JPS59198881A - インバ−タの制御方式 - Google Patents
インバ−タの制御方式Info
- Publication number
- JPS59198881A JPS59198881A JP58073189A JP7318983A JPS59198881A JP S59198881 A JPS59198881 A JP S59198881A JP 58073189 A JP58073189 A JP 58073189A JP 7318983 A JP7318983 A JP 7318983A JP S59198881 A JPS59198881 A JP S59198881A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- output
- inverter
- carrier wave
- carrier
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は出力周波数と搬送波周波数の比率を負荷に対し
て最適なものにするインバータの制御方式に関する。
て最適なものにするインバータの制御方式に関する。
可変電圧、可変周波数の交流を出力するインバータの負
荷は誘導電動機である場合が非常に多く、この誘導電動
機は極めて低い回転速度から高速回転までの広い回転速
度範囲で使用される。
荷は誘導電動機である場合が非常に多く、この誘導電動
機は極めて低い回転速度から高速回転までの広い回転速
度範囲で使用される。
電動機の回転速度範囲が広いということは、インバータ
の出力周波数範囲が広いということであるが、この広い
周波数範囲で電動機のトルクや電流の脈動を少なくする
ために、インバータはパルスを搬送波にして電圧と周波
数を変化させている。
の出力周波数範囲が広いということであるが、この広い
周波数範囲で電動機のトルクや電流の脈動を少なくする
ために、インバータはパルスを搬送波にして電圧と周波
数を変化させている。
そして従来はこの広い出力周波数範囲に対して一定周波
数の搬送波を用いていたが、この方法では出力周波数が
変化するために搬送波との同期がとれないので、トルク
脈動や電流振動などの不安定現象を生じる欠点があった
。そのために変調比即ち搬送波周波数に対する出力周波
−の割合が常に一定になるように搬送波周波数を制御す
る方法が用いられている。この方法で変調比をある適正
な値の整数になるようにしておけば、出力周波数がどの
ように変化しても一度同期してあけば同期外れで前述の
ような不安定現象を生ずることも高調波を発生すること
もない。しかし電動機が低速運転即ちインバータ出力が
低周波数になると、それに比例して搬送波の周波数も低
くなるために、トルク脈動などの現象が発生する。
数の搬送波を用いていたが、この方法では出力周波数が
変化するために搬送波との同期がとれないので、トルク
脈動や電流振動などの不安定現象を生じる欠点があった
。そのために変調比即ち搬送波周波数に対する出力周波
−の割合が常に一定になるように搬送波周波数を制御す
る方法が用いられている。この方法で変調比をある適正
な値の整数になるようにしておけば、出力周波数がどの
ように変化しても一度同期してあけば同期外れで前述の
ような不安定現象を生ずることも高調波を発生すること
もない。しかし電動機が低速運転即ちインバータ出力が
低周波数になると、それに比例して搬送波の周波数も低
くなるために、トルク脈動などの現象が発生する。
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであって、電
動機が極めて低い回転速度から高速回転までの広い回転
速度範囲″で、トルク脈動や電流振動などを生じないイ
ンバータの制御方式を提供することを目的とする。
動機が極めて低い回転速度から高速回転までの広い回転
速度範囲″で、トルク脈動や電流振動などを生じないイ
ンバータの制御方式を提供することを目的とする。
本発明は、電動機が高い回転速度のときインバータの搬
送波周波数は出力周波数の整数倍とし、電動機が低回転
速度のときはインバータの搬送波は一定周波数にしてお
いて、出力周波数との切合い数を増加させることにより
、上述の目的を達成している。
送波周波数は出力周波数の整数倍とし、電動機が低回転
速度のときはインバータの搬送波は一定周波数にしてお
いて、出力周波数との切合い数を増加させることにより
、上述の目的を達成している。
第１図は本発明の実施例を示す回路図である。
第１図において、１は交流電源に接続された整流器であ
って、２なる平滑コンデンサで平滑された直流はトラン
ジスタインバータ３で交流に変換され、誘導電動機４に
はトランジスタインバータ３から出力される可変電圧、
可変周波数の交流が印ス幅変調方式のものである。１１
は速度設定器、１２はソフトスタート回路で１３は関数
発生器である。１４は速度設定器１１が設定する指令電
圧を周波数指令に変換する電圧−周波数変換器であり、
１５は正弦波発生器である。１６は電圧−周波数変換器
１４の指令する周波数に比例した周波数の搬送波を発生
する可変周波搬送波発振器であり、１７はある一定周波
数の搬送波を発生する一定周波搬送波発振器であり、１
８はこの一定周波搬送波を指令周波数に強制的に同期さ
せるための同期信号である、１９は搬送波切換回路であ
って、上述の可変周波搬送波と一定周波搬送波のいずれ
かを選択して出力する。２１は変調回路であって正弦波
発生器１５から出力されるある周波数の正弦波で搬送波
切換回路１９から出力される搬送波を変調する。２２は
パルス増幅器であって２３はトランジスタインバータ３
を構成しているトランジスタのベースを駆動するベース
駆動回路である。
って、２なる平滑コンデンサで平滑された直流はトラン
ジスタインバータ３で交流に変換され、誘導電動機４に
はトランジスタインバータ３から出力される可変電圧、
可変周波数の交流が印ス幅変調方式のものである。１１
は速度設定器、１２はソフトスタート回路で１３は関数
発生器である。１４は速度設定器１１が設定する指令電
圧を周波数指令に変換する電圧−周波数変換器であり、
１５は正弦波発生器である。１６は電圧−周波数変換器
１４の指令する周波数に比例した周波数の搬送波を発生
する可変周波搬送波発振器であり、１７はある一定周波
数の搬送波を発生する一定周波搬送波発振器であり、１
８はこの一定周波搬送波を指令周波数に強制的に同期さ
せるための同期信号である、１９は搬送波切換回路であ
って、上述の可変周波搬送波と一定周波搬送波のいずれ
かを選択して出力する。２１は変調回路であって正弦波
発生器１５から出力されるある周波数の正弦波で搬送波
切換回路１９から出力される搬送波を変調する。２２は
パルス増幅器であって２３はトランジスタインバータ３
を構成しているトランジスタのベースを駆動するベース
駆動回路である。
第１図により以下に本発明の詳細な説明する。
速度設定器１１により電動機４を所望の回転速度で運転
するのに適した周波数をインバータ３が出力するようｔ
こ、この設定器１１を設定する。この速度設定器１１の
出力である速度指令電圧はソフトスタート回路１゛２に
入力し、ゆっくりした時間的変化の電圧となって出力す
る。誘導電動機４にはその回転速度に対しである関数関
係ｌこある電圧を印加する必要がある。例えばトルク一
定運転をする場合は電圧に対する周波数の割合が一定に
なるようにする。このような関数を発生するのが関数発
生器１３であって、速度指令電圧がこの関数発生器１３
に入力すると、その速度に見合う電動機印加電圧が出力
される。またソフトスタート回路１２を経由した速度指
令電圧は、一方では電圧−周波数変換器１４により周波
数指令となって出力し、この周波数指命と上述の関数発
生器１３の出力とは正弦波ｉ生器１５に入力して、所望
の周波数と振幅の正弦波が出力される。
するのに適した周波数をインバータ３が出力するようｔ
こ、この設定器１１を設定する。この速度設定器１１の
出力である速度指令電圧はソフトスタート回路１゛２に
入力し、ゆっくりした時間的変化の電圧となって出力す
る。誘導電動機４にはその回転速度に対しである関数関
係ｌこある電圧を印加する必要がある。例えばトルク一
定運転をする場合は電圧に対する周波数の割合が一定に
なるようにする。このような関数を発生するのが関数発
生器１３であって、速度指令電圧がこの関数発生器１３
に入力すると、その速度に見合う電動機印加電圧が出力
される。またソフトスタート回路１２を経由した速度指
令電圧は、一方では電圧−周波数変換器１４により周波
数指令となって出力し、この周波数指命と上述の関数発
生器１３の出力とは正弦波ｉ生器１５に入力して、所望
の周波数と振幅の正弦波が出力される。
電圧−周波数変換器１４が出力する周波数指令の周波数
をＦとし、搬送波周波数番こ対するこの周波数指令の周
波数の割合即ち変調比をｋとすると（但しｋは整数であ
る）、搬送波周波数はｋＦとなる。１６なる可変周波搬
送波発振器は、上述の周波数指令をうけてｋＦなる周波
数の三角波パルスの搬送波を発振する。一方１７なる一
定周波搬送波発振器は、上述の周波数指令があらかじめ
設定された周波数ｆに変調比ｋを乗じたｋｆなる一定の
周波数の三角波パルスの搬送波を発振している。この一
定周波搬送波発振器１７が出力するｋｆなる周波数の搬
送波と周波数指令であるＦなる周波数とは同期していな
いので、正弦波発生器１５からは例えば電気角で３０度
毎に、あるいは６０度毎に同期信号１８が一定周波搬送
波発振器１７に送られて強制的に同期させている。
をＦとし、搬送波周波数番こ対するこの周波数指令の周
波数の割合即ち変調比をｋとすると（但しｋは整数であ
る）、搬送波周波数はｋＦとなる。１６なる可変周波搬
送波発振器は、上述の周波数指令をうけてｋＦなる周波
数の三角波パルスの搬送波を発振する。一方１７なる一
定周波搬送波発振器は、上述の周波数指令があらかじめ
設定された周波数ｆに変調比ｋを乗じたｋｆなる一定の
周波数の三角波パルスの搬送波を発振している。この一
定周波搬送波発振器１７が出力するｋｆなる周波数の搬
送波と周波数指令であるＦなる周波数とは同期していな
いので、正弦波発生器１５からは例えば電気角で３０度
毎に、あるいは６０度毎に同期信号１８が一定周波搬送
波発振器１７に送られて強制的に同期させている。
可変周波搬送波発振器１６から出力されるｋｆなる周波
数の搬送波と、一定周波搬送波発振器１７から出力され
るｋｆなる一定周波数の搬送波とは１９なる搬送波切換
回路に入力して、周波数指令が発する周波数Ｆと、あら
かじめ設定された周波数ｆとの関係がＦ≧ｆなるときは
、この搬送波切換回路１９は可変周波搬送波発振器１６
からのに＄なる周波数の搬送波を出力し、Ｆ＜ｆなると
きは、一定周波搬送波発振器１７からのｋｆなる一定周
波数の搬送波を出力する。この搬送波切換回路１９から
出力される搬送波は、変調回路２１において正弦波発生
回路１５から出力されるＦなる周波数の正弦波で正弦波
変調され、この変調回路２１から出力する正弦波変調さ
れたパルスはパルス増幅器２２で増幅されたのち、ベー
ス駆動回路２３に入力し、このベース駆動回路２３の出
力がトランジスタインバータ３を構成している各トラン
ジスタのベースに配分されて、所望する電圧と周波数の
交流を出力する。
数の搬送波と、一定周波搬送波発振器１７から出力され
るｋｆなる一定周波数の搬送波とは１９なる搬送波切換
回路に入力して、周波数指令が発する周波数Ｆと、あら
かじめ設定された周波数ｆとの関係がＦ≧ｆなるときは
、この搬送波切換回路１９は可変周波搬送波発振器１６
からのに＄なる周波数の搬送波を出力し、Ｆ＜ｆなると
きは、一定周波搬送波発振器１７からのｋｆなる一定周
波数の搬送波を出力する。この搬送波切換回路１９から
出力される搬送波は、変調回路２１において正弦波発生
回路１５から出力されるＦなる周波数の正弦波で正弦波
変調され、この変調回路２１から出力する正弦波変調さ
れたパルスはパルス増幅器２２で増幅されたのち、ベー
ス駆動回路２３に入力し、このベース駆動回路２３の出
力がトランジスタインバータ３を構成している各トラン
ジスタのベースに配分されて、所望する電圧と周波数の
交流を出力する。
いま仮りに誘導電動機４の基底回転速度に対応するイン
バータ３の出力周波数が６０ヘルツであるときに、あら
かじめ設定された周波数ｆが２０ヘルツであるとするな
らば、電動機４が２０ヘルあるからこの搬送波は指令周
波数と同期して変調されている。そして電動機４が２０
ヘルツを下廻る周波数で運転するとき、その搬送波は２
０にヘルツなる一定の周波数である。そのため電動機４
の運転周波数が低下しても搬送波の周波数は減少せずに
一定のままであるから、この搬送波による単位時間当り
の切合い数も減少しない。そのため低速においても電流
脈動の増加が抑制できて電動機４の出力トルクを安定に
維持できる。一方搬送波の周波数は２０にヘルツ一定で
あるために指令周波数とは同期していないが、正弦波発
生器１５から電気角で例えば３０度毎に同期信号を出し
て頻繁に強制同期させることによって高調波の発生を防
いでいる。
バータ３の出力周波数が６０ヘルツであるときに、あら
かじめ設定された周波数ｆが２０ヘルツであるとするな
らば、電動機４が２０ヘルあるからこの搬送波は指令周
波数と同期して変調されている。そして電動機４が２０
ヘルツを下廻る周波数で運転するとき、その搬送波は２
０にヘルツなる一定の周波数である。そのため電動機４
の運転周波数が低下しても搬送波の周波数は減少せずに
一定のままであるから、この搬送波による単位時間当り
の切合い数も減少しない。そのため低速においても電流
脈動の増加が抑制できて電動機４の出力トルクを安定に
維持できる。一方搬送波の周波数は２０にヘルツ一定で
あるために指令周波数とは同期していないが、正弦波発
生器１５から電気角で例えば３０度毎に同期信号を出し
て頻繁に強制同期させることによって高調波の発生を防
いでいる。
上述せる構成によって本発明は電動機の広い運転速度範
囲特に低速度運転の場合でも、電流脈動やトルク脈動が
極めて少なく安定した運転を可能にすることができるの
である。
囲特に低速度運転の場合でも、電流脈動やトルク脈動が
極めて少なく安定した運転を可能にすることができるの
である。
第１図は本発明の実施例を示す回路図である。
１：整流器、２：平滑コンデンサ、３：トランジスタイ
ンバータ、４：誘導電動機、１１：速度設定器、１２：
ソフトスタート回路、１３：関数発生器、１４：電圧−
周波数変換器、１５：正弦波発生器、１６：可変周波搬
送波発振器、１７：一定周波搬送波発振器、１８：同期
信号、１９：搬送波切換回路、２１：変調回路、２２：
パルス増幅器、２３：ベース駆動回路。
ンバータ、４：誘導電動機、１１：速度設定器、１２：
ソフトスタート回路、１３：関数発生器、１４：電圧−
周波数変換器、１５：正弦波発生器、１６：可変周波搬
送波発振器、１７：一定周波搬送波発振器、１８：同期
信号、１９：搬送波切換回路、２１：変調回路、２２：
パルス増幅器、２３：ベース駆動回路。
Claims (1)
- 直流電源に接続され、パルスを搬送波に使用して可変電
圧と可変周波数の交流を出力するインバータにおいて、
前記インバータの出力周波数があらかじめ設定された周
波数以上のとき、該インバータの搬送波周波数は出力周
波数の一定整数倍とし、前記インバータの出力周波数が
前記設定周波数未満のとき、該インバータの搬送波周波
数は該設定周波数に対応する搬送波周波数に一定し、か
つ出力周波数の１サイクル毎に複数回搬送波を出力周波
数に同期させることを特徴とするインバータの制御方式
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58073189A JPS59198881A (ja) | 1983-04-26 | 1983-04-26 | インバ−タの制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58073189A JPS59198881A (ja) | 1983-04-26 | 1983-04-26 | インバ−タの制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59198881A true JPS59198881A (ja) | 1984-11-10 |
Family
ID=13510941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58073189A Pending JPS59198881A (ja) | 1983-04-26 | 1983-04-26 | インバ−タの制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59198881A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH037694U (ja) * | 1989-06-08 | 1991-01-24 | ||
| FR2744301A1 (fr) * | 1996-01-30 | 1997-08-01 | Thomson Csf | Onduleur d'alimentation d'un moteur electrique de traction d'un vehicule |
-
1983
- 1983-04-26 JP JP58073189A patent/JPS59198881A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH037694U (ja) * | 1989-06-08 | 1991-01-24 | ||
| FR2744301A1 (fr) * | 1996-01-30 | 1997-08-01 | Thomson Csf | Onduleur d'alimentation d'un moteur electrique de traction d'un vehicule |
| EP0788220A1 (fr) * | 1996-01-30 | 1997-08-06 | Thomson-Csf | Onduleur d'alimentation d'un moteur électrique de traction d'un véhicule |
| US5852356A (en) * | 1996-01-30 | 1998-12-22 | Thomson-Csf | DC/AC inverter for power supply to an electrical motor for the traction of a vehicle |
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