JPS6194585A - Ｐｗｍインバ−タの制御装置 - Google Patents
Ｐｗｍインバ−タの制御装置Info
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- JPS6194585A JPS6194585A JP59214218A JP21421884A JPS6194585A JP S6194585 A JPS6194585 A JP S6194585A JP 59214218 A JP59214218 A JP 59214218A JP 21421884 A JP21421884 A JP 21421884A JP S6194585 A JPS6194585 A JP S6194585A
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- pwm
- voltage
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements 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
- H02P27/06—Arrangements 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
- H02P27/08—Arrangements 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
(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〕
この発明は、電圧形ＰＷＭ（パルス幅変調）インバータ
を用いて交流機を駆動するための制御装置に関する。
を用いて交流機を駆動するための制御装置に関する。
交流機の可変速駆動制御において、交流機の発生するト
ルクリプルを極力少なくし、滑らかな回転を得るよ５に
するためには、交流機に流れる電流は正弦波に近いこと
が望ましい。このため、従来は電圧形ＰＷＭインバータ
に対し１例えば第４図に示すような電流調節ルーズを設
けてＰＷＭ制御を行なうことにより、交流機に正弦波電
流を流す方式が考案、実用化されている。なお、同図に
おいて、１は例えばトランジスタからなるＰＷＭインバ
ータ、２は交流機、１１（１１ａ 〜１１ｃンは電流調
節器（ＡＣＲ）、４（４ａ〜４ｃ）はコンパレータ、５
（５ａ〜５ｃ）はペース駆動回路でちる。
ルクリプルを極力少なくし、滑らかな回転を得るよ５に
するためには、交流機に流れる電流は正弦波に近いこと
が望ましい。このため、従来は電圧形ＰＷＭインバータ
に対し１例えば第４図に示すような電流調節ルーズを設
けてＰＷＭ制御を行なうことにより、交流機に正弦波電
流を流す方式が考案、実用化されている。なお、同図に
おいて、１は例えばトランジスタからなるＰＷＭインバ
ータ、２は交流機、１１（１１ａ 〜１１ｃンは電流調
節器（ＡＣＲ）、４（４ａ〜４ｃ）はコンパレータ、５
（５ａ〜５ｃ）はペース駆動回路でちる。
すなわち、電流指令圃ＨＲ＊、（ｓ＊、Ｉ Ｔ＊は、電
流調節器１１ａ、１１ｂ、１１ｃ において電流検出器
１２ａ、１２ｂ、１２ｃからの出力ＩＲｙ ｌｓ＋ｉＴ
と比較、 ！ｔＪｌ整され、電流調節器１１ａ、１ ｌ
ｂ。
流調節器１１ａ、１１ｂ、１１ｃ において電流検出器
１２ａ、１２ｂ、１２ｃからの出力ＩＲｙ ｌｓ＋ｉＴ
と比較、 ！ｔＪｌ整され、電流調節器１１ａ、１ ｌ
ｂ。
１１ｃの出力は交流機２に印加すべき電圧の指令値とな
る。この電圧指令呟け、ヒステリシスを有するコンパレ
ータ４ａ、４ｂ、４ｃで基準値ゼロと比較されてＰＷＭ
インバータ１に与えるＰＷＭ信号が求められ、とのＰＷ
Ｍ信号がペース駆動回路５ａ、５ｂ、５ｃを経てＰＷＭ
イ／バータ１の各トラ／／スタに与えられる。
る。この電圧指令呟け、ヒステリシスを有するコンパレ
ータ４ａ、４ｂ、４ｃで基準値ゼロと比較されてＰＷＭ
インバータ１に与えるＰＷＭ信号が求められ、とのＰＷ
Ｍ信号がペース駆動回路５ａ、５ｂ、５ｃを経てＰＷＭ
イ／バータ１の各トラ／／スタに与えられる。
かかる制御方式では、
（１） ＰＷＭパターン発生のための特別な回路を用
意することなく、ＡＣＲルーズにより自動的にＰＷＭパ
ターンを作ることができる。
意することなく、ＡＣＲルーズにより自動的にＰＷＭパ
ターンを作ることができる。
（２） 閉ループ制御であるので、電源変動や負荷変
動などの擾乱に対して強く、交流ｍＫは指令値どうりの
良好な正弦波電流を流すことができる。
動などの擾乱に対して強く、交流ｍＫは指令値どうりの
良好な正弦波電流を流すことができる。
という長所を有している。
しかし、以下に述べる如き問題点を有している。
（イ） インバータの出力電圧は、交流機に流れる電流
や電動機の負荷状態等によって変化するため、交流機の
端子を圧か一義的に決まらず、交流機の磁束を常に一定
に保つことが困難でおる。
や電動機の負荷状態等によって変化するため、交流機の
端子を圧か一義的に決まらず、交流機の磁束を常に一定
に保つことが困難でおる。
（ロ） ２台以上の交流機を群運転することが困難であ
る（これを行な５には、各交流機の負荷状態を常に監視
し、各交流機に流すべき電流指令値を演算し、それらを
ベクトル的に合成した゛電流を電流調節器ＡＣＲの指令
値とすることが必要である。）。
る（これを行な５には、各交流機の負荷状態を常に監視
し、各交流機に流すべき電流指令値を演算し、それらを
ベクトル的に合成した゛電流を電流調節器ＡＣＲの指令
値とすることが必要である。）。
（ハ） インバータに負荷を接続し、負荷電流を流さな
いとＰＷＭパターンを発生することができない。つまり
、無負荷では電流を検出することができない。
いとＰＷＭパターンを発生することができない。つまり
、無負荷では電流を検出することができない。
ところで、交流機には正弦波電圧を加えることによって
も正弦波電流を流すことができる。そこで、第４図の如
き電流調節ループの代りに第５図の如く電圧調節器１３
ａ、１３ｂ、１３ｃ からなる電圧調節ループを用いる
ことも考えられる。しかし、ＰＷＭインバータの出力電
圧（線間電圧）は” Ｖｄｃ ｓ Ｖｄｃ ｚゼロ（
Ｙｄｃは直流中間電圧）の三直しか存在せず、それ以外
の出力電圧Ｃ”Ｖｄｃ〜Ｖｄｃの間）を得るには、一定
の時間内にこれら三値の発生する比を変化させる等して
、平均的に所望の電圧を得るようにすることが必要であ
る。
も正弦波電流を流すことができる。そこで、第４図の如
き電流調節ループの代りに第５図の如く電圧調節器１３
ａ、１３ｂ、１３ｃ からなる電圧調節ループを用いる
ことも考えられる。しかし、ＰＷＭインバータの出力電
圧（線間電圧）は” Ｖｄｃ ｓ Ｖｄｃ ｚゼロ（
Ｙｄｃは直流中間電圧）の三直しか存在せず、それ以外
の出力電圧Ｃ”Ｖｄｃ〜Ｖｄｃの間）を得るには、一定
の時間内にこれら三値の発生する比を変化させる等して
、平均的に所望の電圧を得るようにすることが必要であ
る。
このため、第５図の方式では、平均値を検出するために
、電圧検出回路１４には大きな時定数のフィルタが必要
であり、このフィルタによる遅れのために制御性能が悪
くなるという問題点をもつことになる。
、電圧検出回路１４には大きな時定数のフィルタが必要
であり、このフィルタによる遅れのために制御性能が悪
くなるという問題点をもつことになる。
〔問題点を解決するための手段および作用〕この発明は
、交流機のギャップ磁束を正弦波とすれば、交流機には
正弦波電流が流れることに着目してなされたもので、第
４図の電流調節ループの代りに磁束調節ループを設げ、
このループ〈よってＰＷＭ制御を行ない、交流機に正弦
波を流を流すようにしようとするものである。
、交流機のギャップ磁束を正弦波とすれば、交流機には
正弦波電流が流れることに着目してなされたもので、第
４図の電流調節ループの代りに磁束調節ループを設げ、
このループ〈よってＰＷＭ制御を行ない、交流機に正弦
波を流を流すようにしようとするものである。
第１図はこの発明の実施例を示す構成図であり、第４図
と異なる点は以下の如くである。
と異なる点は以下の如くである。
（１）電流検出器１２ａ〜１２ｃ→絶縁トランス６、磁
束検出回路７ （２）電流調節器１１ａ〜１１ｃ−磁束調節器５ａ〜３
ｃ （３）電流指令値１１” ｇ １３” ｐ ｉビ→磁束
指令値 φＲ０，φｓ＊、−〇申 絶縁トランス６で主回路と絶縁された交流機の端子電圧
は磁束検出回路７で積分され、交流機２の固定子磁束φ
８．φ３．φ１が求まる。磁束検出回路７としては、例
えば第１Ａ図に示す如き公知の周波数適応形の積分器を
用いることもできるが、ＰＷＭインバータ出力周波数の
最低端があまり低くない場合には、その最低周波数に対
して充分時定数の大きい１次フィルタを用いることも可
能である。なお、第１Ａ図は、積分要素１１および比例
要素Ｐ１よりなり電圧信号Ｖから磁束φを演算する基本
的な磁束演算回路に対して、その出力を入力側に帰還す
る帰還回路を設け、この帰還回路における帰還量を周波
数ｆ （ｎ）に応じて変えることにより、全周波数範囲
で安定した出力を得るようにしたものである。磁束調節
器３３〜５ｃでは、こうして検出された固定子磁束φ８
．φ３．φ７とその指令呟φダ、φど、φダ とを比較
、調整し、固定子磁束φ□、φ３．φＴがその指令値と
一致するよ５な電圧指令値を出力する。この電圧指令値
によって、第４図のａ５２ＩＯ！Ａと同様のコンパレー
タ４ａ〜４ＣによってＰＷＭパターンが発生され、ＰＷ
Ｍインバータ１に与えられる。この結果、交流機２には
磁束指令値に一致した固定子磁束が発生し、交流機２に
は良好な正弦波電流が流れる。
束検出回路７ （２）電流調節器１１ａ〜１１ｃ−磁束調節器５ａ〜３
ｃ （３）電流指令値１１” ｇ １３” ｐ ｉビ→磁束
指令値 φＲ０，φｓ＊、−〇申 絶縁トランス６で主回路と絶縁された交流機の端子電圧
は磁束検出回路７で積分され、交流機２の固定子磁束φ
８．φ３．φ１が求まる。磁束検出回路７としては、例
えば第１Ａ図に示す如き公知の周波数適応形の積分器を
用いることもできるが、ＰＷＭインバータ出力周波数の
最低端があまり低くない場合には、その最低周波数に対
して充分時定数の大きい１次フィルタを用いることも可
能である。なお、第１Ａ図は、積分要素１１および比例
要素Ｐ１よりなり電圧信号Ｖから磁束φを演算する基本
的な磁束演算回路に対して、その出力を入力側に帰還す
る帰還回路を設け、この帰還回路における帰還量を周波
数ｆ （ｎ）に応じて変えることにより、全周波数範囲
で安定した出力を得るようにしたものである。磁束調節
器３３〜５ｃでは、こうして検出された固定子磁束φ８
．φ３．φ７とその指令呟φダ、φど、φダ とを比較
、調整し、固定子磁束φ□、φ３．φＴがその指令値と
一致するよ５な電圧指令値を出力する。この電圧指令値
によって、第４図のａ５２ＩＯ！Ａと同様のコンパレー
タ４ａ〜４ＣによってＰＷＭパターンが発生され、ＰＷ
Ｍインバータ１に与えられる。この結果、交流機２には
磁束指令値に一致した固定子磁束が発生し、交流機２に
は良好な正弦波電流が流れる。
この方法によれば、第４図の方法によって得られる特長
ｔ１ｙ、 （２）がそのま〜生かされるばかりでなく、
前述の如き問題点（イ）〜ｅ→も同時に解決されること
になる。すなわち、本方式は交流機の磁束を直接制御し
ているので問題点（イ）は生じることはない。また、交
流機の磁束は、ＰＷＭインバータの出力電圧を積分して
求めているので、負荷として交流機が何台並列されても
各交流機の電圧は一義的に決まる直となり、磁束の検出
には必ずしも負荷である交流機が存在しなくても良い。
ｔ１ｙ、 （２）がそのま〜生かされるばかりでなく、
前述の如き問題点（イ）〜ｅ→も同時に解決されること
になる。すなわち、本方式は交流機の磁束を直接制御し
ているので問題点（イ）は生じることはない。また、交
流機の磁束は、ＰＷＭインバータの出力電圧を積分して
求めているので、負荷として交流機が何台並列されても
各交流機の電圧は一義的に決まる直となり、磁束の検出
には必ずしも負荷である交流機が存在しなくても良い。
よって、問題点（ロ）、（ハ）も生じない。なお、この
場合に磁束を求める積分器は検出要素として働き、制御
上の遅れ要素としては作用しないことは云う迄もない。
場合に磁束を求める積分器は検出要素として働き、制御
上の遅れ要素としては作用しないことは云う迄もない。
第２図はこの発明の他の実施例を示すブロック図である
。この実施例が第１図に示されるものとＪｌる点は、コ
ンパレータ４ａ〜４ｃの基３＃脇をゼロとする代りにキ
ャリア用の三角波信号を用い、コンパレータ４ａ〜４ｃ
のヒステリシスをゼロとしたものである。つまり、第１
図の例ではインパーク周波数は一義的には決まらないの
に対し、この例では、ＰＷＭインバータにおけるＰＷＭ
信号のキャリア周波数がキャリア発生回路８０周波数に
よって一義的に決められる点が特徴であり、その他の点
は第１図と同様である。
。この実施例が第１図に示されるものとＪｌる点は、コ
ンパレータ４ａ〜４ｃの基３＃脇をゼロとする代りにキ
ャリア用の三角波信号を用い、コンパレータ４ａ〜４ｃ
のヒステリシスをゼロとしたものである。つまり、第１
図の例ではインパーク周波数は一義的には決まらないの
に対し、この例では、ＰＷＭインバータにおけるＰＷＭ
信号のキャリア周波数がキャリア発生回路８０周波数に
よって一義的に決められる点が特徴であり、その他の点
は第１図と同様である。
第３図はこの発明のさらに他の実施例を示すブロック図
である。これが第２図忙示されるものと異なる点は、磁
束検出信号φ８．φ３．φアを公知の３相２相変換回路
９によって２相信号φα、φβに変換し、２相の磁束指
令値φ♂、φβ”を磁束調節器３ａ、３ｂにて比較、調
整した後、今度は２相３相変換回路１０にて２相から３
相へ変換することにより、磁束調節器の節約を図るよう
Ｋしたものでおる。
である。これが第２図忙示されるものと異なる点は、磁
束検出信号φ８．φ３．φアを公知の３相２相変換回路
９によって２相信号φα、φβに変換し、２相の磁束指
令値φ♂、φβ”を磁束調節器３ａ、３ｂにて比較、調
整した後、今度は２相３相変換回路１０にて２相から３
相へ変換することにより、磁束調節器の節約を図るよう
Ｋしたものでおる。
この発明によれば、ＰＷＭインバータの出力電圧を積分
して求めた磁束の実際値と、磁束の指令はとを比較、調
整してＰＷＭ制御を行な５構成としたため、電流の指令
値と実際値を比較、調整してＰＷＭ制御を行カう従来方
式に対し、従来方式の有している特長はその−１：〜生
かしてその欠点の。
して求めた磁束の実際値と、磁束の指令はとを比較、調
整してＰＷＭ制御を行な５構成としたため、電流の指令
値と実際値を比較、調整してＰＷＭ制御を行カう従来方
式に対し、従来方式の有している特長はその−１：〜生
かしてその欠点の。
みを解消することができる効果が得られる。したがって
、この発明は実用上の観点から優れた効果を発揮するも
のということができる。
、この発明は実用上の観点から優れた効果を発揮するも
のということができる。
第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第１Ａ図
は周波数応答形の積分器を示す回路図、第２図はこの発
明の他の実施例を示すブロック図、第６図はこの発明の
さらに他の実施例を示すブロック図、第４図はＰＷＭイ
ンバータ制御装置の従来例を示すブロック図、第５図は
第４図から類推されるＰＷＭインバータ制御装置を示す
ブロック図である。 符号説明 １・・・・・・ＰＷＭインバータ、２・・・・・・交流
機、３（３ａ、３ｂ、５ｃ）−−磁束調節Ｂ（ＡΦＲ）
、４（４ａ 、 ４ ｂ ｚ ４ ｃ ）−−・・−コ
アパレータ、５（５ａ。
は周波数応答形の積分器を示す回路図、第２図はこの発
明の他の実施例を示すブロック図、第６図はこの発明の
さらに他の実施例を示すブロック図、第４図はＰＷＭイ
ンバータ制御装置の従来例を示すブロック図、第５図は
第４図から類推されるＰＷＭインバータ制御装置を示す
ブロック図である。 符号説明 １・・・・・・ＰＷＭインバータ、２・・・・・・交流
機、３（３ａ、３ｂ、５ｃ）−−磁束調節Ｂ（ＡΦＲ）
、４（４ａ 、 ４ ｂ ｚ ４ ｃ ）−−・・−コ
アパレータ、５（５ａ。
Claims (1)
- 電圧形ＰＷＭインバータを介して交流機を駆動する制御
装置であつて、該インバータ出力電圧を積分することに
よつて交流機に発生する磁束の実際値を検出する磁束検
出手段と、該磁束の実際値をその指令値に一致させるべ
く所定の調節演算を行なう磁束調節手段と、該調節出力
を所定の基準値と比較する比較手段と、該比較結果にも
とづいて前記インバータ内のスイッチング素子をオン、
オフさせる駆動手段とを備えてなるＰＷＭインバータの
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59214218A JPS6194585A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | Ｐｗｍインバ−タの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59214218A JPS6194585A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | Ｐｗｍインバ−タの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6194585A true JPS6194585A (ja) | 1986-05-13 |
Family
ID=16652167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59214218A Pending JPS6194585A (ja) | 1984-10-15 | 1984-10-15 | Ｐｗｍインバ−タの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6194585A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988002195A1 (en) * | 1986-09-12 | 1988-03-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd | Inverter |
| JPS63114592A (ja) * | 1986-10-29 | 1988-05-19 | Fuji Electric Co Ltd | 磁束制御形インバータの変調装置 |
| JPS63114591A (ja) * | 1986-10-29 | 1988-05-19 | Fuji Electric Co Ltd | 磁束制御形インバ−タの変調方式 |
| JPS63274397A (ja) * | 1987-04-28 | 1988-11-11 | Fuji Electric Co Ltd | 磁束制御形インバ−タの制御回路 |
| JPS63283483A (ja) * | 1987-05-12 | 1988-11-21 | Fuji Electric Co Ltd | 磁束制御形インバ−タの直流制動回路 |
| JPS63314198A (ja) * | 1987-06-15 | 1988-12-22 | Fuji Electric Co Ltd | 誘導電動機の制御装置 |
| JPH01268456A (ja) * | 1988-04-18 | 1989-10-26 | Nippon Otis Elevator Co | Ｐｗｍインバータ |
| US5959855A (en) * | 1996-02-28 | 1999-09-28 | Fuji Electric Co., Ltd. | Voltage control with feedback utilizing analog and digital control signals |
-
1984
- 1984-10-15 JP JP59214218A patent/JPS6194585A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988002195A1 (en) * | 1986-09-12 | 1988-03-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd | Inverter |
| JPS6373898A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-04-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | インバ−タ装置 |
| JPS63114592A (ja) * | 1986-10-29 | 1988-05-19 | Fuji Electric Co Ltd | 磁束制御形インバータの変調装置 |
| JPS63114591A (ja) * | 1986-10-29 | 1988-05-19 | Fuji Electric Co Ltd | 磁束制御形インバ−タの変調方式 |
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| JPS63283483A (ja) * | 1987-05-12 | 1988-11-21 | Fuji Electric Co Ltd | 磁束制御形インバ−タの直流制動回路 |
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| US5959855A (en) * | 1996-02-28 | 1999-09-28 | Fuji Electric Co., Ltd. | Voltage control with feedback utilizing analog and digital control signals |
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