JPH0898589A - ３相インバータの電流制御装置 - Google Patents
３相インバータの電流制御装置Info
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- JPH0898589A JPH0898589A JP6232620A JP23262094A JPH0898589A JP H0898589 A JPH0898589 A JP H0898589A JP 6232620 A JP6232620 A JP 6232620A JP 23262094 A JP23262094 A JP 23262094A JP H0898589 A JPH0898589 A JP H0898589A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】３相インバータが交流電動機を駆動する際に、
インバータのオンディレイが原因で生じる制御上の不都
合を回避するために設置する補償器の数を減らすことに
ある。 【構成】３相／２相変換器３１はＰＷＭインバータ４が
出力する３相電流実際値を直交するｄ軸電流実際値ＩD
とｑ軸電流実際値ＩQ とに変換し、ｄ軸電流調節器３４
はｄ軸電流実際値ＩD と電流指令値ＩD * との偏差から
ｄ軸電圧指令値ＶD * を求め、ｑ軸電流調節器３５も同
様にｑ軸電流実際値ＩQ と電流指令値ＩQ * との偏差か
ら制御信号を求めるが、ｑ軸にのみｑ軸補償器３６を設
けて、ｑ軸補償器３６が出力するｑ軸補償信号ＶC とｑ
軸電流調節器３５が出力する制御信号とをｑ軸加算器３
８で加算し、その加算結果がｑ軸電圧指令値ＶQ * であ
る。これらｄ軸電圧指令値ＶD * とｑ軸電圧指令値ＶQ
* とを２相／３相変換器３７で再び３相交流座標系に戻
してＰＷＭインバータ４を制御する。
インバータのオンディレイが原因で生じる制御上の不都
合を回避するために設置する補償器の数を減らすことに
ある。 【構成】３相／２相変換器３１はＰＷＭインバータ４が
出力する３相電流実際値を直交するｄ軸電流実際値ＩD
とｑ軸電流実際値ＩQ とに変換し、ｄ軸電流調節器３４
はｄ軸電流実際値ＩD と電流指令値ＩD * との偏差から
ｄ軸電圧指令値ＶD * を求め、ｑ軸電流調節器３５も同
様にｑ軸電流実際値ＩQ と電流指令値ＩQ * との偏差か
ら制御信号を求めるが、ｑ軸にのみｑ軸補償器３６を設
けて、ｑ軸補償器３６が出力するｑ軸補償信号ＶC とｑ
軸電流調節器３５が出力する制御信号とをｑ軸加算器３
８で加算し、その加算結果がｑ軸電圧指令値ＶQ * であ
る。これらｄ軸電圧指令値ＶD * とｑ軸電圧指令値ＶQ
* とを２相／３相変換器３７で再び３相交流座標系に戻
してＰＷＭインバータ４を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、３相インバータで交
流電動機を駆動する際に、上下アームの短絡を防止する
オンディレイ動作による電圧外乱が原因で生じる電流の
制御偏差を抑制する３相インバータの電流制御装置に関
する。
流電動機を駆動する際に、上下アームの短絡を防止する
オンディレイ動作による電圧外乱が原因で生じる電流の
制御偏差を抑制する３相インバータの電流制御装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】図５は３相インバータの電流制御回路の
従来例を示した回路図である。この図５の従来例回路に
おいて、直流電源２と平滑コンデンサ３から供給される
直流電力を、ＰＷＭインバータ４はパルス幅変調制御に
より所望の電圧と周波数の３相交流電力に変換して交流
電動機５を駆動する。加算器１１は電流検出器６が検出
するＵ相電流実際値ＩU と別途に設定しているＵ相電流
指令値ＩU * との偏差を演算し、この演算結果を電流調
節器１４へ与える。電流調節器１４は調節動作により入
力偏差を零にする制御信号を出力する。加算器１２も電
流検出器６が検出するＶ相電流実際値ＩV と別途に設定
しているＶ相電流指令値ＩV * との偏差を演算し、この
演算結果を電流調節器１５へ与え、当該電流調節器１５
も入力偏差を零にする制御信号を出力する。加算器１３
も同様に電流検出器６が検出するＷ相電流実際値ＩW と
別途に設定しているＷ相電流指令値ＩW * との偏差を演
算した結果を電流調節器１６へ与えることにより、当該
電流調節器１６はその入力偏差を零にする制御信号を出
力する。
従来例を示した回路図である。この図５の従来例回路に
おいて、直流電源２と平滑コンデンサ３から供給される
直流電力を、ＰＷＭインバータ４はパルス幅変調制御に
より所望の電圧と周波数の３相交流電力に変換して交流
電動機５を駆動する。加算器１１は電流検出器６が検出
するＵ相電流実際値ＩU と別途に設定しているＵ相電流
指令値ＩU * との偏差を演算し、この演算結果を電流調
節器１４へ与える。電流調節器１４は調節動作により入
力偏差を零にする制御信号を出力する。加算器１２も電
流検出器６が検出するＶ相電流実際値ＩV と別途に設定
しているＶ相電流指令値ＩV * との偏差を演算し、この
演算結果を電流調節器１５へ与え、当該電流調節器１５
も入力偏差を零にする制御信号を出力する。加算器１３
も同様に電流検出器６が検出するＷ相電流実際値ＩW と
別途に設定しているＷ相電流指令値ＩW * との偏差を演
算した結果を電流調節器１６へ与えることにより、当該
電流調節器１６はその入力偏差を零にする制御信号を出
力する。
【０００３】インバータ制御回路７はこれら各相電流調
節器１４〜１６が出力する制御信号に従ってＰＷＭイン
バータ４を構成する各半導体スイッチ素子を順次オン・
オフさせるので、ＰＷＭインバータ４は入力直流を所望
の電圧と周波数の交流に変換して、交流電動機５を可変
速運転させる。ところでＰＷＭインバータ４を構成して
いるＵ相上側アーム半導体スイッチ素子４１のオンから
オフへの切り換えと、Ｕ相下側アーム半導体スイッチ素
子４２のオフからオンへの切り換えとを同時に行う際
に、上下アームの半導体スイッチ素子４１と４２とが同
時にオンする瞬間があると、直流電源２と平滑コンデン
サ３は短絡状態となる。所謂アーム短絡であり、このと
き上下アームの半導体スイッチ素子４１と４２には過大
な電流が流れて素子破壊となる恐れがある。そこでこの
ようなアーム短絡故障が発生しないように、例えばＵ相
上側アーム半導体スイッチ素子４１がオフしてからＵ相
下側アーム半導体スイッチ素子４２がオンするまでには
時間差を設け、これをオンディレイと称している。この
オンディレイによりアーム短絡は回避できるが、オンデ
ィレイが原因で電圧外乱を生じ、電流制御に偏差を生じ
てしまう不都合がある。
節器１４〜１６が出力する制御信号に従ってＰＷＭイン
バータ４を構成する各半導体スイッチ素子を順次オン・
オフさせるので、ＰＷＭインバータ４は入力直流を所望
の電圧と周波数の交流に変換して、交流電動機５を可変
速運転させる。ところでＰＷＭインバータ４を構成して
いるＵ相上側アーム半導体スイッチ素子４１のオンから
オフへの切り換えと、Ｕ相下側アーム半導体スイッチ素
子４２のオフからオンへの切り換えとを同時に行う際
に、上下アームの半導体スイッチ素子４１と４２とが同
時にオンする瞬間があると、直流電源２と平滑コンデン
サ３は短絡状態となる。所謂アーム短絡であり、このと
き上下アームの半導体スイッチ素子４１と４２には過大
な電流が流れて素子破壊となる恐れがある。そこでこの
ようなアーム短絡故障が発生しないように、例えばＵ相
上側アーム半導体スイッチ素子４１がオフしてからＵ相
下側アーム半導体スイッチ素子４２がオンするまでには
時間差を設け、これをオンディレイと称している。この
オンディレイによりアーム短絡は回避できるが、オンデ
ィレイが原因で電圧外乱を生じ、電流制御に偏差を生じ
てしまう不都合がある。
【０００４】そこでＵ相回路にはＵ相電流指令値ＩU *
を入力する補償器１７を設置して、前述の電圧外乱に起
因する電流制御偏差を補償する補償信号を出力させる。
加算器２１はこの補償信号を前述した電流調節器１４の
出力信号に加算し、その加算演算結果であるＵ相電圧指
令値ＶU * をインバータ制御回路７へ送る。Ｖ相回路と
Ｗ相回路もそれぞれに補償器１８と補償器１９を設置し
て補償信号を出力させ、加算器２２は補償器１８が出力
する補償信号と電流調節器１５が出力する制御信号との
和であるＶ相電圧指令値ＶV * を演算し、加算器２３は
補償器１９が出力する補償信号と電流調節器１６が出力
する制御信号との和であるＷ相電圧指令値ＶW * を演算
する。
を入力する補償器１７を設置して、前述の電圧外乱に起
因する電流制御偏差を補償する補償信号を出力させる。
加算器２１はこの補償信号を前述した電流調節器１４の
出力信号に加算し、その加算演算結果であるＵ相電圧指
令値ＶU * をインバータ制御回路７へ送る。Ｖ相回路と
Ｗ相回路もそれぞれに補償器１８と補償器１９を設置し
て補償信号を出力させ、加算器２２は補償器１８が出力
する補償信号と電流調節器１５が出力する制御信号との
和であるＶ相電圧指令値ＶV * を演算し、加算器２３は
補償器１９が出力する補償信号と電流調節器１６が出力
する制御信号との和であるＷ相電圧指令値ＶW * を演算
する。
【０００５】インバータ制御回路７はこれらＵ相電圧指
令値ＶU * ，Ｖ相電圧指令値ＶV *，及びＷ相電圧指令
値ＶW * を入力して、ＰＷＭインバータ４を構成する各
半導体スイッチ素子を順次オン・オフ動作させる。
令値ＶU * ，Ｖ相電圧指令値ＶV *，及びＷ相電圧指令
値ＶW * を入力して、ＰＷＭインバータ４を構成する各
半導体スイッチ素子を順次オン・オフ動作させる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図５に図示の従来例回
路でＰＷＭインバータ４を制御する場合、オンディレイ
が原因で生じる不都合を回避する補償信号を出力する補
償器は、各相ごとに設けなければならない。即ち３相イ
ンバータの場合は３組の補償器１７〜１９が必要とな
り、装置が大形化してしまう不具合がある。
路でＰＷＭインバータ４を制御する場合、オンディレイ
が原因で生じる不都合を回避する補償信号を出力する補
償器は、各相ごとに設けなければならない。即ち３相イ
ンバータの場合は３組の補償器１７〜１９が必要とな
り、装置が大形化してしまう不具合がある。
【０００７】そこでこの発明の目的は、３相インバータ
が交流電動機を駆動する際に、インバータのオンディレ
イが原因で生じる制御上の不都合を回避するために設置
する補償器の数を減らすことにある。
が交流電動機を駆動する際に、インバータのオンディレ
イが原因で生じる制御上の不都合を回避するために設置
する補償器の数を減らすことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めにこの発明の３相インバータの電流制御装置は、３相
インバータの出力電流を制御して３相交流電動機を駆動
する３相インバータの電流制御装置において、３相イン
バータの出力電流を検出してこの検出電流を３相交流座
標系から直交するｄ−ｑ座標系に変換する３相／２相変
換器と、別途に設定するｄ軸電流指令値と前記３相／２
相変換器が出力するｄ軸電流実際値との差分を演算する
ｄ軸加算器と、このｄ軸加算器から入力する差分を零に
するｄ軸電圧指令信号を出力するｄ軸電流調節器と、別
途に設定するｑ軸電流指令値と前記３相／２相変換器が
出力するｑ軸電流実際値との差分を演算するｑ軸加算器
と、このｑ軸加算器から入力する差分を零にする電圧指
令信号を出力するｑ軸電流調節器と、前記ｑ軸電流指令
値を入力してインバータ上下アームの短絡防止用オンデ
ィレイ動作に起因して生じる電圧外乱を補償する補償信
号を出力するｑ軸補償器と、この補償信号と前記ｑ軸電
流調節器が出力する電圧指令信号とを加算してｑ軸電圧
指令信号を出力する加算器と、これらｄ軸電圧指令信号
とｑ軸電圧指令信号を３相交流座標系の電圧指令信号に
変換する２相／３相変換器とを備え、前記３相インバー
タを当該２相／３相変換器が出力する３相交流電圧指令
信号で制御するものとする。
めにこの発明の３相インバータの電流制御装置は、３相
インバータの出力電流を制御して３相交流電動機を駆動
する３相インバータの電流制御装置において、３相イン
バータの出力電流を検出してこの検出電流を３相交流座
標系から直交するｄ−ｑ座標系に変換する３相／２相変
換器と、別途に設定するｄ軸電流指令値と前記３相／２
相変換器が出力するｄ軸電流実際値との差分を演算する
ｄ軸加算器と、このｄ軸加算器から入力する差分を零に
するｄ軸電圧指令信号を出力するｄ軸電流調節器と、別
途に設定するｑ軸電流指令値と前記３相／２相変換器が
出力するｑ軸電流実際値との差分を演算するｑ軸加算器
と、このｑ軸加算器から入力する差分を零にする電圧指
令信号を出力するｑ軸電流調節器と、前記ｑ軸電流指令
値を入力してインバータ上下アームの短絡防止用オンデ
ィレイ動作に起因して生じる電圧外乱を補償する補償信
号を出力するｑ軸補償器と、この補償信号と前記ｑ軸電
流調節器が出力する電圧指令信号とを加算してｑ軸電圧
指令信号を出力する加算器と、これらｄ軸電圧指令信号
とｑ軸電圧指令信号を３相交流座標系の電圧指令信号に
変換する２相／３相変換器とを備え、前記３相インバー
タを当該２相／３相変換器が出力する３相交流電圧指令
信号で制御するものとする。
【０００９】
【作用】本発明では、交流電動機を３相インバータで駆
動する際に、３相／２相変換器により３相インバータの
出力電流を３相交流座標系から直交するｄ−ｑ座標系に
変換し、ｄ軸電流とｑ軸電流を別個の電流調節器で制御
するが、交流電動機が低速度又は中速度で運転するとき
のｄ軸電流指令値は零であり、高速回転領域ではｄ軸電
流が流れてもオンディレイの影響は僅かであることか
ら、ｄ軸電流を補償する必要性は少ない。そこでｑ軸に
のみ補償器を設置する。
動する際に、３相／２相変換器により３相インバータの
出力電流を３相交流座標系から直交するｄ−ｑ座標系に
変換し、ｄ軸電流とｑ軸電流を別個の電流調節器で制御
するが、交流電動機が低速度又は中速度で運転するとき
のｄ軸電流指令値は零であり、高速回転領域ではｄ軸電
流が流れてもオンディレイの影響は僅かであることか
ら、ｄ軸電流を補償する必要性は少ない。そこでｑ軸に
のみ補償器を設置する。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の実施例を表した回路図である
が、この実施例回路に図示の直流電源２，平滑コンデン
サ３，ＰＷＭインバータ４，交流電動機５，電流検出器
６，及びインバータ制御回路７の名称・用途・機能は、
図５で既述の従来例回路の場合と同じであるから、これ
らの説明は省略する。
が、この実施例回路に図示の直流電源２，平滑コンデン
サ３，ＰＷＭインバータ４，交流電動機５，電流検出器
６，及びインバータ制御回路７の名称・用途・機能は、
図５で既述の従来例回路の場合と同じであるから、これ
らの説明は省略する。
【００１１】図１の実施例回路では、電流検出器６がＰ
ＷＭインバータ４の３相交流出力電流を検出するが、こ
の３相交流電流実際値は３相／２相変換器３１で相互に
直交するｄ軸電流実際値ＩD とｑ軸電流実際値ＩQ とに
変換される。ｄ軸加算器３２は別途に設定するｄ軸電流
指令値ＩD * と３相／２相変換器３１が出力するｄ軸電
流実際値ＩD との偏差を演算し、その演算結果をｄ軸電
流調節器３４へ入力する。ｄ軸電流調節器３４は入力す
る偏差値を零にするｄ軸電圧指令値ＶD * を２相／３相
変換器３７へ出力する。
ＷＭインバータ４の３相交流出力電流を検出するが、こ
の３相交流電流実際値は３相／２相変換器３１で相互に
直交するｄ軸電流実際値ＩD とｑ軸電流実際値ＩQ とに
変換される。ｄ軸加算器３２は別途に設定するｄ軸電流
指令値ＩD * と３相／２相変換器３１が出力するｄ軸電
流実際値ＩD との偏差を演算し、その演算結果をｄ軸電
流調節器３４へ入力する。ｄ軸電流調節器３４は入力す
る偏差値を零にするｄ軸電圧指令値ＶD * を２相／３相
変換器３７へ出力する。
【００１２】一方、ｑ軸加算器３３も別途に設定するｑ
軸電流指令値ＩQ * と３相／２相変換器３１が出力する
ｑ軸電流実際値ＩQ との偏差を演算し、その演算結果を
ｑ軸電流調節器３５へ入力する。ｑ軸電流調節器３５も
その入力偏差を零にする制御信号を出力するが、前述し
たように、ＰＷＭインバータ４のアーム短絡を防止する
オンディレイのために電圧外乱が発生し、そのために電
流制御に偏差を生じてしまう。そこでｑ軸電流指令値Ｉ
Q * を入力するｑ軸補償器３６を設置し、当該ｑ軸補償
器３６が出力するｑ軸補償信号ＶC と前述したｑ軸電流
調節器３５が出力する制御信号とをｑ軸加算器３８で加
算し、この加算演算結果であるｑ軸電圧指令値ＶQ * を
２相／３相変換器３７へ与える。
軸電流指令値ＩQ * と３相／２相変換器３１が出力する
ｑ軸電流実際値ＩQ との偏差を演算し、その演算結果を
ｑ軸電流調節器３５へ入力する。ｑ軸電流調節器３５も
その入力偏差を零にする制御信号を出力するが、前述し
たように、ＰＷＭインバータ４のアーム短絡を防止する
オンディレイのために電圧外乱が発生し、そのために電
流制御に偏差を生じてしまう。そこでｑ軸電流指令値Ｉ
Q * を入力するｑ軸補償器３６を設置し、当該ｑ軸補償
器３６が出力するｑ軸補償信号ＶC と前述したｑ軸電流
調節器３５が出力する制御信号とをｑ軸加算器３８で加
算し、この加算演算結果であるｑ軸電圧指令値ＶQ * を
２相／３相変換器３７へ与える。
【００１３】２相／３相変換器３７はｄ軸電圧指令値Ｖ
D * とｑ軸電圧指令値ＶQ * とを入力して３相交流電圧
指令信号に変換し、インバータ制御回路７はこの３相交
流電圧指令信号に従ってＰＷＭインバータ４を構成する
各半導体スイッチ素子を順次オン・オフ動作させること
により、所望の電圧と周波数の３相交流電力を当該ＰＷ
Ｍインバータ４から出力して交流電動機５を可変速運転
させる。
D * とｑ軸電圧指令値ＶQ * とを入力して３相交流電圧
指令信号に変換し、インバータ制御回路７はこの３相交
流電圧指令信号に従ってＰＷＭインバータ４を構成する
各半導体スイッチ素子を順次オン・オフ動作させること
により、所望の電圧と周波数の３相交流電力を当該ＰＷ
Ｍインバータ４から出力して交流電動機５を可変速運転
させる。
【００１４】前述したように、交流電動機５が低速或い
は中速で運転しているときのｄ軸電流指令値ＩD * は零
であり、交流電動機５が高速運転しているときは、オン
ディレイにより生じる電流制御偏差の影響は僅かである
ことから、ｄ軸電流制御回路に設置する補償器を省略す
ることができる。図２は図１の実施例回路に図示してい
るｑ軸補償器の第１の入出力特性を表したグラフであっ
て、横軸は入力するｑ軸電流指令値ＩQ * を表し、縦軸
は出力するｑ軸補償信号ＶC を表している。
は中速で運転しているときのｄ軸電流指令値ＩD * は零
であり、交流電動機５が高速運転しているときは、オン
ディレイにより生じる電流制御偏差の影響は僅かである
ことから、ｄ軸電流制御回路に設置する補償器を省略す
ることができる。図２は図１の実施例回路に図示してい
るｑ軸補償器の第１の入出力特性を表したグラフであっ
て、横軸は入力するｑ軸電流指令値ＩQ * を表し、縦軸
は出力するｑ軸補償信号ＶC を表している。
【００１５】オンディレイによる電圧外乱は電流実際値
の極性によって定まる一定値に近似している。そこで電
流実際値の代わりに電流指令値を使って、ｑ軸補償器３
６は図２のグラフに図示しているように、入力するｑ軸
電流指令値ＩQ * が零か正値を呈するときには＋ＶCOな
る一定値を出力し、入力するｑ軸電流指令値ＩQ * が負
値を呈するときは−ＶCOなる一定値を出力する構成とす
る。
の極性によって定まる一定値に近似している。そこで電
流実際値の代わりに電流指令値を使って、ｑ軸補償器３
６は図２のグラフに図示しているように、入力するｑ軸
電流指令値ＩQ * が零か正値を呈するときには＋ＶCOな
る一定値を出力し、入力するｑ軸電流指令値ＩQ * が負
値を呈するときは−ＶCOなる一定値を出力する構成とす
る。
【００１６】図３は図１の実施例回路に図示しているｑ
軸補償器の第２の入出力特性を表したグラフであって、
図２で既述のグラフと同様に横軸は入力するｑ軸電流指
令値ＩQ * を表し、縦軸は出力するｑ軸補償信号ＶC を
表している。オンディレイによる電流外乱の非線形性
が、微小電流時は電流実際値に比例し且つ、ある値から
は一定となることに近似させたのが図３のグラフであっ
て、電流実際値の代わりに電流指令値を使って、ｑ軸電
流指令値ＩQ * が−Ａよりも負側の値を呈するときは−
ＶCOなる一定値を出力し、ｑ軸電流指令値ＩQ * が＋Ａ
よりも負側の値を呈するときは＋ＶCOなる一定値を出力
し、且つｑ軸電流指令値ＩQ * が−Ａと＋Ａの範囲内に
あるときはこのｑ軸電流指令値ＩQ * と直線的に対応し
て−ＶCOから＋ＶCOまでの値を出力する。
軸補償器の第２の入出力特性を表したグラフであって、
図２で既述のグラフと同様に横軸は入力するｑ軸電流指
令値ＩQ * を表し、縦軸は出力するｑ軸補償信号ＶC を
表している。オンディレイによる電流外乱の非線形性
が、微小電流時は電流実際値に比例し且つ、ある値から
は一定となることに近似させたのが図３のグラフであっ
て、電流実際値の代わりに電流指令値を使って、ｑ軸電
流指令値ＩQ * が−Ａよりも負側の値を呈するときは−
ＶCOなる一定値を出力し、ｑ軸電流指令値ＩQ * が＋Ａ
よりも負側の値を呈するときは＋ＶCOなる一定値を出力
し、且つｑ軸電流指令値ＩQ * が−Ａと＋Ａの範囲内に
あるときはこのｑ軸電流指令値ＩQ * と直線的に対応し
て−ＶCOから＋ＶCOまでの値を出力する。
【００１７】図４はインバータのオンディレイによる電
流外乱の非線形性を表したグラフであって、横軸はイン
バータの電圧指令値Ｖ* を表し、縦軸はインバータの電
流実際値Ｉを表す。この図４のグラフの実線で図示の曲
線Ｅがオンディレイによる電流外乱特性である。一方点
線で図示の直線Ｆは負荷の抵抗分Ｒによる電圧降下の特
性，即ちＲ×Ｉを表している。ここで前述した図３に図
示のｑ軸補償器の第２の入出力特性は、この図４に図示
の曲線Ｅから直線Ｆを差し引くことにより得られる特性
を近似したものである。
流外乱の非線形性を表したグラフであって、横軸はイン
バータの電圧指令値Ｖ* を表し、縦軸はインバータの電
流実際値Ｉを表す。この図４のグラフの実線で図示の曲
線Ｅがオンディレイによる電流外乱特性である。一方点
線で図示の直線Ｆは負荷の抵抗分Ｒによる電圧降下の特
性，即ちＲ×Ｉを表している。ここで前述した図３に図
示のｑ軸補償器の第２の入出力特性は、この図４に図示
の曲線Ｅから直線Ｆを差し引くことにより得られる特性
を近似したものである。
【００１８】
【発明の効果】インバータを構成する上下アームの半導
体スイッチ素子が同時オンとなる危険を避けるために、
両半導体スイッチ素子が共にオフである時間を設ける必
要がある。これをオンディレイと称するが、このオンデ
ィレイが原因で電圧外乱を生じ、電流に制御偏差を生じ
てしまう不都合がある。そこで従来の３相インバータで
は各相ごとの電流制御回路に別個の補償器を設けて電流
の制御偏差の発生を防止しているので、相数に対応した
数の補償器が必要になる。これに対して本発明では、３
相／２相変換器を設置して３相インバータの出力電流を
３相交流座標系から直交するｄ−ｑ座標系に変換し、ｄ
軸電流を制御して得られるｄ軸電圧指令値とｑ軸電流を
制御して得られるｑ軸電圧指令値とを２相／３相変換器
で再び３相交流座標系に戻して３相インバータを制御
し、交流電動機を所望の速度で駆動する。ここで、交流
電動機が低速或いは中速で運転しているときはｄ軸電流
指令値ＩD * は零であるし、交流電動機が高速運転して
いるときはオンディレイにより生じる電流制御偏差の影
響は僅かであることから、ｄ軸電流制御回路に設置する
補償器を省略することができる。即ち３相交流座標系で
は３組が必要であった補償器が、ｄ−ｑ座標系に変換す
ればｑ軸にのみ１組の補償器を設置するだけでよいこと
になる。その結果、補償器の設置数を削減できて装置の
小形・軽量化を図ることができる効果が得られる。
体スイッチ素子が同時オンとなる危険を避けるために、
両半導体スイッチ素子が共にオフである時間を設ける必
要がある。これをオンディレイと称するが、このオンデ
ィレイが原因で電圧外乱を生じ、電流に制御偏差を生じ
てしまう不都合がある。そこで従来の３相インバータで
は各相ごとの電流制御回路に別個の補償器を設けて電流
の制御偏差の発生を防止しているので、相数に対応した
数の補償器が必要になる。これに対して本発明では、３
相／２相変換器を設置して３相インバータの出力電流を
３相交流座標系から直交するｄ−ｑ座標系に変換し、ｄ
軸電流を制御して得られるｄ軸電圧指令値とｑ軸電流を
制御して得られるｑ軸電圧指令値とを２相／３相変換器
で再び３相交流座標系に戻して３相インバータを制御
し、交流電動機を所望の速度で駆動する。ここで、交流
電動機が低速或いは中速で運転しているときはｄ軸電流
指令値ＩD * は零であるし、交流電動機が高速運転して
いるときはオンディレイにより生じる電流制御偏差の影
響は僅かであることから、ｄ軸電流制御回路に設置する
補償器を省略することができる。即ち３相交流座標系で
は３組が必要であった補償器が、ｄ−ｑ座標系に変換す
ればｑ軸にのみ１組の補償器を設置するだけでよいこと
になる。その結果、補償器の設置数を削減できて装置の
小形・軽量化を図ることができる効果が得られる。
【図１】本発明の実施例を表した回路図
【図２】図１の実施例回路に図示しているｑ軸補償器の
第１の入出力特性を表したグラフ
第１の入出力特性を表したグラフ
【図３】図１の実施例回路に図示しているｑ軸補償器の
第２の入出力特性を表したグラフ
第２の入出力特性を表したグラフ
【図４】インバータのオンディレイによる電流外乱の非
線形性を表したグラフ
線形性を表したグラフ
【図５】３相インバータの電流制御回路の従来例を示し
た回路図
た回路図
２ 直流電源 ３ 平滑コンデンサ ４ ＰＷＭインバータ ５ 交流電動機 ６ 電流検出器 ７ インバータ制御回路 １１〜１３ 加算器 １４〜１６ 電流調節器 １７〜１９ 補償器 ２１〜２３ 加算器 ３１ ３相／２相変換器 ３２ ｄ軸加算器 ３３，３８ ｑ軸加算器 ３４ ｄ軸電流調節器 ３５ ｑ軸電流調節器 ３６ ｑ軸補償器 ３７ ２相／３相変換器 ４１ Ｕ相上側半導体スイッチ素子 ４２ Ｕ相下側半導体スイッチ素子
Claims (3)
- 【請求項１】３相インバータの出力電流を制御して３相
交流電動機を駆動する３相インバータの電流制御装置に
おいて、 ３相インバータの出力電流を検出してこの検出電流を３
相交流座標系から直交するｄ−ｑ座標系に変換する３相
／２相変換器と、 別途に設定するｄ軸電流指令値と前記３相／２相変換器
が出力するｄ軸電流実際値との差分を演算するｄ軸加算
器と、このｄ軸加算器から入力する差分を零にするｄ軸
電圧指令信号を出力するｄ軸電流調節器と、 別途に設定するｑ軸電流指令値と前記３相／２相変換器
が出力するｑ軸電流実際値との差分を演算するｑ軸加算
器と、このｑ軸加算器から入力する差分を零にする電圧
指令信号を出力するｑ軸電流調節器と、 前記ｑ軸電流指令値を入力してインバータ上下アームの
短絡防止用オンディレイ動作に起因して生じる電圧外乱
を補償する補償信号を出力するｑ軸補償器と、 この補償信号と前記ｑ軸電流調節器が出力する電圧指令
信号とを加算してｑ軸電圧指令信号を出力する加算器
と、 これらｄ軸電圧指令信号とｑ軸電圧指令信号を３相交流
座標系の電圧指令信号に変換する２相／３相変換器とを
備え、前記３相インバータを当該２相／３相変換器が出
力する３相交流電圧指令信号で制御することを特徴とす
る３相インバータの電流制御装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の３相インバータの電流制
御装置において、 前記補償器は、入力するｑ軸電流指令値が零又は正極性
のときに大きさがＶCOで正極性の補償信号を出力し、入
力するｑ軸電流指令値が負極性のときに大きさが前記と
同じＶCOで負極性の補償信号を出力することを特徴とす
る３相インバータの電流制御装置。 - 【請求項３】請求項１に記載の３相インバータの電流制
御装置において、 前記補償器は、入力するｑ軸電流指令値が一定値＋Ａよ
り正極側のときに大きさがＶCOで正極性の補償信号を出
力し、入力するｑ軸電流指令値が一定値−Ａより負極側
のときに大きさがＶCOで負極性の補償信号を出力し、入
力するｑ軸電流指令値が−Ａから＋Ａの範囲ではこのｑ
軸電流指令値の変化に対応して−ＶCOから＋ＶCOまで直
線的に変化する補償信号を出力することを特徴とする３
相インバータの電流制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6232620A JPH0898589A (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | ３相インバータの電流制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6232620A JPH0898589A (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | ３相インバータの電流制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0898589A true JPH0898589A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=16942186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6232620A Pending JPH0898589A (ja) | 1994-09-28 | 1994-09-28 | ３相インバータの電流制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0898589A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002010685A (ja) * | 2000-06-21 | 2002-01-11 | Toshiba Corp | 電動機制御装置 |
| WO2002007299A1 (fr) * | 2000-07-13 | 2002-01-24 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Procede et circuit de correction des erreurs de tension dues a la zone morte d'un inverseur du type a systeme mid |
| CN103715658A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-04-09 | 国家电网公司 | 一种模块化多电平换流器桥臂短路故障的保护方法 |
-
1994
- 1994-09-28 JP JP6232620A patent/JPH0898589A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002010685A (ja) * | 2000-06-21 | 2002-01-11 | Toshiba Corp | 電動機制御装置 |
| JP4592155B2 (ja) * | 2000-06-21 | 2010-12-01 | 東芝エレベータ株式会社 | 電動機制御装置 |
| WO2002007299A1 (fr) * | 2000-07-13 | 2002-01-24 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Procede et circuit de correction des erreurs de tension dues a la zone morte d'un inverseur du type a systeme mid |
| JP2002034265A (ja) * | 2000-07-13 | 2002-01-31 | Yaskawa Electric Corp | Ｐｗｍ方式電圧形インバータのデッドバンドによる電圧誤差の補正方法およびｐｗｍ方式電圧形インバータ |
| CN103715658A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-04-09 | 国家电网公司 | 一种模块化多电平换流器桥臂短路故障的保护方法 |
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