JPS63234878A - Controller for pulse width modulation inverter - Google Patents

Controller for pulse width modulation inverter

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JPS63234878A
JPS63234878A JP62064253A JP6425387A JPS63234878A JP S63234878 A JPS63234878 A JP S63234878A JP 62064253 A JP62064253 A JP 62064253A JP 6425387 A JP6425387 A JP 6425387A JP S63234878 A JPS63234878 A JP S63234878A
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Keijiro Sakai
慶次郎 酒井
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Abstract

PURPOSE:To suppress the distortion of an output voltage waveform, by arranging a means for detecting the arm voltage of each phase of a main circuit, and a means for subtracting the output of the detecting means, from voltage reference signal turned into the modulated wave of pulse width modulation. CONSTITUTION:So far as the controller of a PWM inverter is concerned, the input of phase U arm voltage on the negative side to a photocoupler 100 via a resistor 90 is provided, and the voltage is taken out of a resistor 11. The input of the arm voltage to a photocoupler 101 and to a photocoupler 102 is provided, and the voltage is taken out of a resistor 13. The arm voltage of each phase taken out in this manner is converted to phase U, phase V, and phase W fundamental-wave component Eu, Ev, Ew, by an arm voltage fundamental-wave component detecting circuit 14, and the input to the negative terminals of adding or subtracting units 150-152 is provided. In the meantime, to the positive terminals, the input of phase U, phase V, and phase W voltage reference signals Eu', Ev', Ew' from a voltage reference signal generating circuit 15 is provided. The output of the adding or subtracting units 150-152 is directed to compensators 160-162 to which the input is provided, and phase U, phase V, and phase W modulated-waves Vu, Vv, Vw for PWM control are generated.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、パルス幅変調方式により正弦波交流電力を得
るようにしたインバータに係り、特に、誘導電動機の駆
動に好適なパルス幅変調インバータの制御装置に関する
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an inverter that obtains sine wave alternating current power using a pulse width modulation method, and in particular to control of a pulse width modulation inverter suitable for driving an induction motor. Regarding equipment.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

例えば、誘導電動機駆動用のインバータでは、その出力
電圧波形に極力、歪が少ないことが望ましい。
For example, in an inverter for driving an induction motor, it is desirable that the output voltage waveform has as little distortion as possible.

一方、パルス幅変調(以下、PWMという)インバータ
では、その主回路内でのアーム短絡の防止のため、正側
のアームと負側のアームとの間での交互スイッチングタ
イミングに所定の余裕時間。
On the other hand, in a pulse width modulation (hereinafter referred to as PWM) inverter, a predetermined margin time is required for alternate switching timing between the positive side arm and the negative side arm in order to prevent arm short circuits within the main circuit.

いわゆるデッドタイムの設定が不可避であり、このため
、出力電圧波形に歪が発生する。
Setting of so-called dead time is unavoidable, which causes distortion in the output voltage waveform.

そこで、従来の装置では、例えば特開昭60−2296
76号公報に記載のように、PWM制御時に搬送波と比
較される電圧基準信号に、デッドタイムに比例した補正
量を重畳して出力電圧波形の歪を抑制するようになって
いた。
Therefore, in the conventional device, for example,
As described in Japanese Patent No. 76, distortion of the output voltage waveform is suppressed by superimposing a correction amount proportional to dead time on a voltage reference signal that is compared with a carrier wave during PWM control.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

PWMインバータにおける出力電圧の波形歪は、デッド
タイムTdと出力電圧の1サイクル中に含まれるPWM
パルスの個数(fc/f+)の積Td・(fc/ft)
に比例して変化する。なお、fcはPWMの搬送波周波
数、f!はインバータの出力周波数である。
The waveform distortion of the output voltage in a PWM inverter is caused by the dead time Td and the PWM included in one cycle of the output voltage.
Product Td・(fc/ft) of number of pulses (fc/f+)
changes in proportion to. Note that fc is the carrier frequency of PWM, and f! is the inverter output frequency.

ところで、インバータの主回路に使用されているスイッ
チング素子のスイッチング特性は、温度変化や素子のバ
ラツキによって変化し、このため、−上記したデッドタ
イムTdもインバータ使用中に変化する。
By the way, the switching characteristics of the switching elements used in the main circuit of the inverter change due to temperature changes and variations in the elements, and therefore the above-mentioned dead time Td also changes while the inverter is in use.

また、搬送波周波数f0は一定でも、インバータの出力
周波数f!は可変制御されるから、上記したパルス個数
(fc/f+)も変化する。
Furthermore, even if the carrier frequency f0 is constant, the inverter output frequency f! Since is variably controlled, the above-mentioned number of pulses (fc/f+) also changes.

このため、上記従来技術では、出力電圧歪を少く抑える
ためには、上記したデッドタイムTdやパルス個数(f
c/fs)が変化するごとに、上記の補正量についての
再調整を要するという問題点があった。
Therefore, in the conventional technology described above, in order to suppress the output voltage distortion, the dead time Td and the number of pulses (f
There is a problem in that the above-mentioned correction amount needs to be readjusted every time the value (c/fs) changes.

本発明の目的は、上記した従来技術の問題点に対処し、
主回路に使用されているパワースイッチング素子のスイ
ッチング特性や、インバータの運転条件の変化に左右さ
れず、常に充分な出力電圧波形歪の改善が得られるよう
にしたPWMインバータの制御装置を提供するにある。
The purpose of the present invention is to address the problems of the prior art mentioned above,
To provide a control device for a PWM inverter that can always obtain sufficient improvement in output voltage waveform distortion, regardless of the switching characteristics of power switching elements used in the main circuit or changes in the operating conditions of the inverter. be.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、インバータの主回路における各相のアーム
電圧を検出し、これらの電圧の基本波成分がPWM制御
信号を形成する際の変調波となる電圧基準信号に追従制
御されるようにして達成される。
The above objective is achieved by detecting the arm voltages of each phase in the main circuit of the inverter and controlling the fundamental wave components of these voltages to follow a voltage reference signal that becomes a modulation wave when forming a PWM control signal. be done.

〔作用〕[Effect]

PWMインバータのアーム電圧には、デッドタイムTd
と搬送周波数f。の積に比例した電圧が余分に含まれて
いる。そして、この電圧(以下、誤差電圧という)はア
ーム電圧から電圧基準信号を差引くことによって求めら
れる。
The arm voltage of the PWM inverter has a dead time Td
and carrier frequency f. An extra voltage proportional to the product of is included. This voltage (hereinafter referred to as error voltage) is obtained by subtracting the voltage reference signal from the arm voltage.

そこで、アーム電圧が電圧基準信号に追従するような形
で変調波を制御してやれば、誤差電圧が零に収斂するよ
うにPWM制御信号が作られ、デッドタイムTdによる
出力電圧波形の歪は自動的に抑制される。
Therefore, if the modulated wave is controlled in such a way that the arm voltage follows the voltage reference signal, a PWM control signal is created so that the error voltage converges to zero, and the distortion of the output voltage waveform due to dead time Td is automatically eliminated. is suppressed.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明によるPWMインバータの制御装置につい
て、図示の実施例により詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A PWM inverter control device according to the present invention will be described in detail below with reference to illustrated embodiments.

第1図は本発明の一実施例で、図において、直流電源1
の正側に、トランジスタ2,4.6のコレクタ及びダイ
オード20,4(1,60のカソードがそれぞれ接続さ
れ、直流電源1の負側には、トランジスタ3,5.7の
エミッタ及びダイオード30.50.70のアノードが
それぞれ接続される。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In the figure, a DC power supply 1
The collectors of transistors 2, 4.6 and the cathodes of diodes 20, 4 (1, 60) are connected to the positive side of the DC power supply 1, respectively, and the emitters of transistors 3, 5.7 and the cathodes of diodes 30. 50.70 anodes are connected respectively.

トランジスタ2のエミッタ、ダイオード20のアノード
、トランジスタ3のコレクタ及びダイオード300カソ
ードは、それぞれ誘導電動機8のU相端子に接続される
The emitter of the transistor 2, the anode of the diode 20, the collector of the transistor 3, and the cathode of the diode 300 are each connected to a U-phase terminal of the induction motor 8.

トランジスタ4のエミッタ、ダイオード40のアノード
、トランジスタ5のコレクタ及びダイオード50のカソ
ードは誘動電動機8のV相端子に接続される。
The emitter of the transistor 4, the anode of the diode 40, the collector of the transistor 5, and the cathode of the diode 50 are connected to the V-phase terminal of the induction motor 8.

トランジスタ6のエミッタ、ダイオード60のアノード
、トランジスタ7のコレクタ、ダイオード70のカソー
ドは誘導電動機80可相端子に接続される。
The emitter of transistor 6, the anode of diode 60, the collector of transistor 7, and the cathode of diode 70 are connected to a phaseable terminal of induction motor 80.

負側のU相アーム電圧(トランジスタ3のコレクターエ
ミッタ間電圧)は抵抗90を介して7オトカプラ100
のダイオードのアノード側に入力される。フオトカプジ
100によって絶縁された負側のU相アーム電圧は7オ
トカグラ100内のトランジスタのエミッタに接続され
る抵抗11から取り出される。
The U-phase arm voltage on the negative side (collector-emitter voltage of transistor 3) is connected to the 7-coupler 100 via a resistor 90.
is input to the anode side of the diode. The negative side U-phase arm voltage insulated by the photocapacitor 100 is taken out from the resistor 11 connected to the emitter of the transistor in the 7-point monitor 100.

負側のV相アーム電圧(トランジスタ5のコレクターエ
ミッタ間電圧)は抵抗91を介して7オトカプラ101
のダイオードのアノード側に入力される。7オトカプラ
101によって絶縁された負側のV相アーム電圧は7オ
トカグラ101内のトランジスタのエミッタに接続され
る抵抗12から取り出される。
The V-phase arm voltage on the negative side (collector-emitter voltage of transistor 5) is connected to the 7-auto coupler 101 via a resistor 91.
is input to the anode side of the diode. The negative side V-phase arm voltage insulated by the 7-digital coupler 101 is taken out from a resistor 12 connected to the emitter of the transistor in the 7-digital coupler 101.

負側のW相アーム電圧(トランジスタ7のコレクターエ
ミッタ間電圧)は抵抗92を介して7オトカプ2102
のダイオードのアノード側に入力される。7オトカプ2
102によって絶縁された負側のW相アーム電圧はフォ
トカプラ102内のトランジスタのエミッタに接続され
る抵抗13から取り出される。
The W-phase arm voltage on the negative side (collector-emitter voltage of transistor 7) is connected to the 7 output cap 2102 via a resistor 92.
is input to the anode side of the diode. 7 Otokapu 2
The negative side W-phase arm voltage isolated by 102 is taken out from a resistor 13 connected to the emitter of the transistor in the photocoupler 102.

ここで、7オトカプラ100,101,102に入力さ
れるU相、■相、W相の各アーム電圧は直流電源1の負
側を基準にした電圧になるように7オトカプラ100,
101,102のダイオードのカソードは何れも直流電
源1の負側に接続される。
Here, each of the U-phase, ■-phase, and W-phase arm voltages input to the 7-oto couplers 100, 101, and 102 are set to voltages based on the negative side of the DC power supply 1.
The cathodes of diodes 101 and 102 are both connected to the negative side of DC power supply 1.

フォトカプラ100,101,102によって絶縁され
た負側のU相、■相、W相の各アーム電圧はアーム電圧
基本波成分検出回路14によって基本波電圧に比例する
電圧、すなわち、U相アーム電圧基本波成分Eu、v相
アーム電圧基本波成分Ev、及びW相アーム電圧基本波
成分EVに変換される。そして、これらの電圧はそれぞ
れ加減算器150.151.及び152のマイナス側の
端子に入力される。
The arm voltages of the negative side U phase, ■ phase, and W phase isolated by the photocouplers 100, 101, and 102 are detected by the arm voltage fundamental wave component detection circuit 14 as a voltage proportional to the fundamental wave voltage, that is, the U phase arm voltage. It is converted into a fundamental wave component Eu, a v-phase arm voltage fundamental wave component Ev, and a W-phase arm voltage fundamental wave component EV. These voltages are then applied to adders/subtractors 150, 151 . and is input to the negative terminal of 152.

一方、これらの加減算器150,151及び152のプ
ラス側の端子には電圧基準信号発生回路】5から出力さ
れるU相電圧基準信号B古、y相電圧基準信号E字及び
W相電圧基準信号E:が入力される。
On the other hand, the positive terminals of these adders/subtractors 150, 151, and 152 receive the U-phase voltage reference signal B, the y-phase voltage reference signal E, and the W-phase voltage reference signal output from the voltage reference signal generation circuit 5. E: is input.

加減算器150,151及び152の出力はそれぞれ補
償器160,161及び162に接続され、補償器16
0,161及び162の出力はそれぞれ加減算器153
,154及び155のプラス側端子に接続される。これ
らの補償器160゜161.162からはそれぞれPW
M制御のためのU相変調波vu、v相変調波vv、W相
変調波VWが発生される。
The outputs of adders/subtractors 150, 151 and 152 are connected to compensators 160, 161 and 162, respectively, and compensators 16
The outputs of 0, 161 and 162 are respectively added and subtracted by the adder/subtractor 153.
, 154 and 155. From these compensators 160°161.162, PW
A U-phase modulated wave vu, a v-phase modulated wave vv, and a W-phase modulated wave VW for M control are generated.

加減算器153,154及び155の各マイナス端子は
何れも搬送波発生器17の出力に接続される。
The negative terminals of adders/subtracters 153, 154, and 155 are all connected to the output of carrier wave generator 17.

搬送波発生器17からはPWM制御のための三角波が発
生される。加減算器153.154,155の各出力は
それぞれ比較器170,171,172の入力端子に接
続される。
The carrier wave generator 17 generates a triangular wave for PWM control. Each output of adder/subtractor 153, 154, 155 is connected to an input terminal of comparator 170, 171, 172, respectively.

比較器170の出力は非ラツプ/ゲート駆動回路19及
び反転論理素子180の入力端子に接続される。
The output of comparator 170 is connected to the input terminals of non-lap/gate drive circuit 19 and inverting logic element 180.

同様に、比較器171の出力は非ラツプ/ゲート駆動回
路19及び反転論理素子181の入力端子に接続される
Similarly, the output of comparator 171 is connected to the input terminals of non-lap/gate drive circuit 19 and inverting logic element 181.

さらに、比較器172の出力は非ラツプ/ゲート駆動回
路19及び反転論理素子1820入力端子に接続される
Furthermore, the output of comparator 172 is connected to the non-wrapping/gate drive circuit 19 and the inverting logic element 1820 input terminal.

比較器170からはトランジスタ2を点弧するためのゲ
ート信号UP、  反転論理素子180からはトランジ
スタ3を点弧するためのゲート信号UN(ゲート信号U
pの論理レベルを反転した信号Up)が発生する。
The comparator 170 outputs a gate signal UP for firing the transistor 2, and the inverting logic element 180 outputs a gate signal UN (gate signal U) for firing the transistor 3.
A signal Up) which is the inverted logic level of p is generated.

比較器171からはトランジスタ4を点弧するためのゲ
ート信号VP、反転論理素子181からはトランジスタ
5を点弧するためのゲート信号VW(ゲート信号Vpの
論理レベルを反転した信号)が発生する。
The comparator 171 generates a gate signal VP for firing the transistor 4, and the inverting logic element 181 generates a gate signal VW (a signal obtained by inverting the logic level of the gate signal Vp) for firing the transistor 5.

比較器172からはトランジスタ6を点弧するためのゲ
ート信号WP、反転論理素子182からはトランジスタ
7を点弧するためのゲート信号Ww(ゲート信号Wpの
論理レベルを反転した信号)が発生する′。
The comparator 172 generates a gate signal WP for firing the transistor 6, and the inverting logic element 182 generates a gate signal Ww (a signal obtained by inverting the logic level of the gate signal Wp) for firing the transistor 7. .

非ラツプ/ゲート駆動回路19では、ゲート信号Upと
その反転信号であるゲート信号UNがオーバラップしな
いように各信号の立上り時点を立下り時点からTd時間
(以下Tdをデッドタイムと称す)遅らせるようにして
いる。他のゲート信号VpとV)l及びゲート信号Wp
とWM%U相のゲート信号UpとUNと同じTd時間遅
らしている。
In the non-lap/gate drive circuit 19, the rise time of each signal is delayed by Td time (hereinafter Td is referred to as dead time) from the fall time so that the gate signal Up and the gate signal UN, which is its inverted signal, do not overlap. I have to. Other gate signals Vp and V)l and gate signal Wp
and WM% are delayed by the same Td time as the U-phase gate signals Up and UN.

このように得られたゲート信号は更に非ラツプ/ゲート
駆動回路19で増幅され、この結果、非ラツプ/ゲート
駆動回路19からゲート信号U昼。
The gate signal thus obtained is further amplified by the non-lap/gate drive circuit 19, and as a result, the gate signal U is output from the non-lap/gate drive circuit 19.

UQ 、 V; 、 VQ 、 WQ 、 WMが発生
し、コレラノ信号はトランジスタ2,3,4,5,6.
7の各ゲートに印加される。
UQ, V; , VQ, WQ, WM are generated, and the Corellano signal is transmitted through transistors 2, 3, 4, 5, 6 .
7 gates.

次に、この実施例の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

先ず、デッドタイムTdによって電圧の波形歪みが生ず
る過程を説明する。
First, a process in which voltage waveform distortion occurs due to dead time Td will be explained.

第2図は変調波(正弦波)と搬送波(三角波)及び電流
を示したもので、変調波と搬送波の比較によってPWM
信号V*が得られることを示している。
Figure 2 shows the modulating wave (sine wave), carrier wave (triangular wave), and current. By comparing the modulating wave and carrier wave, PWM
This shows that a signal V* is obtained.

PWM信号信号同立上り時点から時間Tdだげパルス幅
が削りとられた信号が第3図の正側トランジスタのゲー
トに印加される信号となり、同様に、負側のトランジス
タのゲートにはPWM信号V句立下り時点から時間Td
だゆパルスの幅を削りとって得られた負側トランジスタ
のゲート信号が印加される。
A signal whose pulse width has been reduced by a time Td from the time when the PWM signal signal simultaneously rises becomes the signal applied to the gate of the positive side transistor in FIG. 3, and similarly, the PWM signal V is applied to the gate of the negative side transistor. Time Td from the falling point of the phrase
A gate signal of the negative side transistor obtained by reducing the width of the Dayu pulse is applied.

ここで、電流は、相電圧(変調波と同一位相)に対して
位相ψ遅れて流れているものとする。
Here, it is assumed that the current flows with a phase ψ delay with respect to the phase voltage (same phase as the modulated wave).

このような状態で正側トランジスタと負側トランジスタ
の接続点A(第3図)と仮想中性点0との間に発生する
電圧v0はPWM信号信号同一波形の理想電圧(波高値
ED/2.En:インパータ入力電圧)と比較してどの
位の誤差を発生するか調べてみる。
In this state, the voltage v0 generated between the connection point A (Fig. 3) between the positive side transistor and the negative side transistor and the virtual neutral point 0 is equal to the ideal voltage (peak value ED/2) of the same waveform of the PWM signal signal. .En: inverter input voltage) to find out how much error occurs.

先ず、電流の極性が負となる状態から考えてみる。First, let's consider a situation where the polarity of the current is negative.

時刻1+ (第2図)は負側のトランジスタのゲート信
号がオフする時点である。負側のトランジスタのゲート
信号がオフしてから正側のトランジスタのゲート信号が
オンする時刻t、するまでの間は電流は負の方向(第3
図)に流れようとするため、正側のトランジスタに並列
接続されたダイオードが導通し、4の方向に電流が流れ
る。このため、時刻t1でA、0間の端子電圧V0の大
きさは−E D / 2からE D / 2に変化する
。電圧v0の犬ぎさがED/2となる状態は正側のトラ
ンジスタがオフする時刻t、から更にtd時間後の負側
のトランジスタがオンする時刻t、まで続く。この結果
、電圧V0は理想電圧V*から、この区間ではパルス幅
tm ta (=’rd)、波高値EDの方形波電圧分
だ汁増加することになる。
Time 1+ (FIG. 2) is the point in time when the gate signal of the negative side transistor is turned off. The current flows in the negative direction (the third
(Figure), the diode connected in parallel to the positive side transistor becomes conductive, and the current flows in the direction 4. Therefore, at time t1, the magnitude of the terminal voltage V0 between A and 0 changes from -ED/2 to ED/2. The state in which the magnitude of the voltage v0 is ED/2 continues from time t when the positive side transistor is turned off until time t when the negative side transistor is turned on after a time td. As a result, the voltage V0 increases from the ideal voltage V* by the square wave voltage of the pulse width tm ta (='rd) and the peak value ED in this section.

次に電流が正の方向に流れている場合について調べてみ
る。
Next, let's examine the case where the current flows in the positive direction.

正側のトランジスタのゲート信号が時刻t、でオフする
時点から考えてみる。時刻t、の直前まで正側のトラン
ジスタがオンし、第3図の1の通路を通って電流が正の
方向忙流れている。この時のA。
Consider the point in time when the gate signal of the positive transistor turns off at time t. The positive side transistor is on until just before time t, and current flows in the positive direction through the path 1 in FIG. A at this time.

0間の端子電圧V、はED/2になっている。そして、
時刻t、でオフすると、負側のトランジスタに接続され
たダイオードが導通して、電流は20通路を通って正の
方向に流れ続ける。この場合、A、0間の端子電圧は時
刻tsでダイオードが導通ずると同時に、En/2から
−ED / 2に変化する。電流は常に正の方向に流れ
続けるため、負側のトランジスタのゲート信号がオフし
てからTd時間経過して正側のトランジスタのゲート信
号がオンする時刻t、まで、負側のトランジスタに逆並
列接続されたダイオードが導通している。このため、A
O間の端子電圧V、は−ED / 2になっている。こ
の結果、端子電圧v0は時刻t、からt、の間(時間T
d分)で発生する電圧(波高値−ED/2、パルス幅T
dの方形波の電圧)分減少する。この電圧の減少は同様
な理由で負側トランジスタがオフする度に生ずる。
The terminal voltage V between 0 and 0 is ED/2. and,
When turned off at time t, the diode connected to the negative transistor becomes conductive, and the current continues to flow in the positive direction through the 20 paths. In this case, the terminal voltage between A and 0 changes from En/2 to -ED/2 at the same time as the diode becomes conductive at time ts. Since the current always continues to flow in the positive direction, the current flows in inverse parallel to the negative transistor until time t, when the gate signal of the positive transistor turns on after a time Td has elapsed since the gate signal of the negative transistor turns off. The connected diode is conducting. For this reason, A
The terminal voltage V between O is −ED/2. As a result, the terminal voltage v0 changes between time t and time t (time T
d minutes) generated voltage (peak value - ED/2, pulse width T
d square wave voltage). This voltage decrease occurs every time the negative side transistor is turned off for the same reason.

以上述べた理由から生じる端子電圧v0と理想電圧V*
との誤差電圧ΔV(=Vウー■ )は第2図に示すよう
に、電流の位相とほぼ同一で、電流が負の方向に流れて
いる状態では正の極性で、電流が正の方向に流れている
状態では負の極性で変化する交流信号になる。そして、
この誤差電圧ΔVは変調波の1サイクルに入る搬送波(
パルス)の個数fc/ f+ (fc:搬送波周波数、
f、:変調波の周波数)とデッドタイムTdとの積(f
c/fl)・Tdに比例する。従ってデッドタイムTd
が大きくなったり、fc/flの値が大きくなったりす
ると、電圧の歪みが増加することがわかる。また、f、
/flの値は、搬送波の周波数f0が一定でも変調波の
周波数、即ちインバータ周波数が減少するにつれて増加
するため、低速域では電圧の歪みが増加することもわか
る。
Terminal voltage v0 and ideal voltage V* arising from the reasons stated above
As shown in Figure 2, the error voltage ∆V (=Vwoo■) with respect to When flowing, it becomes an alternating current signal that changes with negative polarity. and,
This error voltage ΔV is the carrier wave (
number of pulses fc/f+ (fc: carrier frequency,
f,: the product of the modulated wave frequency) and the dead time Td (f
c/fl)・Td. Therefore, dead time Td
It can be seen that as the value of fc/fl increases or the value of fc/fl increases, the voltage distortion increases. Also, f,
Since the value of /fl increases as the frequency of the modulated wave, that is, the inverter frequency, decreases even if the frequency f0 of the carrier wave is constant, it can also be seen that voltage distortion increases in the low speed range.

次に第1図に示す制御装置の動作を第4図に示すタイム
チャートを使用して説明する。
Next, the operation of the control device shown in FIG. 1 will be explained using the time chart shown in FIG. 4.

3相の負側のトランジスタ3,5.7のそれぞれのコレ
クターエミッタ電圧(アーム電圧)は7オトカプラ10
0,101,102で絶縁され、アーム電圧基本波成分
検出回路14に入力され、この結果、アーム電圧基本波
成分検出回路14から第4図に示す基本波電圧Eu(V
相、W相については省略)が得られる。そして、破線で
示す電流ilの極性が正の時は前述の電圧歪み発生の原
理から、この電圧は(fc/f、 )・Tdに比例する
量だけ小さくなり、逆に電流iuの極性が負の時は(f
The collector-emitter voltage (arm voltage) of each of the three-phase negative side transistors 3 and 5.7 is 7 and the auto coupler 10.
0, 101, and 102, and is input to the arm voltage fundamental wave component detection circuit 14. As a result, the arm voltage fundamental wave component detection circuit 14 outputs the fundamental wave voltage Eu(V
phase and W phase are omitted) are obtained. When the polarity of the current il shown by the broken line is positive, this voltage decreases by an amount proportional to (fc/f, )・Td, and conversely, when the polarity of the current iu is negative, based on the principle of voltage distortion generation described above. When (f
.

/f、)・Tdに比例する量だけ大きくなる。/f, )·Td increases by an amount proportional to Td.

一方、基本波電圧Euは減算器150で電圧基準信号発
生回路15から発生した電圧基準信号Euから引かれ、
この結果、第4図に示す誤差電圧ΔVが得られる。そし
て、この誤差電圧ΔVは補償器160に入力される。
On the other hand, the fundamental wave voltage Eu is subtracted from the voltage reference signal Eu generated from the voltage reference signal generation circuit 15 by a subtracter 150,
As a result, an error voltage ΔV shown in FIG. 4 is obtained. This error voltage ΔV is then input to the compensator 160.

補償器160は1次遅n要素、或はPI(比例+積分)
要素で構成され、アーム電圧の基本波成分Euが電圧基
準信号Euに一致するように作動する。
The compensator 160 is a first-order slow n element or PI (proportional + integral)
It operates so that the fundamental wave component Eu of the arm voltage matches the voltage reference signal Eu.

例えば第4図に示すような誤差電圧ΔVが発生している
場合、第4図に示す変調波Vが発生する。
For example, when an error voltage ΔV as shown in FIG. 4 is generated, a modulated wave V as shown in FIG. 4 is generated.

変調波V*は電圧基準信号E古と比較して電流の極性が
負の時は誤差電圧ΔVだけ小さな値に、正の時は誤差電
圧ΔV72け大きな値に補正される。このため変調波■
8と搬送波!(三角波)との比較の結果得られるPWM
信号Upのパルス幅は、電流の極性が負となる領域では
狭くなり、逆に電流の極性が正となる領域では広くなる
Compared to the voltage reference signal E, the modulated wave V* is corrected to a smaller value by the error voltage ΔV when the polarity of the current is negative, and to a larger value by the error voltage ΔV72 when the polarity is positive. Therefore, the modulated wave
8 and carrier wave! PWM obtained as a result of comparison with (triangular wave)
The pulse width of the signal Up becomes narrow in a region where the current polarity is negative, and conversely becomes wide in a region where the current polarity is positive.

従って、この実施例によれば、上記したように、PWM
信号が自動的に補正されるため、電流の翫性が負となる
領域での電圧の増加、及び電流の極性が正となる領域で
の電圧の減少がそれぞれ抑えられ、無調整のままでデッ
ドタイムTdによって発生しようとする電圧の歪みを抑
制できる。
Therefore, according to this embodiment, as described above, PWM
Since the signal is automatically corrected, the increase in voltage in the region where the polarity of the current is negative and the decrease in the voltage in the region where the polarity of the current is positive are suppressed. It is possible to suppress voltage distortion that is likely to occur due to time Td.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、搬送波周波数やインバータ出力周波数
を変えたり、デッドタイムが変化したりしても、インバ
ータの出力電圧の波形が電圧基準信号の波形に、常に一
致するようにPWM制御信号が自動的に補正されてゆく
ため、出力電圧波形の歪は充分に抑えられ、出力周波数
が低い領域でも歪が増大する虞れはなくなり、誘導電動
機駆動用として低速時や始動時でのトルク特性を良好に
保つことができる。
According to the present invention, the PWM control signal is automatically configured so that the waveform of the inverter output voltage always matches the waveform of the voltage reference signal even if the carrier wave frequency or the inverter output frequency is changed or the dead time changes. Since the distortion of the output voltage waveform is sufficiently suppressed, there is no risk of distortion increasing even in the low output frequency range, and the torque characteristics are good at low speeds and when starting up for induction motor drives. can be kept.

また、搬送波周波数やデッドタイムが変っても補正量を
調整する必要はなくなるため、操作性も向上する。
Furthermore, since there is no need to adjust the correction amount even if the carrier frequency or dead time changes, operability is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2゜図は電
圧の歪み発生の原理を示す説明図、第3図は正側及び負
側アームを構成するトランジスタ及びダイオードを流れ
る電流の通路を示す説明図、第4図は第1図の制御回路
の動作を説明するタイムチャートである。 1・・・・・・直流電源、2,3,4,5,6.7・・
・・・・トランジスタ、20.30.40.50.60
・・・・・・ダイオード、8・・・・・・誘導電動機、
14・・・・・・アーム電圧基本波成分検出回路、15
・・・・・・電圧基準信号発生回路、160,161,
162・・・・・・補償器、19・・・・・・非ラツプ
/ゲート駆動回路、170,171゜172・・・・・
・比較器、100,101,102・・・・・・フォト
カプラ。 第1図 8    誘導電f/74穐   170−172  
y:、較3第2図 第3図 第4wJ p
Fig. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram showing the principle of voltage distortion generation, and Fig. 3 is a diagram showing the current flowing through the transistors and diodes forming the positive and negative arms. FIG. 4 is a time chart illustrating the operation of the control circuit shown in FIG. 1. 1...DC power supply, 2, 3, 4, 5, 6.7...
...transistor, 20.30.40.50.60
...Diode, 8...Induction motor,
14...Arm voltage fundamental wave component detection circuit, 15
...Voltage reference signal generation circuit, 160, 161,
162...Compensator, 19...Non-lap/gate drive circuit, 170, 171°172...
・Comparator, 100, 101, 102...Photo coupler. Figure 1 8 Inductive electric f/74 170-172
y:, Comparison 3 Figure 2 Figure 3 Figure 4 wJ p

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.インバータの主回路を構成するスイツチング回路の
正側と負側のアームのスイツチング制御タイミングにデ
ツドタイムをもたせて制御する方式のパルス幅変調イン
バータにおいて、上記負側のアームに現われる電圧を検
出するアーム電圧検出手段と、このアーム電圧検出手段
の出力を上記パルス幅変調の変調波となるべき電圧基準
信号から減算する演算手段とを設け、この電圧基準信号
に上記負側のアームに現われる電圧の基本波成分が一致
する方向の制御が得られるように構成したことを特徴と
するパルス幅変調インバータの制御装置。
1. In a pulse width modulation inverter that uses dead time to control the switching control timing of the positive and negative arms of the switching circuit that constitutes the main circuit of the inverter, arm voltage detection detects the voltage appearing on the negative arm. and an arithmetic means for subtracting the output of the arm voltage detection means from the voltage reference signal to be the modulated wave of the pulse width modulation, and the fundamental wave component of the voltage appearing on the negative side arm is added to the voltage reference signal. 1. A control device for a pulse width modulation inverter, characterized in that the control device is configured to obtain control in a direction in which the values coincide with each other.
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