JPH06189559A - Method for compensating dead-time in inverter control - Google Patents
Method for compensating dead-time in inverter controlInfo
- Publication number
- JPH06189559A JPH06189559A JP43A JP33261092A JPH06189559A JP H06189559 A JPH06189559 A JP H06189559A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 33261092 A JP33261092 A JP 33261092A JP H06189559 A JPH06189559 A JP H06189559A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output voltage
- dead time
- signal
- inverter
- voltage command
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明はPWMインバータの制
御装置において出力側の短絡防止期間の影響を抑制する
インバータ制御におけるデッドタイム補償方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dead time compensating method in inverter control for suppressing the influence of a short circuit prevention period on the output side in a PWM inverter control device.
【0002】[0002]
【従来の技術】交流電動機を可変速駆動しようとする場
合には、PWMインバータが多く用いられている。この
場合、速度帰還ループなしに電動機を駆動しようとする
ときには、軽負荷時に特定周波数領域で電流のハンチン
グが生じやすくなり、制御不能となる可能性があるこ
と、大きなトルクリップルを生じ易いこと等の大きな問
題がある。2. Description of the Related Art A PWM inverter is often used to drive an AC motor at a variable speed. In this case, when trying to drive the motor without the speed feedback loop, hunting of the current is likely to occur in the specific frequency region at the time of light load, which may cause uncontrollability, and large torque ripple. I have a big problem.
【0003】特に、低速駆動では、トルクリップルの影
響が大きくなり、有効可変速範囲は20対1程度の回転
数範囲となり、低速での振動を嫌う用途には適用できな
い。In particular, at low speed driving, the effect of torque ripple becomes large, and the effective variable speed range becomes a rotation speed range of about 20: 1, which is not applicable to applications where vibration at low speeds is disliked.
【0004】この原因は、図4に示すインバータ主回路
41を構成するパワースイッチング素子TU〜TZのON
/OFF動作の遅れがあり、各相u,v,wの直列に接
続されたスイッチング素子Tu〜Tzが同時に僅かな時
間でもONすると、直流電源短絡を引き起こし、スイッ
チング素子Tu〜Tzの破壊を招く。このため各スイッ
チング素子Tu〜TzのOFF状態をON状態にするス
イッチング指令に遅れを持たせる必要がある。このOF
F状態からON状態への指令の遅れ時間をデッドタイム
と呼び、この影響で図5に示すように出力電圧に波形歪
を引き起こすことにある。なお、図4において、42は
モータである。The cause of this is that the power switching elements T U to T Z forming the inverter main circuit 41 shown in FIG. 4 are turned on.
If there is a delay in the ON / OFF operation and the switching elements Tu to Tz connected in series for each phase u, v, and w are turned on at the same time for a short time, a DC power supply short circuit is caused and the switching elements Tu to Tz are destroyed. . Therefore, it is necessary to delay the switching command for turning the OFF state of each of the switching elements Tu to Tz into the ON state. This OF
The delay time of the command from the F state to the ON state is called dead time, and this influence causes waveform distortion in the output voltage as shown in FIG. In FIG. 4, 42 is a motor.
【0005】PWM方式を三角比較方式とした場合のデ
ッドタイムによる波形歪の電圧減少分電圧ΔVは、 ΔV=Ed*Td*Fc ただし、Ed:インバータ主回路直流電圧(V) Td:デッドタイム(S) Fc:三角波周波数(Hz) で示すことができる。The voltage reduction amount ΔV of the waveform distortion due to the dead time when the PWM method is the triangular comparison method is ΔV = Ed * Td * Fc where Ed: inverter main circuit DC voltage (V) Td: dead time ( S) Fc: Can be represented by triangular wave frequency (Hz).
【0006】最近のPMWインバータは、低雑音化の観
点から、三角波周波数Fcを可聴領域(約10KHz)
より高く設定するものが増加しており、このスイッチン
グ周波数の増加も波形歪の問題を大きなものとしてい
る。In the recent PMW inverter, from the viewpoint of noise reduction, the triangular wave frequency Fc is set in the audible range (about 10 KHz).
The number set higher is increasing, and this increase in switching frequency also makes the problem of waveform distortion a big problem.
【0007】この問題を解決する方法として特願平3−
225449号は、出力電圧指令信号にデッドタイムに
起因する出力電圧減少分を指令信号と同極性で重畳さ
せ、この合成信号を出力電圧指令とすることによりデッ
ドタイムの波形歪を補償するインバータ制御において、
2相分の正弦波出力電圧から3相の正弦波出力電圧信号
を合成する段階で、この正弦波の極性を判定し、必要と
する補償分をこの正弦波に合成する補償方法である。As a method for solving this problem, Japanese Patent Application No. 3-
No. 225449 discloses an inverter control for compensating the waveform distortion of the dead time by superimposing the output voltage decrease caused by the dead time on the output voltage command signal with the same polarity as the command signal, and using the composite signal as the output voltage command. ,
This is a compensation method that determines the polarity of this sine wave at the stage of synthesizing the three-phase sine wave output voltage signals from the two-phase sine wave output voltages and synthesizes the necessary compensation component with this sine wave.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】前述した特願平3−2
25449号ではデッドタイム補償方法の採用理由とし
て、汎用のCPUを用いて制御を行う場合の演算能力に
制約があった。しかしながら、最近のCPUの能力向上
に伴い、インバータの出力電圧指令となるPWM波形整
形をCPUの内部で行うことが可能となってきた。Problems to be Solved by the Invention Japanese Patent Application No. 3-2 mentioned above.
In No. 25449, as a reason for adopting the dead time compensating method, there is a limitation in the computing capacity when performing control using a general-purpose CPU. However, with the recent improvement in the capability of the CPU, it has become possible to perform PWM waveform shaping, which is an output voltage command of the inverter, inside the CPU.
【0009】そのPWM波形はPWM信号のパルス幅の
等価電圧を正弦波状に生成する方法によってつくられる
が、従来は図6に示すように正弦波と三角波もしくはの
こぎり波をコンパレータで比較することにより、ハード
ウェア的に生成していた。このように生成されたパルス
幅情報はあらかじめROMまたはRAMのメモリ上にテ
ーブルとして用意しておき、このテーブルからの読み出
し位置の変更を、出力周波数に比例した速度で行い、読
み出したパルス幅情報に基づいて各出力相のL/Hレベ
ルを変化することによって、図7に示すような正弦波状
のPWM波形を等価的に得ようとするものである。The PWM waveform is created by a method of generating an equivalent voltage of the pulse width of the PWM signal in a sine wave shape. Conventionally, as shown in FIG. 6, by comparing a sine wave with a triangular wave or a sawtooth wave, It was generated by hardware. The pulse width information thus generated is prepared in advance as a table in the memory of the ROM or RAM, and the read position is changed from this table at a speed proportional to the output frequency. Based on this, by changing the L / H level of each output phase, it is intended to equivalently obtain a sinusoidal PWM waveform as shown in FIG.
【0010】通常、上記パルス幅情報のテーブルは出力
波形を正弦波とするためのデータが書き込まれており、
PWM波形を等価的に正弦波とする方法が採用されてい
る。しかしながら、PWM波形を等価的に正弦波とし、
この正弦波で主回路逆変換素子を駆動すると、前述した
ようにデッドタイムの存在による波形歪の問題が発生
し、特に低速領域でのトルクリップルに影響する。Normally, the pulse width information table is written with data for making the output waveform a sine wave,
A method is used in which the PWM waveform is equivalently a sine wave. However, the PWM waveform is equivalently a sine wave,
When the main circuit inverse conversion element is driven by this sine wave, the problem of waveform distortion due to the presence of dead time occurs, as described above, and particularly affects the torque ripple in the low speed region.
【0011】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、低周波領域のトルクリップルを低減させることが
できるインバータ制御におけるデッドタイム補償方法を
提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a dead time compensating method in inverter control which can reduce torque ripple in a low frequency region.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するために、第1発明は出力電圧指令信号にデッド
タイムに起因する出力電圧減少分を指令信号と同極性で
重畳させ、この合成信号を出力電圧指令とすることによ
りデッドタイムの波形歪を補償するインバータ制御にお
いて、前記合成信号を出力電圧指令とする正弦波PWM
パルス幅情報テーブルを作成し、このテーブルから読み
出したデータを逆変換素子の駆動信号とすることを特徴
とするものである。In order to achieve the above-mentioned object, the first aspect of the present invention superimposes an output voltage decrease signal due to dead time on the output voltage command signal in the same polarity as the command signal. In the inverter control for compensating the waveform distortion of the dead time by using the combined signal as the output voltage command, the sine wave PWM using the combined signal as the output voltage command
A pulse width information table is created, and the data read from this table is used as a drive signal for the inverse conversion element.
【0013】第2発明は正弦波PWMパルス幅情報テー
ブルを予め複数用意しておき、インバータの出力周波数
に応じて前記テーブルを切り換えて使用することを特徴
とするものである。A second aspect of the present invention is characterized in that a plurality of sine wave PWM pulse width information tables are prepared in advance and the tables are switched and used according to the output frequency of the inverter.
【0014】[0014]
【作用】PWMパルス幅情報テーブルを作成し、このテ
ーブルから読み出したデータを用いたので、CPU処理
の増大を伴わずに確実にデッドタイム補償が可能とな
り、また、低周波領域のトルクリップルを低減できる。Since the PWM pulse width information table is created and the data read from this table is used, the dead time can be compensated with certainty without increasing the CPU processing, and the torque ripple in the low frequency region is reduced. it can.
【0015】複数のPWMパルス幅情報テーブルを用意
して出力周波数に応じてテーブルを切り換えて使用した
ため、トルクリップルが問題になる低周波領域のみで用
いることが可能となる。Since a plurality of PWM pulse width information tables are prepared and used by switching the tables according to the output frequency, it is possible to use only in the low frequency region where torque ripple becomes a problem.
【0016】[0016]
【実施例】以下この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1において、S1は出力電圧指令信号を送出す
るステップで、このステップS1から送出された指令信
号はステップS2からのデッドタイムに起因する出力電
圧減少分と同極性でステップS3で重畳されて合成され
る。合成された信号をステップS4で出力電圧指令信号
としてステップS5でパルス幅情報テーブルを作成す
る。このステップS5で作成されたテーブルからデータ
を読み出してそのデータをステップS6で逆変換素子の
駆動信号として与える。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, S 1 is a step of sending an output voltage command signal, and the command signal sent from this step S 1 has the same polarity as that of the output voltage decrease due to the dead time from step S 2 in step S 3 . It is superimposed and synthesized. The combined signal is used as an output voltage command signal in step S 4 to create a pulse width information table in step S 5 . From the table created in step S 5 reads the data provided as the drive signal of the inverse conversion device that data in step S 6.
【0017】なお、前記テーブルの作成方法は正弦波の
出力分解能、スイッチング周波数および最高出力周波数
によって変わってるが、出力波形を一定間隔でサンプリ
ングした値となる。Although the method of creating the table changes depending on the output resolution of the sine wave, the switching frequency and the maximum output frequency, the output waveform is a value sampled at regular intervals.
【0018】図2はインバータをCPUの出力で制御す
るときのブロック図で、この図2において、21は図1
に示したステップS5で作成されたテーブルで、このテ
ーブル21はROMあるいはRAMからなるメモリであ
る。このメモリ21から読み出されたデータはCPU2
2で処理される。処理されたデータはCPU22から逆
変換ドライバ23へ出力電圧指令信号として与えられ
る。逆変換ドライバ23の出力はインバータ24の逆変
換素子24a,24bに供給され、インバータ24の動
作が行われる。FIG. 2 is a block diagram when the inverter is controlled by the output of the CPU. In this FIG.
In the table created in step S 5 shown in the above, the table 21 is a memory including a ROM or a RAM. The data read from this memory 21 is stored in the CPU 2
Processed in 2. The processed data is given from the CPU 22 to the inverse conversion driver 23 as an output voltage command signal. The output of the inverse conversion driver 23 is supplied to the inverse conversion elements 24a and 24b of the inverter 24, and the operation of the inverter 24 is performed.
【0019】上記のように合成信号を出力電圧指令信号
としたパルス幅情報テーブルを作成することにより、デ
ッドタイム補償が可能となるとともにCPU処理の増大
を伴わず、また低周波領域のトルクリップルを低減させ
ることができる。このときのデッドタイム補償波形が図
3である。By creating the pulse width information table using the composite signal as the output voltage command signal as described above, dead time compensation is possible, CPU processing is not increased, and torque ripple in the low frequency region is reduced. Can be reduced. The dead time compensation waveform at this time is shown in FIG.
【0020】前述したテーブルを複数予め用意してお
き、参照するパルス幅情報テーブルを出力周波数によっ
て切り換えて変更することによりトルクリップルが問題
となる低速領域でのみデッドタイム補償を行わせること
ができる。By preparing a plurality of the above-mentioned tables in advance and switching and changing the pulse width information table to be referred to according to the output frequency, dead time compensation can be performed only in a low speed region where torque ripple becomes a problem.
【0021】[0021]
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
CPU処理の増大を伴わずにデッドタイム補償が可能と
なるとともに低周波領域のトルクリップルを低減させる
ことができる。また、低周波領域での制御安定性が高く
なるため、従来1/20程度の回転数範囲において回転
むらが生じていたものが、1/200程度の回転数範囲
でもほぼ滑らかな回転を得ることができる。さらに、複
数のパルス幅情報テーブルを用意しておき、参照するパ
ルス幅情報テーブルを出力周波数によって切り換えて使
用することが可能なため、デッドタイム補償をトルクリ
ップルが問題になる低周波領域のみで用いることが可能
である。As described above, according to the present invention,
The dead time can be compensated without increasing the CPU processing, and the torque ripple in the low frequency region can be reduced. Further, since the control stability in the low frequency region is high, the rotation unevenness has conventionally occurred in the rotation speed range of about 1/20, but a smooth rotation can be obtained even in the rotation speed range of about 1/200. You can Furthermore, since a plurality of pulse width information tables can be prepared and the pulse width information table to be referenced can be switched and used according to the output frequency, dead time compensation is used only in the low frequency region where torque ripple becomes a problem. It is possible.
【図1】この発明の実施例を示すフローチャである。FIG. 1 is a flow chart showing an embodiment of the present invention.
【図2】インバータをCPUで制御するときのブロック
図である。FIG. 2 is a block diagram when an inverter is controlled by a CPU.
【図3】この発明の実施例に得られるデッドタイム補償
時の波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram at the time of dead time compensation obtained in the embodiment of the present invention.
【図4】インバータで駆動される構成を示す説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration driven by an inverter.
【図5】出力電圧波形図である。FIG. 5 is an output voltage waveform diagram.
【図6】一周期分の三相波形のタイムチャートである。FIG. 6 is a time chart of a three-phase waveform for one cycle.
【図7】正弦波形図である。FIG. 7 is a sine waveform diagram.
21…メモリテーブル 22…CPU 23…逆変換ドライブ 24…インバータ 21 ... Memory table 22 ... CPU 23 ... Reverse conversion drive 24 ... Inverter
Claims (2)
する出力電圧減少分を指令信号と同極性で重畳させ、こ
の合成信号を出力電圧指令とすることによりデッドタイ
ムの波形歪を補償するインバータ制御において、 前記合成信号を出力電圧指令とする正弦波PWMパルス
幅情報テーブルを作成し、このテーブルから読み出した
データを逆変換素子の駆動信号とすることを特徴とする
インバータ制御におけるデッドタイム補償方法。1. An inverter control for compensating for waveform distortion of dead time by superimposing an output voltage decrease caused by dead time on an output voltage command signal with the same polarity as the command signal and using this composite signal as an output voltage command. 2. A dead time compensating method in inverter control, characterized in that a sine wave PWM pulse width information table using the combined signal as an output voltage command is created, and the data read from this table is used as a drive signal for an inverse conversion element.
め複数用意しておき、インバータの出力周波数に応じて
前記テーブルを切り換えて使用することを特徴とする請
求項1記載のインバータ制御におけるデッドタイム補償
方法。2. The dead time compensation in inverter control according to claim 1, wherein a plurality of sine wave PWM pulse width information tables are prepared in advance, and the tables are switched and used according to the output frequency of the inverter. Method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP43A JPH06189559A (en) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | Method for compensating dead-time in inverter control |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP43A JPH06189559A (en) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | Method for compensating dead-time in inverter control |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06189559A true JPH06189559A (en) | 1994-07-08 |
Family
ID=18256875
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP43A Pending JPH06189559A (en) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | Method for compensating dead-time in inverter control |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06189559A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4506020B2 (en) * | 2001-03-30 | 2010-07-21 | パナソニック電工株式会社 | Power converter |
JP2012100444A (en) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Nippon Soken Inc | Power conversion apparatus |
CN115589172A (en) * | 2022-12-09 | 2023-01-10 | 深圳市捷益达电子有限公司 | Dead zone compensation method and device for inductance resistance inverter |
-
1992
- 1992-12-14 JP JP43A patent/JPH06189559A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4506020B2 (en) * | 2001-03-30 | 2010-07-21 | パナソニック電工株式会社 | Power converter |
JP2012100444A (en) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Nippon Soken Inc | Power conversion apparatus |
CN115589172A (en) * | 2022-12-09 | 2023-01-10 | 深圳市捷益达电子有限公司 | Dead zone compensation method and device for inductance resistance inverter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6107776A (en) | Inverter control device | |
KR100278549B1 (en) | Inverter control unit | |
EP0430044B1 (en) | Method of controlling an inverter | |
JPH05227796A (en) | Controller for power converter | |
JPH03107373A (en) | Power converter and control method thereof | |
JPH06189559A (en) | Method for compensating dead-time in inverter control | |
US11848600B2 (en) | Power conversion device with control circuit to adjust a common mode voltage of combined output voltages | |
JPH0622592A (en) | Control circuit for motor | |
JP2001016860A (en) | Inverter controller | |
JP3182322B2 (en) | PWM control device for NPC inverter | |
JP2874220B2 (en) | Control method of multiple current source inverter | |
JPH01270771A (en) | Controller for pwm inverter | |
JPH08317658A (en) | Inverter control apparatus | |
DE112018005734T5 (en) | Engine control device and engine control method | |
JPH06351264A (en) | Current control system for ac motor | |
JPH09149658A (en) | Series multiplex inverter | |
JPH01278294A (en) | Pwm inverter | |
JP2689575B2 (en) | PWM control method of three-phase voltage source inverter | |
JPS62181674A (en) | Pulse width modulation type inverter apparatus | |
JPH0732606B2 (en) | Control device for current source inverter | |
JP3775553B2 (en) | Control method of brushless DC motor | |
JP3322577B2 (en) | Multiple inverter device | |
JPH0564457A (en) | Dead time compensating method in inverter control | |
JP3310859B2 (en) | Multiple inverter | |
JP2644255B2 (en) | Inverter control method |