JPS58198164A - Pwm信号発生装置 - Google Patents

Pwm信号発生装置

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JPS58198164A
JPS58198164A JP57078341A JP7834182A JPS58198164A JP S58198164 A JPS58198164 A JP S58198164A JP 57078341 A JP57078341 A JP 57078341A JP 7834182 A JP7834182 A JP 7834182A JP S58198164 A JPS58198164 A JP S58198164A
Authority
JP
Japan
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phase
signal
wave signal
counter
modulated wave
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Pending
Application number
JP57078341A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiko Watanabe
正彦 渡辺
Kenji Kubo
謙二 久保
Tsutomu Omae
大前 力
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS58198164A publication Critical patent/JPS58198164A/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PWMインバータのゲートノくルス侶号を発生
するPWM信号発生装置に係り、特にPVVMインバー
タの制#を応答性よく行うのに好適なPWM信号発生装
置に関する。
PWMインバータを制御するPWM信号は正弦波波形の
変1[信号と三角波波形の搬送波信号との大きさを比較
することにより得ている。
従来、PWM信号は第1画の構成にして得てい第1図に
おいて、変調波周波数指令回路1から与えられる変調波
周波数指令値と、振幅指令回路2から与えられる振幅指
令値および搬送波周波数指令回路3から与えられる搬送
波周波数指令値の各指令値が、PWM信号発生装94に
取込まれる。
信号発生装fllk4は各指令値に応じた変調波信号を
発生する変調波信号発生器5と搬送波信号を発生する搬
送波信号発生器6および両信号の大きさを比較する九め
の比較器7から構成されている。変調波信号発生器5か
ら得られる変調波信号と搬送改信号発生器6から得られ
る搬送波信号の大きさt比#R器7で比較する。比較器
7からは基本波成分の大きさと周波数が指令値に応じて
変化するPWM信号が得られる。
ところで、PWMインバータで駆動される交流機を可変
速制御する際に電源の大きさと周波数だけでなく、位相
も変化することによシ交流機を応答性よく制御すること
ができる。
従来のPWM信号発生回路はfIsil波信号の周波力
の基本波成分の位相が変化するだけである。このため、
従来のPWM信号発生回路ではPWM信号の基本波成分
の位相を瞬時に変化させることができない。したがって
、上述の応答性のよい父訛磯の制御方式を適用すること
ができないという不都合点を有する。
本発明の目的は、PWM信号の基本改成分の位相を位相
指令値に応じて瞬時に変化させることができるPWM信
号発生装置を提供することにろる。
本発明の特徴は変調波位相指令部を変調波信号発生回路
に与え位相指令値に応じて変−波信号の位相を瞬時に変
化させるようにしたことにある。
本発明の一実施例t−[2図、第3図に示す。第2図は
基本構成図で、第3図は詳細構成図である。
第2図、第3図において、1は変調波周波数指令回路、
2け変調波振幅指令回路、10は位相指令回路、1IF
i変調波変調発信回路、3は搬送波周波数指令回路、6
は搬送波信号発生回路、7は比較器である。変調波信号
発生回路11riマイクロコンピユータ(以下、マイコ
ンと略称する)12、周波数が9変なりロックパルス発
生器13、カラン)tの絖出しと書込みが可能なカウン
タi4、正弦波波形データが格納さrL、たt(OM(
IJ−ド・オンリー・メモリ)15、D/A変換器16
.17およびアナログ掛算器18から構成される。また
、搬送波信号発生回路6は、周波数が可変なりロックパ
ルス発生器19、カウンタ20、三角波波形データが格
納されたROM21.1)/A変侠器22から構成され
る。
次に、動作を説明するに、まず位相指令値を考慮しない
場合について説明する。
イイコン12J:を変調波周波数指令回路1から変−波
周波数指令値f、を取込み、このデータをクロックパル
ス発生器13に設定する。この操作は0、1 m s 
程度の間隔で行われる。クロックパルス発生器13は与
えられたデータに応じて変調波周波−1i、f、のに倍
(K:定数)の周波数のクロック     1パルスを
発生しカウンタ14に加える。カウンタ14はクロック
パルスをカラン)II&が零の状態から順次計数し、カ
ウント櫃がKになったときカウント値を苓にリセットす
る。以恢、同様に計数を行い同様にリセットを動作を繰
返す。この結果、第4図G)に示すようにカウンタ14
のカウント櫃Ncは周期17f、でカウント値が苓から
に−1まで変化する鋸歯状波波形となる。なお、図では
直線で書いたが、実際には拡大gAに示すように階段状
に変化する。−力、ROM15には同図(b)に示すよ
うに、アドレスA−が0からに−1の領域に、正弦波波
形データTmが格納されている。
したがって、カウンタ140カウント1直Nc’lr1
(0M15のアドレス人力に7111えることにより、
)10M15のデータ出力からはアドレスがNcの場所
のデータが出力さnる。カウンタ14のカウント値Nc
は同図(a)のように尚歯状波状に変化するので、R’
UM15から出力されるデータT、は同図(C)のよう
な正弦波形として得られる。ディジタル量の正弦波デー
タTmはD/Aim!17に加エラれ、クロックパルス
毎に1)/A変換器17が起動されてアナログ量の正弦
改匍号に変換される。この変換は3μS程度で行われる
。また、マイコン12によって変調波振si令回路2か
ら取込まれた変調波振幅の指令値A、はD/A変換器1
6でアナログ量に変換される。このアナログ量の振幅指
令値とアナログ量の正弦波信号を掛14器18で掛は合
わすことによシ、周波数と振幅が指令に応じて変化する
正弦波波形の変調波信号Mが倚られる。一方、搬送波信
号の発生も、変調波の場合と同様に行われる。まず搬送
波周波数指令回路3から与えられる搬送波周波数fcの
指令値をクロックパルス発生器19に加える。クロック
パルス発生fi119は変調波信号発生の場合と同様に
搬送波周波数の定数倍のクロックパルスを発生する。こ
のクロックパルスをカウンタ20で計数する。カウンタ
20のカウント値はカウンタ14と゛′同様に、周WI
N/fCで鋸歯状波状に変化する。
このカウント値を三角波波形データが格納されたROM
21の絖出しアドレスとすることによシ、三角波形のデ
ータがROM21から出力される。
この三角成形データをD/A変換器22でアナログ量に
変換することによシ、三角波形の搬送波信号Tが得られ
る。以上のようにして得られたf、141波信号Mと搬
送波信号T1に比V器7で大きさの比較をすることによ
り、指令に応じた周波数と振幅のPWM信号PWMが侍
られる。
次に、位相指令値tJ、、も考慮した場合の動作を続開
する。なお、マイコン12の動作は第5図に示すフロー
チャートラ参照して続開する。
マイコン1−2はステップF1で変調波周波数指令回路
1から変調波周波数指令l1iiLfゆを取込み、ステ
ップF2でメモリに格納する。ステップF3でfa4波
奈輪指合回路2から変調波周波指令埴A、を取込みステ
ップF4でメモリに格納する。
ステップF5に移シ位相指令回路10から位相指令値θ
、を取込みメモリに格納する。ステップF7でクロック
パルス発生器13に変調波周波数指令1tm、?”、を
設定する。次に、ステップF8で変調波振幅指令fiA
、をD/A変換器16に設定する。これらの処理により
上述したように変調波信号Mが得られる。
一方、ステップF9で前回取込んだ位相指令値θ、(0
)をメモリから読出し、今回取込んだ位相(−令!#、
(1)と変化量Δθ、tl−ステップFIOで次式によ
って演算する。
Δ0.=θ、 (1)−#、 (0)     ・・・
・・・・・・(1)この位相変化量Δθ、をステップF
ilでメモリに格納する。
上述したように正弦波形データを格納したROM15の
続出しアドレスはカウンタ14のpラント1直より与え
ている。したがって、カウンタ14のカウント値をマイ
コン12によって誓き換えることによ!D ROM15
の続出しアドレスA−が変更さnlその結果、正弦波デ
ータの位相が変化する。
カウンタ14のカウント値の誉・き挨えの状態を46図
も参照して説明する。ステップF12でカウントlI!
Lt−続出すが、この処理時点t−1t とする。
時刻1.において、カウ、ンタ14のカラントイ直Nc
を続出す。このときのカラン1直をACとする。このと
き、カウンタ14はクロックパルス発生m13からのク
ロックパルスを計数しつづけているが、カウント(直の
続出しF′i一時に行われるのでクロックパルスの計数
には影響を与えない。ステップF13では続出したカウ
ント値A−と演算で求めた位相変化量Δθ1を次式のよ
うに加算してカウンタ14への書込み値Aclを求める
Aca”Aa十ΔU、     ・・・・・・・・・(
2)ステップF 13で釆めた誓込みfill A c
−をステップF14でカウンタ14に畜込みカランH1
iNcを修正する。この処理によシ1、カウンタ14の
カウント@k N cはAcからA (Bに変更される
。カウンタへの書込み処理も続出しの場合と同様に瞬時
に行われるのでクロックパルスの計数には影I#lを与
えない。カウンタ14は以恢カラント埴Ac−から計数
を始める。このようにカウント値の誓換えが可能なカウ
ンタは、マイコンの周辺LSIとして用意されている。
この結果、第6図に示すように、カウンタ14のカウン
ト1直ハ時間t、に2いて位相変化量Δθ、だけ一時に
修正される。これによシ正弦波データが格納されたRO
M15から出力されるデータTwoは、第6図(C)の
ように時間t、で、位相変化分だけ位相が変化する。第
6図は位相を進めた場合について表わしている。以後、
カウンタ14は、基準位相に対してθ、(1)だけ位相
差を持って動作する。このようにして、ROM15から
続出された正弦波データは、すでに説明したように振幅
指令値A、と掛は合され、周波数と振幅に加えて位相量
も変化できる変調波信号Mが得られる。この変調波信号
Mと三角波波形の搬送波信号Tを比較器7で比較するこ
とによシ、周波数と振幅に加えて位相量も瞬時に変化で
きるPWM信号が得られる。
is7図に時刻t1で位相を進めた場合のPWM信号の
様子を示す、Is7図(a)が変調波信号Mと搬送波信
号Tの波形を、同図、(呻がこれによシ得られるPWM
信号の波形である。なお、変調波信号Mと搬送波信号T
の同期を変調波1周期ごとに行った場合を示している。
非同期の場合は第8図のようになる。
以上のようにして位相を瞬時に変化させることができる
。tた、マイコン12tl指令値の取込みとカウンタ1
4のカウント値の修正だけの処理でよく、正弦波データ
を格納したROMからのデータの読出しはカラ/りのカ
ウント値によシバ−ドウエア的に行うので、マイコンの
負担が少なくできる。
第9図に本発明の他の実施例を示す。
89図において第3図と同一記号のものは相当物を示す
第9図において、搬送波信号Tの発生および変調波信号
Mと搬送波信号Tの比較については第3図の実施例と同
じであるので説明を省略し、本実施例の特徴である変調
波信号Mの発生の部分について説明する。
マイコン12は第10図に示すフローチャートに従い処
理を行う。まず、マイコン12FiステツプF20〜F
24で周波数f、と振4@人、および位相01の指令値
を指令回路1,2.10よシそれぞれ取込みメモリに格
納する。ステップF25で周波数指令値f、に対応した
データをクロックパルス発生器13に設定する。
これによシ、クロックパルス発生器13Fi変調波周波
数f、のに倍(K:定数)のクロックパルスを発生し、
このクロックパルスをカウンタ14で計数する。この結
果カウンタ14のカウント値N、cは周期1/f、で波
高値かに−1になる鋸歯状波状に変化する。ステップF
26で、このカウンタ14のカウント値Ncを続出す。
ステップF27に移り、続出したカウント値Ncと指令
として与えられ九位相指令値0.とを加算して次式によ
ってAcを求める。
Ac=Nc十〇、        ・・・・・・・・・
(3)(3)式のAcは正弦波データが格納さnたRO
M24からデータを絖出すときの続出しアドレスとなる
。ステップP27ではROM24に格納された正弦波デ
ータのうち、アドレスがAcの部分のデータを続出す。
ステップF28においてこのデータと振幅指令値A1と
を掛算して、f:w4波信号の瞬時値を演算する。この
結果をステップF29でD/A変換4Tt23に出力す
ることによシ、アナログ量の変調波信号瞬時値が出力さ
れる。以上の処jlt−繰り返し実行し、その結果連続
的な変調波信号Mが、D/A変僕器23から出力される
位相変更時の動作t−第11図を参照して説明する。カ
ウンタ140カウント11Nct基準とし、それに位相
量θ、を加えたWL A cを、ROM15のデータT
mの読出しアドレスとしている。従って、時刻t、で位
相指令値がθ、(0)から01(1)に変化したとき、
ROM15の絖出しアドレスAcは同図(−に1点鎖線
で示すようになる。この結果、ROM15から読出され
たデータTmoは同図(C)に示すように、時刻t1に
おいて瞬時に位相が変化すら。図は位相を進めた場合を
示す。このように位相が変化した変調波信号と三角波波
形の搬送波信号とを比較−7で比較することによシPW
M信号の基本波成分の位相を変えることができる。
第9図の実施例は、マイコン12がROM15に格納し
た正弦波データと振幅指令値A、とをソフトウェア処理
によシ掛算して求めるので、ハードウェアの掛算器が不
賛で回路構成が簡単となる。
また、正弦波データの続出しをマイコンのソフトウェア
処理で行っているので、三相あるいは多相のPWM信号
を発生するときでも、正弦波データテーブルはl@でよ
く、バードウ、エア構成が簡単になる。また、カウンタ
14のカウント値Ncが位相の基準となっているので、
位相指令値を絶対量で与えることができ、位相指令が与
えやすいという効果もある。
以上説明したように本発明によれば、変調波信号の位相
を変えることによシPWM信号の基本波成分の位相を瞬
時に変化させることができる。その幀呆、PWMインバ
ータを応答性よく制御できる。
なお、以上述べた実施例では、1相分のPWM信号発生
のみについて述べたが、3相あるいは多相の場合でも一
様にして行える。
【図面の簡単な説明】
纂1図は従来のPWM信号発生装置の構成図、IA2図
は本発明の一実施例を示す構成図、第3図は第2図の詳
細構成図、第4図は#!3図における正弦波データの続
出しの動作を説明する九めの波形図、115図は動作説
明のためのフローチャート、第6図は位相変化時の動作
波形図、JR7図、第8図はPWM信号の波形図、第9
図は本発明の他の実施例を示す構成図、第10図ri、
1lE9図の動f′F、M明のためのフローチャート、
第11図は第9図の動作波形図である。 1・・・変調波周波数指令回路、2・・・変−波振−指
令回路、3・・・搬送波周波数指令回路、4・・・PW
M偏号発生装置、5・・・変調波信号発生器、6・・・
搬送波信号発生器、7・・・比較器、10・・・位相指
令回路、12・・・マイクロコンピュータ、13・・・
クロックパルス発生器、14・・・カウンタ、15・・
・ROM。 17.16.22・・・D/A変換器、18・・・掛算
器。 第 l 囚 !2  国 第 3 目 蓼 4 記 第 S 口 第 6 回 第 7 幻 第 ?  目 第 70 目 第 //  目

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、周波数と振幅を指令値に基づき変化する正値波形の
    変調波信号と三角波形の搬送波信号とを比較してPWM
    信号を発生するものにおいて、前記変調波信号の位相を
    指令する位相指令手段を設け、!’ffe位相指令信嬉
    の変化に応じて前記変調波信号の位相を変化させる変調
    波信号発生手段とを有することを特徴とするPWM信号
    発生装置。
JP57078341A 1982-05-12 1982-05-12 Pwm信号発生装置 Pending JPS58198164A (ja)

Priority Applications (1)

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JP57078341A JPS58198164A (ja) 1982-05-12 1982-05-12 Pwm信号発生装置

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JP57078341A JPS58198164A (ja) 1982-05-12 1982-05-12 Pwm信号発生装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5632181A (en) * 1995-02-23 1997-05-27 Verson, A Division Of Allied Products Corporation System and method for transferring a work piece in a multi-station press
JP2011072167A (ja) * 2009-09-28 2011-04-07 Tdk-Lambda Corp 制御装置および制御方法、並びにプログラム

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