JPS63181668A - Controller for pulse-width modulation control inverter - Google Patents
Controller for pulse-width modulation control inverterInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、交流電動機を可変速駆動するパルス幅変調
制御インバータの制御装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a control device for a pulse width modulation control inverter that drives an AC motor at variable speed.
第3図はパルス幅変調制御インバータで誘導電動機を可
変速駆動する従来例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional example of driving an induction motor at variable speed using a pulse width modulation control inverter.
この第3図において、直流電源2がらの直流室カバ、ト
ランジスタで構成されているパルス幅変調制御インバー
タ(以下では摂wインバータと略記する)3で所望の電
圧と周波数の交流電力に変換されるので、この出力交流
で誘導電動機4を可変速駆動させることができる。この
PWMインバータ3と誘導電動機4との間には電流検出
器5A、5B。In FIG. 3, a DC power supply 2 is converted into AC power with a desired voltage and frequency by a DC chamber cover, and a pulse width modulation control inverter (hereinafter abbreviated as an inverter) 3 made up of transistors. Therefore, the induction motor 4 can be driven at variable speed with this output AC. Current detectors 5A and 5B are provided between the PWM inverter 3 and the induction motor 4.
5Cが設けられていて、当該PWMインバータ3の出力
電流が過電流に々つたことを検出すれば、その運転を停
止させるなどの保護動作を行わせるようになっているの
が通常である。5C is provided, and if it is detected that the output current of the PWM inverter 3 has reached an overcurrent level, a protective operation such as stopping the operation of the PWM inverter 3 is normally performed.
PWMインバータ3から所望の電圧と周波数の交流を出
力させる制御は次のように行われる。すなわち周波数設
定器11が、このPWMインバータ3が出力するべき周
波数(従って誘導電動機4の速度)の指令値を電圧指令
値演算回路12へ出方する。この電圧指令値演算回路1
2は、たとえば加減速度演算回路、電圧周波数変換回路
、関数発生回路などで構成されていて、入力された周波
数指令値に対応した振幅と周波数の正弦波信号を電圧指
令値として出力する。Control for outputting alternating current of desired voltage and frequency from the PWM inverter 3 is performed as follows. That is, the frequency setter 11 outputs a command value of the frequency (and thus the speed of the induction motor 4) to be output by the PWM inverter 3 to the voltage command value calculation circuit 12. This voltage command value calculation circuit 1
2 is comprised of, for example, an acceleration/deceleration calculation circuit, a voltage frequency conversion circuit, a function generation circuit, etc., and outputs a sine wave signal with an amplitude and frequency corresponding to the input frequency command value as a voltage command value.
符号工5なるキャリア信号発生回路は、所定の周波数の
キャリア信号を出方するので、コンパレータ13A、1
3B、13Cは上述の電圧指令値とキャリア信号とを入
力し、両者の大小関係を比較することでパルス幅変調さ
れたパルス列信号をペース駆動回路14A、14B、1
4Cへ出方する。これら各ベース駆動回路からの出方に
上り、2wMインバータ3を構成している各トランジス
タが順次オン・オフ制御されることKよシ、轟該PWM
インバータ3からは、周波数設定器11で設定された周
波数指令値に対応した電圧と周波数の交流を出力し、誘
導電動機4を駆動する。The carrier signal generation circuit, which is the encoder 5, outputs a carrier signal of a predetermined frequency, so the comparators 13A and 1
3B and 13C input the above-mentioned voltage command value and carrier signal, and by comparing the magnitude relationship between the two, pulse width modulated pulse train signals are sent to the pace drive circuits 14A, 14B, 1.
Appear to 4C. The output from each of these base drive circuits is such that each transistor constituting the 2wM inverter 3 is sequentially controlled on and off.
The inverter 3 outputs an alternating current of voltage and frequency corresponding to the frequency command value set by the frequency setter 11 to drive the induction motor 4.
ところで上述のよりなPWMインバータ3に用いるパル
ス幅変調用キャリア信号の周波数は、数キロヘルツ程度
のことが多く、誘導電動機4を駆動するとき、このキャ
リア周波数指令値する周波数の磁気騒音がとの誘動電動
機4で発生する。この磁気騒音は、人間にとって耳ざゎ
りな周波数帯にあることから、この騒音を抑制すること
が要望されている。そのためには、(イ)キャリア周波
数を人間の可聴周波数以上の高い値にすることが考えら
れるが、キャリア周波数の上昇とともにPWMインバー
タ3を構成している半導体スイッチ素子(第3図ではト
ランジスタ)のオン・オフ動作頻度も犬となシ、スイッ
チング損失が増大する(一般にスイッチング損失はキャ
リア周波数に比例して上昇する)。それ故、このような
方式ではトランジスタの容量増大、冷却体の増大など、
装置のコストと外形寸法を大きくすることになシ、また
効率も低下するなどの欠点を有する。By the way, the frequency of the carrier signal for pulse width modulation used in the above-mentioned PWM inverter 3 is often on the order of several kilohertz, and when driving the induction motor 4, magnetic noise at a frequency corresponding to the carrier frequency command is induced. It occurs in the electric motor 4. Since this magnetic noise is in a frequency band that is jarring to humans, it is desired to suppress this noise. To achieve this, (a) it is possible to raise the carrier frequency to a higher value than the human audible frequency, but as the carrier frequency increases, the semiconductor switching elements (transistors in FIG. As the frequency of on/off operations increases, switching loss increases (generally, switching loss increases in proportion to the carrier frequency). Therefore, in this type of system, it is necessary to increase the capacity of transistors, increase the number of cooling bodies, etc.
This method has drawbacks such as increasing the cost and external dimensions of the device and reducing efficiency.
(ロ)上述とは逆に、キャリア周波数を人間にとって耳
ざわシでない程度に低い周波数まで低下させることも考
えられるが、この場合は当該PWMインバータの出力電
流リップルが増大し、スイッチ素子としてのトランジス
タの電流定格を有効に使用できないし、この電流リップ
ルに起因して、誘導電動機4のトルクリップルが大きく
なシ、負荷−悪影響を与えるなどの欠点を生じる。(b) Contrary to the above, it is also possible to lower the carrier frequency to a frequency so low that it is not audible to humans, but in this case, the output current ripple of the PWM inverter increases, and the transistor as a switching element This current ripple causes disadvantages such as large torque ripple of the induction motor 4 and an adverse effect on the load.
そこでこの発明の目的は、交流電動機を可変速駆動させ
るPWMインバータのスイッチ素子の発生損失を増加さ
せることなく、かつ出方電流リップルを増大させること
なく、人間が不快を感じる磁気騒音を抑制することにあ
る。Therefore, an object of the present invention is to suppress magnetic noise that is unpleasant to humans without increasing the loss generated by the switching elements of the PWM inverter that drives the AC motor at variable speed, and without increasing the output current ripple. It is in.
上記の目的を達成するだめ如、この発明の制御装置は、
電動機の速度設定信号から得られる電圧指令信号と、変
調周波数を決めるキャリア信号とを比較して得られるパ
ルス幅変調信号にもとづいて出力される交流により、交
流電動機を可変速駆動させるパルス幅変調制御インバー
タにおいて、前記パルス幅変調制御インバータが出力す
る電流の大きさに対応して前記変調用キャリア信号の周
波数を変化させる手段を備えるのであるが、前記キャリ
ア周波数変化手段は、前記パルス幅変調制御インバ〜り
の出力電流値の増大に従ってそのキャリア周波数が高く
なるものとする。In order to achieve the above object, the control device of the present invention has the following features:
Pulse width modulation control that drives an AC motor at variable speed using AC output based on a pulse width modulation signal obtained by comparing a voltage command signal obtained from the motor speed setting signal and a carrier signal that determines the modulation frequency. The inverter includes means for changing the frequency of the modulating carrier signal in accordance with the magnitude of the current output by the pulse width modulation control inverter, and the carrier frequency changing means is for controlling the pulse width modulation control inverter. Assume that the carrier frequency increases as the output current value increases.
この発明は、交流電動機を可変速駆動させるPWMイン
バータの変調用キャリア信号の周波数を、当該PWMイ
ンバータの出方電流が小なるときは低くし、出力電流の
増大につれてこのキャリア周波数を次第に高くするよう
にし、交流電動機の発する磁気騒音を抑制する。This invention lowers the frequency of a modulating carrier signal of a PWM inverter that drives an AC motor at variable speed when the output current of the PWM inverter is small, and gradually increases the carrier frequency as the output current increases. and suppress the magnetic noise generated by the AC motor.
〔実施例〕 第1図は本発明の実施例を示す回路図である。〔Example〕 FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
この第1図において、直流電源2がらの直流電力を、ト
ランジスタをスイッチ素子とするPWMインバータ3へ
入力させ、このP”wMインバータ3がら出力される所
望の電圧と周波数の交流電力にょパ誘導電動機4を可変
速駆動させるのは、第3図にて既述の従来例回路の場合
と同じである。またこのPWMインバータ3から所望の
電圧と周波数の交流電力を変換出力させるために、周波
数設定器11、電圧指令値演算回路12)コンパレータ
13A、13B。In FIG. 1, DC power from a DC power supply 2 is input to a PWM inverter 3 that uses transistors as switching elements, and the P''wM inverter 3 outputs AC power of a desired voltage and frequency to a Nyopa induction motor. 4 is driven at a variable speed in the same manner as in the conventional circuit described in FIG. voltage command value calculation circuit 12) comparators 13A and 13B.
13Cならびにベース駆動回路14A、14B、14C
が備えであるのも、第3図で既述の従来例回路の場合と
同じである。13C and base drive circuits 14A, 14B, 14C
This is also the same as in the conventional circuit described in FIG. 3.
この発明においては、上述のコンパレータ13A。In this invention, the above-mentioned comparator 13A.
13B、130へ入力させるキャリア信号を、当該PW
Mインバータ3の出力電流値に対応して変化させるだめ
に、電流検出器5A、5B 、5Cで検出される出力電
流を、全波整流回路21、平滑回路22)上下限リミッ
タ23、電圧・周波数変換回路(以下では■/F変換回
路と略記する)24および積分回路25とで構成される
キャリア周波数変化手段により、これが出力するキャリ
ア信号の周波数を出力電流に対応して変化させるように
している。The carrier signal input to 13B and 130 is
In order to change the output current value of the M inverter 3 in accordance with the output current value, the output current detected by the current detectors 5A, 5B, and 5C is controlled by a full-wave rectifier circuit 21, a smoothing circuit 22), an upper and lower limiter 23, a voltage/frequency A carrier frequency changing means composed of a converting circuit (hereinafter abbreviated as a /F converting circuit) 24 and an integrating circuit 25 changes the frequency of the carrier signal outputted by the converting circuit in accordance with the output current. .
すなわち、凹濯インバータ3の出力電流に比例した電圧
信号を全波整流回路21と平滑回路22とで創成し、上
下限リミッタ23を介してV7.変換回路24へ入力さ
せることで、出力電流に比例した周波数のパルス信号を
得、このパルス信号を積分回路25で3角波のキャリア
信号にしている。That is, a voltage signal proportional to the output current of the concave inverter 3 is created by the full-wave rectifier circuit 21 and the smoothing circuit 22, and the V7. By inputting it to the conversion circuit 24, a pulse signal with a frequency proportional to the output current is obtained, and this pulse signal is converted into a triangular wave carrier signal by the integrating circuit 25.
ここで上下限リミッタ23は、キャリア信号の周波数が
低すぎて電流リップルが犬きくなシすぎないように、そ
の下限値を定めるとともに、キャリア信号の周波数が高
くなシすぎて、トランジスタがスイッチング動作すると
きの損失が大きくなシすぎないようにするためのもので
ある◇第2図は第1図で説明したキャリア周波数変化手
段の特性を示すグラフであって、横軸は瀧インバータ3
の出力電流の絶対値を、縦軸はキャリア周波数をそれぞ
れがあられしているが、上下限リミッタの働きにより、
キャリヤ周波数の上限値と下限値が所定範囲外にならな
いようになっている。Here, the upper and lower limiter 23 determines the lower limit value so that the frequency of the carrier signal is not too low and the current ripple is not too strong, and also sets the lower limit value so that the frequency of the carrier signal is not too high so that the transistor does not perform switching operation. ◇Figure 2 is a graph showing the characteristics of the carrier frequency changing means explained in Figure 1, and the horizontal axis is the Taki inverter 3.
The absolute value of the output current is shown on the vertical axis, and the carrier frequency is shown on the vertical axis, but due to the action of the upper and lower limiters,
The upper and lower limits of the carrier frequency are set so as not to fall outside a predetermined range.
この発明によれば、パルス幅変調制御により、所望の電
圧と周波数の交流電力を出力して交流電動機を可変速駆
動するようにしているPWMインバータの変調用キャリ
ア信号の周波数を、当該PWMインバータの出力電流の
大きさに比例して変化させるとともに、その上限値と下
限値とが所定範囲を越えないようにしているので、交流
電動機の負荷電流が小さいときは、キャリア周波数を低
下させ、当該交流電動機の発する磁気騒音が、人間にと
って不快に感じる周波数帯を回避できるようにして、運
転中における磁気騒音抑制効果を発揮する。According to this invention, by pulse width modulation control, the frequency of the modulating carrier signal of the PWM inverter that outputs AC power of a desired voltage and frequency to drive the AC motor at variable speed is controlled by the PWM inverter. The output current is changed in proportion to the size of the output current, and the upper and lower limits are kept from exceeding a predetermined range. Therefore, when the load current of the AC motor is small, the carrier frequency is lowered and the output current is The magnetic noise generated by the electric motor can avoid frequency bands that are uncomfortable for humans, thereby exhibiting the effect of suppressing magnetic noise during driving.
第1図は本発明の実施例を示す回路図であシ、第2図は
第1図で説明したキャリア周波数変化手段の特性を示す
グラフである。第3図はパルス幅変調制御インバータで
誘導電動機を可変速駆動する従来例を示す回路図である
。
2・・・・・・直流電源、3・・・・・・ハ濯インバー
タ、4・・・・・・誘導電動機、5A、5B、50・・
・・・・電流検出器、11・・・・・・周波数設定器、
12・・・・・・電圧指令値演算回路、13A、13B
、13C・・・・・・コンパレータ、14A。
14B、14C・−・・・・ベース駆動回路、15・・
・・・・キャリア信号発生回路、21・・・・・・全波
整流回路、22・・・・・・Q−
平滑回路、23・・・・・・上下限リミッタ、24・・
・・・・η争変換回路、25・・・・・・積分回路。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a graph showing the characteristics of the carrier frequency changing means explained in FIG. FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional example of driving an induction motor at variable speed using a pulse width modulation control inverter. 2... DC power supply, 3... Inverter, 4... Induction motor, 5A, 5B, 50...
...Current detector, 11...Frequency setter,
12... Voltage command value calculation circuit, 13A, 13B
, 13C...Comparator, 14A. 14B, 14C---Base drive circuit, 15...
... Carrier signal generation circuit, 21 ... Full wave rectifier circuit, 22 ... Q- smoothing circuit, 23 ... Upper and lower limit limiter, 24 ...
....eta conversion circuit, 25...integration circuit.
Claims (1)
、変調周波数を決めるキャリア信号とを比較して得られ
るパルス幅変調信号にもとづいて出力される交流により
、交流電動機を可速駆動させるパルス幅変調制御インバ
ータにおいて、前記パルス幅変調制御インバータが出力
する電流の大きさに対応して前記変調用キャリア信号の
周波数を変化させる手段が備えてあることを特徴とする
パルス幅変調制御インバータの制御装置。 2)特許請求の範囲第1項記載の制御装置において、前
記キャリア周波数変化手段は、前記パルス幅変調制御イ
ンバータの出力電流値の増大に従つてそのキャリア周波
数が高くなる手段であることを特徴とするパルス幅変調
制御インバータの制御装置。[Claims] 1) An AC motor is driven by an AC output based on a pulse width modulation signal obtained by comparing a voltage command signal obtained from a speed setting signal of the motor with a carrier signal that determines a modulation frequency. A pulse width modulation control inverter capable of being driven at high speed, comprising means for changing the frequency of the modulation carrier signal in accordance with the magnitude of the current output by the pulse width modulation control inverter. Control device for modulation control inverter. 2) In the control device according to claim 1, the carrier frequency changing means is a means for increasing the carrier frequency as the output current value of the pulse width modulation control inverter increases. A control device for a pulse width modulation controlled inverter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62011655A JPS63181668A (en) | 1987-01-21 | 1987-01-21 | Controller for pulse-width modulation control inverter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62011655A JPS63181668A (en) | 1987-01-21 | 1987-01-21 | Controller for pulse-width modulation control inverter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63181668A true JPS63181668A (en) | 1988-07-26 |
Family
ID=11783982
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62011655A Pending JPS63181668A (en) | 1987-01-21 | 1987-01-21 | Controller for pulse-width modulation control inverter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63181668A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02136072A (en) * | 1988-11-17 | 1990-05-24 | Mitsubishi Electric Corp | Pulse width modulation type inverter device |
JP2009089534A (en) * | 2007-10-01 | 2009-04-23 | Daihen Corp | Pwm signal generating circuit, grid connection inverter system with this pwm signal generating circuit, and program for achieving this pwm signal generating circuit |
JP2013192429A (en) * | 2012-03-15 | 2013-09-26 | Ntn Corp | Electric vehicle and motor driving device |
-
1987
- 1987-01-21 JP JP62011655A patent/JPS63181668A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02136072A (en) * | 1988-11-17 | 1990-05-24 | Mitsubishi Electric Corp | Pulse width modulation type inverter device |
JP2009089534A (en) * | 2007-10-01 | 2009-04-23 | Daihen Corp | Pwm signal generating circuit, grid connection inverter system with this pwm signal generating circuit, and program for achieving this pwm signal generating circuit |
JP2013192429A (en) * | 2012-03-15 | 2013-09-26 | Ntn Corp | Electric vehicle and motor driving device |
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