JPS6154896A - Power converter - Google Patents

Power converter

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JPS6154896A
JPS6154896A JP59176256A JP17625684A JPS6154896A JP S6154896 A JPS6154896 A JP S6154896A JP 59176256 A JP59176256 A JP 59176256A JP 17625684 A JP17625684 A JP 17625684A JP S6154896 A JPS6154896 A JP S6154896A
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JP
Japan
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voltage
control means
frequency
control
switching
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Pending
Application number
JP59176256A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Suzuo Saitou
斎藤 涼夫
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPS6154896A publication Critical patent/JPS6154896A/en
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation

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

Abstract

PURPOSE:To continue to stably operate an AC motor when a PWM control and a PAM control are switched by adding the first correcting means for instructing acceleration or deceleration, and the second correcting means for compensating the variation in the phase of the voltage. CONSTITUTION:A power converter has an acceleration/deceleration instructing circuit 41 for generating a correction signal ec for instructing an acceleration/ deceleration speed upon receiving of PWM control, PAM control signals eb1, eb2, and an adder 42 for adding a correction signal ec as a reference ea. Since the signals eb1, eb2 are received to stepwisely vary the voltage phase, a phase correcting circuit 43 for generating a correction signal ed of frequency increase or decrease in a short period, and an adder 44 for adding the signal ed only to the frequency reference to obtain a new frequency reference signal ee are provided. Thus, an AC motor of a load even at both control switching time can be stably continued to operate.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野1 この発明は、交@電動癲を駆動する電力変換装置に関す
るものであり、特にパルス幅変調制御(以下PWM制罪
制御す)とパルス振幅変調副弁(インバータ回路により
周波数を、直流電圧により電圧を制御する方法で、以下
PAM制御と略す)の両制御手段を持ち、それらの制御
手段を切換えて使用する際にも、上記交流電動機を安定
に駆動し続けることができる電力変換装置に関するもの
である。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention 1] The present invention relates to a power conversion device for driving an alternating current electric current, and in particular, a power conversion device for driving an alternating current electric current. It has both control means of a valve (a method of controlling the frequency with an inverter circuit and the voltage with a DC voltage, hereinafter referred to as PAM control), and even when these control means are switched and used, the AC motor can be stabilized. The present invention relates to a power conversion device that can continue to be driven.

[発明の技術的背景とその問題点] 交流電源を駆動する電力変換iA置には種々の主回路方
式が実用化されているが、電源としての制約条件がない
低次の高調波成分或いは特定の高調波成分を除去するP
 W M I!i制御の採用が容易という理由から電圧
形インバータが使用されることが多゛い。PWM制御を
採用すれば上記利点の他に、出力する交流の電圧及び周
波数を任意に制御することができるので、制御の連応性
が優れている或いは電源側力率を向上することができる
という利点もあり、できるだけ広い周波数範囲で使用す
ることが望ましい。しかし、高い出力周波数にてPWM
制御を行なうということは、それだけ高いスイッチング
周波数をインバータ回路を構成する主スイツチング素子
に要求することになり、サイリスクインバータ、或いは
人害ff1GToインバータでは装置効率の面から不利
となってしまう。
[Technical background of the invention and its problems] Various main circuit systems have been put into practical use in power conversion iA devices that drive AC power supplies, but low-order harmonic components or specific P to remove harmonic components of
WMI! Voltage source inverters are often used because it is easy to adopt i-control. In addition to the above advantages, if PWM control is adopted, the voltage and frequency of the output AC can be arbitrarily controlled, so the advantage is that the control coordination is excellent and the power factor on the power source side can be improved. Therefore, it is desirable to use it over as wide a frequency range as possible. However, at high output frequencies PWM
Performing control requires a correspondingly high switching frequency from the main switching elements constituting the inverter circuit, which is disadvantageous in terms of device efficiency in the case of a silis inverter or a human-harm ff1GTo inverter.

そこで、低周波数領域はPWM制御、高周波数領域は直
流電圧制御により出力交流電圧を制御し、インバータ回
路では出力交流の周波数だけを制御するR A M 1
itII′nを切換えて使用することにより、理想的な
電力変換装置を構成することができる。
Therefore, the output AC voltage is controlled by PWM control in the low frequency region and DC voltage control in the high frequency region, and the inverter circuit controls only the frequency of the output AC.
By switching and using itII'n, an ideal power conversion device can be constructed.

第9図には、PWM制御とPAM制罪功罪切換式による
電圧形インバータのブロック図を示す。
FIG. 9 shows a block diagram of a voltage source inverter using PWM control and PAM control/deduction switching type.

主回路としては、交流電′a11に接続された整流回路
12、直流リアクトル13及び平滑コンデンサ14によ
り平滑化された直流を得ており、全体としては直流電源
と見なすことができる。インバータ回路15により直流
を交流に変換し、交流電動−(以下誘導電動機として説
明を行なう)を駆動している。制御回路としては、速度
基準が設定器21により与えられ、入力制限回路22を
介して、変化の遅い電圧・周波数基準2aとなる。基準
eaは設定器23により設定された周波数faと比較器
24にて比較され、周波数チ0以下にてPWM制御信号
eb1、周波数flllIJ、下にてPAM制御信号e
t12を発生する。一方、基準eaは電圧基準としてス
イッチ25にて設定器26により設定された一定の電圧
基準と切換えられる。上記信号2b1,2b2に従って
、PWM制御制御一定の電圧基準、RAM制御時は基準
2aが選択され、電圧制御回路27、位相制御回路28
を介して、整流回路12を偶成するサイリスタに点弧パ
ルスを与える。次に基準2aは周波数基準として正弦波
発生回路29及び三角波発生回路30に与えられる。両
回路の出力信号は比較器31にて比較され、スイッチ3
2を介してインバータ回路15を構成するGTOにPW
M制wJ時のターンオン・ターンオフパルスを与える。
The main circuit obtains smoothed direct current through a rectifier circuit 12, a direct current reactor 13, and a smoothing capacitor 14 connected to the alternating current voltage a11, and can be regarded as a direct current power source as a whole. The inverter circuit 15 converts direct current into alternating current to drive an alternating current electric motor (hereinafter referred to as an induction motor). As for the control circuit, a speed reference is given by a setter 21, and via an input limiting circuit 22 becomes a slowly changing voltage/frequency reference 2a. The reference ea is compared with the frequency fa set by the setter 23 in the comparator 24, and the PWM control signal eb1 is set below the frequency 0, the PAM control signal e is set below the frequency fllIJ.
t12 is generated. On the other hand, the reference ea is switched as a voltage reference by a switch 25 to a constant voltage reference set by a setter 26. According to the signals 2b1 and 2b2, the constant voltage reference for PWM control and the reference 2a for RAM control are selected, and the voltage control circuit 27 and phase control circuit 28
A firing pulse is applied to the thyristor that couples the rectifier circuit 12 through the thyristor. Next, the reference 2a is applied as a frequency reference to a sine wave generation circuit 29 and a triangular wave generation circuit 30. The output signals of both circuits are compared by a comparator 31, and a switch 3
2 to the GTO that constitutes the inverter circuit 15.
Provides turn-on and turn-off pulses during M control wJ.

この時スイッチ32は上記信号eb1.eb2に従って
動作している。RAM制御時は周波数基準2aに従って
発振回路33、分周回路34を介してゲートパルスが発
生し、同様にスイッチ32を介してGTOにターンオン
、ターンオフパルスが与えられる。
At this time, the switch 32 receives the signal eb1. It is operating according to eb2. During RAM control, gate pulses are generated via the oscillation circuit 33 and frequency dividing circuit 34 according to the frequency reference 2a, and turn-on and turn-off pulses are similarly applied to the GTO via the switch 32.

第10図には電圧形インバータの主回路の一例を示して
いる。インバータ側の主スイツチング素子としてGTO
を採用した場合の回路となっているが、強制転流回路を
持つサイリスタ、トランジスタ、FET等の主スイツチ
ング素子であったとしても全く同様の効果となる。
FIG. 10 shows an example of the main circuit of a voltage source inverter. GTO as the main switching element on the inverter side
Although this circuit is a case where a forced commutation circuit is adopted, the same effect will be obtained even if the main switching element is a thyristor, transistor, FET, etc. that has a forced commutation circuit.

第11図はPWM制郊とRAM制御時の出力電圧波形を
説明する図である。同図において(A)は、正弦波発生
回路29と三角波発生回路3oの出力信号であり、(B
)は両信号より得られるPWM制御の相電圧、(、C)
は同制御時の線間電圧である。又、(D)、(E)はR
AM制御時の相電圧及び線間電圧である。図示してはい
ないが、面制御方式の切り換えがあるので、正弦波発生
回路29、三角波発生回路30及び分周回路34の間で
同期をとる制御回路が必要である。
FIG. 11 is a diagram illustrating output voltage waveforms during PWM control and RAM control. In the figure, (A) is the output signal of the sine wave generation circuit 29 and the triangular wave generation circuit 3o, and (B
) is the phase voltage of PWM control obtained from both signals, (,C)
is the line voltage during the same control. Also, (D) and (E) are R
These are the phase voltage and line voltage during AM control. Although not shown, since the surface control method is switched, a control circuit for synchronizing the sine wave generation circuit 29, the triangular wave generation circuit 30, and the frequency dividing circuit 34 is required.

第12図には、PWM制御とP AM制制御切換えた場
合の出力電圧■ヮ。と周波数チの関係を示す。第11図
に示すようにPNM制御制御量小パルス幅が、主スイッ
チング素子或いは制御回路の裕度等の条件で決まるある
幅を持つため、切換え周波数fo において、最小パル
スをつぶした分の電圧変化が生じる。たとえばPWM制
御中に三角波周波数を切換える場合には電圧の基本波成
分にステップ的な変化を与えないように制御することも
可能であるが、PWM制御とRAM制御の間には最小パ
ルス幅が介在して必ずステップ的な変化となってしまう
。直流電圧を高速に制御できれば問題はないが、電圧形
インバータである以上客足の大きな平滑コンデンサが主
回路に接続されているため、高速制御も限度があった。
Figure 12 shows the output voltage when switching between PWM control and PAM control. shows the relationship between and frequency chi. As shown in Fig. 11, the PNM control control amount small pulse width has a certain width determined by conditions such as the tolerance of the main switching element or control circuit, so at the switching frequency fo, the voltage change equal to the minimum pulse is occurs. For example, when switching the triangular wave frequency during PWM control, it is possible to control the fundamental wave component of the voltage so as not to make a step change, but there is a minimum pulse width between PWM control and RAM control. This always results in a step change. There would be no problem if the DC voltage could be controlled at high speed, but since it is a voltage source inverter and a smoothing capacitor, which has a large number of customers, is connected to the main circuit, there is a limit to high-speed control.

第13図は、たとえばP W M till inから
RAM制御に切換えて、出力電圧が■1→V1’ へス
テップ的に変化した時のベクトル図である。2次磁束の
2に対して同相の励磁電流成分i1dと直角のトルク電
流成分11Qとの合成である1次電流L1と、2次磁束
Φ2の誘起電圧e2からペクトA工と ル的に決まる(図中り。  はもれインダクタンt スによる電圧降下、Rszは1次抵抗による電圧降下)
1次電圧■1が同位相にてステップ的に変化すれば、細
評な関係は図示していないが、2次石束がΦ2→Φ2′
に変化しなければならない。
FIG. 13 is a vector diagram when the output voltage changes stepwise from ■1 to V1' when switching from PWM till in to RAM control, for example. It is determined from the primary current L1, which is a composition of the excitation current component i1d that is in phase with 2 of the secondary magnetic flux, and the torque current component 11Q that is perpendicular to the secondary magnetic flux 2, and the induced voltage e2 of the secondary magnetic flux Φ2, as Pect A ( (In the figure. Voltage drop due to leakage inductance, Rsz is voltage drop due to primary resistance)
If the primary voltage ■1 changes stepwise with the same phase, the secondary stone bundle changes from Φ2 to Φ2', although the detailed relationship is not shown.
must change.

発散的に振動することはないが、2次の時定数で決まる
比較的ゆっくりとした速度で、図中の軌跡のように変化
していく為、制御系全体に悪影響を与えたり、突入電流
が流れたりして結果的に電圧形インバータとして使い難
い装置となってしまう欠点があった。
Although it does not oscillate divergently, it changes at a relatively slow speed determined by a second-order time constant, as shown in the trajectory in the figure, which may adversely affect the entire control system or cause inrush current. This has the disadvantage that the voltage source inverter is difficult to use as a voltage source inverter.

[発明の目的] この発明は上述した欠点に対してなされたものであり、
P W M制御とP A M lll11御の長所を保
ちつつ、両制御の切換え時にも負荷となる交流電動懇を
安定に運転し続けることができる電力変換装置を提供し
ようとするものである。又、安定に運転できることによ
り、突入電流などの本来必要でない容量を見込む必要が
ない、経済的な電力変換装置を提供しようとするもので
ある。
[Object of the invention] This invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks,
It is an object of the present invention to provide a power conversion device that can maintain the advantages of PWM control and PAM llll11 control and continue to stably operate an AC electric motor serving as a load even when switching between the two controls. Furthermore, the present invention aims to provide an economical power conversion device that can operate stably and eliminates the need to account for unnecessary capacity such as inrush current.

[発明の概要] 上記発明の目的は、以下に示す構成をもって達成するこ
とができる。すなわち、PWM制御からRAM制御に或
いはその逆に切換える際には切換え時に交流電動機の速
度を指令する制御手段に加速或いは減速を指令する第1
の補正手段と、電圧の位相変化を補償する第2の補正手
段を追加する。
[Summary of the Invention] The above object of the invention can be achieved with the configuration shown below. That is, when switching from PWM control to RAM control or vice versa, the first control means that commands the speed of the AC motor to accelerate or decelerate at the time of switching.
and a second correction means for compensating for voltage phase changes.

この構成によれば、電圧の変化分に対しその位相を補償
しているので、V1→Vl’の変化をすべてl’lq→
ZIQ’ 、11→jl’ すなわち、d−d−/ L(yJ−i−→L土工。x z −+R1z ’ の
変dt    σdt 化とすることができ、21d、Φ2、すなわちe2が不
変となるので交流電動様を安定に運転し続けることがで
きる。又、更に上記切換えの操作の直前に直流電圧を制
御j11′1jる制御手段及び交流電動機の速度を指令
する制御手段を調整する第3の補正手段を持って、切換
え時に発生する電圧の変化量を最少にすることにより、
上記作用をより正確に(qることができる。
According to this configuration, since the phase is compensated for the voltage change, all changes from V1→Vl' are compensated for by l'lq→
ZIQ', 11→jl', that is, d-d-/L(yJ-i-→L earthwork.xz-+R1z' can be changed to dt σdt, and 21d, Φ2, that is, e2 remains unchanged. Therefore, the AC motor can continue to operate stably.Furthermore, immediately before the above switching operation, a third control means for controlling the DC voltage and a third control means for commanding the speed of the AC motor is added. By using a correction means to minimize the amount of voltage change that occurs during switching,
The above action can be performed more accurately.

[発明の実施例] 第1図にこの発明の第1の実施例を示す、同図において
第9図と異なる筒所は、PWM制御、RAM制御信号2
b1,2b2を受けて加減速を指令する補正信号2cを
発生する加減速指令回路41、補正信号eOを基準2a
に加算する加算器42、PWM制御、PAM制御信号e
b1.eb2を受けて、電圧位相をステップ的に変化さ
せるため、ごく短い期間だけ周波数増減の補正信号ed
を発生する位相補正回路43、補正信号edを周波数基
準にだけ加算し、新たに周波数の基準信号eeを得る加
算器44を設けた点である。第2図には、第1図の加減
速指令回路41の詳細を示しており、信号etlt、e
f12を受け、PWM制御からRAM制御に切り換わっ
た際に閉となるスイッチ50、積分回路を構成する抵抗
51とコンデンサ52、積分信号を増幅して、信号eC
を発生する抵抗53.54及び演算増幅器55から成り
立っている。また、第3図には、第1図の位相補正回路
43の詳細を示しており、信号el11.et12を受
け、PWM制御からRAM制御に切り換わった際に単パ
ルスを発生する単パルス発生回路56、位相補正弁の世
を決める設定器57、及びそれぞれの信号を掛算して信
号edを発生する掛算器58から成り立っている。
[Embodiment of the Invention] FIG. 1 shows a first embodiment of the invention. In the same figure, the cylinders different from those in FIG.
Acceleration/deceleration command circuit 41 receives b1, 2b2 and generates correction signal 2c for instructing acceleration/deceleration, and uses correction signal eO as reference 2a
Adder 42, PWM control, PAM control signal e
b1. In order to change the voltage phase stepwise in response to eb2, a correction signal ed for frequency increase/decrease is generated for a very short period of time.
The difference is that a phase correction circuit 43 that generates a signal ed and an adder 44 that adds the correction signal ed only to the frequency reference to obtain a new frequency reference signal ee are provided. FIG. 2 shows details of the acceleration/deceleration command circuit 41 shown in FIG.
A switch 50, which is closed when PWM control is switched to RAM control in response to f12, a resistor 51 and a capacitor 52 that constitute an integrating circuit, amplifies the integrated signal, and generates a signal eC
It consists of resistors 53, 54 and an operational amplifier 55, which generate . Further, FIG. 3 shows details of the phase correction circuit 43 of FIG. 1, and shows the signal el11. et12, a single pulse generation circuit 56 that generates a single pulse when switching from PWM control to RAM control, a setting device 57 that determines the phase correction valve, and a signal ed is generated by multiplying the respective signals. It consists of a multiplier 58.

上記構成の副面回路によれば、PWM制面からRAM制
御に切り換わった際、電圧の基本波成分にステップ的変
化が生じることは従来例と同じであるが、あわせて、積
分回路で模擬された加速信号2c及び位相補正信号2d
が発生する。第4図から第6図には、この作用を説明す
るための図が示されている。すなわち、第4図において
、時刻t1にP W M !1 fitからPA第1l
III御に切り換わるが、周波数チも時刻t!以降で変
化が急となり、切り換え以前に対しより大きな加速トル
クが必要となる。第5図には、この時のベクトル図が示
されている。出力電圧■1→V1’ のステップ的な変
化は、電圧位相が固定されたものでなく、補正信号e(
Iにより位相も補償されている。従ってその時に流れる
電流11→11’ の変化はすべてL1q→ztQ’ 
の変化となり、Lldは一定に保たれる。誘導電動薇が
発生するトルクはΦ2 XJI Qに比例するので、L
lq−jlQ’ になる分だけ大きなトルクが得られ、
このトルクが加速トルクとなって上記周波数基準に追従
できることになる。
According to the subplane circuit with the above configuration, when switching from PWM control to RAM control, step changes occur in the fundamental wave component of the voltage, which is the same as in the conventional example. acceleration signal 2c and phase correction signal 2d
occurs. 4 to 6 are diagrams for explaining this effect. That is, in FIG. 4, at time t1, P W M ! 1 fit to PA 1st l
It switches to III control, but frequency CH also changes at time t! After that, the change becomes sudden and a larger acceleration torque is required than before the switching. FIG. 5 shows a vector diagram at this time. The stepwise change in the output voltage ■1→V1' is not due to a fixed voltage phase, but due to the correction signal e(
The phase is also compensated by I. Therefore, all changes in current 11→11' flowing at that time are L1q→ztQ'
changes, and Lld is kept constant. The torque generated by the induction motor is proportional to Φ2 XJI Q, so L
A large torque can be obtained by lq-jlQ',
This torque becomes acceleration torque and can follow the frequency reference.

第4図の時刻t4では、RAM制御からP ”IV t
vl制御に切り換わる。この時の振る舞いを同様に第6
図のベクトル図に示すが、Lt(Iが不変であることは
全く同じである。ただ、電圧のステップ的な変化が減少
方向となるので、この位相補正信号9dが同図の如く遅
らせる方向に補正することが異なる。
At time t4 in FIG. 4, P ”IV t
Switch to vl control. Similarly, the behavior at this time is
As shown in the vector diagram in the figure, it is exactly the same that Lt(I remains unchanged. However, since the stepwise change in voltage is in the decreasing direction, this phase correction signal 9d is delayed as shown in the figure. The correction is different.

以上の説明は、電圧のステップ的な変化が生じる際の補
正について行なった。このステップ的な変化が加減速す
ることによって安定に吸収された後は、直流電圧を制御
することにより、正規の電圧、周波数比により電動様を
駆動し続けることは論を待たない。
The above explanation has been about correction when a stepwise change in voltage occurs. After this stepwise change is stably absorbed by acceleration and deceleration, it goes without saying that by controlling the DC voltage, the electric motor can be continued to be driven at the normal voltage and frequency ratio.

上述の作用の説明で明らかになったように、PWM制御
からP A M idJ 1it1あるいはその逆に切
り換える際には、必ずステップ的な電圧変化は避けられ
ないが、電圧の位相を補正すると共に、その発生トルク
を加減速トルクとすることにより、時定数の長い磁束の
変動を招くことなく安定して運転を続けることができる
。また、この際の突入電流もなくなるので、不必要な電
流容量の増加を見込む必要もなくなる。
As was made clear in the explanation of the above operation, when switching from PWM control to PAM idJ 1it1 or vice versa, stepwise voltage changes are unavoidable, but it is necessary to correct the phase of the voltage and By using the generated torque as acceleration/deceleration torque, stable operation can be continued without causing fluctuations in the magnetic flux with a long time constant. Furthermore, since there is no inrush current at this time, there is no need to anticipate an unnecessary increase in current capacity.

また、この作用から別の効果を期待することができる。Further, other effects can be expected from this action.

それは、一般にこのような電力変換装置を適用しようと
するシステムは省エネルギーを目的とすることが多く、
そのようなシステムでは機械的共振点が低周波数領域に
あり、実際の運転範囲が中高周波数領域にあることが多
い。従って、上述の作用を持った電力変換装置を用いれ
ば、従来は電圧変化の影響が小さい低周波数領域でしか
両制御方式を切り換えることができなかったのが、切り
換え周波数を上げることができ、低周波数領域で充分、
共振周波数をPWM制御で避けた後、加減速領域で切り
換え、通常の運転領域では切り換えを行なわないという
全く理想的な運転が可能となる。
Generally speaking, systems to which such power converters are applied are often aimed at saving energy.
In such systems, the mechanical resonance point is often in the low frequency range, and the actual operating range is often in the medium to high frequency range. Therefore, by using a power conversion device with the above-mentioned function, it is possible to increase the switching frequency and reduce the enough in the frequency domain,
After avoiding the resonant frequency by PWM control, switching is performed in the acceleration/deceleration region, and no switching is performed in the normal driving region, which enables completely ideal operation.

以上の説明では、位相補正回路43を一方的に補正する
ような実施例で説明したが、実施例はこれに限られない
。たとえば、電圧、電流等から磁束軸、磁束量を演算し
、これをフィードバックして磁束ベクトルがずれないよ
うに電圧位相を調整することも可能である。
In the above description, an example in which the phase correction circuit 43 is corrected unilaterally has been described, but the example is not limited to this. For example, it is also possible to calculate the magnetic flux axis and amount of magnetic flux from voltage, current, etc., and feed this back to adjust the voltage phase so that the magnetic flux vector does not shift.

第7図には、この発明の第2の実施例を示す。FIG. 7 shows a second embodiment of the invention.

同図において、第1図の第1の実施例と異なる箇所は比
較器24の出力信号を受は単発パルスefを発生する単
発パルス発生回路61、この単発パルス2rを受けて加
減・速を一時ホールドする入力制限回路22、同様に単
発パルスe「を受けてオンオフするスイッチ62、スイ
ッチ62を介して設定器63にて設定された一定の電圧
基準を、設定器26にて設定された一定の電圧基準に加
算する加算器64、更に単発パルスefを受けて、単発
パルス分だけ遅れて、PWM制御、PAM制御信号eb
1.eb2を発生する論理回路65を設けた点である。
In the same figure, the points that differ from the first embodiment in FIG. An input limiting circuit 22 that holds, a switch 62 that similarly turns on and off in response to a single pulse e, and a constant voltage standard set by a setting device 63 via the switch 62 and a constant voltage standard set by a setting device 26. An adder 64 that adds to the voltage reference further receives the single pulse ef, and after a delay of the single pulse, performs PWM control and a PAM control signal eb.
1. The point is that a logic circuit 65 that generates eb2 is provided.

上述の構成による制諏回路の作用を第8図に示す。すな
わち、時刻Oから加速を開始し、時刻titに至ってP
WM制御からPAM制罪制御り換えモードにはいる。時
刻tllにて(B)に示すように比較器24が動作する
と共に、(C)に示すように単発パルス発生回路61か
ら単発パルスerが出力される。このパルス2rの間、
(A)に示されるように周波数fは一時ホールドされる
と共に、直流電圧を下げる方向に一定の直流電圧基準が
スイッチ62を介して加算される。(E)に示されるよ
うに、直流電圧はこれに応答して電圧が下がる。この期
間誘導電動様は正規の電圧−周波数比で運転されるので
、直流電圧が下がった分だけPWM制御によって電圧制
御されるパルス幅が狭くなり、それをつぶした時の電圧
のステレブ的な変化を小さくすることができる。時刻t
2において、論理回路65からRAM制御信号2b2が
出力され、P A M 制Hに切り換わる。この後の出
力電圧は(F)の■の直線に沿って増加するが、このよ
うに直流電圧調整を行なわない直線■に対し、そのステ
ップ的な変化はかなり小さくなる。
FIG. 8 shows the operation of the damper circuit constructed as described above. That is, the acceleration starts from time O, and when it reaches time tit, P
The mode is entered from WM control to PAM control control. At time tll, the comparator 24 operates as shown in (B), and a single pulse er is output from the single pulse generation circuit 61 as shown in (C). During this pulse 2r,
As shown in (A), the frequency f is temporarily held, and a constant DC voltage reference is added via the switch 62 in the direction of lowering the DC voltage. As shown in (E), the DC voltage decreases in response. During this period, the induction motor is operated at the regular voltage-frequency ratio, so the pulse width controlled by PWM control becomes narrower by the amount that the DC voltage drops, and when it is crushed, the voltage changes like a steve. can be made smaller. Time t
At 2, the RAM control signal 2b2 is output from the logic circuit 65, and the mode is switched to PAM control H. After this, the output voltage increases along the straight line (2) in (F), but the stepwise change is considerably smaller than the straight line (2) where no DC voltage adjustment is performed.

以上、加速の場合の動作のみを説明したが、減速は全く
逆に動作するように構成すればよい。
Although only the operation in the case of acceleration has been described above, the structure may be configured so that the operation in the case of deceleration is completely reversed.

以上の説明により、電圧のステップ的な変化が更に小さ
くなるので、第1図で述べた効果がより正確に得られる
ことがわかる。時刻tL1から時刻t12の間で直流電
圧を下げるように制御ができるのは、周波数fがホール
ドされており、加速に要する電圧成分がなくて済むから
である。従って、別の実施例としては一時ホールドして
いる間は加速トルクを全く考えずに、正規の舌圧−周波
数比以下に直流電圧を制御して、変化量を更に小さくす
ることも可能である。また、更に一時ホールドせずに、
この間一時減速し、更に電圧の変化量を小さくすること
も可能である。
From the above explanation, it can be seen that since the stepwise change in voltage is further reduced, the effect described in FIG. 1 can be obtained more accurately. The reason why the DC voltage can be controlled to be lowered between time tL1 and time t12 is because the frequency f is held and there is no voltage component required for acceleration. Therefore, as another example, it is possible to control the DC voltage below the normal tongue pressure-frequency ratio without considering the acceleration torque at all during the temporary hold, thereby further reducing the amount of change. . Also, without further temporary hold,
During this time, it is also possible to temporarily decelerate and further reduce the amount of change in voltage.

[発明の効果] 以上説明したように、PWM制御からP A M ff
i制御に切り換える際、あるいはその逆の際に、切り換
え時に交流電#J櫟の速度を指令する制御手段に加速或
いは減速を指令する第1の補正手段、電圧の位相を補償
する第2の補正手段を追加することにより、以下の特徴
を持った電力変換装置を提供することができる。又、更
に、上記切り換え操作の直前に直流電圧を制御するIM
J 120手段及び交流電動礪の速度を指令する制御手
段を調整する第3の補正手段を持つことにより、その特
徴は更に正確に実現される。
[Effect of the invention] As explained above, PAM ff is controlled by PWM control.
When switching to i control or vice versa, first correction means instructs acceleration or deceleration to the control means that instructs the speed of AC power #J at the time of switching, and second correction means to compensate for the phase of the voltage. By adding , it is possible to provide a power conversion device with the following characteristics. Furthermore, an IM for controlling the DC voltage immediately before the above switching operation.
By having a third correction means for adjusting the J 120 means and the control means for commanding the speed of the AC motorized column, that feature is realized even more precisely.

(11PWM制御とPAM制御の両方式の特徴、すなわ
ち、低周波数領域で制御性が良く、中高周波数領域で効
率の良い理想的な電力変換装置である。
(11) It is an ideal power converter that has the characteristics of both PWM control and PAM control, that is, it has good controllability in the low frequency range and is efficient in the medium and high frequency ranges.

(2)  両制御方式の切り換えにおいても、時定数の
長い磁束の変動を招くことなく、安定して運転を継続で
きる高性能な電力変換装置である。
(2) It is a high-performance power converter that can continue stable operation even when switching between the two control methods without causing fluctuations in magnetic flux with a long time constant.

(3)  又、この際の突入電流がなくなるので、不必
要な電流容量の増加を見込まなくてもすむ経済的な電力
変換装置である。
(3) Furthermore, since there is no inrush current at this time, it is an economical power converter that does not require an unnecessary increase in current capacity.

(4)  (21(31の特徴から切り換え周波数をか
なり高い周波数まで上げることができ、従って低周波数
領域に存在する観械的共振周波数を充分に回避すること
ができる省エネルギー運転にとって望ましい電力変換装
置である。
(4) (From the characteristics of 21 (31), it is possible to increase the switching frequency to a considerably high frequency, and therefore it is a power conversion device desirable for energy-saving operation that can sufficiently avoid the observational resonance frequency that exists in the low frequency region. be.

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

第1図はこの発明の第1の実施例を示すブロック図、第
2図は第1図の加減速指令回路41の詳細図、第3図は
第1図の位相補正回路43の詳細図、第4図、第5図、
第6図はこの第1の実施例の動作説明図、第7図はこの
発明の第2実施例を示すブロック図、第8図は第2の実
施例の動作説明図、第9図は従来装置のブロック図、第
10図は電圧形インバータの主回路図1、第11図、第
12図、第13図は従来装置の動作説明図である。 11・・・交流電源、12・・・整流回路、15・・・
インバータ回路、16・・・誘導雷#JJ機、22・・
・入力制限回路、27・・・電圧制御回路、29・・・
正弦波発生回路、30・・・三角波発生回路、33・・
・発振回路、41・・・加減速指令回路、43・・・位
相補正回路、61・・・単発パルス発生回路、65・・
・論理回路。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第3図 、岨 第4図 第5図 第7図 第8図 第9図 第10図 第11図
1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a detailed diagram of the acceleration/deceleration command circuit 41 of FIG. 1, and FIG. 3 is a detailed diagram of the phase correction circuit 43 of FIG. 1. Figure 4, Figure 5,
Fig. 6 is an explanatory diagram of the operation of the first embodiment, Fig. 7 is a block diagram showing the second embodiment of the invention, Fig. 8 is an explanatory diagram of the operation of the second embodiment, and Fig. 9 is a conventional diagram. FIG. 10 is a block diagram of the device; FIG. 10 is a main circuit diagram of a voltage source inverter; FIG. 11, FIG. 12, and FIG. 13 are explanatory diagrams of the operation of the conventional device. 11... AC power supply, 12... Rectifier circuit, 15...
Inverter circuit, 16... Induced lightning #JJ machine, 22...
- Input limiting circuit, 27... Voltage control circuit, 29...
Sine wave generation circuit, 30...Triangular wave generation circuit, 33...
- Oscillation circuit, 41... Acceleration/deceleration command circuit, 43... Phase correction circuit, 61... Single pulse generation circuit, 65...
・Logic circuit. Applicant's Representative Patent Attorney Takehiko Suzue Figure 1 Figure 3, Figure 4 Figure 5 Figure 7 Figure 8 Figure 9 Figure 10 Figure 11

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)直流電源と前記直流電源に接続され直流を交流に
変換するインバータ回路とから成る電力変換装置によっ
て交流電動機を駆動する装置において、前記電力変換装
置には、直流電圧を制御する第1の制御手段、パルス幅
変調により前記交流の電圧及び周波数を制御する第2の
制御手段、最少転流回数により前記交流の周波数を制御
する第3の制御手段、前記交流電動機の速度を指令する
第4の制御手段を備え、更に、前記交流の周波数を制御
する手段として第2の制御手段から第3の制御手段にあ
るいはその逆に切換える際には切換え時に発生する電圧
の変化によって前記交流電動機の磁束が変動しないよう
に、切換え時に第4の制御手段に加速或いは減速を指令
する第1の補正手段と電圧の位相変化を補償する第2の
補正手段を具備したことを特徴とする電力変換装置。
(1) A device for driving an AC motor by a power conversion device comprising a DC power source and an inverter circuit connected to the DC power source and converting the DC to AC, the power conversion device includes a first circuit for controlling the DC voltage. a control means, a second control means for controlling the voltage and frequency of the alternating current by pulse width modulation, a third control means for controlling the frequency of the alternating current by a minimum number of commutations, and a fourth control means for commanding the speed of the alternating current motor. Further, when switching from the second control means to the third control means as means for controlling the frequency of the alternating current or vice versa, the magnetic flux of the alternating current motor is controlled by a change in voltage generated at the time of switching. 1. A power conversion device comprising: a first correction means for instructing a fourth control means to accelerate or decelerate at the time of switching, and a second correction means for compensating for voltage phase changes so as not to fluctuate.
(2)直流電源と前記直流電源に接続され直流を交流に
変換するインバータ回路とから成る電力変換装置によっ
て交流電動機を駆動する装置において、前記電力変換装
置には、直流電圧を制御する第1の制御手段、パルス幅
変調により前記交流の電圧及び周波数を制御する第2の
制御手段、最少転流回数により前記交流の周波数を制御
する第3の制御手段、前記交流電動機の速度を指令する
第4の制御手段を備え、更に、前記交流の周波数を制御
する手段として第2の制御手段から第3の制御手段に、
或いはその逆に切換える際には、切換え時に発生する電
圧の変化によつて前記交流電動機の磁束が変動しないよ
うに、切換える直前に前記第1及び第4の制御手段を介
して電圧の変化量を調整する第3の補正手段及び切換え
時に第4の制御手段に加速或いは減速を指令する第1の
補正手段と電圧の位相変化を補償する第2の補正手段を
具備したことを特徴とする電力変換装置。
(2) In a device for driving an AC motor by a power conversion device comprising a DC power source and an inverter circuit connected to the DC power source and converting the DC to AC, the power conversion device includes a first circuit for controlling the DC voltage. a control means, a second control means for controlling the voltage and frequency of the alternating current by pulse width modulation, a third control means for controlling the frequency of the alternating current by a minimum number of commutations, and a fourth control means for commanding the speed of the alternating current motor. further comprising a control means for controlling the frequency of the alternating current, from the second control means to the third control means;
Or, when switching in the opposite direction, the amount of change in voltage is controlled via the first and fourth control means immediately before switching so that the magnetic flux of the AC motor does not fluctuate due to the change in voltage that occurs at the time of switching. A power conversion device comprising a third correction means for adjusting, a first correction means for instructing the fourth control means to accelerate or decelerate at the time of switching, and a second correction means for compensating for a voltage phase change. Device.
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