JPS631374A - 二相ｐｗｍインバ−タ - Google Patents
二相ｐｗｍインバ−タInfo
- Publication number
- JPS631374A JPS631374A JP61140179A JP14017986A JPS631374A JP S631374 A JPS631374 A JP S631374A JP 61140179 A JP61140179 A JP 61140179A JP 14017986 A JP14017986 A JP 14017986A JP S631374 A JPS631374 A JP S631374A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- switching elements
- diodes
- phase
- pwm
- inverter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- 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、二相の交流機を可変駆動する電力変換装置
、特にパルス幅変調（ＰＷＭ）方式の二相式インバータ
に関する。
、特にパルス幅変調（ＰＷＭ）方式の二相式インバータ
に関する。
交流機の可変速駆動装置として、例えば第４図に示すご
ときＰＷＭインバータと誘導機とからなるシステムが知
られている。同図からも明らかなように、このシステム
は三相の誘導機ＩＭを三和のＰＷＭインパータＩＮで駆
動するもので、一般的に効率が良くしかも低速から高速
にわたりトルク脈動の少ない良好な運転特性を得ること
ができる利点を有している。なお、同図Ｋおいて、Ｅは
直流電源、Ｔ１〜Ｔ６はスイッチング素子、Ｄ１〜Ｄ６
はダイオードである。
ときＰＷＭインバータと誘導機とからなるシステムが知
られている。同図からも明らかなように、このシステム
は三相の誘導機ＩＭを三和のＰＷＭインパータＩＮで駆
動するもので、一般的に効率が良くしかも低速から高速
にわたりトルク脈動の少ない良好な運転特性を得ること
ができる利点を有している。なお、同図Ｋおいて、Ｅは
直流電源、Ｔ１〜Ｔ６はスイッチング素子、Ｄ１〜Ｄ６
はダイオードである。
しかし、このシステムではＰＷＭインバータのスイッチ
ング素子がＴ１〜Ｔ６の６ケ必要となり、装置全体のコ
ストに対しこのスイッチング素子の占めるコストが大き
いため、価格の安いことを前提とする用途には適してい
ない。また、とのＰＷＭインパータＩＮは上下のスイッ
チング素子（同図では例えばＴ１とＴ４）を同時にＯＮ
することは素子破壊の点から絶対に避けなければならず
、片方のスイッチング素子がＯＦＦとなった後、さらに
ある余裕の時間を置いてから反対側のスイッチング素子
をＯＮするといった所謂、「無駄時間」が必要となる。
ング素子がＴ１〜Ｔ６の６ケ必要となり、装置全体のコ
ストに対しこのスイッチング素子の占めるコストが大き
いため、価格の安いことを前提とする用途には適してい
ない。また、とのＰＷＭインパータＩＮは上下のスイッ
チング素子（同図では例えばＴ１とＴ４）を同時にＯＮ
することは素子破壊の点から絶対に避けなければならず
、片方のスイッチング素子がＯＦＦとなった後、さらに
ある余裕の時間を置いてから反対側のスイッチング素子
をＯＮするといった所謂、「無駄時間」が必要となる。
この無駄時間は制御上の遅れとして電動機の可変速性能
を悪くするばかりでなく、ある周波数付近で電動機の電
流がハンチングを起こす所謂“不安定現象”の原因とも
なっている。
を悪くするばかりでなく、ある周波数付近で電動機の電
流がハンチングを起こす所謂“不安定現象”の原因とも
なっている。
一方、第５図に示すごときシステムも知られている。こ
れは、二相の交流機ＳＭ（ここでは同期機で、回転子は
図示されていない。）を二相の電流形インバータで駆動
するものであり、スイッチング素子はＴＨ１〜Ｔ｝｛４
の４ケでよい。なお、このインバータの詳細について必
要ならば、例えば［富士時報Ｊ ７４−２ （１９７４
）、Ｐ１９９〜Ｐ２０１を参照されたい。
れは、二相の交流機ＳＭ（ここでは同期機で、回転子は
図示されていない。）を二相の電流形インバータで駆動
するものであり、スイッチング素子はＴＨ１〜Ｔ｝｛４
の４ケでよい。なお、このインバータの詳細について必
要ならば、例えば［富士時報Ｊ ７４−２ （１９７４
）、Ｐ１９９〜Ｐ２０１を参照されたい。
しかしながら、第５図の如きシステムでは電動機に流れ
る電流は矩形波であるため、電動機の発生するトルク脈
動が大きく、特に低速では回転ムラが犬となるため、回
転ムラを余り問題としない用途にしか適用できないと云
う問題がある。
る電流は矩形波であるため、電動機の発生するトルク脈
動が大きく、特に低速では回転ムラが犬となるため、回
転ムラを余り問題としない用途にしか適用できないと云
う問題がある。
したがって、この発明はトルク脈動を低減することが可
能な二相式インバータを提供することを目的とする。
能な二相式インバータを提供することを目的とする。
二相交流機を可変速駆動するための二相式ＰＷＭインバ
ータを、二相交流機の各巻線電流を制御する４つのスイ
ッチング素子と、このスイッチング素子とそれぞれ直列
に接続され二相交流機の無効電力を処理する４つのダイ
オードとで構成する。
ータを、二相交流機の各巻線電流を制御する４つのスイ
ッチング素子と、このスイッチング素子とそれぞれ直列
に接続され二相交流機の無効電力を処理する４つのダイ
オードとで構成する。
直流電源に対しスイッチング素子とダイオードの直列回
路を４組並列接続し、各直列回路のスイッチング素子と
ダイオードとの接続点に二相交流機の各巻線を接続し、
各スイッチング素子をＰＷＭ方式で制御することにより
、トルク脈動の低減を図る。
路を４組並列接続し、各直列回路のスイッチング素子と
ダイオードとの接続点に二相交流機の各巻線を接続し、
各スイッチング素子をＰＷＭ方式で制御することにより
、トルク脈動の低減を図る。
第１図はこの発明の実施例を示す構成図である。
同図において、１はスイッチング素子１１ａ〜１１ｄお
よびダイオード１２ａ〜１２ｄからなるインバータ、２
は直流電源、３は巻線５１〜３４をもつ二相電動機であ
る。まず、回転磁界発生の原理について説明する。
よびダイオード１２ａ〜１２ｄからなるインバータ、２
は直流電源、３は巻線５１〜３４をもつ二相電動機であ
る。まず、回転磁界発生の原理について説明する。
電動機６の巻線３１〜３４は第２図に示す如く、互いに
９０度ずらして配置されている。かかる巻線とスイッチ
ング素子１１ａ〜１１ｄをＯＮＬたときの１！流方向と
電圧ベクトルの関係を第３図（イ）〜（二）に示す。こ
へで、同図（イ）→（口）→（ハ）→（二）→（イ）・
・・・・・の如くくり返すことにより時計方向の回転磁
界を、またその逆をくり返すことにより反時計方向の回
転磁界をそれぞれ発生させることができる。なお、巻線
に付した１・”印はその巻線に１ｔ流を流し込んだとき
に発生する逆起電力の向きを示したものでおる。この場
合、電流はどのスイッチング素子をＯＮＬても必ず巻線
（インダクタンス）を経由して流れるので、各スイッチ
ング素子がたとえ同時にＯＮＬても、従米のＰＷＭイン
バータの如き素子破壊を直ちに起こすことはなく、この
ためスイッチング素子をＯＮするときの待時間は不要と
なる。
９０度ずらして配置されている。かかる巻線とスイッチ
ング素子１１ａ〜１１ｄをＯＮＬたときの１！流方向と
電圧ベクトルの関係を第３図（イ）〜（二）に示す。こ
へで、同図（イ）→（口）→（ハ）→（二）→（イ）・
・・・・・の如くくり返すことにより時計方向の回転磁
界を、またその逆をくり返すことにより反時計方向の回
転磁界をそれぞれ発生させることができる。なお、巻線
に付した１・”印はその巻線に１ｔ流を流し込んだとき
に発生する逆起電力の向きを示したものでおる。この場
合、電流はどのスイッチング素子をＯＮＬても必ず巻線
（インダクタンス）を経由して流れるので、各スイッチ
ング素子がたとえ同時にＯＮＬても、従米のＰＷＭイン
バータの如き素子破壊を直ちに起こすことはなく、この
ためスイッチング素子をＯＮするときの待時間は不要と
なる。
次に、ＰＷＭ制御と無効電力の処理について説明する。
第１図において、スイッチ素子１１ａをＯＮからＯＦＦ
にする場合、巻線３１に流れていた電流は急にはゼロに
々らず、このためそのバイパス回路が必要となる。従来
のＰＷＭインバータでは第４図に示した如く、この電流
のバイパス回路としてスイッチング素子と逆並列にダイ
オードが設けられている。また、パワートランジスタに
おいてはこのダイオードがあらかじめ内蔵されモジュー
ルとして作られているものもある。しかし、第１図に示
したインバータではこのダイオードでは何等有効に働く
ものではない。
にする場合、巻線３１に流れていた電流は急にはゼロに
々らず、このためそのバイパス回路が必要となる。従来
のＰＷＭインバータでは第４図に示した如く、この電流
のバイパス回路としてスイッチング素子と逆並列にダイ
オードが設けられている。また、パワートランジスタに
おいてはこのダイオードがあらかじめ内蔵されモジュー
ルとして作られているものもある。しかし、第１図に示
したインバータではこのダイオードでは何等有効に働く
ものではない。
そこで、この発明では、ダイオードをスイッチング素子
と直列に接続すること、具体的にはスイッチング素子１
１ａ〜１１ｄｉＣ対応するダイオード１２ａ〜１２ｄを
設けることにより、この問題を解決した。つまり、この
ようなダイオード１２ａ〜１２ｄを設けることにより、
スイッチング素子１１ａ〜１１ｄを自由にＯＮ−ＯＦＦ
することができるので、かかるスイッチング素子をＰＷ
Ｍ制御することにより、第４図のＰＷＭインバータと同
じようにして電動機に良好な擬似正弦波電流を流すこと
ができ、その結果低速から高速にわたりトルク脈動の少
ない良好表運転特性を得ることができる。
と直列に接続すること、具体的にはスイッチング素子１
１ａ〜１１ｄｉＣ対応するダイオード１２ａ〜１２ｄを
設けることにより、この問題を解決した。つまり、この
ようなダイオード１２ａ〜１２ｄを設けることにより、
スイッチング素子１１ａ〜１１ｄを自由にＯＮ−ＯＦＦ
することができるので、かかるスイッチング素子をＰＷ
Ｍ制御することにより、第４図のＰＷＭインバータと同
じようにして電動機に良好な擬似正弦波電流を流すこと
ができ、その結果低速から高速にわたりトルク脈動の少
ない良好表運転特性を得ることができる。
この発明によれば、スイッチング素子を４ヶとするとと
もに無効電力処理用のダイオードを設け、さらにそのス
イッチング素子をＰＷＭ制御するようにした結果、下記
の如き種々の効果がもたらされる。
もに無効電力処理用のダイオードを設け、さらにそのス
イッチング素子をＰＷＭ制御するようにした結果、下記
の如き種々の効果がもたらされる。
（１）第４図の如き従来のＰＷＭインパータに対し、
■ スイッチング素子の減少 （６ケ→４ヶ）■ ダイ
オードの減少 （６ケ→４ヶ）■ 無駄時間が不
要となることによる制御性能の向上、および所謂“不安
定現象”の解決 を図ることができる。
オードの減少 （６ケ→４ヶ）■ 無駄時間が不
要となることによる制御性能の向上、および所謂“不安
定現象”の解決 を図ることができる。
（２）第５図の如き従来の二相モータ駆動電流形インバ
ータに対し、 ■ ＰＷＭ制御によるトルク脈動の大幅低減を図ること
ができる。
ータに対し、 ■ ＰＷＭ制御によるトルク脈動の大幅低減を図ること
ができる。
第１図はこの発明の実施例を示す構成図、第２図は二相
電動機巻線の構成を説明するための説明図、第６図は回
転磁界の発生原理を説明するための説明図、ＷＪ４図は
交流機の可変速駆動方式の従来例を示す構成図、第５図
は交流機の可変速駆動方式の他の従来例を示す溝成図で
ある。 符号説明 １・・・・・・インバータ、１１ａ〜１１ｄ・・・・・
・スイッチング素子、１２ａ〜１２ｄ・・・・・・ダイ
オード、２・・・・・・直流電源、６・・・・・・二相
電動機、３１〜３４・・・・・・二相電動機巻綜。 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 第３図 （ハ）ス１，４ソグ素子 （二）スイッ千ング
未士１ｌｂ，１１ｄびＯＮ １１ａ
，１ １ｄｏｒＯＮ第４図 取
電動機巻線の構成を説明するための説明図、第６図は回
転磁界の発生原理を説明するための説明図、ＷＪ４図は
交流機の可変速駆動方式の従来例を示す構成図、第５図
は交流機の可変速駆動方式の他の従来例を示す溝成図で
ある。 符号説明 １・・・・・・インバータ、１１ａ〜１１ｄ・・・・・
・スイッチング素子、１２ａ〜１２ｄ・・・・・・ダイ
オード、２・・・・・・直流電源、６・・・・・・二相
電動機、３１〜３４・・・・・・二相電動機巻綜。 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 第３図 （ハ）ス１，４ソグ素子 （二）スイッ千ング
未士１ｌｂ，１１ｄびＯＮ １１ａ
，１ １ｄｏｒＯＮ第４図 取
Claims (1)
- 直流電源に対しスイッチング素子とダイオードの直列回
路を４組並列接続し、各直列回路のスイッチング素子と
ダイオードとの接続点に２相交流機の各巻線をそれぞれ
接続し、前記スイッチング素子をパルス幅変調（ＰＷＭ
）方式で制御することを特徴とする二相ＰＷＭインバー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61140179A JPS631374A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | 二相ｐｗｍインバ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61140179A JPS631374A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | 二相ｐｗｍインバ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS631374A true JPS631374A (ja) | 1988-01-06 |
Family
ID=15262731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61140179A Pending JPS631374A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | 二相ｐｗｍインバ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS631374A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004297999A (ja) * | 2003-03-07 | 2004-10-21 | Canon Inc | 電力変換装置および電源装置 |
-
1986
- 1986-06-18 JP JP61140179A patent/JPS631374A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004297999A (ja) * | 2003-03-07 | 2004-10-21 | Canon Inc | 電力変換装置および電源装置 |
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