JPH10313591A - Ｐｗｍインバータ装置 - Google Patents
Ｐｗｍインバータ装置Info
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- JPH10313591A JPH10313591A JP9120023A JP12002397A JPH10313591A JP H10313591 A JPH10313591 A JP H10313591A JP 9120023 A JP9120023 A JP 9120023A JP 12002397 A JP12002397 A JP 12002397A JP H10313591 A JPH10313591 A JP H10313591A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＰＷＭ制御の変調周波数成分による共振を抑制
し電磁音や振動を抑制する。 【解決手段】電流基準Ｉref と回転子位置検出信号Ｒp
に基づいて電動機制御部４から複数の電流指令Ｉr1〜Ｉ
r8が出力され、それぞれの電流指令に基づいてインバー
タ３-1〜３-8からＰＷＭ制御により単相の交流電流Ｉ1
〜Ｉ8 が出力され、複数の単相巻線を多相巻線とする交
流電動機１に供給される。これにより複数の極を形成し
た回転磁界が生成され交流電動機１が回転駆動される。
この場合、それぞれのインバータのＰＷＭ制御の変調周
波数が異なる周波数に設定され、非同期で運転され、変
調周波数成分による交流電動機の共振が抑制され電磁音
や振動が抑制される。
し電磁音や振動を抑制する。 【解決手段】電流基準Ｉref と回転子位置検出信号Ｒp
に基づいて電動機制御部４から複数の電流指令Ｉr1〜Ｉ
r8が出力され、それぞれの電流指令に基づいてインバー
タ３-1〜３-8からＰＷＭ制御により単相の交流電流Ｉ1
〜Ｉ8 が出力され、複数の単相巻線を多相巻線とする交
流電動機１に供給される。これにより複数の極を形成し
た回転磁界が生成され交流電動機１が回転駆動される。
この場合、それぞれのインバータのＰＷＭ制御の変調周
波数が異なる周波数に設定され、非同期で運転され、変
調周波数成分による交流電動機の共振が抑制され電磁音
や振動が抑制される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、交流電動機を駆動
するＰＷＭインバータ装置に係り、特に複数の単相巻線
を多相巻線とする交流電動機を駆動するＰＷＭインバー
タ装置に関する。
するＰＷＭインバータ装置に係り、特に複数の単相巻線
を多相巻線とする交流電動機を駆動するＰＷＭインバー
タ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】パルス幅変調（ＰＷＭ）制御により３相
の交流電流を供給して交流電動機を駆動するＰＷＭイン
バータ装置が一般的に使用されている。図５はこの種の
従来のＰＷＭインバータ装置を示したもので、ＰＷＭイ
ンバータ４０は、ＰＷＭ制御の変調周波数ｆc を出力す
る変調周波数発生部４１と、変調周波数ｆc に基づいて
ＰＷＭ制御のための三角波Ｃa を発生する搬送波発生部
４２と、３相の電流基準Ｉr と電流検出器４６を介して
検出される３相の電流検出値Ｉとをそれぞれ比較して３
相の電流制御信号Ｓc を出力する電流制御部４３と、３
相の電流制御信号Ｓc と三角波Ｃa とをそれぞれ比較し
てＰＷＭ信号Ｓpを発生するＰＷＭ制御部４４と、ＰＷ
Ｍ信号Ｓp に基づいて直流を３相の交流に変換するイン
バータ部４５を備え、３相の電流基準に対応した交流電
流を供給して交流電動機３０を駆動する。
の交流電流を供給して交流電動機を駆動するＰＷＭイン
バータ装置が一般的に使用されている。図５はこの種の
従来のＰＷＭインバータ装置を示したもので、ＰＷＭイ
ンバータ４０は、ＰＷＭ制御の変調周波数ｆc を出力す
る変調周波数発生部４１と、変調周波数ｆc に基づいて
ＰＷＭ制御のための三角波Ｃa を発生する搬送波発生部
４２と、３相の電流基準Ｉr と電流検出器４６を介して
検出される３相の電流検出値Ｉとをそれぞれ比較して３
相の電流制御信号Ｓc を出力する電流制御部４３と、３
相の電流制御信号Ｓc と三角波Ｃa とをそれぞれ比較し
てＰＷＭ信号Ｓpを発生するＰＷＭ制御部４４と、ＰＷ
Ｍ信号Ｓp に基づいて直流を３相の交流に変換するイン
バータ部４５を備え、３相の電流基準に対応した交流電
流を供給して交流電動機３０を駆動する。
【０００３】この場合、ＰＷＭインバータ４０が供給す
る交流電流に含まれるＰＷＭ制御に伴うリップル電流に
より交流電動機３０の固定子鉄心が電磁振動したり、ト
ルクリップルなどで振動する場合があり、これらの現象
を抑制するためにＰＷＭインバータ４０と交流電動機３
０との間に交流リアクトルを挿入したり、交流電動機３
０の巻線のインダクタンスを大きくしてリップル電流を
小さくする方法や、ＰＷＭ制御の変調周波数を高くして
リップル電流を小さくして振動を低減する方法が行われ
ている。
る交流電流に含まれるＰＷＭ制御に伴うリップル電流に
より交流電動機３０の固定子鉄心が電磁振動したり、ト
ルクリップルなどで振動する場合があり、これらの現象
を抑制するためにＰＷＭインバータ４０と交流電動機３
０との間に交流リアクトルを挿入したり、交流電動機３
０の巻線のインダクタンスを大きくしてリップル電流を
小さくする方法や、ＰＷＭ制御の変調周波数を高くして
リップル電流を小さくして振動を低減する方法が行われ
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の方法は
交流電動機を含めシステム全体が大きくなり、後者の方
法はスイッチング損失が増加して効率が低下するなどの
問題がある。また、インバータの容量が大きくなるとＩ
ＧＢＴなどの高速スイッチング素子が適用不可となり変
調周波数を高くすることができず、変調周波数を基本波
として図６（ａ）の周波数スペクトルに示すように特定
の高調波成分の振幅が大きくなり、機械系（交流電動
機）と共振する場合がある。
交流電動機を含めシステム全体が大きくなり、後者の方
法はスイッチング損失が増加して効率が低下するなどの
問題がある。また、インバータの容量が大きくなるとＩ
ＧＢＴなどの高速スイッチング素子が適用不可となり変
調周波数を高くすることができず、変調周波数を基本波
として図６（ａ）の周波数スペクトルに示すように特定
の高調波成分の振幅が大きくなり、機械系（交流電動
機）と共振する場合がある。
【０００５】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、ＰＷＭ制御を行って交流
電動機を駆動する場合に、ＰＷＭ制御の変調周波数成分
による共振を抑制し電磁音や振動を抑制することの可能
なＰＷＭインバータ装置を提供することにある。
で、その目的とするところは、ＰＷＭ制御を行って交流
電動機を駆動する場合に、ＰＷＭ制御の変調周波数成分
による共振を抑制し電磁音や振動を抑制することの可能
なＰＷＭインバータ装置を提供することにある。
【０００６】
【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ＰＷＭインバータ装置は、複数の単相巻線
を多相巻線とする交流電動機と、複数の電流指令に基づ
いてＰＷＭ制御を行い前記複数の単相巻線に交流電流を
供給して回転磁界を生成する複数のインバータを備え、
それぞれのインバータのＰＷＭ制御の変調周波数を異な
る周波数に設定する。（請求項１） 更に、前記複数の単相巻線は複数の極を有する回転磁界
を生成するように互いに絶縁して配置され、電流基準と
前記交流電動機の回転子位置検出信号に基づいて前記複
数の電流指令を生成する電動機制御部を備え、前記複数
のインバータはそれぞれの電流指令に基づいて、それぞ
れの交流電流の位相を前記交流電動機の回転により前記
単相巻線に発生する誘起電圧の位相に同期させ、それぞ
れの交流電流の位相順序を前記単相巻線の配置順序に合
わせて前記回転磁界を生成するように供給する。（請求
項２） 更に、前記インバータは、ＰＷＭ制御により直流を交流
に変換し単相の交流電流を出力するインバータ部と、電
流指令と前記交流電流の検出値とを比較して電流制御信
号を出力する電流制御部と、ＰＷＭ制御の変調周波数を
決める変調周波数決定部と、前記変調周波数に基づいて
ＰＷＭ制御を行うための搬送波を出力する搬送波発生部
と、前記電流制御信号と前記搬送波とを比較して前記イ
ンバータ部を制御するＰＷＭ制御部を備え、それぞれの
インバータの変調周波数が他のインバータの変調周波数
と異なるように設定し、互いに非同期で運転する。（請
求項３） 更に、前記変調周波数決定部は、平均変調周波数を中心
とし、一定周期で一定範囲内で変調周波数を増減させる
変調周波数変動手段を備え、各インバータが他のインバ
ータに関わりなく独自に変調周波数を変動させ、変調周
波数を分散させる。（請求項４） 更に、前記変調周波数変動手段は、一周期中の変調周波
数を決定するデータを記憶したメモリと、一定周期中に
前記メモリから前記データを順次読み出して該データに
対応した変調周波数を出力する変調周波数発生手段を備
え、平均変調周波数を中心とし、一定周期で一定範囲内
で変調周波数を増減させるように前記データを設定す
る。（請求項５） 更に、前記メモリには曲線波形データを記憶させ、この
曲線波形データは各インバータ毎に異なる曲線波形デー
タで記憶させ、変調周波数を分散させる。（請求項６） 更に、前記電動機制御部は、電流基準に基づいて単相交
流でなる複数の電流指令を生成し、前記交流電動機の回
転子位置検出信号に基づいて前記複数の電流指令のそれ
ぞれの位相を決定する。（請求項７）
に、本発明のＰＷＭインバータ装置は、複数の単相巻線
を多相巻線とする交流電動機と、複数の電流指令に基づ
いてＰＷＭ制御を行い前記複数の単相巻線に交流電流を
供給して回転磁界を生成する複数のインバータを備え、
それぞれのインバータのＰＷＭ制御の変調周波数を異な
る周波数に設定する。（請求項１） 更に、前記複数の単相巻線は複数の極を有する回転磁界
を生成するように互いに絶縁して配置され、電流基準と
前記交流電動機の回転子位置検出信号に基づいて前記複
数の電流指令を生成する電動機制御部を備え、前記複数
のインバータはそれぞれの電流指令に基づいて、それぞ
れの交流電流の位相を前記交流電動機の回転により前記
単相巻線に発生する誘起電圧の位相に同期させ、それぞ
れの交流電流の位相順序を前記単相巻線の配置順序に合
わせて前記回転磁界を生成するように供給する。（請求
項２） 更に、前記インバータは、ＰＷＭ制御により直流を交流
に変換し単相の交流電流を出力するインバータ部と、電
流指令と前記交流電流の検出値とを比較して電流制御信
号を出力する電流制御部と、ＰＷＭ制御の変調周波数を
決める変調周波数決定部と、前記変調周波数に基づいて
ＰＷＭ制御を行うための搬送波を出力する搬送波発生部
と、前記電流制御信号と前記搬送波とを比較して前記イ
ンバータ部を制御するＰＷＭ制御部を備え、それぞれの
インバータの変調周波数が他のインバータの変調周波数
と異なるように設定し、互いに非同期で運転する。（請
求項３） 更に、前記変調周波数決定部は、平均変調周波数を中心
とし、一定周期で一定範囲内で変調周波数を増減させる
変調周波数変動手段を備え、各インバータが他のインバ
ータに関わりなく独自に変調周波数を変動させ、変調周
波数を分散させる。（請求項４） 更に、前記変調周波数変動手段は、一周期中の変調周波
数を決定するデータを記憶したメモリと、一定周期中に
前記メモリから前記データを順次読み出して該データに
対応した変調周波数を出力する変調周波数発生手段を備
え、平均変調周波数を中心とし、一定周期で一定範囲内
で変調周波数を増減させるように前記データを設定す
る。（請求項５） 更に、前記メモリには曲線波形データを記憶させ、この
曲線波形データは各インバータ毎に異なる曲線波形デー
タで記憶させ、変調周波数を分散させる。（請求項６） 更に、前記電動機制御部は、電流基準に基づいて単相交
流でなる複数の電流指令を生成し、前記交流電動機の回
転子位置検出信号に基づいて前記複数の電流指令のそれ
ぞれの位相を決定する。（請求項７）
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１、２、７に対応
する実施例（基本形）を図１に示す。図１の構成におい
て、１はそれぞれ独立した複数（図は８個）の単相巻線
を多相巻線とする交流電動機、２は交流電動機１の回転
子位置Ｒp を検出する位置検出器、３-1〜３-8は交流電
動機１の複数の単相巻線にそれぞれ単相の交流電流を供
給する複数（図は８個）のインバータ、４は電流基準Ｉ
ref と位置検出信号Ｒp に基づいてそれぞれのインバー
タ３-1〜３-8に電流基準Ｉr1〜Ｉr8を供給する電動機制
御部である。
する実施例（基本形）を図１に示す。図１の構成におい
て、１はそれぞれ独立した複数（図は８個）の単相巻線
を多相巻線とする交流電動機、２は交流電動機１の回転
子位置Ｒp を検出する位置検出器、３-1〜３-8は交流電
動機１の複数の単相巻線にそれぞれ単相の交流電流を供
給する複数（図は８個）のインバータ、４は電流基準Ｉ
ref と位置検出信号Ｒp に基づいてそれぞれのインバー
タ３-1〜３-8に電流基準Ｉr1〜Ｉr8を供給する電動機制
御部である。
【０００８】上記構成において、交流電動機１の複数の
単相巻線はそれぞれの単相巻線が発生する交番磁界によ
り複数の極を形成した回転磁界を発生させるように順次
ずらせた位置に配置され、全て独立（絶縁）した単相巻
線で構成される。インバータ３-1〜３-8は交流電流基準
Ｉr1〜Ｉr8に基づいてパルス幅変調（ＰＷＭ）制御によ
り直流を交流に変換し、単相の交流電流Ｉ1 〜Ｉ8 を出
力する。電動機制御部４は電流基準Ｉref が与えられＩ
ref に対応した大きさ（振幅）の複数の交流電流基準を
生成し、位置検出信号Ｒp に基づいて上記回転磁界を発
生させるため各交流電流基準のそれぞれの位相を決定
し、複数（図は８個）の交流電流基準Ｉr1〜Ｉr8として
出力する。各インバータ３-1〜３-8は他のインバータに
関わりなくそれぞれ個別にＰＷＭ制御を行い、それぞれ
電流基準Ｉr1〜Ｉr8に対応した単相の交流電流Ｉ1 〜Ｉ
8 を交流電動機１のそれぞれの単相巻線に供給して回転
磁界を発生させ交流電動機１の回転子を回転させる。
単相巻線はそれぞれの単相巻線が発生する交番磁界によ
り複数の極を形成した回転磁界を発生させるように順次
ずらせた位置に配置され、全て独立（絶縁）した単相巻
線で構成される。インバータ３-1〜３-8は交流電流基準
Ｉr1〜Ｉr8に基づいてパルス幅変調（ＰＷＭ）制御によ
り直流を交流に変換し、単相の交流電流Ｉ1 〜Ｉ8 を出
力する。電動機制御部４は電流基準Ｉref が与えられＩ
ref に対応した大きさ（振幅）の複数の交流電流基準を
生成し、位置検出信号Ｒp に基づいて上記回転磁界を発
生させるため各交流電流基準のそれぞれの位相を決定
し、複数（図は８個）の交流電流基準Ｉr1〜Ｉr8として
出力する。各インバータ３-1〜３-8は他のインバータに
関わりなくそれぞれ個別にＰＷＭ制御を行い、それぞれ
電流基準Ｉr1〜Ｉr8に対応した単相の交流電流Ｉ1 〜Ｉ
8 を交流電動機１のそれぞれの単相巻線に供給して回転
磁界を発生させ交流電動機１の回転子を回転させる。
【０００９】本実施例によれば、それぞれの単相巻線に
供給される交流電流の位相が、交流電動機１が回転した
ときに該単相巻線に発生する誘起電圧の位相に同期し、
それぞれの交流電流の位相順序が各単相巻線の配置順序
に合わせて上記回転磁界を生成するように供給される。
供給される交流電流の位相が、交流電動機１が回転した
ときに該単相巻線に発生する誘起電圧の位相に同期し、
それぞれの交流電流の位相順序が各単相巻線の配置順序
に合わせて上記回転磁界を生成するように供給される。
【００１０】また、インバータ３-1〜３-8は交流電動機
１の容量と比較して小容量になるため、個々のインバー
タから供給する交流電流のリップル電流により交流電動
機１の巻線から発生する電磁音の振幅が小さくなる。ま
た、大容量の交流電動機の場合、単相巻線の数を数百個
にして数百台のインバータを用いて行うように構成する
ことが可能となり、交流電動機の容量に比較して１台当
りのインバータの容量が更に小さくなるため、個々のイ
ンバータが発生させる変調周波数成分の振幅が更に減少
する。また、個々のインバータの変調周波数を独立して
設定し、ＰＷＭ制御を非同期でランダムに行わせること
により、図６（ｂ）の周波数スペクトルに示すように変
調周波数の高調波成分が分散し、高調波成分による共振
が抑制され電磁音を更に減少させることができる。ま
た、単相巻線の数が多い場合、一部のインバータが故障
したとき、故障したインバータを切り離して運転を継続
させることが可能となる。
１の容量と比較して小容量になるため、個々のインバー
タから供給する交流電流のリップル電流により交流電動
機１の巻線から発生する電磁音の振幅が小さくなる。ま
た、大容量の交流電動機の場合、単相巻線の数を数百個
にして数百台のインバータを用いて行うように構成する
ことが可能となり、交流電動機の容量に比較して１台当
りのインバータの容量が更に小さくなるため、個々のイ
ンバータが発生させる変調周波数成分の振幅が更に減少
する。また、個々のインバータの変調周波数を独立して
設定し、ＰＷＭ制御を非同期でランダムに行わせること
により、図６（ｂ）の周波数スペクトルに示すように変
調周波数の高調波成分が分散し、高調波成分による共振
が抑制され電磁音を更に減少させることができる。ま
た、単相巻線の数が多い場合、一部のインバータが故障
したとき、故障したインバータを切り離して運転を継続
させることが可能となる。
【００１１】図２は請求項３に対応する実施例で、イン
バータ３-1〜３-8の内部構成を具体的に示したものであ
る。図２において、２２はＰＷＭ制御の変調周波数ｆc
を出力する変調周波数発生部、２３は変調周波数ｆc に
基づいてＰＷＭ制御のための三角波Ｃa を発生する搬送
波発生部、２１は与えられた単相の交流電流基準Ｉr1〜
Ｉr8と電流検出器２６を介して検出される単相の交流電
流検出値Ｉ1 〜Ｉ8 とを比較して電流制御信号Ｓc を出
力する電流制御部、２４は電流制御信号Ｓc と三角波Ｃ
a とを比較してパルス幅変調のためのＰＷＭ信号Ｓp を
出力するＰＷＭ制御部、２５はＰＷＭ信号Ｓp に基づい
て直流を交流に変換し単相の交流電流Ｉ1 〜Ｉ8 を出力
するインバータ部である。
バータ３-1〜３-8の内部構成を具体的に示したものであ
る。図２において、２２はＰＷＭ制御の変調周波数ｆc
を出力する変調周波数発生部、２３は変調周波数ｆc に
基づいてＰＷＭ制御のための三角波Ｃa を発生する搬送
波発生部、２１は与えられた単相の交流電流基準Ｉr1〜
Ｉr8と電流検出器２６を介して検出される単相の交流電
流検出値Ｉ1 〜Ｉ8 とを比較して電流制御信号Ｓc を出
力する電流制御部、２４は電流制御信号Ｓc と三角波Ｃ
a とを比較してパルス幅変調のためのＰＷＭ信号Ｓp を
出力するＰＷＭ制御部、２５はＰＷＭ信号Ｓp に基づい
て直流を交流に変換し単相の交流電流Ｉ1 〜Ｉ8 を出力
するインバータ部である。
【００１２】上記構成により、インバータ３-1〜３-8に
電流基準Ｉr1〜Ｉr8が入力されると、電流制御部２１か
ら交流電流検出値Ｉn との偏差を減少させるように電流
制御信号Ｓc が出力され、三角波Ｃa と比較されてＰＷ
Ｍ信号Ｓp が出力され、インバータ部２５から電流基準
Ｉr1〜Ｉr8に対応した単相の交流電流Ｉ1 〜Ｉ8 が出力
され、交流電動機１の単相巻線に供給される。
電流基準Ｉr1〜Ｉr8が入力されると、電流制御部２１か
ら交流電流検出値Ｉn との偏差を減少させるように電流
制御信号Ｓc が出力され、三角波Ｃa と比較されてＰＷ
Ｍ信号Ｓp が出力され、インバータ部２５から電流基準
Ｉr1〜Ｉr8に対応した単相の交流電流Ｉ1 〜Ｉ8 が出力
され、交流電動機１の単相巻線に供給される。
【００１３】この場合、それぞれのインバータ３-1〜３
-8に与えられる単相の交流電流基準Ｉr1〜Ｉr8の位相は
交流電動機１が回転したときにそれぞれのインバータ３
-1〜３-8が接続された単相巻線に発生する誘起電圧の位
相に同期し、それぞれの交流電流基準Ｉr1〜Ｉr8の位相
順序は各単相巻線の配置順序に合わせて前述回転磁界を
生成する位相順序で供給される。また、各インバータ３
-1〜３-8の変調周波数発生部２２は他のインバータの変
調周波数と異なる値に設定され、互いに非同期で運転さ
れＰＷＭ制御が行われる。従って、変調周波数を分散し
て設定することが可能であり、図６（ｂ）の周波数スペ
クトルに示すように変調周波数の高調波成分を分散さ
せ、高調波成分による共振を抑制して電磁音を更に減少
させることができる。
-8に与えられる単相の交流電流基準Ｉr1〜Ｉr8の位相は
交流電動機１が回転したときにそれぞれのインバータ３
-1〜３-8が接続された単相巻線に発生する誘起電圧の位
相に同期し、それぞれの交流電流基準Ｉr1〜Ｉr8の位相
順序は各単相巻線の配置順序に合わせて前述回転磁界を
生成する位相順序で供給される。また、各インバータ３
-1〜３-8の変調周波数発生部２２は他のインバータの変
調周波数と異なる値に設定され、互いに非同期で運転さ
れＰＷＭ制御が行われる。従って、変調周波数を分散し
て設定することが可能であり、図６（ｂ）の周波数スペ
クトルに示すように変調周波数の高調波成分を分散さ
せ、高調波成分による共振を抑制して電磁音を更に減少
させることができる。
【００１４】図３、４は変調周波数発生部２２の具体例
を示した実施例である。図３は請求項４に対応する実施
例で、２２ａは平均変調周波数を決定するためのデータ
Ｄ1 を設定する設定部、２２ｂは平均変調周波数より低
い所定周波数の正弦波信号Ｄ2 を発生する正弦波発生
部、２２ｃは上記データＤ1 と正弦波信号Ｄ2 を加算し
た値の制御電圧Ｖc を出力する加算部、２２ｄは制御電
圧Ｖc に基づいてＶ／Ｆ変換を行い制御電圧Ｖc に対応
した変調周波数ｆc を出力するＶ／Ｆ変換部である。
を示した実施例である。図３は請求項４に対応する実施
例で、２２ａは平均変調周波数を決定するためのデータ
Ｄ1 を設定する設定部、２２ｂは平均変調周波数より低
い所定周波数の正弦波信号Ｄ2 を発生する正弦波発生
部、２２ｃは上記データＤ1 と正弦波信号Ｄ2 を加算し
た値の制御電圧Ｖc を出力する加算部、２２ｄは制御電
圧Ｖc に基づいてＶ／Ｆ変換を行い制御電圧Ｖc に対応
した変調周波数ｆc を出力するＶ／Ｆ変換部である。
【００１５】上記構成により、加算部２２ｃからＤ1 ＋
Ｄ2 に対応した制御電圧Ｖc が出力され、Ｖ／Ｆ変換部
２２ｄから平均変調周波数を中心として正弦波信号Ｄ2
に対応して増減する変調周波数ｆc が出力される。
Ｄ2 に対応した制御電圧Ｖc が出力され、Ｖ／Ｆ変換部
２２ｄから平均変調周波数を中心として正弦波信号Ｄ2
に対応して増減する変調周波数ｆc が出力される。
【００１６】各インバータ３-1〜３-8の変調周波数発生
部２２をこのように構成し、それぞれ他のインバータに
関わりなく独立して変調周波数を決定し互いに非同期で
運転することにより変調周波数が積極的に分散され、変
調周波数による電磁振動の周波数が全体として分散され
る。従って、更に共振が抑制され変調周波数による電磁
振動を抑制することができる。
部２２をこのように構成し、それぞれ他のインバータに
関わりなく独立して変調周波数を決定し互いに非同期で
運転することにより変調周波数が積極的に分散され、変
調周波数による電磁振動の周波数が全体として分散され
る。従って、更に共振が抑制され変調周波数による電磁
振動を抑制することができる。
【００１７】図４は本発明の請求項５、６に対応する実
施例を示したもので、２２ｅは一周期の波形データを記
憶するメモリ、２２ｆは変調周波数の周期より十分に大
きい所定周期でメモリ２２ｅの波形データをサイクリッ
クに読み出し、該波形データに対応した制御電圧Ｖc を
出力するデータ読出部、２２ｄは制御電圧Ｖc に基づい
てＶ／Ｆ変換を行い制御電圧Ｖc に対応した変調周波数
ｆc を出力するＶ／Ｆ変換部である。
施例を示したもので、２２ｅは一周期の波形データを記
憶するメモリ、２２ｆは変調周波数の周期より十分に大
きい所定周期でメモリ２２ｅの波形データをサイクリッ
クに読み出し、該波形データに対応した制御電圧Ｖc を
出力するデータ読出部、２２ｄは制御電圧Ｖc に基づい
てＶ／Ｆ変換を行い制御電圧Ｖc に対応した変調周波数
ｆc を出力するＶ／Ｆ変換部である。
【００１８】上記構成により、メモリ２２ｅに記憶され
た一周期の波形データに対応した制御電圧Ｖc がデータ
読出部２２ｆから繰り返して出力され、Ｖ／Ｆ変換部２
２ｄから波形データに対応した変調周波数ｆc が出力さ
れる。
た一周期の波形データに対応した制御電圧Ｖc がデータ
読出部２２ｆから繰り返して出力され、Ｖ／Ｆ変換部２
２ｄから波形データに対応した変調周波数ｆc が出力さ
れる。
【００１９】この場合、メモリ２２ｅには平均変調周波
数を中心として一定周期で正弦波状に増減する波形デー
タを記憶させ、図３の場合と同様の変調周波数ｆc を出
力させることができる。
数を中心として一定周期で正弦波状に増減する波形デー
タを記憶させ、図３の場合と同様の変調周波数ｆc を出
力させることができる。
【００２０】また、メモリ２２ｅには全体として変調周
波数成分による電磁音が小さくなるようなランダムな値
の曲線波形データを記憶させ、全体として変調周波数成
分による電磁音を抑制することができる。
波数成分による電磁音が小さくなるようなランダムな値
の曲線波形データを記憶させ、全体として変調周波数成
分による電磁音を抑制することができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明のＰＷＭインバータ装置によれ
ば、複数のＰＷＭインバータから複数の単相の交流電流
を供給して交流電動機を駆動することが可能となり、各
ＰＷＭインバータの変調周波数を分散させて非同期で運
転することが可能となり、変調周波数成分による電磁振
動を抑制することができる。また、一部のＰＷＭインバ
ータが故障した場合でも故障したＰＷＭインバータを切
り離して運転を継続させることが可能になるという利点
も得られる。
ば、複数のＰＷＭインバータから複数の単相の交流電流
を供給して交流電動機を駆動することが可能となり、各
ＰＷＭインバータの変調周波数を分散させて非同期で運
転することが可能となり、変調周波数成分による電磁振
動を抑制することができる。また、一部のＰＷＭインバ
ータが故障した場合でも故障したＰＷＭインバータを切
り離して運転を継続させることが可能になるという利点
も得られる。
【図１】請求項１、２、７に対応するＰＷＭインバータ
装置の実施例の構成図。
装置の実施例の構成図。
【図２】請求項３に対応するＰＷＭインバータ装置の実
施例の構成図。
施例の構成図。
【図３】請求項４に対応するＰＷＭインバータ装置の実
施例の構成図。
施例の構成図。
【図４】請求項５、６に対応するＰＷＭインバータ装置
の実施例の構成図。
の実施例の構成図。
【図５】従来のＰＷＭインバータ装置の構成図。
【図６】インバータ出力電流の変調周波数に対する高調
波成分の周波数スペクトルを示した図で、（ａ）従来装
置の場合、（ｂ）は本発明の場合を示している。
波成分の周波数スペクトルを示した図で、（ａ）従来装
置の場合、（ｂ）は本発明の場合を示している。
１…交流電動機 ２…回転子位
置検出器 ３-1〜３-8…インバータ ４…電動機制
御部 ２１…電流制御部 ２２…変調周
波数発生部 ２３…搬送波発生部 ２４…ＰＷＭ
制御部 ２５…インバータ部 ２６…電流検
出器 ２２ａ…設定部 ２２ｂ…正弦
波発生部 ２２ｃ…加算部 ２２ｄ…Ｖ／
Ｆ変換部 ２２ｅ…メモリ ２２ｆ…デー
タ読出部
置検出器 ３-1〜３-8…インバータ ４…電動機制
御部 ２１…電流制御部 ２２…変調周
波数発生部 ２３…搬送波発生部 ２４…ＰＷＭ
制御部 ２５…インバータ部 ２６…電流検
出器 ２２ａ…設定部 ２２ｂ…正弦
波発生部 ２２ｃ…加算部 ２２ｄ…Ｖ／
Ｆ変換部 ２２ｅ…メモリ ２２ｆ…デー
タ読出部
Claims (7)
- 【請求項１】複数の単相巻線を回転磁界を生成する多相
巻線とする交流電動機と、複数の電流指令に基づいてＰ
ＷＭ制御を行い前記複数の単相巻線に交流電流を供給し
て前記回転磁界を生成する複数のインバータを備え、そ
れぞれのインバータのＰＷＭ制御の変調周波数を異なる
周波数に設定することを特徴とするＰＷＭインバータ装
置。 - 【請求項２】請求項１に記載のＰＷＭインバータ装置に
おいて、前記複数の単相巻線は複数の極を有する回転磁
界を生成するように互いに絶縁して配置され、電流基準
と前記交流電動機の回転子位置検出信号に基づいて前記
複数の電流指令を生成する電動機制御部を備え、前記複
数のインバータはそれぞれの電流指令に基づいて、それ
ぞれの交流電流の位相を前記交流電動機の回転により前
記単相巻線に発生する誘起電圧の位相に同期させ、それ
ぞれの交流電流の位相順序を前記単相巻線の配置順序に
合わせて前記回転磁界を生成するように供給することを
特徴とするＰＷＭインバータ装置。 - 【請求項３】請求項２に記載のＰＷＭインバータ装置に
おいて、前記インバータは、ＰＷＭ制御により直流を交
流に変換し単相の交流電流を出力するインバータ部と、
電流指令と前記交流電流の検出値とを比較して電流制御
信号を出力する電流制御部と、ＰＷＭ制御の変調周波数
を決める変調周波数決定部と、前記変調周波数に基づい
てＰＷＭ制御を行うための搬送波を出力する搬送波発生
部と、前記電流制御信号と前記搬送波とを比較して前記
インバータ部を制御するＰＷＭ制御部を備え、それぞれ
のインバータの変調周波数が他のインバータの変調周波
数と異なるように設定し、互いに非同期で運転すること
を特徴とするＰＷＭインバータ装置。 - 【請求項４】請求項３に記載のＰＷＭインバータ装置に
おいて、前記変調周波数決定部は、平均変調周波数を中
心とし、一定周期で一定範囲内で変調周波数を増減させ
る変調周波数変動手段を備え、各インバータが他のイン
バータに関わりなく独自に変調周波数を変動させ、変調
周波数を分散させることを特徴とするＰＷＭインバータ
装置。 - 【請求項５】請求項４に記載のＰＷＭインバータ装置に
おいて、前記変調周波数変動手段は、一周期中の変調周
波数を決定するデータを記憶したメモリと、一定周期中
に前記メモリから前記データを順次読み出して該データ
に対応した変調周波数を出力する変調周波数発生手段を
備え、平均変調周波数を中心とし、一定周期で一定範囲
内で変調周波数を増減させるように前記データを設定す
ることを特徴とするＰＷＭインバータ装置。 - 【請求項６】請求項５に記載のＰＷＭインバータ装置に
おいて、前記メモリには曲線波形データを記憶させ、こ
の曲線波形データは各ＰＷＭインバータ毎に異なる曲線
波形データで記憶させ、変調周波数を分散させることを
特徴とするＰＷＭインバータ装置。 - 【請求項７】請求項１に記載のＰＷＭインバータ装置に
おいて、前記電動機制御部は、電流基準に基づいて単相
交流でなる複数の電流指令を生成し、前記交流電動機の
回転子位置検出信号に基づいて前記複数の電流指令のそ
れぞれの位相を決定することを特徴とするＰＷＭインバ
ータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9120023A JPH10313591A (ja) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | Ｐｗｍインバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9120023A JPH10313591A (ja) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | Ｐｗｍインバータ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10313591A true JPH10313591A (ja) | 1998-11-24 |
Family
ID=14776005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9120023A Pending JPH10313591A (ja) | 1997-05-12 | 1997-05-12 | Ｐｗｍインバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10313591A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008131796A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Nissan Motor Co Ltd | モータ制御装置 |
| US7932689B2 (en) | 2009-03-02 | 2011-04-26 | Fanuc Ltd | Motor drive system for driving motor provided with a plurality of windings |
| JP2013059181A (ja) * | 2011-09-07 | 2013-03-28 | Denso Corp | 電力変換装置 |
| JP2013219916A (ja) * | 2012-04-09 | 2013-10-24 | Panasonic Corp | 送風機器のモーターインバーター駆動装置 |
| WO2018025416A1 (ja) * | 2016-08-05 | 2018-02-08 | 三菱電機株式会社 | 電動機駆動装置、電動機システムおよび冷凍サイクル装置 |
| JP2018050441A (ja) * | 2016-09-25 | 2018-03-29 | 有限会社シー・アンド・エス国際研究所 | 多重交流電動機駆動システム |
| WO2019021663A1 (ja) * | 2017-07-28 | 2019-01-31 | ミネベアミツミ株式会社 | モータ駆動制御装置及びモータの駆動制御方法 |
| JP2020078198A (ja) * | 2018-11-08 | 2020-05-21 | 富士電機株式会社 | 多巻線交流電動機駆動装置 |
| JP2021145424A (ja) * | 2020-03-10 | 2021-09-24 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電動機駆動装置及び状態検出方法 |
-
1997
- 1997-05-12 JP JP9120023A patent/JPH10313591A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008131796A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Nissan Motor Co Ltd | モータ制御装置 |
| US7932689B2 (en) | 2009-03-02 | 2011-04-26 | Fanuc Ltd | Motor drive system for driving motor provided with a plurality of windings |
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| JPWO2018025416A1 (ja) * | 2016-08-05 | 2018-10-25 | 三菱電機株式会社 | 電動機駆動装置、電動機システムおよび冷凍サイクル装置 |
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| US10944351B2 (en) | 2017-07-28 | 2021-03-09 | Minebea Mitsumi Inc. | Motor drive control device and motor drive control method |
| JP2020078198A (ja) * | 2018-11-08 | 2020-05-21 | 富士電機株式会社 | 多巻線交流電動機駆動装置 |
| JP2021145424A (ja) * | 2020-03-10 | 2021-09-24 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電動機駆動装置及び状態検出方法 |
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