JPH0691751B2 - インバ−タの制御装置 - Google Patents
インバ−タの制御装置Info
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- JPH0691751B2 JPH0691751B2 JP61002876A JP287686A JPH0691751B2 JP H0691751 B2 JPH0691751 B2 JP H0691751B2 JP 61002876 A JP61002876 A JP 61002876A JP 287686 A JP287686 A JP 287686A JP H0691751 B2 JPH0691751 B2 JP H0691751B2
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- inverter
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はPWM制御方式のインバータに係り、特に交流出
力波形の正弦波化に好適なインバータの制御装置に関す
る。
力波形の正弦波化に好適なインバータの制御装置に関す
る。
インバータ装置は、誘導電動機制御用などに広く用いら
れているが、このとき、その交流出力の波形は極力、正
弦波形に近いことが望ましい。このため、特に、PWM制
御方式のインバータ装置では、そのPWM制御パルスの最
少パルス幅が充分に狭く得られるようにする必要があ
る。
れているが、このとき、その交流出力の波形は極力、正
弦波形に近いことが望ましい。このため、特に、PWM制
御方式のインバータ装置では、そのPWM制御パルスの最
少パルス幅が充分に狭く得られるようにする必要があ
る。
ところで、このインバータ装置は、例えば、第２図に示
すように、直流リアクトル４を介して６個の半導体素子
（逆阻止機能を有するGTOや、ダイオードとGTO或いはト
ランジスタの直列接続素子）51〜56からなる主スイッチ
ング回路５を直流電源１に接続したもので、これらの半
導体素子51〜56にPWM制御パルスを供給してスイッチン
グ動作させることにより、例えば、、誘導電動機７など
からなる負荷に三相交流電力を供給するようにしたもの
である。なお、この第２図は電流形インバータ装置の例
を示したもので、図中の６は過電圧抑制用のコンデンサ
である。
すように、直流リアクトル４を介して６個の半導体素子
（逆阻止機能を有するGTOや、ダイオードとGTO或いはト
ランジスタの直列接続素子）51〜56からなる主スイッチ
ング回路５を直流電源１に接続したもので、これらの半
導体素子51〜56にPWM制御パルスを供給してスイッチン
グ動作させることにより、例えば、、誘導電動機７など
からなる負荷に三相交流電力を供給するようにしたもの
である。なお、この第２図は電流形インバータ装置の例
を示したもので、図中の６は過電圧抑制用のコンデンサ
である。
しかして、このようなインバータ装置のPWM制御装置と
しては、例えば、昭和60年電気学会全国大会発表の論文
501−「電流形インバータの出力波形解析」上田 茂太
他３名−などによつて提案されているように、三角波
状の搬送波信号と、所要の波高値の正弦波形からなる変
調波信号とを比較し、その大小関係によつてPWM制御用
のパルスパターンを得る方式が従来から一般的であつ
た。
しては、例えば、昭和60年電気学会全国大会発表の論文
501−「電流形インバータの出力波形解析」上田 茂太
他３名−などによつて提案されているように、三角波
状の搬送波信号と、所要の波高値の正弦波形からなる変
調波信号とを比較し、その大小関係によつてPWM制御用
のパルスパターンを得る方式が従来から一般的であつ
た。
また、他方、このようなアナログ的な方式に代えて、マ
イクロコンピュータなどを用いてデジタル的に制御する
方式も提案されている。
イクロコンピュータなどを用いてデジタル的に制御する
方式も提案されている。
しかしながら、上記従来方式のうち、前者のアナログ的
な方式のものでは、その構成に搬送波発生回路、変調波
発生回路、比較回路などが必要で回路構成が複雑になる
ばかりか、このようなパルス制御装置をアナログ回路で
構成したのでは、周囲温度の変化や経年変化などによる
特性変化が著しく、安定した動作を得るのが困難である
という問題点がある。
な方式のものでは、その構成に搬送波発生回路、変調波
発生回路、比較回路などが必要で回路構成が複雑になる
ばかりか、このようなパルス制御装置をアナログ回路で
構成したのでは、周囲温度の変化や経年変化などによる
特性変化が著しく、安定した動作を得るのが困難である
という問題点がある。
他方、後者のマイクロコンピュータによるデジタル的な
方式のものでも、従来例の様に、その動作に上記したア
ナログ的な方式の場合と同様に搬送波信号と変調波信号
を利用する手方を採用したのでは、これらの信号の比較
のためにコンピュータの処理が常時拘束されてしまい、
他の処理がほとんど出来なくなつてしまうという問題点
がある。
方式のものでも、従来例の様に、その動作に上記したア
ナログ的な方式の場合と同様に搬送波信号と変調波信号
を利用する手方を採用したのでは、これらの信号の比較
のためにコンピュータの処理が常時拘束されてしまい、
他の処理がほとんど出来なくなつてしまうという問題点
がある。
また、この場合には、交流出力の波形を広い周波数範囲
にわたつて正弦波形化することは、その変調波発生回路
の構成上、ほとんど不可能に近く、そして、この結果、
この従来技術では、インバータの交流出力波形の正弦波
化を充分に得るのが困難で、例えば、インバータの負荷
として、第２図のように誘導電動機が接続された場合に
は、高周波による騒音やトルクリップルの発生が避けら
れないという問題点もあつた。
にわたつて正弦波形化することは、その変調波発生回路
の構成上、ほとんど不可能に近く、そして、この結果、
この従来技術では、インバータの交流出力波形の正弦波
化を充分に得るのが困難で、例えば、インバータの負荷
として、第２図のように誘導電動機が接続された場合に
は、高周波による騒音やトルクリップルの発生が避けら
れないという問題点もあつた。
本発明の目的は、上記従来例の問題点に対処し、マイク
ロコンピュータを用いながら充分に交流出力の正弦波化
が得られるようにしたインバータの制御装置を提供する
にある。
ロコンピュータを用いながら充分に交流出力の正弦波化
が得られるようにしたインバータの制御装置を提供する
にある。
上記目的は、インバータから得ようとしている多相の出
力波形の波高値に応じてPWM制御パルスのパルス幅を算
出するようにし、これにより、コンピュータの処理時間
の間に複数のPWM制御パルスを出力するようにして達成
される。
力波形の波高値に応じてPWM制御パルスのパルス幅を算
出するようにし、これにより、コンピュータの処理時間
の間に複数のPWM制御パルスを出力するようにして達成
される。
コンピュータの処理時間の間に複数のPWM制御パルスを
算出することにより、コンピュータの負荷を増加させる
ことなく、充分にパルス幅の狭いPWM制御パルスを発生
することができ、インバータの交流出力波形の正弦波化
を充分に得ることができる。
算出することにより、コンピュータの負荷を増加させる
ことなく、充分にパルス幅の狭いPWM制御パルスを発生
することができ、インバータの交流出力波形の正弦波化
を充分に得ることができる。
以下、本発明によるインバータの制御装置について、図
示の実施例により詳細に説明する。
示の実施例により詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例で、図において、１は直流電
源、２は周波数指令ω１ ＊の入力端子、３は位相指令θ
＊の入力端子、４は直流リアクトル、５は主スイッチン
グ回路、51〜56はスイッチング用の半導体素子となるト
ランジスタ、６は過電圧抑制用のコンデンサ、７はイン
バータの負荷となる誘導電動機、８はPWM制御パルスの
信号線、10は制御用のワンチツプマイクロコンピュータ
（以下、単にマイコンという）である。
源、２は周波数指令ω１ ＊の入力端子、３は位相指令θ
＊の入力端子、４は直流リアクトル、５は主スイッチン
グ回路、51〜56はスイッチング用の半導体素子となるト
ランジスタ、６は過電圧抑制用のコンデンサ、７はイン
バータの負荷となる誘導電動機、８はPWM制御パルスの
信号線、10は制御用のワンチツプマイクロコンピュータ
（以下、単にマイコンという）である。
また、マイコン10は、制御用の各種指令を取り込むため
の入力ポート101、内部バス102、プログラムやパルス幅
データテーブル等を格納するROM103、一時記憶やレジス
タとして用いられるRAM104、演算等を実行するALU105、
出力ポート106に所定のパルスパターン（事象）を出力
するために必要な事象の設定を行う事象設定レジスタ10
7、この事象をいつイネーブルにするかの時刻設定を行
う時刻設定レジスタ108、これら両設定レジスタ107,108
の内容を連結し保持する保持レジスタ109、この保持レ
ジスタ109に設定されたいく組かの設定データが順次、
サイクリックに格納される連想メモリ110、実際の時刻
を出力するタイマ111、このタイマ111による時刻と連想
メモリ110内の設定時刻内容とを比較し、これらが一致
したときに出力を発生する比較部112、この比較部112か
らのトリガを受け設定された事象を出力ポート106に出
力制御する実行コントローラ113などで構成される。
の入力ポート101、内部バス102、プログラムやパルス幅
データテーブル等を格納するROM103、一時記憶やレジス
タとして用いられるRAM104、演算等を実行するALU105、
出力ポート106に所定のパルスパターン（事象）を出力
するために必要な事象の設定を行う事象設定レジスタ10
7、この事象をいつイネーブルにするかの時刻設定を行
う時刻設定レジスタ108、これら両設定レジスタ107,108
の内容を連結し保持する保持レジスタ109、この保持レ
ジスタ109に設定されたいく組かの設定データが順次、
サイクリックに格納される連想メモリ110、実際の時刻
を出力するタイマ111、このタイマ111による時刻と連想
メモリ110内の設定時刻内容とを比較し、これらが一致
したときに出力を発生する比較部112、この比較部112か
らのトリガを受け設定された事象を出力ポート106に出
力制御する実行コントローラ113などで構成される。
次にこの実施例の動作について説明する。
第３図は出力ポート106に発生させる事象、つまりパル
スパターンを求める事象算出処理プログラムF1000の概
略フローチャートである。まずF1100で周波数指令ω１
＊、位相指令θ＊を入力ポート101から読み取る。勿論
このω１ ＊とθ＊もワンチツプマイコン10の内部で計算
する場合には、このF1100でのポート読み取りは不要と
なる。次にこの周波数指令ω１ ＊を一定時間Δt1ごとに
積分し、位相指令θ＊と加算して総合位相θＴを処理F1
200で求める。次に電気角360゜を60゜ごとに分けた６つ
のモードのうち、今回求めた総合位相θＴではどのモー
ドデノパルスパターンを出力すればよいか、つまり総合
位相θＴに応じて出力事象をF1300の処理で求める。な
お、総合位相θＴと６つのモードとの関係は後に詳述す
る。さらに最後に割込みインターバルΔt1間にパルスタ
ーンを変化させるまでの を総合位相θＴによるデータテーブルの参照によつて求
めておく処理をF1400で行う。
スパターンを求める事象算出処理プログラムF1000の概
略フローチャートである。まずF1100で周波数指令ω１
＊、位相指令θ＊を入力ポート101から読み取る。勿論
このω１ ＊とθ＊もワンチツプマイコン10の内部で計算
する場合には、このF1100でのポート読み取りは不要と
なる。次にこの周波数指令ω１ ＊を一定時間Δt1ごとに
積分し、位相指令θ＊と加算して総合位相θＴを処理F1
200で求める。次に電気角360゜を60゜ごとに分けた６つ
のモードのうち、今回求めた総合位相θＴではどのモー
ドデノパルスパターンを出力すればよいか、つまり総合
位相θＴに応じて出力事象をF1300の処理で求める。な
お、総合位相θＴと６つのモードとの関係は後に詳述す
る。さらに最後に割込みインターバルΔt1間にパルスタ
ーンを変化させるまでの を総合位相θＴによるデータテーブルの参照によつて求
めておく処理をF1400で行う。
従つて、この処理によつて２つのレジスタ107と108に設
定する事象内容と事象変化時刻の２項目が求まつたこと
になる。
定する事象内容と事象変化時刻の２項目が求まつたこと
になる。
次に、このようにして求めておいた２つの項目を出力ポ
ート制御用の連想メモリ110に設定する処理F2000を第４
図に示す。
ート制御用の連想メモリ110に設定する処理F2000を第４
図に示す。
まずF2100で６個のトランジスタに必要な事象設定と時
間設定が完了したかどうかを判断し、NOであればF2200
で該当する事象設定を行い、F2300で事象変化の時間設
定を行い処理を終る。
間設定が完了したかどうかを判断し、NOであればF2200
で該当する事象設定を行い、F2300で事象変化の時間設
定を行い処理を終る。
次にこれら２つの処理F1000とF2000がどのような時間経
過で起動されるかを第５図に示す。
過で起動されるかを第５図に示す。
事象設定処理F2000はΔt1ごとに生じるタイマ割込み200
0に同期して起動される。一方事象算出処理F1000はタイ
マ割込み2000に先立つて生じる第２のタイマ割込み1000
によつて起動され、F2000起動前に事象算出処理を完了
させる。事象算出処理F1000を事象設定処理F2000の直前
で完了させるようにしたのは最新データをF2000で使え
るようにしたためである。勿論タイマ割込み間隔分のむ
だ時間要素が入つてもよい場合には、F2000に引き続い
てF1000を行えばよい。その場合には割込み判定に要す
る時間が短くなるので割込み間隔Δt1を短く設定でき、
変換装置の高周波化が可能となる。
0に同期して起動される。一方事象算出処理F1000はタイ
マ割込み2000に先立つて生じる第２のタイマ割込み1000
によつて起動され、F2000起動前に事象算出処理を完了
させる。事象算出処理F1000を事象設定処理F2000の直前
で完了させるようにしたのは最新データをF2000で使え
るようにしたためである。勿論タイマ割込み間隔分のむ
だ時間要素が入つてもよい場合には、F2000に引き続い
てF1000を行えばよい。その場合には割込み判定に要す
る時間が短くなるので割込み間隔Δt1を短く設定でき、
変換装置の高周波化が可能となる。
従つて、この実施例によれば、所定事象と時刻の設定が
終れば、マイコン10内の連想メモリ110が出力ポート制
御を引き受けるので、主プロセツサ部は出力処理から解
放される。
終れば、マイコン10内の連想メモリ110が出力ポート制
御を引き受けるので、主プロセツサ部は出力処理から解
放される。
次に第６図を用いて処理F1300のパルスパターンの決定
について説明する。
について説明する。
この実施例におけるインバータ制御の場合には、電気角
60゜ごとにパルスパターンを変化させ、360゜で一巡す
る６組のモードをくり返すようにしている。そこで60゜
を区間とする６組のモードM1〜M6を総合位相θＴで選択
するようにした。そのフローチャートが第６図である。
なお、位相θＴが０゜〜360゜以外の領域に出た場合に
は360゜を加減算して領域内にθＴを引きもどす領域チ
エックをF1300の先頭で行っておく。
60゜ごとにパルスパターンを変化させ、360゜で一巡す
る６組のモードをくり返すようにしている。そこで60゜
を区間とする６組のモードM1〜M6を総合位相θＴで選択
するようにした。そのフローチャートが第６図である。
なお、位相θＴが０゜〜360゜以外の領域に出た場合に
は360゜を加減算して領域内にθＴを引きもどす領域チ
エックをF1300の先頭で行っておく。
次に第７図にモードM1〜M6のそれぞれの場合で、期間Δ
t1の間、、常時点弧させておくトランジスタ、事象発生
までの間点弧させ、その後、消弧させるトランジスタ、
事象発生までの間、消弧させておき、その後、点弧させ
るトランジスタの各組み合わせを示す。従つて位相θＴ
がわかればモードがわかり、消点弧させるべきトランジ
スタが特定できることになり、この時点（F1300の処理
が終つた時点）でまだわからないのは、いつ消点弧を行
うかということだけになる。
t1の間、、常時点弧させておくトランジスタ、事象発生
までの間点弧させ、その後、消弧させるトランジスタ、
事象発生までの間、消弧させておき、その後、点弧させ
るトランジスタの各組み合わせを示す。従つて位相θＴ
がわかればモードがわかり、消点弧させるべきトランジ
スタが特定できることになり、この時点（F1300の処理
が終つた時点）でまだわからないのは、いつ消点弧を行
うかということだけになる。
ここで点弧についてはたとえば事象設定の際にレジスタ
に“1"を、消弧については“0"を設定するという具合に
それぞれのトランジスタに出力指定を行うことを意味す
る。
に“1"を、消弧については“0"を設定するという具合に
それぞれのトランジスタに出力指定を行うことを意味す
る。
第８図では事象を変化させる時間を求める処理（第３図
のF1400）について説明する。結論的にいえば正弦波出
力に近い波形が得られればよいのであるからこの実施例
では位相θＴに応じてsinθＴと120゜位相ずれのあるsi
n（θＴ−120゜）,sin（θＴ−240゜）の波高値の比に
割込み間隔Δt1を分配する方式を用いた。つまり第１お
よび第２の事象発生（パルスパターンを変化させるこ
と）までの時間 を位相θＴの関数として下式で求めてテーブル化してお
き、位相θＴで検索するのである。
のF1400）について説明する。結論的にいえば正弦波出
力に近い波形が得られればよいのであるからこの実施例
では位相θＴに応じてsinθＴと120゜位相ずれのあるsi
n（θＴ−120゜）,sin（θＴ−240゜）の波高値の比に
割込み間隔Δt1を分配する方式を用いた。つまり第１お
よび第２の事象発生（パルスパターンを変化させるこ
と）までの時間 を位相θＴの関数として下式で求めてテーブル化してお
き、位相θＴで検索するのである。
なお、この実施例では、電流形インバータの例を示して
おり、従つて、インバータは単に波形を正弦波にするた
めのスイッチとして動作するだけでよいのでデータテー
ブルの加工は不要というメリットがある。電圧形インバ
ータに適用する場合にはテーブル検索後、振幅等を考慮
したデータ加工を行う必要がある。
おり、従つて、インバータは単に波形を正弦波にするた
めのスイッチとして動作するだけでよいのでデータテー
ブルの加工は不要というメリットがある。電圧形インバ
ータに適用する場合にはテーブル検索後、振幅等を考慮
したデータ加工を行う必要がある。
第９図に動作モードとトランジスタ51〜56に与えられる
ポート出力信号S51〜S56の一例を示す。
ポート出力信号S51〜S56の一例を示す。
モードに電気角上のばらつきがあるのは、周波数指令ω
１ ＊に対してタイマ割込み間隔Δt1が非同期であるため
生じたものであり、これをなくすにはω１ ＊に応じてΔ
t1を可変となるような制御をかければよい。
１ ＊に対してタイマ割込み間隔Δt1が非同期であるため
生じたものであり、これをなくすにはω１ ＊に応じてΔ
t1を可変となるような制御をかければよい。
次に、それではこの図のモード１のはじめの部分を例に
とつて具体化した事象設定処理のフローチャートを第10
図に示す。なお、前述のように、第４図では概略説明の
ためループ構成で説明したが、実際には第10図に示すよ
うに直列的に流れる処理としている。
とつて具体化した事象設定処理のフローチャートを第10
図に示す。なお、前述のように、第４図では概略説明の
ためループ構成で説明したが、実際には第10図に示すよ
うに直列的に流れる処理としている。
この第10図のフローチャートは第９図の時点t0からt0＋
Δt1までの１つのタイマ割込み期間用の事象設定処理を
示したもので、まず、時点t0で割込みが生じると、F241
0でこのモード１では常時点弧するトランジスタ55（第
７図参照）と第１の事象発生までの間点弧するトランジ
スタ53にすぐに点弧信号が発生するように事象セットと
時刻セツトをそれぞれのトランジスタについて２組のセ
ツトを行う。すなわち、トランジスタ55と53に対応する
ポート３と５に“1"を発生するよう事象セツトを行い、
次に時刻セツトとして今の時刻t0に所定時間tdを加えて
所定レジスタにセツトする。このとき、すぐに点弧する
のであるから、この時間tdとしては可能な限り小さな値
を選ぶ必要がある。これによつて事象と時刻が連想メモ
リ110にセットされ、以後、スケジュール的にtd経過
後、トランジスタ55と53“1"信号が出力されることにな
る。
Δt1までの１つのタイマ割込み期間用の事象設定処理を
示したもので、まず、時点t0で割込みが生じると、F241
0でこのモード１では常時点弧するトランジスタ55（第
７図参照）と第１の事象発生までの間点弧するトランジ
スタ53にすぐに点弧信号が発生するように事象セットと
時刻セツトをそれぞれのトランジスタについて２組のセ
ツトを行う。すなわち、トランジスタ55と53に対応する
ポート３と５に“1"を発生するよう事象セツトを行い、
次に時刻セツトとして今の時刻t0に所定時間tdを加えて
所定レジスタにセツトする。このとき、すぐに点弧する
のであるから、この時間tdとしては可能な限り小さな値
を選ぶ必要がある。これによつて事象と時刻が連想メモ
リ110にセットされ、以後、スケジュール的にtd経過
後、トランジスタ55と53“1"信号が出力されることにな
る。
なお、ここで所定時間tdを付加しているのは、次の理由
による。すなわち、事象を連想メモリ110にセットし、
それから読み出されるまでにはいくらかの時間が必然的
に経過してしまう。従つて、この時間tdを付加しないで
今の時刻t0をセットしたのでは、もはや比較器112での
一致は得られず、この事象を出力ポート106に与えるこ
とは不可能になつてしまうからである。
による。すなわち、事象を連想メモリ110にセットし、
それから読み出されるまでにはいくらかの時間が必然的
に経過してしまう。従つて、この時間tdを付加しないで
今の時刻t0をセットしたのでは、もはや比較器112での
一致は得られず、この事象を出力ポート106に与えるこ
とは不可能になつてしまうからである。
F2420では位相指令θ＊の急変等で動作モードが前回と
変わつたことを想定して、このモードでは消弧状態にあ
るべきトランジスタの消弧確認処理を行う。処理はF241
0と同様連想メモリ110を用いるが、ここでは事象が消弧
であるのでポート1,2,4,6に“0"を発生するよう事象セ
ツトを行う。
変わつたことを想定して、このモードでは消弧状態にあ
るべきトランジスタの消弧確認処理を行う。処理はF241
0と同様連想メモリ110を用いるが、ここでは事象が消弧
であるのでポート1,2,4,6に“0"を発生するよう事象セ
ツトを行う。
次に時点 でトランジスタ53が消弧するようなスケジュール処理を
F2430で行う。事象はポート３に“0"出力であり、時刻
は をセツトする。仮にtdがある程度大きな値であれば、こ
の時点で同一タイマ槍込み内で１つの出力ポートについ
て複数の事象が時刻をへだててスケジュールされたこと
になる。
F2430で行う。事象はポート３に“0"出力であり、時刻
は をセツトする。仮にtdがある程度大きな値であれば、こ
の時点で同一タイマ槍込み内で１つの出力ポートについ
て複数の事象が時刻をへだててスケジュールされたこと
になる。
さらにF2440ではトランジスタ53の消弧に代わつてトラ
ンジスタ51の点弧スケジュール設定が行われる。
ンジスタ51の点弧スケジュール設定が行われる。
なおここではトランジスタ53の消弧とトランジスタ51の
点弧を同一時刻としたが、過電圧防止として電流形イン
バータでは“1"期間をラツプさせ、電圧形では非ラツプ
期間を作るため の時間をF2430とF2440で変える考慮も可能である。
点弧を同一時刻としたが、過電圧防止として電流形イン
バータでは“1"期間をラツプさせ、電圧形では非ラツプ
期間を作るため の時間をF2430とF2440で変える考慮も可能である。
次に、第２の事象発生点 でトランジスタ51を消弧するスケジュール（F2450）、
トランジスタ52を点弧するスケジュール（F2460）を引
きつづいて行う。
トランジスタ52を点弧するスケジュール（F2460）を引
きつづいて行う。
このように、以上の実施例では、位相θＴの算出、θＴ
に基づいて消点弧すべきトランジスタを決定し、さらに
θＴによつて消点弧する時間を決定し、最後な消点弧す
べきトランジスタとその時刻を対にしてスケジュールを
組むという処理を所定時間Δt1ごとに行うようにしてお
り、従つて、この一連の処理により従来の搬送波と変調
波との比較による方式とくらべマイクロプロセッサ（AL
U）が常時比較に拘束されるというような不具合がなく
なるばかりか、出力波形の正弦波化という制御上の効果
をも発生させることができる。
に基づいて消点弧すべきトランジスタを決定し、さらに
θＴによつて消点弧する時間を決定し、最後な消点弧す
べきトランジスタとその時刻を対にしてスケジュールを
組むという処理を所定時間Δt1ごとに行うようにしてお
り、従つて、この一連の処理により従来の搬送波と変調
波との比較による方式とくらべマイクロプロセッサ（AL
U）が常時比較に拘束されるというような不具合がなく
なるばかりか、出力波形の正弦波化という制御上の効果
をも発生させることができる。
なお以上の説明では電動機のベクトル制御を考慮して周
波数指令ω１ ＊と位相指令θ＊を用いて総合位相指令θ
Ｔを算出した実施例について示したが、単にインバータ
周波数指令ω１ ＊のみを与えるだけでよいような場合に
はω１ ＊を省略しθＴは θＴ＝Σω１ ＊Δｔ より算出したものを用いても本発明の本質は損われな
い。
波数指令ω１ ＊と位相指令θ＊を用いて総合位相指令θ
Ｔを算出した実施例について示したが、単にインバータ
周波数指令ω１ ＊のみを与えるだけでよいような場合に
はω１ ＊を省略しθＴは θＴ＝Σω１ ＊Δｔ より算出したものを用いても本発明の本質は損われな
い。
また、この実施例では第８図に示したテーブルを少なく
するために60゜区間のみとしたが、これを360゜に拡大
すればテーブルの量は増えるが、θＴを60゜区間に換算
して消点弧時間を求める手間がなくなるという効果があ
る。
するために60゜区間のみとしたが、これを360゜に拡大
すればテーブルの量は増えるが、θＴを60゜区間に換算
して消点弧時間を求める手間がなくなるという効果があ
る。
また、事象設定処理F2000内のスケジュール処理に第１
図ではワンチツプマイコン内のプログラマブルI/O機能
を利用したが、ポートが不足する場合、あるいはポート
出力信号のチエツク等でワンチツプマイコン内のプログ
ラマブルI/Oが用いられない場合には、同等の機能を有
する外付け周辺I/Oを用いても同等の効果が得られるの
は言うまでもない。
図ではワンチツプマイコン内のプログラマブルI/O機能
を利用したが、ポートが不足する場合、あるいはポート
出力信号のチエツク等でワンチツプマイコン内のプログ
ラマブルI/Oが用いられない場合には、同等の機能を有
する外付け周辺I/Oを用いても同等の効果が得られるの
は言うまでもない。
なお、ここではタイマ割込み間隔Δt1の変化については
詳細に述べなかつたが、素子の温度上昇などの外部要因
によつてスイツチング周波数を変化させる必要がある用
途に対しては、それらの変化に比例して を変化させるようなルーチン追加するだけでΔt1の可変
に対しても応じることができる。
詳細に述べなかつたが、素子の温度上昇などの外部要因
によつてスイツチング周波数を変化させる必要がある用
途に対しては、それらの変化に比例して を変化させるようなルーチン追加するだけでΔt1の可変
に対しても応じることができる。
さらに、ここでは３相出力のそれぞれの正弦波の波高値
の比に按扮する例で本発明を説明したが、たとえば波形
は台形でもよいからトランジスタのスイッチング回数を
下げたいというような場合には、２相分の正弦波の波高
値の比にΔt1を按分するようにしてもよい。このように
すれば出力波形は電気角60゜ごとに正弦波からはズレて
台形波状となるものの、短絡パルスによるスイッチング
回数が減るためにトランジスタの温度上昇を抑制できる
という効果がある。
の比に按扮する例で本発明を説明したが、たとえば波形
は台形でもよいからトランジスタのスイッチング回数を
下げたいというような場合には、２相分の正弦波の波高
値の比にΔt1を按分するようにしてもよい。このように
すれば出力波形は電気角60゜ごとに正弦波からはズレて
台形波状となるものの、短絡パルスによるスイッチング
回数が減るためにトランジスタの温度上昇を抑制できる
という効果がある。
さらに同一システム内でたとえば正弦波化が強く要求さ
れる領域では３相分の正弦波を用いた按分処理を行い、
それ以外の領域ではトランジスタの温度上昇抑制を目的
に２相分の正弦波を用いて按分処理をするように構成す
れば、システムとして効果的なパルス制御を実現でき
る。
れる領域では３相分の正弦波を用いた按分処理を行い、
それ以外の領域ではトランジスタの温度上昇抑制を目的
に２相分の正弦波を用いて按分処理をするように構成す
れば、システムとして効果的なパルス制御を実現でき
る。
本発明によれば、マイコン制御によるデイジタル制御方
式のPWMインバータの出力波形を容易に正弦波化するこ
とができるので、従来技術の問題点に充分に対処でき、
負荷として誘導電動機が接続された場合にも電磁騒音，
トルクリツプルなどを著じるしく低減できる効果があ
る。
式のPWMインバータの出力波形を容易に正弦波化するこ
とができるので、従来技術の問題点に充分に対処でき、
負荷として誘導電動機が接続された場合にも電磁騒音，
トルクリツプルなどを著じるしく低減できる効果があ
る。
第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図，第２図は
電流形インバータ装置の一例を示す回路図，第３図は事
象算出処理を示すフローチャート，第４図は事象設定処
理を示すフローチャート，第５図は割込みタイミングの
説明図，第６図はモード選択処理を示すフローチャー
ト，第７図はモードの説明図，第８図は時間設定の説明
図，第９図はPWM制御パルスの一例を示すタイムチャー
ト，第10図は事象設定処理を示すフローチャートであ
る。 ４……直流リアクトル,5……主スイツチング回路,51〜5
6……トランジスタ,10……マイコン,101……入力ポー
ト,102……内部バス,103……ROM,104……RAM,105……AL
U,106……出力ポート,107……事象設定レジスタ,108…
…時刻設定レジスタ,109……保持レジスタ,110……連想
メモリ,111……タイマ,112……比較部,113……実行コン
トローラ。
電流形インバータ装置の一例を示す回路図，第３図は事
象算出処理を示すフローチャート，第４図は事象設定処
理を示すフローチャート，第５図は割込みタイミングの
説明図，第６図はモード選択処理を示すフローチャー
ト，第７図はモードの説明図，第８図は時間設定の説明
図，第９図はPWM制御パルスの一例を示すタイムチャー
ト，第10図は事象設定処理を示すフローチャートであ
る。 ４……直流リアクトル,5……主スイツチング回路,51〜5
6……トランジスタ,10……マイコン,101……入力ポー
ト,102……内部バス,103……ROM,104……RAM,105……AL
U,106……出力ポート,107……事象設定レジスタ,108…
…時刻設定レジスタ,109……保持レジスタ,110……連想
メモリ,111……タイマ,112……比較部,113……実行コン
トローラ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飛田 敏光 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 (72)発明者 高橋 秀明 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内 (72)発明者 上田 茂太 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 (56)参考文献 特開 昭59−185169（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】直流電力を多相交流電力に変換するインバ
ータの主スイッチング素子に対するPWM制御パルスを制
御指令に応じて発生させるようにしたインバータの制御
装置において、 上記インバータの出力に発生させるべき多相交流電力の
半周期よりも十分に短かいほぼ一定時間幅の所定周期毎
に、PWMパルス発生処理を起動させる手段と、 この起動手段に応動して、上記多相交流における上記所
定周期の存在する位相に応じて、その所定周期内におい
て少なくとも１回オンオフする各相スイッチング素子の
点弧順序を決定する手段と、 上記起動手段に応動して、該当所定周期内での各相スイ
ッチング素子のオンオフ時刻をそれぞれ決定する手段
と、 これらの決定された上記点弧順序と時刻に応じて上記所
定の周期の間に複数のPWM制御パルスを発生する手段と が設けられていることを特徴とするインバータの制御装
置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、 上記PWM制御パルスを発生する手段が、テーブル検索処
理を含むように構成されていることを特徴とするインバ
ータの制御装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項において、 上記所定の周期は、上記インバータの出力周波数と無関
係に一定の時間間隔に保たれるように構成されているこ
とを特徴とするインバータの制御装置。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項において、 上記オンオフ時刻をそれぞれ決定する手段は、上記各所
定の周期の位相における各相出力電圧の大きさに応じて
該当する所定周期における各相のスイッチング素子のオ
ンオフ時刻を決定する手段を備えていることを特徴とす
るインバータの制御装置。 - 【請求項５】特許請求の範囲第４項において、 上記オンオフ時刻を決定する手段は、該当所定周期が存
在する位相上での上記各相出力電圧の大きさに応じて、
該当する所定周期を按分するように、各相のスイッチン
グ素子のオンオフ時刻を決定する手段を備えていること
を特徴とするインバータの制御装置。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61002876A JPH0691751B2 (ja) | 1986-01-11 | 1986-01-11 | インバ−タの制御装置 |
| GB8700060A GB2186127B (en) | 1986-01-11 | 1987-01-05 | Apparatus for controlling power transducers |
| CA000527072A CA1280463C (en) | 1986-01-11 | 1987-01-09 | Apparatus for controlling power transducers of the pulse width modulation (pwm) control type |
| KR1019870000131A KR910009762B1 (ko) | 1986-01-11 | 1987-01-10 | Pwm 제어형 전력변환기의 제어장치 |
| CN87100105A CN1010363B (zh) | 1986-01-11 | 1987-01-10 | 脉宽调制控制型电力转换器控制装置 |
| US07/002,199 US4829416A (en) | 1986-01-11 | 1987-01-12 | Apparatus for controlling power transducers of the pulse width modulation (PWM) control type |
| DE19873700690 DE3700690A1 (de) | 1986-01-11 | 1987-01-12 | Vorrichtung zum steuern eines leistungswandlers |
| SG44590A SG44590G (en) | 1986-01-11 | 1990-06-22 | Apparatus for controlling power transducers |
| HK694/90A HK69490A (en) | 1986-01-11 | 1990-09-06 | Apparatus for controlling power transducers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61002876A JPH0691751B2 (ja) | 1986-01-11 | 1986-01-11 | インバ−タの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62163577A JPS62163577A (ja) | 1987-07-20 |
| JPH0691751B2 true JPH0691751B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=11541552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61002876A Expired - Fee Related JPH0691751B2 (ja) | 1986-01-11 | 1986-01-11 | インバ−タの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0691751B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0793823B2 (ja) * | 1988-02-01 | 1995-10-09 | 株式会社日立製作所 | 電圧形インバータのｐｗｍ制御装置 |
| JPH0787698B2 (ja) * | 1989-03-13 | 1995-09-20 | 株式会社日立製作所 | 電力変換器の制御装置及びエレベーター装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59185169A (ja) * | 1983-04-01 | 1984-10-20 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | パルス幅変調方式インバータの制御装置 |
-
1986
- 1986-01-11 JP JP61002876A patent/JPH0691751B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62163577A (ja) | 1987-07-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |