JPS5826596A - Ｐｗｍ制御パタ−ンのシヨツクレス切替方式 - Google Patents
Ｐｗｍ制御パタ−ンのシヨツクレス切替方式Info
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- JPS5826596A JPS5826596A JP56124783A JP12478381A JPS5826596A JP S5826596 A JPS5826596 A JP S5826596A JP 56124783 A JP56124783 A JP 56124783A JP 12478381 A JP12478381 A JP 12478381A JP S5826596 A JPS5826596 A JP S5826596A
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- pattern control
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
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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。
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（パルス輻ｆ１ｍり制御ＩＩＫおけゐ
電圧波形の切替のときに、給電される負荷電動ＩａＫシ
璽ツクックえない方式Ｋｒ１ｌ’する、従来のＰＷＭ制
御形インバータ駆動電動機で／くルス＠を調のパターン
数ＣＩｊ１１波数ならびに／＜ルス幅）を切替えゐ場合
には、電圧波形が切替の前後で異なり、前配電動機に過
渡トルクが生じて、切替時に７１ツクを与えていた。つ
まシ、汎用ＰＷＭ形トランジスタインバータ等でノくル
スｓｒ調波形を良くするために、ＦＷＭＯ制御パターン
数を切替える必要性があり、その切替ｖＰＫ負荷の前起
電動機へ衝撃を加えるという不真合な点がありた。
電圧波形の切替のときに、給電される負荷電動ＩａＫシ
璽ツクックえない方式Ｋｒ１ｌ’する、従来のＰＷＭ制
御形インバータ駆動電動機で／くルス＠を調のパターン
数ＣＩｊ１１波数ならびに／＜ルス幅）を切替えゐ場合
には、電圧波形が切替の前後で異なり、前配電動機に過
渡トルクが生じて、切替時に７１ツクを与えていた。つ
まシ、汎用ＰＷＭ形トランジスタインバータ等でノくル
スｓｒ調波形を良くするために、ＦＷＭＯ制御パターン
数を切替える必要性があり、その切替ｖＰＫ負荷の前起
電動機へ衝撃を加えるという不真合な点がありた。
ここにおいて、本発明け、この従来襞ｉの欠陥ヲ克服し
たＰＷＭ制御パターンのシ冒ツタレス切讐方式を蝿供す
ゐことを、その目的とすゐ。
たＰＷＭ制御パターンのシ冒ツタレス切讐方式を蝿供す
ゐことを、その目的とすゐ。
第１図は１本発明の一笑施例の構成を示すプロ、戸開で
ある。
ある。
トランリスタＴＲＩ〜ＴＲＩ、ダイオードＤ１〜Ｄ６．
［渡電源Ｎ １ ｍ Ｋ ＭからなぁＰＷＭ形トランジ
スタインバータの主回１１１には交流電動機２が’ＩＩ
ＲｉＫｔ１ていゐ６３は通常のパターン制御回路でイｙ
パータの出力電圧に対応した前記トランジスタＴＲＩ〜
ＴＲ６をオン、オフ切替えずゐ電気角のａＯ値で出力電
圧および周波数ｖｒｍ＠する。
［渡電源Ｎ １ ｍ Ｋ ＭからなぁＰＷＭ形トランジ
スタインバータの主回１１１には交流電動機２が’ＩＩ
ＲｉＫｔ１ていゐ６３は通常のパターン制御回路でイｙ
パータの出力電圧に対応した前記トランジスタＴＲＩ〜
ＴＲ６をオン、オフ切替えずゐ電気角のａＯ値で出力電
圧および周波数ｖｒｍ＠する。
５は比ｖｓｌで電圧指令がある値以上のときにパターン
制ｍｖＩｓｇへ出力し、周波数指令とともにパターン制
御回路８が制御される。
制ｍｖＩｓｇへ出力し、周波数指令とともにパターン制
御回路８が制御される。
ところで、従来ａｔは、こｔＬ！で述べたＰＷＭ彫トラ
ンジスタインバータの主！１１１１．交流電動機２．パ
Ｉ−ン制御回＃３．比較ｓ５で構成されてい食。
ンジスタインバータの主！１１１１．交流電動機２．パ
Ｉ−ン制御回＃３．比較ｓ５で構成されてい食。
それに、本発明では、シｍｙクレスパターン切替を行な
うために、ペース信号切替回＃４と、単安定ＩＩ酪６と
、過渡パターン制ａ回＃７が新規に付加される。
うために、ペース信号切替回＃４と、単安定ＩＩ酪６と
、過渡パターン制ａ回＃７が新規に付加される。
さて、第１１１において、トランジスタＴＲＩとＴＲＩ
！は一方がｔｙ（ｓときは他方がオフの動作をする。同
様に、）ランジスタＴＲ３とＴＲ４，ＴＲ５とＴＲ６も
同じ動作をする。
！は一方がｔｙ（ｓときは他方がオフの動作をする。同
様に、）ランジスタＴＲ３とＴＲ４，ＴＲ５とＴＲ６も
同じ動作をする。
このように、）ランジスタＴＲＩ〜ＴＲ６にはある時間
ベース電筐が渡され、トランジスタＴＲ１〜〒Ｒ６をオ
ン、オフ動作させるが、その電気角と周波数を費えゐこ
とにより、電動機２の電圧の基本渡威分の大きさと周波
数が質化させられ、電動機２の速度Ｙｔ費えることがで
きる。
ベース電筐が渡され、トランジスタＴＲ１〜〒Ｒ６をオ
ン、オフ動作させるが、その電気角と周波数を費えゐこ
とにより、電動機２の電圧の基本渡威分の大きさと周波
数が質化させられ、電動機２の速度Ｙｔ費えることがで
きる。
館２１１は、電源の中性点ＯＫ対す為端子Ｒの一毅ｆＩ
１１に電圧波形を示している。
１１に電圧波形を示している。
この場合、トランジスタＴＲＩは電圧がｖ／２のと！オ
ンに１にり、−Ｖ／２のときオフとなる。
ンに１にり、−Ｖ／２のときオフとなる。
トランジスｊｌＴＲ２は逆に、電圧が−Ｖ／２のときオ
ｙｔｃｅ夛、ｖ／２のときｔ７となる。他のトランジス
タＴＲＩ 、ＴＲ４Ｔｈよび’Ｉ’Ｒ５、ＴＲ６は、１
１１１２Ｆ１１よシミ気負で千りぞれ１２０度ずつ連れ
え同じ波形で同様の動作を行ない、端子Ｒ，Ｓ。
ｙｔｃｅ夛、ｖ／２のときｔ７となる。他のトランジス
タＴＲＩ 、ＴＲ４Ｔｈよび’Ｉ’Ｒ５、ＴＲ６は、１
１１１２Ｆ１１よシミ気負で千りぞれ１２０度ずつ連れ
え同じ波形で同様の動作を行ない、端子Ｒ，Ｓ。
ＴＫ８相交流電圧を発生す為。
１１Ｅ！１ＩＫＴｈけゐｔンｔ７電気負αｈα雪、・・
・・・・６Ｍ（）値によって、出力電圧の基本波酸分の
大きｉ！−が萱化す為。
・・・・６Ｍ（）値によって、出力電圧の基本波酸分の
大きｉ！−が萱化す為。
その場合Ｏ第慕調波威分ＯＳ幅・ｍは（ｌｖ：、）のよ
うに示さする。
うに示さする。
＊、ｙｍ８（−１、ｘ、二〔１−！（ａｏｓｎｒ、−ｃ
ｏｓｎｆｆ。
ｏｓｎｆｆ。
πｎ
＋ＣＯ畠ｎす＋・・・・・川・ＣＯＩｎｔＩＭ）〕・・
・・・・・・・（１１式 ｙは電気角０〜９０１でのオン・オフの切曹数（これを
ｒパターン数」という）、 Ｓは第２閣でａ−９０変のとき＋Ｖ／２の波形（中波形
と呼ぶ）であれば＋１．第２図でａ塵゛９０ｆのとき−
Ｖ／２の波９Ｆ４（−波形という）であれば−１、 ｍは高調波次数でｎ＝＝ｘｌ 、 ５ 、７．１１．１
３・−・−でありｌｌ ｙｍ ３の整数倍調波は線間電
圧に表われないので論外している、 Ｖｌ’ｉ直ｆｌｌｌ電ｆｌｌ（Ｂ、 ＋Ｅ、 ） を
圧、をそｈヤれ褒わす。
・・・・・・・（１１式 ｙは電気角０〜９０１でのオン・オフの切曹数（これを
ｒパターン数」という）、 Ｓは第２閣でａ−９０変のとき＋Ｖ／２の波形（中波形
と呼ぶ）であれば＋１．第２図でａ塵゛９０ｆのとき−
Ｖ／２の波９Ｆ４（−波形という）であれば−１、 ｍは高調波次数でｎ＝＝ｘｌ 、 ５ 、７．１１．１
３・−・−でありｌｌ ｙｍ ３の整数倍調波は線間電
圧に表われないので論外している、 Ｖｌ’ｉ直ｆｌｌｌ電ｆｌｌ（Ｂ、 ＋Ｅ、 ） を
圧、をそｈヤれ褒わす。
（１式）よ〕基本波成分電圧・１の最大値は矩形波状の
場合で２ Ｖ／ ｔ となる。トランジスタのオン・オ
フの電気角α、〜αＭ を皆えて基本波成分電圧・１の
制御を行なうが、一般に５！流電動機制御では、基本波
成分電圧・１と周波数の比を等しくして制御する場合が
多（、低電圧では低周波となゐ。
場合で２ Ｖ／ ｔ となる。トランジスタのオン・オ
フの電気角α、〜αＭ を皆えて基本波成分電圧・１の
制御を行なうが、一般に５！流電動機制御では、基本波
成分電圧・１と周波数の比を等しくして制御する場合が
多（、低電圧では低周波となゐ。
したがって、低電圧では周波数に反比内して周期が長く
なゐので、パターン数Ｍを大きくして高調波電圧を抑制
したＰＷＭＩＩＩＩ＠が採用される。
なゐので、パターン数Ｍを大きくして高調波電圧を抑制
したＰＷＭＩＩＩＩ＠が採用される。
しかし１．高電圧である高ｗＲ波の場合は、周期が短か
くなり、トランジスタ中制御回ＩＩＯ応答性から、パタ
ーン数Ｍは少なくする必ｌＩｉがある。すなわち−パタ
ーン＠Ｍの切替が必要である。
くなり、トランジスタ中制御回ＩＩＯ応答性から、パタ
ーン数Ｍは少なくする必ｌＩｉがある。すなわち−パタ
ーン＠Ｍの切替が必要である。
従来は・この切替の前後で基本波成分電圧ｅ。
の擾幅と位相を等しくして切替える方式が採用されてい
た。
た。
ところが、切替の前後で波形が異なるため、一般Ｋ（１
式）より基本波成分電圧の振幅と位相が同じで４、高調
波電圧が異なるため、切替１ｉＩＩＫ高調波電圧がステ
ップ状に印加されたことになる。
式）より基本波成分電圧の振幅と位相が同じで４、高調
波電圧が異なるため、切替１ｉＩＩＫ高調波電圧がステ
ップ状に印加されたことになる。
その良め電動１ａＫ過波トルクが発生し、シ嘗タタを生
じていて運転上好ましくなかっ＋、また、切替時に電動
機にけ過饋電諸が渡れるので、インバータに外電として
作用するため、インバータ出力電圧の皆勤の原因に４ｅ
つていた。
じていて運転上好ましくなかっ＋、また、切替時に電動
機にけ過饋電諸が渡れるので、インバータに外電として
作用するため、インバータ出力電圧の皆勤の原因に４ｅ
つていた。
そこで、本発明は、この現象をなくして円滑な切替が可
ｉ１！！になるようにした方式である。
ｉ１！！になるようにした方式である。
本発明では、例えば多いパターン数から少ないパターン
数に切替る場合に、ある切替時間Ｔ内で切替の前後で、
基本波成分電圧の擾輻と位相を等しくシカから、かつ（
１丈）の電気角ａの値を特電の値ＫＷＪ’！１ＬＩｋが
ら、連続的に波形の切替を行なうものでステップな高調
波電圧の！化をな（した亀ので桑名。
数に切替る場合に、ある切替時間Ｔ内で切替の前後で、
基本波成分電圧の擾輻と位相を等しくシカから、かつ（
１丈）の電気角ａの値を特電の値ＫＷＪ’！１ＬＩｋが
ら、連続的に波形の切替を行なうものでステップな高調
波電圧の！化をな（した亀ので桑名。
パターン数を減らす切替については、以下の３つの方法
で実質的に行がってｂる。
で実質的に行がってｂる。
■ （１式）の一つあるいはそｈｑ上の電気角ａを切替
完了Ｗ＃會でに零にする。
完了Ｗ＃會でに零にする。
■ （１式）の一つあるいはそれ以上の電気角ａを切替
完了時★でに９０’ とする。
完了時★でに９０’ とする。
■ （１式）の相接近する電気角ａの値を切替完了時會
でに等しくする。
でに等しくする。
パターン数を増加させる場合は、上記の逆の動作を行な
えば良いので、本質的にけ■、■、■の条件を考えれば
よい。
えば良いので、本質的にけ■、■、■の条件を考えれば
よい。
奥施例として、基本波成分電圧かその最大値２Ｖ／ｚ
（Ｄ Ｏ，５ＣＰ、Ｕ、 ） Ｋて、３パターンより２
パター３／に切替える場合について述べる、このとＩＯ
動作波形のタイムチャートを第３図に示す。
（Ｄ Ｏ，５ＣＰ、Ｕ、 ） Ｋて、３パターンより２
パター３／に切替える場合について述べる、このとＩＯ
動作波形のタイムチャートを第３図に示す。
第１ＩＩの実ｔＮ４例において、第３図の波形のようＫ
ｌ１点ｔ、で周波数指令８および電圧指令９がそれでれ
電圧波形３１訃よび羽のように上がったとすると、比較
ａ５の出力（その電圧波＊３８）Ｆ！、単安定回路６に
入り、その出力−）、中）は電圧鼓形調。
ｌ１点ｔ、で周波数指令８および電圧指令９がそれでれ
電圧波形３１訃よび羽のように上がったとすると、比較
ａ５の出力（その電圧波＊３８）Ｆ！、単安定回路６に
入り、その出力−）、中）は電圧鼓形調。
語のような波形となゐ。
この出力←）Ｋよって過渡パターン制御回路７が動作し
、嘗たペース信噺切替１１＃４け出力（ｂ）Ｋよってそ
のＢＩＩＫ投入ｉ！ｋｆＬると同１１１に通常のパター
ン制御Ｉ！＃３０機翻は停止し、ＰＷＭインバータＯ！
！園１１１０ぺ−Ｘ儒号はｊＩ波パターン制御ａＳ７で
制御される。
、嘗たペース信噺切替１１＃４け出力（ｂ）Ｋよってそ
のＢＩＩＫ投入ｉ！ｋｆＬると同１１１に通常のパター
ン制御Ｉ！＃３０機翻は停止し、ＰＷＭインバータＯ！
！園１１１０ぺ−Ｘ儒号はｊＩ波パターン制御ａＳ７で
制御される。
時点ｔ、からＴ−間後の時点ｔ、で切替が完了し、単安
定−１Ｂ６０出力伽）Ｋよ）ペース信号切替■酪４はム
１ＩＩＩＫ投入され為と同Ｉｆｆ、通常のパターン制＠
ａｓｓが動作し通常の２パターン制御と１に為。
定−１Ｂ６０出力伽）Ｋよ）ペース信号切替■酪４はム
１ＩＩＩＫ投入され為と同Ｉｆｆ、通常のパターン制＠
ａｓｓが動作し通常の２パターン制御と１に為。
ＴＷａ藺は遇鍍パターンでその値の例を第１褒に示し、
その形は第３ＷＡＯａ（Ｍ！’）の特性上なる。
その形は第３ＷＡＯａ（Ｍ！’）の特性上なる。
第１表
この場合、Ｔ１１間には３パターンで制御され（＊１１
３６．３７．３８）、ｌ１ＩＩ虐ｔ、で２パターン（−
ａｓｓ 、 ３７ ）となる。この間の電気角ａ１．ｇ
、は錆３１１６ようＫＴ時聞に直線的Ｋｌｌ’わる様に
固定してい為。電気角ａ、は（１式）より基本波成分電
圧（ＩＩｋｌ１３９）が０．５（Ｐ、Ｕ、）Ｋなるよう
に求めた値である。
３６．３７．３８）、ｌ１ＩＩ虐ｔ、で２パターン（−
ａｓｓ 、 ３７ ）となる。この間の電気角ａ１．ｇ
、は錆３１１６ようＫＴ時聞に直線的Ｋｌｌ’わる様に
固定してい為。電気角ａ、は（１式）より基本波成分電
圧（ＩＩｋｌ１３９）が０．５（Ｐ、Ｕ、）Ｋなるよう
に求めた値である。
したがって、時−ｔ、〜ｔ、の１時間内に波形は連続的
に変化し、時点ｔ、で２パターンとなるのでシ１ツクが
抑制されゐ。時点ｔ、では３パターンの電気角ａ、が零
に１にるので、２パターンと等しい波形と１ｋ＞、連続
的にパターン切替が行なわれ為。
に変化し、時点ｔ、で２パターンとなるのでシ１ツクが
抑制されゐ。時点ｔ、では３パターンの電気角ａ、が零
に１にるので、２パターンと等しい波形と１ｋ＞、連続
的にパターン切替が行なわれ為。
時点ｔ、以後は通常のパターン制御１ｌｌＩ！３が動作
し、通常の２バターｙ制御となる。
し、通常の２バターｙ制御となる。
逆に２パターンから３パターンへの切替には・以上の動
作を逆に行なう、 パターン数が勢し一場合で電気角ａＯ値が異な為切替で
４、この間の電気角ａの値を基本波成分電ＦＥ６１等し
くなるようＫして、連続的に変化させゐことによりシ１
ツクを防止できる、 壇大、飼えげ６パターンから２パターンへの切替のよう
に１種々ｅ１４なったパターンの切替亀同様ＫＷＩ翻で
ある、 書きにパターン数を滅らす切替で述べた前記■の条件は
、２つ以上の電気角ａを等しくしても良い。
作を逆に行なう、 パターン数が勢し一場合で電気角ａＯ値が異な為切替で
４、この間の電気角ａの値を基本波成分電ＦＥ６１等し
くなるようＫして、連続的に変化させゐことによりシ１
ツクを防止できる、 壇大、飼えげ６パターンから２パターンへの切替のよう
に１種々ｅ１４なったパターンの切替亀同様ＫＷＩ翻で
ある、 書きにパターン数を滅らす切替で述べた前記■の条件は
、２つ以上の電気角ａを等しくしても良い。
１シ、奉安＊ａ酪６シよび過渡パターン制御■酪７０＠
艷は、アナログあるいはディジタルのいずれの方式で４
よい。
艷は、アナログあるいはディジタルのいずれの方式で４
よい。
かくして、本発明によれば、同期形ＰＷＭインバータ０
’ターン黴Ｏ切讐で、負荷電動機にシ冒ツタを島えず和
、連蒙的に行なう高効車インバータの有効な手段が得ら
れゐ。
’ターン黴Ｏ切讐で、負荷電動機にシ冒ツタを島えず和
、連蒙的に行なう高効車インバータの有効な手段が得ら
れゐ。
第４＠け本発明の−ｌＩ施−の構成を示すプロッタ■、
第２１は一般的−ＩｋＰＷＭ電圧波形図、第３Ｉｌはと
ＯＳＳ調における動作波形を資わすタイムチャートであ
る。 １・・・・・・トランジスタ形ＰＷＭインバータ２・・
・・・・３相交漬電動機 ３・・・・・・通常のパターンＩＩＩＪＩＩ１１回路４
・・・・・・ベース償得切替回路 ５・・・・・・比較器 ６・・・・・・単安定回路 ７・・・・・・過液パターン制＃回路 ８・・・・・・周波数指令 ９・・・・・・電圧指令 Ｄ１〜Ｄ、・・・・・・ダイオード Ｍ、、Ｅ、・・・・・・電源電圧
第２１は一般的−ＩｋＰＷＭ電圧波形図、第３Ｉｌはと
ＯＳＳ調における動作波形を資わすタイムチャートであ
る。 １・・・・・・トランジスタ形ＰＷＭインバータ２・・
・・・・３相交漬電動機 ３・・・・・・通常のパターンＩＩＩＪＩＩ１１回路４
・・・・・・ベース償得切替回路 ５・・・・・・比較器 ６・・・・・・単安定回路 ７・・・・・・過液パターン制＃回路 ８・・・・・・周波数指令 ９・・・・・・電圧指令 Ｄ１〜Ｄ、・・・・・・ダイオード Ｍ、、Ｅ、・・・・・・電源電圧
Claims (1)
- １、パルス幅費調形トランジスタインバータとそれｏｈ
ｍ電源と負荷となゐ交流電動機と電圧指令がある設定値
を超え石かどうかを比曽する比較器とこの比較器出力と
周波数指令を入力とすゐ通常のパターン制御ｌｉｌ路と
を備えこのパターン制御ＷＩ回路出力により前記インバ
ータを駆動し前ｒ電動機に与えゐ交ｆＩＩｌｌＩ波のパ
ターン数を制御す！ＩＩ普において、前配比ｗｇｓ声力
を入力する単安定回路と、この単安定回路の出力と前Ｖ
周波数指令を入力すゐ過渡パターン制御回路と、前記通
常のパターン制御Ｉ回＃Ｏ出カから前記過籟パターン制
御ａ路の出力への選択を前記単資定園路の出力により行
なうペース信得切讐Ｗ！Ｊ路を設け、前ｒインバータの
トランジスタのすンオンの切替を行なう電気角を漸次移
行しその移行の前後で基本波成分電圧が尋しくなるよう
にしてそのパターン数を臂化畜せて制御するようにした
ことを特徴とすゐＰＷＭ制御パターンのシ雪ツクレｘａ
ｌＰ方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56124783A JPS5826596A (ja) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | Ｐｗｍ制御パタ−ンのシヨツクレス切替方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56124783A JPS5826596A (ja) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | Ｐｗｍ制御パタ−ンのシヨツクレス切替方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5826596A true JPS5826596A (ja) | 1983-02-17 |
| JPS6353800B2 JPS6353800B2 (ja) | 1988-10-25 |
Family
ID=14894004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56124783A Granted JPS5826596A (ja) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | Ｐｗｍ制御パタ−ンのシヨツクレス切替方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5826596A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6046777A (ja) * | 1983-08-20 | 1985-03-13 | Mitsubishi Electric Corp | パルス幅変調式インバ−タの切換装置 |
| JPS6046789A (ja) * | 1983-08-20 | 1985-03-13 | Mitsubishi Electric Corp | インバ−タのパルス幅切換装置 |
-
1981
- 1981-08-11 JP JP56124783A patent/JPS5826596A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6046777A (ja) * | 1983-08-20 | 1985-03-13 | Mitsubishi Electric Corp | パルス幅変調式インバ−タの切換装置 |
| JPS6046789A (ja) * | 1983-08-20 | 1985-03-13 | Mitsubishi Electric Corp | インバ−タのパルス幅切換装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6353800B2 (ja) | 1988-10-25 |
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