JPH0793824B2 - 逆変換装置の制御方法 - Google Patents
逆変換装置の制御方法Info
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- JPH0793824B2 JPH0793824B2 JP59085387A JP8538784A JPH0793824B2 JP H0793824 B2 JPH0793824 B2 JP H0793824B2 JP 59085387 A JP59085387 A JP 59085387A JP 8538784 A JP8538784 A JP 8538784A JP H0793824 B2 JPH0793824 B2 JP H0793824B2
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- harmonic
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は電動機などの負荷の駆動方法に係り、特に直流
電源を負荷へ交流に変換して供給するときの交流波形の
形成方法に関するものである。
電源を負荷へ交流に変換して供給するときの交流波形の
形成方法に関するものである。
（ロ） 従来技術 一般に従来の負荷、例えば電動機の制御方法としては特
公昭58−25038号公報に記載されているような方法があ
った。この公報は「中性点非接地 された電機子巻線と６個の制御電力付半導体スイッチン
グ素子を３相ブリッジ接続して形成した半導体コミュニ
テータ装置を有する無整流子電動機において、負電源側
を基準とした上記電機子巻線の中性点でない電機子巻線
の３つの端子電圧の大小を各々比較することによって得
られる120゜づつ位相のずれた３つの比較信号に基づい
て上記半導体コミュニテータ装置のスイッチング素子群
を制御して磁石回転子を回転させる」ものであり、この
ようにして得られた電動機の通電波形は第１図に示すよ
うなものであった。すなわち、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ
相）の特にＵ相についてのみ見ると、回転子の電気角で
始めの120゜区間は正方向へ通電し、次の60゜区間は非
通電区間、次の120゜区間は負方向へ通電し、次の60゜
区間は再び非通電区間として一周期分の波形を構成して
いた。他のＶ相、Ｗ相についても同じ波形が各相間で位
相が120゜ずれて構成されている。電動機にこのような
三相交流を供給した場合、このような波形で生じる高調
波成分は第３高調波が“0"、第５高調波が“約20％”、
第７高調波が“約14％”となっている。従って、この第
５、第７高調波で電動機に振動が生じたり、効率が低下
したり、トルク波動などが生じる問題点があった。
公昭58−25038号公報に記載されているような方法があ
った。この公報は「中性点非接地 された電機子巻線と６個の制御電力付半導体スイッチン
グ素子を３相ブリッジ接続して形成した半導体コミュニ
テータ装置を有する無整流子電動機において、負電源側
を基準とした上記電機子巻線の中性点でない電機子巻線
の３つの端子電圧の大小を各々比較することによって得
られる120゜づつ位相のずれた３つの比較信号に基づい
て上記半導体コミュニテータ装置のスイッチング素子群
を制御して磁石回転子を回転させる」ものであり、この
ようにして得られた電動機の通電波形は第１図に示すよ
うなものであった。すなわち、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ
相）の特にＵ相についてのみ見ると、回転子の電気角で
始めの120゜区間は正方向へ通電し、次の60゜区間は非
通電区間、次の120゜区間は負方向へ通電し、次の60゜
区間は再び非通電区間として一周期分の波形を構成して
いた。他のＶ相、Ｗ相についても同じ波形が各相間で位
相が120゜ずれて構成されている。電動機にこのような
三相交流を供給した場合、このような波形で生じる高調
波成分は第３高調波が“0"、第５高調波が“約20％”、
第７高調波が“約14％”となっている。従って、この第
５、第７高調波で電動機に振動が生じたり、効率が低下
したり、トルク波動などが生じる問題点があった。
（ハ） 発明の目的 斯る問題点に鑑み、本発明は負荷へ通電する波形を変え
て第５高調波及び第７高調波を減らした逆変換装置の制
御方法を提供するものである。
て第５高調波及び第７高調波を減らした逆変換装置の制
御方法を提供するものである。
（ニ） 発明の構成 本発明の逆変換装置の制御方法は直流電圧電源に、複数
のスイッチング素子をブリッジ状に接続し、このブリッ
ジの直流電圧出力で負荷を駆動するものにおいて、前記
ブリッジの一相の直流電圧出力で正方向通電から負方向
通電もしくは負方向通電から正方向通電に切換る時の非
通電区間を電気角で30゜前後として、第５高調波や第７
高調波の発生を抑制したものである。
のスイッチング素子をブリッジ状に接続し、このブリッ
ジの直流電圧出力で負荷を駆動するものにおいて、前記
ブリッジの一相の直流電圧出力で正方向通電から負方向
通電もしくは負方向通電から正方向通電に切換る時の非
通電区間を電気角で30゜前後として、第５高調波や第７
高調波の発生を抑制したものである。
（ホ） 実施例 以下本発明を電動機に用いた実施例を第２図乃至第５図
に基づいて説明する。第２図は本発明の実施例を示す概
略図であり、図中（１）は３相の直流ブラシレス電動機
（負荷）であり、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の固定子巻線
（２）、（３）、（４）と回転子の回転位置（電気角）
を検出する位置検出器（５）とからなっている。（６）
乃至（11）はスイッチングトランジスタ（スイッチング
素子）であり、３相ブリッジを構成している。この３相
ブリッジの出力はそれぞれ電動機（１）の固定子巻線
（２）、（３）、（４）へ接続されている。（12）、
（13）は直流電源であり、それぞれＥ〔Ｖ〕の起電力を
有している。（14）はデータ発生器であり、位置検出器
（５）の出力、すなわち電動機（１）の回転子の回転位
置（電気角）に基づき電気角が30゜毎に出力を“1"から
“12"まで順次切変えるものである。（15）はトランジ
スタ（６）乃至（11）のONもしくはOFFの状態を制御す
る制御部であり、端子（Ｘ）、（）、（Ｙ）、
（）、（Ｚ）、（）がそれぞれトランジスタ（６）
乃至（11）のベース端子へ接続され、データ発生器（1
4）の出力に基づいてトランジスタ（６）乃至（11）のO
NもしくはOFF状態を制御する。このデータ発生器（14）
の出力“1"乃至“12"に対するトランジスタ（６）乃至
（７）のONもしくはOFFの状態は第３図に示すように設
定してある。これは３相ブリッジから得られる出力波形
の正方向通電から負方向通電もしくは負方向通電から正
方向通電に切換る時の非通電区間を電気角で“30゜”と
した時のものである。このように非通電区間を“30゜”
とすることにより、理論上の高調波、特に第３高調波を
“0"、第５高調波を“５％”、第７高調波を“４％”と
することができる。
に基づいて説明する。第２図は本発明の実施例を示す概
略図であり、図中（１）は３相の直流ブラシレス電動機
（負荷）であり、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の固定子巻線
（２）、（３）、（４）と回転子の回転位置（電気角）
を検出する位置検出器（５）とからなっている。（６）
乃至（11）はスイッチングトランジスタ（スイッチング
素子）であり、３相ブリッジを構成している。この３相
ブリッジの出力はそれぞれ電動機（１）の固定子巻線
（２）、（３）、（４）へ接続されている。（12）、
（13）は直流電源であり、それぞれＥ〔Ｖ〕の起電力を
有している。（14）はデータ発生器であり、位置検出器
（５）の出力、すなわち電動機（１）の回転子の回転位
置（電気角）に基づき電気角が30゜毎に出力を“1"から
“12"まで順次切変えるものである。（15）はトランジ
スタ（６）乃至（11）のONもしくはOFFの状態を制御す
る制御部であり、端子（Ｘ）、（）、（Ｙ）、
（）、（Ｚ）、（）がそれぞれトランジスタ（６）
乃至（11）のベース端子へ接続され、データ発生器（1
4）の出力に基づいてトランジスタ（６）乃至（11）のO
NもしくはOFF状態を制御する。このデータ発生器（14）
の出力“1"乃至“12"に対するトランジスタ（６）乃至
（７）のONもしくはOFFの状態は第３図に示すように設
定してある。これは３相ブリッジから得られる出力波形
の正方向通電から負方向通電もしくは負方向通電から正
方向通電に切換る時の非通電区間を電気角で“30゜”と
した時のものである。このように非通電区間を“30゜”
とすることにより、理論上の高調波、特に第３高調波を
“0"、第５高調波を“５％”、第７高調波を“４％”と
することができる。
以上のように構成された電動機及び制御装置は、電動機
（１）の回転子の回転位置に合わせてトランジスタ
（６）乃至（11）のONもしくはOFF状態を順次切換えて
回転子の回転を維持させる。回転子の回転位置が例えば
電気角で“０゜”〜“30゜”の位置にあればデータ発生
器（14）から制御部（15）へ“1"のデータが出力され、
このデータに基づいてトランジスタ（６）乃至（11）が
夫々ON、OFF、OFF、ON、ON、OFF状態となりＶ−Ｕ電圧
は2E〔Ｖ〕、Ｗ−Ｖ電圧は−2E〔Ｖ〕、Ｕ−Ｗ電圧はＯ
〔Ｖ〕となる。次に回転子が回転しデータ発生器（14）
の出力データが“2"に切換るとトランジスタ（６）乃至
（11）が夫々ON、OFF、OFF、ON、OFF、OFF状態となり、
Ｖ−Ｕ電圧は2E〔Ｖ〕、Ｗ−Ｖ電圧は固定子巻線（４）
（Ｗ相）が非通電状態であり固定子巻線（２）、
（３）、（４）の中性点と同電位となるためこの電圧は
−Ｅ〔Ｖ〕となる。Ｗ−Ｕ電圧もＷ−Ｖ電圧と同様に考
えると、この電圧は−Ｅ〔Ｖ〕となる。さらに回転子が
回転してデータ発生器（14）の出力データが“3"に切換
るとトランジスタ（６）乃至（11）が夫々ON、OFF、OF
F、ON、OFF、ON状態となり、Ｖ−Ｕ電圧は2E〔Ｖ〕、Ｖ
−Ｗ電圧はＯ〔Ｖ〕、Ｗ−Ｕ電圧は−2E〔Ｖ〕となる。
以下回転子の回転位置（電気角）に合わせてデータ発生
器（14）のデータが順次“3"→“4"…→…“12"→“1"
→“2"→へ切換り第３図に示すようにトランジスタ
（６）乃至（11）のONもしくはOFFの状態及びＵ−Ｖ電
圧、Ｖ−Ｗ電圧、Ｗ−Ｕ電圧が変化するものである。こ
のような印加電圧で生じる磁界と回転子の回転慣性とで
回転子が連続的に回転を行なうものである。
（１）の回転子の回転位置に合わせてトランジスタ
（６）乃至（11）のONもしくはOFF状態を順次切換えて
回転子の回転を維持させる。回転子の回転位置が例えば
電気角で“０゜”〜“30゜”の位置にあればデータ発生
器（14）から制御部（15）へ“1"のデータが出力され、
このデータに基づいてトランジスタ（６）乃至（11）が
夫々ON、OFF、OFF、ON、ON、OFF状態となりＶ−Ｕ電圧
は2E〔Ｖ〕、Ｗ−Ｖ電圧は−2E〔Ｖ〕、Ｕ−Ｗ電圧はＯ
〔Ｖ〕となる。次に回転子が回転しデータ発生器（14）
の出力データが“2"に切換るとトランジスタ（６）乃至
（11）が夫々ON、OFF、OFF、ON、OFF、OFF状態となり、
Ｖ−Ｕ電圧は2E〔Ｖ〕、Ｗ−Ｖ電圧は固定子巻線（４）
（Ｗ相）が非通電状態であり固定子巻線（２）、
（３）、（４）の中性点と同電位となるためこの電圧は
−Ｅ〔Ｖ〕となる。Ｗ−Ｕ電圧もＷ−Ｖ電圧と同様に考
えると、この電圧は−Ｅ〔Ｖ〕となる。さらに回転子が
回転してデータ発生器（14）の出力データが“3"に切換
るとトランジスタ（６）乃至（11）が夫々ON、OFF、OF
F、ON、OFF、ON状態となり、Ｖ−Ｕ電圧は2E〔Ｖ〕、Ｖ
−Ｗ電圧はＯ〔Ｖ〕、Ｗ−Ｕ電圧は−2E〔Ｖ〕となる。
以下回転子の回転位置（電気角）に合わせてデータ発生
器（14）のデータが順次“3"→“4"…→…“12"→“1"
→“2"→へ切換り第３図に示すようにトランジスタ
（６）乃至（11）のONもしくはOFFの状態及びＵ−Ｖ電
圧、Ｖ−Ｗ電圧、Ｗ−Ｕ電圧が変化するものである。こ
のような印加電圧で生じる磁界と回転子の回転慣性とで
回転子が連続的に回転を行なうものである。
第４図は本発明の他の実施例を示す概略図であり第２図
と同一構成要素は同一符号を付して説明は省略する。
尚、第２図に示す実施例とは電動機（１′）が固定子巻
線（２′）、（３′）、（４′）を有する３相誘導電動
機であり、さらに信号発生器（16）を設けた点に違いが
ある。この信号発生器（16）は操作スイッチもしくは操
作信号に基づいて一定周期でデータ発生器（14）へ信号
を出力し、データ発生器（14）から出力されるデータを
切換えるものである。またこの信号発生器（16）の出力
信号の周期を変えることにより、データ発生器（14）か
らの出力タイミングが変わり電動機（１′）の回転数を
変えることができるものである。従って信号発生器（1
6）の出力に基づいて上記実施例と同じ磁界が生じて回
転子の回転が行なえるものである。
と同一構成要素は同一符号を付して説明は省略する。
尚、第２図に示す実施例とは電動機（１′）が固定子巻
線（２′）、（３′）、（４′）を有する３相誘導電動
機であり、さらに信号発生器（16）を設けた点に違いが
ある。この信号発生器（16）は操作スイッチもしくは操
作信号に基づいて一定周期でデータ発生器（14）へ信号
を出力し、データ発生器（14）から出力されるデータを
切換えるものである。またこの信号発生器（16）の出力
信号の周期を変えることにより、データ発生器（14）か
らの出力タイミングが変わり電動機（１′）の回転数を
変えることができるものである。従って信号発生器（1
6）の出力に基づいて上記実施例と同じ磁界が生じて回
転子の回転が行なえるものである。
このような印加電圧で電動機の駆動を行なった場合発生
する第３高調波、第５高調波、第７高調波を夫々“０
％”、“５％”、“４％”とすることができ電動機から
発生する騒音や振動を抑制し運転効率を向上させること
ができるものである。
する第３高調波、第５高調波、第７高調波を夫々“０
％”、“５％”、“４％”とすることができ電動機から
発生する騒音や振動を抑制し運転効率を向上させること
ができるものである。
また上記実施例では非通電区間を電気角で“30゜”とし
たがこれに限るものではなく約20゜〜約42゜の間にあれ
ば高調波の抑制効果を充分に得られるものである。これ
は第５図に示すごとく、基本波形をフリェー展開した時
の第５高調波及び第７高調波の基本波に対して占める値
から理解される。すなわち、夫々この値が約５％以内に
収まるようにした時のものである。
たがこれに限るものではなく約20゜〜約42゜の間にあれ
ば高調波の抑制効果を充分に得られるものである。これ
は第５図に示すごとく、基本波形をフリェー展開した時
の第５高調波及び第７高調波の基本波に対して占める値
から理解される。すなわち、夫々この値が約５％以内に
収まるようにした時のものである。
（ヘ） 発明の効果 以上のように本発明の逆変換装置の制御方法は直流電圧
電源に、複数のスイッチング素子をブリッジ状に接続
し、このブリッジの直流電圧出力で負荷を駆動するもの
において、前記ブリッジの一相の直流電圧出力で正方向
通電から負方向通電もしくは負方向通電から正方向通電
に切換える時の非通電区間を電気角で30゜前後としたの
で、ブリッジ回路などの基本回路構成を変更することな
く振巾変調方法と同様な出力を得ることができ、第３高
調波のみならず第５高調波及び第７高調波を抑制し、同
時に振動や騒音を抑制できるものである。
電源に、複数のスイッチング素子をブリッジ状に接続
し、このブリッジの直流電圧出力で負荷を駆動するもの
において、前記ブリッジの一相の直流電圧出力で正方向
通電から負方向通電もしくは負方向通電から正方向通電
に切換える時の非通電区間を電気角で30゜前後としたの
で、ブリッジ回路などの基本回路構成を変更することな
く振巾変調方法と同様な出力を得ることができ、第３高
調波のみならず第５高調波及び第７高調波を抑制し、同
時に振動や騒音を抑制できるものである。
第１図は従来の方法で電動機を駆動した場合の印加電圧
を示す波形図、第２図は本発明の実施例を示す電気回路
の概略図、第３図は本発明の実施例を用いた時の印加電
圧を示す説明図、第４図は本発明の他の実施例を示す電
気回路の概略図、第５図は高調波の値を示す説明図であ
る。 （１）、（１′）……電動機、（６）乃至（11）……ト
ランジスタ、（14）……データ発生器、（15）……制御
部。
を示す波形図、第２図は本発明の実施例を示す電気回路
の概略図、第３図は本発明の実施例を用いた時の印加電
圧を示す説明図、第４図は本発明の他の実施例を示す電
気回路の概略図、第５図は高調波の値を示す説明図であ
る。 （１）、（１′）……電動機、（６）乃至（11）……ト
ランジスタ、（14）……データ発生器、（15）……制御
部。
Claims (2)
- 【請求項１】直流電圧電源に、複数のスイッチング素子
をブリッジ状に接続し、このブリッジの直流電圧出力で
負荷を駆動するものにおいて、前記ブリッジの一相の直
流電圧出力で正方向通電から負方向通電もしくは負方向
通電から正方向通電に切換る時の非通電区間を電気角で
30゜前後としたことを特徴とする逆変換装置の制御方
法。 - 【請求項２】非通電区間を電気角で約20゜〜42゜とした
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の逆変換装
置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59085387A JPH0793824B2 (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 逆変換装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59085387A JPH0793824B2 (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 逆変換装置の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60229675A JPS60229675A (ja) | 1985-11-15 |
| JPH0793824B2 true JPH0793824B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=13857332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59085387A Expired - Lifetime JPH0793824B2 (ja) | 1984-04-26 | 1984-04-26 | 逆変換装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0793824B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5925698B2 (ja) * | 1979-10-11 | 1984-06-20 | 株式会社精工舎 | 自動車の安全確認装置 |
-
1984
- 1984-04-26 JP JP59085387A patent/JPH0793824B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60229675A (ja) | 1985-11-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |