JPH06105562A - インバータのｐｗｍ制御装置 - Google Patents
インバータのｐｗｍ制御装置Info
- Publication number
- JPH06105562A JPH06105562A JP4248409A JP24840992A JPH06105562A JP H06105562 A JPH06105562 A JP H06105562A JP 4248409 A JP4248409 A JP 4248409A JP 24840992 A JP24840992 A JP 24840992A JP H06105562 A JPH06105562 A JP H06105562A
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- JP
- Japan
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- inverter
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電流増加時にスイッチング素子を保護しつ
つ、インバータを継続動作させるインバータのＰＷＭ制
御装置を提供する。 【構成】 演算装置は、初期状態において周波数ｆ1モ
ードを設定する（Ｓ１）。適当な演算周期をもって、電
流検出値ＩPとしきい値Ｋ1と比較する（Ｓ４）。定常時
は、周波数ｆ1モードを維持する（Ｓ４：Ｎ）。過電流
時は、周波数ｆ1モードから周波数ｆ2モードに切り替え
る（Ｓ５）。スイッチング損失が低下する。スイッチン
グ素子の発熱が抑えられる。演算装置は、周波数ｆ2モ
ードに切り替えた後、ＩPの定常範囲への復帰を監視す
る（Ｓ６）。定常状態となると（Ｓ６：Ｙ）、周波数ｆ
1モードに切り替えて定常運転に戻る（Ｓ７）。
つ、インバータを継続動作させるインバータのＰＷＭ制
御装置を提供する。 【構成】 演算装置は、初期状態において周波数ｆ1モ
ードを設定する（Ｓ１）。適当な演算周期をもって、電
流検出値ＩPとしきい値Ｋ1と比較する（Ｓ４）。定常時
は、周波数ｆ1モードを維持する（Ｓ４：Ｎ）。過電流
時は、周波数ｆ1モードから周波数ｆ2モードに切り替え
る（Ｓ５）。スイッチング損失が低下する。スイッチン
グ素子の発熱が抑えられる。演算装置は、周波数ｆ2モ
ードに切り替えた後、ＩPの定常範囲への復帰を監視す
る（Ｓ６）。定常状態となると（Ｓ６：Ｙ）、周波数ｆ
1モードに切り替えて定常運転に戻る（Ｓ７）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＰＷＭ制御インバー
タにおけるキャリア周波数制御に関する。
タにおけるキャリア周波数制御に関する。
【０００２】
【従来の技術】インバータのＰＷＭ制御装置の要部概略
を図４に示す。ＰＩアンプ１は、電流検出値と電流指令
値とを突き合わせて比例積分することにより、出力指令
を生成する。三角波発生器２は、三角波をキャリアとし
て出力する。コンパレータ３は、出力指令をキャリアに
重畳することによりＰＷＭパルスパターンを生成する。
を図４に示す。ＰＩアンプ１は、電流検出値と電流指令
値とを突き合わせて比例積分することにより、出力指令
を生成する。三角波発生器２は、三角波をキャリアとし
て出力する。コンパレータ３は、出力指令をキャリアに
重畳することによりＰＷＭパルスパターンを生成する。
【０００３】ここで、キャリア周波数は、出力電流波形
を正弦波に近づける観点から、インバータ主回路のスイ
ッチング素子（トランジスタ・ＩＧＢＴ等）の動作可能
な範囲で、できるだけ高く設定される。ところがキャリ
ア周波数を高くすると、スイッチング回数が多くなって
スイッチング損失が増加し、発熱によりスイッチング素
子を破損させる要因となる。つまり、キャリア周波数と
スイッチング損失はトレードオフの関係にあるため、従
来は実用的な冷却方法（経済性あるいはヒートシンクの
大きさ等）を考慮に入れてキャリア周波数をできるだけ
高く設定していた。
を正弦波に近づける観点から、インバータ主回路のスイ
ッチング素子（トランジスタ・ＩＧＢＴ等）の動作可能
な範囲で、できるだけ高く設定される。ところがキャリ
ア周波数を高くすると、スイッチング回数が多くなって
スイッチング損失が増加し、発熱によりスイッチング素
子を破損させる要因となる。つまり、キャリア周波数と
スイッチング損失はトレードオフの関係にあるため、従
来は実用的な冷却方法（経済性あるいはヒートシンクの
大きさ等）を考慮に入れてキャリア周波数をできるだけ
高く設定していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来は、
次のような問題点があった。
次のような問題点があった。
【０００５】（１）何らかの要因により、スイッチング
素子に流れる電流が増加した場合、その電流増加分に比
例して定常損失が増加し、発熱によるスイッチング素子
の破損を招く。
素子に流れる電流が増加した場合、その電流増加分に比
例して定常損失が増加し、発熱によるスイッチング素子
の破損を招く。
【０００６】（２）温度センサ等によりスイッチング素
子の温度を検出し、検出温度が許容上限温度を越えると
インバータを停止（電流遮断）する保護装置を付設すれ
ば、（１）のスイッチング素子の破損を回避できるが、
この場合、インバータの稼働率・動作信頼性の低下を招
く。
子の温度を検出し、検出温度が許容上限温度を越えると
インバータを停止（電流遮断）する保護装置を付設すれ
ば、（１）のスイッチング素子の破損を回避できるが、
この場合、インバータの稼働率・動作信頼性の低下を招
く。
【０００７】この発明は、かかる問題点に鑑み、電流増
加時にスイッチング素子を保護しつつ、インバータを継
続動作させる装置を提供することを目的とする。
加時にスイッチング素子を保護しつつ、インバータを継
続動作させる装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の構成を図１に
示す。この発明は、インバータの出力指令を入力とし、
該出力指令をキャリアに重畳してなるＰＷＭパルスパタ
ーンを生成し、該ＰＷＭパルスパターンをインバータに
出力する装置において、次の要素を備えたものである。
示す。この発明は、インバータの出力指令を入力とし、
該出力指令をキャリアに重畳してなるＰＷＭパルスパタ
ーンを生成し、該ＰＷＭパルスパターンをインバータに
出力する装置において、次の要素を備えたものである。
【０００９】（１）インバータの出力電流検出値に基づ
いて過電流状態を認識する過電流状態認識手段４。この
過電流状態認識手段４は、次の要素を備える。
いて過電流状態を認識する過電流状態認識手段４。この
過電流状態認識手段４は、次の要素を備える。
【００１０】ａ）出力電流検出値を一定期間にわたって
積算することにより検出電流積算値を求める検出電流積
算手段５。
積算することにより検出電流積算値を求める検出電流積
算手段５。
【００１１】ｂ）検出電流積算値としきい値とを比較す
ることにより状態判別を行う状態判別手段６。
ることにより状態判別を行う状態判別手段６。
【００１２】（２）過電流状態が認識されるとキャリア
周波数を低減するキャリア周波数制御手段７。
周波数を低減するキャリア周波数制御手段７。
【００１３】
【作用】前述のように過電流時は定常損失が増加する
が、この発明によれば、過電流状態の際、キャリア周波
数を低減してスイッチング損失を低減することにより、
スイッチング素子の発熱を抑える。過電流状態の認識
は、出力電流検出値の大きさを判別条件とする態様の
他、出力電流検出値の積算値を求めてこの値の大きさを
判別条件とする態様をとることができる。
が、この発明によれば、過電流状態の際、キャリア周波
数を低減してスイッチング損失を低減することにより、
スイッチング素子の発熱を抑える。過電流状態の認識
は、出力電流検出値の大きさを判別条件とする態様の
他、出力電流検出値の積算値を求めてこの値の大きさを
判別条件とする態様をとることができる。
【００１４】
【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。図２
は、この実施例に係るインバータのＰＷＭ制御装置の要
部概略を示す。従来と同じ部分には同一の符号を付して
説明を省略する。８は電流監視部であり、電流検出値を
用いて過電流状態を検出し、キャリア周波数切替指示を
出力するものである。また、三角波発生器２は、出力周
波数として定常周波数ｆ1と低周波数ｆ2（ｆ1＞ｆ2）が
設定されており、キャリア周波数切替指示により出力周
波数を切り替るものである。
は、この実施例に係るインバータのＰＷＭ制御装置の要
部概略を示す。従来と同じ部分には同一の符号を付して
説明を省略する。８は電流監視部であり、電流検出値を
用いて過電流状態を検出し、キャリア周波数切替指示を
出力するものである。また、三角波発生器２は、出力周
波数として定常周波数ｆ1と低周波数ｆ2（ｆ1＞ｆ2）が
設定されており、キャリア周波数切替指示により出力周
波数を切り替るものである。
【００１５】この制御装置は、ディジタル演算装置に所
定のプログラムを組み込むことで構成されている。電流
監視部８に相当する制御フローを図３に示す。初期状態
において演算装置は周波数ｆ1モードを設定しており
（Ｓ１）、定常周波数ｆ1をキャリア周波数としてＰＷ
Ｍ演算を行う。そして適当な演算周期をもって周波数モ
ード切替処理を実行する。すなわち、電流検出値ＩPを
取り込み（Ｓ２）、電流検出値ＩPとしきい値Ｋ1と比較
する（Ｓ４）。定常時はＩP＜Ｋ1であるので（Ｓ４：
Ｎ）、周波数ｆ1モードを維持する。このことにより定
常時は、正弦波に近い出力電流波形を得ることができ
る。
定のプログラムを組み込むことで構成されている。電流
監視部８に相当する制御フローを図３に示す。初期状態
において演算装置は周波数ｆ1モードを設定しており
（Ｓ１）、定常周波数ｆ1をキャリア周波数としてＰＷ
Ｍ演算を行う。そして適当な演算周期をもって周波数モ
ード切替処理を実行する。すなわち、電流検出値ＩPを
取り込み（Ｓ２）、電流検出値ＩPとしきい値Ｋ1と比較
する（Ｓ４）。定常時はＩP＜Ｋ1であるので（Ｓ４：
Ｎ）、周波数ｆ1モードを維持する。このことにより定
常時は、正弦波に近い出力電流波形を得ることができ
る。
【００１６】ここで、何らかの要因により電流が増加し
てＩP≧Ｋ1となった場合（Ｓ４：Ｙ）、演算装置は周波
数ｆ1モードから周波数ｆ2モードに切り替え（Ｓ５）、
低周波数ｆ2をキャリア周波数としてＰＷＭ演算処理を
行う。インバータ主回路における電力損失は、定常損失
（出力電流×飽和電圧）とスイッチング損失の合成値で
あり、電流増加時は電流増加分だけ電力損失が増加す
る。この実施例では電流増加時、キャリア周波数を低周
波数としてスイッチング損失を低減することにより、電
力損失の増加を抑制してスイッチング素子の発熱を抑え
る。このことにより、スイッチング素子の保護を図りつ
つ、インバータを継続動作させることが可能となる。
てＩP≧Ｋ1となった場合（Ｓ４：Ｙ）、演算装置は周波
数ｆ1モードから周波数ｆ2モードに切り替え（Ｓ５）、
低周波数ｆ2をキャリア周波数としてＰＷＭ演算処理を
行う。インバータ主回路における電力損失は、定常損失
（出力電流×飽和電圧）とスイッチング損失の合成値で
あり、電流増加時は電流増加分だけ電力損失が増加す
る。この実施例では電流増加時、キャリア周波数を低周
波数としてスイッチング損失を低減することにより、電
力損失の増加を抑制してスイッチング素子の発熱を抑え
る。このことにより、スイッチング素子の保護を図りつ
つ、インバータを継続動作させることが可能となる。
【００１７】周波数ｆ2モードに切り替えた後は、出力
電流検出値ＩPの定常範囲への復帰を監視し（Ｓ６）、
ＩP＜Ｋ1となると（Ｓ６：Ｙ）、周波数ｆ1モードに切
り替えて定常運転に戻る（Ｓ７）。
電流検出値ＩPの定常範囲への復帰を監視し（Ｓ６）、
ＩP＜Ｋ1となると（Ｓ６：Ｙ）、周波数ｆ1モードに切
り替えて定常運転に戻る（Ｓ７）。
【００１８】この実施例では、過電流状態の判別するに
あたり、出力電流検出値ＩPを適宜サンプリングしてそ
の大きさを判定する手法をとったが、たとえば（出力電
流検出値ＩP×時間）を求め、この値に基づいて判定を
行う手法をとれば、スイッチング素子の発熱状況により
対応した判定を行うことが可能となる。この場合の制御
フローの例を図４に示す。
あたり、出力電流検出値ＩPを適宜サンプリングしてそ
の大きさを判定する手法をとったが、たとえば（出力電
流検出値ＩP×時間）を求め、この値に基づいて判定を
行う手法をとれば、スイッチング素子の発熱状況により
対応した判定を行うことが可能となる。この場合の制御
フローの例を図４に示す。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
出力電流検出値を監視して過電流状態を認識し、過電流
状態が認識されると、キャリア周波数を低周波数に切り
替えてスイッチング素子の発熱を抑えるので、過電流に
よる破損からスイッチング素子を保護することが可能と
なる。しかも、インバータの動作停止を伴わずに済むの
で、インバータの動作信頼性が向上する。
出力電流検出値を監視して過電流状態を認識し、過電流
状態が認識されると、キャリア周波数を低周波数に切り
替えてスイッチング素子の発熱を抑えるので、過電流に
よる破損からスイッチング素子を保護することが可能と
なる。しかも、インバータの動作停止を伴わずに済むの
で、インバータの動作信頼性が向上する。
【図１】この発明の構成を示すブロック図。
【図２】この発明の一実施例に係るインバータＰＷＭ制
御装置の要部概略を示すブロック図。
御装置の要部概略を示すブロック図。
【図３】同制御装置におけるキャリア周波数切替制御を
示すフローチャート。
示すフローチャート。
【図４】同制御装置におけるキャリア周波数切替制御の
他の例を示すフローチャート。
他の例を示すフローチャート。
【図５】従来のインバータＰＷＭ制御装置の要部概略を
示すブロック図。
示すブロック図。
４…過電流状態認識手段 ５…検出電流積算手段 ６…状態判別手段 ７…キャリア周波数制御手段
Claims (2)
- 【請求項１】 インバータの出力指令を入力とし、該出
力指令をキャリアに重畳してなるＰＷＭパルスパターン
を生成し、該ＰＷＭパルスパターンをインバータに出力
する装置において、 インバータの出力電流検出値に基づいて過電流状態を認
識する過電流状態認識手段と、 過電流状態が認識されるとキャリア周波数を低減するキ
ャリア周波数制御手段とを備えたことを特徴とするイン
バータのＰＷＭ制御装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のインバータのＰＷＭ制御
装置において、 前記過電流状態認識手段は、出力電流検出値を一定期間
にわたって積算することにより検出電流積算値を求める
検出電流積算手段と、該検出電流積算値としきい値とを
比較することにより状態判別を行う状態判別手段とを有
するものであることを特徴とするインバータのＰＷＭ制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4248409A JPH06105562A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | インバータのｐｗｍ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4248409A JPH06105562A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | インバータのｐｗｍ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06105562A true JPH06105562A (ja) | 1994-04-15 |
Family
ID=17177689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4248409A Pending JPH06105562A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | インバータのｐｗｍ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06105562A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1085489A (ja) * | 1996-09-18 | 1998-04-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 洗濯機等の制御装置 |
| JP2007325322A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Meidensha Corp | モータの可変速駆動装置 |
| JP2018020459A (ja) * | 2016-08-01 | 2018-02-08 | 株式会社リコー | 画像形成装置、インバータ装置の制御装置、及びインバータ装置の制御方法 |
| WO2022050131A1 (ja) * | 2020-09-04 | 2022-03-10 | 株式会社安川電機 | 電力変換装置、昇降装置及び電力変換方法 |
-
1992
- 1992-09-18 JP JP4248409A patent/JPH06105562A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1085489A (ja) * | 1996-09-18 | 1998-04-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 洗濯機等の制御装置 |
| JP2007325322A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Meidensha Corp | モータの可変速駆動装置 |
| JP2018020459A (ja) * | 2016-08-01 | 2018-02-08 | 株式会社リコー | 画像形成装置、インバータ装置の制御装置、及びインバータ装置の制御方法 |
| WO2022050131A1 (ja) * | 2020-09-04 | 2022-03-10 | 株式会社安川電機 | 電力変換装置、昇降装置及び電力変換方法 |
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