JPS6074996A - インバ−タの制御装置 - Google Patents

インバ−タの制御装置

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JPS6074996A
JPS6074996A JP58182280A JP18228083A JPS6074996A JP S6074996 A JPS6074996 A JP S6074996A JP 58182280 A JP58182280 A JP 58182280A JP 18228083 A JP18228083 A JP 18228083A JP S6074996 A JPS6074996 A JP S6074996A
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signal
voltage
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JP58182280A
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Atsukichi Fujii
藤井 圧吉
Hisayoshi Oota
太田 久義
Tomofumi Takahashi
高橋 伴文
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Aichi Electric Co Ltd
Aichi Denki Seisakusho KK
Aichi Elec Co
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Aichi Electric Co Ltd
Aichi Denki Seisakusho KK
Aichi Elec Co
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Publication date
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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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は3相、誘導鍜動機を駆動する可変電圧可変周波
数形のインバータの制御Fこ係り、電動(幾負荷の変動
(・こかかはらず、電動機効率を高効率に維持してit
’制御するようにした装置に関するものである。
一般に、可変電圧可変周波数形Lインバータによる3相
誘導電動機の駆動に2いては、″電動機を速度指令にも
とつく設定速度にするため、9荷の大小にかかわらず、
例えば交流電源び)変動やインバータ内部の屯B二降下
を一定と仮定した状態で出力電圧と出力周波数の比(4
)が一定となるようにインバータ出力を制御するいわゆ
る無帰還方式で予測it’ll ′AIするようになっ
ておる。しかし乍ら、この制御方法においては、電動機
負荷が例えば7台のコンプレッ勺で複数台の室内ユニッ
トを起動作」卜するようにしたいわゆるマルチタイプの
空気調和機のように負荷条件が大巾に変動する場合、負
荷が増大するとインバータを構成する整流平滑回路の電
圧降下や電動機の内部抵抗による電圧降下ににって電動
機に印りoされる実効の電圧(以下実効電圧という)は
低下し、すべりが増大して電動機効率が低下するという
問題がある。このため、電動機の最大負荷条件で電動機
効率が高効率となるようtこインパークの出力を設定す
ることも考えられるが、こグ)場合、軽負荷時において
は電動機に が過賜磁状態つまり最適4を上回るこムって電流が増加
し、上述同様、電、動機効率が低下し、負荷条件が大巾
に変動する電動機負荷には適合しないという問題を有し
て2る。
又、近時、電動機負荷(例えば空気調和a)もきめこ才
かいシステム制御が行なわれるようになってきたのに伴
なって、電動機σ)駆動tこ2いても、そのインバータ
の出力制御を、゛重圧・周波数のデータをパターン化し
てリード・オンリー・メモリ等からなる記憶回路(以下
FtOMと略称する)に記憶させ、これを速度指令にも
とづいて読出してこI]により出力電圧と出力周波数の
比(b)が略々一定となるよう(−制御するものも提案
されておるが、これは出力周波数の間隔を例えば数Hz
ピッチで断続的(・こ可変制御するようにしておるため
、きめこ1かい制御を行うことができす、きめこ1かい
制御1を行うために出力周波数の間隔を狭丑くすれば、
多数σ)データをRot値に記憶させなければならず、
多数個17)ROlvlや大容量(n ROMが必要と
なり、ステップ数の増加にともなって回路構成も複雑化
し、大形化して装置を高価なものとするという問題を治
しておる。しかも、ステップ数を増加させたとしても、
負荷条件が大巾に変動する場合には電動機め実効型11
三が変動するため V7.+こよって定寸る最適条件で
σ)″電動@の駆動が不可能となり電動(六e効率を大
巾に低下させるという問題を有してあ゛ろ。
本発明は上述した点eこかんがみてなされたもので、そ
の目的と1−るところは、多数1固σ)ROMや大容量
のRiつMを用いることなく、また複雑な演算処理を行
うマイクロコンピュータを用いることlく、簡略化した
構成で、負荷条件が大巾に変動しても電動機の実効″ル
゛圧と周波数の比が一定となるようζ・こインバータ0
)出力を制胛することができるようにしだもめを提供す
ることにある。
本発明は上記目的を達成するため、ROMのデータライ
ンに、2相分に相当する牙/、牙)の基準正弦波と、こ
σ)基準正弦波の周波数の3の倍数となったキャリア周
波数と、電動機の実効電圧から設定された基準電圧との
各データをパターン化してそれぞれ記憶させ、速度指令
によって読出されたROMの牙/、牙、、2ぴ)森準正
弦波データ出力をローパスフィルタによりちy/、牙Ω
の正弦波信号tこ変換し、同時に読出さ1%だ基準1t
s: 1.IEデニタ出力をローパスフィルタを介して
直流電圧に変換した基準電圧と、電動機の実効電圧を直
流電圧に変換して検出した電圧とθ)誤差出力を三角波
状のパルス信号と比較したバフ1フ幅変調信号(・こよ
り上記1・/。
オ・−の正弦波信号σ)振幅をi′IJ変制御し、この
振幅可変されたオ/、−g−,,iσ)正弦波信号の合
成により坩・3の正弦波信号を得、これらオ/、−4−
2,′A−3の正弦波信号と、同時tこ読出されたキャ
リア周波数データ出力を三角波状に変換したキャリア信
号との比較出力(即ち、キャリア変調方式による正弦波
近似のPWM信号)によりインバータの出力電圧を制御
するように構成したものである。
以下、不発明の実施例を第7図乃至牙g図tこよって説
明する。1/グ図において、/は商用の交流C■源(例
えばACloOV、乙OH2)、Ωは上記交流電源/に
、力率改善用のりアクドル3を介して接続されて、入力
を例えば倍″市圧tこ整流しこれを平滑して出力するよ
うにした整流平滑回路である。lは上記整流平滑回路−
の出力端に接続されて、直流入力を3相交流出力に変換
して送出するようtこしたインバータ回路である。これ
は、3相のトランジスタQu、QX、Qv、Qy、Qw
、Q2により形成し、直列アームとなったトランジスタ
QuとQX +QvとQy+ QwとQ、、l、の各接
続点から3相の正弦波近似の電流を流しうるP Vll
 M出力を送出するようになっておる。5は、上記イン
バータ回路lσ)各トランジスタQu−Q2のベースに
接続されたベースドライブ回路Bu、 BX’ Byt
 ”yl Bwl Bzに、速度指令によってパルス幅
を変調した出力信号なそれぞれ送出して、上記各トラン
ジスタQ□〜Q2を適時オンオフ制御せしめ、インバー
タ回路グの出力端から3相交流出力を3相訪導″d動機
(以下単に電動機という)乙に供給するJ:うにした制
御回路である。7゜gは上記インバータ回路ゲの出力端
に挿設して電圧′電流を導出するようにした電圧変成器
と変流器である。
そし、て、上記制御回路3−を牙2図によってさら(・
こ説明する。りは上記インバータ回路グの出力周波数f
(即ち電動機乙の速度)を設定するための周波数設定回
路で、目標値である速度指令が入力すると周波数設定信
号をlビットのバイナリ−信号で送出するようになって
おる。10はデジタルコンパレータで、入力端Atこ上
記周波数設定回路りの出力端を、また入力端Bにカウン
ト数をlビットのバイナリ−信号を出力するようにした
アップダウンカウンタ(以下ろカウンタという)//の
出力端をそれぞれ接続し、出力端A (’ Eを上記%
カウンタ//の入力端1几にノット回路N工を介して接
続し、出力端A=Bをステップ発振器/2を介して%カ
ウント動作の入力端OKに接続して、両人力A、Bが一
致(A’=B)する1でろカウンタ//をアップあるい
はダウンカウントさせ、両人力A、Bが一致したとき、
その出力端A=BかジHルベルの出力信号を上記ステッ
プ発振器/2(・こ送出すること(・こより該ステップ
発振器/2の発振を停止せしめてるカウンタ//のカウ
ント動作を禁止せしめるようになっておる。そして、上
記ステップ発振器/2は入力信号の立下りで応動し、一
定の待機時間(例えば/ 5ec)後、発振周波数を超
低周波数(1911えば00fHz)でデユティ比5−
0係σ)出力パルスを送出し、入力信号の立上りで出力
信号をIL4レベルに反転させて発振動作を停止するJ
:うにしたいわゆる禁止入力を有する超低周波数σ)発
振器である。/3は上記4カウンタ//のlビットのバ
イナリ−信号をアナログ信号に変換するシコンバータで
、抵抗をネットワーク状に形成したいわゆるR−,2工
(抵抗ネットワーク方式による%変換器の出力を抵抗と
コンデンサの積分器を〆介してバッファにより低イyビ
ーダンスゲ換して出力するようになっておる。従って、
9久コンバーター3の出力48 刊は入力(Q−号に対
して程(分時定数から定まる時限を有して徐々にかつ連
続的に達するように出力されることになる0/グは演算
増幅器尋よりなる加g@路で、上記%コンバーター3の
出力電圧と、上記屯′Mh様乙の起動時の速j屍に対応
したインバータ回路tの出力周波数f。tこ対応した電
圧V、。を送出するようにした起動周波数設定回路/S
の上記電圧vfoとを加算した出力を送出するようにな
って2る0/乙はi[圧制御発振回路(以下vCOと略
称する)で、第3図に示すように、インバータ回路グの
扇力′市圧V。、■よ・・・・・・−Vntこ対応する
出力周波数f。、fよ・・・・・・・・−fnに後勅の
ROM、2/の、′ページ当りのアドレス数を乗じた値
の%倍の発振周波数でデユティ比SO%の出力パルスを
逓倍回路/7に送出するようになっておる。そして、上
記逓倍回路/7は入カバルスをΩ倍;・こ逓倍した出力
パルスをクロック信号として送出するようになって2つ
、結果として、逓倍回路/7からはVCO/乙σ)入力
電圧に対応した周波数にアドレス数を乗じた周波数力出
力パルスがクロック信号として送出さ、れるようになっ
て2る。/ざは上記逓倍回路/7の出力端に入力端OK
を接続して、入力するクロック信号の立下りでカウント
し、カウント数を7ビツトのバイナリ−信号で出力する
ようにしたカウンタである。/9は入力端りに上記1几
カウンタ//の出力端を接続し、入力端OKに上記ステ
ップ発振器/2の出力端をタイマ内1路−20を介して
接続して、入力端CKσ)入力信号がIHルベルにある
間、入力′4Dの入力信号なぞのま\出力し、入力端O
Kσ)入カイ識号がfiHlからl L Hレベル2こ
反転したときその立下りでラッチして、ラッチ@前の入
力端りの入力信号を保持して出力するようにしたラッチ
回路である。そして、上記タイマ回路20は、2個の単
安定マルチバイブレータから伐り、上記ステップ発振!
/、2の出力パルスの立上りで1ノ/の単安定マルチバ
イブノー夕が矩形波状に立下る単出力パルスを送出し、
コノ牙/ノ単安定マルチバイブレータの出力パルスの立
下りで牙Ωの単安定マルチバイブレータが矩形波状に立
上る単出力パルスを送出するようになっており、このオ
・ノの単安定マルチバイブレータの出力パルスを該タイ
マ回路、2otr’r出力信号として送出するようtこ
なっておる。そして、上記オ/lnML安定マルチバイ
ブレータσ)出力パルスのパルス幅はステップ発振器/
−0)発振周波数の/周期の略14となるようeこ設定
されておる。換言すれば、タイマ回路−〇はステップ発
掘器σ゛−の出力パルスの/周期の略%の時限を有して
ワンショットパルス信号を送出するようになっておる0
2/は上記ラッチ回路/りθ)3ビツトθ)バイナリ−
信号によって論理的ページが指定され、カウンタ/gL
T+9ビットのベイナリー信号によってアドレスが指定
されて読出されるようになったリード・オンリー・メモ
リからなる記憶回路(以下ROMと略称する)である。
これはM”l J4 tnアドレス割伺マツプて示すよ
う(・こ、ざビットのデータラインDO〜D7をゲピッ
トσ)上位データラインD4〜D7と下位データライン
D。−D3とに一分割し、クビットのデータラインを7
組のデータとして論理的に/乙ページ(PO’−Pl 
5 )とし、/ベージにはタビットのアドレスC3/2
ワード)を有し、上、下位両データラ・インのΩビット
(D6〜D7.D2〜D3)を3相のU 、 V相に対
応させ(例えばD7トD3ヲU相、 D6トD必・y 
A[])、ページ”O””15に出力周波数fO−fn
(本例ではf。−f□5)を対応させて、上記2ビツト
ぴ)上、下位両データラインD7.D6とD3.D2の
各ページtこは出力周波数f。−fnに対応する出力電
圧■o−Vn(本例では■。〜■□5〕を正弦波で得る
ためのパターンデータか7ビツトO)アドレスにより/
−jl−、イクル分割付られて記憶されておる。又、R
OM、Ql / (、’)上、下位両チータラインの/
ピッl−(D5゜D□)り)各ページには出力周波数f
。−fnに対応して3(7)倍数のキャリア周波数f(
t =3Nto〜3 N f nCC 但し、N:正θ)整数)を得るためのパターンデータが
7ビツトのアドレスにより割付られて記憶されており、
ROM2/の上、下位両データラインの/ピッ) CD
4s DO)の各ページには上記出力周波数f。〜几に
対応する出力電圧■。〜V、を直流電圧で基準′電圧■
ref。 、。、n、l!ニジて得るためのパター〜 
■ ンデータが7ビツトのアドレスeこより割伺けられて記
憶堰れて卦る。換言すれば、こ、σ)EOM、2 /に
はクヒ゛ットのテ゛−タラインに電動磯乙のU、Vイ旧
に対応した出力′電圧を互いに720位相差を有した正
弦波で得るためのオ/、オΩの基準正弦波と、出力周波
数の3の倍数となった周波数を得るためのキャリア周仮
数f。と、電動機乙θ)実効電圧を得るためσ)基準室
圧■ とσ)データが記憶されてef いることになる。そして、このROM、2 /はラッチ
回路/9の3ビツトのバイナリ−信号によりページPo
とP8. P□とP9・・・・・・・・・P、とP15
σ)いずれか/っノ組が指定され、カウンタ/gσ)9
ビツトのバイナリ−借上により指定された/組σ)ペー
ジのアト、 レスが指定され、こび)指定されたデータ
ラインの記憶内容が出力端り。−D3とD4〜D7の各
jビットから次々に読出されるようになっておる。2.
2は入力端A3〜AoとB3〜Boに上記ROM、!/
の出力端り、、−D4とD3〜Doをそれぞれ接続し、
入力端SELに上記ラッチ回路/9θ)出力端Q3を接
続したデータセレクタで、ラッチ回路/9の上位ビット
(出力端Q3)σ)出力信号によりROM、2/θ)」
二位データラインD4〜D7と下位データラインD。−
D3のいずれか一方のデータラインを選択し、こび)選
択されたデータラインからσ)入力信号、即ち入力端A
−A(又はB。
3 〜B)σ)入力信号を出力端Y。−Y3から順次送出す
るようになって分る。:23、、.2&は上記データセ
レクタ、2..2σ)出力端¥3.Y2に抵抗とコンデ
ンサかラナルローパスフィルり2!;、−2乙を介して
それぞれ接続されたスイッチング増幅回路である。これ
はオS図で示すように、演算増幅器Ala)反転入力端
子と回路接地間に抵抗二、を挿入し、この抵抗Rσ)端
子4i4jに双方向のアナログスイッチS1ト抵抗R2
を直列に挿入し、演算増幅器へ〇〇)反転入力端子と出
力端子間に抵抗RとコンデンサC工とを並列に挿入し、
演算増幅器A工の非反転入力端子には上記ローパスフィ
ルタ:2S(又は2乙)を介してデーータセレクタ、、
2ノの出力端Y(又は¥2)を接続し、上記抵抗R工、
 R2,R3をR工〉R3)R2σ)関係に設定し、か
つ、上記抵抗R2の抵抗値はアナログスイッチS工のオ
ン比率により、オン比率が小さいときは等価的に犬とな
り、反対にオン比率が太きいときは等価的に小さくなる
ように増幅度を可変せしめて、ROM、、2/からデー
タセレクタ、22を介して読出された牙/、牙2J)基
準正弦波データの出力をローパスフィルタ、2J−,2
乙を通して”重圧正弦波信号として入力させ、これをア
ナログスイッチ81グ〕オン比率により振幅度を可変し
た牙/、第2の正弦波信侶を上記演算増幅器へ〇の出力
端子から送出するようになってあ・る。27は上記スイ
ッチング増幅回路、、23と、2グα)出力端から接続
された加算反転回路で、演算増幅杆ハ1丸抗、・〜デン
サ等eこより形成され、スイッチング増幅回路23..
211の互いに/20位8fJ差を有した両人力を加算
反転して、出力端からW相に相幽するオン3σ)正弦波
信号を送出するようになっている。即ち、ROM、2/
に記憶させたU、V相に対応するオ/、A−2の基準正
弦波データを基Qこしてこれを合成することによりW相
に対応した正弦波を得、スイッチング増幅回路、23.
.2’l及び加算反転回路、27の出力端からU。
v、wの各相(・こ対応した2・/、ち12.之・3の
正弦波信号を互いに720°の位相差を有して送出する
ようになっておる。、2 gi、 、2 fv、 2 
gJ!演算増幅器等からなる比較回路で、その非反転入
力端子IQ上記スイッチング増幅回路、23.2’l及
び加算反転回路、27の出力5SWWし、反転入力端子
には、」二記データセレクタ22の出力端Yよから接続
されて、入力を積分して三角波状tこ変換した出力信号
をキャリア借上として送出するようにした演算増幅器、
抵抗、コンデンサ等からなる積分回路、29の出力端を
接続して、ROM、2/に記憶させたキャリア周波数デ
ータにもとついて得た三角波状σ)キャリア信号と上記
A’/ 2M’−1+ ’A’3の正弦波信号とを比較
してパルス幅を変調したPWM信号を該比較回路−2K
u 1.2gv H−2gwの出力端からそれぞれ送出
するようになっておる。30は上記データセレクタ22
の出力端Y。から接続されたフィルり回路で、抵抗とコ
ンデンサからなるローノくスフイルりと、演算増幅器か
らなる電圧)くツファとを4+ifiえ、入力信号をロ
ーパスフィルタを介して直流電圧化しこれを低インピー
ダンス変換して基準電圧■、。1として送出するようt
こなっておる。3/は上記電圧変成器7から接続された
電圧検出回路で、牙乙図に示すようぐこ、電圧変成器7
の出力端(・こ抵抗R4と一コンー1トデンザC2とを
直列に挿入してローノ(スフイルタを形成し、上記コン
デンサ02の端子間(・こダイオードをブリッジ接続し
た整流器DB工を挿入し、この整流器DB工の正側出力
端と回路接地間しこ、抵抗R5を介して、直列に接続し
たコンデンサC3t C4と、可変抵抗VR工とを並列
に挿入し、整流器DB工の負側出力端と回路接地間に、
整流器DB工σ)ダイオードと同一特性を有したダイオ
ードD3,1゛D2をそのアノード側が負側出力端側に
配置して直列に挿入し、コンデンサC3と04の接続点
と整流器1)B 、−の負側出力端とを抵抗R6を介し
て図示しない制御電源V Dl=こ接続して、電圧変成
器7によって検出した出力をローパスフィルタを通して
整流平滑して出力するようtこなっており、この出力は
整流器DB11′7)ダイオードの順方向電圧降下分だ
け低下した出力となるa)で、これを2細面列に挿入し
たダイオードD、、D2によって補正して′重圧変成器
7の出力1・こ比例した出力電圧■FBを可変抵抗VR
1カ摺動子から電圧検出信号として送出するようにガっ
ておる。3.2は上記変流器にから接続さJした電流検
出回路で、3・7図に示すように、変流器gの出力端子
間に、抵抗R7とコンデンサc5とを直列に挿入してロ
ーバスフィルりを形成シ」二を己コンテ゛ン−すC5の
端子間に、負担抵抗R8と、ダイオードをブリッジ接続
した整流器DB2とを並列に挿入し、整流器DB2の正
側出力端と回路接地間に、抵抗R9を介して、直夕(]
に接続したコンデンサC6,C7と、可変抵抗VR。
とを並列に挿入し、整流器DB2の負側出力端と回路接
地間には、整流器DB2のダイオードと同−動性を有し
たダイオードI)3.D4をそのアノード側を負側出力
端側ぐこ配置して直列に挿入し、上記コンデンサC6と
07との接続点と、負1111−+力端とを抵抗R工。
を介して図示しない制御電源vつに接続して、変流器g
tこよって検出した出力をローパスフィルタを通して負
担抵抗孔の両端に生ずる端子間電圧を整流平滑し、て出
力するJ:うになっており、この出力は、」二連同様、
整流器DB2のダイオードσ)j順方向電圧降下分だけ
低下した出力となるので、これをΩ細面列tこ挿入した
ダイオードD3.D41こよって補正して、変流器との
検出した出カシこ比例して直流電圧に変換した出力電圧
工FBを電流検出信号として可変抵抗VR2(1’l摺
動子から送出するようeこなっておる。33は上記フィ
ルタ回路30、電圧電流雨検出回路3/、3.2から接
続されて、上記スイッチング増幅回路、23、.24t
のアナログスイッチSよにそのオン比率を制御する出力
信号を送出するJ:うにしたスイッチング用のパルス幅
変調制御回路(以下PWM制御回路という)である。こ
れは、上記フィルタ回路30の出力端を反転入力端子に
、また非反転入力端子を上記電圧検出回路3/の出力端
にそれぞれ接続した演算増幅器等からなる電圧誤差増幅
回路ED、と、上記電動機乙の最大定格電流から設定さ
れる電流に対応し、た直流電L「を基準信号■工5I3
.として送出するようにした基準rli流設定3g工S
と、この設定器工Sσ)出力端を反転入力端子tこ、ま
た非反転入力端子を上記電流検H13回路32・ハ出力
端eこそれぞれ接続した演算増幅2に等からなる電流誤
差増幅器ED2と、上記電圧゛、1を流誤差増幅器ED
よ、 ED2σ)出力・ン:fa fこアノードをそれ
ぞれ接続したダイオードD5+ D6と、このダイオー
ドD5.D6のカッ−ドを反転入力端子に接続し、非反
転入力端子しこ、上記スイッチング増幅回路Ω、? 、
 、24のアナL」グスイッチS1がスイッチングする
際に生ずるスイッチング周波数tこ起因したリッフル電
圧を抑制するに充分々高周波で三角波状θ)#逆パルス
信号を発揚するようにしたパルス発生H4H:、 o 
s cσ)出力端をaNした演算増幅4g等からなる比
較7gCP−と、上記パルス発生器oscrこ非反転入
力端子を接続し、反転入力端子には上記周波数設定回路
デσ)出力信号を入力せしめるようにしたノット回路H
2ff)出力端を抵抗Rユ、を介して接続すると−r(
:・こ、制御室ぶ■。にコンデンサC8を挿入した演4
州幅器等からなる比較器CP2と、上記比較器C,P工
CP2の出力端から接続されたアンド回路A N D工
とを備え、上記周波数設定回路りσ)クビットσ)ノ(
イナリー信号がすべでILルベルにあるとき、比較器O
F工の出力を″Hルベル、比較器CP2の出力を”Lル
ベルにしてアンド回路ANDlの出力信号をlL″レベ
ルとして、この“1・“レベルθ)出力信号を該PWM
制御回路33の出力信号として送出し、上記周波数設定
回路りに速度指令が与えられたときは、人力■、。アと
電動機乙の実効”電圧を検出した出力■FBとの誤鑑を
出力する電流誤差増幅器EDよの出力をパルス発生器O
8Cσ)三角波状の基準パルス信号と比較して送出する
lt較器CP□θ)出力によってアンド[山路AND工
の出力端からパルス幅を就調した出力信号を該P W 
lvl制御回路33θ)出力信号として送出し、電動1
幾Zの負荷゛電流を検出して出力する電流検出回路32
の出力王FBが基準電流設定藷工Sの出力■rI9fを
超えたとき、電流誤差増幅器ED2の出力が電圧誤差J
l)幅器ED工V)出力に役先して(ED σ)出力>
ED の出力)比較器apltこ送出して1 パルス発生器O3Cの基準パルス信号と比較した比較器
CP1の出力によってアンド回路AND工の出力端から
パルス幅を一層変調した出力信号(即ち、1Hルベルσ
)パルス幅を狭まくするようにした出力信号)を該PW
M制御回路33の出力信号として送出するようになって
おる。34I!は上記電流検出回路3.2から接続され
て電動機乙に発生する過電流を検出して出力するよう(
・こした過電流検出回路である。これは、オフ図に示す
ように、電流検出回路5?−の整流器DB2の正側出力
端に接続された抵抗R9とコンデンづC6の接続点に、
演算増幅器A2の非反転入力端子を抵抗R工2.R□3
を介して接続し、こび)抵抗R工、とR工、の接続点と
回路接地間にコンデンサCを挿入し、抵抗R□2力端子
間にダイオードロワを逆方向tこ挿入し、演算増幅器A
2の反転入力端子には図示しない制御電源■。と回路接
地間に挿入した可変抵抗vR3の摺動子を接続し、この
可変抵抗■R3の出力電圧を上記インバータ回路りのト
ランジスタQ。−Q10)過電流耐批から設定して検出
レベルとし、この検出レベルを電流検出回路32の出力
か、抵抗Hよ、とコンデンサC9のCR時定数(・こま
って定する時限継続して超えたとき演算増幅器A2θ)
出力端からl H11,ベルの出力信号をダイオードD
8を介してデジタルコンパレータ10の出力端A、 (
Eに接続されたノット回路N工の入力端に送出して、上
記出力端A<Bからの出力信号にかかはらずノット回路
N□の出力信号なI LRツレベル反転させて%カウン
タ//をダウンカウント動作せしめるようになっておる
。3Sは上記インバータ回路ゲのトランジスタQ、貨〜
q、2σ)ベースドライブ回路Bu〜B2にパルス幅を
変調した出力信号をそれぞれ送出するようにしたバッフ
ァ回路である。これは上記トランジスタQ、u−Q2と
対応して設けた4個の入力端に、上記比較回路、2g。
、2’gv、、2この出力端を一方は直接に他方はノッ
ト回路Nul NV、、Nw7に介してそれぞれ接続し
、この3個の入力端にそれぞれ接&、?された発光ダイ
オードを入力信号が1HMレベルの期間発光させ、この
発光出力によりベースドライブ回路Bu−B2の各入力
端?・こ設けた図示しないホトトランジスタ等からなる
受光素子を導通せしめて対応するトランジスタQ、l]
〜Q2を適時オン動作J−Lめるようになって丸・る0
又、このバッファ回路3jは、上記周波数設定回路りに
ゼロ検出回路3乙を介して接続されて、周波数設定回路
りに速IW指令が入力しないとき(即ら、インバータを
制?1f11シて電動機乙を駆動しないとき)、周波数
設定回路ソのヴビットσ)バイナリ−信号が全て“ツレ
ベルにあることを検出したゼロ検出回路3乙の出力信号
によって上記発光ダイオード力発光を阻1トするように
なっておる。
次に七力動作ンこついて説明する。初期状態にあり一〇
は、交流電#/の印加により、整流平滑回路ノによって
例えは倍電圧tこ整流平滑した直流出力がインバータ回
路lに供給されると共シこ、図示しないfli制御電源
の供給により周波数設定n路りと%カウンタ//のqビ
ットσ)バイナリ−信号は共にi−o O00Jであり
、この両川力信号の大小を比n、’i t ルデジタル
コンバレータ10の出力端A = T3の、出力信号は
l H11レベル、これをうけたステップ発振器7.2
L出力IH号は71パレベルで発振動作は停止され、タ
イマ回路、20も応動せず、その出力信号は′Lルベル
にある。こσ)ため、ラッチ回路/りは上記%カウンタ
/ /+7)<7ビツトのバイナリ−信号1’−000
0Jがデータ入力としてラッチされ、これが出力端Q。
−Q、3から送出される、3ビットのノくイナリー信号
「ooojによってROM、2/σ)ページ(PoとP
8の組)が指定されることになる。一方、上記1イカウ
ンタ//のグビットのバイナリ−信号ro OOoJを
うけた4コンバータ/3はこれをアナログ変換して出力
X LI−、0を加算回路//lに送出する。加算回路
/りはこれと、起動周波数設定回路/3で予め設定され
たスタート時(・こおける出力周波数f。tこ対応した
電圧■、。とを加嘗、した出力(0” vfo” vf
o)を’VCO/乙に送出する0これをうけたVCO/
乙は入力■、。に対応した周波数で。
にROM、、2 /のベージ尚りのアト1/ス数(本例
ではj/、2ワード)を乗じた値を%倍した周波数(1
12X foX 、5 / 2 )の出力パルスをヌ゛
ユテイ比、夕θチで逓倍回路/7に送出し、逓倍回路/
7は入カバルスを一倍に逓倍した周波数(,2X f、
、−1X 、ダ/Ω×% = 372・fo)の出力パ
ルスをデユティ比S0チでクロック信号として送出する
0これをうけたカクンタ/gは人力の立下りでカウント
してカウント数を7ビツトのバイナリ−信号でアドレス
指定信号としてROM2/fこ送出し、指定されたベー
ジ(PoとP8)のアドレスンこml憶されたデータが
出力端り。−Dpら上位データラインD4〜D7と下位
データラインD。−D3の各tビット宛に分割されて並
列的に!@次U[出される。この読出されたデータはデ
ータセレクタ、22tこまって上位データラインD4〜
D7と下位データラインD。〜D3のいずれが一方が選
択されて出力端Y。−¥3から送出される。即ち、デル
タセレクタ、22はその人力端SELの人力信号(ラッ
チ回路/りの出力端Q3の出力信号)が今I L ルベ
ルをこあるので、下位データラインDo〜D3からの入
力4ii @ ’Jk選択し、出力端Y。−¥3がらR
O112/のベージP。のアドレスに6己憶されたテ゛
−夕が1貝次送出される0そ、L%(、データセレクタ
、22の出力端Y31Y2からシリアル状で送出ちtし
る出力信号はローパスフィルタ、2!;、2乙によって
そt’tぞれ正弦波に変換され、この正弦波釘−ら−が
スイッチング増幅回路23.Ωヶにそれぞれ送出される
。又、データセレクタ、2.20)出力端Y工からシリ
アル状で送出される出力信号は積分回路、29によって
入力を積分して三角波状tこ変換されたキャリア信号と
して送出される。さらに、データセレクタ、!2の出力
端Y。からシリアル状で送出される出力信号はフィルタ
回路30によって直流化されて基準電圧■、。、として
送出され、これをうけたp W M il制御回路33
の電圧誤差増幅器FD□は、他方の入力■FT3が0■
であるため(即ち、電圧検出回路3/θ)出力電圧■F
Bはインバータ回路qから出力されていないσ)で電圧
変成器7の出力はOVであるため)、略ovの出力信号
が誤差出力として比較器CP工に送出竺れ、これ?うけ
た比較器op工は、パルス発生器O3Cの三角波状の基
準パルス信号と比較することになるが、上記誤差出力レ
ベル(略o■レベル)がパルス信号より低いレベルtこ
あるため、′Hルベルの出力信号をアンド回路A N 
D工に送出する。
しかし、アンド回路AND工の他方の入力である比較器
CP2の出力値ぢは、反転入力端子の入力が上記周波数
設定回路りから全て′Lルベルである信号をうけてノッ
ト回路N2の出力信号がlHルベルにあるので(即ち、
a点の電位は略VDtこあるので)、非反転入力端子に
入力するパルス発生器O8Cの基準パルス信号よす萬い
レベルにあって、′Lルベルになっており、上記アンド
回路AND□の出力信号はl L lレベルとなってこ
れがP W M制御回路33の出力信号として送出され
る。これをうけたスイッチング増幅回路23..2ゲは
、そのアナログスイッチS工がオフ状態となって増幅度
が小となり、上記ローパスフィルタ、2.5− 、J乙
を通してうけた正弦波信号を一定f7”l 1Ili幅
て可変することなく比較回路、2g、4..2にφこ送
出すると共に、加算反転回路、、27に送出する。加算
反転回路、27はスイッチング増幅回路23.、lゲの
両正弦波信号を加算反転しでλ・3θ)正弦波1ム号を
合成しこn、を比較回路、2fWに送出する。即ち、デ
ータセレクタ22の出力端Y3Y2の出力をそれぞれロ
ーパスフィルタ23 、21゜及びスイッチング増幅回
路23.:211を介して互いtこ/20位イ目走を有
するU相、■イ目に相轟する田−/、i−xの正弦波信
号を得、こθ)牙/、−g=、、zの正弦波信号をベク
トル的に他1−ることにより11゜■相と互いに720
位相差を有1−るW相に相当した牙3ぴ)正弦波を得て
、3相の平衡した正弦波出力力、、2 相分σ)R01
φデータ、ローパスフィルタ、スイッチング増幅回路E
l14びに1つσ)加算反転回路(・こまって得られイ
)。
そして、オ/、堵・2.第3の正弦波信号をうけた比較
回路、2g111.2g7,2と4ま積分回路2りσ〕
三角波状のキャリア信−弓と比較し、正弦波Qこ対し三
角波か低いレベルにi)る期間1Hルベル、高いレベル
(・こある期間”L’レベルとなるパルス幅変調信号(
P W Mイ言−号)を出力信号としてバッファ回路3
3−に、一方は直接、他方はノット回路Nu’ ”V’
 NXJJを介して反転し、てそれぞれ送出することに
なるが、上記周波数設定回路7のクビットのバイナリ−
信号が「ooooJであるので、ゼロ検出回路3乙の出
力によりバッファ回路35の発光ダイオードの発光が全
て閉止されて2つ、このため、インバータILJI M
’t’rグのベースドライブ回路B□〜B2は応動せず
、トランジスタQ、u−鵠はすべてオフ状態で電動機乙
は停止して2る。
こθ)状態て′市!!!7+ 槻にを駆動する場合をこ
りいて説明する。先ず、″電動a!乙を、駆動するに適
した速度に対応する速度指令が目標値として周波数設定
回路9に与えられると、周波数設定回路夕はこL目標(
直とする出力周波数(例えば′33−3図に示すf、1
)tこ対応したlビットのバイナリ−信号?周波数設定
信号としてデジタルコンパレータ10ぴ)入力端Atこ
送出すると共に、ゼロ検出回路3乙とPWM制御回路3
3とに上記周波数設定回路7の出力信号が全て1Lルベ
ルでないことを意味する出力信号か送出される。これを
うけたゼロ検出回路3乙はその出力信号を反転して送t
1つして、バッファ回路3Sの発光ダイオードの宛元阻
止を解除する0こσ)発光阻止解除tこよりバッファ回
路3Sは比較回路2 go、 2g7,2ざ一5出力す
るPWM信号により、入力信号〈こ応して発光ダイオー
ドを発光づぜ、これに対応したベースドライブ回路Bu
7−B2の応動(・こまってトランジスタQu−Q2を
オンオフ制御して整流平滑回路、!//)直流出力を3
相0′N父流出力に変換してインバータ回路lから電動
機乙に送出し、電動機乙を起Hv+する。この際、上記
周波数設定回路りからそσ)出力信号が全て6Lルベル
でないことの信号をうけたP W M制御回路33のノ
ット回路N2は、その出刃信号をlH′かりツレベルt
こ反転し、これによりコンデンサC8に充電電流が流れ
、コンデンサてIj:、2’tこ低下する。これをパル
ス発生器O8Cの三角波状の基準パルス信号と比較する
比較器CP2は、上記コンデンサCBの光電につれでH
’ツレベルパルス幅が狭巾から広巾となっていくパルス
信号を出力し、上記a点の電圧が、基準パルス信号より
低いレベルでで部下したとき、′H1ンベルθ)出力・
旧著を送出することになる0こハため、アンド回路AN
D□は、比較¥igCP2が出力する’H’L/ベルの
パルス幅が比較n”WCP工が出力するパルス幅より狭
壕い期間は上記比較器CP2の出力信号をこ依存し、比
較器CP2のパルス幅が比較器CP□のパルス幅より広
くなつたときは比較kcp□σ)出力信号に依存した出
力信号なPWM制御回路33の出力信号(即ち、スイッ
チング用のPWM信号)としてスイッチング増幅回路、
2j 、21のアノーログスイッチS工tこ送出する。
これtこJニリ、アナログスイッチS工のオン比率は徐
々に大きくなるよりに可変されて正弦波信号の振幅を制
御し、比較回路2g。、Ω61.2.ざ−4ら送出プれ
るPWM信号のパルス幅を変調して、インバータ回路l
の出力札11−を3・3図に示す出力周波数f。
に対応したt14カ屯圧V。より若干低い′電圧から徐
々に上昇させて出力電圧■。にセットして電動機乙を起
動゛させることになる。即ち、′亀IIをいわゆるソフ
トスタートさせて出力電圧■。で起動ぜしめ6゜ そして、上記速度指令にもとづいた周波数設定(1勺を
入力端Aにうけたデジタルコンパレータ10は他方の入
力端B += /カウンタ//から出力信号[oooo
jをうけているσ)で、動入力σ〕大小を比較し、A>
Bσ)1工・“J係にあるので、出力端AくBから’L
″Vベルσ)出力信号をノット回路町を弁してろカウン
タ//σ)入力端%に反転して送tbすると共tこ、出
力端A=Bの出力信号をH1からlLルベルに反転する
Oこ八をうけたステ・yフ“発振オに/2は入力の立下
りで応動し、待槻時間(例えば/5ee)経過しても入
力がlLルベル(・こあると(即ち、両人力A、Bが不
一致であることを確認すると)、超低周波数(例えばO
、J’ H2)の化カッくルスをテ゛ユティ比SO係で
発振する。これを入力端OK&こうけた1J/Dカウン
タ//は入力の立上りでカウントアツプ動作を行う〇一
方、上記ステ゛ンプ発振器/、2の出力パルスをうけた
タイマ回路、20は入力+7’l立−1−りでオ/の単
安定マルチバイブレークが化カッくルスヲ発生しこの出
カッζルスの立下りで第3θ)単安定マルチバイブレー
タがワンショットの出カッζルスを該タイマFniJ路
20の出力信号としてう・ンチ回路/9に送出する。そ
して、上記4カウンタ//は/アッグカウントすると七
しカウント数をqビットσ)バイナリ−信号(「0o0
1」 )で啓、コンバータ/3とラッチ回路/9vこ送
出する。これをうけたラッチ回路/9は上記タイマ回路
20の出力信号をうけた入力端OKがその入力a)立上
りでラッチをw1除して入力端りの入力信号([o。
01J)i出力兇;Q、。〜Q5.から3ビットのバイ
ナリ−信号(roo]」)ケベーン指定(8+i(ベー
ジP□とP、σ)組を指定する信ぢ)としてROM、2
 /に送出すると共tこ、出力端Q、3か/ビットθ)
バイナリ−信号(「O」)をデータセレクタ、22θ)
入力端SELに送出し、CJtら出力Is月は入カ端C
Kn入カの立下1〕でラッチして保持さ北る。従って、
ラッチ回路/9は4カウンタ//か/カラントスる毎ニ
ステップ発振>:、4 /rの発振域1J」σ)略%の
遅延時間をもってラッチ?角ンC除してページ指定1a
号を切換えることになる。υ[Jち、インバータ回路l
σ)出方’If(Ifの次ステッグヘσ〕切換(1+す
えば、、−g−3図に示す出力′11を圧■。−■□)
はタイマ回路、、2oにより遅延11.5間を有して行
なわれることになる。
一方、上記ルカウンタ//の/アッグカウントによるカ
ウント数をqビットのバイナリ−信号(「0001J’
)でうけた%コンバータ/3は、入力僧侶を/A変変換
−よりアナログ信号に変換して、入力信号に対し積分時
定数で定する時限ケ有して徐々にかつ連続的に達するよ
うに出力する。これをうけた加算回路//l−は、4コ
ンバータ/3の出力電圧■、aと、起動周波数設定回路
/Sσ)出力電圧■、。とを加算しく”da” ■f。
)、この加算した出力(■。8+■、。)をVCO/乙
に送出する。vc。
/乙は入力′電圧(V +V )に対応する周波数C1
a fO にアドレス数(本例ではS7.2ワード)を乗じた値を
%倍した発掘周波数(本例では、(vda+■fo)X
、5/、、2XV2H2)σ)出力バル、7. fデュ
テ・イ比3−0%て逓倍回路/2に送出し7逓倍回路/
7は入力周波数を2倍に逓倍した周波数(本例では(■
(la→■工、o ) X 3 / −2Hz’)θ)
出力パルスをデユティ比SO係でクロック信号としてカ
ウンタ/ftこ送υ」する。従ってインバータ回路グの
出力周波数力次ステップへの切換(例えば牙3図に示す
f。−fよ)は%コンバータ/3が積分時定数で定まる
時限を有t7て出力するようになっておるθ)で、徐々
にかつ連続的に行々わりすることンこなる。
ぞして、上記逓倍回路/7θ)クロックイa乞を入力端
CKtこうけたカウンタ/には入力の立下りでカウント
し、そのカウント数を7ビツトのバイナリ−信号でアド
レス指定信号としてROM2 /に送出する。ROM2
/は、/アツプカウントシたカラ/りのページ指定信号
によりページP□とP、の組が重宝され、この指定さi
%だベージP0とP、のデータラインに記憶された内容
が止h1:カウンタ/g(1)アドレス指定信F471
こまって出力端り。−D7から(ベージP、は」二位デ
ータラインD4〜停ベージP□は下位データラインD。
−D3から)次々と読、′J」されてテ゛−タセレクタ
、2.2に送出−される。こオ′Lをう1づたデータセ
レクタ、22は、入力端SET、に上記ラッチ回路/り
θ)出力端q、3から”L’L’ベルの出力信号をうけ
ているθ)で、下位チータラインDO”’−D3σ)出
力16号(即ち、入力;s、4+ Eo7 T33の入
力信号)を選択し、このT位ブータラインD。−D3か
らの入力信号を出力端YoNY3から送出イる。こS7
)データセレクタ、2+2の出力端IYo−Y3から送
出さ7する出力信号のうち出力端Y3.Y2から送出さ
iする出力信号はローパスフィルタ2!;、2!乙によ
って正弦波信号に変換されてスイツヂーング増幅回路2
3 、.24’に送出され、上記出力端Yよから送出さ
れる出力信号は積分回路27によって積分されて三角波
状のキャリア信号として比較回路2fu、2gv1.2
ざ7に送出され、さらに上記出力端YC71ら送出され
る出力信号はフィルタ回% 30 kこまってローパス
フィルタを通して1片定数より定する時限(例えば数秒
)を有して直流電圧化されて基準電圧■rofとしてP
WM制御回路33の% 11(E誤差増器ED1tこ送
出嘔れる。この′ITC圧誤差増幅FD□には上記電動
機乙の起動によって電圧変成器7!Lこより検出された
出力をローパス7 イルタを通して緊流平滑した電圧検
出回路3/の出力■FBが送出されておるσ)で、Il
f、比誤差増幅器KD工は両人力(V、。f ’ ■F
B)の誤差¥堆幅して比較器CP >、 tこ送出し、
比較器CP工はこの入力とパルス発生器○SCの三角波
状の基準パルス信号と比較I5て誤差出力レベルに対し
パルス信号の三角波が高いレベルにある期間lH°レベ
11となるPWM佃号をアンド回路AND に送出し、
アンド回路A、ND工は比1 較器CPICP2の面出力信号の論理項をとったPWM
信号をスイッチング増幅回路23.2’lに送出し、こ
れをうけたスイッチング増幅回路23,2/lはアナロ
グスイッチSlカオン比率を上記電圧誤差増幅器ED 
の両人力■ と■ がV =V とl ref FB 
、 rer FE なるようtこ可変制御してローパスフィルタ、2S。
2乙から出力される)・/、牙2の正弦波信号の振幅を
可変して比較回路:2gu、2fv及び加算反転回路、
27eこ送出する。加算反転回路27はスイッチング増
幅回路、;23 、.2<1’の振幅を可変した両人力
と加算反転して、両人力と互いに/、20°位相差を有
した牙3の正弦波信号を比較回路、2g−こ送出する。
これら比較回路、2 f:、、、 、、2に、、、 、
!f、、は、上記振幅が可変された正弦波信号と積分回
路29から送出される三角、枝状のキャリア信勾とを比
較し、J’g図に示すように、正弦波(・こスJし三角
波が低いレベルにある期間はlHルベル、反対に高いレ
ベルにある期間はI L ルベルとなってパルス幅を変
調したP V/ +ψ倍信号、バッファ回路3Sに一方
は直接に他方はノット回路NuI Nv、 NWを介し
て反転してそれぞれ送出する。これをうけたバッファ回
路3!iは入力端の入力信号かや“Hルベルの91間対
応する発光ダイオードをそれぞれ発光し、入力信号が1
Lルベルの期間対応する発光ダイオードを消光するPW
M信号をベースドライブ回路Bu−B2にそれぞれ送出
してトランジスタQ、u−Q、をオンオフM ailし
インバータ回路グの出力電圧を可変制御1する0そして
ROMコ/の指定されたベージP□のアドレス読出しが
完了するとページ指定信号が切換えられないかぎり、同
じページのアドレスが繰り返えして読出され、胱出され
たi)/、#−,2の基準正弦波データによる正弦波信
号1こ同期して同時會こ胱出された基準電圧と電動機乙
の実効電圧とが等しくなるよう1こ出力するPWM制御
回路33のPWM信号により振#Xを可変して、この振
幅を可変した正弦波信号と同期して同時に読出されたギ
ヤリア信号とかこよりPV/M信号を得、これによりイ
ンバータ回路グのトランジスタQ117Q2を可変制御
する0これでるカウンタ//の/アップカウントによる
動作が終了し、デジタルコンパレータ10ぴ)両人力A
、Bが一致する址で、%カウンク//の/アップカウン
トするpノ(・こ上述同様の動作を行って、之・3図t
こ示すように、出力周波数を例えばf、fで、fo−f
□−・・・・・・・・・−fnに、また出力?li”圧
を例えばfnに対応するv、tで、Vo−Vl−・・・
・・・・・・−■。に順次次ステップへ切換えてROM
、2/に記憶された内容を胱出すと共に、これを電動機
乙の実効X′に圧にもとづいてキャリア変λ1・+4に
よるP W M信号によってインバータ回路lIの出力
電圧を可変a制御し、速度指令にもとづく目標値の出力
周波数に達する壕で周波数の上昇モードの動作が連続し
て行なわれる。
この上昇モード(・こおける出力周波数の次ステツプへ
の切換は、上記シコンバータ/3が積分時定Δ 数で定凍る時限を有して得々にかつ連続的に出力谷 するようになっているσ)で、連続的にかつ、徐々性な
われ、出力電圧の次ステツプへの切換はタイマ回路20
が出力[d波数σ)次ステツプへの切換に要する時間の
略偽の遅延を有1.て出力されることVこより出力円y
+υ数ζノ)ステップ山1め中間Tζ1]瓜れると共に
、この出力電圧は電動機乙σ)実効電圧によりキャリア
変+atこよるPWM信号でインバータ回路ゲの出力市
′圧を可変制御することになるので、ち・3図に示すよ
うに、弧状をなして滑らかだ切換えられることになる。
そして、上記上昇モード動作中において電wJ機にの負
荷が変動し、例えば重負荷となって実効電圧が低下した
場合は、これを電圧変成器7を介して検出する電圧検出
回路3/σ)出力VFI3が低下し、基畢電圧■ との
誤差が大きくなるのでLに圧誤ef 差増幅器ED□の出力レベルは低下し、比較器OP□ぴ
)出力信号のlHルベルθ)パルス幅が増大し2、PW
M制向回向回路33WM信号のパルス幅も増加してスイ
ッチング増幅回路23..211=nオン比率が大とな
って正弦波信号σ)振幅を大きくして比較回路コgu、
 2 yvl 2 IW7Jsら出力さJ”LるPWM
信号はインバータ回路lσ)出力γ■′圧を上昇するよ
うに可変制御して実効電圧の低下を補償する。反対に負
荷が変動して軽負荷となって実効′電圧が高くなった場
合は上述とは逆に動作し7てインバータ回路りのU」力
′1h:圧を降下するように制御する。これら力制御は
、上述したようをこ基準電圧■ と実効電圧を検出rθ
f したvFBとが等しくなるようにパルス幅を変調して出
力するPWM制御回路33のPWM信号により正弦波信
号の振幅を可変してインバータ回路グ用のPWM信号の
パルス幅をいわゆるキャリア変調方式によって可変する
ことにより行なわれる。
上記上昇モードσ)動作が連続して行なわれて、周波数
設定回路りに与えられた速度指令にもとすく周波数設定
信号(例えば出力周波数fnの信号)にU4カウンタ/
/の出力信号が達すると、デジタルコンバレ〜り10の
両人力AとBは一致すること1・こlるので、出力端A
=Bの出力信号は1Hルベルに反転し、ステップ発振器
/、2は入力の立上りを禁止入力として゛う・けてその
発振動作を停止して出力信号をlLルベルとし、%カウ
ンタ//のアップカウント動作、を停止せしめると共に
、タイマ回路20も応動を停止して出力信号は1Lルベ
ルとなり、ラッチ回路/9はラッチされてラッチ直前の
入力端りの入力信号を保持して出力する。この際、タイ
マ回路20が入力力立上りをうけて応動した後、ステッ
プ発振器/2が発振動作を停止した場合には、タイマ回
路−〇は一定時限後に出力パルスを送出した後応動ネ斗
ることになる。そして、上記ステップ発振器/、2、タ
イマ回路、20の停止により、ラッチ回路/9からσ)
ページ指定信号は切換えられないσ)で、ROM、2 
/からは同じページ(例えハベージP□5)のデータラ
インのアドレスが順次繰り返えされて読出され、これに
もとついて上述同様、基準重上■ と失効電圧を検出し
ef た出力■FBとが等しくなるようにパルス幅を変調して
出力するPWM制御回路33 n PWM信号eこより
スイッチング増幅回路−23,,2グeこ入力する正弦
波信号の振幅を可変し、こσ)S幅を可変した正弦波信
号とキャリア信号との叱較によりPWM信号を得、この
PWM信号eこよりインバータ回路≠のトランジスタQ
u−Q2のオンオフ制御を行って出力電圧の可変制御が
イテなわれて電動機乙が運転される。
次に、上記状態から電動機乙の速度を減速する速度指令
が周波数設定回路7に与えられた場合、即し、周波数J
)下降モードの動作について説明する。周波数設定回路
7に減速の速度指令が与えられると、周波数設定回路り
はこの速度に対応する周波数設定信号(例えば)・3図
の出力周波数f、)をqピッl−のバイナリ−信号でコ
ンパレータ10に送出する。これをうけたコンパレータ
10は両人力AとBがA (Bとなるので、出力端A 
(E、から“H’レベルσ)信号をノット回路N工を介
して反転させて1イカウンタ//θ)入力端%に送出す
ると共に、出力端A=Bσ)出力を1Lルベルに反転す
る。これをうけたステップ発振器/2は、上述同様、入
力J)立下りで応動して待機時間経過後一定の発振周波
数で出力パルスをるカウンタ//の入力端GKと、タイ
マ回路、、20に送出する。/Dカウンタ//は入力端
CKぴ)入力の立上りで/ダウンカウントしそLカウン
ト数をグビットのバイナリ−信号で%コンバータ/3と
ラッチ回路/りに送出する。
ラッチ回路/9は遅延時間をもって出力するタイマ回路
20の出力パルスの立上りでラッチを解1#して入力端
Dθ)入力信号を出力端Q。〜Q2から3ビツトのバイ
ナリ−信号をページ指定信号(例えばP6とP工。)と
して送出すると共に、出力端Q23から/ビットのバイ
ナリ−信号をデータセレクタ2.2の入力端SELに送
出して、入力0)立下りでラッチする0これンこよりR
Ql12 /のページ指定が例えばP工、−P工41 
P7− P6に切換えられ、2・3図をこ示す出力周波
数rnに対応するd」力″混圧Vnがfnとf。−/の
中間位置で■。−/に切換えられることになる。
一方、上記るカウンタ//θ)/ダウンカウントeこよ
る出力信号をうけた4コンバータ/3は、上述同様、入
力を積分時定数で定寸る時限を有して徐々にかつ連続的
に出力して入力信号に達して出力周波数をf、−”f、
−/に切換える。こθ)/Aコンバータ/3の出力は加
算回路/グによって起動周波数設定回路/3゛の出力と
加算して出力され、これをVCO/乙を介して逓倍[す
]路/7から上記加算回路//1.n出力電圧に対応し
た周波数?こアドレスを乗じた周波数の出力パルスをデ
ユティ比SO%でクロツク4言号としてカウンタ/ざI
c 3p3出し、カウンタ/fは入力の立下りでカウン
トしてタビットのバイナリ−信号をアドレス指定信号と
してROM、2/に送出する。ROM、2 /は上記ラ
ッチ回路/9により指定されたページ(P6とP工4)
のデータラインに記憶された円谷?出力端り。〜D7か
らアドレス指定信号により順次ωC出されてデータセレ
クタコ2Iこ送出し、データセレクタ22は入力端SE
Lの入力が”Hルベルζこあるので、上位データライン
D4〜D7の入力を選択してこれを出力端工。−Y3か
ら出力する。この出力端Y3”2からの出力信号は上述
同様、ローパスフィルター23、−2乙を介して正弦波
に変換してスイッチング増幅回路コ3.−tに送出する
。又、上記出力端Y工からの出力信号は積分回路、29
によって三角波状のキャリア信号に父侯されて比較回路
−fl、2g□−ざ−こ送出され、上記出力端Y。/J
≧らの出力4j号はフィルタ回路30によって直bit
化場れて基準電圧V としてPWIJef 制御回路33にこ送出される。PWM制御回路33は」
−1基準′ば圧V と回圧変成器7を介してうけef た電圧検出回路3/の出力゛重圧vFBとの誤差出力に
もとづいてパルス幅を丈調したPWM信号を上記スイッ
チング増幅回路、23 、211−に送出してそのアナ
ログスイッチ3 、、C”rオン比率を可変し、入力し
た正弦波信号の振幅化上記基準電圧■ と市、動ef 機乙の実効電圧を・諸量した出力■FBとが等しく(■
、。アー■FB)なるように可変して、比較回路2、!
ru9.2gv、と加算反転回路27に送L1゛・する
。加算反転回路、27は両人力を加算反転して上記スイ
ッチング増・・・1回路23、.2/lの出力する正弦
波信号と互いに720位相差を有する正弦波信号を比較
回路、2 gWfこ送出する。比較回路、2 %+ 、
2 fv、 、21r。
はキャリア信号と振幅可変された正弦波信号とを比較し
てPWM信号をバッファ回路35に送出し、バッファ回
路3Sは上述同様入力信号eこより発光ダイオードを発
光させてインバータ回路ゲのトランジスタQu−Q2’
&ペースドライブ回路B。〜B2を介して適1時オンオ
フ制御して、インバータ回路グの出力′1圧を制御し、
これtこより電動槻乙を減速駆※力する。以降同様に、
%カウンタ//の/ダウンカウント母t−動作し、v(
速σ)速度指令に対応した周波数設定信局t?−%カウ
ンタ//の出力信号が一致する1で繰り返して行なわれ
る。
この周波数θ)下降千〜ドtこおける出力周波数と1」
j 7]電圧の次ステツプへθ)9jJ換え並びに電動
機乙の負荷の変動に対する動作は、上述σ)上昇モード
時と同様に行なわれるθ)で説明を省略するOそして、
減速の速度指令に対応した周波数設定信号tこ%カウン
タ//σ)出力信号が一致すると、上述同様、ステップ
発振器/2、タイマ回路、20の応’i、Iノ1が停止
し、ラッチ回路/′7からのページ指ずCi号は切換え
ず、FIOMJ/の同じベージg)データラインがアド
レス指定信号により繰返して読出づれ、データセレクタ
2.2からの出力信号が変化せず、以降基fい1に圧■
refと電動磯乙の芙効’ri、圧を検出した出力■F
Bとが■ref;■FBとなるように出力するPWM制
御回路33のP W M信号シこより正弦波信号の糸幅
が可変さ7tで、ギヤリア変調eこよるPWM制御によ
りインバータ回路グの出力電圧が可変制御されて電動機
乙を運転する。。
次に、電動機乙の駆動中(上ケ1、下降モード含む)に
2いて、該’41: dJ W 4に過″亀流が流れた
場合eこついて説明する。電動機乙に流れる電流を変流
器fを介して検出する電流検出回路3.2の出カニFB
が、上記電動機乙の最大定格電流から設定したPWM制
御回路33の基準電流設定器工Sの出カニ、。。
を超えると電流誤差増幅器ED2の誤差出力が電圧誤差
増幅器ED1の出力より大きくなってこれが比較器cp
1tこ送出され、比較器CP1はこれをパルス発生器O
8Cノパルス信号と比較し、′Hルベルのパルス幅を狭
1くしたパルス信号をアンド回路A N D 1に送出
することQこなるθ)で、PWM制御回路33が出力す
るPWM信号はスイッチング増幅回路、2.?。
、2ゲσ)アナログスイッチS□のオン比率を小さくし
だもθ)になり、スイッチング増幅回路23,2≠から
送出される正弦波信号の振幅を小さくするように制御す
る。 ′Ii、lノち、比較回路2g、2fV、21”
から出力されるPV/M信号によりバッファ回路33゜
ペースドライブ回路B1〜B2を介してオンオフちれる
トランジスタQ、u7− Q10)オンオフ比率をデユ
ティ比が50%に近ずけるようにしてインバータ回路り
の出力電圧を低下ぜしめ″酢動機乙を保睡する。
又、電動機乙tこ過電流が発生した場合、これを変流器
gを介して検出して出力する電流検出回路32から接続
された過電流検出回路3グの演算増幅器A2はその非反
転入力端子の入力が抵抗引、とコンデンサC工、のCR
時定数で定まる時限(例えば、2 sec ) 、上記
過電流が継続したとき、インバータ回路lぴ)トランジ
スタQu−Q7の過電流剛計から設定°されて反転入力
端子に入力する基準電圧を超えるので、該演算増幅器A
2の出力11Hルベルとなりこれを過電流検出回路34
1の出力信号としてダイオードDを介してノット回路N
工の入力端に送出され、ノット回路N0を人力を反転し
てlLルベルの出力信号を4カウンタ//θ)入力端/
/Dに送出することになるので、4カウンタ//がアッ
プカラン駆動作中であれば、これを強flill的tこ
ダウンカウントさせて上述の下降モードと同様、/ダウ
ンカウント毎にROM、2 /のページ指定を切換えて
、インバータ回路りの出力電圧を低下ぞしめる動作を行
ってトランジスタQ、、7− Q、2の過負荷による発
熱により破壊を防止すると共に、電動機乙を過電流から
保膜する。
尚、上記時限内に過″醒流が消滅するものであっても、
上記過゛Iπ流がトランジスタQ2.〜Q1□の安全動
作領域を超えるおそれがある場合には、例えば演算増幅
器の非反転入力端子を抵抗を介して上記過電流検出回路
3グの入力端に接続し、非反転入力端子と出力端子間に
、該出力端子にアノードを接続したダイオードを介して
帰還抵抗を挿入し、反転入力端子にトランジスタQ11
〜Q、2σ)安全動作領域から設定した基準電圧を入力
させるようにしてこθ)基準電圧を入力が超えたとき、
ラッチするようにしたコンパレータからなる検出回路を
設け、入力が基準電圧を超えたとき、該検出回路の出力
信号ンこより上記バッファ回路3Sの発光ダイオードの
発光を阻止せしめるようにして、トランジスタQu−Q
S、と電動機乙を過″cE流から保膜するようにしても
よい。
父、上記実施例にあっては、4制御における4比を一定
として説明したが、これに限定もれるものではなく、4
比が関数特性を有するものに対しても適用できることは
云うまでもないO更に、上記実施例にあってはROM2
 /の前段はいわゆるディスクリート部品で構成するよ
りに説明したが、これに限定されるべきものではなく、
要°旨ン変史しない範囲で櫨々変更できることは勿論で
ある0 べ発明によれば、ROMから読出したオ/Iオー基準正
弦波データを正弦波信号に変換し、この正弦波信号な′
4励槻の実効電圧から検出した出力とROMから敲を出
した基準電圧データを直流化した基準″ば圧とが等しく
なるようにフィートバックルU御により振幅を可変して
、この振幅可変の正弦波1−i’号とROMからφを出
したキャリア周波数データを三角鼓状に変換した争ヤリ
ア慴号とを順次比較してP WMjcS号を得、これに
よりインバータ回路のトランジスタをP W M ’、
glJ仰するようにしであるので、4制御に2げゐステ
ップ故を増加することなくきめこ1かい・「ンバータの
1iIIJ御を行うことができる。
しかも、”、・dULD機の実効電圧とインバータの出
力電圧が等しくなるようフィードバック制御するので、
電動機負荷が太d〕に変動するものであっても高効率化
を図って?lr動機を駆動せしめるようにインノく・−
夕を制御することかでさる。又、ROMにはオ/。
第2の基準正弦波データとキャリア周波数データと基準
電圧データとを同しデータラ−fンに並列に記憶させる
よう?こしてあく)θ)で、各データは周期してiり所
定周波数に対するキャリア周波数の設定も容易となり、
基準電工データも時定数で定まる時限を有して直流電圧
に変換しているため次ステツプぴ)基準電圧−,(/”
l切換は滑らかに移行するよう(・こなって介り、周波
数も時限を有して徐々に連続して次ステップ−\切換え
るようにしであるので、電圧へ彼奴の急変によ・)・1
・(大軍i−大電圧を発生せしめること片<滑らか)−
次ステツプへ移行せしめることができ、Rot台、−は
必要なステ゛ツブ数だけのデータを保有すればよ?/R
oMを犬=fJ−量化したり、多数個用いしたり−j′
5必背は全くなく、メモリ容量の少ないROMで形成す
ることかでき、しかも電圧9周波数の滑らかな伊化によ
り、インバータ回路を形成′11トランジスタも定格値
附近までの使用が可能となつ−(、インバータの定格出
力id流に数倍の安全率を乗じるような設計も不要とな
り、汎用性の茜い安価な部品を使用することができ、必
要なステップ数と電圧へ波数のf彦らかな変化とにより
、4曲綜が一定比だけでなく、関数特性を有して変化す
る負荷に対してもその/IIIIMをit OMに記憶
させるだけですむので、関数発生器尋の格別な回路を付
加すZ)ことなく構成することができ、装置の構成をb
ij h”f化、 /J・形化して3.制御の適用範囲
を拡大化することができシ)!著しい効果を有するもの
である。
弘 図面の簡J41な畝、ψJ N−/図は本発明の実施例を示すブロック図、第2図は
11/図の制御回路を具体化して示すブロック図、第3
図は177図σ)mJ作を出力周波数と出力電圧の関係
で示すIIIIタリ!図、矛V図は第2図のROMのア
ドレス割付マツプ図、第5図は矛、2図のスイッチング
増幅回路を具体化して示すブロック図、オ乙図は′O3
3’ 、21J+の電圧1ぺ出回路を具体化して示すプ
ロ・・7り図、矛7図は矛21」の電流検出回路と過電
流検出回路とを具体化して示すブロック図、牙に図はオ
、2図(I)比較回路の動作説明図である。
/:商用交流電源、41:インバータ回路、3゛:制御
回路、9=周波数設定回路、10:デジタルコンパレー
タ1 、[1 // 、/Dカウンタ、 /り:ラッチ回路、Ω/:記
憶回路、2.2:データセレクタ、23 、2’l ニ
スイツチング増幅回路1.25..2乙 ローパスフィ
ルり、 27:加算反転回路、 2 g、、 、2.!P、、 Jに一比較り路、−タ:
積分回路、 3o:フィルタ回路、3/:′l!!rl
lf検出回路、” ’ NR検出回1%、33:パルス
幅変調1111制御回路、3り:過電流検出回路、 N1+ Nu、 NVI NW’ノット回路、Qu−Q
2.:トランジスタ、 Bu−B、、二ベースドライブ回路、 113図 跪力斥り友鉱(f)− 族4高 下イ鉦テ゛−2ガン 上4五テ’−’15インs5@ 壊68

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 商用交流電源に、整流回路を介して、3相ブリツジ形の
    各アームを6個のトランジスタで形成したインバータ回
    路を接続し、このインバータ回路の各トランジスタを、
    速度指令に応じて記憶回路のデータを読出した制御回路
    り出力信号により適時オンオフ制御して、インバータ回
    路の出力端に接続された3相誘4電動機を駆動せしめる
    ようにしたものtこおいて、上記制御回路は、データラ
    インに牙/、第2の基準正弦波データとキャリア周波数
    データと基塗電圧データをそれぞれ記憶させた記憶回路
    と、この記l意N路のオ/、牙2g)基準正弦波データ
    出力をそれぞれ正弦波信号に父挨する牙/、オーのロー
    パスフィルタと、このオ/。 田・2のローパスフィルタの正弦波信号をアナログスイ
    ッチのオン比率によって振幅可変して2/。 1・2の正弦波信号を出力するようにしたi−/ 、 
    ;1d−2のスイッチング増幅回路と、この牙/1Ay
    2nスイッチング増幅回路の両出力を加算・反転して1
    ・3の正弦波信号出力するようにした加算及転回しめる
    ようにしたオ/IオΩ、173の比較回路と、この、1
    ア/、矛、2 、>73の比較回路の入力端の他方に上
    記記憶回路のキャリア周波数データ出力を三角波状に変
    換したキャリア信号を送出するようにした積分回路と、
    上記インバータ回路力出力端に設けた電圧変成器から接
    続されて該変成器の出力電圧を直流電圧に変換した検出
    出力を送出するようにした電圧検出回路と、上記記憶回
    路の基準電圧データ出力を直流電圧に変換した基準電圧
    を送出するようにしたフィルタ回路と、このフィルタ回
    路の出力と電圧検出回路の出力との誤差出力を三角波状
    のパルス信号と比較することによってパルス幅を変調し
    た出力信号を」二記スイッチング増幅回路のアナログス
    イッチに送出するようにしたスイッチング用のパルス幅
    変調制御回路とを備え、このパルス幅変調制御回路の出
    力により、正弦波信号の振幅を可変して上記インバータ
    回路の出カフ1v圧が一定となるようfl+lI御ぜし
    めるようにしたことを特徴とするインバータの制御装置
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