JPS5846895A - Inverter controlling system for induction motor - Google Patents

Inverter controlling system for induction motor

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Publication number
JPS5846895A
JPS5846895A JP56143968A JP14396881A JPS5846895A JP S5846895 A JPS5846895 A JP S5846895A JP 56143968 A JP56143968 A JP 56143968A JP 14396881 A JP14396881 A JP 14396881A JP S5846895 A JPS5846895 A JP S5846895A
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JP
Japan
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inverter
frequency
inverters
filter circuit
circuit
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Application number
JP56143968A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Ibamoto
正彦 射場本
Hiroshi Narita
博 成田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/74Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more ac dynamo-electric motors

Abstract

PURPOSE:To reduce the capacity of a smoothing capacitor in a filter circuit by a method wherein a phase difference is selected between frequency signals supplied to inverters in response to a selection of carrier frequencies for pulse width modulation. CONSTITUTION:The system is constituted of pulse width modulation inverters 4A and 4B receiving power from a common filter circuit 3, induction motors 5A- 5H controlled by the respective inverters 4A and 4B, voltage control means 11A and 11B for controlling the inverter output voltages, and a frequency control means 9 for controlling inverter operating frequencies in response to revolving speeds. A phase shift circuit 28 is added to said system which provides a phase shift to frequency signals being fed to each inverter from frequency control means 11A and 11B, while said circuit 28 switches over the magnitude of the phase difference in accordance with the carrier frequency switching over of the pulse width modulation. The system being thus constructed, the ripple frequency in the output current from the filter circuit 3 is larger, realizing a smoothing capacitor 7 effectively functioning with a reduced capacity in the filter circuit 3.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、PWM(パルス幅RH)インバータを用いた
誘導電動機の制御方式に係り、特に電車等に好適な、複
数のPWMインバータにより複数OIl導電動機を制御
するものに関する。 −電車の駆動用電動機として誘導
電動機を用い、この誘導電動機を可変周波数可変電圧の
PWMインバータにより速度制御する方式が最近開発さ
れつつある。その基本的構成を第1図に示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a control method for an induction motor using a PWM (pulse width RH) inverter, and in particular to a method suitable for trains, etc., in which a plurality of OIl conduction motors are controlled by a plurality of PWM inverters. . - Recently, a system has been developed in which an induction motor is used as a motor for driving a train, and the speed of this induction motor is controlled by a PWM inverter with variable frequency and variable voltage. Its basic configuration is shown in Figure 1.

架線1の直流電圧はパンタグラフ2から取込まれ、フィ
ルタ回路3を通してインバータ4に与えられる。インバ
ータ4は、直流電圧を可変周波数可変電圧の三相交流に
変換するものであり、電車用としてIiサイリスタある
いB GTO(ゲートターンオフサイリスタ>′を用い
たPWMインバータを用いるのが、重量、価格等の点で
実用的と考えられている0このインバータ4で作られ九
三相交流電圧は、車輪を駆動するこの例では4台の誘導
電動機5A、5B、50,5Dに並列給電される。
The DC voltage of the overhead wire 1 is taken in from a pantograph 2 and is applied to an inverter 4 through a filter circuit 3. The inverter 4 converts DC voltage into three-phase AC with variable frequency and variable voltage.For trains, it is recommended to use a PWM inverter using Ii thyristor or B GTO (gate turn-off thyristor) due to its weight and price. The 93-phase AC voltage generated by this inverter 4, which is considered practical in terms of the following points, is fed in parallel to four induction motors 5A, 5B, 50, and 5D that drive the wheels in this example.

フィルタ回路3は、平滑リアクトル6及び平滑コンデン
t7から構成され、変電所の整流リップル分が架線1か
ら入るのt防ぐと同時に、インバータ4で発生する高周
波成分が架線1に流れ出て信号機系統に妨害t4えるの
を防ぐ役目f:″rる。
The filter circuit 3 is composed of a smoothing reactor 6 and a smoothing condenser t7, and prevents rectification ripple from the substation from entering from the overhead wire 1, and at the same time prevents high frequency components generated by the inverter 4 from flowing into the overhead wire 1 and interfering with the signal system. t4 Role of preventing growth f: ″r.

インバータ、4は、周波数可変特性及び電圧可変特性を
有するから、周波数及び電圧の2つの制御入力を持つ。
Since the inverter 4 has variable frequency characteristics and variable voltage characteristics, it has two control inputs: frequency and voltage.

このため制御系としては、車速・を検知するパルスジェ
ネレータ8及びこれの出方周波数管基にしそれにすべり
周波数を加えたりしてインバータ40動作周波数を定め
る周波数制御回路9より成る周波数制御系゛と、電圧パ
ターン回路1゜の出力に応じてインバータ4の出力電圧
を制御する電圧制御回路11より成る電圧制御系の2系
統がある・なお、誘導電動機のトルクを一定にして一定
加速21得るのが電車の基本的な制御方法であるから、
インバータ4の出力電圧は動作周波数に比例させるのが
一般的である。このため第1図の例ては、インバータ4
の出方電圧を電圧検出器12Kto検出し、フィードバ
ック制御する方式1式% なお、電圧検出器120代りKllll比検出器いて誘
導電動機の電流を検出し、これが一定になるようにフィ
ードバック制御する方式もある。この場合は電圧パター
ン回路1oの代9に電流パターン回路を用いることにな
るが、いずれKせよインバータ4の出力電圧音制御する
ので、電圧制御1路11°によってインバータ4に電圧
制御久方を与えることKは変VはないOf友、特性を改
善するために、電圧検出器、電流検出器、電圧パターン
1路、電流バタ、−ン回路の食上へ管用いて制御する方
法もある。
For this purpose, the control system includes a frequency control system consisting of a pulse generator 8 that detects the vehicle speed and a frequency control circuit 9 that determines the operating frequency of the inverter 40 by adding a slip frequency to the output frequency of the pulse generator 8; There are two systems of voltage control systems consisting of a voltage control circuit 11 that controls the output voltage of the inverter 4 according to the output of the voltage pattern circuit 1°.In addition, in electric trains, constant acceleration 21 is obtained by keeping the torque of the induction motor constant. This is the basic control method for
Generally, the output voltage of the inverter 4 is made proportional to the operating frequency. Therefore, in the example of FIG. 1, the inverter 4
There is also a method in which the output voltage of the induction motor is detected by a voltage detector 12Kto and feedback controlled using a Kllll ratio detector. be. In this case, a current pattern circuit will be used in place 9 of the voltage pattern circuit 1o, but since the output voltage sound of the inverter 4 will be controlled in any case, the voltage control distance is given to the inverter 4 by the voltage control path 11°. However, in order to improve the characteristics, there is also a method of controlling using a voltage detector, a current detector, one voltage pattern path, and a current control circuit.

次に@2図はPWMインバータの動作’t*明するため
の1路図である◎第1図と同一部分には同一符号を付し
である◎第2図において、13.14はインバータの主
サイリスク、15は転流コンデンサ、16.17tl消
弧用の逆導通瀝サイリスク、18.18t;tリアクト
ル、20はゲート信号発生回路である◎また、21はパ
ルス幅変調器である。
Next, Figure @2 is a one-way diagram to clarify the operation of the PWM inverter. ◎ The same parts as in Figure 1 are given the same reference numerals. ◎ In Figure 2, 13.14 is a diagram of the inverter. 16.17 is a reverse conduction capacitor for arc extinguishing, 18.18 is a t reactor, and 20 is a gate signal generation circuit. ◎ Also, 21 is a pulse width modulator.

さて、周波数制御入力端子22には周波数制御(ロ)路
9(第1図参照)から周波数信号が入力される0正弦波
発生胞路23はその周波数信号に同期して例えば第3図
(イ)のよ−うな正弦波電圧を発生する。同様に三角波
発生回路24は上記正弦波のn倍この例では9倍の周波
数の、第3図仲)のような三角波(キヤ、リア)を発生
する。正弦波発生四路23の出力電圧0)は振幅調整回
路25で振幅t′調整されてコンパレータ26の一方の
入力端子に加えられる0振幅調整N路25の入力端子2
7には電圧制御回路11 (111図参照)から電圧制
御信号が入力され、この信号に応じてコンパレータ26
に4えられる正弦波電圧の振幅が質化する0コン′パレ
ータ260他方の入力端子には前記三角波(ロ)が加え
られる0その結果、コンパレータ26からは、第3図f
1のようなパルス幅変調波形が出力される◎ ゲート信号発生回路20は、このパルス幅変調波形f1
に従いインバータ4の主サイリスタ13゜14會動作さ
せるためのゲート信号を発生する。
Now, a frequency signal is inputted to the frequency control input terminal 22 from the frequency control (b) path 9 (see FIG. 1), and the zero sine wave generation circuit 23 is synchronized with the frequency signal, for example, as shown in FIG. ) generates a sine wave voltage. Similarly, the triangular wave generating circuit 24 generates a triangular wave (car, rear) like the one shown in the center of FIG. 3, which has a frequency n times, in this example, nine times the frequency of the sine wave. The output voltage 0) of the sine wave generation circuit 23 is adjusted in amplitude t' by the amplitude adjustment circuit 25 and applied to one input terminal of the comparator 26.
7 receives a voltage control signal from the voltage control circuit 11 (see Figure 111), and in response to this signal, the comparator 26
The triangular wave (b) is applied to the other input terminal of the comparator 260. As a result, the comparator 26 outputs the voltage as shown in FIG.
◎ The gate signal generation circuit 20 outputs a pulse width modulation waveform like f1.
Accordingly, a gate signal for operating the main thyristors 13 and 14 of the inverter 4 is generated.

インバータ4の出方電圧のうち一相分例えばU相の電圧
波形は、上下アームの主サイリスタ13と14が交XK
導通して発生する電圧でやるから、正弦波ではなく第3
図(ハ)に和尚するパルス電圧である0ただし、パルス
幅変!ilIを行っているので、パルス電圧の平均値は
!1!3図(ハ)罠点線て示すLうに正弦波状に分布す
ることになる◎パルス幅変調波形f→の各パルスの幅は
、正弦波電圧0)の振幅が大きくな°ると全体的に広く
なり、小さくなる。と金体的に狭くなるから、インバー
タ4の出カ電4h正弦波電圧0)の振幅が大きくなれシ
高くなり、小さくなれば低くなるわけである。
The voltage waveform of one phase of the output voltage of the inverter 4, for example, the U phase, is the voltage waveform of the main thyristors 13 and 14 of the upper and lower arms
Since it is done with the voltage generated by conduction, it is not a sine wave but a third wave.
The pulse voltage shown in Figure (C) is 0. However, the pulse width varies! Since we are performing ilI, the average value of the pulse voltage is! 1! Figure 3 (c) Trap The distribution will be sinusoidal as shown by the dotted line ◎The width of each pulse in the pulse width modulation waveform f→ will be It becomes wider and smaller. Since the amplitude of the output voltage 4h of the inverter 4 (sine wave voltage 0) becomes larger, the amplitude becomes higher, and as the amplitude becomes smaller, the amplitude becomes lower.

上記のようなインI↑−夕4の出カ電圧tl゛導電。The output voltage tl of the input I↑-I4 conduction as described above.

動機5A〜5DK印加した場合、流れや電流波形は第3
図に)のように低次高調波成分の少ない波形となる。
When applying a motive power of 5A to 5DK, the flow and current waveform are as follows.
The result is a waveform with few low-order harmonic components, as shown in the figure).

以上の例は、インバータ4の動作周波数(正弦波電圧f
oO周波aK@当)に対するキャリア(三角波fC4)
の周波数の比nが9の場合であり、この場合にL正弦波
1サイクル内にパルス幅変調波のパルスが9個発生する
ので、このような場合を9パルス変調モードという。n
の値は、これを大きくすると誘導電動機電流に含まれる
低次高調波成分が少なくなるのであるが、あまり大きい
と転流回数の増加のために損失が大きくなる。実用的に
ijnの量大値は27程度である0ま友、nの値はイン
バータの勅1作周波数が高くなるにつれて小さくしない
と、出力電圧金高くすることができない0こ゛のため電
動機起動時にFiaの値を例えば27とし、インバータ
の動作周波数が高くなるにつれてキャリア周波数を切替
えて、nの値を27→15→9→5→3→1と減じるよ
うにしている0 第4図はn−15即ち15パルス変調モードにおける正
弦波0)、三角波(ロ)、パルス幅変調波(ハ)、誘導
電動機電流に)の各波形を示し、第5図は0w3即ち3
パルス変屓モードにおける同様な各波形を示す0このよ
うに、nの値を切替えて変調モードを変えると高調波成
分の含有量が異なってくる0また、gR1ilモードを
変えるとスイッチングの位相も変化するため、インバー
タの入力電流波形も変化する0第6図(a)〜(f) 
Fi各食調モードにお゛けるインバータ入力電流ヒ)と
その平均値←)及びフィルタ回路の平滑コンデンサ電圧
(ハ)の波形1示す。
In the above example, the operating frequency of the inverter 4 (sine wave voltage f
Carrier (triangular wave fC4) for oO frequency aK@t)
In this case, the ratio n of the frequencies is 9, and in this case, 9 pulses of the pulse width modulated wave are generated within one cycle of the L sine wave, so such a case is called a 9-pulse modulation mode. n
If the value of is increased, the low-order harmonic components contained in the induction motor current will be reduced, but if it is too large, the loss will increase due to the increase in the number of commutations. Practically, the maximum value of ijn is about 27, and the value of n must be decreased as the inverter's operating frequency increases, otherwise the output voltage cannot be increased. For example, the value of Fia is set to 27, and as the operating frequency of the inverter increases, the carrier frequency is switched and the value of n is decreased as 27 → 15 → 9 → 5 → 3 → 10 Figure 4 shows n- Fig. 5 shows the waveforms of sine wave 0), triangular wave (b), pulse width modulated wave (c), and induction motor current in the 15 pulse modulation mode.
0 Showing similar waveforms in pulse variation mode 0 In this way, when you change the value of n and change the modulation mode, the content of harmonic components will differ 0 Also, when you change the gR1il mode, the switching phase will also change. Therefore, the input current waveform of the inverter also changes.
Waveforms 1 of the inverter input current H) and its average value ←) and the filter circuit smoothing capacitor voltage (C) in each cooking mode are shown.

ところで、通常の電車では、これまでのチ冒ツバ制御方
式の例からみても、lユニットの制御装置で8台の電動
機を制御するのが実用的である0しかし現在実用化され
ているサイリスタでは、電流容量0点で、1500V、
百〜百数十kW程度の誘導電動1a8台を一括制御する
ことは困難である。
By the way, in a normal train, it is practical to control eight electric motors with a single unit control device, even from the examples of conventional chisel control systems.However, with the thyristors currently in practical use, , 1500V at current capacity 0 point,
It is difficult to collectively control eight induction electric motors 1a of about 100 to more than 100 kW.

したがって、インバータ制御方式の場合、1台のインバ
ータで4台の誘導電動機を制御するようにし、都合2台
のインバータを用いるのが一般的と考えられる。そして
、このように2台のインバータを用いる場合でも、フィ
ルタ回路は共通にした方が経済的である。1つめフィル
タ回路で2台のインバータ食費は持つようにすると、フ
ィルタ回路は、インバータ1台を受は持つ場合に比べ、
平滑リアクトルのインダクタンスを半分に、平滑コンデ
ンサの容量上2倍にする必要がある0この几め、フィル
タ回路特に平滑コンデンサはインバータの受持台数に応
じて大型化せざる金得ないわけである。ここに、いかに
したら平滑コンデンサを小型化てきるかという技術的課
題がある。
Therefore, in the case of the inverter control method, it is considered common to use one inverter to control four induction motors, a total of two inverters. Even when two inverters are used in this way, it is more economical to use a common filter circuit. If the first filter circuit is used to support two inverters, the filter circuit will cost less than one inverter.
Because of the necessity of halving the inductance of the smoothing reactor and doubling the capacity of the smoothing capacitor, it is necessary to increase the size of the filter circuit, especially the smoothing capacitor, in accordance with the number of inverters that can be supported. The technical issue here is how to miniaturize smoothing capacitors.

平滑コンデンサの容量を小さくするには、2台のインバ
ータに与える周波数信号に位相差をもたせ、2台のイン
バータを同一周波数ではあるが異なった位相て、動作さ
せることにより、2台のインバータの入力電流の和のリ
ップル周波数を大きくすることが考えられる。
In order to reduce the capacitance of the smoothing capacitor, the input frequency of the two inverters can be reduced by creating a phase difference between the frequency signals given to the two inverters and operating the two inverters at the same frequency but with different phases. It is possible to increase the ripple frequency of the sum of currents.

しかし、PWMインバータの場合には、前述のように、
インバータの動作周波数が高くなるにつれて、前記nの
値が小さく碌る工うにキャリア周波数を切替えているの
で、単にインバータ相互や動作に一定の位相差をも、7
jせただけでは必ず”しもインバータ入力電流の和のリ
ップル周波数が大きくなるとは限らない次め、平滑コン
デンサの容量會小さくすることはできない0 以上の従来技術の説明では、説明を簡単にするため、フ
ィルタ回路1台、PWMインバータ2台、誘導電動機8
台の場合について説明し次が、上記のような問題は、1
台のフィルタ回路で複数台のPWMインバータ管受持ち
、各PWMインバータが1゛〜〜複数誘導電1III*
を制御する場合に共通するものである。
However, in the case of a PWM inverter, as mentioned above,
As the operating frequency of the inverter increases, the carrier frequency is switched so that the value of n decreases.
In the explanation of the above conventional technology, we will simplify the explanation. Therefore, 1 filter circuit, 2 PWM inverters, 8 induction motors
Next, we will explain the case of a machine, and the above problem can be solved by
One filter circuit handles multiple PWM inverter tubes, each PWM inverter is 1゛~~Multiple induction current 1III*
This is common when controlling.

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、複
数のPWMインバータを用い、各PWMインバータでそ
れぞれ誘導電動機を制御す葛湯合に、フィルタ回路のコ
ンデンサ容量を小さくすることのtきる誘導電動機のイ
ンバータ制御方式を提供するにある0 この目的な達成するため、本発明は、直流電源から共通
のフィルタ回路全通して給電される複数のPWMインバ
ータと、これらのイン/(−夕によってそれぞれ制御さ
れる複数の誘導電動様と、前記インバータの出力電圧音
制御する電圧制御手段と、前記誘導電動機の回転速度に
応じて前記インバータの動作周波”a’を制御する周波
数制御手段と會有し、前記インバータはその動作周波数
に応じてパルス幅変調の中ヤリア周波数を切替える工う
にした誘導電動機のインバータ制御方式において、前記
周波数制御手段から前記各インバータに与える周波数信
号に位相差をもたせる位相シフト回路管設け、この位相
シフト回路で前記パルス幅変調の中ヤリア周波数の切替
に応じて前記位相差の大きさを切替える15にしたこと
を特徴とする。
It is an object of the present invention to provide an induction motor which eliminates the above-mentioned drawbacks of the prior art, uses a plurality of PWM inverters, and controls an induction motor with each PWM inverter, while reducing the capacitance of the filter circuit. To achieve this objective, the present invention provides a plurality of PWM inverters fed from a DC power source through a common filter circuit, and each of these inverters controlled by a a plurality of induction motors, voltage control means for controlling the output voltage and sound of the inverter, and frequency control means for controlling the operating frequency "a" of the inverter according to the rotational speed of the induction motor, In an inverter control system for an induction motor in which the inverter switches the frequency during pulse width modulation according to the operating frequency of the inverter, a phase shift circuit tube provides a phase difference to a frequency signal supplied from the frequency control means to each of the inverters. 15, wherein the phase shift circuit switches the magnitude of the phase difference in response to switching of the intermediate frequency of the pulse width modulation.

以下、本発明の一実施例を第7図を参照して詳細に説明
する。0 第7図において、第1図と同一部分には同一符号を付し
である。この実施例では、1つの7.イルタ回路3に2
台のPWMインバータ4人、4Bが接続されている。一
方のインバータ4人は4台の誘導電動機5A〜5Dt−
1他方のインバータ4Bは同じく4台の誘導電動機5E
〜5Ht制御する。インバータ4A、4Bの出力電圧祉
、従来同様、それぞれに対応する電圧パターン回路10
A、10B、電圧制御回路11A、IIB及び電圧検出
回路12A、12Bにより制御する。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 0 In FIG. 7, the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals. In this example, one 7. Ilter circuit 3 to 2
Four PWM inverters, 4B, are connected. One inverter has four induction motors 5A to 5Dt-
1 The other inverter 4B also has four induction motors 5E.
~5Ht control. Output voltage distribution of inverters 4A and 4B, voltage pattern circuit 10 corresponding to each as before
A, 10B, voltage control circuits 11A, IIB, and voltage detection circuits 12A, 12B.

この実施例が従来と大きく異゛なるの社周波数制御系で
ある。即ち、周波数制御回路9で作成されたインバータ
の動作周波数を定める周波数信号は一方のインバータ4
AにはM接入方され、他方のインバータ4BKR位相シ
フト回路28t−介して入力されるようKなっている。
This embodiment is a frequency control system that is significantly different from the conventional one. That is, the frequency signal that determines the operating frequency of the inverter created by the frequency control circuit 9 is transmitted to one of the inverters 4.
M is connected to A, and K is inputted through the other inverter 4BKR phase shift circuit 28t.

位相シフト回路28は、一方のインバータ4Aに入力さ
れる周波数信号と、他方のインバータ4Bに入力される
周波数信号と、に所定の位相差をもたせるためのもので
、その位相差の大きさ扛パルス幅変調のキャリア周波数
の切替に応じて切替えるよう和なっている。
The phase shift circuit 28 is for providing a predetermined phase difference between the frequency signal input to one inverter 4A and the frequency signal input to the other inverter 4B. It is summed to switch in response to switching of the width modulation carrier frequency.

位相差の′大きさの切替は、例えば、パルス幅変調−器
のキャリア周波数の切替信号を利用し、キャリア周波数
の切替に同期して行う〇 キャリア周波数の切替にエリ、インバータ動作周波数に
対するキャリア周波数の比nO値が、例えば、27→1
5→9→5→3→1と変わるものとすると、上記位相差
Δ−″はこれに対応して、2×1 となるように切替える。なお、5パルス変調モードの場
合には、パルス幅変調された波形はlサイクル円に5個
のパルスを有するが、三角波の周波数は正弦波の6倍で
あるので、n=6として扱う。
The magnitude of the phase difference can be switched, for example, by using the carrier frequency switching signal of the pulse width modulator and in synchronization with the switching of the carrier frequency. For example, the ratio nO value of 27 → 1
If the change is 5 → 9 → 5 → 3 → 1, the above phase difference Δ-'' will be changed to 2 × 1 accordingly.In the case of 5-pulse modulation mode, the pulse width The modulated waveform has five pulses in an l-cycle circle, but since the frequency of the triangular wave is six times that of the sine wave, it is treated as n=6.

2台のPWMインバータ4A、4Bに与える周波数信号
の位相差Δ#を、キャリア周波数の切替に応じて上記の
ように切替えると、フィルタ回路3の出力電流の、リッ
プル周波数は、PWMインバータ1台の場合の、約2倍
になる。例えば、n ”−9の一合を第8図を参照して
説明すると、一方のインバータ4人の入力電流は(イ)
のような波形になり、他方のインバータ4Bの入力電流
は(イ)より% x71Bだけ位相が遅れた←)のよう
な波形になる。そしてフィルタ回晃3の出力電流は両者
の和である(−9のような波形となり、そのリップル周
波数はインバータ1台の場合の2倍になっていることが
わかる′0フィルタ回路の出力電流のリップル周波数が
2倍になるということは、平滑コンデンサの容量が2分
の1で済むということであるから、1つのフィルタ回路
で2台のインバータを受持ったとじても平滑=ンデンサ
の容量はインバータ1台分でよいことになり、平滑コン
デンサを小型化することができる。
When the phase difference Δ# of the frequency signals given to the two PWM inverters 4A and 4B is switched as described above in accordance with the switching of the carrier frequency, the ripple frequency of the output current of the filter circuit 3 is equal to that of one PWM inverter. It will be about twice that of the case. For example, to explain the combination of n''-9 with reference to Figure 8, the input current of the four inverters on one side is (A)
The input current of the other inverter 4B has a waveform as shown in (←) whose phase is delayed by %x71B from (a). The output current of the filter circuit 3 is the sum of the two (-9), and the ripple frequency is twice that of the case of one inverter. Doubling the ripple frequency means that the capacity of the smoothing capacitor can be reduced to half, so even if one filter circuit handles two inverters, the capacity of the smoothing capacitor will be Since only one inverter is required, the smoothing capacitor can be downsized.

なお、上記実施例でFilつのフィルタ回路で2台のイ
ンバータを受持つ場合について説明したカー、一般的に
は、1つのフィルタ回路で受持つインバータの台数t 
” %インバータ動作周波数に対するキャリア周波数の
比fnとすると、インバータ1台分の動作周波数の位相
差はπ/ m nとすればよい。t yt−1この位相
差は厳密にπ7m nである必要はなく、w/mnK対
し若干のずれがあっても差支えない。
In addition, in the above embodiment, the number of inverters handled by one filter circuit is t.
% If the ratio of the carrier frequency to the inverter operating frequency is fn, then the phase difference between the operating frequencies for one inverter should be π/mn. There is no problem even if there is a slight deviation from w/mnK.

以上説明した工うに1本発明によれば、それぞれ誘導電
動横管制御する複数のPWMインバータに共通のフィル
タ回路を通して給電する場合に、パルス幅変調のキャリ
ア周波数の切替に応じて各インバータに与える周波数信
号の位相差を切替えることにエリ、フィルタ回路の出力
電流のリップル周波数を大きくしたので、フィルタ回路
の平滑コンデンサの容量を小さくすることができる0し
たがって、平滑コンデンサを小型軽量化することができ
、大幅なコストダウン管間ることができると共に1%に
電車の場合には省電力運転にも役立つという利点がある
According to the present invention, when power is supplied through a common filter circuit to a plurality of PWM inverters, each of which is controlled by an induction motor horizontal tube, the frequency applied to each inverter according to the switching of the carrier frequency of pulse width modulation. In addition to increasing the ripple frequency of the output current of the filter circuit by switching the phase difference of the signal, the capacity of the smoothing capacitor in the filter circuit can be reduced. Therefore, the smoothing capacitor can be made smaller and lighter. It has the advantage that it can significantly reduce costs, and in the case of electric trains, it can help save electricity.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の誘導電動機のインバータ制御方式の基本
的な構成を示すプルツク図、第2図I/′i第1図のも
OK、おけるPWMインバータ部分の回路変調モードを
変えた場合のインバータ入力電流とフィルタ回路の平滑
コンデンサ電圧の変化會示す波形図、第7図は本発明の
一実施例に係る誘導電動機のインバータ制御方式を示す
ブロック図、嬉815!OFi第7図のものにおけるイ
ンバータの入力電流とフィルタ囲路の出力電流の波形管
示す波形図である。 1・・・・・・架#(直流電源)、3・・・・・・フィ
ルタ回路、4A、4B・・・・・・PWMインバータ、
5A〜5H・・・・・・誘導電動機、6・・・・・・平
滑リアクトル、1・・・・・・5F滑コンデンサ、8・
・・・・・周波数制御回路、11A、11B・・・・・
・電圧制御四路、21・・・・・・パルス幅変調器、2
8・・・・・・位相シフ)I回路〇 第4図 第5rIA 第6図 (a)27バルス変1l−h−ド(n=27)    
 (ω15パルス尖1層モ、−ド(n=15)9/<J
Lス1Il14−F(n=9)       (d)5
パルス変14屯−F(n=6)=−tqA Cイ11
Figure 1 is a pull diagram showing the basic configuration of the conventional inverter control system for induction motors, Figure 2 is a pull diagram showing the basic configuration of the inverter control system for conventional induction motors, and Figure 2 shows the inverter when the circuit modulation mode of the PWM inverter section in Figure 1 is changed. A waveform diagram showing changes in input current and smoothing capacitor voltage of the filter circuit, and FIG. 7 is a block diagram showing an inverter control system for an induction motor according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a waveform diagram showing waveforms of the input current of the inverter and the output current of the filter circuit in the OFi shown in FIG. 7; 1... Frame # (DC power supply), 3... Filter circuit, 4A, 4B... PWM inverter,
5A~5H...Induction motor, 6...Smoothing reactor, 1...5F smoothing capacitor, 8.
...Frequency control circuit, 11A, 11B...
・Voltage control four-way, 21...Pulse width modulator, 2
8... Phase shift) I circuit 〇 Fig. 4 Fig. 5rIA Fig. 6 (a) 27 pulse change 1l-h-do (n = 27)
(ω15 pulse cusp 1 layer mode - (n=15) 9/<J
Lsu1Il14-F (n=9) (d)5
Pulse change 14 tons - F (n = 6) = -tqA C i11

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、 直流電源から共通の7′イルタ回踏を通して給電
される複数のパルス幅変調インバータと、これらのイン
バータによってそれぞれ制御される複数の誘導電導機と
、前記インバータの出力電圧全制御する電圧制御手段と
、前記誘導電動機の回転速度に応じて前記インバータの
動作周波数音制御する゛周波数制御手段とを有し、前記
インバータ・社その動作周波数に応じてパルス幅変調の
キャリア周波数を切換えるようにしたものにおいて、前
記周波数制御手段から前記各インバータに与える周波数
信号に位相差をもたせる位相シフト回路を設け、この位
相シフト回路で前記パルス幅変調のキャリア周波数の切
替に応じて前記位相差の大きさを切替えるよう和したこ
とを特徴とする誘導電動機のインバータ制御方式。 2、特許請求の範囲第1項において、前記イ、ンバータ
の台数t ” s前記インパー−夕の動作周波数に対す
る前記キャリア周波数の比t−nとし友とき、前記位相
差管x / m nとすることを特徴とTる誘導電動機
のインバータ制御方式。
[Scope of Claims] 1. A plurality of pulse width modulation inverters supplied with power from a DC power supply through a common 7' inverter circuit, a plurality of induction machines respectively controlled by these inverters, and an output voltage of the inverters. and a frequency control means for controlling the operating frequency of the inverter according to the rotational speed of the induction motor, and a frequency control means for controlling the operating frequency of the inverter according to the operating frequency of the inverter. A phase shift circuit is provided to provide a phase difference to the frequency signal applied from the frequency control means to each of the inverters, and the phase shift circuit changes the frequency signal according to the switching of the carrier frequency of the pulse width modulation. An inverter control method for an induction motor characterized by summation that switches the magnitude of phase difference. 2. In claim 1, when the number of inverters t''s is the ratio t-n of the carrier frequency to the operating frequency of the inverter, the phase difference tube x/mn. This is an inverter control system for induction motors.
JP56143968A 1981-09-14 1981-09-14 Inverter controlling system for induction motor Pending JPS5846895A (en)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59188303A (en) * 1983-04-06 1984-10-25 Mitsubishi Electric Corp Drive controller of ac motor for electric railcar
JPS59216406A (en) * 1983-05-23 1984-12-06 Toshiba Corp Controlling method of controller for electric railcar
JPS6118364A (en) * 1984-07-04 1986-01-27 Toshiba Corp Controller of inverter for vehicle
JPS6188704A (en) * 1984-10-04 1986-05-07 Hitachi Ltd Controller for induction motor type electric railcar
JPH0851703A (en) * 1995-08-07 1996-02-20 Fuji Electric Co Ltd Control method for pwm converter
EP2793389A3 (en) * 2013-04-10 2015-04-01 Hamilton Sundstrand Corporation Interleaved motor controllers for an electric taxi system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59188303A (en) * 1983-04-06 1984-10-25 Mitsubishi Electric Corp Drive controller of ac motor for electric railcar
JPS59216406A (en) * 1983-05-23 1984-12-06 Toshiba Corp Controlling method of controller for electric railcar
JPS6118364A (en) * 1984-07-04 1986-01-27 Toshiba Corp Controller of inverter for vehicle
JPS6188704A (en) * 1984-10-04 1986-05-07 Hitachi Ltd Controller for induction motor type electric railcar
JPH0851703A (en) * 1995-08-07 1996-02-20 Fuji Electric Co Ltd Control method for pwm converter
EP2793389A3 (en) * 2013-04-10 2015-04-01 Hamilton Sundstrand Corporation Interleaved motor controllers for an electric taxi system

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