JPS6091871A - 多相パルスインバ−タの制御電圧形成方法と装置 - Google Patents
多相パルスインバ−タの制御電圧形成方法と装置Info
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- JPS6091871A JPS6091871A JP59191429A JP19142984A JPS6091871A JP S6091871 A JPS6091871 A JP S6091871A JP 59191429 A JP59191429 A JP 59191429A JP 19142984 A JP19142984 A JP 19142984A JP S6091871 A JPS6091871 A JP S6091871A
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- 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
- H02M7/53—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 using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—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 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
- H02M7/5387—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 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
- H02M7/53871—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 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
- H02M7/53875—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 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 analogue control of three-phase output
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- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
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- B60R16/0315—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for using multiplexing techniques
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は多相パルスインバータ、とりわけトランジスタ
インバータの制御電圧形成方法および装置に関する。
インバータの制御電圧形成方法および装置に関する。
〔従来0〕技術〕
インバータ出力端における出力電圧に対Tる予め決定さ
れた波形の目標波形の対称系(二より予め決定される複
数の周期的基準電圧を形成し、前記目標波形の周波数よ
りも高い周波数の変調電圧によってパルスlag!j7
周し、インパークのスイッチの制御導線に接続する。複
数の出力端を有する多相パルスインバータ、とくにトラ
ンジスタインバータのスイッチ用パルス幅変調制御ll
l ?lI圧の形成方法はTでに提案されている。また
インバータ出力端における出力電圧に対する予め決定さ
れた波形の目標波形の対称系により予め与えられる複数
の基準電圧を発生−「る基準電圧発生器と、目標波形の
周波数よりも高い周波数の変調電圧を形成する変調電圧
発生器と、基準電圧発生器の出力側に接続され変調電圧
を与えられるパルス幅変調器と、パルス幅変調された基
準電圧をインバータのスイッチの制御ラインに接続する
分配回路とを備えた多相パルスインバータ、とくにトラ
ンジスタインバータのスイッチに対するパルス幅叙調制
碑電圧の形成装置も提案されている。
れた波形の目標波形の対称系(二より予め決定される複
数の周期的基準電圧を形成し、前記目標波形の周波数よ
りも高い周波数の変調電圧によってパルスlag!j7
周し、インパークのスイッチの制御導線に接続する。複
数の出力端を有する多相パルスインバータ、とくにトラ
ンジスタインバータのスイッチ用パルス幅変調制御ll
l ?lI圧の形成方法はTでに提案されている。また
インバータ出力端における出力電圧に対する予め決定さ
れた波形の目標波形の対称系により予め与えられる複数
の基準電圧を発生−「る基準電圧発生器と、目標波形の
周波数よりも高い周波数の変調電圧を形成する変調電圧
発生器と、基準電圧発生器の出力側に接続され変調電圧
を与えられるパルス幅変調器と、パルス幅変調された基
準電圧をインバータのスイッチの制御ラインに接続する
分配回路とを備えた多相パルスインバータ、とくにトラ
ンジスタインバータのスイッチに対するパルス幅叙調制
碑電圧の形成装置も提案されている。
パルスインバータにおいては、各出力端が一対のスイッ
チを介して入力直流電圧の両極に交互に接続される。そ
の場合、各スイッチング時間のオンオフ比がインバータ
出力端(二おける出力電圧の平均値を決定Tる。一方の
スイッチのオン時間または他方のスイッチのオフ時間を
高いクロック周波数によってパルス幅変調された。目標
波形に比例する基準電圧のパルス幅(二応じて制御する
ことによって、当該出力電圧には予め決定された波形の
目標波形を与えることができる。
チを介して入力直流電圧の両極に交互に接続される。そ
の場合、各スイッチング時間のオンオフ比がインバータ
出力端(二おける出力電圧の平均値を決定Tる。一方の
スイッチのオン時間または他方のスイッチのオフ時間を
高いクロック周波数によってパルス幅変調された。目標
波形に比例する基準電圧のパルス幅(二応じて制御する
ことによって、当該出力電圧には予め決定された波形の
目標波形を与えることができる。
一般にインバータの種々の出力に対して出力電圧の対称
系が要求される。とくに異なる波形や直流成分は避けな
ければならない。そのような場合、あるインバータ出力
で動作するスイッチに対゛「る制御パルスは当該スイッ
チに属する固有の基準電圧をパルス幅変調することによ
って形成するのが普」mであり、そのため基準電圧ので
きるだけ厳密な対称系が要求さ八る。Tなわち、基準電
圧はインパークの相数(二応じて等間隔に分布しており
。
系が要求される。とくに異なる波形や直流成分は避けな
ければならない。そのような場合、あるインバータ出力
で動作するスイッチに対゛「る制御パルスは当該スイッ
チに属する固有の基準電圧をパルス幅変調することによ
って形成するのが普」mであり、そのため基準電圧ので
きるだけ厳密な対称系が要求さ八る。Tなわち、基準電
圧はインパークの相数(二応じて等間隔に分布しており
。
かつ等しい波形を持っていなけオLばならない。
インバータスイッチとしてたとえばサイリスクスイッチ
が用いらりする場合は、一方のスイッチのオンと他方の
スイッチの一オフとの間に一定のダーンオフタイムが確
保さルねばならないことに注意゛[べきである。そオt
によって変調周波数の高さが制御11i1 Aれ、また
、パルス幅灰調によって形成されたスイッチに対する制
御電圧から開閉指令を導き出すのに付加的な手段を必要
とする。このことは、インバータスイッチとして極めて
高いスイッチングできるスイッチングトランジスタが用
いられる場合は省略することができる。しかし、このよ
うな高いスイッチング周波数では、制ilI]電圧系の
対称性がとくζ二厳密に保持されなければならない。
が用いらりする場合は、一方のスイッチのオンと他方の
スイッチの一オフとの間に一定のダーンオフタイムが確
保さルねばならないことに注意゛[べきである。そオt
によって変調周波数の高さが制御11i1 Aれ、また
、パルス幅灰調によって形成されたスイッチに対する制
御電圧から開閉指令を導き出すのに付加的な手段を必要
とする。このことは、インバータスイッチとして極めて
高いスイッチングできるスイッチングトランジスタが用
いられる場合は省略することができる。しかし、このよ
うな高いスイッチング周波数では、制ilI]電圧系の
対称性がとくζ二厳密に保持されなければならない。
なぜなら、l」・さな非対称性でも大きな直流成分を生
じさせることがあるからである。そのため、基準電圧の
パルス幅変調のために用いられる比較器のパ1”状態と
″0′″状態との間の不規則に急速な転換と、他の構成
部品の公差とを相互に綿密に調整しなければならず、そ
のため通常は6個またはそれ以上の調整用ボテンンヨメ
ータの調整作業に多くの時間が必要になる。
じさせることがあるからである。そのため、基準電圧の
パルス幅変調のために用いられる比較器のパ1”状態と
″0′″状態との間の不規則に急速な転換と、他の構成
部品の公差とを相互に綿密に調整しなければならず、そ
のため通常は6個またはそれ以上の調整用ボテンンヨメ
ータの調整作業に多くの時間が必要になる。
インバータから給電される負荷には大抵正弦波電流が望
まれる。この正弓玄波F4.fflはしばしば、たとえ
ば三相インバータにおいては、台形波形の出力電圧が発
生さ11.れば特(二良好なインバータ利用率のもとで
発生させることができる。Tなわちその場合、インバー
タスイッチ5二対する制御゛電圧と!イ、01c−I+
冒ノボ3m専η占舟4砕ム躬袖?片1τ清てへ/f:
−qれなければならない。
まれる。この正弓玄波F4.fflはしばしば、たとえ
ば三相インバータにおいては、台形波形の出力電圧が発
生さ11.れば特(二良好なインバータ利用率のもとで
発生させることができる。Tなわちその場合、インバー
タスイッチ5二対する制御゛電圧と!イ、01c−I+
冒ノボ3m専η占舟4砕ム躬袖?片1τ清てへ/f:
−qれなければならない。
本発明が解決しようとする問題点は、できるだけ簡単な
方法で台形波出力電圧を有するパルスインバータ、とく
にトランジスタインパ′−夕のパルス幅変調さ1tた制
i[11電圧のできるだけ厳密な対称系を得ることにあ
る。
方法で台形波出力電圧を有するパルスインバータ、とく
にトランジスタインパ′−夕のパルス幅変調さ1tた制
i[11電圧のできるだけ厳密な対称系を得ることにあ
る。
この問題点は本発明によれば、基準電圧の数および波形
を、各基準′1圧がそれぞれ異なる波形を持ち、丁べて
の目標波形に対■7て目標波形の各零点通過から同一位
相間隔を有する区間は同一基準電圧の区間に等しく、各
目標波形は基準電圧または反転基準電圧の同一区間から
合成できるように決定し、あるインバータ出力に作用す
るスイッチの制御I導線に、この区間でこの出力の目標
波形に等しいパルス幅変調された基準電圧またはパルス
幅変調された反転基準電圧を区間的に接続することによ
って解決される。
を、各基準′1圧がそれぞれ異なる波形を持ち、丁べて
の目標波形に対■7て目標波形の各零点通過から同一位
相間隔を有する区間は同一基準電圧の区間に等しく、各
目標波形は基準電圧または反転基準電圧の同一区間から
合成できるように決定し、あるインバータ出力に作用す
るスイッチの制御I導線に、この区間でこの出力の目標
波形に等しいパルス幅変調された基準電圧またはパルス
幅変調された反転基準電圧を区間的に接続することによ
って解決される。
以下本発明は好ましい適用例(台形波出力電圧を有する
三相トランジスタ式パルスインバータ)について説明す
るが、それに限られることなく、たとえば多相のインバ
ータや他の電圧波形の場合でも適用可能である。
三相トランジスタ式パルスインバータ)について説明す
るが、それに限られることなく、たとえば多相のインバ
ータや他の電圧波形の場合でも適用可能である。
本発明によれば、インバータの出力電圧に対して予め与
えらオする対称台形目標波形に応じて選定された複数の
繰返し基準電圧が高周波の変調電圧でパルス幅変調され
、インバータスイッチの制御導線に接続される。しかし
、あるインバータ出力に作用するスイッチの制御゛電圧
は固有の台形波基準電圧からパルス幅変調によって発生
されるのではなく、すべ−〔のスイッチに対してそれぞ
れ同一基準電圧が用いられ、その場合、複数の基準1π
圧の波形は互いに異なっており、基準電圧の数もインバ
ータ出力(インバ・−夕相]の数によって直接決定さi
n、るのではない。基準電圧の数および波形は、出力電
圧のために選定された目標波形から生ずる他の基準に従
って定められる。
えらオする対称台形目標波形に応じて選定された複数の
繰返し基準電圧が高周波の変調電圧でパルス幅変調され
、インバータスイッチの制御導線に接続される。しかし
、あるインバータ出力に作用するスイッチの制御゛電圧
は固有の台形波基準電圧からパルス幅変調によって発生
されるのではなく、すべ−〔のスイッチに対してそれぞ
れ同一基準電圧が用いられ、その場合、複数の基準1π
圧の波形は互いに異なっており、基準電圧の数もインバ
ータ出力(インバ・−夕相]の数によって直接決定さi
n、るのではない。基準電圧の数および波形は、出力電
圧のために選定された目標波形から生ずる他の基準に従
って定められる。
そこで、たとえば台形波目標波形の正の半波は3つの区
間(立上り区間、平坦部、立下り区間]に分解すること
ができる。基準電圧として、上昇ランプ関数、一定電圧
、および下降ランプ関数が作られるので、この目標波形
の各区間はこれらの基準電圧の一つの電圧の一つの区間
に等しくなる。
間(立上り区間、平坦部、立下り区間]に分解すること
ができる。基準電圧として、上昇ランプ関数、一定電圧
、および下降ランプ関数が作られるので、この目標波形
の各区間はこれらの基準電圧の一つの電圧の一つの区間
に等しくなる。
負の半波に対してはそれぞれ反転基準電圧を用いること
ができる。これらの基準電圧の周期を適当に選定するこ
とにより、目標波形の各区間について、他の出力電圧に
対する各目標波形においてもそれぞれ同一位相の区間(
すなわち、各目標波形の零点通過に対して同一位相間隔
を有する区間)が生ずるように”[ることかでき、この
区間はそJ’Lぞit同−基準電圧に等しい。
ができる。これらの基準電圧の周期を適当に選定するこ
とにより、目標波形の各区間について、他の出力電圧に
対する各目標波形においてもそれぞれ同一位相の区間(
すなわち、各目標波形の零点通過に対して同一位相間隔
を有する区間)が生ずるように”[ることかでき、この
区間はそJ’Lぞit同−基準電圧に等しい。
いまやすべての基準電圧は同一変調周波数でパルス幅2
[調され、パルス幅変調された電圧は、所望の台形波形
を持った2値制御信号が生ずるように所望の側副電圧に
区間的にまとめら几る。
[調され、パルス幅変調された電圧は、所望の台形波形
を持った2値制御信号が生ずるように所望の側副電圧に
区間的にまとめら几る。
I祠−−’FJ ・イノ−/ 、? a日」−h +−
1k 田−fス1ス、・ノチの制御導線にそれぞれ同一
のパルス幅変調された基準電圧(または反転基準電圧)
が接続され。
1k 田−fス1ス、・ノチの制御導線にそれぞれ同一
のパルス幅変調された基準電圧(または反転基準電圧)
が接続され。
この基準電圧は当該目標波形の実際の位相位置に属する
位相区間において目標波形に等しい。等間隔に位相シフ
トされた(’fなわち[対称な1 )目標波形間の位相
差に応じて幅変調された基準波形がそれぞれ異なる時刻
に異なる制御導線に接続される。しかし、Tべての制御
信号は同一構成部品を使用して同一基準電圧から形成さ
れるので、構成部品の製造誤差によって生ずる非対称性
は丁べての相で等しい。その場合、出力電圧または電流
に直流成分はもはや生ずることがない。構成部品に大き
な非対称性が存在する場合でもその調整はもはや必要が
なくなる。
位相区間において目標波形に等しい。等間隔に位相シフ
トされた(’fなわち[対称な1 )目標波形間の位相
差に応じて幅変調された基準波形がそれぞれ異なる時刻
に異なる制御導線に接続される。しかし、Tべての制御
信号は同一構成部品を使用して同一基準電圧から形成さ
れるので、構成部品の製造誤差によって生ずる非対称性
は丁べての相で等しい。その場合、出力電圧または電流
に直流成分はもはや生ずることがない。構成部品に大き
な非対称性が存在する場合でもその調整はもはや必要が
なくなる。
丁べての基準電圧の振幅は共通の振幅側H’Aによって
与え、また、すべての基準電圧の周波数はそれが一般に
周波数可変である限り共通の周波数・制御層によってh
するのがよい。さらに基準電圧は、基準電圧の同一区間
の角点が基準電圧の交点によって与えられるように選定
するのがよい。
与え、また、すべての基準電圧の周波数はそれが一般に
周波数可変である限り共通の周波数・制御層によってh
するのがよい。さらに基準電圧は、基準電圧の同一区間
の角点が基準電圧の交点によって与えられるように選定
するのがよい。
好ましくは、パルス幅変調された基準電圧を形成τるた
めに基準電圧と高周波の変調電圧(特にのこぎり波また
は三角波の)との交点が形成され、パルス幅変調さオt
た反転基準電圧を形成するために各基準電圧と反転変調
電圧との交点が形成さルるのがよい。その場合、第1の
半波周期の区間では非反転変調゛電圧によるパルス幅変
調によって生ずるパルスが制御のために用いら11.他
方、第2の半波周期の対応する区間では反転および反転
変調電圧によるパルス幅変調によって生ずるパルスが制
御導線に接続される。
めに基準電圧と高周波の変調電圧(特にのこぎり波また
は三角波の)との交点が形成され、パルス幅変調さオt
た反転基準電圧を形成するために各基準電圧と反転変調
電圧との交点が形成さルるのがよい。その場合、第1の
半波周期の区間では非反転変調゛電圧によるパルス幅変
調によって生ずるパルスが制御のために用いら11.他
方、第2の半波周期の対応する区間では反転および反転
変調電圧によるパルス幅変調によって生ずるパルスが制
御導線に接続される。
以上述べた方法を実施するための装置として本発明によ
れば、基準電圧発生器は基準゛電圧を発生し、基準電圧
はそれぞれ異なる波形を持っており、丁べ−CO)目標
波形に対して目標波形の各零点通過から同一位相間隔の
区間が同一基準電圧の区間に等しく、各目標波形は基準
電圧または反転基準電圧の同一区間から合成され1分配
回路はインパーダ出力に作用するスイッチの制御導線に
この区間で等しいパルス幅変調さJtた再準電圧または
パルス幅変調された反転基準電圧を接続することを特徴
とする。
れば、基準電圧発生器は基準゛電圧を発生し、基準電圧
はそれぞれ異なる波形を持っており、丁べ−CO)目標
波形に対して目標波形の各零点通過から同一位相間隔の
区間が同一基準電圧の区間に等しく、各目標波形は基準
電圧または反転基準電圧の同一区間から合成され1分配
回路はインパーダ出力に作用するスイッチの制御導線に
この区間で等しいパルス幅変調さJtた再準電圧または
パルス幅変調された反転基準電圧を接続することを特徴
とする。
以下、図面に示す実施例について詳細に説明する。
第2図eのダイヤグラムは第1図の三相パルスインバー
タの出力端子R,,S、TIZおける台形波出力電圧t
J、 R;U、 S ;U、 To)目標波形を示すも
のである。これらの各出力端子はスイッチ2* R;2
.S ;2.Tを介して入力直流電圧の一方の極に接続
さ肚、スイッチ3* R;”l S;3、Tを介して他
方の極に接続されている。出力☆;1、:Rに作用する
スイッチ2. R: L Rは2値制御信号Z、Rを介
して駆動され、ここでパルス2゜R−]のときはスイッ
チ2. Rがオンされ、逆にパルスZ、R−3のときは
スイッチ3. Rがオンされる。出力端SおよびTに作
用するスインf2、S;3.Sおよび2.T;3.Tも
同様に制御信号Z、S;Z、Tによって駆動される。出
力電圧U、R;U、S ;U、Tヲ発/lEサセルタメ
+ニー。
タの出力端子R,,S、TIZおける台形波出力電圧t
J、 R;U、 S ;U、 To)目標波形を示すも
のである。これらの各出力端子はスイッチ2* R;2
.S ;2.Tを介して入力直流電圧の一方の極に接続
さ肚、スイッチ3* R;”l S;3、Tを介して他
方の極に接続されている。出力☆;1、:Rに作用する
スイッチ2. R: L Rは2値制御信号Z、Rを介
して駆動され、ここでパルス2゜R−]のときはスイッ
チ2. Rがオンされ、逆にパルスZ、R−3のときは
スイッチ3. Rがオンされる。出力端SおよびTに作
用するスインf2、S;3.Sおよび2.T;3.Tも
同様に制御信号Z、S;Z、Tによって駆動される。出
力電圧U、R;U、S ;U、Tヲ発/lEサセルタメ
+ニー。
それに応じた制御信号がパルス幅変調された電圧として
発生されなければならない。その場合、この電圧の変調
されない波形は目標波形によって与えられる。
発生されなければならない。その場合、この電圧の変調
されない波形は目標波形によって与えられる。
この制御電圧を発生させるために、振幅制御lUaおよ
び周波数制御ffi’Uph によって制御される基準
電圧発生器4が設けらオt、基準電圧発生器4は出力電
圧に対して予め与えられたb形波の要求に従って選定さ
オtた複数の基準電圧を発生−「る。
び周波数制御ffi’Uph によって制御される基準
電圧発生器4が設けらオt、基準電圧発生器4は出力電
圧に対して予め与えられたb形波の要求に従って選定さ
オtた複数の基準電圧を発生−「る。
変調電圧発生器5は、さらに高い周波数の、たとえば1
〜6kHzの変調電圧を発生する。
〜6kHzの変調電圧を発生する。
基準電圧発生器4によって形成された基準電圧Ul、U
2.U3はパルス幅変調器6内で変調電圧によって変調
され、そi尤によって発生されたパルスは分配回路7か
ら制御電圧として対応するスイッチ群の制御導線に接続
される。
2.U3はパルス幅変調器6内で変調電圧によって変調
され、そi尤によって発生されたパルスは分配回路7か
ら制御電圧として対応するスイッチ群の制御導線に接続
される。
基準電圧発生器4によって発生さ几たX漁雷圧はすべて
の制御節電圧に共通である。基準電圧の数および波形の
選定は、出力電圧U、Hの一半周期が区間ごとに他の基
準電圧の一つの各区間と実質的に(すなわち振幅係数に
いたるまで]等しくなるように行なわiする。したがっ
て出力電圧U、Hの目標波形は時間間隔tO〜t】では
、すなわち位相幅0°〜60°では第1の基準電圧とし
て発生された@2図のランプ関数U】に等しく、このラ
ンプ関数U】の振+117iiaは振幅制御量Uaζ二
よって予め与えら2’している。このランプ関数の周期
はインバータ周波数の6倍で与えられている。
の制御節電圧に共通である。基準電圧の数および波形の
選定は、出力電圧U、Hの一半周期が区間ごとに他の基
準電圧の一つの各区間と実質的に(すなわち振幅係数に
いたるまで]等しくなるように行なわiする。したがっ
て出力電圧U、Hの目標波形は時間間隔tO〜t】では
、すなわち位相幅0°〜60°では第1の基準電圧とし
て発生された@2図のランプ関数U】に等しく、このラ
ンプ関数U】の振+117iiaは振幅制御量Uaζ二
よって予め与えら2’している。このランプ関数の周期
はインバータ周波数の6倍で与えられている。
第2の基準電圧IJ 2としてランプ振幅”!Jlii
yr有する一定電圧が作られる。この電圧U2は出力電
圧U、Rの半波振動の次の区間(時間間隔t]〜t2ま
たは位1目幅60°〜120°)において出力電圧U、
Rと実質的に等しい。
yr有する一定電圧が作られる。この電圧U2は出力電
圧U、Rの半波振動の次の区間(時間間隔t]〜t2ま
たは位1目幅60°〜120°)において出力電圧U、
Rと実質的に等しい。
第3の基準電圧U3として、一定電圧U2とランプ関数
U】との差a−Ulが予め与えら2する。
U】との差a−Ulが予め与えら2する。
この基準電圧U3は半周期の次の区間(時間間隔t2〜
t3または位相幅120°〜】80°)で出力電圧U、
Rと実質的に等しい。
t3または位相幅120°〜】80°)で出力電圧U、
Rと実質的に等しい。
基準電圧の数と波形のこの選定により、出力電圧U、S
の第1の半波周期は@1の時間間隔(t2〜t3、位イ
目幅00〜60°)で所属の基準電圧U1の相応する区
間と等しくなることが保証さ:Iする。他の位4目区間
60°〜】20pおよび】20゜〜180°、 基準電
圧U2およびU3に対して同様のことが成立する。同様
に出力電圧LJ、Tの同相区間も基準電圧とそオtぞれ
区間的に等しくなる。
の第1の半波周期は@1の時間間隔(t2〜t3、位イ
目幅00〜60°)で所属の基準電圧U1の相応する区
間と等しくなることが保証さ:Iする。他の位4目区間
60°〜】20pおよび】20゜〜180°、 基準電
圧U2およびU3に対して同様のことが成立する。同様
に出力電圧LJ、Tの同相区間も基準電圧とそオtぞれ
区間的に等しくなる。
これらの基準電圧は、基準電圧発生器4により。
周波数制御頭圧が゛電圧−周波数変換器8に導かれ、そ
のパルスはインバータ周波数の6倍の周波数でリセット
可能なカウンタ9によってカウントされることによって
作られる。カウンタ9のカウント内容はディジタル化さ
れたのこぎり波電圧を表わし、そののこぎり波電圧は振
幅制御電圧Uaまたはランプ関数振幅目標値aが入力さ
れ乗算するD−A変換器】0により基準電圧UNに変換
される。
のパルスはインバータ周波数の6倍の周波数でリセット
可能なカウンタ9によってカウントされることによって
作られる。カウンタ9のカウント内容はディジタル化さ
れたのこぎり波電圧を表わし、そののこぎり波電圧は振
幅制御電圧Uaまたはランプ関数振幅目標値aが入力さ
れ乗算するD−A変換器】0により基準電圧UNに変換
される。
したがって基準電圧U1およびU2は乗算するD−A変
換器10の入力および出力から直接取出すことができ、
一方基準電圧[J3−a−Ulは減算部11で形成する
ことができる。
換器10の入力および出力から直接取出すことができ、
一方基準電圧[J3−a−Ulは減算部11で形成する
ことができる。
変調電圧発生器5は一定高周波で一定振幅の変調°電圧
Udを発生する。変調電圧発生器5はのこぎり波発生器
、またはとくに三角波発生器として構成することができ
る。@1図の実施例ではさらにインバータ回路12を設
けること2二より発生器5から反転変調電圧Ud−−U
dも取出すことができる。
Udを発生する。変調電圧発生器5はのこぎり波発生器
、またはとくに三角波発生器として構成することができ
る。@1図の実施例ではさらにインバータ回路12を設
けること2二より発生器5から反転変調電圧Ud−−U
dも取出すことができる。
パルス幅変調器6は変調基準電圧と反転変調基準電圧を
形成する。そのため第1図においては6個の比較器13
.IP−23,6が設けらi’I−ており、基準電圧と
変調電圧とは初めの3個の比較器13.1〜13.31
=導かれ、一方、パ/I/ス幅変調された反転基準電圧
を形成するため(二基準電圧U]、’[2,TJ3が反
転変調電圧とともに他の3個Q〕比較器13.4〜】3
16に導かれる。第1図においては、同じ型の比較器が
設けられており、即ち各比較器はたとえば両入力電圧の
差が正ならばパルスを発生する。その陽合、パルス幅変
調された反転基準電圧を形成するために、比較51”1
4〜13.6の出力側にはインバータ回路】2,4〜1
2.6が後置されている。
形成する。そのため第1図においては6個の比較器13
.IP−23,6が設けらi’I−ており、基準電圧と
変調電圧とは初めの3個の比較器13.1〜13.31
=導かれ、一方、パ/I/ス幅変調された反転基準電圧
を形成するため(二基準電圧U]、’[2,TJ3が反
転変調電圧とともに他の3個Q〕比較器13.4〜】3
16に導かれる。第1図においては、同じ型の比較器が
設けられており、即ち各比較器はたとえば両入力電圧の
差が正ならばパルスを発生する。その陽合、パルス幅変
調された反転基準電圧を形成するために、比較51”1
4〜13.6の出力側にはインバータ回路】2,4〜1
2.6が後置されている。
パルス幅変調された反転基準電圧を形成する際に注意下
べきことは、パルス幅変調された電圧を反転下ることに
よil、反転電圧のパルス幅変調によって生ずる関数と
は若干異なった関数が生ずることである。このことを第
3図により説明″「る。
べきことは、パルス幅変調された電圧を反転下ることに
よil、反転電圧のパルス幅変調によって生ずる関数と
は若干異なった関数が生ずることである。このことを第
3図により説明″「る。
第3図a、bのダイヤグラムでは、変調電圧Udが比較
器に変化さitないで導かiする場合と、基準電圧U1
の反転により基準電圧がU】からUI−−Ulに変えら
れる場合を示している。第3図C1dに示すように、電
圧U1を変調電圧Udでパルス幅変調することによって
生ずる2値信号pd(U」)は位相角のみならずその幅
において、反転さ几た基準1圧Ul−−Ulを同じ変調
電圧Udでパルス幅変調することによって生ずる関数p
d(TJL)のパルスピークの位相角および幅と異なっ
ている。このパルス幅変調された反転基準電圧pd(−
Ul)は、第3図f; h、iに比較して示しているよ
うC二、違った方法で対応する比較器の入力イ則および
/または出力側にあるインバータ回路によって形成する
ことができる。しかし、第3図ev L iのダイヤプ
ラムとは異なり、比較器の入力電圧U】および[Jdは
常に同じ符号で評価されていることを示している。そ)
を故、目標波形の位ζ目区間180°〜240°または
300°〜360゜でどのようにして制御゛電圧に必要
な反転基・′■電圧をパルス幅変調するかが問題となる
。制御電圧が目標波形の零点通過に対して対称でなけれ
ばならない1.すなわちパルス幅変調された目標波形U
。
器に変化さitないで導かiする場合と、基準電圧U1
の反転により基準電圧がU】からUI−−Ulに変えら
れる場合を示している。第3図C1dに示すように、電
圧U1を変調電圧Udでパルス幅変調することによって
生ずる2値信号pd(U」)は位相角のみならずその幅
において、反転さ几た基準1圧Ul−−Ulを同じ変調
電圧Udでパルス幅変調することによって生ずる関数p
d(TJL)のパルスピークの位相角および幅と異なっ
ている。このパルス幅変調された反転基準電圧pd(−
Ul)は、第3図f; h、iに比較して示しているよ
うC二、違った方法で対応する比較器の入力イ則および
/または出力側にあるインバータ回路によって形成する
ことができる。しかし、第3図ev L iのダイヤプ
ラムとは異なり、比較器の入力電圧U】および[Jdは
常に同じ符号で評価されていることを示している。そ)
を故、目標波形の位ζ目区間180°〜240°または
300°〜360゜でどのようにして制御゛電圧に必要
な反転基・′■電圧をパルス幅変調するかが問題となる
。制御電圧が目標波形の零点通過に対して対称でなけれ
ばならない1.すなわちパルス幅変調された目標波形U
。
Rに関してU、R(T+ωt)−−U、R(T−ωt)
でなければならないとするならば、Ul(T−ωt)=
−U3(T+ωt)のために、第3図e。
でなければならないとするならば、Ul(T−ωt)=
−U3(T+ωt)のために、第3図e。
go’の比較が示すように、反転基準電圧U3が反転変
調電圧而で変調されるべきであるということになる。
調電圧而で変調されるべきであるということになる。
そのため有利な実施例においては、パルス幅変調された
基準電圧が基準電圧と変調電圧そのものとの交点に対応
して発生され、それに対してパルス幅変調さ11だ反転
基準電圧は基準電圧と反転変調電圧と0)交点に対応し
て発生される。そitに応じてパルスli@糺調器6は
6個の異なる比較器13、】〜j3,6を持ち、これら
の比較器は丁べC一方の入力端に変調電圧が入力さ几る
。パルス幅変調された基準電圧を形成するために第1の
比較器13.L、第2の比較器13,2.第3θつ比較
器13.3の他方の入力端にはそれぞれ第1の基準電圧
(ランプ電圧Ul)、i2の基準電圧(一定電圧U2)
、第3の基準電圧(差電圧[J 3−[J2−Ul)が
入力される。パルス幅変調された反転基準電圧を形成す
るために、他の比較器にはインバータ回路(’12.4
〜12.6および14.4〜14.6)が前置または後
置され、第4の比較器13,14、第5の比較器1 ’
3’、’ 5 、第6の比較器13,6の各他方の入力
端にはそれぞれ第1の基準電圧(ランプ電圧Ul )、
第2の基準電圧(一定電圧U2)、第3の基準電圧(
差電圧U3−U2−Ul)が入力される。
基準電圧が基準電圧と変調電圧そのものとの交点に対応
して発生され、それに対してパルス幅変調さ11だ反転
基準電圧は基準電圧と反転変調電圧と0)交点に対応し
て発生される。そitに応じてパルスli@糺調器6は
6個の異なる比較器13、】〜j3,6を持ち、これら
の比較器は丁べC一方の入力端に変調電圧が入力さ几る
。パルス幅変調された基準電圧を形成するために第1の
比較器13.L、第2の比較器13,2.第3θつ比較
器13.3の他方の入力端にはそれぞれ第1の基準電圧
(ランプ電圧Ul)、i2の基準電圧(一定電圧U2)
、第3の基準電圧(差電圧[J 3−[J2−Ul)が
入力される。パルス幅変調された反転基準電圧を形成す
るために、他の比較器にはインバータ回路(’12.4
〜12.6および14.4〜14.6)が前置または後
置され、第4の比較器13,14、第5の比較器1 ’
3’、’ 5 、第6の比較器13,6の各他方の入力
端にはそれぞれ第1の基準電圧(ランプ電圧Ul )、
第2の基準電圧(一定電圧U2)、第3の基準電圧(
差電圧U3−U2−Ul)が入力される。
パルス偏変調器6によって形成されたパルス列は、分配
回路7(二より対応する制御信号Z、R;Z、S;Z、
Tとして、出力端R,S、Tl二作用するスイッチの制
御導線に分配され、当該区間においてスイッチおよび出
力電圧(二基づく目標波形に等しい基準電圧の基づくパ
ルス列が当該出力に属する制御導線に接続される。目標
電圧の零点通過から、パルス幅変調された第]、第2.
第3の基準電圧、および第1.第2.第3のパルス幅変
調された反転基準電圧が次々とランプ関数周期の間、当
該目標電圧に属するスイッチの制御導線に接続さ2する
。そのため第2図には各基準電圧を各割肌導線に接続で
きる6個の切換スイッチ15.】〜】5,6が示されて
いる。図示の切換位置は出力電圧U、 Rの目標波形の
位4目幅0°〜60° における開閉状態に対応してお
り、この開閉状態ではパルス幅変調さ1tだ第1の基準
電圧がZ、R+二対する制御導線に送出され、パルス幅
変調された第3の基準電圧がZ、Sに対する制御導線に
、またパルス幅変調された反転基準電圧U3がZ、 T
に対する制御導線に送出さiする。切換スイッチ】5.
2,15,4,25.6は対応する比較器の出力信号を
阻+hすイン。機器技術的に、切換スイッチは電子スイ
ッチ、たとえばマルチプレクサによって実現され、その
場合、切換スイッチの選択信号(切換スイッチ制御信号
)はにとえはランプ関数の周期をカクントするリングカ
ウンタ16によって形成することができる。ランプ関数
のそJtぞ1tの新しい周期によって各切換スイッチは
各6個の切換位置を1@次1段ずつ循環的に切換えられ
る。
回路7(二より対応する制御信号Z、R;Z、S;Z、
Tとして、出力端R,S、Tl二作用するスイッチの制
御導線に分配され、当該区間においてスイッチおよび出
力電圧(二基づく目標波形に等しい基準電圧の基づくパ
ルス列が当該出力に属する制御導線に接続される。目標
電圧の零点通過から、パルス幅変調された第]、第2.
第3の基準電圧、および第1.第2.第3のパルス幅変
調された反転基準電圧が次々とランプ関数周期の間、当
該目標電圧に属するスイッチの制御導線に接続さ2する
。そのため第2図には各基準電圧を各割肌導線に接続で
きる6個の切換スイッチ15.】〜】5,6が示されて
いる。図示の切換位置は出力電圧U、 Rの目標波形の
位4目幅0°〜60° における開閉状態に対応してお
り、この開閉状態ではパルス幅変調さ1tだ第1の基準
電圧がZ、R+二対する制御導線に送出され、パルス幅
変調された第3の基準電圧がZ、Sに対する制御導線に
、またパルス幅変調された反転基準電圧U3がZ、 T
に対する制御導線に送出さiする。切換スイッチ】5.
2,15,4,25.6は対応する比較器の出力信号を
阻+hすイン。機器技術的に、切換スイッチは電子スイ
ッチ、たとえばマルチプレクサによって実現され、その
場合、切換スイッチの選択信号(切換スイッチ制御信号
)はにとえはランプ関数の周期をカクントするリングカ
ウンタ16によって形成することができる。ランプ関数
のそJtぞ1tの新しい周期によって各切換スイッチは
各6個の切換位置を1@次1段ずつ循環的に切換えられ
る。
以上述べた本発明によれば、高いスイッチング周波数で
も調整作業に極めて安い費用しかかからないにもかかわ
らず、パルスインバータの対称性に優れた制御電圧また
は出力電圧を発生させることができる。
も調整作業に極めて安い費用しかかからないにもかかわ
らず、パルスインバータの対称性に優れた制御電圧また
は出力電圧を発生させることができる。
第1図は本発明装置の一実施例のブロック図、第2図a
−eは本発明の詳細な説明するための波形図、i3図a
−jはパルス幅変調された反転基準電圧の形成方法を説
明するための波形図である。 j・・・パルスインバータ、2. R+3. R−2,
S、 3. S、2. T、 3. T・・・インバー
タスイッチ。 R,S、T・・・ インバータ出力端、 Ul、 U2
. U3・・・基準電圧、U、 R,U、 SL U、
T・・・ 出力電圧目標波形、U’d・・・変調電圧
、Z、 R,Z、 S、Z、 T・・・制御信号、 4
・・・ 基準電圧発生器、5・・・変調電圧発生器、6
・・・ノクルス幅変調器−7・・・ 分配回路。
−eは本発明の詳細な説明するための波形図、i3図a
−jはパルス幅変調された反転基準電圧の形成方法を説
明するための波形図である。 j・・・パルスインバータ、2. R+3. R−2,
S、 3. S、2. T、 3. T・・・インバー
タスイッチ。 R,S、T・・・ インバータ出力端、 Ul、 U2
. U3・・・基準電圧、U、 R,U、 SL U、
T・・・ 出力電圧目標波形、U’d・・・変調電圧
、Z、 R,Z、 S、Z、 T・・・制御信号、 4
・・・ 基準電圧発生器、5・・・変調電圧発生器、6
・・・ノクルス幅変調器−7・・・ 分配回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 l)インバータ出力端における出力電圧に対する予め決
定された波形の目標波形の対称系により予め決定さJ’
Lる複数の周期的基準電圧を形成し、前記目標波形の周
波数よりも高い周波数の変調電圧によってパルス幅ス〔
調し−インバータのスイッチの制御導線に接続Tる、複
数の出力端を有する多相パルスインバータのスイッチの
パルス幅変調制傭電圧の形成方法において、 a) @記基準電圧の数および波形を、前記各基準電圧
がそれぞれ異なる波形を持ち、丁べての目標波形に対し
て目標波形の各零点通過から同一位相間隔を有する区間
は同一基準電圧の区間に等しく、各目標波形は基準電圧
または反転基準電圧の同一区間がら合成できるように決
定し。 b) あるインバータ出力に作用するスイッチの制御導
線に、この区間でこの出力の目標波形に等しいパルス幅
変調された基準電圧またはパルス幅変調された反転基準
電圧を区間的に接続下る ことを特徴どする多相パルスインバータの制御電圧形成
方法。 2)丁べ′Cの基準電圧は振幅制御量によって与えらi
する同じ振幅を持っておjl、かつ、それらは一定でな
いかぎり周波数制御量によって予め与えられる同じ周波
数を持っていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の制御電圧形成方法。 3)同じ区間の角点が基準電圧の交点と一致下るように
基準電圧を選定することを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の制御電圧形成方法。 4)パルス幅変調された基準電圧を形成するために基準
電圧と変調電圧との交点、パルス幅変調された反転基準
電圧を形成するためl二基準電圧と反転変調電圧との交
点が決定されることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の制1iIl]電圧形成方法。 5)三相パルスインバータにおいて。 a) 3つの基準電圧を与えるとともに、その第1の基
準電圧は振幅制御けによって決定されるランプ振幅と目
標波形の6倍の周波数とを有するランプ関数であり、第
2の基準電[Eとしてランプ振幅に等しい一定電圧を発
生させ、第3の基準電圧としてffi+および第2の両
爪準電圧の差の電圧を発生させ、 b) 基準電圧と変調電圧との交点に対応してパルス幅
変調された基準電圧を発生させ、基準電圧と反転変調電
圧との交点に対応してパルス幅変調された反転基準電圧
を発生させ、 C) 目標電圧の零点通過から、ノζルス幅変調された
Ig】、!2.43の基準電圧およびパルス幅変調され
反転された第1、第2、第3の基準電圧をランプ関数周
期の間これらの目標′電圧に関係するスイッチの制御導
線に順次接続する ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の制卸電圧
形成方法。 6)インバータ出力電圧C二対する予め決定さオtた波
形の目標波形の対称系に応じて予め与えられる複数の基
準電圧を発生する基準電圧発生器と、前記−標波形の周
波数よりも高し・周波数の変調電圧を形成し基準↑I圧
発生器(=後置されたパルス幅変調器に与える変調電圧
発生器と、パルス幅変調された基準電圧をインバータの
スイッチの制御導線に接続する分配回路とを備えた多相
パルス幅変調(−夕の〕ζルス幅斐調された制御電圧形
成装置(二おし1て。 a) 前記基準電圧発生器は基準電圧を発生し、基準電
圧はそオtぞれ異なる波形を持っており、丁べCの目標
波形に対して目標波形の各、零点通ノ1局から同一位相
間隔の区間が同一基準電圧の区間に等しく、各目標波形
は基準電圧または反転基準電LEの同一区間から合成さ
れ。 b) 前記分配回路はインバータ回路に作用するスイッ
チの制御導線にこの区間で等しいパルス幅城調された基
準゛屯田またはパルス幅変調された反転基準電圧を併読
1−る゛ことを特徴とする多相パルスインバータの制f
IIII値圧形成装置。 7)三つの用力端と台形波出力電、圧を何するインバー
タにおいて。 a) 基部電圧発生器は、周波数制御、@用の電圧−周
波数変換器と、この電圧−周波数変換器に後置されたリ
セット可能なカウンタと、このカウンタに後置され、振
幅制御端と振幅目標値とを乗席するD−A変換器ど前記
振幅目標値と前記D−A変換器の出力信号とに対する減
算部とを備えており、b) パルス幅変調器は第1の入
力端に変5彫屯圧が入力される6個の比較器を備えてお
り。 パルス幅変調された基準電圧を形成するために、第】、
第2、第3の基準電圧がそれぞれ第1、第2.第3の比
較器の第2の入力端に入力され、パルス幅変調された反
転、基準電圧を形成するために、他の比較器にインバー
タ回路か前駆および/または後置され、前記第1、第2
.第3の基準電圧がそれぞJ’L第4、第5.第6の比
較器の第2の入力端に入力され、 C) 分配回路は、ランプ関数の周期に対し、リングカ
ウンタ(16>−各制御導線に対しリンダカウンタによ
って制御さ、lする切換装置を有し、切換装置は比較器
の出力を周期的に順次制御導線に接続する ことを特徴とする特許請求の範囲第6項記載の制御電圧
形成装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833333408 DE3333408A1 (de) | 1983-09-15 | 1983-09-15 | Verfahren und vorrichtung zur ansteuerung der schalter eines mehrphasigen pulswechselrichters, insbesondere eines transistorwechselrichters |
DE3333408.0 | 1983-09-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6091871A true JPS6091871A (ja) | 1985-05-23 |
Family
ID=6209200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59191429A Pending JPS6091871A (ja) | 1983-09-15 | 1984-09-12 | 多相パルスインバ−タの制御電圧形成方法と装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4599686A (ja) |
EP (1) | EP0142649A3 (ja) |
JP (1) | JPS6091871A (ja) |
DE (1) | DE3333408A1 (ja) |
FI (1) | FI842845A (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1199956B (it) * | 1985-02-28 | 1989-01-05 | Selenia Spazio Spa | Invertitore-convertitore a durata di impulsi variabile(pwm)e forma d'onda trapezoidale smussata della tensione alternativa,in grado di trasferire dalla sorgente primaria alle linee di uscita in continua,energia con basse perdite nei diodi di raddrizzamento della tensione alternativa di uscita |
US4908523A (en) * | 1988-04-04 | 1990-03-13 | Motorola, Inc. | Electronic circuit with power drain control |
US6111329A (en) * | 1999-03-29 | 2000-08-29 | Graham; Gregory S. | Armature for an electromotive device |
US6873085B2 (en) * | 2001-05-16 | 2005-03-29 | G & G Technology, Inc. | Brushless motor |
US20040071003A1 (en) * | 2002-09-04 | 2004-04-15 | G & G Technology, Inc. | Split phase polyphase inverter |
TWI552474B (zh) * | 2015-08-10 | 2016-10-01 | 茂達電子股份有限公司 | 電流平衡方法及其電流平衡電路 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4167775A (en) * | 1978-03-27 | 1979-09-11 | Exxon Research & Engineering Co. | Controller for synthesizer circuit for generating three-tier waveforms |
US4220988A (en) * | 1978-03-27 | 1980-09-02 | Exxon Research & Engineering Co. | Controller for waveform synthesizer |
US4287556A (en) * | 1979-12-17 | 1981-09-01 | General Electric Company | Capacitive current limiting inverter |
JPS56117577A (en) * | 1980-02-19 | 1981-09-16 | Toshiba Corp | Controller for inverter |
JPH0634587B2 (ja) * | 1982-05-06 | 1994-05-02 | 株式会社東芝 | 電圧形インバータ装置 |
-
1983
- 1983-09-15 DE DE19833333408 patent/DE3333408A1/de not_active Withdrawn
-
1984
- 1984-07-16 FI FI842845A patent/FI842845A/fi not_active Application Discontinuation
- 1984-08-30 US US06/645,812 patent/US4599686A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-08-31 EP EP84110408A patent/EP0142649A3/de not_active Withdrawn
- 1984-09-12 JP JP59191429A patent/JPS6091871A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI842845A0 (fi) | 1984-07-16 |
DE3333408A1 (de) | 1985-04-11 |
US4599686A (en) | 1986-07-08 |
FI842845A (fi) | 1985-03-16 |
EP0142649A2 (de) | 1985-05-29 |
EP0142649A3 (de) | 1986-06-18 |
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---|---|---|
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