JPS6237070A - 多重形パルス幅変調インバ−タ - Google Patents

多重形パルス幅変調インバ−タ

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JPS6237070A
JPS6237070A JP60172613A JP17261385A JPS6237070A JP S6237070 A JPS6237070 A JP S6237070A JP 60172613 A JP60172613 A JP 60172613A JP 17261385 A JP17261385 A JP 17261385A JP S6237070 A JPS6237070 A JP S6237070A
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inverter
sine wave
inverters
triangular wave
wave
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Hiroyuki Masuda
博之 増田
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Mitsubishi Electric Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、パルス幅変調インバータで例えば誘導m@
樋!ζ屯力を供給する場合、インバータから発生する出
力高圧高調波ひいてはその出力高圧高調波に起因するト
ルクリップルを低減する多重形パルス幅変調インバータ
(以下多重形PWIVIインバータと称する)の溝成C
ζ関するものである。
〔従来技術〕
@6図は例えば、論文1’−PWMインバータの出力波
形とゲート制御信号の関係」(電気学会論文誌95巻2
号昭和50年78〜80頁)の原理に従った出力高調波
を低減する多重形PWMインバータの構成例であるO図
′′おいて(1)は直流電源(1lt) Q 12)は
第1お1よび第2のトランジスタインバータ、(121
)(122)は第1および第2のトランジスタインバー
タ(111) (112)にそれぞれ接続され2次側で
イッパータ出力を合成する第1および第2の出方変圧器
、(130)は第1および第2のトランジスタイツパー
(111)Q 12)のトランジスタの点弧信号をそれ
ぞれ制御する制御装置である。(2)は電動機である。
第6図は第5図の制御袋@(18ωの動作を示すブロッ
ク図で、(120は基準正弦波発生回路、(181)(
182)は第1および第2のトランジスタインバータの
基準三角波発生回路、(141)(142)は基準正弦
波と基準三角波とを比較する比較回路、(151)(1
52)はそれぞれのベースアンプである。
次に動作について説明する。直流電源(1)より供給さ
れる直流電圧は第1および第2のトランジスタインバー
タ(111)(112) lζよって交流に変換され、
それぞれに接続された出力変圧器(121) (122
)で結合され電動機(21に供給され、負荷機械(図示
せず)を駆動する。この時、第1のトランジスタインバ
ータ(111)と第2のトランジスタインバータ(11
2)は、基準正弦波周波数をf1基準三角波周波数をN
xfとした場合、基準正弦波は同一位相で基準三角波は
位相を、ずらせた信号を用いて点弧信号が生成される。
この制御回路(18のの構成ブロック図と、N=15何
=5.N=8XM=15)の場合の基準波形を第6図、
第7図に示す。。
第1のトランジスタインバータ(111)および第2の
トランジスタインバータ(11ωからは、Gl!k 1
) 限L2kN:l:1次(ここでに=x、2.a、・
・・・・・)の出力電圧高調波が発生するが、上記の制
御方法を採用することにより、(2に−1)限2次の高
調波は出力変圧器(121)(12ののそれぞれの2次
側が結合されているので相殺され、2kN±1 次高調
波のみ残り、出力高調波の低減に有効である。
なお、PWMインバータの発生する出力高調波は(2に
−t) N±2.2kN±1次のみではなく、(2k 
1)N2kNを中心に多(の側波成分を含んでいるが、
(2に−1) N±2.2kN±1次が大部分を占める
ため説明から除いた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の多重形インバータは以上のように構成されている
ので、高調波低減に効果があるが、一般的にいって、正
弦波型PWMインバータでは直流電圧に対して出力可能
電圧の比が小さいため、電圧利用率を高めるため過変調
を丘ない高い出力電圧を得ている。この時、波形の縮退
により(2に−1)N±2,2に±1次の外に低次高調
波5次、7次・・・・・・が発生するため、トルクリッ
プルが増大する等の問題があった。
特に負荷機械が既設のブロアである場合には、制御範囲
の全域にわたって低トルクリップルを要求される場合が
多く多重形PWMインバータの適用が困難であった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、制御範囲の全域にわたって駆動する電動機に
発生するトルクリップルの小さい多重形PWMインバー
タ装置を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明にかかる多重形PWMインバータは第1のイン
バータないし第4のインバータおよび各々のインバータ
に接続された出力変圧器と、上記各々のインバータの制
御素子を制御する制御装置とで構成されている。
〔作用〕
この発明醗ζおける制御装置は、基準正弦波と基準三角
波とを比較して第1ないし第4のインバータにそれぞれ
点弧信号を生成し、この時、第1のインバータの基準正
弦波の周波数fζ対してaxM(M=8.5.7・・・
・・・)倍の周波数を第1のインバータの基準三角波と
し、第1のインバータの基準正弦波および基準三角波に
対して第2のインバータの基準正弦波および基準三角波
を基準正弦波波長の、波長だけ遅らせ、第3のインバー
タの基準正弦波は第1のインバータの基準正弦波と同相
でかつ第3のインバータの基準三角波は第1のインバー
タの基準三角波Cζ対して基準三角波のπ波長だけ遅ら
せ、第4のインバータの基準正弦波は第2のインバータ
の基準正弦波と同相でかつ第4のインバータの基準三角
波は第2のインバータの基準三角波に対して基準三角波
のT波長だけ遅らせるよう点弧信号を制御する。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図において(1)は直流電源、αVは第1のインバータ
、σのは第2のインバータ、qJは第3のインバータ、
Iは第4のインバータで第1のインバータtillは第
1の出力変圧器12υに第2のインバータGzは第2の
出力変圧器のへとそれぞれ各インバータは各出力変圧器
に接続されている。第2の出力変圧器@と第4の出力変
圧器(241は2次側に千鳥巻線が施され、それぞれの
出力変圧器の2次側は結合され電動機に結線される。■
はインバータの制御装置で、第2図で示されるように各
インバーターζそれぞれ基準正弦波発生回路(3na(
至)−と基準三角波発生回路@(341(7)■からの
信号を比較器(411(42(ハ)(4すで比較し、ベ
ースアンプ611■団(至)を通して供給する。第3図
は第1のインバータtU+の動作を説明するための図で
第1のインバータの基準正弦波発生回路GυはU相(8
11)V相(812) W相(818)の各基準正弦波
を発生する。比較器(4DはU相用比較器(411)、
■相用比較器(41)、W相用比較器(418)とで構
成され、U相用比較器(411)で第1のインバータ(
u+のU相の点弧信号を生成しベースアンプ(511)
またはNOTゲート(711)およびベースアンプ(6
11)で増巾され第1のインバータのトランジスタ素子
のゲート醗ζ点弧信号を送る。第2〜第4のインバータ
も同様の構成である。第4図はこの発明の詳細な説明す
るための第2図の各部C311〜■における出力波形図
である。
次にN=15 (Ni= 5)の場合の動作について説
明する。第1図における第1〜第4のインバータaυ〜
u41から発生t ル、18j17,29.+81.4
1,47,59.61 次i調波のうち、第1のインバ
ータU旧と対して第2のインバータazおよび第3のイ
ンバータ+13に対して第4のインバータ(1(の基準
正弦波および基準三角波をそれぞれ一基準正弦波波長だ
け1尾らせ出力変圧器@、Wを千鳥巻結線とすることで
、17.29,81゜48〔一般的に6に±1次(k=
1,8,5・・・)〕  次高調波は相殺される。
更に第1のインバータu11および第3のインバータ+
13の基準三角波に対して第2のインバータ(口および
第4のインバータIの基準三角波を了基準三角波波長だ
け遅らせることiでより18.17,48.47次高調
波・・・一般醗ζsMr±211 C!=1.s、5・
)高調波・・・・・・が除去される。
以上の結果最終的に59.61次が残る。この次数は十
分Cζ高次であり電動機(2)に対する影響は少ない。
なお、出力変圧器C22124+の2次巻線はIAI:
IBI=1:1/ a である。
なお、上記実施例では直流電源から交流出力を得る場合
を説明したが、交流電源と整流器の組み合せでもよく、
またインバータを構成する素子もトランジスタ素子に限
るものではない。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば基準三角波周波数を基準
正弦波周波数の8M倍(M=8.5.7・→ とし、第
1のインバータの基準正弦波と基準三角波に対して第2
〜第4のインバータの基準正弦波および基準三角波の位
相をそれぞれ所定の位相角だけ遅らせる制御装置を設け
たので、全周波数範囲にわたってトルクリップルを小さ
な値に制限できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例fζよる多重形PWMイン
バータの構成図、第2図は第1図の制御装置の動作を説
明するブロック図、第3図は第1図、第2図における第
1のインバータの制御装置の動作を説明する詳細ブロッ
ク図、第4図は第2図の各基準正弦波発生回路および各
基準三角波発生回路におけるU相の基準正弦波と基準三
角波である。 第5図は従来の多重インバータの構成図、第6因は第5
図の制御装置の動作を説明するブロック図、第7図は第
6図の基準正弦波および基準三角波発生回路におけるU
相の基準正弦波と基準三角波である。 図において、(111〜t141は第1〜第4のインバ
ータ、C1J−S−(至)は第1〜第4の出力変圧器、
■は制御装置、C311a i cmは基準正弦波発生
回路、■(至)(支))關は基準三角波発生回路である
。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基準正弦波と基準三角波とを比較することにより
    複数台のインバータのそれぞれの点弧信号を生成する制
    御装置を有し上記各インバータに接続された出力変圧器
    を結合して出力する多重形パルス幅変調インバータにお
    いて、上記基準正弦波の周波数に対して3×M(M=3
    、5、7、…)倍の周波数をもつ各インバータの基準三
    角波と、第1のインバータの基準正弦波ならびに基準三
    角波に対しておのおの1/12基準正弦波波長だけ遅れ
    た第2のインバータの基準正弦波ならびに基準三角波と
    、上記第1のインバータの基準正弦波と同相の第3のイ
    ンバータの基準正弦波および上記第1のインバータの基
    準三角波に対して1/2基準三角波波長だけ遅れた第3
    のインバータの基準三角波と、上記第2のインバータの
    基準正弦波と同相の第4のインバータの基準正弦波およ
    び上記第2のインバータの基準三角波に対して1/2基
    準正角波波長だけ遅れた第4のインバータの基準三角波
    とを発生させる制御装置を備えたことを特徴とする多重
    形パルス幅変調インバータ。
  2. (2)第2のインバータに接続されている出力変圧器お
    よび第4のインバータに接続されている出力変圧器は千
    鳥巻結線が施されていることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の多重形パルス幅変調インバータ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100718232B1 (ko) 2005-05-16 2007-05-15 삼성전자주식회사 모터제어장치 및 모터제어시스템

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59204469A (ja) * 1983-04-30 1984-11-19 Shinano Denki Kk インバ−タ装置
JPS60109768A (ja) * 1983-11-18 1985-06-15 Hitachi Ltd Pwmインバ−タ制御装置

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