JPH0984362A - Pwm制御インバータ装置及びpwm制御方法 - Google Patents
Pwm制御インバータ装置及びpwm制御方法Info
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- JPH0984362A JPH0984362A JP7237015A JP23701595A JPH0984362A JP H0984362 A JPH0984362 A JP H0984362A JP 7237015 A JP7237015 A JP 7237015A JP 23701595 A JP23701595 A JP 23701595A JP H0984362 A JPH0984362 A JP H0984362A
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Abstract
期間に基づく誤差電圧で補正するときの補正量を適切に
して、インバータ出力電流が歪んで不安定になることを
防止する。 【解決手段】 上下アーム短絡防止期間生成部29によ
り設定された上下アーム短絡防止期間とPWMキャリア
周波数と直流電圧とを用いて算出した誤差電圧によりイ
ンバータ出力電圧を補正する電圧補正手段27Aが、イ
ンバータ出力電流の絶対値が所定値より大きいときはイ
ンバータ出力電流の極性に応じてインバータ出力電圧を
補正し、インバータ出力電流の絶対値が所定値より小さ
いときはインバータ出力電圧の極性に応じてインバータ
出力電圧を補正するPWM制御インバータ装置におい
て、PWMキャリア周波数を設定するPWMキャリア設
定手段32が誤差電圧とインバータ出力電圧との比を一
定に保つようにPWMキャリア周波数を変化させる。
Description
の出力電圧における短絡防止期間に起因する出力電圧誤
差を補正する出力電圧誤差補正機能を備えたPWM制御
インバータ装置及びPWM制御方法に関するものであ
る。
に記載の出力電圧誤差補正装置を有するPWM制御イン
バータ装置の概略構成を示すブロック図である。図にお
いて、20はダイオードと組み合わせたトランジスタを
ブリッジ接続することにより形成したインバータ主回
路、21は交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ、
22は直流電圧を平滑するコンデンサ、23はインバー
タ主回路20の出力側に接続された誘導電動機、24は
インバータ主回路20の出力側に設けた出力電流を検出
する電流検出器、25は周波数指令に基づいてインバー
タ主回路の出力周波数、電圧を計算する出力周波数/電
圧計算手段、26は電流検出器24で検出された出力電
流からその極性を判定する電流極性判別手段、27は計
算で予め得られた出力電圧をコンバータ21の直流電圧
から計算した誤差電圧と電流極性判別手段26との出力
に基づいて補正する電圧補正手段であり、上記出力周波
数/電圧計算手段25、電流極性判別手段26及び電圧
補正手段27は予めソフトウェアにて構成されマイクロ
コンピュータに格納されている。
PWMを生成するPWM波形生成部、29は上記PWM
波形生成部28の出力に基づいてインバータ主回路20
の上下アーム短絡防止時間を設定する上下アーム短絡防
止期間生成部で、この各生成部はゲートアレイで構成さ
れている。
を参照して説明する。コンバータ21に入力した交流電
圧は直流電圧に変換され、コンデンサ22により平滑さ
れて、インバータ主回路20に入力される。インバータ
主回路20では上下アーム短絡防止期間生成部29から
出力される駆動信号に基づいてブリッジ接続されたトラ
ンジスタが駆動し、直流電圧を所定の周波数、電圧を有
する交流電圧に変換して誘導電動機23に印加する。
流を電流検出器24で検出し、その出力を電流極性判別
手段26に入力する。一方、図12に示すように出力周
波数/電圧計算手段25は、周波数指令を受け取ると
(S71)、その指令値をインバータ主回路20の出力
周波数fOUT とし(S72)、この出力周波数fOUT を
基に出力電圧/出力周波数が一定となるように出力電圧
VOUT を計算する(S73)。
ように、まず計算された出力電圧VOUT を出力周波数/
電圧計算手段25から受け取り(S81)、一方、イン
バータ主回路20に対応して予め設定された上下アーム
短絡防止期間Tbと、キャリア周波数fC と、直流電圧
VDCとから、誤差電圧ΔVをΔV=Tb×VDC×fCと
して計算する(S82)。そして、インバータ主回路2
0の出力電流を電流検出器24で検出し、その出力を電
流極性判別手段26に入力する。電流極性判別手段26
では出力電流の絶対値が予め所定の値に設定された閾値
Δiより小さいか否かを判別する(S83)。ここで、
出力電流の絶対値が閾値よりも大きいと判別したときに
は、電流の極性を判別する(S87)。出力電流の極性
が正と判別されると、電圧補正手段27にて電圧指令V
OUT に電圧誤差ΔVを加えてV’OUT を実際の出力電圧
とする(S88)。反対に、出力電流の極性が負と判別
されると、電圧指令VOUT から電圧誤差ΔVを引いて
V’OUT を実際の出力電圧とする(S89)。
極性判別手段26にて出力電流の絶対値が閾値Δiより
小さいと判別されると、電流極性は無視して、電圧指令
VOU T の極性を電圧補正手段27にて判別する(S8
4)。電圧指令の極性が正と判別されると、電圧補正手
段27にて電圧指令VOUT に電圧誤差ΔVを加えてV’
OUT を実際の出力電圧とする(S86)。反対に、電圧
指令の極性が負と判別されると、電圧補正手段27にて
電圧指令VOUT から電圧誤差ΔVを引いてV’OU T を実
際の出力電圧とする(S85)。
さい場合、つまり電流が0を通るあたりで電流の極性を
見ないため、電流が0のあたりでチャタリングしても無
視し、電圧誤差ΔVを加えるか引くかを図13に示すよ
うに確定している。
正機能を備えたPWM制御インバータ装置及びPWM制
御方法は、以上のように構成されているので、インバー
タの出力周波数が低い場合には出力電圧も小さくなるに
もかかわらず、誤差電圧はΔV=Tb×VDC×fC で一
定のため、相対的に誤差電圧が過大になり、出力波形が
歪み、出力が不安定になるという問題点があった。
流との位相差が180度近くになるため、出力電流の極
性に応じて誤差電圧を補正した場合には、誤差電圧の補
正方向は、出力電圧と出力電流との位相差が0度に近い
力行時の場合と異なって、逆に出力電圧を減少させる方
向に補正することになり、出力電圧の波形がより歪み易
いという欠点があった。
るためになされたもので、インバータ装置の出力電圧誤
差を適性に補正することができるPWM制御インバータ
装置及びPWM制御方法を得ることを目的としている。
制御インバータ装置においては、上下アーム短絡防止期
間生成部により設定された上下アーム短絡防止期間とP
WMキャリア周波数と直流電圧とを用いて算出した誤差
電圧によりインバータ出力電圧を補正する電圧補正手段
が、インバータ出力電流の絶対値が所定値より大きいと
きはインバータ出力電流の極性に応じてインバータ出力
電圧を補正し、インバータ出力電流の絶対値が所定値よ
り小さいときはインバータ出力電圧の極性に応じてイン
バータ出力電圧を補正するPWM制御インバータ装置に
おいて、PWMキャリア周波数を設定するPWMキャリ
ア設定手段を備え、このPWMキャリア設定手段は、誤
差電圧とインバータ出力電圧との比を一定に保つように
PWMキャリア周波数を変化させるものである。
圧がインバータ出力電圧より小さいときはPWMキャリ
ア周波数をその値に保ち、誤差電圧がインバータ出力電
圧より大きくなるときは誤差電圧とインバータ出力電圧
との比を一定に保つようにPWMキャリア周波数を変化
させるものである。
流と励磁分電流とに分ける電流変換手段を備え、電圧補
正手段は、この電流変換手段からのトルク分電流及び励
磁分電流の少なくとも一方に比例させて、誤差電圧を変
化させるものである。
のトルク分電流が正の場合と負の場合とにおいて誤差電
圧を異ならせると共に、トルク分電流の正と負の境界付
近においては誤差電圧を前記トルク分電流に比例して変
化させるものである。
のトルク分電流が負の場合でかつ励磁分電流が所定値以
下のとき、誤差電圧を励磁分電流に比例して変化させる
ものである。
する電流校正手段を備え、この電流校正手段はインバー
タが出力遮断状態のときのインバータ出力電流の平均値
をゼロ点としてインバータ出力電流を校正するものであ
る。
遮断状態のとき、インバータ装置の電源投入直後の場合
にはその時から所定時間の間インバータ出力電流の平均
値を算出し、インバータ装置の電源停止直後の場合には
その時から所定時間経過後にインバータ出力電流の平均
値の算出を開始するものである。
遮断状態でないときのインバータ出力電流の平均値から
インバータが出力遮断状態のときのインバータ出力電流
の平均値を差し引いたインバータ出力電流の校正平均値
を算出し、電圧補正手段は、このインバータ出力電流の
校正平均値が所定値より大きいときは誤差電圧をインバ
ータ出力電流の校正平均値に比例して変化させるもので
ある。
流と励磁分電流とに分ける電流変換手段を備え、電圧補
正手段は、この電流検出器からのトルク分電流が負のと
き、誤差電圧をインバータ出力電流の校正平均値に比例
して変化させるものである。
アーム短絡防止期間とPWMキャリア周波数と直流電圧
とを用いて誤差電圧を生成し、インバータ出力電流の絶
対値が所定値より大きいときはインバータ出力電流の極
性に応じて誤差電圧によりインバータ出力電圧を補正
し、インバータ出力電流の絶対値が所定値より小さいと
きはインバータ出力電圧の極性に応じて誤差電圧により
インバータ出力電圧を補正するPWM制御方法におい
て、誤差電圧とインバータ出力電圧との比を一定に保つ
ようにPWMキャリア周波数を変化させるものである。
する。図1は、第1の実施の形態による出力電圧誤差補
正装置を有するPWM制御インバータ装置の概略構成を
示すブロック図である。図において、30は検出した電
流値をデジタル値に変換するアナログ/デジタル変換部
であり、31はアナログ/デジタル変換部30によって
数値化された三相電流を励磁分電流とトルク分電流への
変換演算を行う電流変換手段であるところの電流三相/
二相変換手段、32はPWMキャリア周波数を設定する
PWMキャリア設定手段、33は出力周波数/電圧計算
手段25にて計算される出力電圧を三相分の電圧に変換
するための三相電圧生成手段である。上記アナログ/デ
ジタル変換部30はハードウェア回路で構成されてい
る。また、上記電流三相/二相変換手段31、PWMキ
ャリア設定手段32、三相電圧生成手段33は予めソフ
トウェアにて構成されマイクロコンピュータに格納され
ている。その他の構成は、上記従来技術にて説明した図
の構成と同一である。
を参照して説明する。コンバータ21に入力した交流電
圧は直流電圧に変換され、コンデンサ22により平滑さ
れて、インバータ主回路20に入力される。インバータ
主回路20では上下アーム短絡防止期間生成部29から
出力される駆動信号によりブリッジ接続されたトランジ
スタが駆動され、直流電圧を所定の周波数、電圧を有す
る交流電圧に変換して誘導電動機23に印加する。
ナログ/デジタル変換部30によってデジタル化され、
マイクロコンピュータに与える。マイクロコンピュータ
内部では、受け取った三相電流を電流三相/二相変換手
段31によって、トルク分電流i1qと励磁分電流i1d
に変換する。
読み込まれた周波数指令に基づいて出力周波数fOUT と
出力電圧VOUT を計算する。そして出力電圧VOUT を基
に三相電圧生成手段33によって三相分の電圧Vu ,V
v ,Vw が生成される。
WMキャリア設定手段32に受け渡される。前述したよ
うに誤差電圧はΔV=Tb×VDC×fC であるので、出
力周波数が基底周波数以下では、出力電圧VOUT は出力
周波数fOUT に比例するため、PWMキャリア設定手段
32において、図2に示すように低周波数領域で出力周
波数fOUT に対応してキャリア周波数fC を下げること
により、出力電圧と誤差電圧の比を一定に保つことがで
きる。
おいて、出力電圧VOUT と誤差電圧ΔVとの比較を行
い、比較結果に応じてキャリア周波数fC を決定する方
法について、図3を用いて説明する。
周波数/電圧計算手段25にて求められた出力電圧V
OUT と、後述するような方法によって電圧補正手段27
Aで求められる誤差電圧ΔVとを受け取る(S51)。
そしてVOUT とΔVを比較し(S52)、VOUT ≧ΔV
であればキャリア周波数fC は前回の値を保持し変更し
ない。また、VOUT <ΔVならばキャリア周波数変更処
理にて、fC ’=fC ×VOUT /ΔVの計算を行い(S
53)、キャリア周波数をfC ’に更新する(S5
4)。
WMキャリア設定手段32のブロック図を示す。同図に
おいてPWMキャリア設定手段32は、出力周波数f
OUT を受け取り、キャリア周波数fC を出力する機能、
あるいは出力電圧VOUT 、及び誤差電圧ΔVとを受け取
り、更新されたキャリア周波数fC を出力する機能とを
有している。
fC は、電圧補正手段27A及びPWM波形生成部28
へ受け渡される。ここで、図7は図1の電圧補正手段2
7Aの内部構成を示すブロック図である。電圧補正手段
27Aでは、上下アーム短絡防止期間Tbと、キャリア
周波数fC と、直流電圧VDCと、さらに、係数k設定部
40にてトルク分電流i1qから求められる係数k、及
び係数m設定部41にて励磁分電流i1dから求まる係
数mから、誤差電圧ΔVをΔV=k×m×Tb×VDC×
fC として計算する。ここで、係数kは図5に示すよう
にトルク分電流i1qによって決定される。
>Iaの領域ではk=k1 であるが、i1qが小さくな
れば、回生の状態(i1q<0)に近くなると判断し、
Ib≦i1q≦Iaの範囲内では、係数kをk2 まで比
例して減少させる。ここでIaの値は理想的にはゼロで
良いが、制御上の遅れを考慮すると図5の如くなる。こ
れにより、回生時近傍からは誤差電圧の補正量が減少さ
れ、回生時の誤差電圧の過補正による電流の波形歪みを
防ぐことが可能となる。
流i1dによって決定される。これは、回生時に誤差電
圧が過補正となり不安定になるとi1dが減少するの
で、0≦i1d≦Icであれば、i1dの減少に比例して
係数mを1から0まで減少させる。ただし、係数mの補
正はi1q<0の時、即ち回生状態にあると判断した場
合のみである。この係数mの補正によって、回生時に誤
差電圧が過補正になりモータが不安定となった場合、同
現象を緩和することができる。
値は素子のスイッチング特性に基づいて決められるもの
である。スイッチング特性の立上り時間をTON、立下り
時間をTOFF とすると、kの値は下式より求められ、 k=(Tb+TON−TOFF )/Tb k2 の値はk1 の値の60〜90%になる。この値はス
イッチング特性によって定まり、kの値をそれ以上下げ
る必要のない点に設定されるのが普通である。そして、
この値は使用する素子によって変化する。
値を急激に変化させないように設定することも重要であ
り、有効な補正の効果を出すためには定格電流の20%
程度が適当である。また、図6に示すIcの値は、定格
電流の15%程度の値に設定するのが好ましい。
れた後、出力電流と出力電圧から各相の極性判別が行わ
れ、三相電圧生成手段33によって得られた三相電圧V
u ,Vv ,Vw に各々加算される。
の出力電圧Vu は、電圧極性判別部42にて正か負かの
極性判別がなされ、正であれば1が、負であれば−1が
誤差電圧極性判別部43に入力される。また、u相で検
出された出力電流Iu は、電流極性判別手段26でしき
い値Δiとの大小を比較され、出力電流Iu の絶対値が
しきい値よりも小さいと判別したときには、誤差電圧極
性判別部43に0が入力される。誤差電圧極性判別部4
3は、電流極性判別手段26から受け取った値が0であ
った場合には、前述の電圧極性判別部42から入力され
た値を、そのまま誤差電圧の極性として出力する。
u の絶対値がしきい値よりも大きいと判別したときに
は、出力電流Iu の極性が正であれば1が、負であれば
−1が誤差電圧極性判別部43に入力される。誤差電圧
極性判別部43は、電流極性判別手段26から受け取っ
た値が1か−1であった場合には、電流極性判別手段2
6から入力された値を、そのまま誤差電圧の極性として
出力する。ここで出力された誤差電圧極性±1は誤差電
圧ΔVと乗算器44で乗算がなされた後、加算器45で
Vuに加算されて最終的な出力電圧Vu’としてPWM
波形生成部に受け渡される。また、v相、w相について
も同様の処理が行われる。ここで、図7に示すsgnI
は0,+1,−1のどれかの値をとることを示すもので
ある。
た補正電圧値に応じた信号に基づき、インバータ主回路
20が正負の各領域において各々かかる所定電圧を出力
するように上下アーム短絡防止期間を生成し、インバー
タ主回路20に出力する。
して、電流値を正確に検出し、該電流値を用いて前述の
誤差電圧(ΔV)の補正係数を修正する方法を示す。図
10は、第2の実施の形態に基づく出力電圧誤差補正装
置を有するPWM制御インバータ装置の概略構成を示す
ブロック図である。図において、34はアナログ/デジ
タル変換部30から受け取った電流値を校正する電流校
正手段であり、ソフトウェアにて構成されマイクロコン
ピュータに格納されている。その他の構成は、上記第1
の実施の形態を説明した図1の構成と同一である。
を参照して説明する。コンバータ21に入力した交流電
圧は直流電圧に変換され、コンデンサ22により平滑さ
れて、インバータ主回路20に入力される。インバータ
主回路20では上下アーム短絡防止期間生成部29から
出力される駆動信号に基づいてブリッジ接続されたトラ
ンジスタが駆動され、直流電圧を所定の周波数、電圧を
有する交流電圧に変換して誘導電動機23に印加する。
ナログ/デジタル変換部30によってデジタル化され、
マイクロコンピュータに与えられる。マイクロコンピュ
ータ内部では、三相電流は、電流校正手段34を経て、
電流三相/二相変換手段31に入力され、トルク分電流
i1qと励磁分電流i1dに変換される。
を受け、検出した値にばらつきを生じるため、最初に校
正をしていても、長い時間が経てば電流のゼロ点が変化
し、検出した値に誤差が生じる可能性がある。従って、
電流校正手段34では、インバータの停止中にアナログ
/デジタル変換部30から入力されるデジタル値を読み
取り平均して、これを電流のゼロ点として記憶する。
モータ回転子の二次回路の電流の影響により、マイクロ
コンピュータに入力される値が本来の電流のゼロ点と異
なる期間がある。もし、この期間内にゼロ点の校正を行
ったとすると、ゼロ点のズレによって検出した電流値に
誤差を生じてしまい、誤差電圧の補正にも影響を与えか
ねない。そこで、図9に示すように、まずトランジスタ
のベース遮断等によって、インバータ出力が遮断状態と
なりインバータが停止中であるかどうかを判定し(S6
1)、停止中ならば、次に電源ON直後であるかどうか
の判定を行う(S62)。そして、電源ON直後の場合
は、図8の時刻0〜t1 に示すようにインバータが駆動
するまでのt1 時間の間ゼロ点の平均を行う(S6
4)。
時刻t2 〜t3 に示すようにインバータ停止時刻t2 か
ら時間のカウントを開始し、現在時刻t3 との差(t3
−t2 )によって求められるインバータ停止からの経過
時間Tが、一定時間Δtを超えたかどうかの判別を行う
(S63)。その結果、T<Δtならば、回転子の二次
回路の電流が無くなるまでの時間を考慮してその間は処
理を行わないようにし、T≧Δtならば、アナログ/デ
ジタル変換部30から入力されるデジタル値の平均化を
行い、ゼロ点の校正を行う。これは停止状態を解除して
次に運転を開始するまでの間行うものである(S6
4)。
校正手段34は、アナログ/デジタル変換部30から入
力されたデジタル値から上記のようにして得たゼロ点電
流値をオフセットとして引き去ることにより、電流値を
得ることができる。該電流値は、インバータ出力の周期
の丁度整数分だけ積分した場合、本来ゼロになるはずで
ある。しかし、誤差電圧の補正が過剰の時には、出力電
流波形が乱れ、ゼロ点を中心とする正常な正弦波として
の形を失う。この現象は回生時に顕著となる。この結
果、n周期分の平均はゼロではなくなる。
34は、まず運転中の電流値をn周期分だけ積分し電流
平均値Sを求め(S65)、電圧補正手段27Bに受け
渡す。電圧補正手段27Bでは、電流三相/二相変換手
段31より受け取ったi1qの符号を判別し(S6
6)、i1q≧0ならば、カ行とみなし、誤差電圧の補
正係数Kは所定値のまま変更しない(S69)。また、
i1q<0ならば、出力電流波形の乱れ易い回生状態に
あるとみなして、電流平均値Sの絶対値と、電流のズレ
に対するしきい値ΔSとを比較する(S67)。そし
て、|S|≦ΔSならば補正係数Kはそのまま変更無し
とするが、|S|>ΔSであれば、波形が乱れているも
のとして、補正係数Kを|S|に比例して減少させる
(S68)。なお、減少させるKには、下限値を設け、
クランプしてもよい。
誤差電圧ΔVをΔV=K×Tb×VDC×fC として求
め、特に出力電圧波形の乱れ易い回生状態での誤差電圧
の過補正を防ぐことができる。
を用いて説明しているが、同期電動機などの他の構成の
交流電動機を用いてもよい。
れているので、以下に記載される様な効果を奏する。
された上下アーム短絡防止期間とPWMキャリア周波数
と直流電圧とを用いて算出した誤差電圧によりインバー
タ出力電圧を補正する電圧補正手段が、インバータ出力
電流の絶対値が所定値より大きいときはインバータ出力
電流の極性に応じてインバータ出力電圧を補正し、イン
バータ出力電流の絶対値が所定値より小さいときはイン
バータ出力電圧の極性に応じてインバータ出力電圧を補
正するPWM制御インバータ装置において、PWMキャ
リア周波数を設定するPWMキャリア設定手段を備え、
このPWMキャリア設定手段は、誤差電圧とインバータ
出力電圧との比を一定に保つようにPWMキャリア周波
数を変化させるので、誤差電圧がインバータ出力電圧よ
り大きくならないように両者の関係を一定に保つことに
なり、インバータ出力電流の波形が乱れて不安定になる
のを防ぐ効果がある。
圧がインバータ出力電圧より小さいときはPWMキャリ
ア周波数をその値に保ち、誤差電圧がインバータ出力電
圧より大きくなるときは誤差電圧とインバータ出力電圧
との比を一定に保つようにPWMキャリア周波数を変化
させるので、誤差電圧をインバータ出力電圧より大きく
させないことになり、インバータ出力電流の波形が乱れ
て不安定になるのを防ぐ効果がある。
流と励磁分電流とに分ける電流変換手段を備え、電圧補
正手段は、この電流変換手段からのトルク分電流及び励
磁分電流の少なくとも一方に比例させて、誤差電圧を変
化させるので、トルク分電流又は励磁分電流の大きさに
合わせてインバータ出力電圧の過補正を防ぐことにな
り、インバータ出力電流の波形が乱れて不安定になるの
を防ぐ効果がある。
のトルク分電流が正の場合と負の場合とにおいて誤差電
圧を異ならせると共に、トルク分電流の正と負の境界付
近においては誤差電圧を前記トルク分電流に比例して変
化させるので、回生動作領域でのインバータ出力電圧の
過補正を防ぐと共に力行動作領域から回生動作領域への
誤差電圧の変化をスムーズにすることになり、特に誤差
電圧の過補正の影響を受け易い回生動作領域において、
インバータ出力電流の波形が乱れて不安定になるのを防
ぐ効果がある。
のトルク分電流が負の場合でかつ励磁分電流が所定値以
下のとき、誤差電圧を励磁分電流に比例して変化させる
ので、誤差電圧が過大であることに起因する励磁分電流
の減少を抑制することになり、特に誤差電圧の過補正の
影響を受け易い回生動作領域において、インバータ出力
電流の波形が乱れて不安定になるのを防ぐ効果がある。
する電流校正手段を備え、この電流校正手段はインバー
タが出力遮断状態のときのインバータ出力電流の平均値
をゼロ点としてインバータ出力電流を校正するので、周
囲条件の変化や経時変化に基づくインバータ出力電流の
ゼロ点の変動をインバータの動作中に補正することにな
り、インバータ出力電流の正しい基準で誤差電圧を補正
することができ、インバータ出力電流の波形が乱れて不
安定になるのを防ぐ効果がある。
遮断状態のとき、インバータ装置の電源投入直後の場合
にはその時から所定時間の間インバータ出力電流の平均
値を算出し、インバータ装置の電源停止直後の場合には
その時から所定時間経過後にインバータ出力電流の平均
値の算出を開始するので、回転子から誘導される電流の
影響を除いてインバータ出力電流の平均値を算出するこ
とになり、インバータ出力電流のゼロ点を正しく算出し
て、インバータ出力電流の正しい基準で誤差電圧を補正
することができ、インバータ出力電流の波形が乱れて不
安定になるのを防ぐ効果がある。
遮断状態でないときのインバータ出力電流の平均値から
インバータが出力遮断状態のときのインバータ出力電流
の平均値を差し引いたインバータ出力電流の校正平均値
を算出し、電圧補正手段は、このインバータ出力電流の
校正平均値が所定値より大きいときは誤差電圧をインバ
ータ出力電流の校正平均値に比例して変化させるので、
インバータ出力電流の波形が乱れてインバータ出力電流
の校正平均値が大きいほど誤差電圧をより小さくするこ
とになり、インバータ出力電流の波形が乱れて不安定に
なるのを防ぐ効果がある。
流と励磁分電流とに分ける電流変換手段を備え、電圧補
正手段は、この電流検出器からのトルク分電流が負のと
き、誤差電圧をインバータ出力電流の校正平均値に比例
して変化させるので、特にインバータ出力電流波形の乱
れ易い回生動作領域において、インバータ出力電流の波
形が乱れてインバータ出力電流の校正平均値が大きいほ
ど誤差電圧をより小さくすることになり、特に誤差電圧
の過補正の影響を受け易い回生動作領域において、イン
バータ出力電流の波形が乱れて不安定になるのを防ぐ効
果がある。
アーム短絡防止期間とPWMキャリア周波数と直流電圧
とを用いて誤差電圧を生成し、インバータ出力電流の絶
対値が所定値より大きいときはインバータ出力電流の極
性に応じて誤差電圧によりインバータ出力電圧を補正
し、インバータ出力電流の絶対値が所定値より小さいと
きはインバータ出力電圧の極性に応じて誤差電圧により
インバータ出力電圧を補正するPWM制御方法におい
て、誤差電圧とインバータ出力電圧との比を一定に保つ
ようにPWMキャリア周波数を変化させるので、誤差電
圧がインバータ出力電圧より大きくならないように両者
の関係を一定に保つことになり、インバータ出力電流の
波形が乱れて不安定になるのを防ぐ効果がある。
バータ装置の概略構成を示すブロック図である。
WMキャリア周波数との関係を示すグラフである。
周波数選定手段の動作を示すフローチャートである。
周波数選定手段のブロック図である。
誤差電圧の補正係数kとの関係を示すグラフである。
差電圧の補正係数mとの関係を示すグラフである。
示すブロック図である。
電流のゼロ点校正のタイミングを示す波形図である。
誤差電圧の補正係数K設定部の動作を示すフローチャー
トである。
ンバータ装置の概略構成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
示すフローチャートである。
流と電圧指令の関係を示す波形図である。
ャートである。
ンデンサ、24 電流検出器、25 出力周波数/電圧
計算手段、26 電流極性判別手段、27A,27B
電圧補正手段、28 PWM波形生成部、29 上下ア
ーム短絡防止期間生成部、31 電流三相/二相変換手
段、32 PWMキャリア設定手段、34 電流校正手
段、42 電圧極性判別部。
Claims (10)
- 【請求項1】 直流電圧から交流電圧を生成するPWM
波形生成部と、インバータ出力電流を検出する電流検出
器と、この電流検出器からの交流電流の極性を判別する
電流極性判別手段と、インバータ出力の電圧・周波数パ
ターンを設定する出力周波数/電圧計算手段と、インバ
ータの上下アームの短絡を防止する上下アーム短絡防止
期間生成部と、この上下アーム短絡防止期間生成部によ
り設定された上下アーム短絡防止期間とPWMキャリア
周波数と前記直流電圧とを用いて算出した誤差電圧によ
り前記インバータ出力電圧を補正する電圧補正手段と、
を備え、この電圧補正手段は、前記インバータ出力電流
の絶対値が所定値より大きいときは前記インバータ出力
電流の極性に応じて前記インバータ出力電圧を補正し、
前記インバータ出力電流の絶対値が所定値より小さいと
きは前記インバータ出力電圧の極性に応じて前記インバ
ータ出力電圧を補正するPWM制御インバータ装置にお
いて、前記PWMキャリア周波数を設定するPWMキャ
リア設定手段を備え、このPWMキャリア設定手段は前
記誤差電圧と前記インバータ出力電圧との比を一定に保
つように前記PWMキャリア周波数を変化させることを
特徴とするPWM制御インバータ装置。 - 【請求項2】 PWMキャリア設定手段は、誤差電圧が
インバータ出力電圧より小さいときはPWMキャリア周
波数をその値に保ち、誤差電圧がインバータ出力電圧よ
り大きくなるときは前記誤差電圧と前記インバータ出力
電圧との比を一定に保つように前記PWMキャリア周波
数を変化させることを特徴とする請求項1記載のPWM
制御インバータ装置。 - 【請求項3】 直流電圧から交流電圧を生成するPWM
波形生成部と、インバータ出力電流を検出する電流検出
器と、この電流検出器からの交流電流の極性を判別する
電流極性判別手段と、インバータ出力の電圧・周波数パ
ターンを設定する出力周波数/電圧計算手段と、インバ
ータの上下アームの短絡を防止する上下アーム短絡防止
期間生成部と、この上下アーム短絡防止期間生成部によ
り設定された上下アーム短絡防止期間とPWMキャリア
周波数と前記直流電圧とを用いて算出した誤差電圧によ
り前記インバータ出力電圧を補正する電圧補正手段と、
を備え、この電圧補正手段は、前記インバータ出力電流
の絶対値が所定値より大きいときは前記インバータ出力
電流の極性に応じて前記インバータ出力電圧を補正し、
前記インバータ出力電流の絶対値が所定値より小さいと
きは前記インバータ出力電圧の極性に応じて前記インバ
ータ出力電圧を補正するPWM制御インバータ装置にお
いて、前記電流検出器からの電流をトルク分電流と励磁
分電流とに分ける電流変換手段を備え、前記電圧補正手
段は、この電流変換手段からのトルク分電流及び励磁分
電流の少なくとも一方に比例させて、前記誤差電圧を変
化させることを特徴とするPWMインバータ装置。 - 【請求項4】 電圧補正手段は、電流変換手段からのト
ルク分電流が正の場合と負の場合とにおいて誤差電圧を
異ならせると共に、前記トルク分電流の正と負の境界付
近においては前記誤差電圧を前記トルク分電流に比例し
て変化させることを特徴とする請求項3記載のPWM制
御インバータ装置。 - 【請求項5】 電圧補正手段は、電流変換手段からのト
ルク分電流が負の場合でかつ励磁分電流が所定値以下の
とき、誤差電圧を前記励磁分電流に比例して変化させる
ことを特徴とする請求項3記載のPWM制御インバータ
装置。 - 【請求項6】 直流電圧から交流電圧を生成するPWM
波形生成部と、インバータ出力電流を検出する電流検出
器と、この電流検出器からの交流電流の極性を判別する
電流極性判別手段と、インバータ出力の電圧・周波数パ
ターンを設定する出力周波数/電圧計算手段と、インバ
ータの上下アームの短絡を防止する上下アーム短絡防止
期間生成部と、この上下アーム短絡防止期間生成部によ
り設定された上下アーム短絡防止期間とPWMキャリア
周波数と前記直流電圧とを用いて算出した誤差電圧によ
り前記インバータ出力電圧を補正する電圧補正手段と、
を備え、この電圧補正手段は、前記インバータ出力電流
の絶対値が所定値より大きいときは前記インバータ出力
電流の極性に応じて前記インバータ出力電圧を補正し、
前記インバータ出力電流の絶対値が所定値より小さいと
きは前記インバータ出力電圧の極性に応じて前記インバ
ータ出力電圧を補正するPWM制御インバータ装置にお
いて、前記インバータ出力電流の平均値を算出する電流
校正手段を備え、この電流校正手段はインバータが出力
遮断状態のときの前記インバータ出力電流の平均値をゼ
ロ点として前記インバータ出力電流を校正することを特
徴とするPWM制御インバータ装置。 - 【請求項7】 電流校正手段は、インバータが出力遮断
状態のとき、インバータ装置の電源投入直後の場合には
その時から所定時間の間インバータ出力電流の平均値を
算出し、インバータ装置の電流停止直後の場合にはその
時から所定時間経過後にインバータ出力電流の平均値の
算出を開始することを特徴とする請求項6記載のPWM
制御インバータ装置。 - 【請求項8】 電流校正手段は、インバータが出力遮断
状態でないときのインバータ出力電流の平均値からイン
バータが出力遮断状態のときのインバータ出力電流の平
均値を差し引いたインバータ出力電流の校正平均値を算
出し、電圧補正手段は、このインバータ出力電流の校正
平均値が所定値より大きいときは誤差電圧を前記インバ
ータ出力電流の校正平均値に比例して変化させることを
特徴とする請求項6記載のPWM制御インバータ装置。 - 【請求項9】 電流検出器からの電流をトルク分電流と
励磁分電流とに分ける電流変換手段を備え、電圧補正手
段は、この電流検出器からのトルク分電流が負のとき、
誤差電圧をインバータ出力電流の校正平均値に比例して
変化させることを特徴とする請求項8記載のPWM制御
インバータ装置。 - 【請求項10】 PWM制御により直流電圧から交流電
圧を生成し、インバータ出力電流を検出してその極性を
判別し、上下アーム短絡防止期間とPWMキャリア周波
数と前記直流電圧とを用いて誤差電圧を生成し、前記イ
ンバータ出力電流の絶対値が所定値より大きいときは前
記インバータ出力電流の極性に応じて前記誤差電圧によ
りインバータ出力電圧を補正し、前記インバータ出力電
流の絶対値が所定値より小さいときは前記インバータ出
力電圧の極性に応じて前記誤差電圧によりインバータ出
力電圧を補正するPWM制御方法において、前記誤差電
圧と前記インバータ出力電圧との比を一定に保つように
前記PWMキャリア周波数を変化させることを特徴とす
るPWM制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23701595A JP3287186B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | Pwm制御インバータ装置及びpwm制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP23701595A JP3287186B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | Pwm制御インバータ装置及びpwm制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0984362A true JPH0984362A (ja) | 1997-03-28 |
JP3287186B2 JP3287186B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=17009131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23701595A Expired - Lifetime JP3287186B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | Pwm制御インバータ装置及びpwm制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3287186B2 (ja) |
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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 |
CN100367664C (zh) * | 2004-09-29 | 2008-02-06 | 丰田自动车株式会社 | 电动机系统的控制装置和控制方法 |
EP1921740A2 (en) * | 2006-11-07 | 2008-05-14 | Nissan Motor Manufacturing (UK) Ltd. | Power converter control |
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WO2008053538A1 (fr) | 2006-10-31 | 2008-05-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Convertisseur de puissance |
-
1995
- 1995-09-14 JP JP23701595A patent/JP3287186B2/ja not_active Expired - Lifetime
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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 |
CN100367664C (zh) * | 2004-09-29 | 2008-02-06 | 丰田自动车株式会社 | 电动机系统的控制装置和控制方法 |
EP1921740A2 (en) * | 2006-11-07 | 2008-05-14 | Nissan Motor Manufacturing (UK) Ltd. | Power converter control |
EP1921740A3 (en) * | 2006-11-07 | 2010-12-22 | Nissan Motor Manufacturing (UK) Ltd. | Power converter control |
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