JPS6264273A - インバ−タ装置のｐｗｍ制御回路 - Google Patents

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、インバータ装置のＰＷＭ制御回路の出力周
波数と出力電圧を規定する指令を有するインバータ装置
のＰＷＭ制御回路に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種のインバータ装置のＰＷＭ制御回路として
は、第３図に示すものがあった。図において、１は加速
、°減速時間の設定に応じて加速。

減速時間データを出力する加減速時間決定回路。

２は速度設定及び起動、停止信号により目標速度指令を
決定し出力する目標速度指令決定回路、３は目標速度指
令と出力周波数指令を比較して運転モード（加速、定常
、減速）ｔ−決定する運転モード決定回路、４は加速、
減速時間データと運転モードにより次に出力する周波数
指令を決定する出力周波数指令決定回路、５は前記周波
数指令よりｖ／ｆパターンに応じた出力電圧指令を決定
する出力電圧指令決定回路、６は前記周波数指令に比例
し念周波数のクロックに変換する周波数変換器、７は前
記クロックを計数し、その計数動作の１周期でＰＷＭ信
号の１サイクルを規定するリング・カウンタ、８は前記
クロックを計数し、その計数動作の１周期でＰＷＭ信号
の１キャリア期間を規定するリング・カウンタ％　９は
前記の２つのリング・カウンタのキャリー信号と出力電
圧指令からＰＷＭ信号を計算し、出力するＰＷＭ信号作
成回路である。

次に動作について説明する。加減速時間決定回路１は加
速、減速時間の設定に応じて加速、減速時間データを出
力する。一方、目標速度指令決定回路２は起動停止信号
が起動に設定されている場合には速度設定を、又、起動
停止信号が停止に設定されている場合には０Ｈｚｔ−目
標速度指令として出力し、運転モード決定回路３は、こ
の目標速度指令ｆｉと現在出力されている周波数指令ｆ
。

を比較し、周波数指令ｆ。く目標速度指令ｆｉＯ時は加
速モ′−ド１周波数指令ｆ。＝目標速度指令ｆ１の時は
定常モード、周波数指令ｆ。〉目標速度指令ｆ１の時は
減速モードと判定し、運転モード指令を出力する。出力
周波数指令決定回路４は、前記の加速、減速時間データ
と運転モード指令から加速、減速パターンに応じて次に
出力する周波数指令を計算し、出力する。出力電圧指令
決定回路５は、前記出力周波数指令からｖ／ｆパターン
に応じた出力電圧指令を計算し、出力する。さらに、・
周波数変換器６は、前記出力周波数指令に比例した周波
数のクロックを出力する。リング・カウンタ７．８は、
それぞれ前記クロックを計数し、計数動作の１サイクル
ごとに同期信号、同期信号２を出力する。リング・カウ
ンタ７．８には、同期信号、同期信号２の出力間隔がそ
れぞれＰＷＭ信号の１サイクルと１キャリア期間となる
ようなデータが設定されている。ＰＷＭ信号作成回路９
は、前記同期信号、同期信号２からＰＷＭ信号の１サイ
クル期間と１キャリア期間を決定し、又、前記出力電圧
指令からＰＷＭ信号の１キャリア期間中のＯＮパルス幅
を決定し、ＰＷＭ信号を出力する。

この時、上記のＰＷＭ信号作成回路に２いて。

ＰＷＭ信号の出力周波数はリング・カウンタ７により制
御されるため、前記出力周波数指令は時間遅れなしにＰ
ＷＭ信号に反映される。それに対して、前記のＰＷＭ信
号の１キャリア期間中のＯＮパルス幅は演算回路にて演
算する必要があるため。

前回のキャリア期間のＰＷＭ信号出力中に１次回に出力
する１キャリア期間のＯＮパルス幅を計算するという方
法をとる。したがって前記出力電圧指令は、少なくとも
１キャリア期間以上はＰＷＭ信号への反映が遅れること
になる。

以上記載のように従来の方式による場合、出力周波数指
令に対して出力電圧指令のＰＷＭ信号への反映が１キャ
リア期間以上遅れるため、減速時には正規のｖ／ｆパタ
ーンよりも高めの電圧が、又。

逆に加速時には低めの電圧が出力されることになる。こ
の時の出力周波数と出力電圧の関係を第４図に示す。こ
の＠４８において、（ａ）図は減速時の特性を表わし、
（ｂ）図は加速時の様子を示し、１６は出力周波数指令
、１７は出力電圧指令、１８はＰＷＭ信号に反映された
出力周波数、１９はＰＷＭ信号に反映された出力電圧で
ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のインバータ装置のＰＷＭ制御回路は以上のように
構成されているので、出力電圧指令のＰＷＭ信号への反
映が出力周波数指令に対して１キャリ°ア期間以上遅れ
る。そのため、減速時には正規のｖ／ｆパターンよりも
高めの電圧が出力され、過電流や過励磁となることがあ
り、又、加速時には正規のｖ／ｆバター／よりも低めの
′電圧が出力され、起動トルクの不足の原因となるなど
の問題点があった。

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、出力電圧指令のＰＷＭ信号への反映の遅れを
補正することにより、実際に出力される電圧の正規のｖ
／ｆパターンからのずれを小さくシ、減速時に過電流や
過励磁に、又、加速時に起動トルク不足となりにくいイ
ンバータ、装置のＰＷＭ制御回路を得ることを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るインバータ装置のＰＷＭ制御回路は、定
常運転から、減速運転、あるいは加速運転に切換わる時
に、その時の出力周波数に反比例した時間だけ出力周波
数指令の減少、あるいは増加を遅らせるとともに、加減
速時間に反比例したデータを出力電圧指令から、減速運
転時には減算し、加速運転時には加算することにより、
出力周波数指令に対する出力電圧指令のＰＷＭ信号への
反映の遅れを補正するようにし念ものである。

〔作用〕

この発明に２ける待ち時間設定回路は、定常運転から減
速運転、あるいは加速運転に切換わる時に、その時の出
力周波数に対応したデータをデータテーブルより読み取
り、そのデータに比例した時間だけ次の出力周波数指令
の出力を遅らせる。

又１）に圧指令加減灯回路は、その時の加減速時間に対
応したデータをデータテーブルより読み取り、これを出
力電圧指令に対して減速運転時には減算し、加速運転時
には加算する。

〔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３
図と同一部分を同一符号で示す第１図において、１０は
出力周波数指令決定回路４からの出力周波数指令に対応
して、ＰＷＭ信号の１キャリア期間に相当する時間を示
す待ち時間データを出力するＲＯＭなどの記憶素子、１
）は、後述の待ち時間設定回路１２に入力するデータと
して。

ＰＷＭ制御回路が定常運転から減速運転、あるいは加速
運転に切換わる時には、前記記憶素子１０からのデータ
を、又、それ以外の運転状態の時には、待ち時間Ｏに相
当する待ち時間データを選択する待ち時間データ選択回
路、１２は前記待ち時間データにより示される時間だけ
出力周波数決定回路４からの出力周波数指令の出力を遅
らせる待ち時間設定回路、１３は加減速時間決定回路か
らの加速、減速時間データと出力周波数指令に対応して
、ＰＷＭ信号の１キャリア期間中に増加、減少する電圧
に相当する電圧補正データを出力するＲＯＭなどの記憶
素子、１４は後述の電圧指令加減算回路１５に入力する
データとして、減速運転時、加速運転時には前記記憶素
子１３からのデータを、又、定常運転時には加減算Ｉｉ
Ｏに相当する電圧補正データを選択する電圧補正データ
選択回路、１５は出力電圧指令に対して前記電圧補正デ
ー、夕を、減速運転時には減算し、加速運転時には加算
する戒圧摺令加減算回路である。

次に動作について説明する。第１図において。

出力周波数決定回路４からの出力周波数指令に対応して
、記憶素子１０はＰＷＭ信号の１キャリア期間（出力電
圧指令のＰＷＭ信号への反映の遅れ時間ンに相当する時
間を示す待ち時間データを出力する。待ち時間データ選
択回路１）は、待ち時間データとして、ＰＷＭ制御回路
が定常運転から減速運転、あるいは加速運転に切換わる
時のみ前記記憶素子１０からのデータを、又、それ以外
の運転状態の時には、待ち時間なしを示す待ち時間デー
タを選択し出力する。さ゛らに、この待ち時間データ選
択回路１）により選択された待ち時間データは、待ち時
間設定回路１２に入力され、出力周波数決定回路４から
の出力周波数指令はこの待ち時間データに示される時間
だけ遅れて出力される。

又、加減速時間設定回路１からの加速、減速時間データ
と出力周波数決定回路４からの出力周波数指令に対応し
て、記憶素子１３ばＰＷＭ信号の１キャリア期間（出力
電圧指令のＰＷＭ信号への反映の遅れ時間）中に増加、
あるいは減少する電圧に相当する電圧補正データ金゛出
力する。電圧補正データ選択回路１４は、電圧補正デー
タとして。

ＰＷＭ制御回路が減速運転、あるいは加速運転している
時には前記記憶素子１３からのデータを、又、定常運転
時には補正量０を示す電圧補正データを選択し出力する
。さらに、この電圧補正データ選択回路１４により選択
された電圧補正データは、電圧指令加減算回路１５に入
力され、この電圧指令加減算回路１５に２いて出力電圧
指令決定回路５からの出力電圧指令に対してこの補正デ
ータを、減速時には減算し、加速時には加算して出力す
る。

第２図は、この発明の回路により出力周波数と出力電圧
の関係がどのようになるかを示したものである。この第
２図において、（ａ）図は減速時の特性を表わし、　（
ｂ）図は加速時の補正の特性を示して２り、第４図（ａ
）　、　（ｂ）の２０は補正前の出力周波数指令、２）
は補正前の出力電圧指令、２２はこの発明の回路による
補正後の出力周波数指令（ＰＷＭ信号に反映された出力
周波数）、２３はこの発明の回路による補正後の出力電
圧指令、２４はＰＷＭ信号に反映され九出力電圧（補正
後）である。

このように第４図かられかるように、この発明の回路に
よれば、出力電圧指令のＰＷＭ信号への反映の遅れを補
正し、実際に出力される電圧の正規のｖ／ｆパターンか
らのずれを小さくすることにより、減速時の過を流や過
励磁と加速時の起動トルク不足を防ぐことができる。

な訃、上記実施例では、出力電圧指令のＰＷＭ信号への
反映の遅れの補正をインバータの出力周波数の全領域に
おいて行なうものを示したが、これに限定されることな
く、上記の反映遅れが大きくなる低周波数域のみ上記の
補正を行なうようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、出力電圧指令のＰＷ
Ｍ信号への反映の遅れを補正するように構成し念ので、
実際に出力される電圧の正規のｖ／ｆハターンからのず
れを小さくすることができるため、減速時に過電流、過
励磁になることや加速時に起動トルク不足となることを
防ぐことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこ９発明の一実施例によるインバータ装置のＰ
ＷＭ制御回路の構成を示す回路構成図、第２図はこの発
明の一実施例の回路による出力周波数と出力電圧の関係
を示す関係図、第３図は従来のインバータ装置のＰＷＭ
制御回路の構成を示す回路構成図、第４図は従来の回路
による出力周波数と出力電圧の関係を示す関係図である
。 １は加減速時間決定回路、２は目標速度指令決定回路、
３は運転モード決定回路、４は出力周波数指令決定回路
、５は出力電圧指令決定回路、６は周波数変換器、７は
リング・カウンタ（出力周波数設定用）、８はリング・
カウンタ（１キャリア期間設定用〕、９はＰＷＭ信号作
成回路、１０は記憶素子（待ち時間データ記憶用）、１
）は待ち時間データ選択回路、１２は待ち時間設定回路
。 １３は記憶素子（電圧補正データ記憶用）、１４は電圧
補正データ選択回路、１５は電圧指令加減算回路、１６
は出力周波数指令、１７は出力電圧指令、１８はＰＷＭ
信号に反映された出力周波数。 １９はＰＷＭ信号に反映され之出力電圧、２０は補正前
の出力周波数指令、２）は補正前の出力電圧指令、２２
は補正後の出力周波数指令（ＰＷＭ信号に反映された出
力周波数人　２３は補正後の出力電圧指令、２４はＰＷ
Ｍ信号に反映され之出力電圧。 なお１図中、同一符号は同一、又は相補部分を示す。 特許出願人　　三菱電機株式会社 代理人　弁理士　　　１）　澤　　博　　昭（外２名） ヌ　　　　　　　　キ惚 第２図 ２２（ａ） ２′４ 第４　図 ＩＢ、（ａ） 手続補正書（自発） 昭和　６ル７°術１　　日 ２、発明の名称 インバータ装置のＰＷＭ制御回路 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　　　東京′都千代田区丸の内二丁目２番３号
名　称　　（６０１）三菱電機株式会社代表者　志岐守
哉 ４、代　理　人　　　郵便番号　１０５住　所　　　　
東京都港区西新橋１丁目４番１ｏ号５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 一−ｉ〜 ６、補正の内容 明細１ｆＦをつぎのとおり訂正する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）出力周波数指令を周波数変換器により出力周波数
   に比例した周波数のクロックに変換し、これをカウンタ
   にて計数することによりＰＷＭ信号の周波数を制御する
   とともに、出力電圧指令を基に、ＰＷＭ信号のパルス幅
   を制御するディジタル形のインバータ装置のＰＷＭ制御
   回路において、上記インバータ装置の定常運転から減速
   運転あるいは加速運転に切換わる時に、その時の出力周
   波数に略反比例した時間だけ出力周波数指令の減少、あ
   るいは増加を遅らせるとともに、減速運転時には減速時
   間に、また、加速運転時には加速時間に略反比例したデ
   ータを出力電圧指令に対して減算、あるいは加算するよ
   うにしたことを特徴とするインバータ装置のＰＷＭ制御
   回路。
2. （２）定常運転から減速運転、あるいは加速運転に切換
   わる時の出力周波数指令の減少、あるいは増加を遅らせ
   る処理と、出力電圧指令に対する減速運転時の減算処理
   、および加速運転時の加算処理をインバータ装置の低速
   運転領域にのみ行なうようにしたことを特徴とする特許
   請求の範囲第（１）項記載のインバータ装置のＰＷＭ制
   御回路。