JPS6126316B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6126316B2
JPS6126316B2 JP54105040A JP10504079A JPS6126316B2 JP S6126316 B2 JPS6126316 B2 JP S6126316B2 JP 54105040 A JP54105040 A JP 54105040A JP 10504079 A JP10504079 A JP 10504079A JP S6126316 B2 JPS6126316 B2 JP S6126316B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
frequency
circuit
command
inverter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP54105040A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5631374A (en
Inventor
Nobuyoshi Muto
Yasuo Matsuda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP10504079A priority Critical patent/JPS5631374A/en
Publication of JPS5631374A publication Critical patent/JPS5631374A/en
Publication of JPS6126316B2 publication Critical patent/JPS6126316B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は交流電動機を可変速運転するのに用い
られる可変周波数のパルス幅変調インバータ(以
下、PWMインバータと称する)の制御装置に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a control device for a variable frequency pulse width modulation inverter (hereinafter referred to as a PWM inverter) used to operate an AC motor at variable speed.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、PWNインバータの主回路は第1図に
示す如く、直流電源1、パワートランジスタ2、
帰還ダイオード3で構成されている。第1図図示
のPWMインバータを構成するトランジスタ2の
ベースに印加するパルス幅変調信号(方形波信
号)は直流レベル信号の変調波と三角波あるいは
鋸歯状波の搬送波を比較して得ている。一方、
PWMインバータで誘導電動機等の交流電動機を
駆動する場合には電動機磁束を一定にするためイ
ンバータの出力電圧V1と周波数との比V1
を一定に制御する。また、低周波数領域では
電動機電流の高調波成分を少なくするために出力
電圧の半サイクル中のパルス数を増加させ、高周
波数領域に移行するにつれてパルス数を減少して
出力電圧を大きなるようにしている。
Generally, the main circuit of a PWN inverter, as shown in Figure 1, includes a DC power supply 1, a power transistor 2,
It consists of a feedback diode 3. The pulse width modulation signal (square wave signal) applied to the base of the transistor 2 constituting the PWM inverter shown in FIG. 1 is obtained by comparing the modulated wave of the DC level signal with a carrier wave of a triangular wave or a sawtooth wave. on the other hand,
When driving an AC motor such as an induction motor with a PWM inverter, in order to keep the motor magnetic flux constant, the ratio of the inverter's output voltage V 1 to frequency 1 is V 1 /
1 is controlled constant. In addition, in the low frequency range, the number of pulses during a half cycle of the output voltage is increased in order to reduce harmonic components of the motor current, and as the frequency moves to the high frequency range, the number of pulses is decreased to increase the output voltage. ing.

第2図にパルス数を3段階に切換える場合の波
形図を示す。
FIG. 2 shows a waveform diagram when the number of pulses is switched in three stages.

第2図は周波数の異なる3種類の三角波X,
Y,Zと直流レベル信号gとを比較してパルス幅
変調信号を得ている例である。第2図において、
α,β,γはそれぞれ各周波数領域,,,
の境界周波数である。また、第2図の矩形波信
号A,B,Cは直流レベル信号gと三角波X,
Y,Zを比較して得られるパルス幅変調信号であ
る。第2図の運転周波数領域,,りおける
半サイクル中のパルス数を例えば9,5,3と
し、V1を一定に制御する場合の電圧と周
波数との関係は第3図に示されているようにな
る。
Figure 2 shows three types of triangular waves X with different frequencies,
This is an example in which a pulse width modulation signal is obtained by comparing Y, Z and a DC level signal g. In Figure 2,
α, β, γ are each frequency domain, ,,
is the boundary frequency of In addition, the rectangular wave signals A, B, and C in Fig. 2 are the DC level signal g and the triangular wave X,
This is a pulse width modulation signal obtained by comparing Y and Z. Figure 3 shows the relationship between voltage and frequency when the number of pulses during a half cycle in the operating frequency range of Figure 2 is set to, for example, 9, 5, and 3, and V 1 / 1 is controlled to be constant. It becomes like being.

従来、上述のようにしてパルス幅変調パルスを
得るには第4図に示す如き制御装置を用いてい
る。
Conventionally, a control device as shown in FIG. 4 has been used to obtain pulse width modulated pulses as described above.

第4図において、100,101,102はパ
ルス数の切替え個数に応じた搬送波である三角波
X,Y,Zを発生させる三角波発生回路、103
は運転パルス数領域指定回路、104,105,
106は各発振器100,101,102の出力
信号とPI調節器111の出力する直流レベル信号
とを比較してパルス幅変調信号を得る比較器、1
07はパルス数を選択するためのパルス数選択回
路、108,109は任意の時点でパルス数の切
換えを行なつてもアーム短絡を生じないように各
領域で発生するパルス幅変調信号間で互に同期を
とるための三相基準同期発生回路、ゲート論理回
路、110はパルス数切換え信号発生回路、11
1,112はPI調節器である。
In FIG. 4, 100, 101, and 102 are triangular wave generation circuits that generate triangular waves X, Y, and Z, which are carrier waves according to the number of pulses to be changed; and 103
are operation pulse number region designation circuits, 104, 105,
A comparator 106 obtains a pulse width modulation signal by comparing the output signals of the oscillators 100, 101, and 102 with the DC level signal output from the PI regulator 111;
07 is a pulse number selection circuit for selecting the number of pulses, and 108 and 109 are interchangeable between pulse width modulation signals generated in each region so that arm short circuit does not occur even if the number of pulses is switched at any time. 110 is a three-phase reference synchronization generation circuit for synchronizing with the gate logic circuit; 110 is a pulse number switching signal generation circuit;
1,112 is a PI regulator.

このような構成において、三角波発生回路10
0,101,102では、V1一定制御を
するために、周波数指令の変動に対して3つの三
角波X,Y,Zの波高値を等しくし、かつ一定に
する必要がある。
In such a configuration, the triangular wave generation circuit 10
0, 101, and 102, in order to perform constant V 1 / 1 control, it is necessary to make the peak values of the three triangular waves X, Y, and Z equal and constant despite fluctuations in the frequency command.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

交流電動機の駆動特性を向上させるためにはパ
ルス数の切替え段数を多くする必要がある。上述
の従来装置にあつてはパルス数の切替え段数を増
すとそれに対応して三角波発生回路を増加しなけ
ればならない。パルス数の切替え段数は通常10段
以上であり、それに搬送波とインバータ出力電圧
の同期をとることが必要なことから制御装置が複
雑になり部品点数も増加する。したがつて、コス
ト高になるという欠点を有する。
In order to improve the drive characteristics of an AC motor, it is necessary to increase the number of pulse number switching stages. In the conventional device described above, if the number of pulse number switching stages is increased, the number of triangular wave generation circuits must be increased accordingly. The number of stages for switching the number of pulses is usually 10 or more, and it is necessary to synchronize the carrier wave and the inverter output voltage, which complicates the control device and increases the number of parts. Therefore, it has the disadvantage of high cost.

本発明の目的は、制御装置の部品点数を低減
し、電動機駆動特性を向上することのできる
PWMインバータの制御装置を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to reduce the number of parts of a control device and improve motor drive characteristics.
The purpose of the present invention is to provide a control device for a PWM inverter.

〔問題点を解決するための手段〕 本発明はインバータの周波数指令に比例した周
波数を有するクロツクパルスを従属接続した複数
個の1/2分周期に加え、インバータの周波数指
令に応じて1/2分周期の出力を選択して1台の
搬送波発生回路に加え、この1台の搬送波発生回
路から波高値一定で周波数可変の搬送波信号を得
ようにする。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a plurality of 1/2-minute periods in which clock pulses having a frequency proportional to the frequency command of the inverter are connected in series, and a 1/2-minute period according to the frequency command of the inverter. The output of the period is selected and added to one carrier wave generation circuit, and a carrier wave signal having a constant peak value and a variable frequency is obtained from this one carrier wave generation circuit.

〔作 用〕[Effect]

1台の搬送波発生回路から波高値一定で周波数
可変の搬送波信号を得ているので、パルス数の切
替え段数が多くても制御装置の構成を簡単にでき
る。
Since a carrier wave signal with a constant peak value and variable frequency is obtained from one carrier wave generation circuit, the configuration of the control device can be simplified even if the number of pulse number switching stages is large.

実施例 以下、本発明の実施例を第7図により説明す
る。
Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

第7図の実施例は鋸歯状波信号と直流レベル信
号との比較によつてパルス幅変調信号を得る場合
の例であるが三角波信号と角流レベル信号との組
合せによる場合でも適用できる。第5図に鋸歯状
波信号と直流レベル信号を比較して得たパルス幅
変調信号によつてインバータを制御した際の線間
電圧波形を示す。第5図a,b,cはそれぞれ半
サイクル中に、2パルス,4パルス,8パルスの
パルス数を持つ場合が示されている。上記の波形
をフーリエ級数に展開して得られる基本波分は図
中のパルス幅比δ/△とほぼ比例する。鋸歯状波
信号と直流レベル信号との比較によつてV1
を一定制御するには第6図Aに示す如く、直流
レベル信号g(図では、g,g′と2つのレベルが
示されている)の大きさがg′からgへ変化すると
その変化に比例して鋸歯状波の周波数をから
へと変化させればよい。第6図はgがg′の2
倍まで変化した場合を示す。その結果、は2
まで変化する。第6図B,Cに示す如く第6
図Aのに対応する破線で示すパルス幅変調信
号と2に対応する点線で示す変調信号とが得
られる。この時、パルス幅変調信号の周期△
及び通流率δ,δには△=2△,δ
=δなる関係がある。この結果、 V1 xδ/△=δ/△/2
となり、V1を一定にできる。
The embodiment shown in FIG. 7 is an example in which a pulse width modulation signal is obtained by comparing a sawtooth wave signal and a DC level signal, but it can also be applied to a case where a combination of a triangular wave signal and a angular current level signal is used. FIG. 5 shows the line voltage waveform when the inverter is controlled by the pulse width modulation signal obtained by comparing the sawtooth wave signal and the DC level signal. 5a, b, and c show cases in which the number of pulses is 2 pulses, 4 pulses, and 8 pulses in a half cycle, respectively. The fundamental wave component obtained by expanding the above waveform into a Fourier series is approximately proportional to the pulse width ratio δ/Δ in the figure. By comparing the sawtooth signal and the DC level signal, V 1 /
1 , as shown in Figure 6A, when the magnitude of the DC level signal g (two levels g and g' are shown in the figure) changes from g' to g, The frequency of the sawtooth wave from 1 to
All you have to do is change it to 2 . In Figure 6, g is 2 of g'.
This shows the case where the value changes up to twice as much. As a result, 1 is 2
Changes up to 1 . As shown in Figure 6B and C, the sixth
A pulse width modulated signal shown by a broken line corresponding to 1 in FIG. A and a modulated signal shown by a dotted line corresponding to 21 in FIG. A are obtained. At this time, the period of the pulse width modulation signal △ 1 ,
1 = 22 , δ for △ 2 and conductivity δ 1 , δ 2
There is a relationship: 1 = δ 2 . As a result, V 1 / 1 x δ 1 /△ 1 / 1 = δ 2 /△ 2 /2
1 , and V 1 / 1 can be kept constant.

さて、第7図において最大周波数設定値(V
F)によつて最大周波数例えば60Hz,120Hzが選択
され加速時間設定回路201に与えられる。周波
数設定値VFまでどの位の時間で加速するかを加
速時間設定回路201で決定する。加速時間設定
回路201から加速時間に対応したインバータの
周波数指令fRが出力される。V/f一定制御す
るためインバータの電圧指令はこの周波数指令に
比例して変化せる。加速時間設定回路201の出
力する周波数指令信号は電圧制御型発振器20
2、パルス数判定回路206、直流レベルバイア
ス回路212にそれぞれ入力される。電圧制御型
発振器202には、1/2分周器203、論理回
路208がそれぞれ接続されている。1/2分周
器203において分周された方形波bに接続され
る1/2分周器204においてさらに1/2の周
波数をもつ方形波cに分周されたリングカウンタ
205でカウントされる。リングカウンタ205
のカウント値d0〜d5はロジツク回路215に入力
される。一方、パルス数判定回路206において
判定されたパルス数(第9図B図示p,q,rの
いずれか)をフリツプフロツプ回路207に出力
する。フリツプフロツプ回路207には1/2分
周器203,204からの出力信号b,cが入力
するように構成されており、これら1/2分周器
203,204の出力信号に同期した信号fが論
理回路208に入力される。論理回路208は電
圧制御型発振器202、1/2分周器203,2
04からの出力信号b,cとフリツプフロツプ回
路207の出力信号fとの論理積をとるものであ
り、その出力信号hは単安定回路209に入力さ
れる。単安定回路209の出力(パルス数判定回
路206のパルス数p,q,rに対応する周波数
p,fq,frのいずれかの周波数を有する)は
アナログスイツチで構成されているレベル変換回
路210に入力される。また、レベル変換回路2
10には加速時間設定回路201の周波数指令f
Rも加えられている。レベル変換回路210は周
波数指令fRに応じてレベル設定された信号jを
鋸歯状波発生回路211に加える。周波数指令f
Rは直流レベルバイアス回路212に入力され
る。直流レベルバイアス回路212の出力信号
(電圧指令信号)から電圧検出信号が差引かれ、
その結果得られた信号が電圧制御回路213に入
力される。鋸歯状波発生回路211の発生する鋸
歯状波信号lは比較器214の一方の入力にな
る。比較器214には電圧制御回路213から出
力される信号g′が入力される。ロジツク回路21
5に比較器214の出力信号m及び6進のリング
カウンタ206の出力信号d0〜d5が入力される。
なお電圧フイードバツクをとらない場合は直流レ
ベルバイアス回路212から出力される信号が
g′となる。
Now, in Fig. 7, the maximum frequency setting value (V
The maximum frequency, for example, 60 Hz or 120 Hz, is selected by F ) and applied to the acceleration time setting circuit 201. The acceleration time setting circuit 201 determines how long it will take to accelerate to the frequency setting value VF . The acceleration time setting circuit 201 outputs an inverter frequency command f R corresponding to the acceleration time. In order to perform V/f constant control, the voltage command of the inverter is changed in proportion to this frequency command. The frequency command signal output from the acceleration time setting circuit 201 is output from the voltage controlled oscillator 20.
2, are input to the pulse number determination circuit 206 and the DC level bias circuit 212, respectively. A 1/2 frequency divider 203 and a logic circuit 208 are connected to the voltage controlled oscillator 202, respectively. The square wave b whose frequency is divided by the 1/2 frequency divider 203 is further divided into the square wave c having a frequency of 1/2 by the 1/2 frequency divider 204, which is counted by the ring counter 205. . ring counter 205
The count values d0 to d5 are input to the logic circuit 215. On the other hand, the number of pulses determined by the pulse number determining circuit 206 (any one of p, q, or r shown in FIG. 9B) is output to the flip-flop circuit 207. The flip-flop circuit 207 is configured to receive output signals b and c from the 1/2 frequency dividers 203 and 204, and a signal f synchronized with the output signals of the 1/2 frequency dividers 203 and 204. It is input to logic circuit 208 . The logic circuit 208 includes a voltage controlled oscillator 202, a 1/2 frequency divider 203, 2
04 and the output signal f of the flip-flop circuit 207, and its output signal h is input to the monostable circuit 209. The output of the monostable circuit 209 (which has a frequency f p , f q , or f r corresponding to the number of pulses p, q , and r of the pulse number determination circuit 206) is a level converter composed of an analog switch. It is input to circuit 210. In addition, the level conversion circuit 2
10 is the frequency command f of the acceleration time setting circuit 201.
R is also added. The level conversion circuit 210 applies a signal j whose level is set according to the frequency command f R to the sawtooth wave generation circuit 211 . Frequency command f
R is input to the DC level bias circuit 212. The voltage detection signal is subtracted from the output signal (voltage command signal) of the DC level bias circuit 212,
The resulting signal is input to voltage control circuit 213. The sawtooth wave signal l generated by the sawtooth wave generation circuit 211 becomes one input of the comparator 214. A signal g' output from the voltage control circuit 213 is input to the comparator 214. logic circuit 21
The output signal m of the comparator 214 and the output signals d 0 to d 5 of the hexadecimal ring counter 206 are input to 5 .
Note that when voltage feedback is not taken, the signal output from the DC level bias circuit 212 is
becomes g′.

次に、第7図の動作を第10図に示すタイムチ
ヤートを参照して説明する。
Next, the operation shown in FIG. 7 will be explained with reference to the time chart shown in FIG. 10.

今、インバータの周波数指令fRは、出力電圧
の半サイクル中のパルス数がq(=8)の状態か
らr(=4)の状態に移る領域にあるとする。
It is now assumed that the frequency command f R of the inverter is in a region where the number of pulses during a half cycle of the output voltage changes from a state of q (=8) to a state of r (=4).

電圧制御型発振器202から通流率50%の方形
波信号aが出力される。方形波信号aは1/2分
周器203,204で順次1/2に分周されて行
き、それぞれ方形波信号b,cになる。最終段の
1/2分周器204は6進のリングカウンタ20
5に接続されており、方形波信号cが、リングカ
ウンタ205に入力される。方形波信号cの立上
りに同期した方形波d0〜d5がリングカウンタ20
5から出力される。
The voltage controlled oscillator 202 outputs a square wave signal a with a conduction rate of 50%. The square wave signal a is successively divided in half by the 1/2 frequency dividers 203 and 204 to become square wave signals b and c, respectively. The final stage 1/2 frequency divider 204 is a hexadecimal ring counter 20
5, and the square wave signal c is input to the ring counter 205. Square waves d0 to d5 synchronized with the rising edge of the square wave signal c are detected by the ring counter 20.
Output from 5.

インバータの周波数指令fRがパルス数qで運
転される領域にある場合について説明する。パル
ス数判定回路206で発生したパルス数qを選択
する判定信号eがフリツプフロツプ回路207に
入力される。フリツプフロツプ回路207によつ
て判定信号eは方形波信号bの立上りに同期して
取り込まれる。パルス数qを選択する指令信号f
がフリツプフロツプ回路207から出力されてい
る場合は論理回路208で方形波信号a,b,c
のうち方形波信号bが選択される。この結果信号
hが得られる。以上フリツプフロツプ回路207
と論理回路208で分周比を選択する。単安定回
路209に信号hが入ると、単安定回路209か
ら信号hの立上りと立下り時点に同期した微分パ
ルスi及び微分パルスiの反転信号jを出力す
る。反転信号jはレベル変換回路210に加えら
れるレベル変換回路210の一例を第8図に示
す。反転信号jはレベル変換回路210のゲート
gに印加される。レベル変換回路210は信号
jがHighレベルの時インバータ周波数指令fR
(=g)を取り込む。インバータ周波数指令fR
レベル変換回路210内のオペアンプ301で大
きさが変換される。変換ゲインは方形波信号a,
b,cの周期(例えば1:2:4)に反比例する
ように決められる。具体的には方形波aが選らば
れた時のゲインを1とすれば方形波bが選択され
た場合1/2、方形波cが選択された場合は1/
4にゲインがそれぞれ選ばれる。このようにした
のは方形波の周期が変化しても鋸歯状波lの波高
値を一定にするためである。これによつてインバ
ータ周波数指令fRに比例した電圧指令と波高値
一定の鋸歯状波との比較から得られたパルス幅信
号を用いることによつてV1/F1を一定にでき
る。
A case where the frequency command f R of the inverter is in a region where the inverter is operated with the number of pulses q will be explained. A determination signal e for selecting the number q of pulses generated by the pulse number determination circuit 206 is input to the flip-flop circuit 207. The judgment signal e is taken in by the flip-flop circuit 207 in synchronization with the rise of the square wave signal b. Command signal f to select the number of pulses q
is output from the flip-flop circuit 207, the logic circuit 208 outputs square wave signals a, b, c.
Among them, square wave signal b is selected. As a result, a signal h is obtained. The above flip-flop circuit 207
and the logic circuit 208 selects the frequency division ratio. When the signal h enters the monostable circuit 209, the monostable circuit 209 outputs a differential pulse i and an inverted signal j of the differential pulse i in synchronization with the rising and falling points of the signal h. An example of the level conversion circuit 210 in which the inverted signal j is applied to the level conversion circuit 210 is shown in FIG. The inverted signal j is applied to the gate f g of the level conversion circuit 210. The level conversion circuit 210 outputs an inverter frequency command f R when the signal j is at a high level.
Take in (=g). The magnitude of the inverter frequency command f R is converted by an operational amplifier 301 within the level conversion circuit 210 . The conversion gain is the square wave signal a,
It is determined to be inversely proportional to the period of b and c (for example, 1:2:4). Specifically, if the gain is 1 when square wave a is selected, it is 1/2 when square wave b is selected, and 1/2 when square wave c is selected.
4 and the gain is selected respectively. This is done in order to keep the peak value of the sawtooth wave l constant even if the period of the square wave changes. Thereby, V 1 /F 1 can be made constant by using a pulse width signal obtained from a comparison between a voltage command proportional to the inverter frequency command f R and a sawtooth wave having a constant peak value.

以上のようにして選択された値は鋸歯状波発生
回路211に入力される。鋸歯状波発生回路21
1は積分器で構成されており、この値は信号jの
Highレベル期間積分され、微分パルスi毎に積
分器の出力値はリセツトされる。この結果、鋸歯
状波lが得られる。
The values selected as described above are input to the sawtooth wave generation circuit 211. Sawtooth wave generation circuit 21
1 consists of an integrator, and this value is the value of the signal j.
It is integrated during the high level period, and the output value of the integrator is reset for every differential pulse i. As a result, a sawtooth wave l is obtained.

一方、電圧指令はインバータ周波数指令fR
(=g)に直流レベルバイアス回路212によつ
て第9図Aに示した直流バイアス△gを加えて得
らた直流レベル信号g′(=g+△g)を使用す
る。ここで△g分バイアスされているのは低速域
での1次抵抗による電圧降下によつてギヤツプ磁
束が減少してトルクが減少するのを防止するため
である。第7図では電圧フイードバツクする場合
には点線で示した電圧制御系213が入るが、こ
れがない場合直流レベルバイアス回路212から
得られた電圧指令が比較器214の一方の端子に
入力される。比較器214の他方の端子には鋸歯
状波lが入力される。この結果、直流レベル信号
g′と鋸歯状波lとのレベルが比較器214によつ
て比較され、パルス幅変調信号mが得られる。
On the other hand, the voltage command is the inverter frequency command f R
A DC level signal g' (=g+Δg) obtained by adding a DC bias Δg shown in FIG. 9A by the DC level bias circuit 212 to (=g) is used. The reason for biasing by Δg is to prevent the gap magnetic flux from decreasing due to the voltage drop due to the primary resistance in the low speed range, thereby preventing the torque from decreasing. In FIG. 7, when performing voltage feedback, a voltage control system 213 shown by a dotted line is included, but if this is not present, a voltage command obtained from a DC level bias circuit 212 is input to one terminal of a comparator 214. A sawtooth wave l is input to the other terminal of the comparator 214. As a result, the DC level signal
The levels of g' and the sawtooth wave l are compared by a comparator 214 to obtain a pulse width modulated signal m.

パルス幅変調信号mは論理回路215でリング
カウンタ205の出力信号d0〜d5との論理がとら
れU相、V相、W相の各ゲート信号EU,EV,E
Wが得られる。例えば、ゲート信号EUは次式で得
られる。
The pulse width modulation signal m is logically connected to the output signals d 0 to d 5 of the ring counter 205 in the logic circuit 215, and is converted into U-phase, V-phase, and W-phase gate signals EU , EV , and E.
W is obtained. For example, the gate signal EU is obtained by the following equation.

U=(d0+d1・m+d2) +(d3+d4+d5)(d4・) ……(1) このようにして得られたゲート信号EU,EV
Wは第1図に示すインバータの上側の各アーム
のゲートに、また、反転ゲート信号UV
Wが下側の各アームのゲートにそれぞれ印加され
る。なお、ゲート信号UはEUの全くの反転信号
ではなく、上側アームと下側アームとが同時に点
弧しないようにデツトタイムをゲート信号U
設けられる。
E U = (d 0 + d 1・m + d 2 ) + (d 3 + d 4 + d 5 ) (d 4・) ... (1) Gate signals obtained in this way E U , EV ,
E W is applied to the gate of each upper arm of the inverter shown in Fig. 1, and inverted gate signals U , V ,
W is applied to the gate of each lower arm, respectively. Note that the gate signal U is not a completely inverted signal of EU , and a dead time is provided in the gate signal U so that the upper arm and the lower arm are not fired at the same time.

以上述べたようなゲート信号を印加すると、線
間電圧例えばUV相の線間電圧EUVには第14図
に示すような波形が現われる。
When the gate signal as described above is applied, a waveform as shown in FIG. 14 appears in the line voltage, for example, the line voltage E UV of the UV phase.

次にインバータの周波数指令fRが上昇し、運
転するパルス数がr(=4)にA点で変化したと
すると、パルス数判定回路206からパルス数r
(=4)を選択する判定指令eが出力される。判
定指令eはフリツプフロツプ回路217で方形波
cに同期した指令信号fが作られる。指令信号f
によつて第14図に示すB時点から方形波cが論
理回路208によつて選択される。
Next, if the frequency command f R of the inverter increases and the number of operating pulses changes to r (=4) at point A, then the number of pulses r is determined by the pulse number determination circuit 206.
A determination command e for selecting (=4) is output. For the determination command e, a flip-flop circuit 217 generates a command signal f synchronized with the square wave c. Command signal f
Accordingly, the square wave c is selected by the logic circuit 208 from time point B shown in FIG.

パルス数qの場合と同様な方法で単安定回路2
09でB時点以降の信号i,jが得られる。B時
点以降では方形波cの周期が方形波bの周期より
2倍長くなるため積分時間も2倍長くなる。そこ
で鋸歯状波の波高値を一定にするため、レベル変
換回路210で積分器に入力される直流レベルk
が1/2に変換される。この結果、周期は2倍で
波高値一定の鋸歯状波lが鋸歯状波発生回路21
1から得られる。これ以降ゲート信号EU,EV
Wを得る場合はパルス数qの場合と同等なので
説明は省略する。線間電圧EUVには第10図に示
したように半サイクルに4パルスの波形が得られ
る。
Monostable circuit 2 in the same way as in the case of pulse number q
At 09, signals i and j after time B are obtained. After time B, the period of the square wave c becomes twice as long as the period of the square wave b, so the integration time also becomes twice as long. Therefore, in order to keep the peak value of the sawtooth wave constant, the level conversion circuit 210 inputs the DC level k to the integrator.
is converted to 1/2. As a result, a sawtooth wave l with twice the period and a constant peak value is generated by the sawtooth wave generation circuit 21.
Obtained from 1. From now on, the gate signals EU , EV ,
Obtaining E W is the same as obtaining the number of pulses q, so the explanation will be omitted. As shown in FIG. 10, the line voltage E UV has a waveform of four pulses per half cycle.

以上のようにパルス幅変調制御を行なうのであ
るが、パルス数切替え段数が増えても1台の搬送
波発生器202によつてV1を一定に制御
することができる。また、従来の回路のようにf
を一定に制御した場合に同期回路を使用しないた
め、本実施例によれば、可変周波数で駆動できる
領域が広がる。さらに、本実施例によれば、構成
部品点数が従来よりも減少するので、制御回路の
価格が低減し、信頼性が向上する。
Pulse width modulation control is performed as described above, and even if the number of pulse number switching stages increases, V 1 / 1 can be controlled to be constant by one carrier wave generator 202. Also, like the conventional circuit, f
Since a synchronous circuit is not used when the frequency is controlled to be constant, according to this embodiment, the range where variable frequency can be driven is expanded. Furthermore, according to this embodiment, the number of component parts is reduced compared to the conventional one, so the cost of the control circuit is reduced and the reliability is improved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、1台の
搬送波発生器によつて振幅値一定で周波数可変の
搬送波信号を得られるので制御回路の部品点数を
低減しコストの低下を図れる。
As described above, according to the present invention, a carrier wave signal having a constant amplitude value and a variable frequency can be obtained using one carrier wave generator, so that the number of parts of the control circuit can be reduced and costs can be reduced.

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

第1図はパルス幅変調インバータの主回路図、
第2図は3種類の周波数を持つ三角波と直流レベ
ルとの比較によつて得られるパルス幅変調信号を
示す図、第3図はパルス切り替えを行つてV/f
=一定制御する場合のインバータ出力電圧(線間
電圧)と周波数との関係を示す図、第4図は従来
のPWMインバータの制御回路図、第5図は鋸歯
状波直流レベルとの比較構成をとつた場合のイン
バータ線間電圧波形図、第6図はV1=一
定制御をする方式を説明する図、第7図は上記方
式を採用した場合のPWMインバータの制御回路
構成図、第8図は第7図のスイツチレベル変換回
路210の回路図、第9図は第7図の直流レベル
バイアス回路212の回路図および補償特性図、
第10図は第7図に示す実施例の動作を説明する
タイムチヤートである。 201…加速時間設定回路、202…電圧制御
型発振器、203,204…1/2分周器、20
5…リングカウンタ、206…パルス数判定回
路、209…単安定回路、210…レベル変換回
路、211…鋸歯状波発生回路、212…直流レ
ベルバイアス回路、214…比較器、215…ロ
ジツク回路。
Figure 1 is the main circuit diagram of a pulse width modulation inverter.
Figure 2 is a diagram showing a pulse width modulation signal obtained by comparing a triangular wave with three types of frequencies and a DC level, and Figure 3 is a diagram showing a pulse width modulation signal obtained by comparing a triangular wave with three types of frequencies and a DC level.
= A diagram showing the relationship between the inverter output voltage (line voltage) and frequency when constant control is performed. Figure 4 is a control circuit diagram of a conventional PWM inverter. Figure 5 is a comparison configuration with a sawtooth wave DC level. Figure 6 is a diagram explaining the method of controlling V 1 / 1 = constant. Figure 7 is a diagram of the control circuit configuration of the PWM inverter when the above method is adopted. 8 is a circuit diagram of the switch level conversion circuit 210 in FIG. 7, FIG. 9 is a circuit diagram and compensation characteristic diagram of the DC level bias circuit 212 in FIG. 7,
FIG. 10 is a time chart explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 201... Acceleration time setting circuit, 202... Voltage controlled oscillator, 203, 204... 1/2 frequency divider, 20
5... Ring counter, 206... Pulse number determination circuit, 209... Monostable circuit, 210... Level conversion circuit, 211... Sawtooth wave generation circuit, 212... DC level bias circuit, 214... Comparator, 215... Logic circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 インバータの周波数指令に比例した周波数を
持つ方形波を発生する発振器と、前記周波数指令
の大きさに基づきインバータ出力電圧の半サイク
ル中に入るパルス幅変調パルス数2n(n1の
整数)を判定するパルス数判定手段と、前記発振
器から出力される方形波を順次1/2分周するよ
うに従属接続された(n−1)個の1/2分周器
と、前記パルス数判定手段の判定指令によつて前
記パルス幅変調パルス数が2p(pnの整数)
と指令された場合前記(n−1)個の1/2分周
器のうち(p−1)番目に接続された1/2分周
器から1/2(p−1)分周された1/2(p−
1)分周信号を選択する分周比選択手段と、前記
1/2(p−1)分周信号を積分して鋸歯状波信
号を発生する1台の鋸歯状波発生回路と、前記イ
ンバータの周波数指令に応じた大きさの電圧指令
信号を発生する電圧指令手段とを具備し、前記鋸
歯状波信号と電圧指令信号を比較してパルス幅変
調信号を得ることを特徴とするパルス幅変調イン
バータの制御装置。
1. An oscillator that generates a square wave with a frequency proportional to the frequency command of the inverter, and a determination of the number of pulse width modulated pulses 2n (an integer of n1) that enters in a half cycle of the inverter output voltage based on the magnitude of the frequency command. A pulse number determining means, (n-1) 1/2 frequency dividers connected in series so as to sequentially divide the square wave output from the oscillator into 1/2, and a determination by the pulse number determining means. The number of pulse width modulation pulses is set to 2p (an integer of pn) by the command.
When commanded, the frequency is divided by 1/2 (p-1) from the (p-1)th connected 1/2 divider among the (n-1) 1/2 dividers. 1/2(p-
1) a frequency division ratio selection means for selecting a frequency-divided signal; a sawtooth wave generation circuit that integrates the 1/2 (p-1) frequency-divided signal to generate a sawtooth wave signal; and the inverter. and a voltage command means for generating a voltage command signal having a magnitude corresponding to the frequency command of the pulse width modulation, wherein the sawtooth wave signal and the voltage command signal are compared to obtain a pulse width modulation signal. Inverter control device.
JP10504079A 1979-08-20 1979-08-20 Controller for pulse width modulation inverter Granted JPS5631374A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10504079A JPS5631374A (en) 1979-08-20 1979-08-20 Controller for pulse width modulation inverter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10504079A JPS5631374A (en) 1979-08-20 1979-08-20 Controller for pulse width modulation inverter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5631374A JPS5631374A (en) 1981-03-30
JPS6126316B2 true JPS6126316B2 (en) 1986-06-19

Family

ID=14396884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10504079A Granted JPS5631374A (en) 1979-08-20 1979-08-20 Controller for pulse width modulation inverter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5631374A (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5887491U (en) * 1981-12-04 1983-06-14 株式会社明電舎 Control device for pulse width modulation type inverter
JPS58182495A (en) * 1982-04-20 1983-10-25 Sumitomo Heavy Ind Ltd Inverter unit for driving motor
JPS5913099U (en) * 1982-07-19 1984-01-26 株式会社明電舎 Voltage type inverter control device
JPH0667174B2 (en) * 1984-06-15 1994-08-24 シャープ株式会社 Inverter control device for electric equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5631374A (en) 1981-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4223261A (en) Multi-phase synchronous machine system
Blaabjerg et al. Improved digital current control methods in switched reluctance motor drives
US4377779A (en) Pulse width modulated inverter machine drive
US4364109A (en) Control device of inverters
US4333042A (en) System for driving a motor by a pulse width modulation inverter
JPS6331476A (en) Method and apparatus for controlling pwm inverter
US4050006A (en) Inverter having constant frequency chopper synchronized to modulation frequency
WO1990007225A1 (en) Control for producing a low magnitude voltage at the output of a pwm inverter
JPH09149660A (en) Controller for pwm control inverter
GB1578829A (en) Circuit arrangement for generating a pulse-width-modulated carrier wave
JPS6126316B2 (en)
US4599686A (en) Method and apparatus for driving a transistorized polyphase pulse inverter
US4228491A (en) Control method for a three-phase self-excited inverter
JP2522407B2 (en) Pulse generator for pulse width modulation
JP2582071B2 (en) Pulse width modulation type inverter control device
JP6868927B1 (en) 3-pulse PWM control method for three-phase inverter
JPH0145275Y2 (en)
JPH0732606B2 (en) Control device for current source inverter
Ajah et al. A low cost method for generating constant volts per frequency control signals
JPH0274194A (en) Method of reducing current down in synchronous equipment and circuit device
JPS6074972A (en) Reference signal forming circuit of synchronous pwm inverter
JPS6325909Y2 (en)
JPH0559672B2 (en)
KR880001153B1 (en) Pwm inverter
JPS6035908B2 (en) Inverter control method