JPH06284737A - Control method of link parallel resonance-type power converter - Google Patents

Control method of link parallel resonance-type power converter

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JPH06284737A
JPH06284737A JP5093567A JP9356793A JPH06284737A JP H06284737 A JPH06284737 A JP H06284737A JP 5093567 A JP5093567 A JP 5093567A JP 9356793 A JP9356793 A JP 9356793A JP H06284737 A JPH06284737 A JP H06284737A
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JP
Japan
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period
output
zero voltage
switching pattern
type power
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5093567A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoharu Nakayama
智晴 中山
Akitake Takizawa
聡毅 滝沢
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To reduce the ripple of an output current in a converter part. CONSTITUTION:In the control method of a DC link parallel resonance-type power converter, at least one resonance phenomenon period is provided between the zero-voltage period of a resonant capacitor 3 constituting the DC link parallel resonance-type power converter and a resonance phenomenon period in which the switching pattern of an inverter part 4 decided within the zero-voltage period is output actually. During the zero-voltage period, the control amount of the part of the converter at the start of a zero-voltage period of next time is found by an estimation operation device 10 by using a switching pattern, of next time, which is output during a resonance phenomenon period immediately after the finish of the zero-voltage period. The estimated value of the control amount is compared with a control-amount instruction value by a comparator 1, switching-pattern data is obtained, and, on the basis of it, the switching pattern of a resonance phenomenon period of two times later is decided by a shift register 12.

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、直流リンク並列共振形
電力変換器の制御方法に関し、詳しくは、変換器部のス
イッチングパターンを決定するゼロ電圧期間とそのスイ
ッチングパターンに基づく共振現象期間との間に少なく
とも一以上の共振現象期間を設けるようにした制御方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for controlling a DC link parallel resonance type power converter, and more particularly, it relates to a zero voltage period for determining a switching pattern of a converter section and a resonance phenomenon period based on the switching pattern. The present invention relates to a control method in which at least one resonance phenomenon period is provided between them.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5、直流リンク並列共振形インバータ
の主回路構成を示している。図において、1は直流電源
(電圧値Ed)2は共振用リアクトル(インダクタンス
値Lr)、3は共振用コンデンサ(容量値Cr)、4はト
ランジスタ及びダイオードからなるスイッチング素子を
三相ブリッジ接続した変換器部としてのインバータ部で
ある。周知のように、この変換器の特徴は、LC共振回
路の共振現象を利用して共振用コンデンサ3の電圧がゼ
ロ〔V〕となる期間(ゼロ電圧期間)を強制的に作り出
し、この期間にインバータ部4のスイッチングを行うこ
とで原理的にスイッチング損失をゼロとすることにあ
る。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a main circuit configuration of a DC link parallel resonance type inverter. In the figure, 1 is a DC power supply (voltage value E d ), 2 is a resonance reactor (inductance value L r ), 3 is a resonance capacitor (capacitance value C r ), and 4 is a switching element consisting of a transistor and a diode, which is a three-phase bridge. It is an inverter unit as a connected converter unit. As is well known, the characteristic of this converter is that a period (zero voltage period) in which the voltage of the resonance capacitor 3 is zero [V] is forcibly created by utilizing the resonance phenomenon of the LC resonance circuit, and during this period. In principle, the switching loss is zero by switching the inverter unit 4.

【0003】ここで、共振用リアクトル2に流れる電流
をiLr、インバータ部4の入力電流をiINV、共振用コ
ンデンサ3の両端電圧をvlinkとする。共振用リアクト
ル2及び共振用コンデンサ3の二つのみをインバータ装
置の直流リンク部に付加した、図5の直流リンク並列共
振形インバータの主回路では、インバータ部4のスイッ
チングパターンの変更によってiINVが減少する場合、
linkが異常な高電圧となり、かつ共振用リアクトル2
に大電流が流れる。
Here, the current flowing through the resonance reactor 2 is i Lr , the input current of the inverter unit 4 is i INV , and the voltage across the resonance capacitor 3 is v link . In the main circuit of the DC link parallel resonance type inverter of FIG. 5, in which only two of the resonance reactor 2 and the resonance capacitor 3 are added to the DC link part of the inverter device, i INV is changed by changing the switching pattern of the inverter part 4. If it decreases,
v link becomes an abnormally high voltage, and the resonance reactor 2
A large current flows through.

【0004】図6は、この現象が発生するときの
link、iINV、iLrの波形を示した図である。すなわ
ち、共振用リアクトル2及び共振用コンデンサ3の共振
現象を利用して作り出した共振用コンデンサ3のゼロ電
圧期間の開始直後tn+1において、iINVが減少した際
に、図示するごとく次の共振現象期間Tn+1において高
電圧が発生し、共振用リアクトル2に流れる電流iLr
負側に大きくなる。
FIG. 6 is a diagram showing the waveforms of v link , i INV and i Lr when this phenomenon occurs. That is, when i INV is reduced at t n + 1 immediately after the start of the zero voltage period of the resonance capacitor 3 created by utilizing the resonance phenomenon of the resonance reactor 2 and the resonance capacitor 3, as shown in FIG. A high voltage is generated in the resonance phenomenon period T n + 1 , and the current i Lr flowing through the resonance reactor 2 increases to the negative side.

【0005】上述した直流リンク部の高電圧、大電流を
抑制する制御方法として、同一出願人の特願平4−28
6834号にかかる制御方法がある。この制御方法を、
図6を参照しつつ説明する。この制御方法は、ゼロ電圧
期間の開始時tnに、そのゼロ電圧期間終了後の共振現
象期間Tn中に出力されるスイッチングパターンと、そ
の次の共振現象期間Tn+1中に出力されるスイッチング
パターンとの二つのスイッチングパターンを考慮して共
振現象期間開始時tn+1の共振用リアクトル2の初期電
流を設定することにより、共振現象期間Tn+1に発生す
るvlinkの異常な高電圧化とリアクトル電流の増大を抑
制するものである。
As a control method for suppressing the above-mentioned high voltage and large current of the DC link part, Japanese Patent Application No. 4-28 of the same applicant can be used.
There is a control method according to No. 6834. This control method
This will be described with reference to FIG. According to this control method, at the start time t n of the zero voltage period, a switching pattern is output during the resonance phenomenon period T n after the end of the zero voltage period and during the next resonance phenomenon period T n + 1. By setting the initial current of the resonance reactor 2 at the resonance phenomenon period start time t n + 1 in consideration of the two switching patterns of the resonance phenomenon period, the abnormality of v link occurring in the resonance phenomenon period T n + 1. It suppresses the increase in voltage and the increase in reactor current.

【0006】なお、インバータ部4のスイッチングパタ
ーンは上アーム、下アームのトランジスタのONに各々
論理“1”“0”を対応させたもので、例えばU,V,
W各相の上アームのトランジスタをONさせればスイッ
チングパターンは(1,1,1)、下アームのトランジ
スタをONさせればスイッチングパターンは(0,0,
0)となる。上記スイッチングパターンは全部で8とお
りであり、各々の場合におけるインバータ部4の出力電
圧ベクトル(瞬時空間電圧ベクトル)を図8に示す。
The switching pattern of the inverter unit 4 corresponds to logic "1" and "0" for turning on the transistors of the upper arm and the lower arm, for example U, V,
The switching pattern is (1, 1, 1) when the upper arm transistor of each W phase is turned on, and the switching pattern is (0, 0, when the lower arm transistor is turned on.
0). There are eight switching patterns in total, and the output voltage vector (instantaneous space voltage vector) of the inverter unit 4 in each case is shown in FIG.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術におい
て、いま、インバータ部4に対する制御量が出力電圧積
分値(磁束)であるとする。図7は、一例としてU相の
磁束検出値及び磁束指令値の波形であり、図中の実線は
制御が1共振現象期間だけ遅れる場合の磁束検出値、破
線は制御が遅れない場合の磁束検出値、一点鎖線は磁束
指令値をそれぞれ示している。
In the above prior art, it is now assumed that the control amount for the inverter unit 4 is the output voltage integrated value (magnetic flux). FIG. 7 shows, as an example, the waveforms of the U-phase magnetic flux detection value and the magnetic flux command value. The solid line in the figure indicates the magnetic flux detection value when the control is delayed by one resonance phenomenon period, and the broken line indicates the magnetic flux detection when the control is not delayed. The value and the one-dot chain line show the magnetic flux command value, respectively.

【0008】以下、この図7を参照して従来技術の問題
点を説明する。前述のように、上記従来技術では、ゼロ
電圧期間の開始時tnに、そのゼロ電圧期間終了後の共
振現象期間Tnのスイッチングパターンのみならず、そ
の次の共振現象期間Tn+1のスイッチングパターンも予
め知っていなくてはならない。そのため、この制御方法
では、ゼロ電圧期間開始時tnに共振現象期間Tn+1に出
力するスイッチングパターンを決定している。すなわ
ち、共振現象期間Tnについて言えば、その時に出力さ
れるスイッチングパターンはゼロ電圧期間開始時tn-1
における磁束検出値と磁束指令値との比較により決定さ
れることになり、従って磁束制御は1共振現象期間だけ
遅れることになる。
The problems of the prior art will be described below with reference to FIG. As described above, in the above conventional technique, at the start time t n of the zero voltage period, not only the switching pattern of the resonance phenomenon period T n after the end of the zero voltage period but also the next resonance phenomenon period T n + 1 The switching pattern must be known in advance. Therefore, in this control method, the switching pattern output during the resonance phenomenon period T n + 1 at the start t n of the zero voltage period is determined. That is, regarding the resonance period T n , the switching pattern output at that time is t n−1 at the start of the zero voltage period.
Is determined by comparing the detected magnetic flux value with the magnetic flux command value, and thus the magnetic flux control is delayed by one resonance phenomenon period.

【0009】図7に示したように、制御が遅れる場合の
実線の波形は、制御が遅れない場合の破線の波形に比
べ、磁束検出値の振幅が大きくなる。すなわち、制御の
遅れはリプルの増大をもたらし、この磁束リプルの増大
は出力電流のリプル増大を引き起こす。インバータ部4
に対する制御量を磁束以外の出力電流や出力電圧とした
場合にも、上記の理由によって出力電流のリプルが増大
するという問題がある。
As shown in FIG. 7, the waveform of the solid line when the control is delayed has a larger amplitude of the magnetic flux detection value than the waveform of the broken line when the control is not delayed. That is, a delay in control causes an increase in ripple, and this increase in magnetic flux ripple causes an increase in output current ripple. Inverter part 4
Even when the control amount for the output current and the output voltage other than the magnetic flux is set, there is a problem that the ripple of the output current increases due to the above reason.

【0010】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、スイッチングパ
ターンの決定方法を改良して出力電流のリプルを減少さ
せるようにした直流リンク並列共振形電力変換器の制御
方法を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to improve the method for determining a switching pattern to reduce the ripple of the output current and to reduce the ripple of the output current. It is to provide a control method of a power converter.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第1の発明は、共振用コンデンサのゼロ電圧期間
に、そのゼロ電圧期間終了直後の共振現象期間中に出力
されるスイッチングパターンを用いて次回のゼロ電圧期
間開始時における変換器部の制御量を予測し、この制御
量予測値と制御量指令値とを比較してスイッチングパタ
ーンを決定する。
In order to achieve the above object, a first invention uses a switching pattern which is output during a resonance phenomenon period immediately after the end of the zero voltage period in the zero voltage period of the resonance capacitor. Then, the control amount of the converter unit at the start of the next zero voltage period is predicted, and the control amount predicted value is compared with the control amount command value to determine the switching pattern.

【0012】第2の発明は、上記第1の発明において、
制御量を変換器部の出力電圧を積分した磁束とし、ゼロ
電圧期間に、そのゼロ電圧期間終了直後の共振現象期間
中に出力されるスイッチングパターンを用いて次回のゼ
ロ電圧期間開始時における出力電圧積分値としての磁束
を予測し、この磁束予測値と磁束指令値とを比較してス
イッチングパターンを決定する。
A second invention is the same as the first invention,
The controlled variable is the magnetic flux that is obtained by integrating the output voltage of the converter, and the output voltage at the start of the next zero voltage period is determined by using the switching pattern that is output during the resonance phenomenon period immediately after the zero voltage period during the zero voltage period. The magnetic flux as the integrated value is predicted, and the switching pattern is determined by comparing the predicted magnetic flux value and the magnetic flux command value.

【0013】第3の発明は、上記第1の発明において、
制御量を変換器部の出力電流とし、ゼロ電圧期間に、そ
のゼロ電圧期間終了直後の共振現象期間中に出力される
スイッチングパターンを用いて次回のゼロ電圧期間開始
時における出力電流を予測し、この電流予測値と電流指
令値とを比較してスイッチングパターンを決定する。
A third invention is the same as the first invention,
The control amount as the output current of the converter unit, in the zero voltage period, predict the output current at the start of the next zero voltage period using the switching pattern output during the resonance phenomenon period immediately after the end of the zero voltage period, The switching pattern is determined by comparing the current predicted value and the current command value.

【0014】第4の発明は、上記第1の発明において、
制御量を変換器部の出力電圧とし、ゼロ電圧期間に、そ
のゼロ電圧期間終了直後の共振現象期間中に出力される
スイッチングパターンを用いて次回のゼロ電圧期間開始
時における出力電圧を予測し、この電圧予測値と電圧指
令値とを比較してスイッチングパターンを決定する。
A fourth invention is the same as the first invention,
The control amount is the output voltage of the converter unit, and in the zero voltage period, the output voltage at the start of the next zero voltage period is predicted by using the switching pattern output during the resonance phenomenon period immediately after the end of the zero voltage period, The switching pattern is determined by comparing the predicted voltage value and the voltage command value.

【0015】[0015]

【作用】本発明においては、共振用コンデンサのゼロ電
圧期間開始時tnに、そのゼロ電圧期間終了直後の共振
現象期間Tnに出力されるスイッチングパターンを用い
て次回(1共振現象期間だけ先)のゼロ電圧期間開始時
n+1の制御量(磁束または出力電流もしくは出力電
圧)を予測し、これを制御量指令値と比較して次々回の
共振現象期間Tn+1に出力されるスイッチングパターン
を決定する。
According to the present invention, the zero voltage period at the start t n of the resonant capacitor, only the next (1 resonance period using a switching pattern output to the resonance period T n immediately after completion of the zero-voltage period earlier ) Predict the control amount (magnetic flux or output current or output voltage) at the start of the zero voltage period t n + 1 , compare this with the control amount command value, and output in the next resonance phenomenon period T n + 1. Determine the switching pattern.

【0016】[0016]

【実施例】以下、図に沿って各発明の実施例を説明す
る。図1は第1の発明の実施例を示す回路構成図であ
り、図5と同一の構成要素には同一符号を付して詳述を
省略し、以下、異なる部分を中心に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of the first invention. The same components as those in FIG. 5 are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, different parts will be mainly described.

【0017】図1において、6は共振用リアクトル2の
電流iLrを検出する電流検出器、7は共振用コンデンサ
3の電圧vlinkがゼロであることを検出するゼロ電圧検
出器、8はインバータ部4の出力側に設けられて磁束、
出力電流、出力電圧等の制御量を検出する制御量検出
器、9はインバータ部4の出力電流を検出する電流検出
器、10は次回のゼロ電圧期間開始時の制御量を予測す
る制御量予測演算器、11は制御量予測値と制御量指令
値とを比較するコンパレータ、12はコンパレータ11
及びゼロ電圧検出器7の出力信号を入力として次回及び
次々回の共振現象期間におけるスイッチングパターンを
出力するシフトレジスタ、13はシフトレジスタ12及
び電流検出器9の出力信号を入力として、共振現象期間
開始時の共振用リアクトル2の初期電流指令値を演算す
る初期電流指令値演算器、14はシフトレジスタ12、
初期電流指令値演算器13及び電流検出器6の出力信号
を入力としてスイッチングパターンと初期電流指令値と
を整合し、インバータ部4の駆動パルスを生成する駆動
パルス生成回路である。また、5は負荷としてのモータ
を示す。
In FIG. 1, 6 is a current detector for detecting the current i Lr of the resonance reactor 2, 7 is a zero voltage detector for detecting that the voltage v link of the resonance capacitor 3 is zero, and 8 is an inverter. Magnetic flux provided on the output side of the section 4,
A control amount detector for detecting a control amount such as an output current and an output voltage, a current detector 9 for detecting an output current of the inverter unit 4, and a control amount prediction 10 for predicting a control amount at the start of the next zero voltage period. An arithmetic unit, 11 is a comparator that compares the control amount predicted value and the control amount command value, and 12 is a comparator 11
And a shift register which receives the output signal of the zero voltage detector 7 as an input and outputs a switching pattern in the next and next resonance phenomenon periods, and 13 receives the output signals of the shift register 12 and the current detector 9 as an input, and starts the resonance phenomenon period. Initial current command value calculator for calculating the initial current command value of the resonance reactor 2 of FIG.
It is a drive pulse generation circuit that receives the output signals of the initial current command value calculator 13 and the current detector 6 as input, matches the switching pattern with the initial current command value, and generates a drive pulse for the inverter unit 4. Further, 5 indicates a motor as a load.

【0018】次に、図1におけるデータの流れと共に本
実施例の動作を説明する。まず、ゼロ電圧検出器7によ
り制御開始(ゼロ電圧)を検出したら、予測演算器10
により、制御量検出器8において検出される制御量と、
シフトレジスタ12からの次回の共振現象期間に出力さ
れるスイッチングパターンとに基づき、次回のゼロ電圧
期間開始時の制御量予測値が演算される。この制御量予
測値と制御量指令値とはコンパレータ11により比較さ
れ、スイッチングパターンデータが決定される。
Next, the operation of this embodiment will be described along with the data flow in FIG. First, when the zero voltage detector 7 detects the start of control (zero voltage), the prediction calculator 10
By the control amount detected by the control amount detector 8,
Based on the switching pattern output from the shift register 12 in the next resonance phenomenon period, the predicted control amount value at the start of the next zero voltage period is calculated. The control amount predicted value and the control amount command value are compared by the comparator 11 to determine the switching pattern data.

【0019】上記スイッチングパターンデータはシフト
レジスタ12によりラッチされ、次々回の共振現象期間
に出力されるスイッチングパターンが生成される。初期
電流指令値演算器13では、シフトレジスタ12からの
次回、次々回の二つのスイッチングパターンと、電流検
出器9からの出力電流検出値に基づき、リアクトルに対
する初期電流指令値を演算する。この初期電流指令値と
次回のスイッチングパターンとは駆動パルス生成回路1
4において整合され、インバータ部4の駆動パルスが生
成されてインバータ部4が制御される。
The switching pattern data is latched by the shift register 12 to generate a switching pattern which is output during the next resonance phenomenon period. The initial current command value calculator 13 calculates an initial current command value for the reactor based on the next and next two switching patterns from the shift register 12 and the output current detection value from the current detector 9. This initial current command value and the next switching pattern are the drive pulse generation circuit 1
4, the drive pulse of the inverter unit 4 is generated, and the inverter unit 4 is controlled.

【0020】この実施例では、ゼロ電圧期間開始時に、
そのゼロ電圧期間終了後の共振現象期間に出力されるス
イッチングパターンを用いて制御量予測演算器10によ
り次回(1共振現象期間だけ先)のゼロ電圧期間開始時
の制御量を予測し、これを制御量指令値と比較して次々
回の共振現象期間に出力されるスイッチングパターンを
決定する。従って、従来技術で述べたような1共振現象
期間の制御量の制御遅れの影響は相殺されることにな
り、制御量のリプルを低減して出力電流のリプルを小さ
くすることができる。
In this embodiment, at the beginning of the zero voltage period,
Using the switching pattern output in the resonance phenomenon period after the end of the zero voltage period, the control amount prediction calculator 10 predicts the control amount at the start of the next (one resonance phenomenon period ahead) zero voltage period, and The switching pattern output during the next resonance phenomenon period is determined by comparison with the control amount command value. Therefore, the influence of the control delay of the control amount during one resonance phenomenon period as described in the prior art is canceled out, and the ripple of the control amount can be reduced and the ripple of the output current can be reduced.

【0021】図2は、第2の発明の一実施例を示してお
り、制御量が電圧積分値(磁束)となる以外は、実質的
に図1の実施例と同一の構成である。この実施例では、
制御量検出器がインバータ部4の出力相電圧を積分する
積分器8aにより構成された磁束検出器8Aとなる。予
測演算器10aでは、磁束検出器8Aにより得られる磁
束φU,V,Wと、次回の共振現象期間に出力されるスイッ
チングパターンとに基づき、表1に示される次回のゼロ
電圧期間開始時tn+1における各相ごとの磁束予測値を
演算する。
FIG. 2 shows an embodiment of the second invention, which has substantially the same configuration as that of the embodiment of FIG. 1 except that the control amount is a voltage integral value (magnetic flux). In this example,
The control amount detector serves as a magnetic flux detector 8A including an integrator 8a that integrates the output phase voltage of the inverter unit 4. In the predictive computing unit 10a, based on the magnetic flux φ U, V, W obtained by the magnetic flux detector 8A and the switching pattern output in the next resonance phenomenon period, the next zero voltage period start time t shown in Table 1 is calculated. The predicted magnetic flux value for each phase at n + 1 is calculated.

【0022】ここで、前述したように各相の上アーム、
下アームのトランジスタのONに各々論理“1”“0”
を対応させたスイッチング関数(SU,SV,SW)を導
入し、図8に示したような電圧ベクトルによって表現し
た場合、磁束予測値は表1のようになる。なお、表1に
おいて、K1は磁束検出フィルタ定数、共振周期、電源
電圧その他の回路定数によって決まる定数である。
Here, as described above, the upper arm of each phase,
Logic "1" and "0" for turning on the lower arm transistors
Switching function that associates the (S U, S V, S W) introduced, when expressed by the voltage vectors as shown in FIG. 8, the magnetic flux predicted value is as shown in Table 1. In Table 1, K 1 is a constant determined by the magnetic flux detection filter constant, the resonance period, the power supply voltage and other circuit constants.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】この表1の数式により求まる磁束予測値と
磁束指令値とをコンパレータ11により比較し、シフト
レジスタ12を介して次々回の共振現象期間に出力され
るスイッチングパターンを決定すると共に、図1におい
て説明したデータの流れに従ってインバータ部4を制御
する。この実施例によれば、1共振現象期間だけ先のゼ
ロ電圧期間開始時の磁束値を予測し、これを磁束指令値
と比較して次々回の共振現象期間に出力されるスイッチ
ングパターンを決定するため、1共振現象期間の磁束の
制御遅れの影響が相殺され、磁束リプルひいては出力電
流リプルを小さくすることができる。
The magnetic flux prediction value and the magnetic flux command value obtained by the mathematical formulas in Table 1 are compared by the comparator 11 to determine the switching pattern output during the next resonance phenomenon period via the shift register 12, and in FIG. The inverter unit 4 is controlled according to the data flow described. According to this embodiment, in order to predict the magnetic flux value at the start of the zero voltage period, which is one resonance phenomenon period ahead, and compare it with the magnetic flux command value to determine the switching pattern output in the next resonance phenomenon period. The influence of the magnetic flux control delay during one resonance phenomenon period is canceled out, and the magnetic flux ripple and thus the output current ripple can be reduced.

【0025】図3は第3の発明の実施例を示している。
この実施例は、制御量がインバータ部4の出力電流であ
るため、図1における電流検出器9を制御量検出器に用
いて電流検出値を得ている。予測演算器10bでは、電
流検出器9により得られる電流iU,V,Wと、次回の共振
現象期間に出力されるスイッチングパターンとに基づ
き、表2に示される次回のゼロ電圧期間開始時tn+1
おける各相ごとの電流予測値を演算する。なお、表2に
おいて、K2は共振周期、電流検出器ゲインその他の回
路定数によって決まる定数である。
FIG. 3 shows an embodiment of the third invention.
In this embodiment, since the control amount is the output current of the inverter unit 4, the current detector 9 in FIG. 1 is used as the control amount detector to obtain the current detection value. In the prediction calculator 10b, based on the current i U, V, W obtained by the current detector 9 and the switching pattern output in the next resonance phenomenon period, the next zero voltage period start time t shown in Table 2 is calculated. Calculate the predicted current value for each phase at n + 1 . In Table 2, K 2 is a constant determined by the resonance period, the current detector gain and other circuit constants.

【0026】[0026]

【表2】 [Table 2]

【0027】この表2の数式により求まる電流予測値と
電流指令値とをコンパレータ11により比較し、シフト
レジスタ12を介して次々回の共振現象期間に出力され
るスイッチングパターンを決定すると共に、図1におい
て説明したデータの流れに従ってインバータ部4を制御
する。この実施例によれば、1共振現象期間だけ先のゼ
ロ電圧期間開始時の出力電流値を予測し、これを電流指
令値と比較して次々回の共振現象期間に出力されるスイ
ッチングパターンを決定するため、1共振現象期間の電
流の制御遅れの影響が相殺され、出力電流リプルを小さ
くすることができる。
The predicted current value and the current command value obtained by the mathematical formulas in Table 2 are compared by the comparator 11 to determine the switching pattern output during the next resonance phenomenon period through the shift register 12, and in FIG. The inverter unit 4 is controlled according to the data flow described. According to this embodiment, the output current value at the start of the zero voltage period, which is one resonance phenomenon period ahead, is predicted, and this is compared with the current command value to determine the switching pattern output in the next resonance phenomenon period. Therefore, the influence of the control delay of the current during one resonance phenomenon period is canceled out, and the output current ripple can be reduced.

【0028】図4は第4の発明の実施例を示している。
この実施例は、制御量がインバータ部4の出力電圧であ
るため、制御量検出器は、相電圧の高周波成分を除去し
て基本波のみを抽出するローパスフィルタ8cにより構
成された電圧検出器8Cである。予測演算器10cで
は、電圧検出器8Cにより得られた相電圧vU,V,Wと、
次回の共振現象期間に出力されるスイッチングパターン
とに基づき、表3に示される次回のゼロ電圧期間開始時
n+1における各相ごとの電圧予測値を演算する。な
お、表3において、K3は電圧検出フィルタ定数、共振
周期その他の回路定数によって決まる定数である。
FIG. 4 shows an embodiment of the fourth invention.
In this embodiment, since the controlled variable is the output voltage of the inverter unit 4, the controlled variable detector is a voltage detector 8C constituted by a low-pass filter 8c that removes the high frequency component of the phase voltage and extracts only the fundamental wave. Is. In the prediction calculator 10c, the phase voltages v U, V, W obtained by the voltage detector 8C,
Based on the switching pattern output in the next resonance phenomenon period, the predicted voltage value for each phase at the start time t n + 1 of the next zero voltage period shown in Table 3 is calculated. In Table 3, K 3 is a constant determined by the voltage detection filter constant, the resonance period and other circuit constants.

【0029】[0029]

【表3】 [Table 3]

【0030】この表3の数式により求まる電圧予測値と
電圧指令値とをコンパレータ11により比較し、シフト
レジスタ12を介して次々回の共振現象期間に出力され
るスイッチングパターンを決定すると共に、図1におい
て説明したデータの流れに従ってインバータ部4を制御
する。この実施例によれば、1共振現象期間だけ先のゼ
ロ電圧期間開始時の出力電圧値を予測し、これを電圧指
令値と比較して次々回の共振現象期間に出力されるスイ
ッチングパターンを決定するため、1共振現象期間の電
圧の制御遅れの影響が相殺され、出力電流リプルを小さ
くすることができる。
The predicted voltage value and the voltage command value obtained by the mathematical formulas in Table 3 are compared by the comparator 11 to determine the switching pattern to be output during the next resonance phenomenon period via the shift register 12, and in FIG. The inverter unit 4 is controlled according to the data flow described. According to this embodiment, the output voltage value at the start of the zero voltage period, which is one resonance phenomenon period ahead, is predicted, and this is compared with the voltage command value to determine the switching pattern output in the next resonance phenomenon period. Therefore, the influence of the control delay of the voltage during one resonance phenomenon period is canceled out, and the output current ripple can be reduced.

【0031】なお、本発明は、直流リンク並列共振形イ
ンバータのほか、直流リンク並列共振形コンバータにも
適用することができる。
The present invention can be applied not only to the DC link parallel resonance type inverter but also to the DC link parallel resonance type converter.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、共振用コ
ンデンサのゼロ電圧期間開始時に、そのゼロ電圧期間終
了後の共振現象期間に出力されるスイッチングパターン
を用いて次回(1共振現象期間だけ先)のゼロ電圧期間
開始時の制御量(磁束または出力電流もしくは出力電
圧)を予測し、これを制御量指令値と比較して次々回の
共振現象期間に出力されるスイッチングパターンを決定
するため、従来における1共振現象期間の制御遅れの影
響が相殺され、制御量のリプルを低減して出力電流のリ
プルを小さくすることができる。
As described above, according to the present invention, at the start of the zero voltage period of the resonance capacitor, the switching pattern output during the resonance phenomenon period after the end of the zero voltage period is used for the next time (one resonance phenomenon period). To predict the control amount (magnetic flux or output current or output voltage) at the start of the zero voltage period, and compare this with the control amount command value to determine the switching pattern output during the next resonance phenomenon period. The influence of the control delay in the one resonance phenomenon period in the related art is canceled out, and the ripple of the control amount can be reduced to reduce the ripple of the output current.

【0033】また、本発明はスイッチングパターンの決
定方法に特徴を有するものであるが、従来技術との併用
によって共振現象期間中の高電圧、大電流を抑制する効
果も有する。
Although the present invention is characterized by the method of determining the switching pattern, it has the effect of suppressing the high voltage and the large current during the resonance phenomenon period when used in combination with the conventional technique.

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

【図1】第1の発明の一実施例を示す回路構成図であ
る。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of a first invention.

【図2】第2の発明の一実施例を示す回路構成図であ
る。
FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of a second invention.

【図3】第3の発明の一実施例を示す回路構成図であ
る。
FIG. 3 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of a third invention.

【図4】第4の発明の一実施例を示す回路構成図であ
る。
FIG. 4 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of a fourth invention.

【図5】直流リンク並列共振形インバータの主回路構成
図である。
FIG. 5 is a main circuit configuration diagram of a DC link parallel resonance type inverter.

【図6】図5における各部の電圧、電流波形図である。6 is a voltage and current waveform diagram of each part in FIG.

【図7】U相の磁束検出値及び磁束指令値の説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a U-phase magnetic flux detection value and a magnetic flux command value.

【図8】インバータの出力電圧ベクトル図である。FIG. 8 is an output voltage vector diagram of the inverter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 直流電源 2 共振用リアクトル 3 共振用コンデンサ 4 インバータ部 5 モータ 6,9 電流検出器 7 ゼロ電圧検出器 8 制御量検出器 8A 磁束検出器 8C 電圧検出器 8a 積分器 8c ローパスフィルタ 10,10a,10b,10c 予測演算器 11 コンパレータ 12 シフトレジスタ 13 初期電流指令値演算器 14 駆動パルス生成回路 1 DC power supply 2 Resonance reactor 3 Resonance capacitor 4 Inverter unit 5 Motor 6, 9 Current detector 7 Zero voltage detector 8 Control amount detector 8A Magnetic flux detector 8C Voltage detector 8a Integrator 8c Low-pass filter 10, 10a, 10b, 10c Prediction calculator 11 Comparator 12 Shift register 13 Initial current command value calculator 14 Drive pulse generation circuit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流リンク並列共振形電力変換器を構成
する共振用コンデンサのゼロ電圧期間と、このゼロ電圧
期間内に決定された変換器部のスイッチングパターンを
実際に出力する共振現象期間との間に、少なくとも一以
上の共振現象期間を有する直流リンク並列共振形電力変
換器の制御方法において、 ゼロ電圧期間に、そのゼロ電圧期間終了直後の共振現象
期間中に出力されるスイッチングパターンを用いて次回
のゼロ電圧期間開始時における変換器部の制御量を予測
し、この制御量予測値と制御量指令値とを比較してスイ
ッチングパターンを決定することを特徴とする直流リン
ク並列共振形電力変換器の制御方法。
1. A zero voltage period of a resonance capacitor that constitutes a DC link parallel resonance type power converter, and a resonance phenomenon period during which a switching pattern of the converter section determined within this zero voltage period is actually output. In the meantime, in the control method of the DC link parallel resonance type power converter having at least one or more resonance phenomenon periods, the switching pattern output during the resonance phenomenon period immediately after the end of the zero voltage period is used in the zero voltage period. DC link parallel resonance type power conversion characterized by predicting the control amount of the converter unit at the start of the next zero voltage period and comparing the control amount predicted value with the control amount command value to determine the switching pattern. Control method.
【請求項2】 請求項1記載の直流リンク並列共振形電
力変換器の制御方法において、 制御量を変換器部の出力電圧を積分した磁束とし、 ゼロ電圧期間に、そのゼロ電圧期間終了直後の共振現象
期間中に出力されるスイッチングパターンを用いて次回
のゼロ電圧期間開始時における出力電圧積分値としての
磁束を予測し、この磁束予測値と磁束指令値とを比較し
てスイッチングパターンを決定することを特徴とする直
流リンク並列共振形電力変換器の制御方法。
2. The method for controlling a DC link parallel resonance type power converter according to claim 1, wherein the controlled variable is a magnetic flux obtained by integrating the output voltage of the converter unit, and the control amount is set in a zero voltage period immediately after the end of the zero voltage period. The switching pattern output during the resonance phenomenon period is used to predict the magnetic flux as the output voltage integrated value at the start of the next zero voltage period, and the switching pattern is determined by comparing this predicted magnetic flux value with the magnetic flux command value. A method for controlling a DC link parallel resonance type power converter characterized by the above.
【請求項3】 請求項1記載の直流リンク並列共振形電
力変換器の制御方法において、 制御量を変換器部の出力電流とし、 ゼロ電圧期間に、そのゼロ電圧期間終了直後の共振現象
期間中に出力されるスイッチングパターンを用いて次回
のゼロ電圧期間開始時における出力電流を予測し、この
電流予測値と電流指令値とを比較してスイッチングパタ
ーンを決定することを特徴とする直流リンク並列共振形
電力変換器の制御方法。
3. The method of controlling a DC link parallel resonance type power converter according to claim 1, wherein a controlled variable is an output current of the converter unit, and during a zero voltage period during a resonance phenomenon period immediately after the end of the zero voltage period. DC link parallel resonance characterized by predicting the output current at the start of the next zero voltage period by using the switching pattern output to the controller and comparing the predicted current value with the current command value to determine the switching pattern. Type power converter control method.
【請求項4】 請求項1記載の直流リンク並列共振形電
力変換器の制御方法において、 制御量を変換器部の出力電圧とし、 ゼロ電圧期間に、そのゼロ電圧期間終了直後の共振現象
期間中に出力されるスイッチングパターンを用いて次回
のゼロ電圧期間開始時における出力電圧を予測し、この
電圧予測値と電圧指令値とを比較してスイッチングパタ
ーンを決定することを特徴とする直流リンク並列共振形
電力変換器の制御方法。
4. The method of controlling a DC link parallel resonance type power converter according to claim 1, wherein the controlled variable is an output voltage of the converter unit, and during the resonance phenomenon period immediately after the end of the zero voltage period during the zero voltage period. DC link parallel resonance characterized by predicting the output voltage at the start of the next zero voltage period by using the switching pattern output to the output and comparing the predicted voltage value with the voltage command value to determine the switching pattern. Type power converter control method.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008061494A (en) * 2006-08-04 2008-03-13 Gm Global Technology Operations Inc Method and system of pulse-width modulation (pwm) control for voltage power supply inverter minimizing current sampling error at electric drive
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