JPS60190168A - Pulse number switching system of pwm inverter - Google Patents

Pulse number switching system of pwm inverter

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JPS60190168A
JPS60190168A JP59044377A JP4437784A JPS60190168A JP S60190168 A JPS60190168 A JP S60190168A JP 59044377 A JP59044377 A JP 59044377A JP 4437784 A JP4437784 A JP 4437784A JP S60190168 A JPS60190168 A JP S60190168A
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Masayuki Terajima
寺嶋 正之
Tadashi Ashikaga
足利 正
Masakatsu Nomura
昌克 野村
Makoto Igarashi
誠 五十嵐
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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    • 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
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Abstract

PURPOSE:To eliminate the variation in the torque at pulse number switching time by storing the phase difference of pulses between carrier signals for switching the number of pulses and calculating to correct the phase difference at the switching time. CONSTITUTION:A noninterference calculator 6a calculates the primary voltage of alpha-beta shaft, converts by coordinates converter 7 the primary voltage into polar coordinates data, and then inputs to a PWM waveform calculator 8. PWM pattern necessary to calculate in the calculator 8 is given by a pulse pattern generator 10 and a pattern data converter 11. The generator 10 is, for example, formed of an ROM to give a pattern data in response to the number of pulses. The converter 11 converts the pattern data in response to the angular frequency and outputs it. A gate circuit 9 obtains a PWM wave of actual each phase inverter in accordance with the data from the calculator 8, and controls ON or OFF of the switching element of the inverter 1 in accordance with the voltage.

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、PWM(バルヌ輻変調)インパークのパルス
数切換方式に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to a pulse number switching system for PWM (Barne Radiation Modulation) impark.

(従来技術と問題点) PWMインバータでは直流′L圧王分が発生しないよう
にするために正負のPWM波形を完全に等しくする同期
式が採用される。この同期式PWMインバータでは、正
弦波周期に対して搬送波を一定パルス数にするのが簡単
な制御になるが、この場合低周彼では低次高調波が壇太
し、高周波ではスイッチング周波数が商くなる欠点があ
る。そこで、従来から搬送波周波数を正弦波周波数(速
度)の増減に応じて切換えるというパルス数切換方式が
採用されている。このパルス数切換方式のPWMインバ
ータにおいて、パルス数切換時AKPWM阪形に角匿誤
差が生じて負荷電動機にトルク変動が生じることが本願
発明者等の研冗で明らかになった。このトルク変動は、
ベクトル制御特に1a動機の二次磁束と二次電流を互い
に非干渉に直間させる非干渉ベクトル制御のような精密
な制御では大きな問題になる。
(Prior Art and Problems) In a PWM inverter, a synchronous type is used in which the positive and negative PWM waveforms are completely equalized in order to prevent the occurrence of DC'L pressure component. In this synchronous PWM inverter, simple control is to make the carrier wave a constant number of pulses with respect to the sine wave period, but in this case, at low frequencies, the low-order harmonics are high, and at high frequencies, the switching frequency is There are some drawbacks. Therefore, conventionally, a pulse number switching method has been adopted in which the carrier wave frequency is switched according to an increase or decrease in the sine wave frequency (velocity). In this pulse number switching type PWM inverter, the inventors of the present invention have discovered through research that when the pulse number is switched, an angular correction error occurs in the AKPWM rectangular shape, causing torque fluctuations in the load motor. This torque fluctuation is
Vector control, especially precise control such as non-interfering vector control in which the secondary magnetic flux and secondary current of the 1a motor are brought into direct contact with each other without interfering with each other, poses a serious problem.

(発明の目的) 本発明の目的は、パルス数切換時のトルク変動を無くし
た切換方式を提供するにある。
(Object of the Invention) An object of the present invention is to provide a switching method that eliminates torque fluctuations when switching the number of pulses.

(発明の概要) 本発明は、パルス数切換えのために各搬送波信号間の各
パルスでの位相差を記憶しておき、切換時に位相差分を
補正した演′li、をすることを特徴とする。
(Summary of the Invention) The present invention is characterized in that in order to switch the number of pulses, the phase difference between each carrier signal at each pulse is stored, and at the time of switching, an operation is performed that corrects the phase difference. .

(実施例) 第1図は本発明の一実施例を示す非干渉ベクトル制御装
置のブロック図である。電圧形インバータ1の出力を一
次電圧とする訪導tjfilJm 2を可変速ベクトル
制御するのに、速度設定になる角周波数設定値ω−にパ
ルスピックアップ6及び周陳数−電圧変換器4から得る
寛動機速度検出化号ω。と全突合わせ、この偏差を比例
積分演算する速度制御増幅器5の出力を電動機2の二次
電流に相当する一次電流のβ軸成分11βとして得る。
(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram of a non-interference vector control device showing an embodiment of the present invention. In order to perform variable speed vector control on the inductor tjfilJm2 whose primary voltage is the output of the voltage source inverter 1, the angular frequency set value ω-, which becomes the speed setting, is controlled by the relaxation obtained from the pulse pickup 6 and the frequency-voltage converter 4. Motive speed detection signal ω. The output of the speed control amplifier 5 which performs a proportional integral calculation on this deviation is obtained as the β-axis component 11β of the primary current corresponding to the secondary current of the motor 2.

一方、′電動機2の二次磁束に相当する一次′@、流の
α軸成分lIa*が設定される。換言すれは電動機2を
一次電圧制御で速度制御するのに、該−次電圧に同期し
て回転するα、β軸を持つ二相電圧eIa+el/を設
定し、α軸を電動機二次磁束に定めると二次電流をβ軸
に一致させて電流−磁束を直交させ、この二相電圧eI
a+ ”Iβに対して′電動機の等価回路から一次電流
のα軸、β軸成分’I(X l ’Iβを設にすること
になる。そして、磁束設定に相当するα軸電流成分’l
a*を固定にしておき、電流に相当するβ軸電流i、/
を調整することで二次′電流と磁束を直交させながら速
度制御することになる。
On the other hand, the α-axis component lIa* of the primary flow corresponding to the secondary magnetic flux of the electric motor 2 is set. In other words, to control the speed of the electric motor 2 by primary voltage control, a two-phase voltage eIa+el/ having α and β axes rotating in synchronization with the negative voltage is set, and the α axis is determined as the motor secondary magnetic flux. By aligning the secondary current with the β-axis and making the current-magnetic flux orthogonal, this two-phase voltage eI
From the equivalent circuit of the motor, α-axis and β-axis components of the primary current are set for a + ``Iβ''. Then, the α-axis current component 'l corresponding to the magnetic flux setting is set.
With a* fixed, the β-axis current i, which corresponds to the current, /
By adjusting , the speed can be controlled while making the secondary current and magnetic flux orthogonal.

非干渉演算部6は、α軸−次電流設定値Lla*とβ軸
−次電流指令il/とに従ってα−β軸の一次電圧eI
cf r eIβを演算しかつ該演算に相互干渉分を無
くしだ非干渉演算をする。この演算式は次の式にされる
The non-interference calculation unit 6 calculates the α-β-axis primary voltage eI according to the α-axis-order current setting value Lla* and the β-axis-order current command il/.
cf r eIβ is calculated, and a non-interference calculation is performed to eliminate the mutual interference component. This arithmetic expression is expressed as follows.

ここで、r、は電動機一次抵抗、ω0は角周波数指令(
インバータ運転周波数)、L、は等価漏れインダクタン
ス、Llは一次インダクタンスである。
Here, r is the motor primary resistance, and ω0 is the angular frequency command (
(inverter operating frequency), L is the equivalent leakage inductance, and Ll is the primary inductance.

上式は、二次出来設定のためには電流1.βによる+L
、ωoi+β分の干渉があるため該干渉分をr1i□か
ら引算し、二次電流設定には′電流iIaによる一ωO
”tila分の干渉があるため該干渉分をr、i、βに
加えるという非干渉演算をすることを意味する。
The above formula requires a current of 1. +L due to β
, ωoi + β, so this interference is subtracted from r1i□, and the secondary current setting is set by
``Since there is an interference amount of tila, this means performing a non-interference calculation of adding the interference amount to r, i, and β.

座標変換部7は一次電圧ela * ej/から極座標
データに変換する。この変換は第2図に示す関係から次
式のようになる。
The coordinate conversion unit 7 converts the primary voltage ela*ej/ into polar coordinate data. This conversion is as shown in the following equation based on the relationship shown in FIG.

IEI = e(B” + 6.、” +++m (3
JPWM波形演算部8は電圧ベクトルtの極座標信号I
E1.φから三相固定軸の電圧e、、 eb、 ecに
相 □当する信号をPWM波形処理したデータとしてめ
る。なお、電圧e、、 eb、 ecと極座標信号との
関係は第2図から明らかなように、 となる。ここで、θ、はa用軸と電圧ベクレレ9のなす
角度であり、α−β軸は角周波数ω。で回転することか
ら定常状態ではθ、=ω。tとなる。しかし、トルク変
動又は震央で電圧eIcl+el/が変化すると位相φ
が変るため、この変化分がθ、に形管し、次式になる。
IEI = e(B" + 6.," +++m (3
The JPWM waveform calculation unit 8 calculates the polar coordinate signal I of the voltage vector t.
E1. From φ, the signals corresponding to the three-phase fixed axis voltages e, eb, and ec are treated as PWM waveform processed data. Incidentally, as is clear from FIG. 2, the relationship between the voltages e, eb, ec and the polar coordinate signal is as follows. Here, θ is the angle between the a axis and the voltage Bekulele 9, and the α-β axis is the angular frequency ω. Since it rotates at , in steady state θ, = ω. It becomes t. However, if the voltage eIcl+el/ changes at the torque fluctuation or the epicenter, the phase φ
Since , changes, this change is expressed as θ, resulting in the following equation.

θ、=ωot+ψ ・・・・・・(6)ψはディジタル
演算では1サンプル期間の位相変化量であり、ψ−φ。
θ,=ωot+ψ (6) ψ is the amount of phase change in one sample period in digital calculation, and is ψ−φ.

ld−φn、となる。ただし、φ。1゜は上記(4)式
での1サンプル前の位相であり、φnewは現サンプル
時の位相である。
ld-φn. However, φ. 1° is the phase one sample before in equation (4) above, and φnew is the phase at the time of the current sample.

ゲート回路9は、演算部8からのデータに従って実際の
各相インバータ寛圧e、、 eb、 ecのPWM波形
を得、この電圧に従ってインノく一夕1のスイッチ素子
をオン・オフ制御する。ノ(ルスノ(ターン発生部10
及びパターンデータ切換部11は後に詳細に説明するよ
うに演算部8での演算に必要なPWMバクーンデータを
与える。
The gate circuit 9 obtains the PWM waveforms of the actual inverter compensating voltages e, eb, and ec of each phase according to the data from the calculation unit 8, and instantly controls the switching elements on and off according to this voltage. No (Rusno (turn generation part 10)
The pattern data switching unit 11 provides PWM backing data necessary for calculation in the calculation unit 8, as will be explained in detail later.

これら各部6〜11は、ディジタル処理を行ない、ゲー
ト回路9を除いた各部を例えばマイクロコンピュータに
して必要な演x−eプログラムに従って行なうことがで
きる。このため、%Kf、 ls。*。
Each of these sections 6 to 11 performs digital processing, and each section except the gate circuit 9 can be implemented as a microcomputer, for example, in accordance with a necessary operation xe program. For this reason, %Kf, ls. *.

11β及び角周波数ω。の入力にはサンプリングとアナ
ログ−ディジタル変換したディジタル量として取込む。
11β and angular frequency ω. The input is taken in as a digital quantity that has been sampled and analog-to-digital converted.

すべり周波数演算回路12は出来電流設定信号11−と
二次電流指令11βとからすべり周波数ω8をめる。こ
の演算は次式(7) に従って行なわれる。ここで、τ、は二次インダクタン
スL2と二次抵抗r、の比Lt/ rzにされる。
The slip frequency calculation circuit 12 calculates the slip frequency ω8 from the output current setting signal 11- and the secondary current command 11β. This calculation is performed according to the following equation (7). Here, τ is the ratio Lt/rz of the secondary inductance L2 and the secondary resistance r.

この演′r4.回路12のすべり周波数ω8出力は加算
器16で変換器4の速度検出信号ω。出力と加算されて
角周波数ω。がめられる。なお、これら回路12.13
も含めて各部6〜11をディジタル処理する場合には変
換器4はカウンタ構成になるし増幅器5の演算もディジ
タル演算にし、4,5゜12側をマヌタ側マイクロコン
ピュータとしてシーケンス制御、故障診断などの処理を
させる。
This performance'r4. The slip frequency ω8 output of the circuit 12 is sent to the adder 16 as the speed detection signal ω of the converter 4. The angular frequency ω is summed with the output. I get criticized. In addition, these circuits 12.13
When processing each part 6 to 11 digitally, the converter 4 is configured as a counter, the operation of the amplifier 5 is also a digital operation, and the 4,5° 12 side is used as a microcomputer on the manuta side for sequence control, failure diagnosis, etc. have the process done.

次に、三相電圧信号e、、 eb、 ecg)演算処理
を各部8〜11を中心にして以下に詳細に説明する。
Next, the arithmetic processing of the three-phase voltage signals e, eb, ecg) will be explained in detail below, focusing on each section 8 to 11.

パルスパターン発生部10は基準制御率としての制御率
μ==1及び基準角周波数9でかつ正弦波に同期したP
WM波形パルスパターンデータθnを搬送波パルス数P
(正弦波半周期間ンに応じて発生する。このパターン発
生部10は例えばROIVIで構成され、パルス数Pに
応じたパターンデータをデータテーブルとしてその読出
しをするように構成される。パターンデータ切換部11
は角周波数指令ω。に応じてパターンデータθn?切換
えて取出す。このパターンデータ切換えは角周波数指令
ω0の高低に応じて適当なパルス数Pi設定するための
ものである。PWM波形演典部8は切換部11全通して
4見られるパターンデータθnを制御率μ及びω。に応
じて調整し、この調整したデータUア(−μ・θn)を
PWM波形形成のためのデータとして出力する。ここで
、制御率μは電圧IE+のデータとインバータ1の直流
電圧Edcを用いて次式で単位化する。
The pulse pattern generator 10 has a control rate μ==1 as a reference control rate, a reference angular frequency of 9, and P synchronized with a sine wave.
WM waveform pulse pattern data θn is the carrier wave pulse number P
(Generated in accordance with the sine wave half cycle period. This pattern generating section 10 is composed of, for example, an ROIVI, and is configured to read pattern data according to the number of pulses P as a data table.Pattern data switching section 11
is the angular frequency command ω. The pattern data θn? Switch and take out. This pattern data switching is for setting an appropriate number of pulses Pi depending on the level of the angular frequency command ω0. The PWM waveform encyclopedia section 8 converts the pattern data θn seen throughout the switching section 11 into control rates μ and ω. The adjusted data Ua(-μ·θn) is output as data for forming a PWM waveform. Here, the control rate μ is unitized using the data of the voltage IE+ and the DC voltage Edc of the inverter 1 using the following formula.

E。E.

had/。 ゛曲″4“2 パルスパターン発生部10における正弦e パルスパタ
ーン及びその演側−によるPWM波形データの抽出につ
いては、第3図によって説明する。第3図は搬送波パル
ス数P=9の場合を示し、同図(匈に示すように基準角
周波数ωBの正弦波SINωBtの半周期に正負9個の
搬送波としての三角波Cを同期させたPWM波形は同図
(bJに示すようになる。
had/. 4.2 Extraction of PWM waveform data based on the sine e pulse pattern and its performance side in the pulse pattern generating section 10 will be explained with reference to FIG. Figure 3 shows the case where the number of carrier wave pulses P = 9. is as shown in the same figure (bJ).

このPWM波形のパルスパターンデータとして三角波C
l7)零点P、〜PI8から正弦波と三角vCの父点ま
での角度on(n=x〜2P)を数値として記憶してお
く。この角度θ。は搬送波パルス数P毎にグループ分け
して大々テーブル化しておく。ここで、パルス数Pとし
ては完全同期式等パルス正弦波PWM方式とするために
p=5m+3(m=0.1゜2・・・、k)としてKa
lMのものとする。
Triangular wave C is the pulse pattern data of this PWM waveform.
l7) Store the angle on (n=x~2P) from zero point P, ~PI8 to the father point of the sine wave and triangle vC as a numerical value. This angle θ. are divided into groups according to the number P of carrier wave pulses and made into a large table. Here, the number of pulses P is set as p=5m+3 (m=0.1°2...,k) in order to use a fully synchronous equal-pulse sine wave PWM method.
Let it be IM.

上記パターンデータθ。は実際に必要な・9ターンと異
なり、制御率μ及び三角波Cの頂点を起点とした角度T
θよとは異なるが、これは次の計算によってめられる。
The above pattern data θ. is different from the actually required 9 turns, and the control rate μ and the angle T starting from the apex of the triangular wave C
Although it is different from θ, this can be determined by the following calculation.

制御率μによる角度θ。の変化は該制御率μにほぼ比例
する角度θ工としてめられる。
Angle θ due to control rate μ. The change in is regarded as the angle θ which is approximately proportional to the control rate μ.

θ =μ・θ ・・・・・・(9) そして、Taxは三角波Cの周期θアとすると、次の表
中の式からめられる。
θ = μ·θ (9) If Tax is the period θa of the triangular wave C, it can be determined from the formula in the following table.

また、第3図から三角波の傾斜が正の場合に角度Tax
区間はハイレベル、傾斜が負の場合にはTθ工区間がロ
ーレベルになると規定することで実際のPWM波形のパ
ターンデータを得ることができる。
Also, from Figure 3, when the slope of the triangular wave is positive, the angle Tax
Actual PWM waveform pattern data can be obtained by specifying that the section is at a high level, and when the slope is negative, the Tθ section is at a low level.

従って、制御率μ=1のパターンデータθ。ヲ各パルス
Pの種類別にデータテーブル化しておき、切換部11に
よって角周彼数ω0に応じたパルス数Pのデータθn(
i−選択し、演算部8によって制御率μに対する前記(
9)式の演算及び前記衣に従った角度T11xへの変換
演′J4.(TIlxのハイレベルとローレベルの区別
も含める)及びω。による実時間データへの変換によっ
て実際のPWM波形形成のためのパターンデータを得る
ことができる。ω。による実時間データへtxの変換は
角反データTθ、に対して1 籠=’l’a!−面・頁 ・・・・・・(10)の演算
でめられる。
Therefore, pattern data θ with control rate μ=1. A data table is created for each type of pulse P, and the data θn(
i- is selected, and the arithmetic unit 8 calculates the above (
9) Calculation of equation and conversion to angle T11x according to the above equation 'J4. (including the distinction between high level and low level of TIlx) and ω. By converting the data into real-time data, pattern data for forming an actual PWM waveform can be obtained. ω. The conversion of tx to real-time data by is 1 for the angle anti-data Tθ, cage = 'l'a! -Side/Page: Determined by the calculation in (10).

なお、上述までは1相分のみのパターンデータについて
示すが、上記データをC相のものθX&とすると、b相
、C相のデータθxb e θ工。は夫々が120°遅
れた位相にあることから、θ0について120゜労連れ
た点のデータをピックアップすることでめられるし、C
相は θXe”(θX、 十θ工、 ン ・・・・・・ (1
1)からめることもできる。
In addition, although the pattern data for only one phase has been shown above, if the above data is for C phase θX&, data for b phase and C phase is θxb e θworking. Since they are in phase delayed by 120°, it can be determined by picking up data at a point delayed by 120° with respect to θ0, and C
The phase is θXe” (θX,
1) It can also be intertwined.

次に、ゲート回路9は第4図に示す構成にされる。同図
は演算部8としてのマイクロコンピュータ8Aとのバス
結合構成で示す。プログラマブルタイマ21はカウンタ
タイマT□と単安定マルチバイブレータTltで構成さ
れ、タイマTIIにはハ/X、8Bを介して三角波Cの
周期OTの172に相当する数値ν2がプリセットされ
、この数値をクロックCLKの周期を持ってカウントダ
ウンすることで三角波 □Cの半同期τ72毎に1発の
パルス出力を得1このパルスをクロックCLKを持って
同期した入力とするマルチバイブレータ’I’+tに三
角波Cの半周期毎のタイミング信号tIIを得る。この
タイミング信号tllは三角波Cの正負頂点のタイミン
グに合わされる。
Next, the gate circuit 9 is configured as shown in FIG. The figure shows a bus-coupled configuration with a microcomputer 8A as the calculation section 8. The programmable timer 21 is composed of a counter timer T□ and a monostable multivibrator Tlt, and a value ν2 corresponding to 172 of the period OT of the triangular wave C is preset to the timer TII via H/X and 8B, and this value is clocked. By counting down with the period of CLK, one pulse output is obtained every half synchronization τ72 of the triangular wave C. 1 This pulse is input to the multivibrator 'I' + t which is synchronized with the clock CLK. A timing signal tII is obtained every half cycle. This timing signal tll is matched with the timing of the positive and negative vertices of the triangular wave C.

三角波傾斜状態ラッチ回路22は2つのD型フリソゲ7
0ツブFF、 、 FF、の縦続接続にされ、フリップ
フロップFF、にはコンピュータ8Aから三角波の傾斜
状態データD。(傾斜が正のとき“1”。
The triangular wave slope state latch circuit 22 consists of two D-type frisodes 7.
The flip-flop FF receives triangular wave slope state data D from the computer 8A. (“1” when the slope is positive.

負のとき”0″)が書込み指令WRによって与えられ、
フリップフロップFF、にはFF、のQ出力がタイ12
1のタイミング信号tl!で取込まれる。従って、ラッ
チ回路22の出力D1.は三角波Cの傾斜上期間と負期
間を・・イレベルとローレベルに対応づけた毎号になる
When negative, “0”) is given by write command WR,
The Q output of the flip-flop FF is tied 12.
1 timing signal tl! is taken in. Therefore, the output D1. of the latch circuit 22. Each issue corresponds to the upward and negative periods of the triangular wave C to the high and low levels.

プログラマブルタイマ26は各相B、b、cに対応づけ
たカウンタタイマTI3 + T14 + T15 (
データラッチを含む)を有し、コンピュータ8Aから各
相毎に三角波頂点からの角度TOxに相当するデータt
x(前述の(用式)がプリセットされる。このプリセッ
トは予めコンピュータからデータラッチに与えるデータ
をタイミング信号tllでカウンタに移すことで行なわ
れ、該プリセット値t、c−1クロックCLKで計数す
る期間だけ論理”1″の出力を得る。従って、プログラ
マブルタイマ26は、三角波の頂点から正弦波との交点
までの時間幅の18号T、、 Tb、 Tc’に各相に
ついて出力する。
The programmable timer 26 has counter timers TI3 + T14 + T15 (
data t corresponding to the angle TOx from the apex of the triangular wave for each phase from the computer 8A.
x (the above-mentioned (formula) is preset. This presetting is performed by transferring the data given from the computer to the data latch to the counter using the timing signal tll, and the preset value t is counted using the c-1 clock CLK. The programmable timer 26 outputs logic "1" for only the period. Therefore, the programmable timer 26 outputs for each phase to No. 18 T, , Tb, and Tc' of the time width from the apex of the triangular wave to the intersection with the sine wave.

これまでの制御手段とコンピュータ8Aとのデータ授受
はタイミング信号tllをコンピュタ8Aへの割込み信
号lNTR0として与えることで実行される。
The conventional data exchange between the control means and the computer 8A is executed by applying the timing signal tll to the computer 8A as the interrupt signal 1NTR0.

ロジック部24はラッチ回路22の出力D1.とタイマ
26の出力T、、 i’6. Tcから各相a、b、c
のPWM波形e、、eb、ecヲ形成する。例えばa相
についてはタイマ26の出力T8とラッチ回路22の出
力り、2との論理積をゲートG、で取ることで傾斜上期
間で三角波頂点から正弦波との交点までの幅を持つ信号
E、+を得、インバータG2に得る出力Taの反転信号
と出力D□との論理積をゲートG、で取ることで傾斜負
期間で三角波頂点から正弦波との交点までの幅を持つ信
号E、−を得、これら両信号Ea+とEa−の論理和を
ゲートG4で取ることでa相PWM波形eat−得る。
The logic section 24 receives the output D1. of the latch circuit 22. and the output T of the timer 26, i'6. From Tc to each phase a, b, c
PWM waveforms e, , eb, and ec are formed. For example, for the a phase, by taking the AND of the output T8 of the timer 26 and the output 2 of the latch circuit 22 at the gate G, a signal E having a width from the top of the triangular wave to the intersection with the sine wave in the upward slope period is obtained. , + is obtained, and by taking the AND of the inverted signal of the output Ta obtained from the inverter G2 and the output D□ at the gate G, a signal E, which has a width from the peak of the triangular wave to the intersection with the sine wave in the slope negative period, is obtained. - is obtained, and the a-phase PWM waveform eat- is obtained by taking the logical sum of both signals Ea+ and Ea- at gate G4.

またゲートG、によってeaの反転信号ζを得る。Furthermore, an inverted signal ζ of ea is obtained by gate G.

以上のとおり、ゲート回路9には三角波の半周期ν2毎
に各和実時間デークTXk与えることで各相a、b、c
のPWM波形の電圧信号ea、eb、ecを得ることが
でき、信号e@+ eb+ ecのエンベロープ周阪数
(インバータ運転周波数)f。はになる。
As described above, by giving each sum real time data TXk to the gate circuit 9 every half period ν2 of the triangular wave, each phase a, b, c
The voltage signals ea, eb, and ec of the PWM waveform can be obtained, and the envelope frequency (inverter operating frequency) f of the signal e@+eb+ec. It becomes.

そして、パターンデータθ。の呼出しをP=9ではθ1
.θ7.U、・・・θ1.の順にするときを電動戦2の
正相回転方向とすると、該呼出しを逆に018.θ、7
・・・θ7.θl + ”1gとすることで電動機2を
逆相回転させることができる。従って電動機の正逆回転
切換えは演算部8におけるデータθ□の呼出し方向を切
換えることで容易に実現される。
And pattern data θ. For P=9, the call of θ1
.. θ7. U,...θ1. If we assume that the order of 018. is the positive phase rotation direction of electric warfare 2, then the call is reversed to 018. θ, 7
...θ7. By setting θl + "1g, the electric motor 2 can be rotated in the opposite phase. Therefore, switching between forward and reverse rotation of the electric motor can be easily realized by switching the reading direction of the data θ□ in the arithmetic unit 8.

次に、演算部8における周波数ω。変更に伴う搬送波パ
ルス数Pの切換えについてデータ0nの呼出し処理を説
明する。パルス数Pの切換えに際し、切換前の呼出し番
号nに対して切換後の番号を同じ番号n又はn±1とす
ると切換前後のパルス数Pが変っていることから電圧1
3号ea、 eb、 e、に大きな位相変化及びパルス
幅変化が現われ、これによってトルク変動が発生する。
Next, the frequency ω in the calculation unit 8. The process of calling data On regarding switching of the number of carrier wave pulses P due to the change will be explained. When switching the number of pulses P, if the number after switching is the same number n or n±1 for the calling number n before switching, the number of pulses P before and after switching is different, so the voltage 1
A large phase change and pulse width change appear in No. 3 ea, eb, and e, which causes torque fluctuation.

そこで、呼出し番号nとして正弦波に対する切換前後の
搬送波の位相が近いものをめることで位相変化を少なく
することが考えられる。これは次式で決定される。
Therefore, it is possible to reduce the phase change by selecting a call number n that has carrier waves close in phase before and after switching to the sine wave. This is determined by the following formula.

ここで、p newは切換後のパルス数、Po1dは切
換前のパルス数、nneWはパルス数pnewでの呼出
し番号、” oldはパルス数Po1dでの呼出し番号
である。例えばP=15からP=9に切換える場合、夫
々の三角波の呼出し番号P+ −Ra 、(P+ ) 
〜(Pso )と正弦波の関係を第5図に示すように、
切換前のn=5とすると上記(13)式からnnew 
”’ 3となり、P=15の5番目の位相(正弦波に対
する)はP=9の3番目の位相に最も近い番号になる。
Here, p new is the number of pulses after switching, Po1d is the number of pulses before switching, nneW is the calling number at the number of pulses pnew, and "old" is the calling number at the number of pulses Po1d. For example, from P=15 to P= 9, each triangular wave calling number P+ -Ra, (P+)
The relationship between ~(Pso) and the sine wave is shown in Figure 5,
If n=5 before switching, then from the above equation (13), nnew
3, and the fifth phase (for the sine wave) at P=15 will be the closest number to the third phase at P=9.

この例ではnnffwが整数になるが、上記(13)式
に端数が出る叶出し番号での切換え時には位相差が現わ
れ、この位相差が遅れる方向にあると電動機には制動ト
ルクになって速度が下り、進み位相にあると加速トルク
になってオーバシュートを伴う速度制御になる。
In this example, nnffw is an integer, but a phase difference will appear when switching with a leaf number that is a fraction in equation (13) above, and if this phase difference is in the direction of delay, it will become a braking torque on the electric motor and the speed will increase. If it is in the descending or leading phase, it becomes an accelerating torque, resulting in speed control with overshoot.

但し、電動機のGD”が太きければ多少の位相差は問題
ないが、ベクトル制御で正確なトルク制御の必要な用途
には適さないことになる。
However, if the motor has a large GD", a slight phase difference will not be a problem, but it will not be suitable for applications that require accurate torque control using vector control.

このようなことから、本発明では位相差零になるパルス
数切換方法を提案するものである。これを以下に説明す
る。
For this reason, the present invention proposes a pulse number switching method that makes the phase difference zero. This will be explained below.

前述の(13)式によるnの設定で机われる位相差分Δ
X、の補正のために、タイマ21のセット値愁(0T/
2)及びタイマ26のセット値TX(T、りを切換時最
初の1回のみ611分だけ補正してセットする。この△
Xpの算出は、演算によってめることができるが、呼出
し番号nが決まれば一義的に決定されるため、パターン
データθ。に付属のデータとして予め付加しておくこと
でデータθ。の呼出し時に同時に読出すことができる。
The phase difference Δ determined by the setting of n according to the above equation (13)
In order to correct X, the set value of timer 21 (0T/
2) and the set value TX (T, RI) of the timer 26 is corrected and set by 611 minutes only once at the time of switching.
Calculation of Xp can be determined by calculation, but since it is uniquely determined once the call number n is determined, the pattern data θ. Data θ can be added in advance as attached data to . can be read simultaneously when calling.

第6図は△Xpの補正による切換状態を示し、P=9と
P=15間のパルス数切換えにP−15の頂点aからP
=9の頂点すまでの差分△Xpを頂点すでのタイマセッ
ト値を補正することで位相差を無くしたPWM波形を得
ることができる。このときのタイマ21.23のセット
時間は次式のようになる。
Fig. 6 shows the switching state by correcting △Xp, and when switching the number of pulses between P=9 and P=15,
By correcting the timer set value already at the apex by the difference ΔXp up to the apex of =9, a PWM waveform with no phase difference can be obtained. The set time of the timers 21 and 23 at this time is as shown in the following equation.

ま1ヒ、演算部8を中心とする制御フローはマイクロコ
ンピューク構成では第7図に示すようになる。
Also, the control flow centered on the arithmetic unit 8 in the microcomputer configuration is as shown in FIG.

なお、実施例では非干渉ベクトル制御装置で説明するが
、本発明は通常のPWMインバータに適用して同等の作
用効果を得ることができるのは勿論である。
Although the embodiments will be described using a non-interfering vector control device, it goes without saying that the present invention can be applied to a normal PWM inverter to obtain the same effects.

(光切の効果) 以上のとおり、本発明によれば、搬送波パルス数切換え
に両搬送波の位相差分Δxpk補正するため、パルス数
切換えによる位相変化を無くしてトルクショックのない
広範囲の高精匿可変速PWM制御が可■ヒとなる。特に
、両搬送波パルスの位相−故点を待つことなく位相不一
致のタイミングで直ちに切換え可能となり、低速運転時
にも位相変化のない迅速なパルス数切換えが可能となる
。構成上はパターンデータに位相差分△X、のデータを
付加しておき、演算処理に該データ△X、を使って切換
える処理を追加するのみで済む。
(Effect of optical cutting) As described above, according to the present invention, since the phase difference Δxpk between both carrier waves is corrected when switching the number of carrier wave pulses, the phase change caused by switching the number of pulses is eliminated, and high precision imaging over a wide range without torque shock is possible. Shift PWM control becomes possible. In particular, switching can be performed immediately at the timing of phase mismatch without waiting for the phase-failure point of both carrier wave pulses, and rapid switching of the number of pulses without phase change is possible even during low-speed operation. In terms of configuration, it is only necessary to add the data of the phase difference ΔX to the pattern data and add processing for switching using the data ΔX to the arithmetic processing.

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

第1図は本発明の一実施例を示す非干渉ベクトル制御装
置を示すブロック図、第2図は第1図における極座標変
換処理を説明するためのベクトル図、第3図は本開明に
おけるパルスパターンデータを示す図、第4図は第1図
におけるゲート回路9の回路図、第5図及び第6図はパ
ルス数切換えの動作説明のための波形図、第7図は演算
部8を中心とする制御フローチャートである。 1・・・電圧形インバータ、2・・・誘導電動機、6・
・・パルスピックアップ、6・・・非干渉演算部、7・
・・座標変換部、8・・・PWM波形演算部、9・・・
ゲート回路、10・・・パルスパターン発生部、11・
・・パターンデータ切換部。
FIG. 1 is a block diagram showing a non-interfering vector control device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a vector diagram for explaining polar coordinate conversion processing in FIG. 1, and FIG. 3 is a pulse pattern according to the present invention. 4 is a circuit diagram of the gate circuit 9 in FIG. 1, FIGS. 5 and 6 are waveform diagrams for explaining the operation of switching the number of pulses, and FIG. 7 is a diagram showing the operation section 8. FIG. 1... Voltage type inverter, 2... Induction motor, 6...
...Pulse pickup, 6...Non-interference calculation section, 7.
...Coordinate transformation section, 8...PWM waveform calculation section, 9...
Gate circuit, 10... Pulse pattern generation section, 11.
...Pattern data switching section.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 角周波数指令に応じて搬送波パルス数を切換えて正弦波
PWM波形のインバータ電圧信号を得るPWMインバー
タの制御装置において、搬送波パルス数の切換時の最初
の1つのl)WM彼形演真に両搬送波の位相差分を補正
して切換えることを待機とするPWMインバータのパル
ス数切換方式。
In a PWM inverter control device that obtains an inverter voltage signal with a sinusoidal PWM waveform by switching the number of carrier wave pulses in accordance with an angular frequency command, both carrier waves are added to the first l) WM hexagonal signal when changing the number of carrier wave pulses. A PWM inverter pulse number switching method that waits for switching after correcting the phase difference.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0742108U (en) * 1991-10-14 1995-07-21 北光電子株式会社 Noise prevention element

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57132772A (en) * 1981-02-05 1982-08-17 Hitachi Ltd Pulse switching controlling method for pulse width modulation type inverter

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