JPH07322636A - Pulse width modulation method of three-phase inverter - Google Patents

Pulse width modulation method of three-phase inverter

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JPH07322636A
JPH07322636A JP6115593A JP11559394A JPH07322636A JP H07322636 A JPH07322636 A JP H07322636A JP 6115593 A JP6115593 A JP 6115593A JP 11559394 A JP11559394 A JP 11559394A JP H07322636 A JPH07322636 A JP H07322636A
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JP
Japan
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voltage
inverter
voltage vector
pulse mode
command value
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Application number
JP6115593A
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Japanese (ja)
Inventor
Takahisa Maruyama
高央 丸山
Yoshinori Hatano
善範 波多野
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To realize a smooth changeover of the pulse mode by reducing the discontinuous variation width of output voltage at the time when the pulse mode is changed over from three pulse mode to one pulse mode. CONSTITUTION:Inverter output-voltage command values are given as voltage- vector command values VP1-VP6 based on the concept of spatial voltage vectors U, V, W, and two kinds of voltage vectors in the direction + or -60 deg. relative to the voltage-vector command values VP1-VP6 and voltage vectors in the same direction as the voltage-vector command values VP1-VP6 or zero voltage vectors are used as three kinds of voltage vectors for combining the voltage-vector command values VP1-VP6. The variable range of output voltage is made larger than three pulse modes by a sine-wave triangular-wave comparison system under a switching state corresponding to a minimum on-off time determined by a switching element, and the discontinuous variation width of output voltage at a time when pulse modes are changed over to one pulse mode can be reduced, thus realizing the smooth changeover of the pulse modes.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば直流電力を交
流電力に変換する三相インバータの出力電圧を可変する
三相インバータのパルス幅変調方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulse width modulation method for a three-phase inverter that changes the output voltage of a three-phase inverter that converts DC power into AC power, for example.

【0002】[0002]

【従来の技術】図11は、例えば日立評論VOL.68 No.8
(1986−8)p.23〜P.28「インバータ電車の制御システ
ム」に記載された従来のパルス幅変調方法を説明するた
めの図である。図11(a)は正弦波三角波比較方式の
3パルスモード(PWM制御の最終モード)時のU相の
変調波である正弦波と搬送波である三角波の関係を示し
たものである。これらの変調波と三角波の大きさを比較
して、変調波の方が搬送波より大きいときには、図13
に原理的に示した三相インバータ回路のU相の上アーム
スイッチSU1にオン信号を供給し、その下アームスイ
ッチSU2にはオフ信号を供給する。変調波と搬送波と
の大小関係が上記以外のときには上アームスイッチSU
1にオフ信号を供給し、下アームスイッチSU2にオン
信号を供給する。その結果、U相出力点UとアースGと
間のU相電圧は、図11(b)に示した波形となる。
2. Description of the Related Art FIG. 11 shows, for example, Hitachi Review VOL.68 No.8.
(1986-8) FIGS. 23 to 28 are diagrams for explaining a conventional pulse width modulation method described in “Inverter train control system”. FIG. 11A shows the relationship between the sine wave which is the U-phase modulation wave and the triangular wave which is the carrier wave in the 3-pulse mode (final mode of PWM control) of the sine wave triangle wave comparison method. The magnitudes of the modulated wave and the triangular wave are compared, and when the modulated wave is larger than the carrier wave, FIG.
The ON signal is supplied to the upper arm switch SU1 of the U phase of the three-phase inverter circuit shown in principle in the above, and the OFF signal is supplied to the lower arm switch SU2 thereof. When the magnitude relationship between the modulated wave and the carrier wave is other than the above, the upper arm switch SU
An OFF signal is supplied to 1 and an ON signal is supplied to the lower arm switch SU2. As a result, the U-phase voltage between the U-phase output point U and the ground G has the waveform shown in FIG.

【0003】図示していないが同様に、変調波をU相に
対して120゜遅らせて搬送波と比較することにより、
図11(c)に示すV相電圧が得られる。図11(d)
は、U相とV相の出力点間の電圧、すなわちU相V相線
間電圧である。この線間電圧の大きさは、変調波の振幅
を変更して相電圧ゼロの間の位相幅θを変化させること
で可変とすることが可能である。一方、図11(e)
は、位相幅θがゼロの状態に対応したU相V相線間電圧
波形、つまり、120°幅一杯の方形波である。この状
態は全電圧を出す1パルスモードと呼ばれ、三相インバ
ータで出力可能な線間電圧の最大値が得られる。
Although not shown, similarly, by delaying the modulated wave by 120 ° with respect to the U phase and comparing it with the carrier wave,
The V-phase voltage shown in FIG. 11C is obtained. FIG. 11 (d)
Is the voltage between the output points of the U-phase and V-phase, that is, the U-phase V-phase line voltage. The magnitude of this line voltage can be made variable by changing the amplitude of the modulated wave to change the phase width θ between zero phase voltages. On the other hand, FIG. 11 (e)
Is a U-phase V-phase line voltage waveform corresponding to a state in which the phase width θ is zero, that is, a square wave with a full width of 120 °. This state is called a one-pulse mode in which all voltages are output, and the maximum value of the line voltage that can be output by the three-phase inverter is obtained.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のパルス幅変調方
法では、以上のようにしてインバータ出力電圧を可変と
できるが、図13に示した各アームのスイッチは実際に
は例えば図14のようにダイオード10とGTO(ゲー
トターンオフサイリスタ)11を逆並列に接続したもの
であり、GTO11のゲートにオンオフ信号を供給する
ことでスイッチング状態を制御する。
In the conventional pulse width modulation method, the inverter output voltage can be made variable as described above, but the switch of each arm shown in FIG. 13 is actually as shown in FIG. 14, for example. A diode 10 and a GTO (gate turn-off thyristor) 11 are connected in antiparallel, and a switching state is controlled by supplying an ON / OFF signal to the gate of the GTO 11.

【0005】GTO11を安全に使用するために最小オ
ンオフ時間が規定されており、これより短い時間間隔で
スイッチング状態を変化させてはならない。この制約の
ため、つまり、3パルスモードではインバータ各相上下
アームのスイッチの切換余裕時間を確保するため、位相
幅θの最小値が存在する。したがって、従来のパルス幅
変調方法では、図12のようにインバータ周波数に比例
してインバータ出力電圧を出力し、1パルスモードまで
使用する場合、位相幅θの最小値に対応した出力電圧で
3パルスモードから1パルスモードに切り換えなくては
ならないが、その際に1パルスモードでの出力電圧は位
相幅θのスリット分だけ大きくなってしまい、同図に破
線で示したように、全電圧の10%程度の電圧跳躍が生
じ、その点で出力電圧が不連続に変化して電圧やトルク
の急変が発生し、またフィルタの電圧振動等が生じ易い
という問題点があった。
The minimum on / off time is defined for the safe use of the GTO 11, and the switching state should not be changed in a time interval shorter than this. Due to this restriction, that is, in the 3-pulse mode, there is a minimum value of the phase width θ in order to secure the switching margin time of the switches of the upper and lower arms of each phase of the inverter. Therefore, in the conventional pulse width modulation method, as shown in FIG. 12, when the inverter output voltage is output in proportion to the inverter frequency and up to 1 pulse mode is used, the output voltage corresponding to the minimum value of the phase width θ is 3 pulses. It is necessary to switch from the mode to the 1-pulse mode. At that time, the output voltage in the 1-pulse mode is increased by the slit of the phase width θ, and as shown by the broken line in FIG. There is a problem in that a voltage jump of about% occurs, the output voltage changes discontinuously at that point, a sudden change in voltage or torque occurs, and voltage oscillation of the filter easily occurs.

【0006】この発明はこのような問題点を解決するた
めになされたもので、3パルスモードから1パルスモー
ドに切り換えるときの出力電圧の不連続変化幅を小さく
でき、滑らかにパルスモードの切り換えを実現できる三
相インバータのパルス幅変調方法を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and the width of discontinuous change of the output voltage when switching from the 3-pulse mode to the 1-pulse mode can be reduced, and the pulse mode can be smoothly switched. An object is to provide a pulse width modulation method for a three-phase inverter that can be realized.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項第1項の発明に係
る三相インバータのパルス幅変調方法は、インバータ周
波数を基準とした60°毎にインバータ出力電圧指令値
を空間電圧ベクトル指令値として与え、空間電圧ベクト
ル指令値を合成する3種類の空間電圧ベクトルとして空
間電圧ベクトル指令値に対して±60°方向の2種類の
空間電圧ベクトルと空間電圧ベクトル指令値と同方向の
空間電圧ベクトルまたはゼロ電圧ベクトルとを用いるも
のである。
A pulse width modulation method for a three-phase inverter according to a first aspect of the present invention uses an inverter output voltage command value as a space voltage vector command value every 60 ° with respect to the inverter frequency. As three types of spatial voltage vectors for synthesizing the spatial voltage vector command value, two types of spatial voltage vectors in the directions of ± 60 ° with respect to the spatial voltage vector command value and the spatial voltage vector in the same direction as the spatial voltage vector command value or The zero voltage vector is used.

【0008】請求項第2項の発明に係る三相インバータ
のパルス幅変調方法は、ゼロ電圧ベクトルとして三相イ
ンバータで出力可能なゼロ電圧ベクトルのうちスイッチ
ング状態変化の少ない方のゼロ電圧ベクトルを用いるも
のである。
In the pulse width modulation method for a three-phase inverter according to the second aspect of the present invention, the zero voltage vector which has a smaller change in switching state among the zero voltage vectors which can be output by the three-phase inverter is used as the zero voltage vector. It is a thing.

【0009】請求項第3項の発明に係る三相インバータ
のパルス幅変調方法は、インバータ出力電圧指令値に対
応するインバータ出力電圧が所定値より小さいときは、
正弦波三角波比較方式の3パルスモードに切り換えるも
のである。
A pulse width modulation method for a three-phase inverter according to the third aspect of the invention is such that when the inverter output voltage corresponding to the inverter output voltage command value is smaller than a predetermined value,
This is to switch to the 3-pulse mode of the sine wave triangular wave comparison method.

【0010】請求項第4項の発明に係る三相インバータ
のパルス幅変調方法は、インバータ周波数が所定値より
小さいときは、正弦波三角波比較方式の3パルスモード
に切り換えるものである。
A pulse width modulation method for a three-phase inverter according to a fourth aspect of the present invention switches to a three-pulse mode of a sine wave triangular wave comparison method when the inverter frequency is lower than a predetermined value.

【0011】請求項第5項の発明に係る三相インバータ
のパルス幅変調方法は、±60°方向の2種類の空間電
圧ベクトルの出力時間が所定の設定時間より短くなると
きは、1パルスモードに切り換えるものである。
A pulse width modulation method for a three-phase inverter according to a fifth aspect of the invention is a one-pulse mode when the output time of two types of space voltage vectors in ± 60 ° directions is shorter than a predetermined set time. To switch to.

【0012】請求項第6項の発明に係る三相インバータ
のパルス幅変調方法は、±60°方向の2種類の空間電
圧ベクトルの出力時間が所定の設定時間より短くなると
きは、空間電圧ベクトル指令値の方向の空間電圧ベクト
ルをインバータ周波数を基準とした60°に対応した時
間だけ出力するものである。
A pulse width modulation method for a three-phase inverter according to a sixth aspect of the invention is characterized in that when the output time of two types of space voltage vectors in the ± 60 ° direction becomes shorter than a predetermined set time, the space voltage vector The spatial voltage vector in the direction of the command value is output only for the time corresponding to 60 ° with the inverter frequency as the reference.

【0013】請求項第7項の発明に係る三相インバータ
のパルス幅変調方法は、インバータ出力電圧指令値に対
応するインバータ出力電圧が所定値以上となるときは、
1パルスモードに切り換えるものである。
A pulse width modulation method for a three-phase inverter according to a seventh aspect of the invention is characterized in that when the inverter output voltage corresponding to the inverter output voltage command value becomes a predetermined value or more,
It switches to the 1-pulse mode.

【0014】請求項第8項の発明に係る三相インバータ
のパルス幅変調方法は、インバータ周波数が所定値以上
となるときは、1パルスモードに切り換えるものであ
る。
In the pulse width modulation method for a three-phase inverter according to the eighth aspect of the present invention, the one-pulse mode is switched to when the inverter frequency is equal to or higher than a predetermined value.

【0015】[0015]

【作用】請求項第1項の発明においては、インバータ周
波数を基準とした60°毎にインバータ出力電圧指令値
を空間電圧ベクトル指令値として与えると共に、空間電
圧ベクトル指令値を合成する3種類の空間電圧ベクトル
として空間電圧ベクトル指令値に対して±60°方向の
2種類の空間電圧ベクトルと空間電圧ベクトル指令値と
同方向の空間電圧ベクトルまたはゼロ電圧ベクトルを用
いるため、スイッチング素子によって決まる最小オンオ
フ時間に対応したスイッチング状態で、従来の正弦波三
角波比較方式の3パルスモードより出力電圧を大きくで
き、1パルスモードに切り換えるときの出力電圧の不連
続幅を小さくでき、滑らかなパルスモードの切り換えが
可能となる。
According to the first aspect of the present invention, the inverter output voltage command value is given as a space voltage vector command value at every 60 ° with respect to the inverter frequency, and three types of space for combining the space voltage vector command values are provided. As the voltage vector, two types of space voltage vectors in the direction of ± 60 ° with respect to the space voltage vector command value and the space voltage vector or the zero voltage vector in the same direction as the space voltage vector command value are used. In the switching state corresponding to, the output voltage can be increased compared to the conventional 3-pulse mode of the sinusoidal triangular wave comparison method, the discontinuity of the output voltage when switching to the 1-pulse mode can be reduced, and smooth pulse mode switching is possible. Becomes

【0016】請求項第2項の発明においては、ゼロ電圧
ベクトルとして三相インバータで出力可能なゼロ電圧ベ
クトルのうちスイッチング状態変化の少ない方のゼロ電
圧ベクトルを用いることから、スイッチング素子のスイ
ッチング回数が減少し、電力損失を少なくすることが可
能となる。
According to the second aspect of the invention, since the zero voltage vector that can be output by the three-phase inverter is the one having the smaller change in the switching state, it is used as the zero voltage vector. It becomes possible to reduce the power loss.

【0017】請求項第3項の発明においては、インバー
タ出力電圧が小さい領域では、従来の正弦波三角波比較
方式の3パルスモードの方がインバータ出力電圧の高調
波成分が少なくなるので、インバータ出力電圧が所定値
より小さいときは正弦波三角波比較方式の3パルスモー
ドに切り換えるものであり、インバータ出力電圧が小さ
い領域でのインバータ出力電圧の高調波成分を低減する
ことが可能となる。
According to the third aspect of the present invention, in the region where the inverter output voltage is small, the three-pulse mode of the conventional sinusoidal triangular wave comparison method has a smaller harmonic component of the inverter output voltage, so that the inverter output voltage is reduced. Is smaller than a predetermined value, the sine wave triangular wave comparison system is switched to the 3-pulse mode, and the harmonic component of the inverter output voltage can be reduced in a region where the inverter output voltage is small.

【0018】請求項第4項の発明においては、インバー
タ出力電圧とインバータ周波数とが比例関係にある場
合、インバータ周波数が小さい領域ではインバータ出力
電圧が小さく、従来の正弦波三角波比較方式の3パルス
モードの方がインバータ出力電圧の高調波成分が少なく
なるので、インバータ周波数が所定値より小さいときは
正弦波三角波比較方式の3パルスモードに切り換えるも
のであり、インバータ出力電圧が小さい領域でのインバ
ータ出力電圧の高調波成分を低減することが可能とな
る。
According to the fourth aspect of the invention, when the inverter output voltage and the inverter frequency are in a proportional relationship, the inverter output voltage is small in a region where the inverter frequency is small, and the three-pulse mode of the conventional sinusoidal triangular wave comparison system is used. Since the harmonic component of the inverter output voltage becomes smaller, the inverter output voltage is switched to the 3-pulse mode of the sine wave triangular wave comparison method when the inverter frequency is lower than a predetermined value. It is possible to reduce the harmonic component of.

【0019】請求項第5項の発明においては、±60°
方向の2種類の空間電圧ベクトルの出力時間が所定の設
定時間より短くなるときは1パルスモードに切り換える
ものであり、スイッチング素子の最小オンオフ時間より
短い時間間隔でスイッチング状態を変化させることを防
止することが可能となる。
In the invention of claim 5, ± 60 °
When the output time of the two types of space voltage vectors in the direction becomes shorter than the predetermined set time, the mode is switched to the 1-pulse mode, which prevents the switching state from being changed at a time interval shorter than the minimum on / off time of the switching element. It becomes possible.

【0020】請求項第6項の発明においては、±60°
方向の2種類の空間電圧ベクトルの出力時間が所定の設
定時間より短くなるときは空間電圧ベクトル指令値の方
向の空間電圧ベクトルをインバータ周波数を基準とした
60°に対応した時間だけ出力し、自動的に1パルスモ
ードに切り換えるものであり、スイッチング素子の最小
オンオフ時間より短い時間間隔でスイッチング状態を変
化させることを防止することが可能となる。
In the invention of claim 6, ± 60 °
When the output time of the two types of space voltage vector in the direction becomes shorter than the predetermined set time, the space voltage vector in the direction of the space voltage vector command value is output for a time corresponding to 60 ° based on the inverter frequency, and the automatic Since it is purposely switched to the 1-pulse mode, it is possible to prevent the switching state from being changed at a time interval shorter than the minimum on / off time of the switching element.

【0021】請求項第7項の発明においては、インバー
タ出力電圧が大きくなるに従って±60°方向の2種類
の空間電圧ベクトルの出力時間が短くなっていくので、
インバータ出力電圧が所定値以上となるときは1パルス
モードに切り換えるものであり、スイッチング素子の最
小オンオフ時間より短い時間間隔でスイッチング状態を
変化させることを防止することが可能となる。
In the invention of claim 7, the output time of the two types of space voltage vectors in the directions of ± 60 ° becomes shorter as the inverter output voltage becomes larger.
When the inverter output voltage is equal to or higher than a predetermined value, the one-pulse mode is switched to, and it is possible to prevent the switching state from being changed at a time interval shorter than the minimum on / off time of the switching element.

【0022】請求項第8項の発明においては、インバー
タ出力電圧とインバータ周波数とが比例関係にある場
合、インバータ周波数が大きくなるに従ってインバータ
出力電圧が大きくなり、±60°方向の2種類の空間電
圧ベクトルの出力時間が短くなっていくので、インバー
タ周波数が所定値以上となるときは1パルスモードに切
り換えるものであり、スイッチング素子の最小オンオフ
時間より短い時間間隔でスイッチング状態を変化させる
ことを防止することが可能となる。
According to the eighth aspect of the present invention, when the inverter output voltage and the inverter frequency are in a proportional relationship, the inverter output voltage increases as the inverter frequency increases, and two types of spatial voltage in the ± 60 ° direction. Since the output time of the vector becomes shorter, it is switched to the 1-pulse mode when the inverter frequency becomes equal to or higher than a predetermined value, and it is prevented that the switching state is changed at a time interval shorter than the minimum on / off time of the switching element. It becomes possible.

【0023】[0023]

【実施例】【Example】

実施例1.以下、図面を参照しながら、この発明に係る
パルス幅変調方法の一実施例を説明する。図1および図
2は、この発明における空間電圧ベクトル指令値と、そ
の空間電圧ベクトル指令値を合成する空間電圧ベクトル
の関係を示したものである。図1は相順がU,V,Wで
回転方向が右回りの場合、図2は相順がU,W,Vで回
転方向が左回りの場合に対応する。
Example 1. An embodiment of a pulse width modulation method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 show the relationship between the space voltage vector command value and the space voltage vector that synthesizes the space voltage vector command value according to the present invention. 1 corresponds to the case where the phase sequence is U, V, W and the rotation direction is clockwise, and FIG. 2 corresponds to the case where the phase sequence is U, W, V and the rotation direction is counterclockwise.

【0024】ここで、空間電圧ベクトルについて説明す
る。空間電圧ベクトルVは、(1)式で定義される。こ
こで、Vu,Vv,Vwは各相電圧、α=−2π/3であ
る。つまり、三相二相変換の一形式であり、二相を実
部、虚部に分け、ベクトルとして扱うものである。
Here, the space voltage vector will be described. The space voltage vector V is defined by the equation (1). Here, Vu, Vv, and Vw are phase voltages, and α = −2π / 3. In other words, it is a form of three-phase / two-phase conversion, in which two phases are divided into a real part and an imaginary part and treated as a vector.

【0025】[0025]

【数1】 [Equation 1]

【0026】図13に示した三相インバータのスイッチ
ング状態に対応して、(1)式で空間電圧ベクトルを計
算すると表1が得られる。Reは実部、Imは虚部であ
る。
Table 1 is obtained by calculating the space voltage vector by the equation (1) corresponding to the switching state of the three-phase inverter shown in FIG. Re is a real part and Im is an imaginary part.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】表1で、各相のスイッチング状態0は図1
3の下アームのSU2,SV2,SW2のスイッチング
素子がオン、すなわち相電圧がゼロに、一方スイッチン
グ状態1は図13の上アームのSU1,SV1,SW1
のスイッチング素子がオン、すなわち相電圧が直流電圧
(Ed)に対応する。表1は、図13の三相インバータ
で出力可能な電圧ベクトルは、各相のスイッチング状態
に対応したv0からv7の8種類であり、v0とv7は大き
さがゼロ(「ゼロ電圧ベクトル」と呼ぶ)の電圧ベクト
ル、その他は大きさが (2/3)・Edで、互いに6
0°ずつ方向の異なる電圧ベクトルであることを示して
いる。図3は、表1の空間電圧ベクトルを複素平面上に
表示した図である。
In Table 1, the switching state 0 of each phase is shown in FIG.
The switching elements of SU2, SV2, and SW2 of the lower arm of 3 are on, that is, the phase voltage is zero, while switching state 1 is SU1, SV1, and SW1 of the upper arm of FIG.
The switching element is ON, that is, the phase voltage corresponds to the DC voltage (Ed). Table 1 shows that there are eight types of voltage vectors that can be output by the three-phase inverter of FIG. 13 from v 0 to v 7 corresponding to the switching state of each phase, and v 0 and v 7 have zero magnitude (“zero Voltage vector ”), and the others have a size of (2/3) · Ed and are 6
It shows that the voltage vectors have different directions by 0 °. FIG. 3 is a diagram in which the spatial voltage vector of Table 1 is displayed on the complex plane.

【0029】本例は、これらの電圧ベクトルを使って、
インバータ周波数finvを基準とした60°に相当する
時間Ts=1/(6・finv)毎に、インバータ出力電
圧に対応した空間電圧ベクトル指令値vp(vp1
p6)を与え、この空間電圧ベクトル指令値vpを表2
および表3に示した電圧ベクトルV1,V2,V3で合成
するものである。
In this example, using these voltage vectors,
At every time Ts = 1 / (6 · finv) corresponding to 60 ° with reference to the inverter frequency finv, the space voltage vector command value v p (v p1 ~
v p6 ), and the space voltage vector command value v p is shown in Table 2.
And the voltage vectors V 1 , V 2 and V 3 shown in Table 3 are combined.

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】[0031]

【表3】 [Table 3]

【0032】なお、表2は図1に、表3は図2に対応し
た表である。表中のKは、インバータ出力電圧の大きさ
を決めるものであり、Kを用いて線間電圧は(2)式で
表され、K=π/3が1パルスモードに対応する。ここ
でいう線間電圧は電圧ベクトル指令値の大きさであり、
K=π/3の時vp=√(2/3)・Edであり、基本
波成分は√6/π・Edである。
Table 2 corresponds to FIG. 1 and Table 3 corresponds to FIG. K in the table determines the magnitude of the inverter output voltage, and the line voltage is expressed by equation (2) using K, and K = π / 3 corresponds to the one-pulse mode. The line voltage here is the magnitude of the voltage vector command value,
When K = π / 3, v p = √ (2/3) · Ed, and the fundamental wave component is √6 / π · Ed.

【0033】 線間電圧= √6・K・Ed/π ,0≦K≦π/3 ・・・(2)Line voltage = √6 · K · Ed / π, 0 ≦ K ≦ π / 3 (2)

【0034】以下に、電圧ベクトル指令値vpを合成す
るための3種類の電圧ベクトルV1,V2,V3の出力時
間T1,T2,T3の演算方法を説明する。電圧ベクトル
指令値vpと電圧ベクトルV1,V2,V3の間には、以下
の(3)式および(4)式が成立するので、電圧ベクト
ル指令値vpおよび時間Ts=1/(6・finv)が与え
られれば、、電圧ベクトル指令値vpが表2または表3
のvp1〜vp6のいずれに対応するかが決まるので、出力
時間T1〜T3を求めることができる。この結果を用い
て、図4に示すように電圧ベクトルV1,V2,V3を順
番に、T1,T2,T3の時間だけ出力すれば、電圧ベク
トル指令値vpを合成できる。
A method of calculating the output times T 1 , T 2 , T 3 of the three types of voltage vectors V 1 , V 2 , V 3 for synthesizing the voltage vector command value v p will be described below. Since the following equations (3) and (4) are established between the voltage vector command value vp and the voltage vectors V 1 , V 2 , and V 3 , the voltage vector command value v p and the time Ts = 1 / ( 6 · finv), the voltage vector command value v p is given in Table 2 or Table 3.
Since it is determined which one of v p1 to v p6 of the above is corresponded, the output times T 1 to T 3 can be obtained. Using this result, the voltage vector command value v p can be synthesized by outputting the voltage vectors V 1 , V 2 , and V 3 in order as shown in FIG. 4 for the times T 1 , T 2 , and T 3. .

【0035】 vp・Ts=V1・T1+V2・T2+V3・T3 ・・・(3)V p · Ts = V 1 · T 1 + V 2 · T 2 + V 3 · T 3 (3)

【0036】 Ts=T1+T2+T3 ・・・(4)Ts = T 1 + T 2 + T 3 (4)

【0037】具体的に、表2のvp=vp1、V1=v2
2=v1、V3=v6の場合について、T1,T2,T3
求めてみる。電圧ベクトル指令値の大きさは、線間電圧
の大きさと1対1に対応するので、(5)式のようにお
く。
Specifically, in Table 2, v p = v p1 , V 1 = v 2 ,
In the case of V 2 = v 1 and V 3 = v 6 , T 1 , T 2 and T 3 will be calculated. The magnitude of the voltage vector command value has a one-to-one correspondence with the magnitude of the line voltage, and is therefore set as in equation (5).

【0038】 vp1=√6・K・Ed/π ・・・(5)V p1 = √6 · K · Ed / π (5)

【0039】この(5)式を(3)式に代入し、虚部が
ゼロであることを使って整理すると、(6)式のように
なる。
By substituting the equation (5) into the equation (3) and rearranging by using the fact that the imaginary part is zero, the equation (6) is obtained.

【0040】 √6・K・Ts/π=√(2/3)・T2+√(2/3)・T ・・(6)√6 · K · Ts / π = √ (2/3) · T 2 + √ (2/3) · T ·· (6)

【0041】また、(4)式は、(7)式のようにな
る。
Further, the equation (4) becomes the equation (7).

【0042】 Ts=2T+T2 ・・・(7)Ts = 2T + T 2 (7)

【0043】これにより、T1,T2,T3は、以下の
(8)式および(9)式のように得られる。
As a result, T 1 , T 2 , and T 3 are obtained as in the following equations (8) and (9).

【0044】 T=T1=T3=(1−3K/π)Ts ・・・(8)T = T 1 = T 3 = (1-3K / π) Ts (8)

【0045】 T2=(6K/π−1)Ts ・・・(9)T 2 = (6K / π−1) Ts (9)

【0046】ここで、(7)式より、T2=0となる条
件を求めると、K=π/6で、T2=0となることがわ
かる。すなわち、K=π/6に相当した線間電圧を出力
するとき、V2の出力時間がゼロになる。したがって、
K<π/6では、V2として表2または表3に示したよ
うにゼロ電圧ベクトルを用いないと、指令通りの電圧ベ
クトルを合成できないことがわかる。図5は、表2のK
<π/6に対応したvp1の合成を、図6は表3のK<π
/6に対応したvp1の合成を示した図である。このよう
に、K<π/6で、V2として電圧ベクトル指令値と同
方向の電圧ベクトル(例えばv1)とゼロ電圧ベクトル
(例えばv7)を切り換えて使用することで、Kがπ/
6より小さい領域にも適用することができる。
[0046] Here, (7) from the equation, when determining the conditions to be T 2 = 0, with K = π / 6, it can be seen that the T 2 = 0. That is, when the line voltage corresponding to K = π / 6 is output, the output time of V 2 becomes zero. Therefore,
When K <π / 6, it is understood that the voltage vector according to the command cannot be synthesized unless the zero voltage vector is used as V 2 as shown in Table 2 or Table 3. FIG. 5 shows K in Table 2.
The synthesis of v p1 corresponding to <π / 6 is shown in FIG.
It is the figure which showed the synthesis | combination of vp1 corresponding to / 6. As described above, when K <π / 6 and K 2 is used by switching between the voltage vector command value and the voltage vector (for example, v 1 ) and the zero voltage vector (for example, v 7 ) in the same direction as V 2 , K is π /
It can be applied to a region smaller than 6.

【0047】なお、ゼロ電圧ベクトルはv0とv7の2種
類があり、いずれの電圧ベクトルを使用しても出力電圧
は変化しないので、どちらを使ってもよいが、スイッチ
ング素子のスイッチング回数に着目すると、スイッチン
グ状態変化を少なくすることは電力損失等の点で好まし
いので、表2,表3に示したようにv0とv7を使い分け
る方が望ましく、例えば電圧ベクトル指令値がvp1,v
p3,vp5のときはv7を使用し、電圧ベクトル指令値が
p2,vp4,vp6のときはv0を使用すればよい。ま
た、スイッチング素子は、GTOを想定したが、トラン
ジスタ、IGBT、FET等、ゲート信号またはベース
信号によってスイッチング状態を制御できるものであれ
ばよい。
There are two types of zero voltage vector, v 0 and v 7 , and the output voltage does not change regardless of which voltage vector is used. Focusing attention, since it is preferable to reduce the change in switching state in terms of power loss and the like, it is preferable to use v 0 and v 7 separately as shown in Tables 2 and 3, for example, if the voltage vector command value is v p1 , v
p3, v using v 7 when the p5, may be used to v 0 when the voltage vector command values v p2, v p4, v p6 . Further, although the GTO is assumed as the switching element, it may be a transistor, an IGBT, an FET, or the like as long as the switching state can be controlled by a gate signal or a base signal.

【0048】なお、本実施例で得られる基本波成分と電
圧ベクトル指令値の大きさとの関係は、その詳細は省略
するが、波形の高調波解析結果から上記(2)式を用い
ると、基本波成分は次式のように表される。
Although the details of the relationship between the fundamental wave component and the magnitude of the voltage vector command value obtained in this embodiment will be omitted, if the above equation (2) is used from the waveform harmonic analysis result, The wave component is expressed by the following equation.

【0049】 基本波成分=√6/π・Ed・sin(3/2・K) ・・・(10)Fundamental wave component = √6 / π · Ed · sin (3/2 · K) (10)

【0050】一方、従来の正弦波三角波比較方式の3パ
ルスモードの場合、同様の高調波解析によれば、基本波
成分は次式のように表される。
On the other hand, in the case of the conventional three-pulse mode of the sine wave triangular wave comparison method, the fundamental wave component is expressed by the following equation according to the similar harmonic analysis.

【0051】 基本波成分=3√6/π2・K・Ed ・・・(11)Fundamental wave component = 3√6 / π 2 · K · Ed (11)

【0052】ここで、インバータ周波数finvを100
Z,T1,T2を共に200μsとして3パルスモード
から1パルスモードに移行する場合を考えると、この時
のKの値は上記(8)式よりK=0.92となる。そこで、
このKを上記(10)式および(11)式にそれぞれ代
入して、基本波成分を計算してみると、本実施例ではほ
ぼ0.98・√6/π・Ed、従来の正弦波三角波比較方式
ではほぼ0.88・√6/π・Edとなる。従って、上述の
ようにK=π/3すなわち1パルスモードにおける基本
波成分は√6/π・Edであるので、3パルスモードか
ら1パルスモード移行時の電圧変化は、従来の正弦波三
角波比較方式では12%であったものが、本実施例では
2%となり、ほぼ連続的に3パルスモードから1パルス
モードへの移行が実現でき、3パルスモードから1パル
スモード移行時の出力電圧の不連続変化幅を小さくして
滑らかにパルスモードの切り換えが行われることが分か
る。
Here, the inverter frequency finv is 100
Considering the case of shifting from the 3-pulse mode to the 1-pulse mode by setting H Z , T 1 , and T 2 to 200 μs, the value of K at this time is K = 0.92 from the above equation (8). Therefore,
Substituting this K into the above equations (10) and (11) respectively and calculating the fundamental wave component, in this embodiment, it is approximately 0.98 · √6 / π · Ed, the conventional sinusoidal triangular wave comparison system. Is about 0.88 · √6 / π · Ed. Therefore, as described above, since K = π / 3, that is, the fundamental wave component in the 1-pulse mode is √6 / π · Ed, the voltage change at the transition from the 3-pulse mode to the 1-pulse mode is the same as that of the conventional sinusoidal triangular wave comparison. Although it was 12% in the system, it becomes 2% in this embodiment, and the transition from the 3-pulse mode to the 1-pulse mode can be realized almost continuously, and the output voltage error at the transition from the 3-pulse mode to the 1-pulse mode can be realized. It can be seen that the pulse mode is smoothly switched by reducing the width of continuous change.

【0053】実施例2.実施例1で述べたように、イン
バータ出力電圧が小さい領域でも、空間電圧ベクトルに
基づくパルス幅変調方式の3パルスモードの適用が可能
であるが、インバータ出力電圧の高調波成分に着目する
と、インバータ出力電圧の小さい領域では、従来の正弦
波三角波比較方式による3パルスモードの方が高調波成
分が少なく好ましい。そこで、図7に示すように、イン
バータ出力電圧E0を設定し、これ以上のインバータ出
力電圧領域では空間電圧ベクトルに基づく3パルスモー
ドを適用し、電圧E0より小さいインバータ出力電圧領
域では従来の正弦波三角波比較方式の3パルスモードを
適用する。
Example 2. As described in the first embodiment, it is possible to apply the 3-pulse mode of the pulse width modulation method based on the spatial voltage vector even in the region where the inverter output voltage is small. In the region where the output voltage is small, the 3-pulse mode based on the conventional sinusoidal triangular wave comparison method is preferable because it has less harmonic components. Therefore, as shown in FIG. 7, the inverter output voltage E 0 is set, the 3-pulse mode based on the spatial voltage vector is applied in the inverter output voltage range higher than this, and the conventional three-pulse mode is applied in the inverter output voltage range smaller than the voltage E 0 . The 3-pulse mode of the sine wave triangular wave comparison method is applied.

【0054】三相インバータの負荷が誘導電動機の場
合、V/f(電圧/周波数)一定制御がよく用いられる
が、このときには、図8に示すようにインバータ出力電
圧E0の代わりに、インバータ周波数f0を設定し、f0
以上のインバータ周波数領域では空間電圧ベクトルに基
づく3パルスモードを適用し、f0より小さいインバー
タ周波数領域では従来の正弦波三角波比較方式の3パル
スモードを適用することもできる。
When the load of the three-phase inverter is an induction motor, constant V / f (voltage / frequency) control is often used. At this time, instead of the inverter output voltage E 0 as shown in FIG. Set f0, f0
In the above inverter frequency region, the 3-pulse mode based on the spatial voltage vector can be applied, and in the inverter frequency region smaller than f 0 , the conventional 3-pulse mode of the sinusoidal triangular wave comparison system can be applied.

【0055】実施例3.インバータ出力電圧が大きくな
ると、上記(8)式、(9)式のKも大きくなり、電圧
ベクトルV1,V3の出力時間T1,T3は短くなり、V2
の出力時間T2は長くなる。つまり、上述したスイッチ
ング素子の最小オンオフ時間の影響が現れるのは、
1,V3の出力であることがわかる。この最小オンオフ
時間をTminとすると、(8)式で求めたT=T1=T3
がT<Tminとなるときは、V1,V3の出力を無くし、
Ts時間だけV2を出力するようにすれば、自動的に1
パルスモードに移行できる。
Example 3. When the inverter output voltage increases, K in the equations (8) and (9) also increases, and the output times T 1 and T 3 of the voltage vectors V 1 and V 3 become shorter and V 2 becomes V 2
The output time T 2 of is longer. That is, the influence of the above-mentioned minimum on / off time of the switching element appears
It can be seen that the outputs are V 1 and V 3 . Assuming that this minimum on / off time is Tmin, T = T 1 = T 3 obtained by the equation (8).
When T <Tmin, the outputs of V 1 and V 3 are eliminated,
If V 2 is output only for Ts time, 1 is automatically output.
Can shift to pulse mode.

【0056】すなわち、例えば電圧ベクトル指令値vp1
に対して±60°方向の電圧ベクトルv2,v6の出力時
間が所定の時間より短くなるときは、これらの電圧ベク
トル出力をやめて、電圧ベクトル指令値vp1と同方向の
電圧ベクトルv1だけ出力する。これによって、空間電
圧ベクトルに基づく3パルスモードから自動的に1パル
スモード(この場合、本実施例による1パルスモードで
ある)への移行ができる。なお、Tminは最小オンオフ
時間である必然性はなく、最小オンオフ時間以上であれ
ば任意の値に設定可能である。また、1パルスモードの
処理は、従来のように各相180°毎にEdと0を出力
する(この場合、慣用の1パルスモードである)ことで
も実現することができる。
That is, for example, the voltage vector command value v p1
When the output time of the voltage vectors v 2 and v 6 in the directions of ± 60 ° is shorter than the predetermined time, the output of these voltage vectors is stopped and the voltage vector v 1 in the same direction as the voltage vector command value v p1. Output only. As a result, the 3-pulse mode based on the space voltage vector can be automatically switched to the 1-pulse mode (in this case, the 1-pulse mode according to the present embodiment). Note that Tmin is not necessarily the minimum on / off time, and can be set to any value as long as it is at least the minimum on / off time. Further, the processing in the 1-pulse mode can also be realized by outputting Ed and 0 for each 180 ° of each phase (in this case, the conventional 1-pulse mode).

【0057】実施例4.また、正弦波三角波比較方式の
3パルスモードと空間電圧ベクトルに基づく3パルスモ
ードの切り換えと同様に、図9および図10に示すよう
に、インバータ出力電圧E1またはインバータ周波数f1
を設定して、空間電圧ベクトルに基づく3パルスモード
と1パルスモードを切り換えて使うことも可能である。
インバータ出力電圧設定値E0,E1、インバータ周波数
0,f1は、実際にはヒステリシス特性を持たせること
で、チャッタリングの防止が図られる。また、上述せず
もパルス幅変調方法の処理はマイコン等のソフトウエア
処理として実現される。
Example 4. Further, as shown in FIGS. 9 and 10, the inverter output voltage E 1 or the inverter frequency f 1 is changed in the same manner as the switching between the 3-pulse mode of the sine-wave triangular wave comparison method and the 3-pulse mode based on the space voltage vector.
It is also possible to set and to switch between the 3-pulse mode and the 1-pulse mode based on the space voltage vector.
Inverter output voltage set values E 0 and E 1 and inverter frequencies f 0 and f 1 actually have hysteresis characteristics to prevent chattering. Further, although not described above, the processing of the pulse width modulation method is realized as software processing of a microcomputer or the like.

【0058】[0058]

【発明の効果】請求項第1項の発明によれば、インバー
タ周波数を基準とした60°毎にインバータ出力電圧指
令値を空間電圧ベクトル指令値として与えると共に、空
間電圧ベクトル指令値を合成する3種類の空間電圧ベク
トルとして空間電圧ベクトル指令値に対して±60°方
向の2種類の空間電圧ベクトルと空間電圧ベクトル指令
値と同方向の空間電圧ベクトルまたはゼロ電圧ベクトル
を用いるものであり、スイッチング素子によって決まる
最小オンオフ時間に対応したスイッチング状態で、従来
の正弦波三角波比較方式の3パルスモードより出力電圧
の可変範囲を大きくでき、1パルスモードに切り換える
ときの出力電圧の不連続幅を小さくでき、滑らかなパル
スモードの切り換えが可能となり、パルスモードの切り
換えの際の電流やトルクの急変等の不要な現象を生じる
ことがなくなる等の効果がある。
According to the first aspect of the present invention, the inverter output voltage command value is given as a space voltage vector command value at every 60 ° with respect to the inverter frequency, and the space voltage vector command value is synthesized. Two types of space voltage vectors in the directions of ± 60 ° with respect to the space voltage vector command value and a space voltage vector or a zero voltage vector in the same direction as the space voltage vector command value are used as the space voltage vector of the type. In the switching state corresponding to the minimum on / off time determined by the above, the variable range of the output voltage can be increased compared to the conventional 3-pulse mode of the sinusoidal triangular wave comparison method, and the discontinuity width of the output voltage when switching to the 1-pulse mode can be reduced. Smooth pulse mode switching becomes possible, and the current and The effect of such lost can cause unwanted phenomena sudden change of click.

【0059】請求項第2項の発明によれば、ゼロ電圧ベ
クトルとして三相インバータで出力可能なゼロ電圧ベク
トルのうちスイッチング状態変化の少ない方のゼロ電圧
ベクトルを用いるものであり、スイッチング素子のスイ
ッチング回数が減少し、電力損失を少なくできる等の効
果がある。
According to the second aspect of the present invention, the zero voltage vector that can be output by the three-phase inverter is the one that has the least change in the switching state and is used as the zero voltage vector. The number of times is reduced and the power loss can be reduced.

【0060】請求項第3項の発明によれば、インバータ
出力電圧指令値に対応するインバータ出力電圧が所定値
より小さいときは、正弦波三角波比較方式の3パルスモ
ードに切り換えるものであり、インバータ出力電圧が小
さい領域でのインバータ出力電圧の高調波成分を低減で
きる等の効果がある。
According to the third aspect of the invention, when the inverter output voltage corresponding to the inverter output voltage command value is smaller than the predetermined value, the sine wave triangular wave comparison system is switched to the 3-pulse mode. This has the effect of reducing the harmonic components of the inverter output voltage in the low voltage region.

【0061】請求項第4項の発明によれば、インバータ
周波数が所定値より小さいときは、正弦波三角波比較方
式の3パルスモードに切り換えるものであり、インバー
タ出力電圧とインバータ周波数とが比例関係にある場合
には、インバータ出力電圧が小さい領域でのインバータ
出力電圧の高調波成分を低減できる等の効果がある。
According to the fourth aspect of the invention, when the inverter frequency is lower than the predetermined value, the three-pulse mode of the sine wave triangular wave comparison system is switched, and the inverter output voltage and the inverter frequency have a proportional relationship. In some cases, there is an effect such that the harmonic component of the inverter output voltage can be reduced in the region where the inverter output voltage is small.

【0062】請求項第5項の発明によれば、±60°方
向の2種類の空間電圧ベクトルの出力時間が所定の設定
時間より短くなるときは、1パルスモードに切り換える
ものであり、スイッチング素子の最小オンオフ時間より
短い時間間隔でスイッチング状態を変化させることを防
止できる等の効果がある。
According to the fifth aspect of the invention, when the output time of the two types of space voltage vectors in the ± 60 ° direction becomes shorter than the predetermined set time, the one pulse mode is switched to. It is possible to prevent the switching state from being changed at a time interval shorter than the minimum on / off time.

【0063】請求項第6項の発明によれば、±60°方
向の2種類の空間電圧ベクトルの出力時間が所定の設定
時間より短くなるときは、空間電圧ベクトル指令値の方
向の空間電圧ベクトルをインバータ周波数を基準とした
60°に対応した時間だけ出力するものであり、自動的
に1パルスモードに切り換えるので、スイッチング素子
の最小オンオフ時間より短い時間間隔でスイッチング状
態を変化させることを防止できる等の効果がある。
According to the sixth aspect of the invention, when the output time of the two types of space voltage vectors in the ± 60 ° direction becomes shorter than the predetermined set time, the space voltage vector in the direction of the space voltage vector command value is set. Is output only for a time corresponding to 60 ° based on the inverter frequency, and is automatically switched to the 1-pulse mode, so that it is possible to prevent the switching state from being changed at a time interval shorter than the minimum on / off time of the switching element. And so on.

【0064】請求項第7項の発明によれば、インバータ
出力電圧指令値に対応するインバータ出力電圧が所定値
以上となるときは、1パルスモードに切り換えるもので
あり、インバータ出力電圧が大きくなるに従って±60
°方向の2種類の空間電圧ベクトルの出力時間が短くな
ることから、スイッチング素子の最小オンオフ時間より
短い時間間隔でスイッチング状態を変化させることを防
止できる等の効果がある。
According to the seventh aspect of the invention, when the inverter output voltage corresponding to the inverter output voltage command value becomes equal to or higher than the predetermined value, the one pulse mode is switched to. As the inverter output voltage increases, ± 60
Since the output time of the two types of spatial voltage vectors in the ° direction becomes short, there is an effect that it is possible to prevent changing the switching state at a time interval shorter than the minimum on / off time of the switching element.

【0065】請求項第8項の発明によれば、インバータ
周波数が所定値以上となるときは、1パルスモードに切
り換えるものであり、インバータ出力電圧がインバータ
周波数と比例関係にある場合にはインバータ周波数が大
きくなるに従って±60°方向の2種類の空間電圧ベク
トルの出力時間が短くなることから、スイッチング素子
の最小オンオフ時間より短い時間間隔でスイッチング状
態を変化させることを防止できる等の効果がある。
According to the eighth aspect of the present invention, when the inverter frequency is equal to or higher than a predetermined value, the mode is switched to the 1-pulse mode, and when the inverter output voltage is proportional to the inverter frequency, the inverter frequency is changed. Since the output time of the two types of space voltage vectors in the directions of ± 60 ° becomes shorter as becomes larger, it is possible to prevent the switching state from being changed at a time interval shorter than the minimum on / off time of the switching element.

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

【図1】 この発明の一実施例に基づく空間電圧ベクト
ル指令値とそれを合成する空間電圧ベクトルとの関係を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a relationship between a space voltage vector command value and a space voltage vector combining the space voltage vector command value according to an embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の一実施例に基づく空間電圧ベクト
ル指令値とそれを合成する空間電圧ベクトルとの関係を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a space voltage vector command value and a space voltage vector combining the space voltage vector command value according to an embodiment of the present invention.

【図3】 三相インバータの出力可能な電圧ベクトルを
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing voltage vectors that can be output by a three-phase inverter.

【図4】 3種類の電圧ベクトルとそれぞれの出力時間
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing three types of voltage vectors and respective output times.

【図5】 空間電圧ベクトル指令値の合成例を示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing an example of combining space voltage vector command values.

【図6】 空間電圧ベクトル指令値の合成例を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing an example of combining space voltage vector command values.

【図7】 インバータ出力電圧に基づくパルスモードの
切り換えを説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining switching of pulse modes based on an inverter output voltage.

【図8】 インバータ周波数に基づくパルスモードの切
り換えを説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining switching of pulse modes based on an inverter frequency.

【図9】 インバータ出力電圧に基づくパルスモードの
切り換えを説明するための図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining switching of pulse modes based on an inverter output voltage.

【図10】 インバータ周波数に基づくパルスモードの
切り換えを説明するための図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining switching of pulse modes based on an inverter frequency.

【図11】 従来のパルス幅変調方法を説明するための
図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining a conventional pulse width modulation method.

【図12】 3パルスモードから1パルスモードへの切
り換え時のインバータ出力電圧変化を説明するための図
である。
FIG. 12 is a diagram for explaining a change in inverter output voltage when switching from the 3-pulse mode to the 1-pulse mode.

【図13】 三相インバータの原理を説明するための図
である。
FIG. 13 is a diagram for explaining the principle of a three-phase inverter.

【図14】 スイッチの具体的構成例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a specific configuration example of a switch.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

V 空間電圧ベクトル、finv インバータ周波数、vp
空間電圧ベクトル指令値。
V space voltage vector, finv inverter frequency, v p
Space voltage vector command value.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インバータ周波数を基準とした60°毎
にインバータ出力電圧指令値を空間電圧ベクトル指令値
として与え、 上記空間電圧ベクトル指令値を合成する3種類の空間電
圧ベクトルとして上記空間電圧ベクトル指令値に対して
±60°方向の2種類の空間電圧ベクトルと、上記空間
電圧ベクトル指令値と同方向の空間電圧ベクトルまたは
ゼロ電圧ベクトルとを用いることを特徴とする三相イン
バータのパルス幅変調方法。
1. An inverter output voltage command value is given as a space voltage vector command value at every 60 ° with respect to the inverter frequency, and the space voltage vector command is given as three types of space voltage vectors for synthesizing the space voltage vector command value. A pulse width modulation method for a three-phase inverter, which uses two types of space voltage vectors in ± 60 ° directions with respect to a value and a space voltage vector or a zero voltage vector in the same direction as the space voltage vector command value. .
【請求項2】 上記ゼロ電圧ベクトルとして三相インバ
ータで出力可能なゼロ電圧ベクトルのうちスイッチング
状態変化の少ない方のゼロ電圧ベクトルを用いることを
特徴とする請求項1記載の三相インバータのパルス幅変
調方法。
2. The pulse width of the three-phase inverter according to claim 1, wherein a zero voltage vector having a smaller change in switching state is used as the zero voltage vector among the zero voltage vectors that can be output by the three-phase inverter. Modulation method.
【請求項3】 上記インバータ出力電圧指令値に対応す
るインバータ出力電圧が所定値より小さいときは、正弦
波三角波比較方式の3パルスモードに切り換えることを
特徴とする請求項1または請求項2記載の三相インバー
タのパルス幅変調方法。
3. When the inverter output voltage corresponding to the inverter output voltage command value is smaller than a predetermined value, the sine wave triangular wave comparison method is switched to the 3-pulse mode. Pulse width modulation method for three-phase inverter.
【請求項4】 上記インバータ周波数が所定値より小さ
いときは、正弦波三角波比較方式の3パルスモードに切
り換えることを特徴とする請求項1または請求項2記載
の三相インバータのパルス幅変調方法。
4. The pulse width modulation method for a three-phase inverter according to claim 1, wherein when the inverter frequency is lower than a predetermined value, the three-pulse mode of the sinusoidal triangular wave comparison method is switched to.
【請求項5】 上記±60°方向の2種類の空間電圧ベ
クトルの出力時間が所定の設定時間より短くなるとき
は、1パルスモードに切り換えることを特徴とする請求
項1または請求項2記載の三相インバータのパルス幅変
調方法。
5. The one-pulse mode is switched to when the output time of the two types of space voltage vectors in the ± 60 ° directions becomes shorter than a predetermined set time. Pulse width modulation method for three-phase inverter.
【請求項6】 上記±60°方向の2種類の空間電圧ベ
クトルの出力時間が所定の設定時間より短くなるとき
は、上記空間電圧ベクトル指令値の方向の空間電圧ベク
トルを上記インバータ周波数を基準とした60°に対応
した時間だけ出力することを特徴とする請求項1または
請求項2記載の三相インバータのパルス幅変調方法。
6. When the output time of the two types of space voltage vectors in the ± 60 ° directions is shorter than a predetermined set time, the space voltage vector in the direction of the space voltage vector command value is based on the inverter frequency. 3. The pulse width modulation method for a three-phase inverter according to claim 1, wherein the pulse width modulation is performed for a time corresponding to 60 degrees.
【請求項7】 上記インバータ出力電圧指令値に対応す
るインバータ出力電圧が所定値以上となるときは、1パ
ルスモードに切り換えることを特徴とする請求項1また
は請求項2に記載の三相インバータのパルス幅変調方
法。
7. The three-phase inverter according to claim 1, wherein when the inverter output voltage corresponding to the inverter output voltage command value exceeds a predetermined value, the one-pulse mode is switched to. Pulse width modulation method.
【請求項8】 上記インバータ周波数が所定値以上とな
るときは、1パルスモードに切り換えることを特徴とす
る請求項1または請求項2記載の三相インバータのパル
ス幅変調方法。
8. The pulse width modulation method for a three-phase inverter according to claim 1, wherein when the inverter frequency is equal to or higher than a predetermined value, the one pulse mode is switched to.
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