JPH08228485A - 三相交流検出器のオフセット調整用回路 - Google Patents
三相交流検出器のオフセット調整用回路Info
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- JPH08228485A JPH08228485A JP7032639A JP3263995A JPH08228485A JP H08228485 A JPH08228485 A JP H08228485A JP 7032639 A JP7032639 A JP 7032639A JP 3263995 A JP3263995 A JP 3263995A JP H08228485 A JPH08228485 A JP H08228485A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ３相交流検出器のオフセットを、調整時だけ
でなく運転中にもキャンセルできるようにする。 【構成】 制御部５で周波数指令ω* から出力すべき電
圧の大きさとその角度とを決定し、これらの量にもとづ
き制御されるスイッチング素子３の出力電圧をフィルタ
７Ａ，７Ｂ、絶縁変換器８Ａ，８ＢおよびＡ／Ｄコンバ
ータ９Ａ，９Ｂ等により検出した後、ベクトル回転器１
１で直流の２軸量に変換し、その出力を微分器１２Ａ，
１２Ｂで微分した後、除算器１３Ａ，１３Ｂによりω*
で除算し、その出力を上記２軸量に加減算することによ
り、オフセット量を自動的にキャンセルし得るようにす
る。
でなく運転中にもキャンセルできるようにする。 【構成】 制御部５で周波数指令ω* から出力すべき電
圧の大きさとその角度とを決定し、これらの量にもとづ
き制御されるスイッチング素子３の出力電圧をフィルタ
７Ａ，７Ｂ、絶縁変換器８Ａ，８ＢおよびＡ／Ｄコンバ
ータ９Ａ，９Ｂ等により検出した後、ベクトル回転器１
１で直流の２軸量に変換し、その出力を微分器１２Ａ，
１２Ｂで微分した後、除算器１３Ａ，１３Ｂによりω*
で除算し、その出力を上記２軸量に加減算することによ
り、オフセット量を自動的にキャンセルし得るようにす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、インバータ等の出力
電圧を検出する三相交流検出器のオフセット調整用回路
に関する。
電圧を検出する三相交流検出器のオフセット調整用回路
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の検出器ではオフセットを
生じることから、初期時にその調整をしてオフセットを
キャンセルするようにしているのが、一般的である。
生じることから、初期時にその調整をしてオフセットを
キャンセルするようにしているのが、一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、運転時
には温度ドリフト等によって、オフセットがずれてしま
うという問題が生じている。したがって、この発明の課
題は装置が運転中でもオフセットを調整可能とすること
にある。
には温度ドリフト等によって、オフセットがずれてしま
うという問題が生じている。したがって、この発明の課
題は装置が運転中でもオフセットを調整可能とすること
にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、この発明では、周波数指令から出力すべき電圧
の大きさと角度とを決定し、これらの量にもとづき電力
変換器を制御する電力変換器の制御装置に対し、前記電
力変換器の出力三相交流電圧を検出する検出器と、この
検出された三相交流電圧と前記角度とにもとづき被測定
三相交流電圧を直流の第１，第２軸量に変換するベクト
ル回転器と、この第１，第２軸量をそれぞれ微分する第
１，第２の微分器と、この第１，第２の微分器出力を前
記周波数指令値でそれぞれ除算する第１，第２の除算器
と、この第２除算器出力を前記第１軸量に加算する加算
器と、前記第２軸量から前記第１除算器出力を減算する
減算器とを設け、オフセット量を除去した直流量を得る
ことを特徴としている。
るため、この発明では、周波数指令から出力すべき電圧
の大きさと角度とを決定し、これらの量にもとづき電力
変換器を制御する電力変換器の制御装置に対し、前記電
力変換器の出力三相交流電圧を検出する検出器と、この
検出された三相交流電圧と前記角度とにもとづき被測定
三相交流電圧を直流の第１，第２軸量に変換するベクト
ル回転器と、この第１，第２軸量をそれぞれ微分する第
１，第２の微分器と、この第１，第２の微分器出力を前
記周波数指令値でそれぞれ除算する第１，第２の除算器
と、この第２除算器出力を前記第１軸量に加算する加算
器と、前記第２軸量から前記第１除算器出力を減算する
減算器とを設け、オフセット量を除去した直流量を得る
ことを特徴としている。
【０００５】
【作用】オフセット量が、ベクトルドレイヤ（ベクトル
回転器）からの直交２軸量Ｖｄ，Ｖｑの微分値に比例す
ることに着目し、これらをＶｄ，Ｖｑに加減算すること
により、オフセット量を自動的に調整可能とする。
回転器）からの直交２軸量Ｖｄ，Ｖｑの微分値に比例す
ることに着目し、これらをＶｄ，Ｖｑに加減算すること
により、オフセット量を自動的に調整可能とする。
【０００６】
【実施例】図１はこの発明の実施例を示す概要図であ
る。同図において、１は整流器、２は平滑コンデンサ、
３はスイッチング素子、４は誘導電動機（モータ）、５
は制御部、６はパルス幅変調（ＰＷＭ）部、７Ａ，７Ｂ
はフィルタ、８Ａ，８Ｂは絶縁変換器、９Ａ，９Ｂはア
ナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ、１０は３相
／２相変換器、１１はベクトルドレイヤ（ベクトル回転
器）、１２Ａ，１２Ｂは微分器、１３Ａ，１３Ｂは除算
器、１４Ａ，１４Ｂは加減算器である。
る。同図において、１は整流器、２は平滑コンデンサ、
３はスイッチング素子、４は誘導電動機（モータ）、５
は制御部、６はパルス幅変調（ＰＷＭ）部、７Ａ，７Ｂ
はフィルタ、８Ａ，８Ｂは絶縁変換器、９Ａ，９Ｂはア
ナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ、１０は３相
／２相変換器、１１はベクトルドレイヤ（ベクトル回転
器）、１２Ａ，１２Ｂは微分器、１３Ａ，１３Ｂは除算
器、１４Ａ，１４Ｂは加減算器である。
【０００７】すなわち、整流器１、平滑コンデンサ２お
よびスイッチング素子３により一般的なインバータが構
成され、このインバータによってモータ４が駆動され
る。このインバータの制御としては、制御部５が周波数
指令ω* から出力電圧の大きさ｜Ｖ｜と角度φとを決定
し、ＰＷＭ部６でパルス幅変調をしてスイッチング素子
３を制御する場合の例で示している。
よびスイッチング素子３により一般的なインバータが構
成され、このインバータによってモータ４が駆動され
る。このインバータの制御としては、制御部５が周波数
指令ω* から出力電圧の大きさ｜Ｖ｜と角度φとを決定
し、ＰＷＭ部６でパルス幅変調をしてスイッチング素子
３を制御する場合の例で示している。
【０００８】このようなインバータの出力電圧を検出す
るに当たり、ここではパルス幅変調された出力をフィル
タ７Ａ，７Ｂに導き、基本波だけを抽出する。その出力
は絶縁変換器８Ａ，８Ｂで絶縁された後、Ａ／Ｄコンバ
ータ９Ａ，９Ｂに与えられ、ここでディジタル量に変換
される。その出力Ｖｕ，Ｖｗは３相／２相変換器１０で
α，β軸を基準軸とする２軸量Ｖα，Ｖβに変換され、
さらに、ベクトル回転器１１により直交する直流のｄ，
ｑ軸を基準軸とする２軸量Ｖｄ０，Ｖｑ０に変換され
る。
るに当たり、ここではパルス幅変調された出力をフィル
タ７Ａ，７Ｂに導き、基本波だけを抽出する。その出力
は絶縁変換器８Ａ，８Ｂで絶縁された後、Ａ／Ｄコンバ
ータ９Ａ，９Ｂに与えられ、ここでディジタル量に変換
される。その出力Ｖｕ，Ｖｗは３相／２相変換器１０で
α，β軸を基準軸とする２軸量Ｖα，Ｖβに変換され、
さらに、ベクトル回転器１１により直交する直流のｄ，
ｑ軸を基準軸とする２軸量Ｖｄ０，Ｖｑ０に変換され
る。
【０００９】ベクトル回転器１１の出力Ｖｄ０，Ｖｑ０
は微分器１２Ａ，１２Ｂでそれぞれ微分された後、除算
器１３Ａ，１３Ｂにより周波数指令ω* でそれぞれ割り
算され、ベクトル回転器１１からのｄ軸量Ｖｄ０には、
除算器１３Ｂの出力が加減算器１４Ａで加算され、ま
た、ベクトル回転器１１からのｑ軸量Ｖｑ０には、除算
器１３Ａの出力が加減算器１４Ｂで減算されて、それぞ
れ出力される。
は微分器１２Ａ，１２Ｂでそれぞれ微分された後、除算
器１３Ａ，１３Ｂにより周波数指令ω* でそれぞれ割り
算され、ベクトル回転器１１からのｄ軸量Ｖｄ０には、
除算器１３Ｂの出力が加減算器１４Ａで加算され、ま
た、ベクトル回転器１１からのｑ軸量Ｖｑ０には、除算
器１３Ａの出力が加減算器１４Ｂで減算されて、それぞ
れ出力される。
【００１０】上記のようにする根拠について、以下に説
明する。いま、図１のフィルタ７Ａ，７Ｂ、絶縁変換器
８Ａ，８ＢおよびＡ／Ｄコンバータ９Ａ，９Ｂを介して
検出されるＵ，Ｗ相電圧にオフセットがのると、Ｕ，Ｗ
相電圧Ｖｕ，Ｖｗは次式のように表現される。なお、ス
イッチング素子３の出力にはオフセットは無いか、無視
し得る程度であるとする。 Ｖｕ＝Ｖ１ｓｉｎθ＋Ｖ０１ Ｖｗ＝Ｖ２ｓｉｎ（θ−２４０°）＋Ｖ０２ …（１） ここに、Ｖ０１，Ｖ０２はＵ，Ｗ相のオフセット量、Ｖ
１，Ｖ２はＵ，Ｗ相の大きさを示す。
明する。いま、図１のフィルタ７Ａ，７Ｂ、絶縁変換器
８Ａ，８ＢおよびＡ／Ｄコンバータ９Ａ，９Ｂを介して
検出されるＵ，Ｗ相電圧にオフセットがのると、Ｕ，Ｗ
相電圧Ｖｕ，Ｖｗは次式のように表現される。なお、ス
イッチング素子３の出力にはオフセットは無いか、無視
し得る程度であるとする。 Ｖｕ＝Ｖ１ｓｉｎθ＋Ｖ０１ Ｖｗ＝Ｖ２ｓｉｎ（θ−２４０°）＋Ｖ０２ …（１） ここに、Ｖ０１，Ｖ０２はＵ，Ｗ相のオフセット量、Ｖ
１，Ｖ２はＵ，Ｗ相の大きさを示す。
【００１１】Ｖｕ，Ｖｗは３相／２相変換器１０により
α，β軸上の量に変換され、 Ｖα＝Ｖｕ Ｖβ＝−Ｖｕ／√３−２Ｖｗ／√３ …（２） となる。
α，β軸上の量に変換され、 Ｖα＝Ｖｕ Ｖβ＝−Ｖｕ／√３−２Ｖｗ／√３ …（２） となる。
【００１２】また、（２）式をベクトル回転器１１で
ｄ，ｑ軸量に変換すると、角度をφとして次の（３）式
となる。 Ｖｄ＝−（Ｖ１＋Ｖ２）ｓｉｎ（φ−θ）／２ ＋（Ｖ１−Ｖ２）｛ｓｉｎ（φ＋θ）＋ｃｏｓ（φ＋θ）／√３ −ｃｏｓ（φ−θ）／√３｝／２ ＋Ｋｃｏｓ（φ＋α） Ｖｑ＝−（Ｖ１＋Ｖ２）ｃｏｓ（φ−θ）／２ ＋（Ｖ１−Ｖ２）｛ｃｏｓ（φ＋θ）−ｓｉｎ（φ＋θ）／√３ ＋ｓｉｎ（φ−θ）／√３｝／２ −Ｋｓｉｎ（φ＋α） …（３）
ｄ，ｑ軸量に変換すると、角度をφとして次の（３）式
となる。 Ｖｄ＝−（Ｖ１＋Ｖ２）ｓｉｎ（φ−θ）／２ ＋（Ｖ１−Ｖ２）｛ｓｉｎ（φ＋θ）＋ｃｏｓ（φ＋θ）／√３ −ｃｏｓ（φ−θ）／√３｝／２ ＋Ｋｃｏｓ（φ＋α） Ｖｑ＝−（Ｖ１＋Ｖ２）ｃｏｓ（φ−θ）／２ ＋（Ｖ１−Ｖ２）｛ｃｏｓ（φ＋θ）−ｓｉｎ（φ＋θ）／√３ ＋ｓｉｎ（φ−θ）／√３｝／２ −Ｋｓｉｎ（φ＋α） …（３）
【００１３】ここに、 ｓｉｎα＝（Ｖ０１／√３＋２Ｖ０２／√３）／Ｋ よって、Ｋ＝｛Ｖ０１2 ＋（Ｖ０１／√３＋２Ｖ０２／
√３）2 ｝1/2 である。上記（３）式に示すＶｄ，Ｖｑの第１項は本来
の値、中括弧で示す第２項はゲイン誤差、第３項はオフ
セット誤差をそれぞれ示している。
√３）2 ｝1/2 である。上記（３）式に示すＶｄ，Ｖｑの第１項は本来
の値、中括弧で示す第２項はゲイン誤差、第３項はオフ
セット誤差をそれぞれ示している。
【００１４】φとθは同じ周波数で変化する角度なの
で、φ０，θ０をそれぞれ固定値として、 φ＝ωｔ＋φ０，θ＝ωｔ＋θ０ とおくと、上記（３）式は次式のように表わされる。 Ｖｄ＝−（Ｖ１＋Ｖ２）ｓｉｎ（φ０−θ０）／２ ＋（Ｖ１−Ｖ２）｛ｓｉｎ（２ωｔ＋φ０＋θ０） ＋ｃｏｓ（２ωｔ＋φ０＋θ０）／√３ −ｃｏｓ（φ０−θ０）／√３｝／２ ＋Ｋｃｏｓ（ωｔ＋φ０＋α） Ｖｑ＝−（Ｖ１＋Ｖ２）ｃｏｓ（φ０−θ０）／２ ＋（Ｖ１−Ｖ２）｛ｃｏｓ（２ωｔ＋φ０＋θ０） −ｓｉｎ（２ωｔ＋φ０＋θ０）／√３ ＋ｓｉｎ（φ０−θ０）／√３｝／２ −Ｋｓｉｎ（ωｔ＋φ０＋α） …（４）
で、φ０，θ０をそれぞれ固定値として、 φ＝ωｔ＋φ０，θ＝ωｔ＋θ０ とおくと、上記（３）式は次式のように表わされる。 Ｖｄ＝−（Ｖ１＋Ｖ２）ｓｉｎ（φ０−θ０）／２ ＋（Ｖ１−Ｖ２）｛ｓｉｎ（２ωｔ＋φ０＋θ０） ＋ｃｏｓ（２ωｔ＋φ０＋θ０）／√３ −ｃｏｓ（φ０−θ０）／√３｝／２ ＋Ｋｃｏｓ（ωｔ＋φ０＋α） Ｖｑ＝−（Ｖ１＋Ｖ２）ｃｏｓ（φ０−θ０）／２ ＋（Ｖ１−Ｖ２）｛ｃｏｓ（２ωｔ＋φ０＋θ０） −ｓｉｎ（２ωｔ＋φ０＋θ０）／√３ ＋ｓｉｎ（φ０−θ０）／√３｝／２ −Ｋｓｉｎ（ωｔ＋φ０＋α） …（４）
【００１５】ここで、上記（４）式を微分すると、 ｄＶｄ／ｄｔ＝（Ｖ１−Ｖ２）・２ω｛ｃｏｓ（２ωｔ＋φ０＋θ０） −ｓｉｎ（２ωｔ＋φ０＋θ０）／√３｝／２ −Ｋ・ω・ｓｉｎ（ωｔ＋φ０＋α） ｄＶｑ／ｄｔ＝（Ｖ１−Ｖ２）・２ω｛−ｓｉｎ（２ωｔ＋φ０＋θ０） −ｃｏｓ（２ωｔ＋φ０＋θ０）／√３｝／２ −Ｋ・ω・ｃｏｓ（ωｔ＋φ０＋α） …（５）
【００１６】（４）式でＶ１≒Ｖ２とすると、オフセッ
ト誤差の項だけが残り、 ｄＶｄ／ｄｔ＝−Ｋ・ω・ｓｉｎ（ωｔ＋φ０＋α） ｄＶｑ／ｄｔ＝−Ｋ・ω・ｃｏｓ（ωｔ＋φ０＋α） …（６） となる。
ト誤差の項だけが残り、 ｄＶｄ／ｄｔ＝−Ｋ・ω・ｓｉｎ（ωｔ＋φ０＋α） ｄＶｑ／ｄｔ＝−Ｋ・ω・ｃｏｓ（ωｔ＋φ０＋α） …（６） となる。
【００１７】このことから、オフセットをキャンセルす
るためには、 Ｖｄ＝Ｖｄ＋１／ω・ｄＶｑ／ｄｔ ＝−（Ｖ１＋Ｖ２）ｓｉｎ（φ０−θ０）／２ Ｖｑ＝Ｖｑ−１／ω・ｄＶｄ／ｄｔ ＝−（Ｖ１＋Ｖ２）ｃｏｓ（φ０−θ０）／２ …（７） とすれば良いことが分かる。
るためには、 Ｖｄ＝Ｖｄ＋１／ω・ｄＶｑ／ｄｔ ＝−（Ｖ１＋Ｖ２）ｓｉｎ（φ０−θ０）／２ Ｖｑ＝Ｖｑ−１／ω・ｄＶｄ／ｄｔ ＝−（Ｖ１＋Ｖ２）ｃｏｓ（φ０−θ０）／２ …（７） とすれば良いことが分かる。
【００１８】すなわち、上記（７）式は、ｄ軸成分につ
いてはｑ軸成分の微分値を周波数指令ω* にて除した量
を加算し、また、ｑ軸成分についてはｄ軸成分の微分値
を周波数指令ω* にて除した量を減算することで、オフ
セット量をキャンセルできることを示している。したが
って、図１のようにこれらの関係を満たすように構成す
る。
いてはｑ軸成分の微分値を周波数指令ω* にて除した量
を加算し、また、ｑ軸成分についてはｄ軸成分の微分値
を周波数指令ω* にて除した量を減算することで、オフ
セット量をキャンセルできることを示している。したが
って、図１のようにこれらの関係を満たすように構成す
る。
【００１９】
【発明の効果】この発明によれば、調整時だけでなく常
時オフセット量をキャンセルできるので、高精度の制御
が可能となる利点が得られる。
時オフセット量をキャンセルできるので、高精度の制御
が可能となる利点が得られる。
【図１】この発明の実施例を示す構成図である。
１…整流器、２…平滑コンデンサ、３…スイッチング素
子、４…モータ、５…制御部、６…パルス幅変調（ＰＷ
Ｍ）部、７Ａ，７Ｂ…フィルタ、８Ａ，８Ｂ…絶縁変換
器、９Ａ，９Ｂ…Ａ／Ｄコンバータ、１０…３相／２相
変換器、１１…ベクトルドレイヤ（ベクトル回転器）、
１２Ａ，１２Ｂ…微分器、１３Ａ，１３Ｂ…除算器、１
４Ａ，１４Ｂ…加減算器。
子、４…モータ、５…制御部、６…パルス幅変調（ＰＷ
Ｍ）部、７Ａ，７Ｂ…フィルタ、８Ａ，８Ｂ…絶縁変換
器、９Ａ，９Ｂ…Ａ／Ｄコンバータ、１０…３相／２相
変換器、１１…ベクトルドレイヤ（ベクトル回転器）、
１２Ａ，１２Ｂ…微分器、１３Ａ，１３Ｂ…除算器、１
４Ａ，１４Ｂ…加減算器。
Claims (1)
- 【請求項１】 周波数指令から出力すべき電圧の大きさ
と角度とを決定し、これらの量にもとづき電力変換器を
制御する電力変換器の制御装置に対し、 前記電力変換器の出力三相交流電圧を検出する検出器
と、この検出された三相交流電圧と前記角度とにもとづ
き被測定三相交流電圧を直流の第１，第２軸量に変換す
るベクトル回転器と、この第１，第２軸量をそれぞれ微
分する第１，第２の微分器と、この第１，第２の微分器
出力を前記周波数指令値でそれぞれ除算する第１，第２
の除算器と、この第２除算器出力を前記第１軸量に加算
する加算器と、前記第２軸量から前記第１除算器出力を
減算する減算器とを設け、オフセット量を除去した直流
量を得ることを特徴とする三相交流検出器のオフセット
調整用回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7032639A JPH08228485A (ja) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | 三相交流検出器のオフセット調整用回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7032639A JPH08228485A (ja) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | 三相交流検出器のオフセット調整用回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08228485A true JPH08228485A (ja) | 1996-09-03 |
Family
ID=12364428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7032639A Pending JPH08228485A (ja) | 1995-02-21 | 1995-02-21 | 三相交流検出器のオフセット調整用回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08228485A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0844729A2 (de) * | 1996-11-25 | 1998-05-27 | Asea Brown Boveri AG | Verfahren und Vorrichtung zur Ausregelung des DC-Offsets eines Umrichters |
| EP1075078A3 (de) * | 1999-08-05 | 2003-12-03 | Sew-Eurodrive GmbH & Co. KG | Steuerverfahren zum Erzeugen eines Spannungszeigers und eine Steueranordnung für einen Umrichter |
| KR100553293B1 (ko) * | 1999-02-02 | 2006-02-22 | 로크웰삼성오토메이션 주식회사 | 전류검출신호의 가변 오프셋 성분 제거장치 및 그 방법 |
-
1995
- 1995-02-21 JP JP7032639A patent/JPH08228485A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0844729A2 (de) * | 1996-11-25 | 1998-05-27 | Asea Brown Boveri AG | Verfahren und Vorrichtung zur Ausregelung des DC-Offsets eines Umrichters |
| EP0844729A3 (de) * | 1996-11-25 | 2000-03-01 | Asea Brown Boveri AG | Verfahren und Vorrichtung zur Ausregelung des DC-Offsets eines Umrichters |
| KR100553293B1 (ko) * | 1999-02-02 | 2006-02-22 | 로크웰삼성오토메이션 주식회사 | 전류검출신호의 가변 오프셋 성분 제거장치 및 그 방법 |
| EP1075078A3 (de) * | 1999-08-05 | 2003-12-03 | Sew-Eurodrive GmbH & Co. KG | Steuerverfahren zum Erzeugen eines Spannungszeigers und eine Steueranordnung für einen Umrichter |
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