JPH0720396B2 - Inverter modulation method - Google Patents

Inverter modulation method

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JPH0720396B2
JPH0720396B2 JP1128899A JP12889989A JPH0720396B2 JP H0720396 B2 JPH0720396 B2 JP H0720396B2 JP 1128899 A JP1128899 A JP 1128899A JP 12889989 A JP12889989 A JP 12889989A JP H0720396 B2 JPH0720396 B2 JP H0720396B2
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frequency
carrier
wave
output voltage
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秀夫 小尾
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、例えば電気車駆動用のVVVFインバータ(可
変電圧可変周波数のインバータ)の変調方法に関し、特
に三相誘導電動機のモータ電流ピークを抑制したインバ
ータ変調方法に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a modulation method of a VVVF inverter (inverter of variable voltage variable frequency) for driving an electric vehicle, for example, and particularly suppresses a motor current peak of a three-phase induction motor. The present invention relates to the inverter modulation method.

[従来の技術] 第3図は一般的な電気車駆動用のVVVFインバータ装置の
主回路構成を示す回路図であり、図において、架線(2
0)は、パンタグラフ(21)、スイッチ(22)、リアク
トル(23)及びコンデンサ(24)を介してVVVFインバー
タ(25)に直流電力を供給しており、VVVFインバータ
(25)からの交流の出力電圧は、電気車駆動用の三相誘
導電動機(26)に印加されている。
[Prior Art] FIG. 3 is a circuit diagram showing a main circuit configuration of a general VVVF inverter device for driving an electric vehicle.
0) supplies DC power to the VVVF inverter (25) via the pantograph (21), switch (22), reactor (23) and capacitor (24), and outputs AC voltage from the VVVF inverter (25). The voltage is applied to a three-phase induction motor (26) for driving an electric vehicle.

常閉のスイッチ(22)はVVVFインバータ(25)に対する
給電を適宜切り離すことができるようになっている。
又、リアクトル(23)及びコンデンサ(24)は逆L字形
のフィルタを構成しており、VVVFインバータ(25)の主
回路は、GTOなどの電力用半導体素子(25u)〜(25z)
により構成されている。
The normally closed switch (22) can appropriately disconnect the power supply to the VVVF inverter (25).
Further, the reactor (23) and the capacitor (24) form an inverted L-shaped filter, and the main circuit of the VVVF inverter (25) is a power semiconductor device (25u) to (25z) such as GTO.
It is composed by.

次に、第3図に示した一般的なVVVFインバータ装置の動
作について説明する。
Next, the operation of the general VVVF inverter device shown in FIG. 3 will be described.

架線(20)からパンタグラフ(21)を介して給電された
直流電圧は、コンデンサ(24)の両端間の直流電圧Edと
してVVVFインバータ(25)に供給される。VVVFインバー
タ(25)内の電力用半導体素子(25u)〜(25z)は、図
示しない制御回路からのPWM信号によりオンオフ制御さ
れ、VVVFによってパルス幅変調された交流の出力電圧を
生成する。この出力電圧により、三相誘導電動機(26)
は、運転指令に基づく所定回転数で駆動され、電気車を
加減速制御することができる。
The DC voltage supplied from the overhead wire (20) through the pantograph (21) is supplied to the VVVF inverter (25) as a DC voltage Ed across the capacitor (24). The power semiconductor elements (25u) to (25z) in the VVVF inverter (25) are on / off controlled by a PWM signal from a control circuit (not shown), and generate an AC output voltage whose pulse width is modulated by VVVF. With this output voltage, three-phase induction motor (26)
Is driven at a predetermined rotation speed based on a driving command, and the electric vehicle can be accelerated / decelerated.

このとき、VVVFインバータ(25)の出力電圧を制御する
PWM信号は、制御回路内において、変調波と搬送波とを
比較することにより生成される。又、搬送波周波数fCH
は、出力電圧の周波数即ちインバータ周波数fINに応じ
て変化し、インバータ周波数fINの一周期中に対応するP
WM信号のパルス数をPとすれば、 fCH=fIN×P で表わされる。
At this time, control the output voltage of the VVVF inverter (25)
The PWM signal is generated in the control circuit by comparing the modulated wave and the carrier wave. Also, carrier frequency f CH
Changes according to the frequency of the output voltage, that is, the inverter frequency f IN , and corresponds to P during one period of the inverter frequency f IN.
If the pulse number of the WM signal is P, then f CH = f IN × P.

次に、このようなPWM信号を得るための従来のインバー
タ変調方法について説明する。
Next, a conventional inverter modulation method for obtaining such a PWM signal will be described.

第4図〜第7図は、例えば「IEEE IPEC−Tokyo′83(第
1587頁〜第1598頁)」の、「直接デジタル制御されるPW
MGTOインバータ(DIRECT DIGITAL CONTROLLED PWM GT
O INVERTER)」(特に、第1592頁及び第1594頁の、Fig.
6及びFig.8〜10参照)に記載された、従来のインバータ
変調方法を示す説明図である。この場合、搬送波周波数
fCHは、インバータ周波数fINに対して同期モードで変化
している。
4 to 7 show, for example, "IEEE IPEC-Tokyo'83 (Fig.
Pp. 1587 to pp. 1598) "," PW digitally controlled directly "
MGTO Inverter (DIRECT DIGITAL CONTROLLED PWM GT
O INVERTER) '' (especially on pages 1592 and 1594, Fig.
6 and FIGS. 8 to 10) are explanatory diagrams showing a conventional inverter modulation method. In this case, the carrier frequency
f CH is changing in the synchronous mode with respect to the inverter frequency f IN .

第4図は搬送波C及び変調波Mに基づいて生成されたPW
M信号によりパルス状の出力電圧Voを得るための基本動
作を示す説明図である。まず、制御回路において、三角
波の搬送波C及び正弦波の変調波Mのそれぞれの大きさ
が比較され、 C>M となる区間に対応したパルス幅τのPWM信号を連続的に
生成する。PWM信号は、変調波Mの大きさによってパル
ス幅τが変化し、又、搬送波Cの周波数によって、イン
バータ周波数fINの一周期分に対応するパルス数Pが変
化する。このPWM信号により、電力用半導体素子(25u)
〜(25z)のオンオフが切換えられ、VVVFインバータ(2
5)の出力電圧Voは、パルス幅τの区間だけ直流電圧レ
ベルEdから零レベルに落ちるパルス電圧となる。従っ
て、三相誘導電動機(26)に対する最終的な出力電圧Vo
の大きさは、PWM信号のパルス幅τの変化に応じた所望
の値となる。
FIG. 4 shows PW generated based on carrier wave C and modulated wave M.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a basic operation for obtaining a pulsed output voltage Vo by an M signal. First, in the control circuit, the magnitudes of the triangular wave carrier C and the sine wave modulated wave M are compared, and a PWM signal having a pulse width τ corresponding to the section where C> M is continuously generated. The pulse width τ of the PWM signal changes depending on the magnitude of the modulation wave M, and the number of pulses P corresponding to one cycle of the inverter frequency f IN changes depending on the frequency of the carrier wave C. With this PWM signal, power semiconductor device (25u)
~ (25z) is switched on and off, and VVVF inverter (2
The output voltage Vo of 5) is a pulse voltage that drops from the DC voltage level Ed to zero level only in the section of the pulse width τ. Therefore, the final output voltage Vo for the three-phase induction motor (26) is
Has a desired value according to the change of the pulse width τ of the PWM signal.

即ち、変調波周波数fMがインバータ周波数fINと一致す
るように変調波Mの位相を決定するが、このとき、搬送
波Cのピーク値に対する変調波Mのピーク値の大きさA
(0≦A≦1)を変化させることにより、PWM信号のパ
ルス幅τを変化させて出力電圧Voの実効値を変化させる
ことができる。又、搬送波周波数fCHにより、インバー
タ周波数fINの一周期中のPWM信号のパルス数Pを決定す
ることができる。
That is, the phase of the modulation wave M is determined so that the modulation wave frequency f M matches the inverter frequency f IN . At this time, the peak value A of the modulation wave M with respect to the peak value of the carrier C is A.
By changing (0 ≦ A ≦ 1), the pulse width τ of the PWM signal can be changed to change the effective value of the output voltage Vo. Further, the carrier frequency f CH can determine the number P of pulses of the PWM signal in one cycle of the inverter frequency f IN .

第5図はインバータ周波数fINに対する搬送波周波数fCH
の変化を示す説明図であり、ここでは、直流電圧Edが15
00Vの場合を例にとっている。図において、搬送波周波
数fCHは、インバータ周波数fINに対応して増加するが、
インバータ周波数fINの増加と共に一周期分のパルス数
Pを51、27、15、9、5、3と、順次切換えながら段階
的に減少させ、最終的に、120゜通電による1パルスモ
ードの非変調状態となる。この場合、搬送波周波数fCH
がインバータ周波数fINに対し同期モードであるため、
インバータ周波数fINの一周期に関するPWM信号のパルス
幅τの変化を対象にするため、パルス数Pは奇数に設定
されている。又、パルス数Pが段階的に切換わるため、
切換時に搬送波周波数fCHは最大値(550Hz程度)から30
0Hz程度に急減している。
Fig. 5 shows the carrier frequency f CH for the inverter frequency f IN
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a change of the DC voltage Ed in FIG.
The case of 00V is taken as an example. In the figure, the carrier frequency f CH increases corresponding to the inverter frequency f IN ,
With the increase of the inverter frequency f IN, the number of pulses P for one cycle is gradually changed while switching sequentially to 51, 27, 15, 9, 5, 3 and finally, the non-pulse of the 1 pulse mode by energizing 120 ° The modulation state is set. In this case, carrier frequency f CH
Is a synchronous mode for the inverter frequency f IN ,
The number of pulses P is set to an odd number in order to change the pulse width τ of the PWM signal for one cycle of the inverter frequency f IN . Also, since the pulse number P is switched stepwise,
The carrier frequency f CH from the maximum value (about 550 Hz) at the time of switching is 30
It is rapidly decreasing to around 0Hz.

第6図はインバータ周波数fINに対する変調波Mの大き
さAの変化を示す説明図であり、直流電圧Edを900V、15
00V及び1900Vに変化させた場合の変調波Mの大きさAの
特性を示している。図において、変調波Mの大きさAは
インバータ周波数fINに応じて高くなるが、直流電圧Ed
が変化すると、 出力電圧Voのパルス電圧高さも変化す
るので、インバータ周波数fINに対する変調波Mの大き
さAの上昇率が変化する。従って、変調波Mの大きさA
は、直流電圧Edに反比例し、直流電圧Edが低い場合には
インバータ周波数fINの低い側の特性に移動し、直流電
圧Edが高い場合にはインバータ周波数fINの高い側の特
性に移動している。尚、変調波Mの大きさAが1.0の状
態は、パルス数Pが1の非変調状態を表わしている。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing changes in the magnitude A of the modulated wave M with respect to the inverter frequency f IN , in which the DC voltage Ed is 900 V, 15
The characteristic of the magnitude A of the modulated wave M when changed to 00V and 1900V is shown. In the figure, the magnitude A of the modulated wave M increases according to the inverter frequency f IN , but the DC voltage Ed
Changes, the pulse voltage height of the output voltage Vo also changes, so the rate of increase of the magnitude A of the modulated wave M with respect to the inverter frequency f IN changes. Therefore, the magnitude A of the modulated wave M
Is inversely proportional to the DC voltage Ed, and when the DC voltage Ed is low, it moves to the characteristic of the low side of the inverter frequency f IN , and when the DC voltage Ed is high, it moves to the characteristic of the high side of the inverter frequency f IN. ing. The state in which the magnitude A of the modulated wave M is 1.0 represents the non-modulated state in which the pulse number P is 1.

第7図は第5図の搬送波周波数特性の変調により三相誘
導電動機(26)に流れるモータ電流ピークIMPを示す説
明図である。図において、一点鎖線で示す基本波モータ
電流ピーク(約、650A)に対して最大値は1050A程度で
あり、モータ電流ピークIMPの変動は約1.6倍となる。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a motor current peak I MP flowing in the three-phase induction motor (26) due to the modulation of the carrier frequency characteristic of FIG. In the figure, the maximum value is about 1050 A with respect to the fundamental wave motor current peak (about 650 A) shown by the one-dot chain line, and the fluctuation of the motor current peak I MP is about 1.6 times.

このように、モータ電流ピークIMPの変動が大きいと、
電力用半導体素子(25u)〜(25z)に過電流が流れるた
め、VVVFインバータ(25)の容量を増大する必要があ
る。又、搬送波周波数fCHを大きくすれば、モータ電流
ピークIMPの変動は抑制できるが、電力用半導体素子(2
5u)〜(25z)の切換周波数が増大して、熱損失が大き
くなってしまう。従って、インバータ周波数fINの位相
に対して非同期モードで搬送波Cを決定し、第7図に示
したモータ電流ピークIMPのリップル成分を抑制する方
法が考えられる。
Thus, when the fluctuation of the motor current peak I MP is large,
Since an overcurrent flows through the power semiconductor elements (25u) to (25z), it is necessary to increase the capacity of the VVVF inverter (25). Also, if the carrier frequency f CH is increased, the fluctuation of the motor current peak I MP can be suppressed, but the power semiconductor element (2
The switching frequency of 5u) to (25z) increases and the heat loss increases. Therefore, a method of determining the carrier wave C in the asynchronous mode with respect to the phase of the inverter frequency f IN and suppressing the ripple component of the motor current peak I MP shown in FIG. 7 can be considered.

次に、非同期モードによる搬送波周波数fCHを用いた変
調方法について説明する。
Next, a modulation method using the carrier frequency f CH in the asynchronous mode will be described.

第8図は、例えば、西ドイツBBC社の論文集「電気鉄道
(Elektrische Bahnen)」(1979年9月−10月)の第17
頁に記載された、西ドイツ国鉄E120に採用された非同期
モードによる変調方法を示す説明図である。図におい
て、20Hz以下のインバータ周波数fIN(即ち、変調波周
波数fM)に対する非同期の搬送波Cは、約190Hzの一定
周期となっている。この場合、20Hz以上のインバータ周
波数fINに対する搬送波周波数fCHは、インバータ周波数
fINの位相と同期モードに切換えられて段階的に変化し
ている。従って、20Hz以上のインバータ周波数fINに対
しては、第7図と同様にモータ電流ピークIMPの変動が
発生してしまう。
Figure 8 shows, for example, No. 17 in the collection of papers by the West German BBC "Electric Railway (Elektrische Bahnen)" (September-October 1979).
It is explanatory drawing which shows the modulation method by the asynchronous mode employ | adopted for West German Railways E120 described in the page. In the figure, the asynchronous carrier wave C with respect to the inverter frequency f IN (that is, the modulated wave frequency f M ) of 20 Hz or less has a constant cycle of about 190 Hz. In this case, the carrier frequency f CH for the inverter frequency f IN of 20 Hz or higher is
The phase of f IN and the mode have been switched to the synchronous mode and are changing in stages. Therefore, for the inverter frequency f IN of 20 Hz or higher, the motor current peak I MP fluctuates as in FIG. 7.

[発明が解決しようとする課題] 従来のインバータ変調方法は以上のように、インバータ
周波数fINに対して同期モードで搬送波Cを決定してい
るので、VVVFインバータ(25)内の電力用半導体素子
(25u)〜(25z)のオンオフを制御するPWM信号のパル
ス数Pを切換えるときにモータ電流ピークIMPの変動が
発生し、三相誘導電動機(26)のトルク変動が発生する
うえ、インバータ容量を増大させなければならないとい
う問題点があった。又、第8図のように非同期モードに
よる搬送波Cを用いた変調方法は、非同期領域における
搬送波周波数fCHが約190Hzで一定であるため、インバー
タ周波数fINの制御範囲が狭く(0Hz〜20Hz)、20Hz以上
のインバータ周波数fINに対しては上述と同様の問題点
があり、又、電力用半導体素子(25u)〜(25z)の余分
なオンオフ切換えによる熱損失も無視できないという問
題点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, since the conventional inverter modulation method determines the carrier wave C in the synchronous mode with respect to the inverter frequency f IN , the power semiconductor element in the VVVF inverter (25) is When the pulse number P of the PWM signal for controlling on / off of (25u) to (25z) is switched, the fluctuation of the motor current peak I MP occurs, the torque fluctuation of the three-phase induction motor (26) occurs, and the inverter capacity There was a problem that it had to be increased. In the modulation method using the carrier wave C in the asynchronous mode as shown in FIG. 8, since the carrier wave frequency f CH in the asynchronous region is constant at about 190 Hz, the control range of the inverter frequency f IN is narrow (0 Hz to 20 Hz). For inverter frequency f IN of 20Hz or more, there is a problem similar to the above, and there is a problem that the heat loss due to extra on / off switching of power semiconductor elements (25u) to (25z) cannot be ignored. It was

この発明の上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、モータ電流ピークの変動を抑制して、インバ
ータ容量を低減すると共に三相誘導電動機の出力トルク
の変動を抑制し、又、電力用半導体素子のオンオフ切換
周波数を抑制して熱損失を抑制できるインバータ変調方
法を得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and suppresses fluctuations in motor current peaks, reduces inverter capacity, and suppresses fluctuations in output torque of a three-phase induction motor, and An object of the present invention is to provide an inverter modulation method capable of suppressing heat loss by suppressing an on / off switching frequency of a power semiconductor element.

[課題を解決するための手段] この発明に係るインバータ変調方法は、インバータ周波
数の位相に対し非同期モードで搬送波を決定し、搬送波
に対する変調波の振幅の大きさが0.5の近傍で搬送波周
波数を最大にすると共に、インバータ周波数及び出力電
圧に応じて搬送波周波数を連続的に切換えるようにした
ものである。
[Means for Solving the Problems] An inverter modulation method according to the present invention determines a carrier wave in an asynchronous mode with respect to the phase of the inverter frequency, and maximizes the carrier wave frequency when the amplitude of the modulated wave with respect to the carrier wave is near 0.5. In addition, the carrier frequency is continuously switched according to the inverter frequency and the output voltage.

[作用] この発明においては、搬送波周波数を、インバータ周波
数の増加に伴って非同期モードで連続的に増加させ、搬
送波に対する変調波の振幅の大きさが0.5の近傍で最大
値にした後、再び減少させることにより、PWM信号のパ
ルス数切換時のショックを抑制し、搬送波周波数の滑ら
かな変更を実現する。
[Operation] In the present invention, the carrier frequency is continuously increased in the asynchronous mode as the inverter frequency is increased, and the amplitude of the modulated wave with respect to the carrier is maximized in the vicinity of 0.5 and then decreased again. By doing so, the shock at the time of switching the pulse number of the PWM signal is suppressed and the carrier frequency is smoothly changed.

[実施例] 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図はこの発明の一実施例を示す説明図であり、C、M、
A、fCH及びfINは前述と同様のものである。第2図は搬
送波C及び変調波Mと出力電圧Voとの関係を示す説明図
である。尚、この発明が適用されるVVVFインバータ装置
は第3図に示した通りである。
[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of the present invention, in which C, M,
A, f CH and f IN are the same as described above. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the carrier wave C and the modulated wave M and the output voltage Vo. The VVVF inverter device to which the present invention is applied is as shown in FIG.

次に、第1図〜第3図を参照しながら、この発明の一実
施例について説明する。
Next, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

30Hz以下のインバータ周波数fINの低周波領域において
は、非同期モードで決定される搬送波周波数fCHを、イ
ンバータ周波数fINの増加に伴って、例えば100Hzから20
0Hzまで連続的に増加させる。このとき、搬送波に対す
る変調波Mの振幅の大きさAは、0から0.5まで増加す
るので、変調波の大きさAが0.5の近傍で搬送波周波数f
CHは最大となる。なぜなら、モータ電流ピークIMP(第
7図参照)のリップル率は、A=0.5の近傍で最大とな
るので、このときの搬送波周波数fCHを最大にしてリッ
プルの増加を抑制するためである。
In the low frequency region of the inverter frequency f IN of 30 Hz or less, the carrier frequency f CH determined in the asynchronous mode is changed from 100 Hz to 20 Hz as the inverter frequency f IN increases.
Increase continuously up to 0Hz. At this time, the amplitude A of the modulated wave M with respect to the carrier increases from 0 to 0.5.
CH becomes maximum. This is because the ripple rate of the motor current peak I MP (see FIG. 7) becomes maximum in the vicinity of A = 0.5, and the carrier frequency f CH at this time is maximized to suppress an increase in ripple.

即ち、第2図において、インバータ周波数fINが15Hz程
度のときの変調波M及び搬送波Cを実線で示し、インバ
ータ周波数fINが30Hz程度の変調波M及び搬送波Cを一
点鎖線で示せば、搬送波に対する変調波の振幅の大きさ
Aが0.5付近での出力電圧Voのパルス間隔は、一点鎖線
で示すように、A≒0.3での出力であるVo(実線参照)
より狭く調整される。従って、モータ電流ピークIMP
リップルを小さく連続的に制御することができる。又、
このとき、モータ電流ピークIMPの最大値は、基本波モ
ータ電流ピーク650Aに対して950A程度に抑制される。
That is, in FIG. 2, the modulated wave M and the carrier wave C when the inverter frequency f IN is about 15 Hz are shown by solid lines, and the modulated wave M and the carrier wave C when the inverter frequency f IN is about 30 Hz are shown by the one-dot chain line. The pulse interval of the output voltage Vo when the amplitude A of the modulated wave is around 0.5, as shown by the alternate long and short dash line, is the output at A ≈ 0.3 (see the solid line).
Adjusted more narrowly. Therefore, the ripple of the motor current peak I MP can be reduced and controlled continuously. or,
At this time, the maximum value of the motor current peak I MP is suppressed to about 950 A with respect to the fundamental wave motor current peak 650 A.

インバータ周波数fINが30Hz〜60Hzの領域においては、
非同期モードで決定される搬送波周波数fCHを連続的に
減少させる。このとき、搬送波に対する変調波Mの振幅
の大きさAは0.5から1.0まで増加する。
In the region where the inverter frequency f IN is 30Hz-60Hz,
The carrier frequency f CH determined in the asynchronous mode is continuously decreased. At this time, the amplitude magnitude A of the modulated wave M with respect to the carrier increases from 0.5 to 1.0.

変調波Mの大きさAが1.0、即ち、インバータ周波数fIN
の一周期中のPWM信号のパルス数Pが1の領域において
は、搬送波周波数fCHはインバータ周波数fINと一対一関
係で増加する。
The magnitude A of the modulated wave M is 1.0, that is, the inverter frequency f IN
In the region where the pulse number P of the PWM signal in one cycle is 1, the carrier frequency f CH increases in a one-to-one relationship with the inverter frequency f IN .

このように、非同期モードの領域において、搬送波周波
数fCHをインバータ周波数fINに応じて連続的に変化させ
ることにより、非同期モードによるインバータ周波数f
INの制御範囲が増大すると共に、モータ電流ピークIMP
のリップル成分を抑制しながら連続的に制御することが
でき、モータ電流ピークIMPの最大値を抑制することが
できる。又、搬送波周波数fCHを抑制して、電力用半導
体素子(25u)〜(25z)のオンオフ切換周波数を低減す
ることができるので、インバータ容量及び熱損失を低減
することができる。
Thus, in the asynchronous mode region, by continuously changing the carrier frequency f CH according to the inverter frequency f IN , the inverter frequency f CH in the asynchronous mode is changed.
As the IN control range increases, the motor current peak I MP
It is possible to control continuously while suppressing the ripple component of, and it is possible to suppress the maximum value of the motor current peak I MP . Further, since the carrier frequency f CH can be suppressed and the on / off switching frequency of the power semiconductor elements (25u) to (25z) can be reduced, the inverter capacity and heat loss can be reduced.

[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、インバータ周波数の位
相に対し非同期モードで搬送波を決定し、搬送波に対す
る変調波の振幅の大きさが0.5の近傍で搬送波周波数を
最大にすると共に、インバータ周波数及び出力電圧に応
じて搬送波周波数を連続的に切換え、PWM信号のパルス
数切換時のショックを抑制して搬送波周波数を滑らかに
変更するようにしたので、モータ電流ピークのリップル
及び最大値を抑制すると共に半導体素子のオンオフ周波
数を低減することができ、三相誘導電動機のトルク変動
を抑制し、且つVVVFインバータの容量及び熱損失を低減
できるインバータ変調方法が得られる効果がある。
As described above, according to the present invention, the carrier wave is determined in the asynchronous mode with respect to the phase of the inverter frequency, and the carrier wave frequency is maximized when the amplitude of the modulated wave with respect to the carrier wave is near 0.5. , The carrier frequency is continuously switched according to the inverter frequency and the output voltage, and the shock when switching the number of pulses of the PWM signal is suppressed to smoothly change the carrier frequency. And an on-off frequency of the semiconductor element can be reduced, torque fluctuations of the three-phase induction motor can be suppressed, and the capacity and heat loss of the VVVF inverter can be reduced.

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

第1図はこの発明の一実施例による搬送波周波数特性を
示す説明図、第2図はこの発明の一実施例による出力電
圧の変化を示す説明図、第3図は一般的なVVVFインバー
タ装置を示す回路図、第4図は一般的な出力電圧の生成
過程を示す説明図、第5図及び第6図は同期モードによ
る搬送波周波数を用いた従来のインバータ変調方法を示
す説明図、第7図は従来のインバータ変調方法によるモ
ータ電流ピークを示す説明図、第8図は非同期モードに
よる搬送波周波数を用いた従来のインバータ変調方法を
示す説明図である。 (25)……VVVFインバータ (25u)〜(25z)……電力用半導体素子 (26)……三相誘導電動機、Vo……出力電圧 M……変調波、C……搬送波 fIN……インバータ周波数 fCH……搬送波周波数 P……PWM信号のパルス数 A……変調波の大きさ 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
FIG. 1 is an explanatory view showing a carrier frequency characteristic according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view showing a change of an output voltage according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a general VVVF inverter device. FIG. 4 is a circuit diagram, FIG. 4 is an explanatory diagram showing a general process of generating an output voltage, FIGS. 5 and 6 are explanatory diagrams showing a conventional inverter modulation method using a carrier frequency in a synchronous mode, and FIG. Is an explanatory view showing a motor current peak by a conventional inverter modulation method, and FIG. 8 is an explanatory view showing a conventional inverter modulation method using a carrier frequency in an asynchronous mode. (25) …… VVVF inverter (25u) to (25z) …… Semiconductor element for power (26) …… Three-phase induction motor, Vo …… Output voltage M …… Modulated wave, C …… Carrier f IN …… Inverter Frequency f CH ...... Carrier frequency P ...... Pulse number of PWM signal A ...... Modulation wave size In the figures, the same symbols indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】VVVFインバータからの出力電圧の大きさ及
びインバータ周波数を決定する変調波と、前記インバー
タ周波数の一周期分に対応するPWM信号のパルス数を決
定する搬送波とを用い、前記変調波及び前記搬送波を比
較して前記PWM信号を生成し、このPWM信号により前記VV
VFインバータ内の電力用半導体素子のオンオフを切換え
て、誘導電動機に印加される前記出力電圧を制御するイ
ンバータ変調方法において、 前記インバータ周波数の位相に対し非同期モードで前記
搬送波を決定し、前記搬送波に対する前記変調波の振幅
の大きさが0.5の近傍で前記搬送波周波数を最大にする
と共に、前記インバータ周波数及び前記出力電圧に応じ
て前記搬送波周波数を連続的に切換えることを特徴とす
るインバータ変調方法。
1. A modulation wave that uses a modulation wave that determines the magnitude of an output voltage from a VVVF inverter and an inverter frequency and a carrier wave that determines the number of pulses of a PWM signal corresponding to one cycle of the inverter frequency. And the carrier wave is compared to generate the PWM signal, and the VV is generated by the PWM signal.
In an inverter modulation method for controlling the output voltage applied to an induction motor by switching on and off of a power semiconductor element in a VF inverter, the carrier wave is determined in an asynchronous mode with respect to the phase of the inverter frequency, and the carrier wave An inverter modulation method, wherein the carrier frequency is maximized when the amplitude of the modulated wave is in the vicinity of 0.5, and the carrier frequency is continuously switched according to the inverter frequency and the output voltage.
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