある。
ように出力周波数ｆと位相Δθとの間には図６に点線で
示すような非線形な関係にあるため、上記のような直線
近似では実際の位相特性に対し位相ずれが発生するとい
う問題がある。さらに、ＡＣＲが飽和した場合にも位相
ずれが発生するが、この飽和による位相ずれを補償する
ことができないという問題もある。なお、振幅について
も同様な問題がある。したがって、この発明の課題は位
相ずれまたは振幅ずれをなくし、高精度の制御を可能と
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、第１の発明では、インバータの電流実際値をそ
の指令値に一致させるように制御する電流調節器を備え
たインバータの電流制御装置において、電流実際値の位
相と電流指令値の位相とが一致するような位相信号を演
算しそれを補正信号として出力する補正信号演算手段
と、この補正信号を前記電流指令値の位相に加算する加
算手段と、この加算手段の出力と電流指令値の振幅とか
ら電流指令値を演算する電流指令値演算手段とを設け、
この電流指令値演算手段の出力を前記電流調節器に与え
ることを特徴としている。
るため、第１の発明では、インバータの電流実際値をそ
の指令値に一致させるように制御する電流調節器を備え
たインバータの電流制御装置において、電流実際値の位
相と電流指令値の位相とが一致するような位相信号を演
算しそれを補正信号として出力する補正信号演算手段
と、この補正信号を前記電流指令値の位相に加算する加
算手段と、この加算手段の出力と電流指令値の振幅とか
ら電流指令値を演算する電流指令値演算手段とを設け、
この電流指令値演算手段の出力を前記電流調節器に与え
ることを特徴としている。
【０００６】第２の発明では、インバータの電流実際値
をその指令値に一致させるように制御する電流調節器を
備えたインバータの電流制御装置において、電流実際値
の振幅を演算する電流振幅演算手段と、この電流振幅演
算値を電流指令値の振幅に一致させるための制御演算を
行なう調節器と、この調節器の出力と電流指令値の位相
とから電流指令値を演算する電流指令値演算手段とを設
け、この電流指令値演算手段の出力を前記電流調節器に
与えることを特徴としている。
をその指令値に一致させるように制御する電流調節器を
備えたインバータの電流制御装置において、電流実際値
の振幅を演算する電流振幅演算手段と、この電流振幅演
算値を電流指令値の振幅に一致させるための制御演算を
行なう調節器と、この調節器の出力と電流指令値の位相
とから電流指令値を演算する電流指令値演算手段とを設
け、この電流指令値演算手段の出力を前記電流調節器に
与えることを特徴としている。
【０００７】第３の発明では、インバータの電流実際値
をその指令値に一致させるように制御する電流調節器を
備えたインバータの電流制御装置において、電流実際値
の位相と電流指令値の位相とが一致するような位相信号
を演算しそれを補正信号として出力する補正信号演算手
段と、この補正信号を前記電流指令値の位相に加算する
加算手段と、電流実際値の振幅を演算する電流振幅演算
手段と、この電流振幅演算値を電流指令値の振幅に一致
させるための制御演算を行なう調節器と、この調節器の
出力と前記加算手段の出力とから電流指令値を演算する
電流指令値演算手段とを設け、この電流指令値演算手段
の出力を前記電流調節器に与えることを特徴としてい
る。
をその指令値に一致させるように制御する電流調節器を
備えたインバータの電流制御装置において、電流実際値
の位相と電流指令値の位相とが一致するような位相信号
を演算しそれを補正信号として出力する補正信号演算手
段と、この補正信号を前記電流指令値の位相に加算する
加算手段と、電流実際値の振幅を演算する電流振幅演算
手段と、この電流振幅演算値を電流指令値の振幅に一致
させるための制御演算を行なう調節器と、この調節器の
出力と前記加算手段の出力とから電流指令値を演算する
電流指令値演算手段とを設け、この電流指令値演算手段
の出力を前記電流調節器に与えることを特徴としてい
る。
【０００８】
【作用】交流電流の実際値を位相と振幅とに分解し、そ
れぞれを独立にフィードバック補償することにより、位
相ずれや振幅ずれのない高精度な電流制御を実現可能と
する。
れぞれを独立にフィードバック補償することにより、位
相ずれや振幅ずれのない高精度な電流制御を実現可能と
する。
【０００９】
【実施例】図１はこの発明の実施例を示す回路図、図２
はその動作を説明するための波形図である。図１におい
て、１１はコンパレータ、１２はヒステリシスコンパレ
ータ、１３は演算手段（ＰＬＬ回路）、１４，１５は加
算器を示す。コンパレータ１１は位相指令値θを、図２
（ロ）の如き矩形波信号Ｓ１に変換し、コンパレータ１
２は相電流実際値（ここでは図２（イ）の如きｕ相電流
ｉu を利用している）を、図２（ハ）の如き矩形波信号
Ｓ２に変換する。演算手段１３は例えばフェーズ・ロッ
クト・ループ（ＰＬＬ）回路からなり、両信号Ｓ１，Ｓ
２の位相が一致するように、位相補償量Δθ’を演算す
る。この位相補償量Δθ’は加算器１４において位相指
令値θに加算され、ベクトル回転器１によりその加算量
θ’と電流指令値の振幅値｜Ｉ1 ｜* とから、例えば各
相電流指令値ｉu * ，ｉw * を演算し、ｉv * はここで
もｉu * ，ｉw * を加算して得るようにして、主として
位相ずれを補償するようにしている。なお、その他は図
５の場合と同様なので詳細は省略する。
はその動作を説明するための波形図である。図１におい
て、１１はコンパレータ、１２はヒステリシスコンパレ
ータ、１３は演算手段（ＰＬＬ回路）、１４，１５は加
算器を示す。コンパレータ１１は位相指令値θを、図２
（ロ）の如き矩形波信号Ｓ１に変換し、コンパレータ１
２は相電流実際値（ここでは図２（イ）の如きｕ相電流
ｉu を利用している）を、図２（ハ）の如き矩形波信号
Ｓ２に変換する。演算手段１３は例えばフェーズ・ロッ
クト・ループ（ＰＬＬ）回路からなり、両信号Ｓ１，Ｓ
２の位相が一致するように、位相補償量Δθ’を演算す
る。この位相補償量Δθ’は加算器１４において位相指
令値θに加算され、ベクトル回転器１によりその加算量
θ’と電流指令値の振幅値｜Ｉ1 ｜* とから、例えば各
相電流指令値ｉu * ，ｉw * を演算し、ｉv * はここで
もｉu * ，ｉw * を加算して得るようにして、主として
位相ずれを補償するようにしている。なお、その他は図
５の場合と同様なので詳細は省略する。
【００１０】図３はこの発明の他の実施例を示すブロッ
ク図である。ここでは、各相電流実際値ｉu ，ｉv ，ｉ
w と位相指令値θとから１次電流振幅値｜Ｉ1 ｜ｉｓｔ
を演算するベクトル回転器２２と、演算された１次電流
振幅値｜Ｉ1 ｜ｉｓｔをその設定値｜Ｉ1 ｜* に一致さ
せるべく制御演算を行ない、１次電流振幅指令値｜Ｉ1
｜**を出力するＰＩ調節器の如き制御演算手段２１とを
設け、その出力と位相指令値θとからベクトル回転器１
により、相電流指令値ｉu * ，ｉw * を演算するように
し、主として振幅ずれを補償するようにしている。な
お、その他は図５に示す従来例と同様である。図４はこ
の発明のさらに他の実施例を示すブロック図である。同
図からも明らかなようにこの実施例は図１と図３を組み
合わせた点が特徴で、位相ずれだけでなく振幅ずれも補
償することができる他は図１，図３と同様なので詳細は
省略する。
ク図である。ここでは、各相電流実際値ｉu ，ｉv ，ｉ
w と位相指令値θとから１次電流振幅値｜Ｉ1 ｜ｉｓｔ
を演算するベクトル回転器２２と、演算された１次電流
振幅値｜Ｉ1 ｜ｉｓｔをその設定値｜Ｉ1 ｜* に一致さ
せるべく制御演算を行ない、１次電流振幅指令値｜Ｉ1
｜**を出力するＰＩ調節器の如き制御演算手段２１とを
設け、その出力と位相指令値θとからベクトル回転器１
により、相電流指令値ｉu * ，ｉw * を演算するように
し、主として振幅ずれを補償するようにしている。な
お、その他は図５に示す従来例と同様である。図４はこ
の発明のさらに他の実施例を示すブロック図である。同
図からも明らかなようにこの実施例は図１と図３を組み
合わせた点が特徴で、位相ずれだけでなく振幅ずれも補
償することができる他は図１，図３と同様なので詳細は
省略する。
【００１１】
【発明の効果】この発明によれば、交流電流の実際値を
位相と振幅とに分解し、それぞれを独立にフィードバッ
ク補償するだけの比較的簡単な構成で、位相ずれや振幅
ずれのない高精度な電流制御が可能となる利点が得られ
る。
位相と振幅とに分解し、それぞれを独立にフィードバッ
ク補償するだけの比較的簡単な構成で、位相ずれや振幅
ずれのない高精度な電流制御が可能となる利点が得られ
る。
【図１】この発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の動作を説明するための説明図である。
【図３】この発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図４】この発明のさらに他の実施例を示すブロック図
である。
である。
【図５】従来例を示すブロック図である。
【図６】電流制御系の周波数−位相特性を示す特性図で
ある。
ある。
【図７】電流指令値と電流実際値との位相ずれを説明す
るための説明図である。
るための説明図である。
１，２２…ベクトル回転器、２…乗算器、３〜５…電流
調節器（ＡＣＲ）、６…ＰＷＭ信号演算回路、７…キャ
リア発生回路、１１…コンパレータ、１２…ヒステリシ
スコンパレータ、１３…ＰＬＬ（フェーズ・ロックト・
ループ）回路、１４，１５…加算器、２１…ＰＩ調節
器。
調節器（ＡＣＲ）、６…ＰＷＭ信号演算回路、７…キャ
リア発生回路、１１…コンパレータ、１２…ヒステリシ
スコンパレータ、１３…ＰＬＬ（フェーズ・ロックト・
ループ）回路、１４，１５…加算器、２１…ＰＩ調節
器。
Claims (3)
- 【請求項１】 インバータの電流実際値をその指令値に
一致させるように制御する電流調節器を備えたインバー
タの電流制御装置において、 電流実際値の位相と電流指令値の位相とが一致するよう
な位相信号を演算しそれを補正信号として出力する補正
信号演算手段と、この補正信号を前記電流指令値の位相
に加算する加算手段と、この加算手段の出力と電流指令
値の振幅とから電流指令値を演算する電流指令値演算手
段とを設け、この電流指令値演算手段の出力を前記電流
調節器に与えることを特徴とするインバータの電流制御
装置。 - 【請求項２】 インバータの電流実際値をその指令値に
一致させるように制御する電流調節器を備えたインバー
タの電流制御装置において、 電流実際値の振幅を演算する電流振幅演算手段と、この
電流振幅演算値を電流指令値の振幅に一致させるための
制御演算を行なう調節器と、この調節器の出力と電流指
令値の位相とから電流指令値を演算する電流指令値演算
手段とを設け、この電流指令値演算手段の出力を前記電
流調節器に与えることを特徴とするインバータの電流制
御装置。 - 【請求項３】 インバータの電流実際値をその指令値に
一致させるように制御する電流調節器を備えたインバー
タの電流制御装置において、 電流実際値の位相と電流指令値の位相とが一致するよう
な位相信号を演算しそれを補正信号として出力する補正
信号演算手段と、この補正信号を前記電流指令値の位相
に加算する加算手段と、電流実際値の振幅を演算する電
流振幅演算手段と、この電流振幅演算値を電流指令値の
振幅に一致させるための制御演算を行なう調節器と、こ
の調節器の出力と前記加算手段の出力とから電流指令値
を演算する電流指令値演算手段とを設け、この電流指令
値演算手段の出力を前記電流調節器に与えることを特徴
とするインバータの電流制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4104532A JPH05300747A (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | インバータの電流制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4104532A JPH05300747A (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | インバータの電流制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05300747A true JPH05300747A (ja) | 1993-11-12 |
Family
ID=14383109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4104532A Pending JPH05300747A (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | インバータの電流制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05300747A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU656415B2 (en) * | 1991-09-18 | 1995-02-02 | Hitachi Limited | AC motor control apparatus and control apparatus of electric rolling stock using the same |
| JP2002325498A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Toyota Motor Corp | 交流電動機の制御装置 |
| JP2012074972A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Ebara Corp | 電磁石制御装置 |
-
1992
- 1992-04-23 JP JP4104532A patent/JPH05300747A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU656415B2 (en) * | 1991-09-18 | 1995-02-02 | Hitachi Limited | AC motor control apparatus and control apparatus of electric rolling stock using the same |
| JP2002325498A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-08 | Toyota Motor Corp | 交流電動機の制御装置 |
| JP2012074972A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Ebara Corp | 電磁石制御装置 |
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