JPS605782A - インバ−タ装置 - Google Patents

インバ−タ装置

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JPS605782A
JPS605782A JP58110882A JP11088283A JPS605782A JP S605782 A JPS605782 A JP S605782A JP 58110882 A JP58110882 A JP 58110882A JP 11088283 A JP11088283 A JP 11088283A JP S605782 A JPS605782 A JP S605782A
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村崎 繁
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元信 服部
Akira Ishibashi
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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
    • H02M7/53Conversion 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 using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion 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 using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387Conversion 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 using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871Conversion 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 using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
    • H02M7/53873Conversion 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 using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current with digital control

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】 C発明の利用分野〕 7 本発明はインバータ装置、特にデジタル制御を行なうイ
ンバータ装置の運転特性の改良に関するものである。
〔発明の背景〕
直流より交流出力を得るインバータ装置においては、イ
ンバータ装置の回路構成を簡単にし、し力)も各種の制
御特性を得るために、デジタル制御化が進められ、てい
る。しかし、制御回路のデジタル化に当たっては、コス
トとの絡みから内部処理のビット長を安易に増すことが
できない問題がある。すなわち、内部処理のビット長が
制限されると、ビット長で定まる分解能で各制御信号が
変化することになるため、連続して増減する目標値を定
めたにもかかわらず、実際のインバータ装置の出力電圧
あるいは出力周波数は段階的に変化することになる。こ
の段階的な出力電圧あるいは出カ苛波数の変化は、イン
バータ装置、あるいはこn。
で接続した電動機より発生する騒音の段階(階調)内な
変化として端的に表われ、このような段階的τ音の変化
は連続して変化するものに比べ、概しC耳ざわりであす
、不快感を与えるものである。
r発明の目的〕 そこで本発明は、デジタル制御を行なうインバータ装置
において、内部処理のビット長を増すこきなく、耳ぎわ
すな騒音の発生を防止しようとするものである。
〔発明の概要〕
すなわち本発明は、直流より交流出力を得る周波数変換
装置を備えるものにおいて、周波数変換装置の出力電圧
あるいは出力周波数などの発振条件に関する指命値の変
更を、デジタル制御系の分解能に沿って段階的に行なう
とき、変更前後の指令値を複数回繰返して出力する周波
数変換装置の発振指命手段を備え、耳ざわりな騒音の発
生を抑えたインバータ装置を提供するものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一つの実施例を第1図〜第4図によって
説明する。第」図は実施例のインノ<−タ装置の基本構
成を説明するためのブロック図であり、1は三相交流電
源R,,S、Tより直流電力を得るためのコンバータ部
、2は平滑コンデンサ3を介して入プルた直流電力を再
び交流電力に変換する周波数変換装置(以下単にインバ
ータ部と言う)、4は直流′電力の供給回路中に組み込
んだ電流検出用の抵抗、5は平滑コンデンサ3の過電圧
を検出する過電圧検出回路、6は直流電力の供給回路の
過電流を検出する過電流検出回路である。
7はインバータ装置の運転速度(出力周波数)を設定す
るための速度設定器、8は速度設定器7により定めたス
テップ状の目標値が電動機あるいはこn、に連結した負
荷装置の慣性量に応じてゆるやかに増・減−惟るよう調
整を行なう加減速時間調整同格である。9,10.11
は過電圧検出信号、過電流検出信号、運転速度の目標値
などを内部のテータバス12に受け渡すためのA/D変
換器である。13はメモリ14内にあらかじめ記憶した
プログラムにしたがって各種演算処理を行なう中央演算
処理装置(以下CPUと言う)である。
15.16.17はそれぞれ搬送波作成回路、レベル決
定回路、パルス幅変調信号合成回路であり、信号の処理
形態を説明する上で便宜的に書き出したものであるが、
実際はメモリ14内に記憶したプログラムに従いCPU
13によって各種処理された変数データとしてメモリ1
4内に形成されるものである。すなわち、搬送波作成回
路15(正確には搬送波作成プログラム)では、A/D
変換器11より取り込んだ目標値に応じた繰返し周期の
疑似三角波(階段状三角波)の瞬時値データを算出する
。レベル決定回路16(正確にはレベル決定プログラム
)では、あらかじめメモI+ 14内に記憶した電圧−
周波数テーブル(以下■−Fチーフルと言う)にA/D
変換器11を通して取り込んだ目標値を対応させて電圧
値を読み出し、目標値に対応する周期、および読み出し
た電圧値に対応′?1″る振幅の疑似正弦波(階段状正
弦波)の瞬時値データを算出する。パルス幅変調信号合
成回路(パルス幅変調信号合成プログラム)では、搬送
波作成回路15とレベル決定回路16で算出した瞬時値
を入力し、レベル決定回路】6の瞬時値より搬送波作成
回路15の瞬時値が小さな値を示すときインバータ部2
を構成′電る、例えばトランジスターのベース信号を算
出する。なお、図中には一相半波分の信号波形のみを示
したが、これは勿論、三相全渡分、すなわち6種類の信
号を作成してゆくものである。18はパルス幅変調信号
合成回路17の算出結果を読み出してインバータ部2を
構成するトランジスタ群のベース信号に増幅するベース
駆動回路である。なお、過電流検出回路6より直接ベー
ス駆動回路18に加わるように構成してあり、過電流が
検出さ稍、たききはCPU13の処理を待たず、ただち
にベース信号の出力を中止するよう構成している。
さて、このようにインバータ部2の発振指命手段19を
プログラム的に構成するもの、あるいは、この部分をカ
スタムLSIで構成するもの、さらには他のアナログ回
路で構成するものはすでに公知である。
すなわち、本実施例ではさらに次のように構成したこさ
に特徴がある。これを第4図によって説明すると、目標
値が制御系の最小分解能を越えたとき(A/D変換器1
1の出力信号の変化が識別できたとき)新しい指令値と
古い指令値を短時間の内に数回繰り返して出力し、これ
の後に新しい指令値を連続して出力するものである。こ
のような制御特性を得るため、実施例では第2図に示す
ようなプログラムがメモリ14内に用意され、また、第
3図に示すような変数データエリアがメモII 14内
に確保され、ている。これを詳しく説明すると、第2図
に示すフローのプログラムが一定時間毎に(時分割的に
)実行され、ますA、/D変換器11を介して運転速度
の目標値が読み込まれる。
このサンプリングさn、た目標値は第3図に示す例えば
DD01番地に記憶される。この目標値は現在出力され
ている運転指令値の基準きなる現指令値(DDO3番地
に記憶されている指令速度、あるいは発振周波数と対応
する値)と比較される。
この比較結果、両者が等しけ右、ば(目標値の変化がA
/D変換器11の最小分解能に達していない)変速操作
は行なわわない。両者の大小判断により、目標値が増加
しているのであわばDDO6番地の加速フラグがセット
される。逆に目標値が減少しているのであればDDO7
番地の減速フラグがセットされる。さらに、両者の差の
大きさが比較され、この差が現指命値をIBi を分イ
ンクリメントあるいはデクリメントすることlこより対
処できる大きさの範囲であれば、処理フローは図中a側
1こ流れる。処理フローがa側に原石、た後、DDO8
番地の振動フラグを参照し、このフラグがセットされ゛
ていなければ、次のステップで加速フラグ、および減速
フラグを参照し、加速フラグがセットされ、ている場合
はDDO3番地の現指令値が1回インクリメントされ、
このインクリメントされた値がDDO5番地の運転指令
値(指命速度あるいはインバータ部2の発振周波数と対
応する値)と1、て更新配憶される。逆に減速フラグが
セットされている場合はDDO:’(番地の現指令値が
1回デクリメントさJり5、このデクリメントされた値
がDI)05番地の運転指令値として記憶される。運転
指令値が更新された後、DD08番地の振動フラグがセ
ットされ、また、1)D09番地のカウンタが1回イン
クリメントされる。この後、振動タイマ処理により第4
図上Δtの持ち時間(更新後の運転指令値が連続して出
力される時間)が実行され、DI)09番地のカウンタ
内容が参照される。
カウンタ内容の参照により、撮動回数が不充分(実施例
では4回未満)である場合には図中すに沿った処理フロ
ーが実行される。DDO3番地の現指令値は更新されて
いないために、処理フローは再びa側に原石1、再度振
動フラグが参照される。
すると、振動フラグはセットされているため、処理フロ
ーはさらにC側に流れ、DD03番地の現指令値が再び
DDO5番地の運転指命値として更新される。すなわち
、運転指令値は前回の更新前の旧運転指令値Iこ戻る。
この後、DDQ8番地の振動フラグをリセットし、すで
に説明した処理フローを繰返す。このような処理が4回
繰返されるさ、処理フローはd側に流第11、DD06
番地の加速フラグ、およびDD07番地の減速フラグが
参照され、加速フラグがセットされている場合にはDD
03番地の現指令値が1回インクリメントされ、このイ
ンク11メントされた値が新たな現指令値として更新さ
t7る。逆に、減速フラグがセットされ7ている場合に
はDDO3番地の現指令値が1回デクリメントされ、こ
のデク11メントされた値が、新たな現指令値として同
番地に更新される。
現指令値更新の後は、DDO9番地のカウンタが0クリ
アさね2、また、DDO6番地、DDO7番地の両フラ
グがリセットされ、再度前記処理が続けられる。
目標値と現指令値を比較し、この差が大きい、すなわち
、第4図中にfで示すように目標値の変化量が大きく、
すでに説明したような処理を続けたのでは目標値の変化
に追従できないと判断さゎた場合lこは、処理フローe
側を実行し、DD03番地の現指令値さ1)DO5番地
の運転指令値る直ちに、更新するようにする。この場合
はサンプリングし、た目標値をそのままDDo3番地、
DI)Q5番地に記憶するようにしても良いが、これで
は加減速によるショックが大きくなると思われる場合は
、DD03番地の現指令値をDD06番地の加速フラグ
、DDQ7番地の減速フラグを参照し、2回インクリメ
ントあるいはデクリメント、さらには数回インクリメン
トあるいはデクリメントした値を新たな現指命値および
運転指命値として更新する。DDo・3番地、DD05
番地の両指令値を更新した後は、D’DQ5番地、DD
o7番地。
DDO8番地の各フラグをリセットすると共に、DDO
9番地のカウンタを0クリアし、すでに説明した処理を
続けるものである。
すなわち、第2図で説明した処理フロー(サブプログラ
ム)を実行しながら、別のサブプログラムでDDO:(
番地、DDO5番地の指令値(周波数)に対応する指令
値(電圧)をメモリ14に記憶したV−Fテーブルより
読み出してそわ、ぞれDDO2番地、、DD04番地に
記憶する。さらに別のサブプログラムによりDD04番
地の運転指令値と電圧)、DD05番地の運転指令値(
周波数)を読み出し、この両指命値を基に、すでに第1
図中で説明した搬送波作成プログラム、レベル決定プロ
クラム、パルス幅変調信号合成プログラムを実行するこ
とにより、第4図に示すような運転特性を持つインバー
タ装置を構成することができる。
このように、実施例においては、周波数変換装置(イン
バータ部)の発振条件に関する指命値の変更を行なうと
き、新指令値と旧指命値を複数回繰返して出力すること
により、明確な階調前(段階的な騒音の変化)の発生を
防ぐことができる。
したがって、実施例のインバータ装置は不快感を周囲に
与えることなく運転できるものである。
さて、すでに説明した実施例では周波数および電圧に関
する両運転指令値を同時に振動させてゆく例について説
明したが、これは両運転指令値が交互に振動するよう構
成することもできる。また、第5図に示すように、指令
値の変更操作が進むに従い、変更後の指令値を出力する
期間t1をしたいに長く、また、変更前の指令値を出力
する期間t2をしだいに短くするよう構成することも可
能である。このようにするためには、すでに説明したカ
ウンタの内容と振動タイマの設定時間不記憶するテーブ
ルを設け、カウンタ内容により振動タイマの設定時間を
更新し、てゆくことが考えられる。
このような実施例によれば、さらになめらかなインバー
タ装置の加減速操作を行なうことができるものである。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように本発明は直流より交流出
力を得る周波数変換装置を備えるものにおいて、周波数
変換装置の発振条件に関する指令値の変更を段階的に行
なうとき、変更前後の指令値を複数回繰返して出力する
周波数変換装置の発振指命手段を備えることにより、な
めらかなインバータ装置の加減速操作を行なうことがで
きるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一つの実施例の構成を説明するための
ブロック図、第2図は実施例の動作を説明するためのフ
ローチャート、第3図は実施例装置のメモリマツプの一
部を示す図、第4図は実施例の制御特性を示すための図
、第5図は他の実施例の制御特性を説明するための図で
ある。 2・周波数変換装置、19・・・発振指令手段、DDo
2・DDo3・・変更前の指命値、DDo4・DDo5
・・・変更後の指命値、代理人 弁理士高 橋 明 夫 第 1 図 揶2図 第 3 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 直流より交流出力を得る周波数変換装置を備え、
    前記周波数変換装置の発振条件に関する指令値の変更を
    段階的に行なうものにおいて、変更前後の指令値を複数
    回繰返して出力する前記周波数変換装置の発振指令手段
    を備えたことを特徴とするインバータ装置。 2 前記特許請求の範囲第1項において、前記指令値の
    変更操作が進むζこしたがい、前記変更前の指令値に対
    し変更後の指令値が出力される期間をしだいに長く取る
    前記発振指令手段を備えたこと jを特徴とするインバ
    ータ装置。 1
JP58110882A 1983-06-22 1983-06-22 インバ−タ装置 Granted JPS605782A (ja)

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US06/623,085 US4622628A (en) 1983-06-22 1984-06-21 PWM inverter apparatus with digital control

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