JPS63181695A - 交流電動機可変速用インバ−タ装置 - Google Patents

交流電動機可変速用インバ−タ装置

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JPS63181695A
JPS63181695A JP62012859A JP1285987A JPS63181695A JP S63181695 A JPS63181695 A JP S63181695A JP 62012859 A JP62012859 A JP 62012859A JP 1285987 A JP1285987 A JP 1285987A JP S63181695 A JPS63181695 A JP S63181695A
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Tsutomu Shinohara
力 篠原
Tomorou Kosakai
小坂井 朝郎
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  • Control Of Ac Motors In General (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はエアコン、冷蔵庫、洗濯機等に用いられる交流
電動機の速度を可変制御するインバータ装置に関するも
のである。
[従来の技術] 従来、この種インバータ装置は第4図に示すように構成
されていた。この図において、(1)は、CPU(中央
処理装置)(2)および制御データメモリ(3)を主体
としてなる制御データ生成部である。
この制御データ生成部(1)から出力する第3図に示す
ようなタイムデータとスイッチデータとからなる制御デ
ータ■、@、■、・・・に基づき、ベース駆動回路また
はゲート回路などからなる制御データ出力部(4)を−
1Nシてスイッチング部(5)を制御し、三相誘導電動
機(0の速度を可変制御するように構成されていた。(
7)はAC電源、(8)はAC/DCコンバータ、 (
9) (10) (11)は直流平滑用コンデンサであ
る。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、第4図に示すような従来例では、制御デ
ータ生成部(1)からのタイムデータとスイッチデータ
とに基づく制御データ出力部(4)の出力でスイッチン
グ部(5)を制御していたので、タイムデータが第3図
に示す■(80μ5ec)、0(10μ5ec)、■(
60μ5eC)、■(60μ5ec)、■(10μ5e
c)、■(80p 5ee)のようにCP U (2)
や制御データメモリ(3)の処理速度(周波数分解能に
対応)(例えば1つのデータ処理に要する処理時間が1
00μ5ec)以下になると、制御が不能になるので、
■、■、■、■、■、■のタイムデータおよび対応する
スイッチデータを零とした近似的制御しかできなかった
このため、三相誘導電動機(6)を流れる電流の高調波
成分が多くなり、三相誘導電動機(6)のエネルギー変
換効率が悪くなるとともに振動や騒音が大きくなるとい
う問題点があった。
本発明は上述の問題点に鑑みなされたもので、交流電動
機のエネルギー変換効率が良く、しかも、振動や騒音の
小さい交流電動機可変速用インバータ装置を得ることを
目的とするものである。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、制御データ生成部からのタイムデータとスイ
ッチデータとに基づいてスイッチング部を制御し、交流
電動機の速度を可変制御するようにしたインバータ装置
において、前記制御データ生成部からのタイムデータと
スイッチデータのそれぞれを順次記憶する複数の記憶領
域を有する第1、第2FIFO型記憶部と、クロック信
号を出力するクロック発生部と、前記第1. F I 
Fo型記憶部からの出力でリセットされ前記クロック発
生部のクロック信号の計数を開始し、この計数値が前記
第1FIFO型記憶部からの出力データと一致したとき
にタイムアツプ信号を出力するタイマーカウンタと、前
記第2FIFo型記憶部からの出力データを置数する出
力データ・レジスタと、前記タイマーカウンタのリセッ
ト時からタイムアツプ信号出力時までの間、前記出力デ
ータ・レジ=3= スタの置数データに基づいて前記スイッチング部を制御
する制御データ出力部とを具備してなることを特徴とす
るものである。
[作用] 制御データ生成部から出力するタイムデータとスイッチ
データのそれぞれは、第1、第2FIFO型記憶部の複
数の記憶領域に順次記憶される。
第1、第2FIFO型記憶部の複数の記憶領域に所定量
のデータが記憶されると(例えば領域が「満杯」になる
と)、第1、第2FIFO型記憶部に最初に記憶された
タイムデータとスイッチデータがそれぞれタイマーカウ
ンタと出力データ・レジスタとに転送されるとともに、
第1、第2FIFO型記憶部の空となった記憶領域に、
制御データ生成部からの新たなタイムデータとスイッチ
データとがそれぞれ転送記憶される。タイマーカウンタ
は、タイムデータの入力でリセットされ、クロック信号
の計数を開始し、その計数値がタイムデータと一致する
とタイムアツプ信号を出力する。制御データ出力部は、
タイマーカウンタのリセッ1〜4一 時からタイムアツプ信号出力時までの間、すなわちタイ
ムデータの表わす時間だけ、このタイムデータに対応す
るスイッチデータをスイッチング部に出力する。
タイマーカウンタからのタイムアツプ信号に基づいて第
1、第2FIFO型記憶部に2番目に記憶されたタイム
データとスイッチデータがそれぞれタイマーカウンタと
出力データ・レジスタに転送される。同時に第1、第2
FIFO型記憶部の空となった記憶領域に、制御データ
生成部からのタイムデータとスイッチデータとがそれぞ
れ転送記憶される。
以下、同様に動作し、制御データ生成部から出力するタ
イムデータとスイッチデータとは、それぞれ一旦第1、
第2FIFO型記憶部に記憶され、所定時間経過後、記
憶順に順次出力し、タイムデータの表わす時間だけ対応
するスイッチデータを出力データ・レジスタおよび制御
データ出力部を介してスイッチング部に出力する。この
ため、交流電動機は、近似的制御でなく、タイムデータ
とスイッチデータに基づく速度制御がなされる。
[実施例] 第1図は本発明の一実施例を示すもので、第4図と同一
部分は同一符号とする。第1図において、(7)はAC
電源で、このAC電源(7)は、A C/DCコンバー
タ(8)で直流電源に変換され、ついで、平滑用コンデ
ンサ(9) (10) (1,1)で平滑化された後、
スイッチング用のトランジスタ(12) (13)、(
14) (15)、(16) (17)からなるスイッ
チング部(5)を介して交流電動機としての三相誘導電
動機(6)に接続されている。
(1)はCP U (2)と制御データメモリ(3)と
からなる制御データ生成部である。前記制御データメモ
リ(3)には三相の各相についてのタイムデータ(例え
ば16ビツトのデータ)とスイッチデータ(例えば6ビ
ツトのデータ)とからなる制御データが予め記憶(格納
)されている。なお、前記制御データ生成部(1)は、
マイコン等により内部演算をして求めた制御データを出
力するものであってもより1゜ 前記c p u (2)の出力側には、タイムデータを
順次記憶する複数(例えば7個)の記憶領域からなる第
1FIFO型(先入れ先出し型)記憶部(21)と、ス
イッチデータを順次記憶する複数(例えば7個)の記憶
領域からなる第2FIFO型記憶部(22)とが結合さ
れている。(23)はクロック信号(繰返し周期1μ5
ec)を出力するクロック発生部である。
(24)は、前記第1FIFO型記憶部(21)からの
出力でリセットされ、前記クロック発生部(23)のク
ロック信号の計数を開始し、この計数値が前記第1FI
FO型記憶部(21)からの出力データ(タイムデータ
)と一致したときに前記第1、第2FIFo型記憶部(
21)(22)にタイムアツプ信号を出力するタイマー
カウンタである。(25)は前記第2FIFO型記憶部
(22)からの出力データ(スイッチデータ)を置数す
る出力データ・レジスタである。
前記第]、第2FIFO型記憶部(21)(22)は、
タイムアツプ信号が入力すると、タイムデータとスイッ
チデータとをそれぞれ前記タイマーカウンタ(24)と
出力データ・レジスタ(25)とに出力するように構成
されている。
(4)はゲート回路やベース駆動回路で形成された制御
データ出力部で、この制御データ出力部(4)は、前記
タイマーカウンタ(24)のリセット時からタイムアツ
プ信号出力時までの間、前記出力データ・レジスタ(2
5)の置数データを前記スイッチング部(5)に出力す
るように構成されている。
(26)は前記第2FIFO型記憶部(22)の複数の
記憶領域の「空」状態データを置数する「空」状態レジ
スタで、この「空」状態レジスタ(26)は前記CPU
(2)に「空」状態データを出力するように構成されて
いる。
つぎに、前記実施例の作用を第2図および第3図を併用
して説明する。
(イ)装置が始動すると、制御データ生成部(1)から
は、その処理速度(例えば1データ処理に要する処理時
間が100μ5ec)で順次制御データが出力する。こ
の順次出力する1組の制御データは、スイッチング部(
5)の6つのトランジスタ(12) (13)、(14
) (15)、(16) (17)の全てに共通するタ
イムデー=8− タと、個別に対応する6つのスイッチデータ(このうち
3つのデータは反転データ)とからなっている。すなわ
ち、トランジスタ(12)と(13)、(14)と(1
5)、(16)と(17)がともに同時にオンして電源
短絡が生じないようになっている。
以下、説明の便宜上、スイッチング部(5)の6つのト
ランジスタ(12)(13)、(14)(1,5)、(
16) (17)のうちの1つ(例えば(12))を制
御する制御データが第3図に示すようなの、■・・・で
あるものとし、この制御データ■、■・・・についての
動作を説明する。
(ロ)制御データ生成部(1)から制御データ■、■、
・・・が順次出力し、この制御データ■、@、・・・の
うち、タイムデータrloOJr80J、・・・が第1
 F I FO型記憶部(21)に、スイッチデータ「
オン」、「オフ」、・・・が第2FIFO型記憶部(2
2)に処理速度(1データ当りの処理時間100μ5e
c)のタイミングで順次記憶される。
(ハ)第1、第2FIFO型記憶部(21) (22)
の記憶領域のそれぞれに、制御データ■〜C肋タイムデ
ータrloo」〜「10」とスイッチデータ「オン」〜
「オン」とがそれぞれ順次転送記憶され、第1図および
第2図に示すようにt1時に7つの記憶領域の全てが「
満杯」になったとすると、第1、第2FIFO型記憶部
(21) (22)に最初に記憶された制御データ■の
タイムデータrloOJとスイッチデータ「オン」とが
、それぞれタイマーカウンタ(24)と出力データ・レ
ジスタ(25)とに転送される。このとき、スイッチデ
ータ「オン」は出力データ・レジスタ(25)の6つの
領域(トランジスタ(12) (13)、(14)(1
5)、(16)(17)のそれぞれに対応)のうちの1
つに置数される。このため、タイマーカウンタ(24)
はリセットされ、第2図(b)に示すように、クロック
信号の計数を開始する。同時に、制御データ出力部(4
)は出力データ・レジスタ(25)の置数データ「オン
」に基づいて、スイッチング部(5)のトランジスタ(
]2)をオンする。一方、制御データの転送によって、
第1、第2FIFO型記憶部(21) (22)の7つ
の記憶領域の1つが第2図(e)のように空領域となる
ので、「空」状態レジスタ(26)に空領域データ「1
」が置数されるとともに、同図(d)に示すように、制
御データ生成部(1)から第1、第2FIFO型記憶部
(21) (22)へ新たな制御データ■の転送が始ま
る。
(ニ) 1+時から100μsec経過したt2時に至
ると、タイマーカウンタ(24)の計数値がタイムデー
タ「100」と一致するので、第2図(c)に示すよう
に、タイムアツプ信号が出力する。このため、第2図(
a)に示すように、第1FIFO型記憶部(21)から
タイマーカウンタ(24)へ@のタイムデータ「8o」
が出力して同図(b)のように計数を開始し、同時に第
2FIFO型記憶部(22)からの出力データ・レジス
タ(25)へ@の゛スイッチデータ「オフ」が出力し、
制御データ出力部(4)によってスイッチング部(5)
の1〜ランジスタ(12)をオフする。
一方、t1時から100μSec経過したt2時には、
第2図(d)に示すように、制御データ生成部(1)か
ら第1、第2FIFO型記憶部(21) (22)への
制御データ■の転送記憶が完了している。このため、「
空」状態レジスタ(26)の置数データは「1」であり
、=11− 第2図(e)の如く第1、第2FIFO型記憶部(21
)(22)の空領域数も「1」である。したがって、t
2時に制御データ生成部(1)から第1、第2FIFO
型記憶部(21) (22)へ制御データ■の転送が開
始する。
(ホ) tz時から80μsec経過したt3時に至る
と、タイマーカウンタ(24)の計数値が@のタイムデ
ータ「80」と一致するので、タイムアツプ信号が出力
する。このため、前記(ニ)と同様にして第1FIFo
型記憶部(21)からタイマーカウンタ(24)へ@の
タイムデータ「10」が出力して新たに計数が開始し、
同時に第2FIFO型記憶部(22)から出力データ・
レジスタ(25)へののスイッチデータ「オン」が出力
し、スイッチング部(5)のトランジスタ(12)をオ
ンする。
一方、t2時から100μsec経過していないt3時
においては、制御データ生成部(1)から第1、第2F
IFO型記憶部(21) (22)への制御データ■の
転送記憶が完了していないので 「空」状態レジスタ(
26)の置数データは「2」とt・す、第1、第2FI
FO型記憶部(21)(22)の空領域数は第2図(e
)のように「2」となる。
(へ) t3時から10μsec経過したt4時に至る
と、タイマーカウンタ(24)の計数値がののタイムデ
ータ「10」と一致するので、タイムアツプ信号が出力
する。このため、前記(ホ)と同様にしてタイマーカウ
ンタ(24)へ@のタイムデータ「60」が入力し新た
な計数を開始し、同時に@のスイッチデータ「オフ」に
基づいてスイッチング部(5)の1〜ランジスタ(12
)がオフする。
一方、t2時から処理時間100μsec経過していな
いt4時においては、制御データ■の転送が完了してい
ないので、「空」状態レジスタ(26)の置数データハ
「3」トナリ、第1、第2FIFO型記憶部(21)(
22)の空領域数は「3」となる。
(ト) tz時から処理時間100μSeC経過すると
、制御データ@の転送が完了し、しかも空領域があるの
で、第1、第2FIFO型記憶部(21) (22)に
は次の制御データ■の転送記憶が開始する。このため、
「空」状態レジスタ(26)の置数データは「2」とな
り、空領域数は「2」となる。
(チ) 14時から60μsec経過したt5時に至る
と、タイマーカウンタ(24)の計数値が@のタイムデ
ータ「60」と一致するので、タイムアツプ信号が出力
する。このため、前記(ホ)と同様にしてタイマーカウ
ンタ(24)へ■のタイムデータr500Jが入力し新
たな計数を開始し、同時に[相]のスイッチデータ「オ
ン」に基づいてスイッチング部(5)のトランジスタ(
12)がオンする。
一方、t5時においては制御データ■の転送記憶が完了
していないので、第1、第2FIFO型記憶部(21)
 (22)の空領域数は「3」となる。
(す)[相]のタイムデータr 500J (500i
t seeに対応)は制御データ生成部(1)の処理時
間100μsecより十分大きいので、[相]の制御デ
ータによってスイッチング部(5)が制御されている間
、第2図(e)に示すように、第1、第2FIFO型記
憶部(21) (22)に空領域数がある限り、同図(
d)に示すように、制御データ生成部(1)から第1、
第2FIFO型記憶部(2] ) (22)へ処理速度
(100μsecに対応)のタイミングで制御データ■
、■、■が順次転送記憶される。
(ヌ) t5時から500μsec経過したt6時に至
ると、タイマーカウンタ(24)の計数値が■のタイム
データr500Jと一致するので、タイマーカウンタ(
24)からタイムアツプ信号が出力する。このため、前
記(ホ)と略同様に動作し、■のスイッチデータ「オフ
」に基づきスイッチング部(5)のトランジスタ(12
)はオフする。
(ル) te時以降、前記(ホ)と略同様に動作し、1
6時から60μBeQ経過したt7時に、t7時から1
0μsec経過したt11時に、t8時から80μse
c経過したt9時に、それぞれ制御データ■、■、@の
スイッチデータ「オン」、「オフ」、「オン」に基づき
、スイッチング部(5)のトランジスタ(12)は順次
オン、オフ、オンする。
前記実施例では、交流電動機は三相誘導電動機としたが
、本発明はこれに限るものでなく、スイッチング部を制
御することによって速度制御可能な交流電動機(例えば
単相誘導電動機)であればよし)、l [発明の効果] 本発明による交流電動機可変速用インバータ装置は、上
記のように、制御データ生成部から順次出力するタイム
データとスイッチデータとをそれぞれ一旦複数の記憶領
域を有する第1、第2FIFO型記憶部に順次転送記憶
し、所定時間経過後に第1、第2FIFo型記憶部から
順次出力し、この順次出力するタイムデータの時間だけ
対応するスイッチデータに基づいてスイッチング部を制
御するように構成した。このため、タイムデータが制御
データ生成部の処理速度(例えば1データ当りの処理時
間100μ5ec)より小さくても、そのタイムデータ
の時間だけ対応するスイッチデータに基づいてスイッチ
ング部を制御し、交流電動機の速度を制御することがで
きる。このように、処理速度より小さいタイムデータお
よび対応するスイッチデータを零として近似的な制御を
していた従来と比べて、よりきめ細かい制御ができスイ
ッチングスピードをあげることも可能となり、したかっ
て交流電動機を流れる電流の高調波成分が少なくなり、
交流電動機のエネルギー変換効率を良くすることができ
るとともに、振動や騒音を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による交流電動機可変速用インバータ装
置の一実施例を示すブロック図、第2図は本発明の詳細
な説明するタイミングチャート、第3図は制御データの
内容を示す説明図、第4図は従来例を示すブロック図で
ある。 (1)・・・制御データ生成部、(4)・・・制御デー
タ出力部、(5)・・・スイッチング部、(6)・・・
三相誘導電動機(交流電動機)、(21)・・・第1F
iFO型記憶部、(22)・・第2FIFO型記憶部、
(23)・・・クロック発生部、(24)・・・タイマ
ーカウンタ、(25)・・・出力データ・レジスタ、■
〜■包・・制御データ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)制御データ生成部からのタイムデータとスイッチ
    データとに基づいてスイッチング部を制御し、交流電動
    機の速度を可変制御するようにしたインバータ装置にお
    いて、前記制御データ生成部からのタイムデータとスイ
    ッチデータのそれぞれを順次記憶する複数の記憶領域を
    有する第1、第2FIFO型記憶部と、クロック信号を
    出力するクロック発生部と、前記第1FIFO型記憶部
    からの出力でリセットされ前記クロック発生部のクロッ
    ク信号の計数を開始し、この計数値が前記第1FIFO
    型記憶部からの出力データと一致したときにタイムアッ
    プ信号を出力するタイマーカウンタと、前記第2FIF
    O型記憶部からの出力データを置数する出力データ・レ
    ジスタと、前記タイマーカウンタのリセット時からタイ
    ムアップ信号出力時までの間、前記出力データ・レジス
    タの置数データに基づいて前記スイッチング部を制御す
    る制御データ出力部とを具備してなることを特徴とする
    交流電動機可変速用インバータ装置。
JP62012859A 1987-01-22 1987-01-22 交流電動機可変速用インバ−タ装置 Expired - Lifetime JPH0697874B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0287990A (ja) * 1988-09-21 1990-03-28 Mitsubishi Electric Corp 空気調和機の制御装置
KR100653659B1 (ko) 2003-09-30 2006-12-05 가부시끼가이샤 도시바 정전 작동기, 정전 작동기 구동 방법, 전기 기계 변환기,파형 출력 장치, 및 전기 소자

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0287990A (ja) * 1988-09-21 1990-03-28 Mitsubishi Electric Corp 空気調和機の制御装置
KR100653659B1 (ko) 2003-09-30 2006-12-05 가부시끼가이샤 도시바 정전 작동기, 정전 작동기 구동 방법, 전기 기계 변환기,파형 출력 장치, 및 전기 소자

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