JPS6311069A - インバ−タ装置 - Google Patents
インバ−タ装置Info
- Publication number
- JPS6311069A JPS6311069A JP61153398A JP15339886A JPS6311069A JP S6311069 A JPS6311069 A JP S6311069A JP 61153398 A JP61153398 A JP 61153398A JP 15339886 A JP15339886 A JP 15339886A JP S6311069 A JPS6311069 A JP S6311069A
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- voltage
- output
- output voltage
- signal
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、誘導電動機等を駆動するインバータ装置に
関するものである。
関するものである。
第６図は例えば総合電子出版社発行「ＡＣサーボモータ
とマイコン制御」 （見城尚志監修）など多くの文献に
示された従来のインバータ装置を示す回路構成図である
。同図において、１は入力交流を直流に変換する整流回
路、２はリアクタ及びコンデンサから成る平滑回路、３
は直流を交流に変換する電力変換回路であり、スイッチ
ング素子３ａ〜３ｆにより構成されている。４は誘導電
動機、５は電力変換回路３の各スイッチング素子に信号
を与えて駆動する駆動回路、６は周波数指令及び電圧指
令に応じてスイッチング信号を変化さ′せる制御回路で
ある。 次に動作について説明する。制御回路６から周波数指令
及び電圧指令に応じた矩形波のＰＷＭ信号が出力され、
これが駆動回路５を経て、電力逆変換回路３のスイッチ
ング素子３３〜３ｆのそれぞれにスイッチング信号とし
て与えられる。これにより、整流回路１にて変換された
直流が所定の周波数及び電圧の交流に変換されて導電動
機４に供給される。 次に、前記矩形波ＰＷＭ信号により、スイッチング素子
３ａ〜３ｆを制御する動作について、第７図および第８
図のタイミングチャートにより説明する。 スイッチング素子３ａ〜３ｆに与えられるスイッチング
信号５ａ−３ｆの矩形波は第７図（Ｓ）に示すようにな
り、このタイミングでパルスがスイッチング素子３ａ〜
３ｆに与えられると、電力逆変換回路３の各相Ｒ，Ｓ、
Ｔの出力端電圧Ｖｒ。 Ｖ９．Ｖｔは第７図（Ａ）に示す様になり、線間電圧Ｖ
ｒ−ｓ、Ｖｒ−ｒ、Ｖｔ−ｒは第７図（Ｂ）に示す様に
なる。ここで、図中、Ｅは制御後の直流電圧（以下、母
線電圧という）であり、第７図（Ａ）からも明らかなよ
うに、出力端電圧は振幅（２／３） ＥΦ波形の交流電
圧で、その実効値Ｖｅは（Ｊ／３）Ｅとなっている。又
、出力周波数は第７図（Ｓ）に示した矩形波の周波数を
変えることにより変化する。第８図（Ｓ）は第７図（Ｓ
）の矩形波の中央部をチョッピングした波形であり、得
られる出力端電圧Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔは第８図（Ａ）５に
示す様になるが、これは第７図（Ａ）の波形と周期は同
じでチョッピングされた波形となっている。このチョッ
ピングのデユーティ比をθとすると、チョッピングした
場合の電圧実効値Ｖｅは、Ｊ・ （／Ｊ／２）Ｅとなる
。即ち、駆動回路５からのスイッチング信号のデユーテ
ィ比により出力電圧を変化させることができる。また、
前述したように矩形波によって周波数を変えることがで
きる。 このようにして、制御回路６で矩形波ＰＷＭ信号を制御
し、スイッチング素子３ａ〜３ｆのスイッチング信号を
変化させて任意の出力電圧Ｖ及び出力周波数ＦのＶ／Ｆ
パターンが得られ、誘導電動機４を所定のＶ／Ｆパター
ンで駆動することができる。ここで、矩形波ＰＷＭ信号
のスイッチング・パターンは母線電圧が安定しているも
のとして、固定されたスイッチング・パターンの信号を
発生するようになっている。
とマイコン制御」 （見城尚志監修）など多くの文献に
示された従来のインバータ装置を示す回路構成図である
。同図において、１は入力交流を直流に変換する整流回
路、２はリアクタ及びコンデンサから成る平滑回路、３
は直流を交流に変換する電力変換回路であり、スイッチ
ング素子３ａ〜３ｆにより構成されている。４は誘導電
動機、５は電力変換回路３の各スイッチング素子に信号
を与えて駆動する駆動回路、６は周波数指令及び電圧指
令に応じてスイッチング信号を変化さ′せる制御回路で
ある。 次に動作について説明する。制御回路６から周波数指令
及び電圧指令に応じた矩形波のＰＷＭ信号が出力され、
これが駆動回路５を経て、電力逆変換回路３のスイッチ
ング素子３３〜３ｆのそれぞれにスイッチング信号とし
て与えられる。これにより、整流回路１にて変換された
直流が所定の周波数及び電圧の交流に変換されて導電動
機４に供給される。 次に、前記矩形波ＰＷＭ信号により、スイッチング素子
３ａ〜３ｆを制御する動作について、第７図および第８
図のタイミングチャートにより説明する。 スイッチング素子３ａ〜３ｆに与えられるスイッチング
信号５ａ−３ｆの矩形波は第７図（Ｓ）に示すようにな
り、このタイミングでパルスがスイッチング素子３ａ〜
３ｆに与えられると、電力逆変換回路３の各相Ｒ，Ｓ、
Ｔの出力端電圧Ｖｒ。 Ｖ９．Ｖｔは第７図（Ａ）に示す様になり、線間電圧Ｖ
ｒ−ｓ、Ｖｒ−ｒ、Ｖｔ−ｒは第７図（Ｂ）に示す様に
なる。ここで、図中、Ｅは制御後の直流電圧（以下、母
線電圧という）であり、第７図（Ａ）からも明らかなよ
うに、出力端電圧は振幅（２／３） ＥΦ波形の交流電
圧で、その実効値Ｖｅは（Ｊ／３）Ｅとなっている。又
、出力周波数は第７図（Ｓ）に示した矩形波の周波数を
変えることにより変化する。第８図（Ｓ）は第７図（Ｓ
）の矩形波の中央部をチョッピングした波形であり、得
られる出力端電圧Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔは第８図（Ａ）５に
示す様になるが、これは第７図（Ａ）の波形と周期は同
じでチョッピングされた波形となっている。このチョッ
ピングのデユーティ比をθとすると、チョッピングした
場合の電圧実効値Ｖｅは、Ｊ・ （／Ｊ／２）Ｅとなる
。即ち、駆動回路５からのスイッチング信号のデユーテ
ィ比により出力電圧を変化させることができる。また、
前述したように矩形波によって周波数を変えることがで
きる。 このようにして、制御回路６で矩形波ＰＷＭ信号を制御
し、スイッチング素子３ａ〜３ｆのスイッチング信号を
変化させて任意の出力電圧Ｖ及び出力周波数ＦのＶ／Ｆ
パターンが得られ、誘導電動機４を所定のＶ／Ｆパター
ンで駆動することができる。ここで、矩形波ＰＷＭ信号
のスイッチング・パターンは母線電圧が安定しているも
のとして、固定されたスイッチング・パターンの信号を
発生するようになっている。
従来のインバータ装置は以上のように、固定されたＶ／
Ｆパターンのスイッチング信号により誘導電動機等を駆
動するので、電源変動、負荷変動が生じた場合、出力電
圧がその影響を受けて設定通りの値に制御することがで
きず、トルク変動等が発生するなどの問題があった。 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ρで、出力電圧が安定でき、設定通りのＶ／Ｆパタ
ーンが得られるインバータ装置を得ることを目的とする
。
Ｆパターンのスイッチング信号により誘導電動機等を駆
動するので、電源変動、負荷変動が生じた場合、出力電
圧がその影響を受けて設定通りの値に制御することがで
きず、トルク変動等が発生するなどの問題があった。 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ρで、出力電圧が安定でき、設定通りのＶ／Ｆパタ
ーンが得られるインバータ装置を得ることを目的とする
。
この発明に係るインバータ装置は、スイッチング信号を
周波数指令と電圧指令に応じて変化させるとともに、出
力電圧の変動により変化する手段を持つ制御回路を備え
てなるものである。
周波数指令と電圧指令に応じて変化させるとともに、出
力電圧の変動により変化する手段を持つ制御回路を備え
てなるものである。
この発明においては、電源変動、負荷変動が生じると、
制御回路が、出力電圧の変動に応じてスイッチング信号
を変化させ、出力電圧を安定させる。
制御回路が、出力電圧の変動に応じてスイッチング信号
を変化させ、出力電圧を安定させる。
以下、この発明の実施例を図について説明する。
第１図はこの発明の一実施例を示す回路図であり、１は
整流回路、２は平滑回路、３はスイッチング素子３ａ〜
３ｆにより構成されている電力逆変換回路、４は誘導電
動機、５は変換回路３の駆動回路であり、これらは第６
図に示す従来のものと同様の部分である。また、６は従
来と異なる周波数指令及び電圧指令に応じてスイッチン
グ信号を変化させる制御回路で、トランス、ダイオード
、及びコンデンサから成る線間電圧検出回路８と、電圧
指令に応じた電圧と線間電圧検出回路８からの検出電圧
を加減算して基準電圧を発生する加減算回路９と、三角
波発生回路１０と、三角波の電圧と上記基準電圧を比較
してＰＷＭ信号を生成するコンパレータ１）と、周波数
指令に応じた周期の矩形波を発生する矩形波発生回路１
２と、コンパレータ１）からのＰＷＭ信号と矩形波発生
回路１２の矩形波の積をとり、矩形波ＰＷＭ信号を生成
するＡＮＤ回路１３とから構成されている。 次に動作について説明する。線間電圧検出回路８での検
出電圧と電圧指令に応じた電圧を加減算回路９で加減算
した基準電圧波形は第２図（Ａ）の実線（ア）のように
直線であり、三角波発生回路１０の出力波形は（イ）の
ように三角波である。 そして、これらの出力電圧を比較するコンパレータ１）
の出力波形は第２図（Ｂ）の実線（つ）のううになり、
この出力信号と矩形波発生回路１２の出力信号とにより
スイッチング信号が変化し、所定の周波数及び出力電圧
が得られる。 ここで、電圧指令が一定で出力電圧が低下したとすると
、加減算回路９の出力は第２図（Ａ）の破線（１）のよ
うになり、その結果、コンパレータ１）の出力は第２図
（Ｂ）の（オ）となる。つまり、スイッチング素子３３
〜３ｆの０８時間が長くなり、出力電圧が上がり、結局
出力電圧の低下が防止される。また、出力電圧が上昇し
た場合は逆の作用が行われ、出力電圧が抑えられる。 第３図はこの発明の別の実施例を示す回路構成図である
。図において、第１図と同一符号は同一部分を表わし、
第１図と異なる点は、制御回路７を、線間電圧検出回路
８で検出した線間電圧をディジタル量に変換するＡ／Ｄ
変換器１４と、出力周波数の設定値に応じた周期の矩形
波信号を発生する手段１５ａ及びＡ／Ｄ変換器１４の検
出値と出力電圧の設定値に応じたＰＷＭ信号を発生する
手段１５ｂが構成するマイクロコンピュータ１５と、上
記マイクロコンピュータ１５の出力端子１６゜１７から
の矩形波信号と、ＰＷＭ信号の積をとり、矩形波ＰＷＭ
信号を出力するＡＮＤ回路１８とから構成したところに
ある。 次にこの実施例の動作を説明する。線間電圧検出回路８
での検出電圧をＡ／Ｄ変換器１４に取込み、マイクロコ
ンピュータ１５に入力すると出力端子１６からは従来の
第７図（Ｓ）のような矩形波信号が出力され、出力端子
１７からはＰＷＭ信号が第４図に示すようなデユーティ
比ｔ／Ｔの方形波で出力される。この両端子１６．１７
の信号においスイッチング信号が変化し、所定の周波数
及び出力電圧が得られる。ここで、出力端子１６からの
矩形波信号はマイクロコンピュータ１４の内部メモリ、
或いはレジスタに保持している設定周波数に応じて発生
し、出力端子１７からのｐｗＭ信号は、設定周波数に対
応した電圧とＡ／Ｄ変換器１４の検出電圧とでデユーテ
ィ比が変化する。 第５図は前記デユーティ比を変化させる動作を示すフロ
ーチャートである。ステップ２１において、まず設定周
波数を確認し、ステップ２２で設定周波数における設定
電圧を演算したり、メモリデータを参照して決定する。 次に、ステップ２３で設定電圧に見合った計算上のデユ
ーティ比を同じく演算かメモリデータで決定し、ステッ
プ２４でＰＷＭ信号を出力する。 そして、ステップ２５で出力電圧を検出し、ステップ２
６でその検出した電圧と設定電圧との比較をする。これ
により、設定電圧よりも検出電圧が小さい時はステップ
２７でデユーティ比を上げ、大きい時はステップ２８で
下げる。また設定と等しい時は変更しない。 こうして、ステップ２９で再度ＰＷＭ信号を出力して、
ステップ３０で元に戻る。このように、デユーティ比が
変化することにより、出力電圧の低下、上昇が防止され
る。
整流回路、２は平滑回路、３はスイッチング素子３ａ〜
３ｆにより構成されている電力逆変換回路、４は誘導電
動機、５は変換回路３の駆動回路であり、これらは第６
図に示す従来のものと同様の部分である。また、６は従
来と異なる周波数指令及び電圧指令に応じてスイッチン
グ信号を変化させる制御回路で、トランス、ダイオード
、及びコンデンサから成る線間電圧検出回路８と、電圧
指令に応じた電圧と線間電圧検出回路８からの検出電圧
を加減算して基準電圧を発生する加減算回路９と、三角
波発生回路１０と、三角波の電圧と上記基準電圧を比較
してＰＷＭ信号を生成するコンパレータ１）と、周波数
指令に応じた周期の矩形波を発生する矩形波発生回路１
２と、コンパレータ１）からのＰＷＭ信号と矩形波発生
回路１２の矩形波の積をとり、矩形波ＰＷＭ信号を生成
するＡＮＤ回路１３とから構成されている。 次に動作について説明する。線間電圧検出回路８での検
出電圧と電圧指令に応じた電圧を加減算回路９で加減算
した基準電圧波形は第２図（Ａ）の実線（ア）のように
直線であり、三角波発生回路１０の出力波形は（イ）の
ように三角波である。 そして、これらの出力電圧を比較するコンパレータ１）
の出力波形は第２図（Ｂ）の実線（つ）のううになり、
この出力信号と矩形波発生回路１２の出力信号とにより
スイッチング信号が変化し、所定の周波数及び出力電圧
が得られる。 ここで、電圧指令が一定で出力電圧が低下したとすると
、加減算回路９の出力は第２図（Ａ）の破線（１）のよ
うになり、その結果、コンパレータ１）の出力は第２図
（Ｂ）の（オ）となる。つまり、スイッチング素子３３
〜３ｆの０８時間が長くなり、出力電圧が上がり、結局
出力電圧の低下が防止される。また、出力電圧が上昇し
た場合は逆の作用が行われ、出力電圧が抑えられる。 第３図はこの発明の別の実施例を示す回路構成図である
。図において、第１図と同一符号は同一部分を表わし、
第１図と異なる点は、制御回路７を、線間電圧検出回路
８で検出した線間電圧をディジタル量に変換するＡ／Ｄ
変換器１４と、出力周波数の設定値に応じた周期の矩形
波信号を発生する手段１５ａ及びＡ／Ｄ変換器１４の検
出値と出力電圧の設定値に応じたＰＷＭ信号を発生する
手段１５ｂが構成するマイクロコンピュータ１５と、上
記マイクロコンピュータ１５の出力端子１６゜１７から
の矩形波信号と、ＰＷＭ信号の積をとり、矩形波ＰＷＭ
信号を出力するＡＮＤ回路１８とから構成したところに
ある。 次にこの実施例の動作を説明する。線間電圧検出回路８
での検出電圧をＡ／Ｄ変換器１４に取込み、マイクロコ
ンピュータ１５に入力すると出力端子１６からは従来の
第７図（Ｓ）のような矩形波信号が出力され、出力端子
１７からはＰＷＭ信号が第４図に示すようなデユーティ
比ｔ／Ｔの方形波で出力される。この両端子１６．１７
の信号においスイッチング信号が変化し、所定の周波数
及び出力電圧が得られる。ここで、出力端子１６からの
矩形波信号はマイクロコンピュータ１４の内部メモリ、
或いはレジスタに保持している設定周波数に応じて発生
し、出力端子１７からのｐｗＭ信号は、設定周波数に対
応した電圧とＡ／Ｄ変換器１４の検出電圧とでデユーテ
ィ比が変化する。 第５図は前記デユーティ比を変化させる動作を示すフロ
ーチャートである。ステップ２１において、まず設定周
波数を確認し、ステップ２２で設定周波数における設定
電圧を演算したり、メモリデータを参照して決定する。 次に、ステップ２３で設定電圧に見合った計算上のデユ
ーティ比を同じく演算かメモリデータで決定し、ステッ
プ２４でＰＷＭ信号を出力する。 そして、ステップ２５で出力電圧を検出し、ステップ２
６でその検出した電圧と設定電圧との比較をする。これ
により、設定電圧よりも検出電圧が小さい時はステップ
２７でデユーティ比を上げ、大きい時はステップ２８で
下げる。また設定と等しい時は変更しない。 こうして、ステップ２９で再度ＰＷＭ信号を出力して、
ステップ３０で元に戻る。このように、デユーティ比が
変化することにより、出力電圧の低下、上昇が防止され
る。
以上のように、この発明によれば、電源変動、負荷変動
が生じた場合、出力電圧の変動によりスイッチング信号
が変化するように構成したので、出力電圧の安定、つま
り設定通りのＶ／Ｆパターンが得られ、トルク変動も抑
えられるという効果がある。
が生じた場合、出力電圧の変動によりスイッチング信号
が変化するように構成したので、出力電圧の安定、つま
り設定通りのＶ／Ｆパターンが得られ、トルク変動も抑
えられるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す回路図、第２図はそ
の動作を示すタイミングチャート、第３図はこの発明の
別の実施例を示す回路図、第４図はマイクロコンピュー
タから出力されるＰＷＭ（言分波形図、第５図は矩形波
ＰＷＭ信号のデユーティ比を変化させる動作を示すフロ
ーチャート、第６図は従来のインバータ装置の回路図、
第７図。 第８図はその動作を説明するためのタイミングチャート
である。 １・・・整流回路、２・・・平滑回路、電力逆変換回路
、３ａ〜３ｆ・・・スイッチング素子、４・・・誘導電
動機、５・・・駆動回路、７・・・制御回路、８・・・
線間電圧検出回路、９・・・加減算回路、１０・・・三
角波発生回路、１）・・・コンパレータ、１２・・・矩
形波発生回路、１３・・・ＡＮＤ回路、１４・・・Ａ／
Ｄ変換器、１５・・・マイクロコンピュータ、１５ａ・
・・矩形波信号発生手段、１５ｂ・・・ＰＷＭ信号発生
手段、１６．１７・・・端子、１８・・・ＡＮＤ回路。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す 。 代理人 大暑 増ａ （ほか ２名）第２図 第７図 Ｓ・・・スイッチング信号 Ａ・・・出力端電圧
Ｂ・・・線間電圧第８図 Ｓ・・・スイッチング信号 Ａ・・・出力端電圧
Ｂ・・・線間電圧手続補正書（自発） 昭和２ 年 月 日 ’６２３２３
の動作を示すタイミングチャート、第３図はこの発明の
別の実施例を示す回路図、第４図はマイクロコンピュー
タから出力されるＰＷＭ（言分波形図、第５図は矩形波
ＰＷＭ信号のデユーティ比を変化させる動作を示すフロ
ーチャート、第６図は従来のインバータ装置の回路図、
第７図。 第８図はその動作を説明するためのタイミングチャート
である。 １・・・整流回路、２・・・平滑回路、電力逆変換回路
、３ａ〜３ｆ・・・スイッチング素子、４・・・誘導電
動機、５・・・駆動回路、７・・・制御回路、８・・・
線間電圧検出回路、９・・・加減算回路、１０・・・三
角波発生回路、１）・・・コンパレータ、１２・・・矩
形波発生回路、１３・・・ＡＮＤ回路、１４・・・Ａ／
Ｄ変換器、１５・・・マイクロコンピュータ、１５ａ・
・・矩形波信号発生手段、１５ｂ・・・ＰＷＭ信号発生
手段、１６．１７・・・端子、１８・・・ＡＮＤ回路。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す 。 代理人 大暑 増ａ （ほか ２名）第２図 第７図 Ｓ・・・スイッチング信号 Ａ・・・出力端電圧
Ｂ・・・線間電圧第８図 Ｓ・・・スイッチング信号 Ａ・・・出力端電圧
Ｂ・・・線間電圧手続補正書（自発） 昭和２ 年 月 日 ’６２３２３
Claims (2)
- （１）入力交流を直流に変換し、スイッチング素子に与
える信号を矩形波ＰＷＭ信号で制御して交流に変換する
インバータ装置において、スイッチング信号を周波数指
令と電圧指令に応じて変化させる手段と出力電圧の変動
により変化させる手段をもつ制御回路を備えたことを特
徴とするインバータ装置。 - （２）制御回路は、出力電圧をＡ／Ｄ変換器に取込み、
その出力値をマイクロコンピュータで処理し、スイッチ
ング信号を変化させる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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61153398A JPS6311069A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | インバ−タ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61153398A JPS6311069A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | インバ−タ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6311069A true JPS6311069A (ja) | 1988-01-18 |
Family
ID=15561621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61153398A Pending JPS6311069A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | インバ−タ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6311069A (ja) |
-
1986
- 1986-06-30 JP JP61153398A patent/JPS6311069A/ja active Pending
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