JPS58112472A - インバ−タ−装置 - Google Patents

インバ−タ−装置

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JPS58112472A
JPS58112472A JP56211583A JP21158381A JPS58112472A JP S58112472 A JPS58112472 A JP S58112472A JP 56211583 A JP56211583 A JP 56211583A JP 21158381 A JP21158381 A JP 21158381A JP S58112472 A JPS58112472 A JP S58112472A
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JP
Japan
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current
inverter
phase
power
voltage
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Pending
Application number
JP56211583A
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English (en)
Inventor
Munetomo Sagawa
狭川 宗友
Takashi Morishita
森下 昂
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Priority to JP56211583A priority Critical patent/JPS58112472A/ja
Publication of JPS58112472A publication Critical patent/JPS58112472A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は誘導電動機の可変速駆動用の電源として最適な
インバーター装置に係り、特に負荷に流れる電流と基準
正弦波電流との比較により電流と電圧の制御を同時に行
うことを可能にした電流基準パルス幅変調形インバータ
ー装置に関する。
例えば電気自動車、産業用可変速装置の駆動用誘導電動
機には電圧と周波数の制御が同一の電力変換部で行える
パルス幅父調形インバーターが広く用いられている。
従来ノハルス幅変調形インバー11−(以下pwMイン
バーターと略称する)では、出力電圧のPWMパターン
を適当な回路で作り、負荷にこのパターン通りの電圧が
加わるように電力用半導体素子の導通モードを制御する
電圧基準PWMインバーターが負同電流の高調波を抑制
するために賞月されてきた。これらのPWMインバータ
ーでは、負荷に供給される電力を制御するだめの電圧制
御と半導体素子に流れる負荷電流を制限するための電流
制御の二種類の制御回路が必要であった。この理由は直
接制御される量がインバーターの出力電圧であるので、
負荷電流の制御は電圧を介した間接的な制御になるため
であると考えられる。
これに対[〜で本発明に係るインバーター装置では、負
荷に流れる電流が基準正弦波電流に追従するように電力
用半導体素子の導通モードを制御するので、直接負荷電
流が制御できるのみでなく、その波形が正弦波状となシ
、その結果として従来の電圧基準PWMインバーターと
類似の出力電圧波形が得られるので、電圧制御回路を特
別に必要としない。
即ち、本発明は、(1)直流電源と電力用半導体素子群
のスイッチング動作により交流電力を得るインバーター
回路で、基準正弦波電流と実際の負荷電流との比較によ
り、前記半導体素子群の導通モードを制御することを特
徴とするインバーター装置。及び(2)直流電源と電力
用半導体素子群のスイッチング動作により交流電力を得
るインバーター回路で、基準正弦波電流と実際の負荷電
流との比較により、前記半導体素子群の導通モードを制
御するインバーター装置において、基準正弦波電流又は
/及び制御回路を三相化し、三相誘導電動機の瞬時電流
の制御により電流やトルク脈動の少ない運転を可能にす
ることを特徴とする三相誘導電動機駆動用のインバータ
ー装置に関するものである。
第1図は本発明の詳細な説明する単相インバーター装置
のブロック図を示したもので、スイッチS、 、B2に
はサイリスタ等のスイッチング機能をもつ電力用半導体
素子を用いることができるが、本発明のインバータ一方
式の機能を最大限に生かすためには、バイポーラ・トラ
ンジスタ、静電誘導トランジスタ、GTO等の高速動作
が可能な素子が適している。
第1図により本発明のダインバーター装置の構成・動作
原理を説明する。リード・オンリイ・メモリー(以下R
OMと略称する)には基準となる正弦波電流パターンが
量子化されて事前に書き込まれている。この電流パター
ンはインバーターの動作周波数を決定するb々コンバー
ターに接続されたカウンターにより順次重シ出され、D
/Aコンバーターに送られる。D/Aコンバーターのア
ナログ出力電圧は基準正弦波電流IRに相当し、この電
流が絶縁アンプを介して検出される実際の負vt電流I
Lと比較される。この結果1R:>iLの場合、ラッチ
回路の入力端子の信号の論理レベルは高レベルとなり、
逆にIR≦iLの場合は低レベルになる。この論理状態
は電圧制御発振器(VCO)の出力パルスのデーティで
定まる期間ラッチ回路で保持される。
ラッチ回路の出力信号により半導体スイッチS1、B2
がON、OFF動作を行うので、第2図(alに示すよ
うに基準正弦波電流に追従して負荷電流が流れる。
第2図(alの実線は負荷が誘導性である場合のインバ
ーター出力電流:#1Lの一例を示したもので、点線は
基準正弦波電流IRを表わしている。図に示しだ期間−
1の初期時点では、1R〉ILであるのでラッチ回路の
出力は次のサンプリング時点まで高レベルに保持される
。この結果スイッチS、がON。
B2がOFFとなり、ILは正の方向に図のように増大
する。期間−Iの初期時点で、IR<1Lドアつ、いる
ので、S、がOFF、82がOFFとなり、この期間で
はILは減少する。さらに後に続く期間−■、期間−■
の初期時点では、xH)1Lであるので、この雨期間を
通して8.がON、B2がOFFの状態が継続する。以
下順次、サンプリング時刻ごとに1RとILが比較され
、1R11Lの大小関係に応じてSl、B2がON。
OFF動作を繰り返し、図に示したような電流が負荷に
流れる。ra1図のように電流が制御された結果負荷の
両端(で加わる電圧波形は第2図(blのようになり、
この波形は通常の電圧基準PWMインバーターの出力電
圧波形に類似している。
第2図では本発明のインバーターの動作の理解を容易に
するため、サンプリング周期Tを大きくしたため、IT
、の波形歪は比較的大きいが、Sl、B2にGTO1S
工T等を用いると、丁の値を0.1m500位にできる
ので、1Lの波形歪は著しく小さくなる。
本発明のインバーターの動作周波数は第1図に示した7
戸コンバーターの入力電圧V。1によって制御される。
1だ負荷電流の大きさはマルテイブラインクD/Aコン
バーターのアナログ入力端子ニ加わる電圧■。2に基準
電流の振幅が依存しているので、負荷に供給される電力
は■。2の値に比例して制御される。なお丁の値はVC
Oの入力電圧■。5によって調節出来るが、使用する半
導体素子のスイッチング速度の許容範囲内の値に選ばな
ければならない。
第3図は第1図のインバーターを三相化して、三相誘導
電動機を駆動するインバーターをトランジスターを用い
て構成したインバーター装置の構成例で、ROM−1、
ROM−4、ROM−3KU基準玉相正弦波電流1R1
i、RIRが各々書き込まれている。インバーターの動
作原理は第1図の単相インバーターと同様であるが、ラ
ッチ回路の入力クロック端子のスイッチ瀾を2の側に接
続すると、7戸コンバーターの出力に同期してラッチ回
路が動作する。
したがってインバーターの動作周波数に同期してトラン
ジスターがON、OFFすることになり、通常の電圧基
準PWMインバーターの動作で、基準信号波と搬送波が
同期している場合と類似の動作を行う。例えば1にバイ
トのROMを用いた場合には、−周期のサンプリング個
数M = 1o24/zmとなシ、1J=4では、M=
64となる。図のパルスの分周回路にはフリップ・フリ
ップ”、カウンター等ヲ用いることができる。
第4図は基準三相電流を2個のROMを用いて得るだめ
の手段をブロック図で示したもので、ROM−1、RO
M−1には7r7′2位相のずれた二相正弦波電流を書
き込んでおく。これらの電流パターンをD/A変換した
後、演算増幅器で構成される二相−三相変換回路に加え
ると、2個のROMより基準三相電流を得ることができ
る。
第5図は本発明のインバーターを用いて誘導電動機の加
減速制御を行う場合のインバーター装置の構成例である
。設定速度と実際の電動機速度との差を検出して、図の
すべり周波数コントローラと電流コントローラを制御す
ることにより所望の速度とトルクを得るようにしたもの
である。誘導電動機の発生トルクはすべり周波数と一次
電流の大きさによって決まるので、電流を直接制御する
本インバーターの場合、簡単な制御回路により精密な速
度制御を行うことができる。
第5図の電流コントローラは電動機の発生トルクを調節
するとともに、突発事故により一札が欠相した場合等に
1速かに健全相の電流をしばって、電源を切断すること
なく、インバーター装置を保護する手段として有効に用
いることが出来る。
以上述べたように本発明によればインバーターの出力電
流を直接制御するとともに出力電流の波形歪を極力抑制
するようにインバーターの導通モードが定まるので、負
荷の電力を精密に制御できる。また本インバーターを誘
導電動機の駆動に用いた場合は、トルク脈動が小さくな
ることに加え、トルクの精密制御が行える。これらの点
よυ、精密に電力やトルクを制御できる波形歪の少ない
インバーター装置を提供できるので、産業用の電力変換
装置および可変速運転装置の制御性能の向上に顕著がる
効果をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の動作原理を示す単相インバーターの構
成図。第2図は第1図の回路の出力電流・電圧の波形を
示した図。第3図は三相誘導電動機を駆動する三相イン
バーターの構成図。第4図は2個のROMより三相基準
電流を発生せしめる二相−三相電流変換回路のブロック
図。第5図は三相誘導電動機の加減速運転に本発明イン
バーター装置mを適用した実施例の回路図である。 なお、図中Edは直流電源、工りけ誘導性負荷、81〜
S2け電力用半導体スイッチ、D、〜D2はダイオード
、01〜G5はゲート駆動回路J〜IA−1〜工A−3
は絶縁増幅器、ROM 、ROM−1〜ROM−3はリ
ード・オンリイ・メモリー、D/A 、 D/A二曳Δ
−3はディジタル−アナログ変換器、L、L、〜L3は
ラッチ回路、VCOは電圧制御発振器、■。、〜■o2
は制御信号、C1、C2はカウンター、7戸 は電圧−
周波数変換器、j−Hは基準正弦波電流、ILは負荷の
電流、圧、2瓦は電気角、0ツはインバーター角周波数
、1〜IVはザンフ゛リング期間、Tr 1.1〜Tr
23は電力用トランジスター+D11〜D4はダイオー
ド、r11〜rWは十目市、流検出抵抗、工Mは誘導電
動(幾、SWはヌイツチ、u −W (du相、v 半
+1、W相、1は直流電源、2は三相インバーター、5
は電流検出抵抗、4は誘導電動機、5は速度発電機、6
は絶縁増幅器、7はリード・オンリイ・メモリー、8は
ディジタル−アナログ変換器、9はランチ回路、]0は
カウンター、11は電流制御回路、12け電圧−川波数
変換器、13はnビットの周波数分周回路、14はヌベ
リ周波数制御回路、15は設定速度信号、16は二相−
三相変換回路、17け周波数制御(iA号、1gUif
流制御信号、19は三相基準正弦波電流を示す。 特許出羅1人 花   1)     勇 代理人 (6420)弁理士井田完二 に1図 第4図 第5図 、/′

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)直流電源と電力用半導体素子群のスイッチング動
    作によシ交流電力を摺るインバーター回路で、基準正弦
    波電流と実際の負荷電流との比較により、前記半導体素
    子群の導通モードを制御することを特徴とするインバー
    ター装置。
  2. (2)  直流電源と電力用半導体素子群のスイッチン
    グ動作により交流電力を得るインバーター回路で、基準
    正弦波電流と実際の負荷電流との比較により、前記半導
    体素子群の導通モードを制御するインバーター装置にお
    いて、基準正弦波電流又は/及び制御回路を三相化し、
    三相誘導電動機の@面電流の制御により電流やトルク脈
    動の少ない運転を可能にすることを特徴とする三相誘導
    電動機駆動用のインバーター装置。
JP56211583A 1981-12-25 1981-12-25 インバ−タ−装置 Pending JPS58112472A (ja)

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JPS58112472A true JPS58112472A (ja) 1983-07-04

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4773657B2 (ja) * 1999-07-28 2011-09-14 バルワー エス.アー. 密封機構を有する流体スプレー装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52140830A (en) * 1976-05-19 1977-11-24 Fuji Electric Co Ltd Method of controlling inverter

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