JPH0819262A - 多重ｐｗｍインバータ - Google Patents
多重ｐｗｍインバータInfo
- Publication number
- JPH0819262A JPH0819262A JP6149243A JP14924394A JPH0819262A JP H0819262 A JPH0819262 A JP H0819262A JP 6149243 A JP6149243 A JP 6149243A JP 14924394 A JP14924394 A JP 14924394A JP H0819262 A JPH0819262 A JP H0819262A
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- Japan
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- inverter
- frequency
- inverters
- carrier
- carrier frequency
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 多重ＰＷＭインバータの搬送波周波数の切換
えにスイッチパターンの制約を無くす。 【構成】 同期式ＰＷＭインバータを出力トランスで多
重接続し、各インバータにはその出力位相が互いに異な
るスイッチパターンを与え、かつ運転周波数範囲に応じ
て搬送波周波数を切換えるディジタル式多重ＰＷＭイン
バータにおいて、運転周波数ｆ0が低周波数ｆLより高い
とき（Ｓ１）、基準インバータからスイッチパターン発
生のマイクロコンピュータへの割り込み回数を固定し
（Ｓ４）、搬送波周波数の切換を必要とするとき（Ｓ
５）、基準インバータをその零ベクトルのタイミングで
切換え（Ｓ６）、次いで２台目のインバータをその零ベ
クトルのタイミングで切換え（Ｓ７）、最終インバータ
まで順次その零ベクトルのタイミングで切換える（Ｓ
８）。
えにスイッチパターンの制約を無くす。 【構成】 同期式ＰＷＭインバータを出力トランスで多
重接続し、各インバータにはその出力位相が互いに異な
るスイッチパターンを与え、かつ運転周波数範囲に応じ
て搬送波周波数を切換えるディジタル式多重ＰＷＭイン
バータにおいて、運転周波数ｆ0が低周波数ｆLより高い
とき（Ｓ１）、基準インバータからスイッチパターン発
生のマイクロコンピュータへの割り込み回数を固定し
（Ｓ４）、搬送波周波数の切換を必要とするとき（Ｓ
５）、基準インバータをその零ベクトルのタイミングで
切換え（Ｓ６）、次いで２台目のインバータをその零ベ
クトルのタイミングで切換え（Ｓ７）、最終インバータ
まで順次その零ベクトルのタイミングで切換える（Ｓ
８）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の三相ＰＷＭイン
バータをその出力トランス側で多重化する直列三相多重
ＰＷＭインバータに係り、特にディジタル制御による搬
送波周波数の切換えに関する。
バータをその出力トランス側で多重化する直列三相多重
ＰＷＭインバータに係り、特にディジタル制御による搬
送波周波数の切換えに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＰＷＭインバータは、もともと正弦波変
調により低次高調波を除去でき、その多重化によって高
調波の一層の低減を図ることができる。さらに、多重化
によって搬送周波数の成分の低減と、大容量化を図るこ
とができる。
調により低次高調波を除去でき、その多重化によって高
調波の一層の低減を図ることができる。さらに、多重化
によって搬送周波数の成分の低減と、大容量化を図るこ
とができる。
【０００３】ＰＷＭ波形は、正弦波と三角波のレベル比
較により生成するアナログ方式と、ＰＷＭ波形パターン
をＲＯＭ等に書込んでおき、そのパターン読み出しによ
り生成するディジタル制御方式がある。
較により生成するアナログ方式と、ＰＷＭ波形パターン
をＲＯＭ等に書込んでおき、そのパターン読み出しによ
り生成するディジタル制御方式がある。
【０００４】このディジタル制御方式において、ＰＷＭ
波形のスイッチパターンに対して図３（ａ）に示す８通
りの電圧ベクトルで定義し、その積分値（誘導機に印加
されたときにはそのエアギャップ磁束）が一定速度で円
を描く軌跡になる円軌跡法が多く用いられる。同図
（ｂ）には、電圧ベクトルのパターン例を示す。
波形のスイッチパターンに対して図３（ａ）に示す８通
りの電圧ベクトルで定義し、その積分値（誘導機に印加
されたときにはそのエアギャップ磁束）が一定速度で円
を描く軌跡になる円軌跡法が多く用いられる。同図
（ｂ）には、電圧ベクトルのパターン例を示す。
【０００５】図４は、４台の三相ＰＷＭインバータで多
重化した２４相多重インバータの概略構成を示す。各Ｐ
ＷＭインバータ１1〜１4は、基準とするインバータ１1
に対してインバータ１2〜１4は１５°、３０°、４５°
だけ遅れたＰＷＭ波形の出力を得、これら出力は出力ト
ランス２1〜２4で合成されて最終出力を得る。
重化した２４相多重インバータの概略構成を示す。各Ｐ
ＷＭインバータ１1〜１4は、基準とするインバータ１1
に対してインバータ１2〜１4は１５°、３０°、４５°
だけ遅れたＰＷＭ波形の出力を得、これら出力は出力ト
ランス２1〜２4で合成されて最終出力を得る。
【０００６】基準となるインバータ１1は、定期的にマ
イクロコンピュータ３に割り込みをかけ、該マイクロコ
ンピュータ３からは各インバータの出力位相の違いに応
じたＰＷＭ波形のスイッチパターンになる電圧ベクトル
データを各インバータ１1〜１4に与え、各インバータは
該データと基準クロックによりＰＷＭ波形を得る。
イクロコンピュータ３に割り込みをかけ、該マイクロコ
ンピュータ３からは各インバータの出力位相の違いに応
じたＰＷＭ波形のスイッチパターンになる電圧ベクトル
データを各インバータ１1〜１4に与え、各インバータは
該データと基準クロックによりＰＷＭ波形を得る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】同期式のＰＷＭインバ
ータの場合、出力周波数に対して搬送波周波数を常に整
数倍とする必要がある。このため、運転周波数の上昇に
伴い搬送波周波数も上昇させるが、インバータの主回路
のスイッチ素子（ＧＴＯ、サイリスタ、ＢＴＲ等）では
内部損失から上限となる搬送波周波数が制限される。
ータの場合、出力周波数に対して搬送波周波数を常に整
数倍とする必要がある。このため、運転周波数の上昇に
伴い搬送波周波数も上昇させるが、インバータの主回路
のスイッチ素子（ＧＴＯ、サイリスタ、ＢＴＲ等）では
内部損失から上限となる搬送波周波数が制限される。
【０００８】そこで、従来から上限周波数を越えないよ
う、かつ不適当に小さくなり過ぎないよう、図５に示す
よう、出力周波数の範囲に応じて搬送波周波数を切り換
え、上限周波数を越えない一定の範囲内にとどめるよう
にしている。
う、かつ不適当に小さくなり過ぎないよう、図５に示す
よう、出力周波数の範囲に応じて搬送波周波数を切り換
え、上限周波数を越えない一定の範囲内にとどめるよう
にしている。
【０００９】ここで、搬送波周波数を切り換えるには、
切り換え時の電流を低減するために図３の電圧ベクトル
のうち零ベクトルＶ0，Ｖ7のタイミングでなされる。
切り換え時の電流を低減するために図３の電圧ベクトル
のうち零ベクトルＶ0，Ｖ7のタイミングでなされる。
【００１０】図６は、２台のＰＷＭインバータのうち、
一方のインバータに対して他方のインバータを３０°の
位相遅れで運転する場合のスイッチパターンと各相間電
圧を示し、搬送波は７パルスモードとする場合である。
スイッチパターンの数字はそれぞれ電圧ベクトルＶ0〜
Ｖ7を示し、相間電圧の数字はモードの期間を示す。
一方のインバータに対して他方のインバータを３０°の
位相遅れで運転する場合のスイッチパターンと各相間電
圧を示し、搬送波は７パルスモードとする場合である。
スイッチパターンの数字はそれぞれ電圧ベクトルＶ0〜
Ｖ7を示し、相間電圧の数字はモードの期間を示す。
【００１１】このような多重化ＰＷＭインバータでは、
同時に搬送波周波数の切換には同じ角度で零ベクトルが
配置されていることが必要となる。また、周波数切換時
には各スイッチパターンで進む角度が異なるため、同時
に周波数を切換る必要がある。
同時に搬送波周波数の切換には同じ角度で零ベクトルが
配置されていることが必要となる。また、周波数切換時
には各スイッチパターンで進む角度が異なるため、同時
に周波数を切換る必要がある。
【００１２】これらは従来の必要条件であるが、この従
来方式では以下の問題がある。
来方式では以下の問題がある。
【００１３】（１）スイッチパターンには零ベクトルが
必要であるため、零ベクトルの存在により最大出力電圧
が低下する。
必要であるため、零ベクトルの存在により最大出力電圧
が低下する。
【００１４】（２）搬送波周波数の切換の制約により、
同時に零ベクトルが存在するスイッチパターンに制限さ
れ、高調波含有率の低減効果が期待できない。
同時に零ベクトルが存在するスイッチパターンに制限さ
れ、高調波含有率の低減効果が期待できない。
【００１５】（３）搬送波周波数の切換え時の零ベクト
ルをパスして最大出力電圧の増大及び波形改善を図る
と、搬送波周波数切換え時に零ベクトルが存在しないイ
ンバータに異常電流が発生する。
ルをパスして最大出力電圧の増大及び波形改善を図る
と、搬送波周波数切換え時に零ベクトルが存在しないイ
ンバータに異常電流が発生する。
【００１６】本発明の目的は、搬送波周波数の切換えに
スイッチパターンの制約を無くした多重ＰＷＭインバー
タを提供することにある。
スイッチパターンの制約を無くした多重ＰＷＭインバー
タを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題の解
決を図るため、同期式ＰＷＭインバータを出力トランス
で多重接続し、各インバータにはその出力位相が互いに
異なるスイッチパターンを与え、かつ運転周波数範囲に
応じて搬送波周波数を切換えるディジタル式多重ＰＷＭ
インバータにおいて、前記搬送波周波数は、インバータ
の運転周波数が高速領域にあるときには、各インバータ
のスイッチパターンが零ベクトルになるタイミングで順
次切換えることを特徴とする。
決を図るため、同期式ＰＷＭインバータを出力トランス
で多重接続し、各インバータにはその出力位相が互いに
異なるスイッチパターンを与え、かつ運転周波数範囲に
応じて搬送波周波数を切換えるディジタル式多重ＰＷＭ
インバータにおいて、前記搬送波周波数は、インバータ
の運転周波数が高速領域にあるときには、各インバータ
のスイッチパターンが零ベクトルになるタイミングで順
次切換えることを特徴とする。
【００１８】
【作用】各インバータの搬送波周波数の切換えをその零
ベクトルのタイミングで行うことにより、異常電流の発
生を無くすと共に各インバータの搬送波周波数を同時に
切換えることによるスイッチパターンの制約を無くす。
ベクトルのタイミングで行うことにより、異常電流の発
生を無くすと共に各インバータの搬送波周波数を同時に
切換えることによるスイッチパターンの制約を無くす。
【００１９】また、マイクロコンピュータ等による搬送
波周波数の同時切換えを不要にしてその負荷を軽減す
る。
波周波数の同時切換えを不要にしてその負荷を軽減す
る。
【００２０】また、同時切換えの制約が無くなることで
スイッチパターンに零ベクトルを間引きしたものを採用
し、最大出力電圧の向上や波形改善を可能にする。
スイッチパターンに零ベクトルを間引きしたものを採用
し、最大出力電圧の向上や波形改善を可能にする。
【００２１】
【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す搬送波周波
数の切換手順を示す。
数の切換手順を示す。
【００２２】前述のマイクロコンピュータ３は、多数台
のＰＷＭインバータに対する搬送波周波数の切換制御に
は、まずインバータ運転周波数ｆ0と設定する低周波ｆL
との大小を比較する（Ｓ１）。
のＰＷＭインバータに対する搬送波周波数の切換制御に
は、まずインバータ運転周波数ｆ0と設定する低周波ｆL
との大小を比較する（Ｓ１）。
【００２３】この比較において、運転周波数が低周波領
域にあるときは、搬送波周波数の切換えが必要となった
とき（Ｓ２）、従来と同様に全インバータの搬送波周波
数切換を同時に行う（Ｓ３）。
域にあるときは、搬送波周波数の切換えが必要となった
とき（Ｓ２）、従来と同様に全インバータの搬送波周波
数切換を同時に行う（Ｓ３）。
【００２４】運転周波数が低周波領域を越えるた状態で
は、基準ＰＷＭインバータからの割り込み回数を固定す
ることにより（Ｓ４）、基準インバータと他のインバー
タの位相誤差を無くす。
は、基準ＰＷＭインバータからの割り込み回数を固定す
ることにより（Ｓ４）、基準インバータと他のインバー
タの位相誤差を無くす。
【００２５】次に、搬送波周波数が上限又は下限になり
その切換えが必要となったとき（Ｓ５）、まず基準イン
バータの搬送波周波数を切換える（Ｓ６）。この切換え
は、基準インバータのスイッチパターンに零ベクトルが
有ればそのタイミングでなされる。
その切換えが必要となったとき（Ｓ５）、まず基準イン
バータの搬送波周波数を切換える（Ｓ６）。この切換え
は、基準インバータのスイッチパターンに零ベクトルが
有ればそのタイミングでなされる。
【００２６】次いで、２台目のインバータの搬送波周波
数の切換えを行う（Ｓ７）。この切換えも当該インバー
タのスイッチパターンに零ベクトルが存在するタイミン
グでなされる。
数の切換えを行う（Ｓ７）。この切換えも当該インバー
タのスイッチパターンに零ベクトルが存在するタイミン
グでなされる。
【００２７】同様に、３台目以降から最終台目のインバ
ータまでの搬送波周波数の切換えをそれらの零ベクトル
のタイミングで行う（Ｓ８）。
ータまでの搬送波周波数の切換えをそれらの零ベクトル
のタイミングで行う（Ｓ８）。
【００２８】以上のように、本実施例では、搬送波周波
数の切換には各インバータの同時の切換えを行わず、搬
送波周波数を順次に切換え、最終台目のインバータの切
換え終了で搬送波周波数の切換えを終了する。
数の切換には各インバータの同時の切換えを行わず、搬
送波周波数を順次に切換え、最終台目のインバータの切
換え終了で搬送波周波数の切換えを終了する。
【００２９】図２は、２台のＰＷＭインバータで多重化
構成したときの搬送波周波数の切換えの電圧ベクトル図
を示す。
構成したときの搬送波周波数の切換えの電圧ベクトル図
を示す。
【００３０】いま、基準インバータ（実線で電圧ベクト
ルを示す）がポイントＡで示す零ベクトルのタイミング
で周波数を切換えるとき、これよりも３０°位相遅れの
２台目のインバータ（破線で電圧ベクトルを示す）はポ
イントＢにあり、零ベクトルは存在しない。
ルを示す）がポイントＡで示す零ベクトルのタイミング
で周波数を切換えるとき、これよりも３０°位相遅れの
２台目のインバータ（破線で電圧ベクトルを示す）はポ
イントＢにあり、零ベクトルは存在しない。
【００３１】従来の方式では、搬送波周波数を同時に切
換えるため、ポイントＡで基準インバータの周波数を切
換え、ポイントＢで２台目のインバータの周波数を切換
えることになり、２台目のインバータでは零ベクトルが
存在しないため、異常電流がながれる。
換えるため、ポイントＡで基準インバータの周波数を切
換え、ポイントＢで２台目のインバータの周波数を切換
えることになり、２台目のインバータでは零ベクトルが
存在しないため、異常電流がながれる。
【００３２】これに対して、本実施例では、ポイントＡ
で基準インバータの周波数を切換えた後、２台目のイン
バータに零ベクトルが表れるタイミングで周波数を切換
えることができる。
で基準インバータの周波数を切換えた後、２台目のイン
バータに零ベクトルが表れるタイミングで周波数を切換
えることができる。
【００３３】これにより、全インバータの搬送波周波数
の切換は、すべて零ベクトルでの切換えになり、異常電
流が発生することは無くなる。
の切換は、すべて零ベクトルでの切換えになり、異常電
流が発生することは無くなる。
【００３４】また、マイクロコンピュータは、搬送波周
波数切換え処理をインバータ個別のタイミングで行えば
よく、切換のための負荷を分散でき、１台のマイクロコ
ンピュータによる多数台のインバータ制御を容易にす
る。
波数切換え処理をインバータ個別のタイミングで行えば
よく、切換のための負荷を分散でき、１台のマイクロコ
ンピュータによる多数台のインバータ制御を容易にす
る。
【００３５】また、スイッチパターンとしては、従来の
同時切換えのためのパターンの制約が無くなり、種々の
波形改善効果を高めるスイッチパターンによる制御が可
能となる。
同時切換えのためのパターンの制約が無くなり、種々の
波形改善効果を高めるスイッチパターンによる制御が可
能となる。
【００３６】さらに、零ベクトルを間引いたスイッチパ
ターンを採用することにより、零ベクトルによる最大出
力電圧低下を少なくすることができる。
ターンを採用することにより、零ベクトルによる最大出
力電圧低下を少なくすることができる。
【００３７】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、運転周
波数範囲に応じて搬送波周波数を切換えるディジタル式
多重ＰＷＭインバータにおいて、搬送波周波数は、イン
バータの運転周波数が高速領域にあるときには、各イン
バータのスイッチパターンが零ベクトルになるタイミン
グで順次切換えるようにしたため、各インバータは零ベ
クトルでの切換になって異常電流の発生を無くすことが
できる。
波数範囲に応じて搬送波周波数を切換えるディジタル式
多重ＰＷＭインバータにおいて、搬送波周波数は、イン
バータの運転周波数が高速領域にあるときには、各イン
バータのスイッチパターンが零ベクトルになるタイミン
グで順次切換えるようにしたため、各インバータは零ベ
クトルでの切換になって異常電流の発生を無くすことが
できる。
【００３８】また、各インバータの搬送波周波数を同時
に切換えることによるスイッチパターンの制約を無く
し、最大出力電圧を高めるパターンや波形改善を図るパ
ターンを使用できる。
に切換えることによるスイッチパターンの制約を無く
し、最大出力電圧を高めるパターンや波形改善を図るパ
ターンを使用できる。
【００３９】また、マイクロコンピュータ等による搬送
波周波数の同時切換えを不要にしてその負荷を軽減する
ことができる。
波周波数の同時切換えを不要にしてその負荷を軽減する
ことができる。
【図１】本発明の一実施例を示す搬送波切換手順図。
【図２】実施例の電圧ベクトル図。
【図３】電圧ベクトルとパターン例。
【図４】２４相多重インバータ例。
【図５】搬送波周波数の切換例。
【図６】２多重インバータの波形図。
１1、１4…ＰＷＭインバータ ２1、２4…トランス ３…マイクロコンピュータ
Claims (1)
- 【請求項１】 同期式ＰＷＭインバータを出力トランス
で多重接続し、各インバータにはその出力位相が互いに
異なるスイッチパターンを与え、かつ運転周波数範囲に
応じて搬送波周波数を切換えるディジタル式多重ＰＷＭ
インバータにおいて、 前記搬送波周波数は、インバータの運転周波数が高速領
域にあるときには、各インバータのスイッチパターンが
零ベクトルになるタイミングで順次切換えることを特徴
とする多重ＰＷＭインバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6149243A JPH0819262A (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 多重ｐｗｍインバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6149243A JPH0819262A (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 多重ｐｗｍインバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0819262A true JPH0819262A (ja) | 1996-01-19 |
Family
ID=15471015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6149243A Pending JPH0819262A (ja) | 1994-06-30 | 1994-06-30 | 多重ｐｗｍインバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0819262A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012016097A (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Honda Motor Co Ltd | 電気自動車 |
| US9493092B2 (en) | 2010-06-29 | 2016-11-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Electric automobile |
-
1994
- 1994-06-30 JP JP6149243A patent/JPH0819262A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012016097A (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Honda Motor Co Ltd | 電気自動車 |
| US9493092B2 (en) | 2010-06-29 | 2016-11-15 | Honda Motor Co., Ltd. | Electric automobile |
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