JPH09238479A - Inverter equipment - Google Patents

Inverter equipment

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Publication number
JPH09238479A
JPH09238479A JP8045723A JP4572396A JPH09238479A JP H09238479 A JPH09238479 A JP H09238479A JP 8045723 A JP8045723 A JP 8045723A JP 4572396 A JP4572396 A JP 4572396A JP H09238479 A JPH09238479 A JP H09238479A
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JP
Japan
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voltage
inverter device
switching element
switching
switching elements
Prior art date
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Application number
JP8045723A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Ikenobou
泰裕 池防
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce cost, improve efficiency, restrain vibration and noise, prevent breakdown of elements, enlarge a control range, and increase the starting torque of an induction motor. SOLUTION: This inverter equipment has the following; switching elements 4a, 4b and switching elements 4c, 4d which are connected in series between a power supply line and a ground line, a load connected between the connection point of the switching elements 4a, 4b and the connection point of the switching elements 4c, 4d, and inverter control means 9, 11, 12 having a first mode and a second mode. The first mode controls the elements in the manner in which one of the switching elements 4a, 4b turns on and the other turns on or on/off, in the OFF state of the switching elements 4b, 4c. The second mode controls the elements in the manner in which one of the switching elements 4b, 4c turns on and the other turns on or on/off, in the OFF state of the switching elements 4a, 4d. An AC voltage from a commercial power supply 1 is rectified by a rectifying means 2, and the rectified waveform voltage is supplied to a power supply line.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インバータ装置に
関し、特に負荷に印加する電圧を制御するインバータ装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter device, and more particularly to an inverter device for controlling a voltage applied to a load.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のインバータ装置は、交流電圧を一
旦直流電圧に変えて、PWM制御で疑似交流電圧に変換
している。この従来のインバータ装置を図18及び図1
9及び図20を用いて説明する。
2. Description of the Related Art In a conventional inverter device, an AC voltage is once converted into a DC voltage and converted into a pseudo AC voltage by PWM control. This conventional inverter device is shown in FIG. 18 and FIG.
This will be described with reference to FIGS.

【0003】図18において、商用電源1の交流電圧を
ダイオードブリッジ等の整流回路2で整流して、平滑回
路を成る電解コンデンサ等の平滑回路17で一旦直流電
圧に変換する。この直流電圧をパワートランジスタ等か
ら成る4個のスイッチングトランジスタ4a〜4dをフ
ルブリッジ型に構成したインバータ部3に入力する。
尚、16は力率の改善を図るためのリアクタである。5
a、5b、5c、5dは負荷としての主巻線6aに流れ
ている電流が急に停止させられるときに、主巻線6aの
両方に生じる高電圧を電源ライン100とグランドライ
ン101を通して緩和するためのフリーホイールダイオ
ードである。
In FIG. 18, an AC voltage of the commercial power supply 1 is rectified by a rectifying circuit 2 such as a diode bridge, and is once converted into a DC voltage by a smoothing circuit 17 such as an electrolytic capacitor which constitutes a smoothing circuit. This DC voltage is input to the inverter unit 3 having four switching transistors 4a to 4d, which are power transistors and the like, of a full bridge type.
Reference numeral 16 is a reactor for improving the power factor. 5
a, 5b, 5c, and 5d relax the high voltage generated in both main windings 6a through the power supply line 100 and the ground line 101 when the current flowing in the main winding 6a as a load is suddenly stopped. It is a freewheel diode for.

【0004】主制御部9はPWM信号を発生する。PW
M信号に従ってインバータ駆動手段12は各スイッチン
グトランジスタ4a、4b、4c、4dをオン/オフさ
せて、インバータ部3に入力された直流電圧を疑似交流
電圧に変換する。この疑似交流電圧は単相誘導電動機6
に印加される。具体的には、スイッチングトランジスタ
4b、4cがオフのときスイッチングトランジスタ4a
と4dをPWM制御し、スイッチングトランジスタ4
a、4dがオフのときスイッチングトランジスタ4bと
4cをPWM制御する。
The main controller 9 generates a PWM signal. PW
The inverter driving means 12 turns on / off each of the switching transistors 4a, 4b, 4c, 4d in accordance with the M signal, and converts the DC voltage input to the inverter unit 3 into a pseudo AC voltage. This pseudo AC voltage is applied to the single-phase induction motor 6
Is applied to Specifically, when the switching transistors 4b and 4c are off, the switching transistor 4a is
And PWM control of 4d and switching transistor 4
When a and 4d are off, the switching transistors 4b and 4c are PWM-controlled.

【0005】この様子を図19に示す信号波形図で説明
すると、インバータ入力電圧Vinは電源ライン100
を通してインバータ部3に入力される整流した直流電圧
であり、スイッチング駆動信号Va〜Vdはそれぞれス
イッチングトランジスタ4a〜4dをオン/オフするP
WM信号となっている。スイッチング駆動信号Va〜V
dはハイレベルではスイッチングトランジスタ4a〜4
dをオンし、逆にローレベルではオフする。期間K1で
は、Vb、Vcは共にローレベルであるので、スイッチ
ングトランジスタ4b、4cはオフ状態となる。一方、
Va、VdはPWM波形であり、スイッチングトランジ
スタ4a、4dをオン/オフ制御する。次の期間K2で
はVa、VdとVb、Vcの関係が逆になり、スイッチ
ングトランジスタ4a、4dがオフ状態で、スイッチン
グトランジスタ4b、4cがオン/オフ制御される状態
となる。
This situation will be described with reference to the signal waveform diagram shown in FIG. 19. The inverter input voltage Vin is the power supply line 100.
Is a rectified DC voltage that is input to the inverter unit 3 through the switching drive signals Va to Vd that turn on / off the switching transistors 4a to 4d.
It is a WM signal. Switching drive signals Va-V
d is a switching transistor 4a-4 at a high level
d is turned on, and vice versa. In the period K1, since both Vb and Vc are at the low level, the switching transistors 4b and 4c are turned off. on the other hand,
Va and Vd are PWM waveforms, and turn on / off the switching transistors 4a and 4d. In the next period K2, the relationship between Va, Vd and Vb, Vc is reversed, the switching transistors 4a, 4d are in the off state, and the switching transistors 4b, 4c are in the on / off controlled state.

【0006】このようなスイッチングパターンによって
誘導電動機印加信号VMが生成され、単相誘導電動機6
に印加される。誘導電動機印加信号VMの実効電圧VTは
正弦波曲線となり、疑似交流電圧である。この疑似交流
電圧は図19に示すようにPWM信号の波形を各期間K
1、K2との中央で幅広で、両サイドで幅狭のパルスと
なるようにすることによって実現されている。この疑似
交流電圧の周波数を可変することで、単相誘導電動機6
の回転速度が制御される。
The induction motor application signal VM is generated by such a switching pattern, and the single-phase induction motor 6 is generated.
Is applied to The effective voltage VT of the induction motor applied signal VM has a sinusoidal curve and is a pseudo AC voltage. This pseudo AC voltage changes the waveform of the PWM signal for each period K as shown in FIG.
This is realized by making the pulse wide at the center of 1 and K2 and narrow on both sides. By changing the frequency of this pseudo AC voltage, the single-phase induction motor 6
Is controlled.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、平滑回
路17にはリプルを小さくするために電解コンデンサ等
の大容量のコンデンサが必要となる。これはコストアッ
プの要因になっていた。又、コンデンサの容量が大きく
なるとコンデンサの充電にともなって入力電流がピーク
状に流れる。これにより、力率の低下や電源高調波が問
題となり、コンデンサやスイッチング素子等の部品の最
大定格を大きくしなければならなかった。
However, the smoothing circuit 17 requires a large-capacity capacitor such as an electrolytic capacitor in order to reduce ripples. This has caused a cost increase. Further, when the capacity of the capacitor becomes large, the input current flows in a peak shape as the capacitor is charged. As a result, the reduction of the power factor and the harmonics of the power supply become a problem, and the maximum rating of parts such as capacitors and switching elements must be increased.

【0008】力率の改善を図るために、リアクタ16を
回路に挿入しているが、コストアップになっていた。更
に、電源高調波の対策にはアクティブフィルタ等の回路
が必要になり、回路が複雑且つ高価になっていた。この
ように上記従来例は交流電圧を一旦直流電圧に変換し、
PWM制御で疑似交流電圧を作っているために、単相誘
導電動機6の駆動に有効な基本波の実行値成分が不足し
ていた。これを改善するために整流回路4を倍電圧整流
回路とする方法もあるが、これもコストアップの要因に
なる。
Although the reactor 16 is inserted in the circuit in order to improve the power factor, the cost is increased. Furthermore, a circuit such as an active filter is required to prevent power supply harmonics, which makes the circuit complicated and expensive. Thus, in the above-mentioned conventional example, the AC voltage is once converted into the DC voltage,
Since the pseudo AC voltage is generated by the PWM control, the effective value component of the fundamental wave effective for driving the single-phase induction motor 6 is insufficient. In order to improve this, there is a method of using the rectifier circuit 4 as a voltage doubler rectifier circuit, but this also causes a cost increase.

【0009】又、上述したようなパルス幅の変化するP
WM信号を発生するためには、目標とする周波数の正弦
波とキャリアである高周波の三角波を比較する必要があ
る。正弦波が三角波よりも大きい時にはハイレベルと
し、逆に小さい時にはローレベルとしてPWM信号を発
生していた。このような比較を行うために、主制御部9
に使用されるマイクロコンピュータは高機能なものにす
る必要があった。
Further, the pulse width changing P as described above is used.
In order to generate a WM signal, it is necessary to compare a sine wave having a target frequency with a high frequency triangular wave that is a carrier. When the sine wave is larger than the triangular wave, the high level is set, and when the sine wave is smaller than the triangular wave, the low level is set to generate the PWM signal. In order to make such a comparison, the main controller 9
The microcomputer used in the above had to be highly functional.

【0010】インバータ部3において疑似交流電圧を作
り出して、単相誘導電動機6を駆動しているために、最
大出力時でも矩形波でしか単相誘導電動機6に印加する
ことができず、商用電源1の交流電圧の70%程度しか
利用できていなかった。このために、起動時のように大
きなトルクが必要な時にはトルク不足になっていた。
Since the inverter section 3 generates a pseudo AC voltage to drive the single-phase induction motor 6, only a rectangular wave can be applied to the single-phase induction motor 6 even at the maximum output, and the commercial power source is used. Only about 70% of the AC voltage of 1 was available. Therefore, when a large torque is required such as at the time of starting, the torque is insufficient.

【0011】単相誘導電動機6のようにインダクタンス
を含む誘導負荷では、PWM信号によって又は主巻線6
aに単相誘導電動機6の停止によって、4個のスイッチ
ングトランジスタが全てオフした時に、それまで流れて
いた電流(図示の場合、G方向へ流れていた電流)がカ
ットされようとするが、その電流を引き続き流そうとす
る逆起電力が発生して回生電流iがフリーホイールダイ
オード5b、5dを介して流れているようになってい
た。4個のスイッチングトランジスタ4a〜4dがオフ
になるときに、主巻線6a流れていた電流がG方向とは
逆の方向へ流れていた場合には、フリーホイールダイオ
ード5a、5cを介して回生電流が流れることは言うま
でもない。尚、回生電流iによって電源ラインの電圧が
急上昇し、スイッチングトランジスタや整流回路2にお
けるダイオード等の整流素子が破壊される虞があった。
このために素子の最大定格を大きくする必要があり、コ
ストアップになっていた。
In an inductive load including an inductance like the single-phase induction motor 6, the PWM signal or the main winding 6 is used.
When the four switching transistors are all turned off by stopping the single-phase induction motor 6 in a, the current that has been flowing up to that point (current flowing in the G direction in the figure) is about to be cut. The counter electromotive force that causes the current to continue to flow is generated and the regenerative current i is flowing through the freewheel diodes 5b and 5d. When the current flowing through the main winding 6a flows in the direction opposite to the G direction when the four switching transistors 4a to 4d are turned off, the regenerative current flows via the freewheel diodes 5a and 5c. It goes without saying that is flowing. In addition, the voltage of the power supply line suddenly rises due to the regenerative current i, and there is a fear that the rectifying element such as the switching transistor or the diode in the rectifying circuit 2 is destroyed.
For this reason, it is necessary to increase the maximum rating of the element, resulting in an increase in cost.

【0012】又、インバータ装置とは別に、簡易に単相
誘導電動機を制御するものとしてサイリスタやトライア
ック等のスイッチング素子を用いた位相制御方式(図示
せず)がある。この位相制御方式は、例えば単相誘導電
動機とトライアックを直列に接続して、これに交流電圧
を印加し、そのゼロクロス点から所定時間経過後にトラ
イアックにゲート信号を伝送することにより、トライア
ックがオンして単相誘導電動機に印加する電圧を制御す
るものである。
In addition to the inverter device, there is a phase control system (not shown) that uses a switching element such as a thyristor or a triac to simply control the single-phase induction motor. In this phase control method, for example, a single-phase induction motor and a triac are connected in series, an AC voltage is applied to this, and a triac is turned on by transmitting a gate signal to the triac after a predetermined time has passed from the zero-cross point. It controls the voltage applied to the single-phase induction motor.

【0013】ゲート信号を調節することで交流電圧波形
のカットされる時間が変化して、単相誘導電動機に印加
される電圧をが制御される。一時電圧が変化すると単相
誘導電動機の回転速度−トルク特性が変わり、単相誘導
電動機の回転速度が変化する。しかしながら、位相制御
方式では単相誘導電動機の可変速制御では交流電圧の一
部をカットして電圧を制御しているために、単相誘導電
動機に印加する電圧波形の歪みが大きくなっていた。
By adjusting the gate signal, the time for which the AC voltage waveform is cut is changed to control the voltage applied to the single-phase induction motor. When the temporary voltage changes, the rotation speed-torque characteristic of the single-phase induction motor changes, and the rotation speed of the single-phase induction motor changes. However, in the phase control method, in the variable speed control of the single-phase induction motor, the voltage waveform is applied to the single-phase induction motor with a large distortion because the voltage is controlled by cutting a part of the AC voltage.

【0014】そして、この波形歪みによって単相誘導電
動機の力率が大きく低下していた。力率が低下するた
め、単相誘導電動機に流れる電流が大きくなり、位相制
御を行うためのサイリスタやトライアック等の最大定格
を大きくしなければならない。これにより、コストアッ
プになっていた。
Due to this waveform distortion, the power factor of the single-phase induction motor is greatly reduced. Since the power factor decreases, the current flowing through the single-phase induction motor increases, and the maximum rating of the thyristor, triac, etc. for performing phase control must be increased. As a result, the cost was increased.

【0015】特に、単相誘導電動機に印加する電圧を下
げていく場合には、カットされる部分が大きくなり、歪
みが大きくなる。そのため、単相誘導電動機にとって有
効な基本波の実効成分が得られにくくなり、制御可能な
電圧の範囲が狭くなっていた。
In particular, when the voltage applied to the single-phase induction motor is lowered, the cut portion becomes large and the distortion becomes large. Therefore, it becomes difficult to obtain the effective component of the fundamental wave effective for the single-phase induction motor, and the controllable voltage range is narrowed.

【0016】このように、従来のインバータ装置や位相
制御方式を用いた装置では、上記問題点があるが、他に
も様々な問題点がある。例えば、従来のインバータ装置
において、一般に振動や騒音が大きい問題がある。
As described above, the conventional inverter device and the device using the phase control method have the above-mentioned problems, but also have various other problems. For example, the conventional inverter device has a problem that vibration and noise are generally large.

【0017】又、スイッチングトランジスタのスイッチ
ング回数も比較的多いので、スイッチングにともない、
損失が増加して効率が低下していた。雑音端子電圧や不
要輻射のようなノイズの原因にもなっていた。
Further, since the number of times of switching of the switching transistor is relatively large, the number of times of switching is large.
The loss increased and the efficiency decreased. It was also a cause of noise such as noise terminal voltage and unnecessary radiation.

【0018】単相誘導電動機を停止させる時に、フルブ
リッジ型に構成された4個のスイッチングトランジスタ
をオフさせただけではブレーキがかからないので、急速
に停止することができなかった。一方、トライアック等
が用いられている位相制御方式の装置では、ブレーキを
かける場合には、新たに別のブレーキ用のスイッチング
素子を設ける必要があった。
When the single-phase induction motor is stopped, the brake cannot be applied only by turning off the four full-bridge type switching transistors, so that it cannot be stopped rapidly. On the other hand, in a phase control type device using a triac or the like, when a brake is applied, it is necessary to newly provide another switching element for the brake.

【0019】更に、単相誘導電動機において目標とする
回転速度を得るために、回転速度を検出する回路を別に
設け、検出された回転速度に従ってフィードバック制御
していた。このような制御では、入力電圧が変動したと
しても回転速度を一定に保つことができるが、回転速度
を検出するために、パイロット発電機、ホール素子等の
部品が必要となり装置が高価になっていた。
Further, in order to obtain a target rotation speed in the single-phase induction motor, a circuit for detecting the rotation speed is separately provided, and feedback control is performed according to the detected rotation speed. With such control, the rotation speed can be kept constant even if the input voltage fluctuates, but parts such as a pilot generator and a hall element are required to detect the rotation speed, which makes the device expensive. It was

【0020】電源の周波数が50Hz地区と60Hz地
区とでは、単相誘導電動機のプーリ比を変えて希望する
回転速度が得られるように対応しており、50Hz用と
60Hz用の2種類のプーリが必要であった。
When the frequency of the power source is 50 Hz or 60 Hz, the pulley ratio of the single-phase induction motor is changed so that a desired rotation speed can be obtained. Two types of pulleys, 50 Hz and 60 Hz, are provided. Was needed.

【0021】本発明はこれらの課題を解決するもので、
安価でありながら、効率が良く、振動や騒音やノイズを
抑制し、素子の破壊を防止し、制御範囲を拡張し、そし
て誘導電動機の起動時にトルクを大きくすることができ
るインバータ装置を提供することを目的とする。
The present invention solves these problems.
To provide an inverter device that is inexpensive, efficient, suppresses vibration, noise and noise, prevents element destruction, expands the control range, and can increase the torque when starting the induction motor. With the goal.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の第1の構成では、電源ラインとグランドライ
ン間に直列に接続された第1、第2のスイッチング素子
と、同じく前記電源ラインとグランドライン間に直列に
接続された第3、第4のスイッチング素子と、前記第
1、第2のスイッチング素子の接続中点と、前記第3、
第4のスイッチング素子の接続中点間に接続された負荷
と、前記第2、第3のスイッチング素子のオフの状態で
前記第1、第4のスイッチング素子の一方をオン、他方
をオン又はオン/オフ制御する第1モードと、前記第
1、第4のスイッチング素子をオフの状態で前記第2、
第3のスイッチング素子の一方をオン、他方をオン又は
オン/オフ制御する第2モードを有するインバータ制御
手段を備えるインバータ装置において、整流手段によっ
て商用電源からの交流電圧を整流し、その整流手段から
の整流波形電圧を前記電源ラインに与える手段を設け
る。
In order to achieve the above object, in the first structure of the present invention, the first and second switching elements connected in series between the power supply line and the ground line and the power supply are also provided. A third and a fourth switching element connected in series between a line and a ground line, a connection midpoint between the first and second switching elements, and the third,
One of the first and fourth switching elements is turned on and the other is turned on or on with the load connected between the connection midpoints of the fourth switching element and the second and third switching elements being off. A first mode for controlling ON / OFF, and a second mode in which the first and fourth switching elements are OFF.
In an inverter device including an inverter control means having a second mode for controlling one of the third switching elements to be turned on and the other to be turned on or off, the rectifying means rectifies an alternating voltage from a commercial power source, and the rectifying means Means for applying the rectified waveform voltage to the power supply line are provided.

【0023】このような構成では、商用電源の交流電圧
は平滑されていない整流波形電圧の形で電源ラインに与
えられる。第1モードでは、電源ライン→第1のスイッ
チング素子→負荷→第4のスイッチング素子→グランド
ラインの経路で負荷に電流が流れる。又、第2モードで
は、電源ライン→第3のスイッチング素子→負荷→第2
のスイッチング素子→グランドラインの経路で負荷に電
流が流れる。これらの各モードにおいて、負荷に与えら
れる電圧は電源ラインの電圧(整流波形電圧)をパルス
的にチョッピングしたものとなる。しかも第1モードと
第2モードとでは負荷に与えられる電圧は逆向きである
ので、全体としては疑似的な交流電圧となる。このと
き、例えば上記商用電源の交流電圧のゼロクロスに開始
して第1、第2モードの切り換えを行うと、疑似交流電
圧は正弦波状となる。第1モードと第2モードのそれぞ
れにおいてスイッチング素子のオン/オフの持続時間を
調節することで、負荷に印加される疑似交流電圧の実効
電圧が制御される。
In such a configuration, the AC voltage of the commercial power supply is applied to the power supply line in the form of an unsmoothed rectified waveform voltage. In the first mode, current flows through the load in the route of power supply line → first switching element → load → fourth switching element → ground line. Further, in the second mode, the power supply line → the third switching element → the load → the second
Current flows to the load through the switching element → ground line path. In each of these modes, the voltage applied to the load is the voltage of the power supply line (rectified waveform voltage) chopped in pulses. Moreover, in the first mode and the second mode, the voltage applied to the load is in the opposite direction, so that it becomes a pseudo AC voltage as a whole. At this time, for example, if the first and second modes are switched by starting at the zero-cross of the AC voltage of the commercial power supply, the pseudo AC voltage becomes sinusoidal. The effective voltage of the pseudo AC voltage applied to the load is controlled by adjusting the ON / OFF duration of the switching element in each of the first mode and the second mode.

【0024】又、本発明の第2の構成では上記第1の構
成において、前記負荷は誘導負荷であり、前記第1モー
ドでは、前記第1のスイッチング素子をPWM制御し
て、前記第4のスイッチング素子をオンし、前記第2モ
ードでは、前記第3のスイッチング素子をPWM制御し
て、第2のスイッチング素子をオンする。
Further, in the second configuration of the present invention, in the first configuration, the load is an inductive load, and in the first mode, the first switching element is PWM-controlled to perform the fourth configuration. The switching element is turned on, and in the second mode, the third switching element is PWM-controlled to turn on the second switching element.

【0025】このような構成では、電源ライン上の平滑
されていない整流波形電圧は、スイッチング素子がPW
M制御されることでチョッピングされて疑似交流電圧と
なる。この時にPWM信号のデューティ比を可変するこ
とで誘導負荷に印加される実効電圧が制御される。PW
M制御は各モードで1個のスイッチング素子に対しての
み行われるので、2個のスイッチング素子に対して行う
場合に比べ、オン/オフの同期ズレを生じる虞がないと
ともに、スイッチングの回数が減少する。
In such a configuration, the rectified waveform voltage which is not smoothed on the power supply line is generated by the switching element PW.
When M is controlled, it is chopped and becomes a pseudo AC voltage. At this time, the effective voltage applied to the inductive load is controlled by changing the duty ratio of the PWM signal. PW
Since M control is performed only for one switching element in each mode, there is no risk of on / off synchronization deviation and the number of times of switching is reduced as compared with the case where it is performed for two switching elements. To do.

【0026】又、本発明の第3の構成では、上記第1の
構成又は上記第2の構成において、前記交流電圧のゼロ
クロス点を検出する検出手段を有し、前記インバータ制
御手段は前記ゼロクロス点に同期して前記第1、第2モ
ードの切り換えを行うようにする。
Further, in a third structure of the present invention, in the first structure or the second structure, there is a detecting means for detecting a zero-cross point of the AC voltage, and the inverter control means is the zero-cross point. The first mode and the second mode are switched in synchronism with the above.

【0027】このような構成では、交流電圧のゼロクロ
ス点に同期して、第1のモードと第2のモードが切り換
えられて、疑似正弦波が誘導負荷に印加される。
In such a configuration, the first mode and the second mode are switched in synchronization with the zero-cross point of the AC voltage, and the pseudo sine wave is applied to the inductive load.

【0028】又、本発明の第4の構成では、上記第2の
構成において、前記誘導負荷は誘導電動機であり、ブレ
ーキをかける時は、前記第1、第2のモードの一方に固
定し且つPWM信号に代えて直流電圧をスイッチング素
子に印加するようにする。
Further, in a fourth configuration of the present invention, in the above second configuration, the inductive load is an induction motor, and when the brake is applied, the induction load is fixed to one of the first and second modes and Instead of the PWM signal, a DC voltage is applied to the switching element.

【0029】このような構成では、誘導電動機にブレー
キをかける時に、誘導電動機に整流波形電圧がチョッピ
ングされることなしに、そのまま与えられる。誘導電動
機の巻線に整流波形電圧が印加されると、巻線の磁極が
固定された状態になるので、誘導電動機の回転子にブレ
ーキが働き、誘導電動機が急停止する。
In such a configuration, when the induction motor is braked, the rectified waveform voltage is applied to the induction motor as it is without being chopped. When the rectified waveform voltage is applied to the winding of the induction motor, the magnetic poles of the winding are fixed, so that the rotor of the induction motor is braked and the induction motor is suddenly stopped.

【0030】又、本発明の第5の構成では、上記第2の
構成において、前記第1乃至第4のスイッチング素子の
いずれにも並列にフリーホイールダイオードが接続され
ている。
Further, in the fifth configuration of the present invention, in the second configuration, a freewheel diode is connected in parallel to any of the first to fourth switching elements.

【0031】このような構成では、第1のモード、第2
のモードの各モードにおいて、PWM制御されるスイッ
チング素子がオフした時に、電源ライン側の第1、第3
スイッチング素子は、共にオフ状態となるので、誘導負
荷の逆起電力が発生する。回生電流はダイオードとスイ
ッチング素子を通ってグランドラインへ還流し、減衰す
るので、整流手段には流入せず、電源ラインの電圧の急
上昇を防止する。又、インバータ装置の電源を切ったと
きには、第1乃至第4のスイッチング素子が全てオフす
るが、このときに誘導負荷に発生する逆起電力による回
生電流はグランドライン側のダイオードと電源ライン側
のダイオードによって電源ラインへ還流されるが、イン
バータ装置は電源切断によって不使用状態になるので問
題ない。
In such a configuration, the first mode, the second mode
In each of the above modes, when the PWM controlled switching element is turned off, the first and third power line side
Since the switching elements are both turned off, the counter electromotive force of the inductive load is generated. Since the regenerative current flows back to the ground line through the diode and the switching element and is attenuated, it does not flow into the rectifying means and prevents the voltage of the power supply line from rising sharply. Further, when the power of the inverter device is turned off, all the first to fourth switching elements are turned off. At this time, the regenerative current due to the counter electromotive force generated in the inductive load causes the diode on the ground line side and the power line side to Although it is circulated to the power supply line by the diode, there is no problem because the inverter device is put into an unused state when the power supply is cut off.

【0032】又、本発明の第6の構成では、上記第3の
構成において、前記第1乃至第4のスイッチング素子の
いずれにもフリーホイールダイオードが並列に接続され
ており、前記誘導負荷の停止期間においては前記第1、
第3のスイッチング素子をオフ、前記第2、第4のスイ
ッチング素子をオン状態に固定する。
Further, in a sixth structure of the present invention, in the third structure, a freewheel diode is connected in parallel to any of the first to fourth switching elements, and the inductive load is stopped. In the period, the first,
The third switching element is turned off and the second and fourth switching elements are turned on.

【0033】このような構成では、誘導負荷の作動停止
後に発生する回生電流はいずれの向きであっても、第
2、第4のスイッチング素子のいずれかとグランドライ
ン側のダイオードのいずれかによって還流して減衰す
る。この回生電流は整流手段に流入せず、電源ラインの
電圧の急上昇を防止して素子の破壊を防止する。又、イ
ンバータ装置の電源を切ったときの作用は前記第5の構
成の場合と同じである。
In such a configuration, the regenerative current generated after the operation of the inductive load is stopped is circulated in either direction by either the second or fourth switching element or the ground line side diode. And decay. This regenerative current does not flow into the rectifying means and prevents the voltage of the power supply line from rising sharply to prevent damage to the element. The operation when the power of the inverter device is turned off is the same as in the case of the fifth configuration.

【0034】又、本発明の第7の構成では、上記第2の
構成において、前記交流電圧のゼロクロス点を検出する
検出手段を有し、前記ゼロクロス点を含む所定期間の
間、前記第1、第2のモードでPWM制御されるスイッ
チング素子をオフになし、前記第1、第2モードを切り
換えを行う。
Further, in a seventh configuration of the present invention, in the second configuration, there is provided a detecting means for detecting a zero-cross point of the AC voltage, and the first and the second are provided for a predetermined period including the zero-cross point. The switching element PWM-controlled in the second mode is turned off, and the first and second modes are switched.

【0035】このような構成では、PWM制御されるス
イッチング素子がゼロクロス点を含む所定期間、オフさ
れる。その期間中にゼロクロス点が検出され、交流電圧
に同期して、第1、第2のモードを切り換える。所定期
間の経過後にPWM制御を開始する。ゼロクロス点を含
む所定期間、誘導負荷には電圧が印加されなくなってい
る。
In such a configuration, the PWM-controlled switching element is turned off for a predetermined period including the zero-cross point. A zero-cross point is detected during that period, and the first and second modes are switched in synchronization with the AC voltage. PWM control is started after a lapse of a predetermined period. No voltage is applied to the inductive load for a predetermined period including the zero-cross point.

【0036】誘導負荷では、誘導負荷に印加される電圧
と電流には位相差が生じる。このため交流電圧のゼロク
ロス点付近では、印加された電圧の向きと電流の方向が
逆向きになる期間がある。この期間にPWM制御を行っ
てもあまり有効とは言えない。このような有効に機能し
ないPWM制御を省くことができる。又、第1、第2モ
ードの切り換えの時に、電源ラインとグランドラインが
短絡するのが防止される。
In the inductive load, there is a phase difference between the voltage and the current applied to the inductive load. Therefore, in the vicinity of the zero-cross point of the AC voltage, there is a period in which the direction of the applied voltage and the direction of the current are opposite. Even if PWM control is performed during this period, it is not very effective. It is possible to omit such PWM control that does not function effectively. Further, it is possible to prevent the power supply line and the ground line from being short-circuited when switching between the first and second modes.

【0037】又、本発明の第8の構成では、上記第2の
構成において、前記交流電圧の振幅を検出する手段を有
し、交流電圧の振幅に基づいて、前記PWM信号のデュ
ーティ比を変える手段を設ける。
Further, in the eighth structure of the present invention, in the second structure, there is provided means for detecting the amplitude of the AC voltage, and the duty ratio of the PWM signal is changed based on the amplitude of the AC voltage. Provide means.

【0038】このような構成では、検出された交流電圧
の振幅に従って、デューティ比を変える。もし交流電圧
の振幅が大きくなればデューティ比を小さくし、逆に振
幅が小さくなればデューティ比を大きくして、負荷に印
加する電圧の実効電圧を一定に保つ。これにより、交流
電圧の振幅の変動に対して、負荷には影響が及ばなくな
る。
In such a configuration, the duty ratio is changed according to the amplitude of the detected AC voltage. If the amplitude of the AC voltage increases, the duty ratio is decreased, and conversely, if the amplitude decreases, the duty ratio is increased to keep the effective voltage of the voltage applied to the load constant. As a result, the load is not affected by fluctuations in the amplitude of the AC voltage.

【0039】又、本発明の第9の構成では、上記第1の
構成において、前記負荷は誘導電動機であり、前記交流
電圧の周波数を検出する手段を有し、交流電圧の周波数
に基づいて、前記PWM信号のデューティ比を変える手
段を設ける。
Further, in a ninth configuration of the present invention, in the first configuration, the load is an induction motor, has means for detecting the frequency of the AC voltage, and based on the frequency of the AC voltage, A means for changing the duty ratio of the PWM signal is provided.

【0040】このような構成では、交流電圧の周波数が
50Hzであるか60Hzであるか検出される。周波数
が60Hzの場合には、PWM信号のデューティ比を小
さくして誘導電動機に印加する実効電圧を小さくする。
誘導電動機は周波数が高くなると回転速度が上昇する
が、実効電圧を小さくすることで、回転速度を抑え、交
流電圧の周波数に関係なく、一定の回転速度が得られる
ようになる。
In such a configuration, it is detected whether the frequency of the AC voltage is 50 Hz or 60 Hz. When the frequency is 60 Hz, the duty ratio of the PWM signal is reduced to reduce the effective voltage applied to the induction motor.
The rotation speed of the induction motor increases as the frequency increases, but by reducing the effective voltage, the rotation speed is suppressed and a constant rotation speed can be obtained regardless of the frequency of the AC voltage.

【0041】又、本発明の第10の構成では、上記第4
の構成又は上記第9の構成において、前記誘導電動機の
起動時には前記PWM信号に変えて直流電圧をスイッチ
ング素子に与えるようにする。
In the tenth structure of the present invention, the above-mentioned fourth structure is used.
In the above configuration or the ninth configuration, when the induction motor is started, a DC voltage is applied to the switching element instead of the PWM signal.

【0042】このような構成では、起動時おいて、スイ
ッチング素子に直流電圧が与えれるので、整流波形電圧
がチョッピングされず、その波形を残した状態で交流に
変換されて誘導電動機に印加される。商用電源の基本成
分からなる交流電圧によって誘導電動機は最大のトルク
を出力することができ、急速に起動する。しばらくして
から、スイッチング素子には直流電圧の代わってPWM
信号が与えられ、目標とする回転速度に誘導電動機はす
ばやく制御される。
In such a configuration, since a DC voltage is applied to the switching element at the time of start-up, the rectified waveform voltage is not chopped and is converted to AC with the waveform left and applied to the induction motor. . The induction motor can output the maximum torque by the AC voltage that is the basic component of the commercial power supply, and starts rapidly. After a while, the switching element has PWM instead of DC voltage.
A signal is given and the induction motor is quickly controlled to the target rotation speed.

【0043】又、本発明の第11の構成では、電源ライ
ンと、負荷と、スイッチング素子とを有し、該スイッチ
ング素子をオン/オフ制御して前記電源ラインから前記
負荷に電力を供給するようにしたインバータ装置におい
て、商用電源の交流電圧を整流する整流手段からの整流
された波形電圧を前記電源ラインに入力するようにして
いる。
Further, in the eleventh structure of the present invention, it has a power supply line, a load, and a switching element, and controls the switching element to be turned on / off to supply power from the power supply line to the load. In the above inverter device, the rectified waveform voltage from the rectifying means for rectifying the AC voltage of the commercial power supply is input to the power supply line.

【0044】このような構成では、商用電源の交流電圧
が整流手段によって整流される。電源ラインには整流さ
れた波形電圧が入力される。スイッチング素子がオン/
オフ制御されることにより、電源ラインの電圧がチョッ
ピングされる。負荷に印加される電圧が制御される。オ
ン/オフ期間を制御することによって、負荷には適切な
電圧が印加される。
In such a configuration, the AC voltage of the commercial power source is rectified by the rectifying means. The rectified waveform voltage is input to the power supply line. Switching element is on /
By being off-controlled, the voltage of the power supply line is chopped. The voltage applied to the load is controlled. By controlling the on / off period, the appropriate voltage is applied to the load.

【0045】又、本発明の第12の構成では、上記第1
1の構成において、前記整流手段は前記交流電圧を全波
整流波形電圧に整流する。
Further, in the twelfth structure of the present invention, the first structure
In the configuration of No. 1, the rectifying means rectifies the AC voltage into a full-wave rectified waveform voltage.

【0046】このような構成では、商用電源からの交流
電圧は整流手段によって全波整流波形電圧に整流され、
電源ラインに伝送される。スイッチング素子をオン/オ
フ制御することにより、全波整流波形電圧を適切な電圧
に変換して負荷に印加する。
In such a configuration, the AC voltage from the commercial power source is rectified into the full-wave rectified waveform voltage by the rectifying means,
It is transmitted to the power line. By controlling the ON / OFF of the switching element, the full-wave rectified waveform voltage is converted into an appropriate voltage and applied to the load.

【0047】又、本発明の第13の構成では、上記第1
1の構成において、前記整流手段は前記交流電圧を半波
整流波形電圧に整流する。
In addition, in a thirteenth structure of the present invention, the above first
In the configuration of No. 1, the rectifying means rectifies the AC voltage into a half-wave rectified waveform voltage.

【0048】このような構成では、商用電源からの交流
電圧は整流手段によって半波整流波形電圧に整流され、
電源ラインに伝送される。スイッチング素子をオン/オ
フ制御することにより、半波整流波形電圧を適切な電圧
に変換して負荷に印加する。
In such a configuration, the AC voltage from the commercial power source is rectified by the rectifying means into a half-wave rectified waveform voltage,
It is transmitted to the power line. By controlling ON / OFF of the switching element, the half-wave rectified waveform voltage is converted into an appropriate voltage and applied to the load.

【0049】又、本発明の第14の構成では、上記第1
1の構成において、前記整流手段にコンデンサが設けら
れ、前記交流電圧は脈流状の整流波形電圧に整流され
る。
In the fourteenth structure of the present invention, the first structure
In the first configuration, the rectifying means is provided with a capacitor, and the AC voltage is rectified into a pulsating rectified waveform voltage.

【0050】このような構成では、整流手段で整流され
た電圧はコンデンサによって平滑が行われる。ところ
が、コンデンサの電気容量は小さくしてあり、完全には
平滑されず、脈流状の整流波形電圧となる。スイッチン
グ素子をオン/オフ制御することにより、整流波形電圧
を適切な電圧に変換して負荷に印加する。
In such a structure, the voltage rectified by the rectifying means is smoothed by the capacitor. However, since the electric capacity of the capacitor is small, it is not completely smoothed and becomes a pulsating current rectified waveform voltage. By controlling ON / OFF of the switching element, the rectified waveform voltage is converted into an appropriate voltage and applied to the load.

【0051】又、本発明の第15の構成では、上記第1
1の構成において、2個のスイッチング素子が直列に接
続される。このような構成では、負荷に対して一方向か
ら電圧が与えられ、オン/オフ制御によって負荷に与え
る電圧が制御される。
In the fifteenth aspect of the present invention, the first
In the configuration of No. 1, two switching elements are connected in series. In such a configuration, a voltage is applied to the load from one direction, and the voltage applied to the load is controlled by on / off control.

【0052】又、本発明の第16の構成では、上記第1
1の構成において、4個のスイッチング素子がフルブリ
ッジ型に接続されている。このような構成では、4個の
スイッチング素子がフルブリッジ型に接続されており、
負荷に対して交流電圧を印加することができる。スイッ
チング素子をオン/オフ制御することにより、負荷に与
える電圧が制御される。
Further, in the sixteenth constitution of the present invention, the first constitution
In the configuration of 1, the four switching elements are connected in a full bridge type. In such a configuration, four switching elements are connected in a full bridge type,
An alternating voltage can be applied to the load. The voltage applied to the load is controlled by controlling ON / OFF of the switching element.

【0053】又、本発明の第17の構成では、上記第1
1の構成において、前記交流電圧の前記ゼロクロス点に
基づいて、前記スイッチング素子を制御する。このよう
な構成では、スイッチング素子は交流電圧のゼロクロス
点によってスイッチングパターンを切り換えて、負荷に
与えられる電圧は商用電源の周波数に同期したものにな
る。
In the seventeenth constitution of the present invention, the first constitution
In the configuration of No. 1, the switching element is controlled based on the zero cross point of the AC voltage. In such a configuration, the switching element switches the switching pattern at the zero-cross point of the AC voltage, and the voltage applied to the load is synchronized with the frequency of the commercial power source.

【0054】[0054]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

<第1の実施形態>本発明の第1の実施形態を図1及び
図2及び図3を用いて説明する。図1は本発明のインバ
ータ装置の第1の実施形態を示す制御ブロック図であ
る。商用電源1の交流電圧はダイオードブリッジ等の整
流回路2で全波整流され、4個のパワートランジスタ等
のスイッチングトランジスタ4a、4b、4c、4dと
4個のフリーホイールダイオード5a、5b、5c、5
dをフルブリッジ型に構成したインバータ部3に電源ラ
イン100を通して入力される。図18との対比から分
かるように、本実施形態では平滑回路17が削除されて
いる。そのため整流回路2から出力された整流波形電圧
が直流化されることなしに、そのまま(脈流状で)イン
バータ部3に与えられる。尚、これに伴い、力率改善用
のリアクタ16も不要となっている。
<First Embodiment> A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3. FIG. 1 is a control block diagram showing a first embodiment of an inverter device of the present invention. The AC voltage of the commercial power source 1 is full-wave rectified by a rectifier circuit 2 such as a diode bridge, and four switching transistors 4a, 4b, 4c, 4d such as power transistors and four free wheel diodes 5a, 5b, 5c, 5
It is input through the power supply line 100 to the inverter unit 3 in which d is a full bridge type. As can be seen from the comparison with FIG. 18, the smoothing circuit 17 is omitted in this embodiment. Therefore, the rectified waveform voltage output from the rectifier circuit 2 is applied to the inverter unit 3 as it is (in a pulsating flow) without being converted into a direct current. Along with this, the reactor 16 for improving the power factor is also unnecessary.

【0055】スイッチングトランジスタ4a、4bの中
点とスイッチングトランジスタ4c、4dの中点は単相
誘導電動機6に接続される。単相誘導電動機6は主巻線
6aと補助巻線6bを有し、補助巻線6bにはコンデン
サ7が直列に接続されている。単相誘導電動機6は交流
電圧が与えられると主巻線6aと補助巻線6bによって
回転磁界が発生し、回転子(図示せず)を回転させるも
のである。
The midpoints of the switching transistors 4a and 4b and the midpoints of the switching transistors 4c and 4d are connected to the single-phase induction motor 6. The single-phase induction motor 6 has a main winding 6a and an auxiliary winding 6b, and a capacitor 7 is connected in series to the auxiliary winding 6b. When an AC voltage is applied to the single-phase induction motor 6, a rotating magnetic field is generated by the main winding 6a and the auxiliary winding 6b to rotate a rotor (not shown).

【0056】その回転速度は単相誘導電動機6に印加さ
れる交流電圧の周波数によって決定される。印加される
交流電圧の振幅が変化することでも、単相誘導電動機6
の回転速度−トルク特性が変化して、回転速度が変化す
る。
The rotation speed is determined by the frequency of the AC voltage applied to the single-phase induction motor 6. Even if the amplitude of the applied AC voltage changes, the single-phase induction motor 6
The rotation speed-torque characteristic of changes the rotation speed.

【0057】電源周波数検出手段8は商用電源1の交流
電圧のゼロクロス点を検出し、主制御手段9に伝える。
主制御部9は、回転数設定手段10からの目標回転速度
を表す信号に基づいて、スイッチングパターンのデュー
ティ比を決定する。PWM制御手段11は主制御部9か
らのゼロクロス点とデューティ比の情報から、スイッチ
ングトランジスタ4a、4b、4c、4dのスイッチン
グのためのPWM信号を作成する。インバータ駆動手段
12はPWM信号に基づいてスイッチングトランジスタ
4a、4b、4c、4dのスイッチングを行う。
The power supply frequency detection means 8 detects the zero-cross point of the AC voltage of the commercial power supply 1 and sends it to the main control means 9.
The main control unit 9 determines the duty ratio of the switching pattern based on the signal indicating the target rotation speed from the rotation speed setting unit 10. The PWM control means 11 creates a PWM signal for switching the switching transistors 4a, 4b, 4c, and 4d from the information of the zero-cross point and the duty ratio from the main control unit 9. The inverter driving means 12 switches the switching transistors 4a, 4b, 4c and 4d based on the PWM signal.

【0058】次に、図2を用いてスイッチング駆動信号
Va〜Vdによるスイッチングパターンを説明する。イ
ンバータ部3に入力される全波整流波形電圧は商用電源
1のダイオードブリッジ2で整流しただけで、コンデン
サ等の平滑回路17(図18参照)で平滑されていない
ために、完全な直流電圧波形にならず、脈流状の全波整
流波形となっている。この電圧波形はインバータ部3の
入力電圧Vinとして使用される。
Next, the switching pattern by the switching drive signals Va to Vd will be described with reference to FIG. The full-wave rectified waveform voltage input to the inverter unit 3 is only rectified by the diode bridge 2 of the commercial power supply 1 and is not smoothed by the smoothing circuit 17 (see FIG. 18) such as a capacitor, so that a complete DC voltage waveform is obtained. However, it has a pulsating full-wave rectified waveform. This voltage waveform is used as the input voltage Vin of the inverter unit 3.

【0059】スイッチング駆動信号Va、Vb、Vc、
Vdはそれぞれスイッチングトランジスタ4a、4b、
4c、4dをオン/オフする信号である。スイッチング
駆動信号Va、Vb、Vc、Vdのハイレベルではスイ
ッチングトランジスタ4a、4b、4c、4dはオン
し、逆にローレベルではオフする。
The switching drive signals Va, Vb, Vc,
Vd is the switching transistors 4a, 4b,
This is a signal for turning on / off 4c and 4d. The switching transistors 4a, 4b, 4c, and 4d are turned on when the switching drive signals Va, Vb, Vc, and Vd are at a high level, and are turned off when they are at a low level.

【0060】第1のモードでは、スイッチングトランジ
スタ4aが駆動信号Vaに従ってオン/オフする。その
時、スイッチングトランジスタ4dは駆動信号Vdがハ
イレベルであるためオンし続ける。この間、スイッチン
グトランジスタ4b、4cはVb、Vcがいずれもロー
レベルのためオフ状態である。これにより、単相誘導電
動機6には正方向の誘導電動機印加信号VMが与えられ
る。
In the first mode, the switching transistor 4a turns on / off according to the drive signal Va. At that time, the switching transistor 4d continues to be turned on because the drive signal Vd is at the high level. During this time, the switching transistors 4b and 4c are in the off state because Vb and Vc are both at the low level. As a result, the positive-direction induction motor application signal VM is given to the single-phase induction motor 6.

【0061】電源周波数検出手段8で交流電圧のゼロク
ロス点を検出すると、PWM制御手段11は第1モード
から第2モードに切り換える。第2モードでは、Vaと
Vdがローレベルとなってスイッチングトランジスタ4
a、4dはオフし、スイッチングトランジスタ4cをP
WM信号Vcでオン/オフ制御する。このとき、スイッ
チングトランジスタ4bはハイレベルのVbによってオ
ンし続ける。これにより、負方向の誘導電動機印加信号
VMが与えられる。
When the power supply frequency detection means 8 detects the zero-cross point of the AC voltage, the PWM control means 11 switches from the first mode to the second mode. In the second mode, Va and Vd become low level and the switching transistor 4
a, 4d are turned off, and the switching transistor 4c is set to P
ON / OFF control is performed by the WM signal Vc. At this time, the switching transistor 4b continues to be turned on by the high level Vb. As a result, the negative direction induction motor application signal VM is given.

【0062】再び交流電圧のゼロクロス点を検出する
と、スイッチングパターンを元のパターンに戻して、以
後上記スイッチングを繰り返す。まず、期間T1では第
1のモード、次に期間T2では第2のモードになり、期
間T3では再び第1のモードに戻る。このように、第1
のモードと第2のモードを交互に繰り返す。尚、PWM
信号は周波数が数kHz以上の一定周波数であり、その
デューティ比(オン/オフの比)のみが変化する。但
し、図2に示すPWM信号は一定のデューティ比となっ
ている。これに対して、後述する図9では入力電圧Vi
nの大小に応じてデューティ比を変化させ、図10では
入力電圧Vinの周波数に応じてデューティ比を変化さ
せている。しかし、これらの図9、図10の場合も、1
つの期間に限ってみると、デューティ比は一定であり、
従来のようなデューティ比を変化させるようなことは行
っていない。
When the zero cross point of the AC voltage is detected again, the switching pattern is returned to the original pattern, and the above switching is repeated thereafter. First, the first mode is set in the period T1, the second mode is set in the period T2, and the first mode is set again in the period T3. Thus, the first
The mode and the second mode are alternately repeated. In addition, PWM
The signal has a constant frequency of several kHz or more, and only its duty ratio (on / off ratio) changes. However, the PWM signal shown in FIG. 2 has a constant duty ratio. On the other hand, in FIG. 9 described later, the input voltage Vi
The duty ratio is changed according to the magnitude of n, and in FIG. 10, the duty ratio is changed according to the frequency of the input voltage Vin. However, in the case of these FIG. 9 and FIG.
For only one period, the duty ratio is constant,
The conventional duty ratio change is not performed.

【0063】このようなスイッチングによって単相誘導
電動機6に印加される電圧波形は、インバータ入力電圧
Vinが脈流状になっているので、パルスがPAM変調
されることになり、誘導電動機印加信号VMに示すよう
に疑似正弦波となる。実際に単相誘導電動機6に与えら
れる実効電圧VTは正弦波曲線となる。
In the voltage waveform applied to the single-phase induction motor 6 by such switching, since the inverter input voltage Vin has a pulsating shape, the pulse is PAM-modulated, and the induction motor application signal VM. It becomes a pseudo sine wave as shown in. The effective voltage VT actually applied to the single-phase induction motor 6 has a sinusoidal curve.

【0064】例えばデューティ比50%(オン50%、
オフ50%)の場合に、商用電源1がAC100V(実
効値)とすると、実効電圧は50Vとなる。このように
デューティ比を制御することで単相誘導電動機6に印加
する電圧の振幅を制御する。単相誘導電動機6の回転速
度−トルク特性は印加された一次電圧によって変化する
ので、単相誘導電動機6に印加する電圧を制御すること
で回転速度が変化する。このようにデューティ比を可変
することで、単相誘導電動機6の回転速度は、回転数設
定手段10で設定された目標回転速度に制御される。
For example, a duty ratio of 50% (ON 50%,
When the commercial power supply 1 is AC 100V (effective value) in the case of OFF 50%), the effective voltage is 50V. By controlling the duty ratio in this way, the amplitude of the voltage applied to the single-phase induction motor 6 is controlled. Since the rotation speed-torque characteristic of the single-phase induction motor 6 changes depending on the applied primary voltage, the rotation speed changes by controlling the voltage applied to the single-phase induction motor 6. By varying the duty ratio in this way, the rotation speed of the single-phase induction motor 6 is controlled to the target rotation speed set by the rotation speed setting means 10.

【0065】ところで、第1のモードでは、スイッチン
グトランジスタ4aはPWM信号によってオン/オフ制
御されている。スイッチングトランジスタ4aがオンか
らオフに切り換わった時に、図3においてG方向に流れ
ていた電流がカットされるようになり、逆起電力が発生
する。このとき、本実施形態では、スイッチングトラン
ジスタ4dがオン状態であるために、逆起電力による回
生電流Aはフリーホイールダイオード5b、電動機6、
スイッチングトランジスタ4dを通ってグランドライン
101側で還流される。回生電流Aは電源ライン100
には流れないので、電源ラインの電圧の急上昇を防止す
る。
By the way, in the first mode, the switching transistor 4a is on / off controlled by the PWM signal. When the switching transistor 4a is switched from on to off, the current flowing in the G direction in FIG. 3 is cut, and a counter electromotive force is generated. At this time, in the present embodiment, since the switching transistor 4d is in the ON state, the regenerative current A due to the counter electromotive force causes the free wheel diode 5b, the electric motor 6,
It is returned to the ground line 101 side through the switching transistor 4d. Regenerative current A is power line 100
Since it does not flow to the power line, it prevents the voltage of the power supply line from rising sharply.

【0066】一方、第2のモードでは、スイッチングト
ランジスタ4cがオン/オフ制御されている。このスイ
ッチングトランジスタ4cがオンからオフに切り換わっ
た時に、G方向とは逆方向に回生電流Bが流れる。スイ
ッチングトランジスタ4bがオン状態であることによ
り、回生電流Bはフリーホイールダイオード5d、電動
機6、スイッチングトランジスタ4bを通ってグランド
ライン101側で還流される。回生電流Bは電源ライン
100には流れない。電源ライン100の電圧の急上昇
を防止し、スイッチングトランジスタ4a〜4dや整流
回路2におけるダイオード等の素子の破壊が防止され
る。尚、インバータ装置の電源を切ったには、スイッチ
ングトランジスタ4a、4b、4c、4dは同時にオフ
になる。主巻線6aの両端に生じる高電圧については従
来のインバータ装置と同様にダイオード5a〜5dによ
って緩和する。
On the other hand, in the second mode, the switching transistor 4c is on / off controlled. When the switching transistor 4c is switched from on to off, the regenerative current B flows in the direction opposite to the G direction. Since the switching transistor 4b is in the ON state, the regenerative current B is returned to the ground line 101 side through the freewheel diode 5d, the electric motor 6, and the switching transistor 4b. The regenerative current B does not flow in the power supply line 100. The voltage of the power supply line 100 is prevented from rapidly increasing, and the switching transistors 4a to 4d and the elements such as the diodes in the rectifier circuit 2 are prevented from being destroyed. When the power of the inverter device is turned off, the switching transistors 4a, 4b, 4c and 4d are simultaneously turned off. The high voltage generated at both ends of the main winding 6a is mitigated by the diodes 5a to 5d as in the conventional inverter device.

【0067】上述の通り、本実施形態では平滑回路17
(図18参照)が削除されているために、電源ライン1
00に電流がピーク状には流れなくなり、力率の低下や
電源高調波が防止される。誘導電動機印加信号VMには
交流の基本波成分が多く含まれており、効率が向上して
いる。制御電圧が低電圧領域においても、波形の歪みが
小さくなっているので、電圧の制御が可能となってい
る。PWM信号によって制御されるスイッチングトラン
ジスタ4a〜4dは各モードにおいて1個だけであるの
で、スイッチングの回数を減少させることができる。こ
れにより、雑音端子電圧や不要輻射等のノイズが抑制さ
れる。
As described above, the smoothing circuit 17 is used in this embodiment.
Power line 1 (see Figure 18) has been deleted
The current does not flow in the peak state at 00, and the reduction of the power factor and the harmonics of the power source are prevented. The induction motor applied signal VM contains many AC fundamental wave components, and the efficiency is improved. Even when the control voltage is in the low voltage region, the distortion of the waveform is small, so that the voltage can be controlled. Since there is only one switching transistor 4a to 4d controlled by the PWM signal in each mode, the number of times of switching can be reduced. This suppresses noise such as noise terminal voltage and unnecessary radiation.

【0068】又、スイッチングトランジスタにIGBT
やMOS−FETを使用すると、PWM信号の周波数を
数十kHz以上にすることができ、可聴周波数以上とな
り静音化が図れる。
Further, the switching transistor is an IGBT.
If a MOS-FET is used, the frequency of the PWM signal can be set to several tens of kHz or higher, and the audible frequency or higher can be achieved to reduce noise.

【0069】<第2の実施形態>本発明の第2の実施形
態を図4及び図5を用いて説明する。尚、図4、図5に
おいて図1、図2と同一の部分については同一の符号を
付し、説明を省略する。図4において、制動手段13が
設けられ、単相誘導電動機6にブレーキをかけて急停止
させる。図5において、スイッチングトランジスタ4a
がPWM信号によってオン/オフして、期間T1で単相
誘導電動機6を制御している状態から、時間t0でブレ
ーキングを開始する。期間T2、T3ではブレーキング
が行われる。
<Second Embodiment> A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIGS. 4 and 5, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In FIG. 4, braking means 13 is provided to brake the single-phase induction motor 6 to bring it to a sudden stop. In FIG. 5, the switching transistor 4a
Is turned on / off by the PWM signal, and the braking is started at time t0 from the state in which the single-phase induction motor 6 is controlled in the period T1. Braking is performed in the periods T2 and T3.

【0070】図5に示すように、第1のモード(この場
合、T1の期間)終了時点からブレーキをかける場合に
は、T2、T3の期間はVa、Vdをハイレベルにして
スイッチイング素子4a、4dをオン状態、Vb、Vc
をローレベルにしてスイッチングトランジスタ4b、4
cはオフ状態とする。これにより、誘導電動機印加信号
VMは、インバータ入力電圧Vinと同じく正の脈流状
の直流電圧になる。
As shown in FIG. 5, when the brake is applied from the end of the first mode (in this case, the period of T1), Va and Vd are set to the high level during the periods of T2 and T3, and the switching element 4a. 4d turned on, Vb, Vc
To the low level and the switching transistors 4b and 4
c is turned off. As a result, the induction motor application signal VM becomes a positive pulsating flow DC voltage like the inverter input voltage Vin.

【0071】この直流電圧が単相誘導電動機6に印加さ
れると、電流jがスイッチングトランジスタ4aと4d
を通って、主巻線6aをG方向に流れる。そのために、
主巻線6aは磁極が固定された電磁石となり、単相誘導
電動機6の回転子(図示せず)にブレーキがかかる。こ
のようにして、単相誘導電動機6を急停止させることが
できる。
When this DC voltage is applied to the single-phase induction motor 6, the current j is changed to the switching transistors 4a and 4d.
Through the main winding 6a in the G direction. for that reason,
The main winding 6a serves as an electromagnet with fixed magnetic poles, and brakes a rotor (not shown) of the single-phase induction motor 6. In this way, the single-phase induction motor 6 can be stopped suddenly.

【0072】但し、長時間この状態を続けると電流jに
より主巻線6aの温度が上昇するため、単相誘導電動機
6の慣性(停止の容易さ)やブレーキングの性能等に応
じて、適当に直流電圧を印加する時間を変え、その後、
ブレーキングを終了する。
However, if this state is continued for a long time, the temperature of the main winding 6a rises due to the current j. Therefore, it is appropriate depending on the inertia (ease of stopping) of the single-phase induction motor 6 and the braking performance. Change the time to apply DC voltage to
Stop braking.

【0073】他方、第2のモードからブレーキをかける
場合には、スイッチングトランジスタ4a、4dはオ
フ、スイッチングトランジスタ4b、4cオンした状態
にする。これによって、電流がスイッチングトランジス
タ4bと4cを通って主巻線6aをG方向とは逆方向に
流れる。これにより、同様に単相誘導電動機6を急停止
させる。
On the other hand, when the brake is applied from the second mode, the switching transistors 4a and 4d are turned off and the switching transistors 4b and 4c are turned on. As a result, current flows through the switching transistors 4b and 4c in the main winding 6a in the direction opposite to the G direction. As a result, the single-phase induction motor 6 is similarly stopped suddenly.

【0074】又、単相誘導電動機6には直流電圧が印加
されていれば、ブレーキがかかるので、ブレーキングを
行う全時間に渡ってスイッチングトランジスタをオンし
なくても、スイッチングトランジスタの温度上昇やブレ
ーキ性能の向上等によって、一部のみオンしたり、パル
ス状にスイッチングトランジスタをオン/オフしてもよ
い。
If a DC voltage is applied to the single-phase induction motor 6, the brake is applied. Therefore, even if the switching transistor is not turned on for the entire braking time, the temperature rise of the switching transistor and For example, due to improvement in braking performance, the switching transistor may be turned on or off in a pulsed manner.

【0075】<第3の実施形態>本発明の第3の実施形
態を図3及び図6を用いて説明する。尚、図6において
図2と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略す
る。第3の実施形態では単相誘導電動機6の停止期間に
は、スイッチングトランジスタ4a、4cはオフし、ス
イッチングトランジスタ4b、4dはオンするようにし
ている。期間T1、T2ではPWM制御によって単相誘
導電動機6を駆動している状態から、時間t0で単相誘
導電動機6に停止をかける様子を示している。期間T3
は停止期間となる。
<Third Embodiment> A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 6, the same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In the third embodiment, during the stop period of the single-phase induction motor 6, the switching transistors 4a and 4c are turned off and the switching transistors 4b and 4d are turned on. In the periods T1 and T2, the state in which the single-phase induction motor 6 is driven by the PWM control is stopped at the time t0. Period T3
Is the suspension period.

【0076】期間T2の第2のモードが終了した時間t
0において停止を行うと、スイッチングトランジスタ4
a、4cはオフし、スイッチングトランジスタ4b、4
dはオンする。このとき、Gとは逆方向に逆起電力が発
生する。この場合、フリーホイールダイオード5dとス
イッチングトランジスタ4bを通って、回生電流Bがグ
ランドライン101側で還流する。回生電流Bはやがて
減衰するので、回生電流Bが電源ライン100に戻ら
ず、素子の破壊が防止される。又、単相誘導電動機6を
第1モードが終了した時点で停止させる場合には、G方
向に逆起電力が発生するが、フリーホイールダイオード
5bとスイッチングトランジスタ4dを通って回生電流
Aがグランドライン側101で還流する。
Time t at which the second mode of period T2 ends
When switching is stopped at 0, the switching transistor 4
a, 4c are turned off, and switching transistors 4b, 4
d turns on. At this time, a counter electromotive force is generated in the opposite direction to G. In this case, the regenerative current B returns to the ground line 101 side through the free wheel diode 5d and the switching transistor 4b. Since the regenerative current B is gradually attenuated, the regenerative current B does not return to the power supply line 100, and the element is prevented from being broken. When the single-phase induction motor 6 is stopped at the time when the first mode ends, a counter electromotive force is generated in the G direction, but the regenerative current A passes through the freewheel diode 5b and the switching transistor 4d and the ground line. Reflux on side 101.

【0077】<第4の実施形態>本発明の第4の実施形
態を図7を用いて説明する。尚、図7において図2と同
一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。商用
電源1(図1参照)の交流電圧のゼロクロス点付近に、
ゼロクロス点を含むようにt1からt2までの所定時間
にPWM信号をマスクする。マスク期間にはVa、Vc
をローレベルにして、PWM信号によってオン/オフす
るスイッチングトランジスタ4a、4cのいずれもオフ
しておく。
<Fourth Embodiment> A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. Near the zero-cross point of the AC voltage of the commercial power source 1 (see Fig. 1),
The PWM signal is masked at a predetermined time from t1 to t2 so as to include the zero-cross point. Va and Vc in the mask period
Is set to a low level to turn off both of the switching transistors 4a and 4c which are turned on / off by the PWM signal.

【0078】スイッチングトランジスタ4b、4dはマ
スク期間のゼロクロス点に合わせてそれぞれオン/オフ
を切り換える。例えばマスク期間t1〜t2はVbをロ
ーレベルからハイレベルへ変更させ、Vdをハイレベル
からローレベルへ変更させるることによってトランジス
タ4bをオン状態、トランジスタ4dをオフ状態、次の
マスク期間t1’〜t2’には、Vbをハイレベルから
ローレベルへ、またVdをローレベルからハイレベル変
更させることによってトランジスタ4bをオフ状態、ト
ランジスタ4dをオフ状態になす。従って、マスク期間
t1〜t2、t1’〜t2’にはトランジスタ4bと4
dが交代でオン状態となっているが、トランジスタ4
a、4cがいずれもオフとなっているのでので、誘導電
動機6に電圧は与えられない(図7のVM参照)。マス
ク期間が長くなると、誘導電動機印加信号VMの実効電
圧が減少するが、商用電源1(図1参照)の周波数が5
0Hz又は60Hzなので、マスク期間が1ミリ秒以下
であれば、インバータ入力電圧Vinの谷の部分になる
ので、影響は少ない。
The switching transistors 4b and 4d are turned on / off in accordance with the zero cross point of the mask period. For example, in the mask periods t1 to t2, Vb is changed from a low level to a high level, and Vd is changed from a high level to a low level to turn on the transistor 4b, turn off the transistor 4d, and the next mask period t1 ′ to At t2 ′, the transistor 4b is turned off and the transistor 4d is turned off by changing Vb from high level to low level and changing Vd from low level to high level. Therefore, during the mask periods t1 to t2 and t1 'to t2', the transistors 4b and 4 are
d has been turned on alternately, but transistor 4
Since a and 4c are both off, no voltage is applied to the induction motor 6 (see VM in FIG. 7). When the mask period becomes longer, the effective voltage of the induction motor applied signal VM decreases, but the frequency of the commercial power source 1 (see FIG. 1) becomes 5
Since it is 0 Hz or 60 Hz, if the mask period is 1 millisecond or less, it will be the valley portion of the inverter input voltage Vin, so there is little effect.

【0079】単相誘導電動機6(図1参照)のような誘
導負荷では印加される電圧と電流には位相差があるの
で、このマスク期間ではスイッチング4a、4c(図1
参照)の切り換えを急速に行っても、印加した電圧の方
向と、電流の方向が逆転しててPWM制御によるスイッ
チングの効果があまりない。本実施形態ではマスク期間
にPWMのスイッチングを行わないようにすることによ
り、無駄なスイッチングを省いている。
Since there is a phase difference between the applied voltage and current in an inductive load such as the single-phase induction motor 6 (see FIG. 1), switching 4a and 4c (see FIG. 1) are performed in this mask period.
Even if the switching is rapidly performed, the direction of the applied voltage and the direction of the current are reversed, and the switching effect by the PWM control is not so effective. In this embodiment, unnecessary switching is omitted by not performing PWM switching during the mask period.

【0080】尚、マスク期間が設けられていない場合に
は、交流電圧のゼロクロス点では、もしスイッチングト
ランジスタ4b、4d(図1参照)のオン/オフの切り
換えに対して、スイッチングトランジスタ4a、4b
(図1参照)のオン/オフの切り換えが遅れると、電源
ライン100とグランドライン101が短絡してスイッ
チングトランジスタ4a〜4dを破壊することもある
が、マスク期間が設けられることにより、電源ライン1
00とグランドライン101が短絡するのが防止されて
いる。これにより、スイッチングトランジスタ4a〜4
dの破壊が防止される。
When the mask period is not provided, at the zero-cross point of the AC voltage, if the switching transistors 4b and 4d (see FIG. 1) are turned on / off, the switching transistors 4a and 4b are switched.
If the on / off switching of (see FIG. 1) is delayed, the power supply line 100 and the ground line 101 may be short-circuited and the switching transistors 4a to 4d may be destroyed.
00 and the ground line 101 are prevented from being short-circuited. Thereby, the switching transistors 4a-4
The destruction of d is prevented.

【0081】<第5の実施形態>本発明の第5の実施形
態を図8及び図9を用いて説明する。尚、図8、図9に
おいて図1、図2と同一の部分については同一の符号を
付し、説明を省略する。本実施形態では、商用電源1の
交流電圧を検出する入力電圧検出手段14を設け、交流
電圧の振幅を検出する。尚、15a、15bは交流電圧
に比例した電圧を入力電圧検出手段14に取り込むため
の抵抗である。
<Fifth Embodiment> A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9. 8 and 9, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In the present embodiment, the input voltage detection means 14 for detecting the AC voltage of the commercial power supply 1 is provided to detect the amplitude of the AC voltage. Incidentally, 15a and 15b are resistors for taking in a voltage proportional to the AC voltage to the input voltage detecting means 14.

【0082】検出した振幅に基づいて主制御部9では、
電圧が大きい場合には、図9(a)に示すようにPWM
信号のデューティ比を下げ、入力電圧が大きい場合に
は、図9(b)に示すようにデューティ比を上げるよう
にPWM制御手段11を制御する。これにより、単相誘
導電動機6に印加される実効電圧VTは入力電圧の大小
に関係なく一定に保たれる。
Based on the detected amplitude, the main controller 9
When the voltage is large, PWM as shown in FIG.
When the duty ratio of the signal is lowered and the input voltage is large, the PWM control means 11 is controlled so as to raise the duty ratio as shown in FIG. 9B. As a result, the effective voltage VT applied to the single-phase induction motor 6 is kept constant regardless of the magnitude of the input voltage.

【0083】本実施形態によれば、入力電圧が変動して
も、単相誘導電動機6に印加される一次電圧が一定とな
り、回転速度が変動せず、安定という利点が得られる。
これにより、回転速度を一定に保つためのパイロット発
電機やホール素子等の回転速度検出手段を設けなくても
よい。
According to the present embodiment, even if the input voltage changes, the primary voltage applied to the single-phase induction motor 6 becomes constant, the rotation speed does not change, and there is an advantage of being stable.
Accordingly, it is not necessary to provide a rotation speed detecting means such as a pilot generator or a hall element for keeping the rotation speed constant.

【0084】<第6の実施形態>本発明の第6の実施形
態を図10を用いて説明する。尚、図10において図2
と同一の部分については同一の符号を付し、説明を省略
する。電源周波数検出手段8(図1参照)により、商用
電源1(図1参照)の周波数が50Hzであるか60H
zであるか検出する。周波数が60Hzである場合に
は、PWM信号のデューティ比を下げて単相誘導電動機
6(図1参照)に印加する実効電圧VTを下げる。
<Sixth Embodiment> A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, in FIG.
The same parts as those in FIG. Whether the frequency of the commercial power source 1 (see FIG. 1) is 50 Hz or 60 H by the power source frequency detecting means 8 (see FIG. 1)
It is detected whether it is z. When the frequency is 60 Hz, the duty ratio of the PWM signal is lowered to lower the effective voltage VT applied to the single-phase induction motor 6 (see FIG. 1).

【0085】単相誘導電動機6(図1参照)は周波数が
50Hzの場合よりも60Hzの場合には回転磁界によ
る同期回転速度が速くなり、同じ電圧が与えられると、
周波数が60Hzの方が回転速度が速くなる。60Hz
のときにPWM信号のデューティ比を下げることによっ
て、単相誘導電動機6(図1参照)に印加する電圧を下
げ、それによって周波数50Hzの場合と同一の回転速
度が得られる。これにより、周波数が50Hz地区でも
60Hz地区でも電動機6を同一の回転速度で回転させ
ることができる。
In the single-phase induction motor 6 (see FIG. 1), when the frequency is 60 Hz, the synchronous rotation speed due to the rotating magnetic field becomes faster when the frequency is 60 Hz, and when the same voltage is applied,
The rotation speed becomes faster when the frequency is 60 Hz. 60Hz
By lowering the duty ratio of the PWM signal at this time, the voltage applied to the single-phase induction motor 6 (see FIG. 1) is lowered, thereby obtaining the same rotation speed as in the case of the frequency of 50 Hz. As a result, the electric motor 6 can be rotated at the same rotation speed regardless of whether the frequency is 50 Hz or 60 Hz.

【0086】<第7の実施形態>本発明の第7の実施形
態を図11を用いて説明する。尚、図11において図2
と同一の部分については同一の符号を付し、説明を省略
する。時間t0において単相誘導電動機6(図1参照)
が起動される。期間T1、T2では、単相誘導電動機6
(図1参照)のトルクが大きくなるように、スイッチン
グトランジスタ4a、4c(図1参照)をデューティ比
100%でオン/オフ制御する。
<Seventh Embodiment> A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, in FIG.
The same parts as those in FIG. Single-phase induction motor 6 at time t0 (see FIG. 1)
Is started. In the periods T1 and T2, the single-phase induction motor 6
On / off control of the switching transistors 4a and 4c (see FIG. 1) is performed at a duty ratio of 100% so that the torque (see FIG. 1) becomes large.

【0087】このようにすると、誘導電動機印加電圧V
Mには入力電圧と同様の正弦波電圧が得られる。この誘
導電動機印加信号VMは入力電圧の基本波成分だけとな
るので効率が高く、最大の出力トルクが得られる。そし
て単相誘導電動機6(図1参照)が起動してしまうと、
トルクは小さくてもよいので、所定時間経過後、期間T
3、T4では、目標回転速度となるようにデューティ比
を変えて、PWM制御を行う。
In this way, the induction motor applied voltage V
A sine wave voltage similar to the input voltage is obtained at M. Since the induction motor applied signal VM includes only the fundamental wave component of the input voltage, the efficiency is high and the maximum output torque is obtained. When the single-phase induction motor 6 (see FIG. 1) starts up,
Since the torque may be small, the time T
At 3 and T4, the PWM control is performed by changing the duty ratio so as to achieve the target rotation speed.

【0088】これにより、起動時のトルク不足を解消
し、起動不能等の問題を解消する。起動に要する時間も
短縮する。又、デューティ比100%から一度に目標と
するデューティ比に切り換えてもよいが、段階的にデュ
ーティ比を変えて、目標値に近づけるようにしてもよ
い。
As a result, the torque shortage at the time of start-up is resolved, and problems such as inability to start up are solved. The time required for startup is also reduced. Further, the duty ratio may be switched from 100% to the target duty ratio at a time, but the duty ratio may be changed stepwise so as to be closer to the target value.

【0089】<第8の実施形態>本発明の第8の実施形
態を図12及び図13を用いて説明する。尚、図12、
図13において図1、図2と同一の部分については同一
の符号を付し、説明を省略する。ダイオードから成る整
流回路2が電源ラインに挿入され、商用電源1の交流電
圧を半波整流する。
<Eighth Embodiment> An eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 and 13. Incidentally, FIG.
13, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. A rectifier circuit 2 composed of a diode is inserted in the power supply line to half-wave rectify the AC voltage of the commercial power supply 1.

【0090】図13において、期間T1では、インバー
タ入力電圧Vinは半波整流された正電圧となる。スイ
ッチング駆動信号VaはPWM波形であり、スイッチン
グトランジスタ4aはオン/オフ制御される。スイッチ
ングトランジスタ4b、4cはオフ、スイッチングトラ
ンジスタ4dはオン状態となる。このようなスイッチン
グパターンによって誘導電動機印加信号VMが生成され
る。期間T2では、インバータ入力電圧Vinには電圧
が与えられない。スイッチング駆動信号Vaはローレベ
ルとし、スイッチングトランジスタ4aをオフする。従
って、期間T2では電動機6に信号VMは与えられない
ので、この期間は慣性によって回転するだけである。
In FIG. 13, in the period T1, the inverter input voltage Vin becomes a half-wave rectified positive voltage. The switching drive signal Va has a PWM waveform, and the switching transistor 4a is on / off controlled. The switching transistors 4b and 4c are turned off and the switching transistor 4d is turned on. The induction motor applied signal VM is generated by such a switching pattern. In the period T2, no voltage is applied to the inverter input voltage Vin. The switching drive signal Va is set to low level to turn off the switching transistor 4a. Therefore, since the signal VM is not given to the electric motor 6 in the period T2, the electric motor 6 only rotates by inertia during this period.

【0091】期間T3では、スイッチング駆動信号Vc
をPWM波形とし、スイッチングトランジスタ4cをオ
ン/オフ制御する。スイッチングトランジスタ4a、4
dはオフ、スイッチングトランジスタ4bはオン状態に
する。半波整流波形の電圧に同期してスイッチングの切
り換えを行う。このようなスイッチングによって生成さ
れる誘導電動機印加信号VMの実効電圧VTは、商用電源
1の周波数の半分になっている。この第8の実施形態で
は、電動機6に駆動信号VMが与えられない期間が間欠
的に存在するので、その分、トルクは小さくなるが、整
流回路2等の機能が簡略となる。この実施形態は低トル
クの電動機6に有効である。
In the period T3, the switching drive signal Vc
Is used as a PWM waveform to control on / off of the switching transistor 4c. Switching transistors 4a, 4
d is turned off, and the switching transistor 4b is turned on. Switching is switched in synchronization with the voltage of the half-wave rectified waveform. The effective voltage VT of the induction motor application signal VM generated by such switching is half the frequency of the commercial power supply 1. In the eighth embodiment, there are intermittent periods when the drive signal VM is not applied to the electric motor 6, so that the torque is reduced by that amount, but the functions of the rectifier circuit 2 and the like are simplified. This embodiment is effective for the low torque electric motor 6.

【0092】<第9の実施形態>本発明の第9の実施形
態を図14及び図15を用いて説明する。尚、図14、
図15において図1、図2と同一の部分については同一
の符号を付し、説明を省略する。商用電源1の交流電圧
は整流回路2で全波整流され、フィルムコンデンサ等の
電気容量の小さい通常のコンデンサ18で平滑が行われ
る。
<Ninth Embodiment> A ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14 and 15. Incidentally, FIG.
15, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The AC voltage of the commercial power source 1 is full-wave rectified by the rectifier circuit 2 and smoothed by a normal capacitor 18 having a small electric capacity such as a film capacitor.

【0093】しかし、コンデンサ18の電気容量が小さ
いために完全には平滑されず、図15に示すインバータ
入力電圧Vinのように脈流状の整流波形電圧なってい
る。そしてスイッチング駆動信号Va〜Vdによるスイ
ッチングを行い、誘導電動機印加信号VMを生成する。
その実効電圧VTは正弦波曲線となっている。この実施
形態では、各期間T1、T2、T3、・・・の端部にお
いて、デューティ比を小さくしているか、図7に示す第
4の実施形態の如き、マスク期間を設けることによっ
て、デューティ比の小さな部分を削除するようにしても
よい。
However, since the electric capacity of the capacitor 18 is small, the capacitor 18 is not completely smoothed and has a pulsating rectified waveform voltage like the inverter input voltage Vin shown in FIG. Then, switching is performed by the switching drive signals Va to Vd to generate the induction motor application signal VM.
The effective voltage VT has a sinusoidal curve. In this embodiment, the duty ratio is reduced at the end of each period T1, T2, T3, ... Or by providing a mask period as in the fourth embodiment shown in FIG. The small part of may be deleted.

【0094】<第10の実施形態>本発明の第10の実
施形態を図16及び図17を用いて説明する。尚、図1
6図17において図1、図2と同一の部分については同
一の符号を付し、説明を省略する。負荷19は、電球や
蛍光灯や電熱器等のように、一方向に電圧が印加される
だけでも動作する負荷である。印加電圧設定手段20に
より、負荷19に印加する電圧を設定する。
<Tenth Embodiment> A tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG.
6. In FIG. 17, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The load 19 is a load, such as a light bulb, a fluorescent lamp, or an electric heater, which operates even when a voltage is applied in one direction. The applied voltage setting means 20 sets the voltage applied to the load 19.

【0095】図17に示すスイッチング駆動信号Va、
Vdによって印加信号VMが直流に生成され、負荷19
に印加される。デューティ比を可変することにより、実
効電圧VTが制御される。
The switching drive signal Va shown in FIG.
The applied signal VM is generated in DC by Vd, and the load 19
Is applied to The effective voltage VT is controlled by changing the duty ratio.

【0096】尚、上記第1の実施形態乃至上記第10の
実施形態は複数組み合わせても実現可能である。単相誘
導電動機6(図1参照)の代わりに2相誘導電動機も使
用することができる。
The first to tenth embodiments can be realized by combining a plurality of them. A two-phase induction motor can also be used instead of the single-phase induction motor 6 (see FIG. 1).

【0097】[0097]

【発明の効果】【The invention's effect】

<請求項1の効果>本発明では整流後の電圧が一定値と
なるような平滑化は行わなくて済むので、従来のインバ
ータ装置のような大容量のコンデンサを使用しなくてよ
い。そのため装置のコストが下がる。また、コンデンサ
の充電に伴うピーク状の電流が電源ラインに流れるとい
う問題は発生しない。従って力率が向上し、電源高調波
が抑制される。これにより、力率改善のためのリアクタ
や電源高調波対策のためのアクティブフィルタ等の別部
品を接続する必要がなくなり、この点からもコストダウ
ンが図れることになる。更に、効率の向上によってスイ
ッチング素子に流れる電流値が抑えられ、最大定格の小
さなものが使用できる。これもコストダウンにつなが
る。また、平滑されていない整流波形電圧を、スイッチ
ング素子をオン/オフすることによってチョッピング
し、それによって生成された交流電圧を負荷に印加して
いるので、負荷にとって有効な基本波の実効値成分が増
え、負荷駆動の効率がよくなっている。
<Effect of claim 1> In the present invention, smoothing such that the voltage after rectification becomes a constant value need not be performed, so a large-capacity capacitor such as that of a conventional inverter device need not be used. Therefore, the cost of the device is reduced. Further, there is no problem that a peak current flows through the power supply line when the capacitor is charged. Therefore, the power factor is improved and the power supply harmonics are suppressed. As a result, it is not necessary to connect a separate component such as a reactor for improving the power factor or an active filter as a countermeasure for power source harmonics, and the cost can be reduced from this point as well. Furthermore, the improved efficiency suppresses the value of the current flowing through the switching element, so that the one with a smaller maximum rating can be used. This also leads to cost reduction. Further, since the unrectified rectified waveform voltage is chopped by turning on / off the switching element and the alternating voltage generated thereby is applied to the load, the effective value component of the fundamental wave effective for the load is Increased, the efficiency of load driving has improved.

【0098】<請求項2の効果>PWM制御は各モード
で1個のスイッチング素子に対して行われるだけで、2
個のスイッチング素子に対して行われる場合に比べ、ス
イッチングの回数が減っている。また、オン/オフの同
期ズレの虞がなくなっている。これにより、インバータ
装置の効率が向上し、消費電力を小さくすることができ
る。そして、雑音端子電圧や不要輻射等のノイズも低減
される。また、従来のインバータ装置に使用される複雑
なPWM信号(各モード期間の中央でデューティ比が大
きく、端部でデューティ比が小さくなるように変化する
PWM信号)は使用されていないので、制御のためのマ
イクロコンピュータは高機能なものでなくてもよいとい
う効果が奏される。
<Effect of Claim 2> PWM control is performed only for one switching element in each mode.
The number of times of switching is reduced as compared with the case where it is performed for each switching element. Further, there is no fear of on / off synchronization deviation. As a result, the efficiency of the inverter device is improved and the power consumption can be reduced. Also, noise such as noise terminal voltage and unnecessary radiation is reduced. In addition, since a complicated PWM signal used in the conventional inverter device (a PWM signal that changes such that the duty ratio is large at the center of each mode period and small at the end) is not used, The effect is that the microcomputer does not have to have a high function.

【0099】<請求項3の効果>負荷に印加される疑似
交流電圧は正弦波状となり、負荷の駆動が滑らかに行わ
れ且つ効率が向上する。モード切り換えの制御のために
単に商用電源の交流電圧のゼロクロスを検出するだけで
よいので、簡単である。
<Effect of Claim 3> The pseudo AC voltage applied to the load has a sine wave shape, so that the load is smoothly driven and the efficiency is improved. This is simple because it is only necessary to detect the zero-cross of the AC voltage of the commercial power source for controlling the mode switching.

【0100】<請求項4の効果>誘導電動機にブレーキ
をかけるときに、誘導電動機に一方向に電流を流す。こ
れにより、誘導電動機の主巻線は磁極が固定された電磁
石となり、ブレーキ手段として作用する。そのため、他
に特別なブレーキング回路を設けなくても、ブレーキが
実現できる。
<Effect of Claim 4> When the brake is applied to the induction motor, a current is supplied to the induction motor in one direction. As a result, the main winding of the induction motor becomes an electromagnet whose magnetic poles are fixed and acts as a braking means. Therefore, the brake can be realized without providing another special braking circuit.

【0101】<請求項5の効果>PWM制御によってス
イッチング素子がオンからオフした時に逆起電力によっ
て流れる回生電流はダイオードを通って還流する。回生
電流が電源ラインに戻らなくなり、電源ラインの電圧の
上昇を抑えることができる。これにより、スイッチング
素子や整流手段に使用されているダイオード等の素子の
破壊が防止され、信頼性が向上する。また、最大定格の
小さなものを使用でき、コストダウンにつながる。
<Effect of Claim 5> When the switching element is switched from ON to OFF by the PWM control, the regenerative current flowing by the counter electromotive force flows back through the diode. The regenerative current does not return to the power supply line, and the rise in voltage of the power supply line can be suppressed. As a result, destruction of elements such as switching elements and diodes used in the rectifying means is prevented and reliability is improved. In addition, a small maximum rating can be used, leading to cost reduction.

【0102】<請求項6の効果>誘導負荷の停止時に発
生する回生電流はグランドライン側の第2、第4のスイ
ッチング素子がオン状態となるので、グランドライン側
のダイオードのいずれかと第2又は第4のスイッチング
素子を通って還流し、減衰する。そのため回生電流によ
る電源ラインの電圧の急上昇が防止されるので、素子の
破壊が防止される。素子の最大定格を下げることができ
るので、コストダウンになる。
<Effect of claim 6> The regenerative current generated when the inductive load is stopped causes the second and fourth switching elements on the ground line side to be in the ON state. It flows back through the fourth switching element and is attenuated. Therefore, the voltage of the power supply line is prevented from sharply increasing due to the regenerative current, so that the element is prevented from being broken. Since the maximum rating of the element can be lowered, the cost can be reduced.

【0103】<請求項7の効果>誘導負荷に印加される
電圧と電流には位相差があるので、ゼロクロス付近では
誘導負荷に印加される電圧と電流の向きが逆方向になる
期間がある。この期間、PWM制御を行っても有効に作
用しないので、所定期間、PWM制御されるスイッチン
グ素子をオフ状態にする。これにより、PWM制御によ
る無駄なスイッチングが省かれる。尚、前記所定期間に
第1又は第3のスイッチング素子のスイッチング素子が
オンしているとすると、第2、第4スイッチング素子の
切り換えタイミングがゼロクロス点からずれたとき、第
1、第2スイッチング素子又は第3、第4スイッチング
素子によって電源ラインとグランドラインが短絡される
ことがあるが、この請求項の発明ではゼロクロス点での
モードの切り換えのときに、グランドライン側の第2、
第4のスイッチング素子のオン/オフの切り換えのタイ
ミングがずれても電源ライン側の第1、第3のスイッチ
ング素子はオフ状態であるので、電源ラインとグランド
ラインが短絡せず、素子の破壊が防止される。
<Effect of Claim 7> Since the voltage and current applied to the inductive load have a phase difference, there is a period near the zero cross when the directions of the voltage and the current applied to the inductive load are opposite. Since PWM control does not work effectively during this period, the switching element that is PWM controlled is turned off for a predetermined period. As a result, unnecessary switching due to PWM control is omitted. When the switching element of the first or third switching element is turned on during the predetermined period, when the switching timing of the second and fourth switching elements deviates from the zero cross point, the first and second switching elements. Alternatively, the power supply line and the ground line may be short-circuited by the third and fourth switching elements, but in the invention of this claim, when the mode is switched at the zero-cross point, the second line on the ground line side,
Even if the timing of switching on / off of the fourth switching element is deviated, the first and third switching elements on the power supply line side are in the off state, so that the power supply line and the ground line are not short-circuited and the element is destroyed. To be prevented.

【0104】<請求項8の効果>商用電源の交流電圧の
振幅が変動しても、その振幅に基づいてデューティ比を
制御する。振幅が大きくなれば、デューティ比を小さく
し、振幅が小さくなればデューティ比を大きくする。こ
れにより、負荷に印加される実効電圧は一定に保たれ
る。また、これにより、負荷が誘導電動機の場合、回転
速度を一定に保つためのフィードバック制御が不要にな
る。そのため、パイロット発電機やホール素子等の回転
速度検出手段を取り付ける必要がない。安価で電圧変動
に対応した制御が行える。
<Effect of Claim 8> Even if the amplitude of the AC voltage of the commercial power source fluctuates, the duty ratio is controlled based on the amplitude. If the amplitude becomes large, the duty ratio becomes small, and if the amplitude becomes small, the duty ratio becomes large. As a result, the effective voltage applied to the load is kept constant. Further, as a result, when the load is an induction motor, feedback control for keeping the rotation speed constant becomes unnecessary. Therefore, it is not necessary to attach a rotation speed detecting means such as a pilot generator or a hall element. Inexpensive control can be performed in response to voltage fluctuations.

【0105】<請求項9の効果>交流電圧の周波数が5
0Hzか60Hzか検出され、周波数が60Hzである
ときに、PWM信号のデューティ比を小さくする。これ
により、誘導電動機に印加する実効電圧は下げられる。
誘導電動機は周波数が高くなると回転磁界による同期回
転速度が速くなるので、実効電圧を下げることにより、
周波数が50Hzのときでも60Hzのときでも同じ回
転速度が得られる。そのため、誘導電動機のプーリ比を
交換する必要がなく、商用電源が50Hz地区でも60
Hz地区でも同じように使用できる。
<Effect of Claim 9> The frequency of the AC voltage is 5
When 0 Hz or 60 Hz is detected and the frequency is 60 Hz, the duty ratio of the PWM signal is reduced. This reduces the effective voltage applied to the induction motor.
As the induction motor has a higher frequency, the synchronous rotation speed due to the rotating magnetic field increases, so by lowering the effective voltage,
The same rotation speed can be obtained when the frequency is 50 Hz or 60 Hz. Therefore, it is not necessary to change the pulley ratio of the induction motor, and even if the commercial power source is in the 50Hz area,
The same can be used in the Hz area.

【0106】<請求項10の効果>誘導電動機の起動時
のように、大きなトルクが必要なときに商用電源のほぼ
100%を誘導電動機に印加することができ、誘導電動
機のトルクは最大となる。従来のインバータ装置におけ
るPWM制御された疑似交流電圧ではなく、正弦波状の
電圧が誘導電動機に印加されるので、誘導電動機の本来
持つ性能が十分に引き出せる。これにより、誘導電動機
の起動不能を防止し、迅速に起動する。
<Effect of Claim 10> When a large torque is required such as when the induction motor is started, almost 100% of the commercial power can be applied to the induction motor, and the torque of the induction motor becomes maximum. . Since the sinusoidal voltage is applied to the induction motor instead of the PWM-controlled pseudo AC voltage in the conventional inverter device, the inherent performance of the induction motor can be sufficiently obtained. As a result, it is possible to prevent the induction motor from being unable to start and to start it quickly.

【0107】<請求項11の効果>整流手段により商用
電源からの交流電圧は、整流された波形電圧になる。整
流手段に大容量のコンデンサが使用されていないので、
低コストである。この波形電圧はスイッチング素子がオ
ン/オフ制御されることにより、負荷に印加される電圧
は、負荷にとって有効な基本波の実効値成分が増えるの
で、効率がよくなっている。
<Effect of Claim 11> The AC voltage from the commercial power source becomes a rectified waveform voltage by the rectifying means. Since a large-capacity capacitor is not used for the rectifying means,
Low cost. This waveform voltage has high efficiency because the effective value component of the fundamental wave effective for the load increases in the voltage applied to the load due to the ON / OFF control of the switching element.

【0108】<請求項12の効果>全波整流波形電圧か
ら負荷に印加する電圧を生成しているので、負荷に対し
て常に電圧を印加し続けることができ、大きな出力が得
られる。
<Effect of Claim 12> Since the voltage applied to the load is generated from the full-wave rectified waveform voltage, the voltage can be continuously applied to the load, and a large output can be obtained.

【0109】<請求項13の効果>半波整流波形電圧か
ら負荷に電力を供給するので、間欠的に電圧が印加さ
れ、大きな出力は得られないが、整流手段は半波のみ整
流すればよいので簡略となる。負荷の出力は小さくても
よいのならば、安価なインバータ装置が実現できる。
<Effect of Claim 13> Since electric power is supplied to the load from the half-wave rectified waveform voltage, the voltage is intermittently applied and a large output cannot be obtained, but the rectifying means may rectify only the half-wave. So it will be simple. If the output of the load may be small, an inexpensive inverter device can be realized.

【0110】<請求項14の効果>電気容量の小さなコ
ンデンサが使用されるので、あまりコストの上昇にはな
らない。電源ラインに発生するノイズはコンデンサによ
って緩和され、負荷に影響しないようにする。
<Effect of Claim 14> Since a capacitor having a small electric capacity is used, the cost does not increase so much. The noise generated on the power line is mitigated by the capacitor so that it does not affect the load.

【0111】<請求項15の効果>負荷に対し、一方向
から電圧が印加されて、その実効電圧値のみが制御され
る。一方向から電圧が印加されるだけで動作する負荷で
あるならば、スイッチング素子は2個だけなので、コス
トダウンになる。しかも、制御も簡略できる。
<Effect of Claim 15> A voltage is applied to the load from one direction, and only the effective voltage value is controlled. If the load operates only by applying a voltage from one direction, the cost is reduced because there are only two switching elements. Moreover, the control can be simplified.

【0112】<請求項16の効果>4個のスイッチング
素子がフルブリッジ型に接続されており、負荷に対して
交流電圧を印加することができる。制御もあまり複雑に
ならず、高機能のマイクロコンピュータを使用しなくて
もよい。
<Effect of Claim 16> Four switching elements are connected in a full bridge type, and an AC voltage can be applied to a load. Control is not too complicated, and it is not necessary to use a high-performance microcomputer.

【0113】<請求項17の効果>負荷に印加される電
圧は波状となり、負荷の駆動が滑らかに行われ且つ効率
が向上する。モード切り換えの制御のために単に商用電
源の交流電圧のゼロクロスを検出するだけでよいので、
簡単である。
<Effect of Claim 17> The voltage applied to the load has a wavy shape, the load is smoothly driven, and the efficiency is improved. Since it is only necessary to detect the zero-cross of the AC voltage of the commercial power supply for the mode switching control,
Easy.

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

【図1】 本発明の第1の実施形態のインバータ装置の
制御ブロック図。
FIG. 1 is a control block diagram of an inverter device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 その信号波形図。FIG. 2 is a signal waveform diagram thereof.

【図3】 その回生電流の流れを示す回路図。FIG. 3 is a circuit diagram showing the flow of the regenerative current.

【図4】 本発明の第2の実施形態のインバータ装置の
制御ブロック図。
FIG. 4 is a control block diagram of an inverter device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】 その信号波形図。FIG. 5 is a signal waveform diagram thereof.

【図6】 本発明の第3の実施形態のインバータ装置の
信号波形図。
FIG. 6 is a signal waveform diagram of an inverter device according to a third embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の第4の実施形態のインバータ装置の
信号波形図。
FIG. 7 is a signal waveform diagram of an inverter device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の第5の実施形態のインバータ装置の
制御ブロック図。
FIG. 8 is a control block diagram of an inverter device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】 その制御ブロック図。FIG. 9 is a control block diagram thereof.

【図10】 本発明の第6の実施形態のインバータ装置
の信号波形図。
FIG. 10 is a signal waveform diagram of an inverter device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の第7の実施形態のインバータ装置
の信号波形図。
FIG. 11 is a signal waveform diagram of an inverter device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図12】 本発明の第8の実施形態のインバータ装置
の制御ブロック図。
FIG. 12 is a control block diagram of an inverter device according to an eighth embodiment of the present invention.

【図13】 その信号波形図。FIG. 13 is a signal waveform diagram thereof.

【図14】 本発明の第9の実施形態のインバータ装置
の制御ブロック図。
FIG. 14 is a control block diagram of an inverter device according to a ninth embodiment of the present invention.

【図15】 その信号波形図。FIG. 15 is a signal waveform diagram thereof.

【図16】 本発明の第10の実施形態のインバータ装
置の制御ブロック図。
FIG. 16 is a control block diagram of an inverter device according to a tenth embodiment of the present invention.

【図17】 その信号波形図。FIG. 17 is a signal waveform diagram thereof.

【図18】 従来のインバータ装置の制御ブロック図。FIG. 18 is a control block diagram of a conventional inverter device.

【図19】 その信号波形図。FIG. 19 is a signal waveform diagram thereof.

【図20】 その回生電流の流れを示す回路図。FIG. 20 is a circuit diagram showing the flow of the regenerative current.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 商用電源 2 整流回路 3 インバータ部 6 単相誘導電動機 8 電源周波数検出手段 9 主制御部 10 回転数設定手段 11 PWM制御手段 12 インバータ駆動手段 16 リアクタ 17 平滑回路 18 コンデンサ 19 負荷 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Commercial power source 2 Rectifier circuit 3 Inverter section 6 Single-phase induction motor 8 Power supply frequency detection means 9 Main control section 10 Rotation speed setting means 11 PWM control means 12 Inverter drive means 16 Reactor 17 Smoothing circuit 18 Capacitor 19 Load

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02P 7/63 301 H02P 7/63 301N ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location H02P 7/63 301 H02P 7/63 301N

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電源ラインとグランドライン間に直列に
接続された第1、第2のスイッチング素子と、同じく前
記電源ラインとグランドライン間に直列に接続された第
3、第4のスイッチング素子と、前記第1、第2のスイ
ッチング素子の接続中点と、前記第3、第4のスイッチ
ング素子の接続中点間に接続された負荷と、前記第2、
第3のスイッチング素子のオフの状態で前記第1、第4
のスイッチング素子の一方をオン、他方をオン又はオン
/オフ制御する第1モードと、前記第1、第4のスイッ
チング素子をオフの状態で前記第2、第3のスイッチン
グ素子の一方をオン、他方をオン又はオン/オフ制御す
る第2モードを有するインバータ制御手段を備えるイン
バータ装置において、 整流手段によって商用電源からの交流電圧を整流し、そ
の整流手段からの整流波形電圧を前記電源ラインに与え
る手段を設けたことを特徴とするインバータ装置。
1. A first switching element and a second switching element connected in series between a power supply line and a ground line, and a third switching element and a fourth switching element connected in series between the power supply line and the ground line. , A load connected between the connection midpoints of the first and second switching elements and the connection midpoints of the third and fourth switching elements, and the second,
In the off state of the third switching element, the first and the fourth
A first mode in which one of the switching elements is turned on and the other is turned on or on / off controlled; and one of the second and third switching elements is turned on while the first and fourth switching elements are off. In an inverter device provided with an inverter control means having a second mode for controlling the other on or on / off, the rectifying means rectifies an AC voltage from a commercial power source, and a rectified waveform voltage from the rectifying means is applied to the power supply line. An inverter device comprising means.
【請求項2】 前記負荷は誘導負荷であり、前記第1モ
ードでは、前記第1のスイッチング素子をPWM制御し
て、前記第4のスイッチング素子をオンし、前記第2モ
ードでは、前記第3のスイッチング素子をPWM制御し
て、第2のスイッチング素子をオンすることを特徴とす
る請求項1に記載のインバータ装置。
2. The load is an inductive load, the first switching element is PWM-controlled in the first mode to turn on the fourth switching element, and the third switching element is in the second mode. 2. The inverter device according to claim 1, wherein the switching element is PWM-controlled to turn on the second switching element.
【請求項3】 前記交流電圧のゼロクロス点を検出する
検出手段を有し、前記インバータ制御手段は前記ゼロク
ロス点に同期して前記第1、第2モードの切り換えを行
うことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のイン
バータ装置。
3. A detection means for detecting a zero-cross point of the AC voltage, wherein the inverter control means switches between the first and second modes in synchronization with the zero-cross point. The inverter device according to claim 1 or claim 2.
【請求項4】 前記誘導負荷は誘導電動機であり、ブレ
ーキをかける時は、前記第1、第2のモードの一方に固
定し且つPWM信号に代えて直流電圧をスイッチング素
子に印加することを特徴とする請求項2に記載のインバ
ータ装置。
4. The induction load is an induction motor, and when a brake is applied, it is fixed to one of the first and second modes and a DC voltage is applied to a switching element instead of a PWM signal. The inverter device according to claim 2.
【請求項5】 前記第1乃至第4のスイッチング素子の
いずれにも並列にフリーホイールダイオードが接続され
ていることを特徴とする請求項2に記載のインバータ装
置。
5. The inverter device according to claim 2, wherein a freewheel diode is connected in parallel to each of the first to fourth switching elements.
【請求項6】 前記第1乃至第4のスイッチング素子の
いずれにもフリーホイールダイオードが並列に接続され
ており、前記誘導負荷の停止期間においては前記第1、
第3のスイッチング素子をオフ、前記第2、第4のスイ
ッチング素子をオン状態に固定することを特徴とする請
求項3に記載のインバータ装置。
6. A freewheel diode is connected in parallel to any of the first to fourth switching elements, and the first and the fourth switching elements are connected in parallel during a stop period of the inductive load.
The inverter device according to claim 3, wherein the third switching element is fixed in an off state and the second and fourth switching elements are fixed in an on state.
【請求項7】 前記交流電圧のゼロクロス点を検出する
検出手段を有し、前記ゼロクロス点を含む所定期間の
間、前記第1、第2のモードでPWM制御されるスイッ
チング素子をオフになし、前記第1、第2モードの切り
換えを行うことを特徴とする請求項2に記載のインバー
タ装置。
7. A detection device for detecting a zero-cross point of the AC voltage, wherein a switching element PWM-controlled in the first and second modes is turned off for a predetermined period including the zero-cross point. The inverter device according to claim 2, wherein the first and second modes are switched.
【請求項8】 前記交流電圧の振幅を検出する手段を有
し、交流電圧の振幅に基づいて、前記PWM信号のデュ
ーティ比を変える手段を設けたことを特徴とする請求項
1又は請求項2に記載のインバータ装置。
8. The apparatus according to claim 1, further comprising means for detecting the amplitude of the AC voltage, and means for changing the duty ratio of the PWM signal based on the amplitude of the AC voltage. Inverter device according to.
【請求項9】 前記負荷は誘導電動機であり、前記交流
電圧の周波数を検出する手段を有し、交流電圧の周波数
に基づいて、前記PWM信号のデューティ比を変える手
段を設けたことを特徴とする請求項1に記載のインバー
タ装置。
9. The load is an induction motor, has means for detecting the frequency of the AC voltage, and means for changing the duty ratio of the PWM signal based on the frequency of the AC voltage. The inverter device according to claim 1.
【請求項10】 前記誘導電動機の起動時には前記PW
M信号に代えて直流電圧をスイッチング素子に与えるよ
うにしたことを特徴とする請求項4又は請求項9に記載
のインバータ装置。
10. The PW when starting the induction motor.
The inverter device according to claim 4 or 9, wherein a DC voltage is applied to the switching element instead of the M signal.
【請求項11】 電源ラインと、負荷と、スイッチング
素子とを有し、該スイッチング素子をオン/オフ制御し
て前記電源ラインから前記負荷に電力を供給するように
したインバータ装置において、 商用電源の交流電圧を整流する整流手段からの整流され
た波形電圧を前記電源ラインに入力するようにしたこと
を特徴とするインバータ装置。
11. An inverter device comprising a power supply line, a load, and a switching element, wherein the switching element is on / off controlled to supply electric power to the load from the power supply line. An inverter device characterized in that a rectified waveform voltage from a rectifying means for rectifying an AC voltage is input to the power supply line.
【請求項12】 前記整流手段は前記交流電圧を全波整
流波形電圧に整流することを特徴とする請求項11に記
載のインバータ装置。
12. The inverter device according to claim 11, wherein the rectifying means rectifies the AC voltage into a full-wave rectified waveform voltage.
【請求項13】 前記整流手段は前記交流電圧を半波整
流波形電圧に整流することを特徴とする請求項11に記
載のインバータ装置。
13. The inverter device according to claim 11, wherein the rectifying means rectifies the AC voltage into a half-wave rectified waveform voltage.
【請求項14】 前記整流手段にコンデンサが設けら
れ、前記交流電圧は脈流状の整流波形電圧に整流される
ことを特徴とする請求項11に記載のインバータ装置。
14. The inverter device according to claim 11, wherein the rectifying means is provided with a capacitor, and the AC voltage is rectified into a pulsating rectified waveform voltage.
【請求項15】 2個のスイッチング素子が直列に接続
されていることを特徴とする請求項11に記載のインバ
ータ装置。
15. The inverter device according to claim 11, wherein two switching elements are connected in series.
【請求項16】 4個のスイッチング素子がフルブリッ
ジ型に接続されていることを特徴とする請求項11に記
載のインバータ装置。
16. The inverter device according to claim 11, wherein the four switching elements are connected in a full-bridge type.
【請求項17】 前記交流電圧の前記ゼロクロス点に基
づいて、前記スイッチング素子を制御することを特徴と
する請求項11に記載のインバータ装置。
17. The inverter device according to claim 11, wherein the switching element is controlled based on the zero-cross point of the AC voltage.
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