KR0182333B1 - 인버터용 제어장치 - Google Patents

Abstract

펄스폭 변조제어형의 인버터용 제어장치에 관한 것으로, 상기 제어장치는 출력신호를 발생시키기 위해 인버터 출력용 기준치를 발생시키기 위한 기준발생기와 상기 인버터의 출력전압 또는 전류를 검출하기 위한 검출기를 포함하고, 상기 제어장치는 소정주파수의 코사인 및 사인성분의 순시값을 발생시키기 위해, 기준치와 출력신호간의 편차를 발생시키기 위한 비교기와 그의 입력신호로써 상기 출력신호와 편차중 하나를 수신하도록 접속된 고조파 제거회로를 더 포함하고, 또한 상기 제어장치는 상기 편차와 상기 기준치 및 변조율을 발생시키기 위한 순시값을 수신하도록 접속된 변조율 발생회로와 상기 변조율에 의한 펄스폭 변조신호를 발생시키기 위한 게이트제어회로를 포함하고 있다. 상기 펄스폭 변조신호는 상기 인버터의 출력 제어용 인버터로 인가된다.

Description

인버터용 제어장치

제1도는 본 발명의 제1실시예에 의한 인버터용 제어장치를 나타낸 블록도.

제2도는 제1도의 제어기(14a,14b)의 회로 구성의 일예를 나타낸 블록도.

제3도는 본 발명의 제2실시예에 의한 인버터용 제어장치를 나타낸 블록도.

제4도는 본 발명의 제3실시예에 의한 인버터용 제어장치를 나타낸 블록도.

제5도 및 제6도는 본 발명의 효과를 설명하기 위한 그래프.

제7도는 본 발명의 제4실시예에 의한 인버터용 제어장치를 나타낸 블록도.

제8도는 종래의 인버터용 제어장치를 나타낸 블록도.

제9도는 제8도의 제어기(8)의 회로구성의 일예를 나타낸 블록도.

본 발명은 DC전력을 AC전력으로 변환하기 위한 인버터에 관한 것으로, 특히 무정전 전원장치에 사용되는 인버터의 출력전압 또는 전류를 제어하는 장치에 관한 것이다.

제8도는 종래의 인버터용 제어장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 제8도에서 1은 배터리와 같은 DC전원이고, 2는 IGBT와 같은 반도체 절환장치로 구성된 인버터이고, 3은 인버터 트랜스포머이고, 4는 필터캐피시터이고, 5는 부하이다. 6은 인버터(2)용 출력전압기준(Vref)을 발생시키는 전압기준발생기이고, 7은 전압검출기(40A)에 의해서 검출되는 인버터(2)의 출력전압과 출력기준전압(Vref)간의 편차(d1)를 발생시키는 비교기이고, 8은 비례제어기와 적분제어기 또는 이들의 조합으로 구성되어 편차(d1)에 의한 인버터(2)의 출력전압을 제어하기 위한 신호를 발생시키는 제어기이다. 제어기(8)의 회로구성의 일예가 제9도에 도시되어 있고, 여기서 OP1은 연산증폭기(Ri)이고, R2는 저항이고, C1은 캐패시터이다. 이러한 경우에 상기 제어기(8)는 비례 및 적분제어기의 조합으로 구성되어 있다. 9는 제어기(8)의 출력신호와 출력기준전압(Vref)을 가산하여 인버터(2)용 변조율을 발생시키는 가산기이다. 10은 인버터(2)의 펄스폭 변조(이하 PWM이라 한다)제어용 펄스폭을 결정하기 위한 반송파 발생기이다. 11은 반송파에 의한 PWM게이트신호와 인버터(2)를 구동하는 변조율을 발생하는 게이트신호발생기이다.

상술한 제어장치는 공지의 PWM제어방법에 의해서 구성되어 있으므로, 각 회로요소의 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

다음에 제8도에 도시한 제어장치의 동작을 기술하겠다. 인버터(2)의 출력전압을 전압기준발생기(6)의 출력기준전압(Vref)과 편차(d1)를 발생시키기 위해 순차로 비교기(7)에서 비교한다. 편차(d1)와 출력기준전압(Vref)에 의해서 연산된 제어기(8)의 출력신호를 인버터(2)용 변조율을 발생시키기 위해 가산기(9)에서 가산한다.

상기 변조율과 반송파 발생기(10)의 출력을 게이트신호 발생기(11)에서 비교하여 인버터(2)용 PWM게이트 신호를 발생시킨다.

상기 인버터(2)가 PWM게이트신호에 의해서 구동되고, 그 결과 상기 인버터(2)의 출력전압파가 정현파로 되게 제어된다.

종래 제어장치에 의한 상기의 전압제어에 있어서, 제어기(8)의 응답속도가 높지 않기 때문에 인버터(2)의 출력전압에서 고조파가 빈번하게 발생하는 문제가 있고, 특히 부하(5)가 정류기같은 비선형부하인 경우에 고조파성분이 매우 커지게 되어 상기 부하(5)가 오동작된다던지 또는 안정하게 동작되지 않는다는 문제가 때때로 발생하게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 저조파성분을 갖는 전압을 부하에 공급하는 인버터용 제어장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 저조파성분을 갖는 전류를 부하에 공급하는 인버터용 제어장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 펄스폭 변조제어형의 인버터용 제어장치를 제공함으로써 달성할 수 있다. 상기 제어장치는 인버터의 출력용 기준치를 발생시키는 기준발생기와 출력신호를 발생시키는 인버터의 출력전압 또는 전류를 검출하는 검출기를 포함하고 있다.

상기 제어장치는 기준치와 출력신호간의 편차를 발생시키는 비교기와, 소정 주파수의 코사인 및 사인 성분의 순시값을 발생시키기 위해 그의 입력신호로써 출력신호와 상기 편차중 하나를 수신하도록 접속된 고조파제거회로를 더 포함하고 있다. 상기 제어장치는 변조율을 발생시키기 위한 편차, 기준치 및 순시값을 수신하도록 접속된 변조율발생회로와 상기 변조율에 의한 펄스폭 변조신호를 발생시키기 위한 게이트 제어회로를 포함하고 있다.

상기 펄스폭 변조신호는 인버터의 출력제어용 인버터에 인가된다.

일반적으로 임의의 주기함수 f(x)는 다음식(1)에서 푸리에급수로 전개할 수 있다.

따라서 인버터(2)의 출력전압을 V(t)로 설정하고 출력전압 기본파의 각 주파수를 ωfh 하면 상기 출력전압(V(t))을 다음식(2)에서 푸리에급수로 표현할 수 있다.

다음에 임의의 자연수 n과 m에 대하여 다음식이 성립한다.

다음식(6) 및 (7)은 식(3),(4) 및 (5)에 기초하여 인버터(2)의 출력전압 (V(t))을 cos(mωt)와 sin(mωt)로 각각 승산하고, 그 승산값을 구간[T,T+2π/ω]즉, 출력전압기본파의 일주기동안 적분하여 얻을 수 있다.

다음식에서 T는 임의의 시각이다.

즉 특정주파수의 코사인 및 사인함수와 출력전압(V(t))의 적을 적분연산에 의해서 실행하여 상기 출력전압(V(t))에 포함되는 특정 주파수성분의 코사인 및 사인 성분의 진폭을 각각 식(6),(7)로 나타낸 바와같이 얻을 수 있다.

상기 원리는 인버터의 출력전류(I(A))에도 적용할 수 있고, 여기서 I(A)는 주기함수이다.

본 발명은 상기 원리를 사용하여 이루어진 것이다.

본 발명에 대한 더 구체적인 이해와 그 잇점을 첨부한 도면과 다음의 상세한 설명을 참조하면 더 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

도면을 참조하면 여기서 동일한 참조번호는 여러 도면을 통하여 동일 또는 대응부분을 나타낸다.

본 발명의 실시예를 다음에 기술한다.

제1도는 본 발명의 제1실시예에 의한 인버터용 제어장치를 나타내는 블록도이다.

본 실시예는 상기 출력전압에서 제3차고조파전압을 제거하는 단상인버터용 제어장치에 관한 것이다.

고조파 제어회로(101)는 제3차 고주파발생기(12), 제3차 연산부(12A) 및 가산기(16)로 구성된다. 상기 제3차 연산부(12A)는 승산기(13a,13b), 제어기(14a,14b), 승산기(15a,15b)로 구성된다.

상기 제3차 고주파발생기(12)는 제3차 고조파의 코사인 및 사인신호, 즉 상기 인버터(2)의 출력전압 기본파의 3배 주파수를 발생시킨다. 상기 승산기(13a, 13b)는 상기 코사인 및 사인 신호에 의해 비교기(7)의 출력인 편차(d1)를 각각 승산한다. 상기 제어기(14a,14b)는 적분제어기로 각각 구성된다. 상기 제어기(14a,14b)의 회로구성의 일예를 제2도에 도시하였고, 여기서 OP2는 연산증폭기이고, C2는 캐패시터이고, R3은 저항이다. 이 경우에 상기 제어기(14a,14b)의 게인(KI(KI=1/C2·Ri))은 2로 설정된다.

상기 승산기(15a, 15b)는 상기 제어기(14a,14b)의 출력인 코사인 및 사인성분의 진폭을 코사인 및 사인 신호로 제각기 승산하여 코사인 및 사인성분의 순시값들을 발생시킨다. 상기 가산기(16)는 승산기(15a, 15b)의 출력을 가산한다.

상기 제어기(8), 가산기(17) 및 가산기(9)로 구성되는 변조율 발생수단에서 가산기(17)는 상기 제어기(8)와 가산기(16)의 출력을 가산하여 결과치를 상기 가산기(9)에 인가한다.

다음에 제1도에 도시한 제어장치의 동작을 기술하겠다. 상기 승산기(13a, 13b)는 비교기(7)로부터 출력된 편차(d1)를 제3차 고주파발생기(12)로부터 발생된 제3차 고조파의 코사인 및 사인신호와 각각 승산한다.

상기 승산값은 제어기(14a,14b)에서 변환되어 상기 인버터(2) 출력전압의 제3차 고조파 전압만의 코사인 및 사인성분 진폭으로 각각 발생된다. 상기 승산기(15a, 15b)는 제3차 고조파 전압만의 코사인 및 사인성분 진폭을 코사인 및 사인신호와 재차 승산하여 상기 제3차 고조파 전압만의 코사인 및 사인성분의 순시값을 각각 발생한다.

상기 제3차 고조파 전압만의 코사인 및 사인성분의 순시값을 가산기(16)로 가산하여 상기 가산기(17)에서 제어기(8)의 출력에 가산한다.

상기 가산기(17)의 출력을 상기 전압기준발생기(6)의 출력기준전압(Vref)에 가산한다. 그결과 변조율이 발생된다.

반송파 발생기(10)와 게이트신호 발생기(11)로 구성되는 게이트 제어수단에서 상기 변조율과 반송파 발생기(10)의 출력을 게이트신호 발생기(11)에서 비교하여 인버터(2)용 PWM 게이트신호를 발생시킨다.

상기 인버터(2)가 PWM게이트신호에 의해 구동되고, 그결과 제3차 고조파 전압이 인버터(2)의 출력전압으로부터 제거된다. 즉 상기 제3차 고조파 전압이 코사인 및 사인성분의 순시값이 상기 인버터(2)의 출력전압으로부터 제거되고, 상기 인버터(2)가 순시값으로 보상되는 PWM게이트신호에 의해서 구동된다. 그 결과 상기 제3차 고조파전압이 상기 인버터(2)의 출력전압으로부터 제거된다.

제1도의 실시예에서 상기 전압기준발생기(6), 비교기(7), 제어기(8), 가산기(9,17) 및 제3차 고조파 제거회로(101)를 디지탈신호 프로세서(DSP)예를들어 TMS 320c26(텍사스 인스투루먼트사제)로 구성할 수 있다.

제3도는 본 발명의 제2실시예에 의한 인버터용 제어장치를 나타낸 블록도이다.

본 실시예는 출력전압내의 제3차 고조파전압을 제거하는 단상 인버터용 제어장치에 관한 것이다.

고조파 제거회로(102)는 제3차 고조파발생기(12), 승산기(13a, 13b)를 포함하는 연산부(12B), 보정회로(43A,43B), 제어기(14a,14b), 승산기(15a, 15b) 및 가산기(16)로 구성된다.

제1도에 도시한 것과 다른 회로요소는 다음에 상세히 기술하겠다.

상기 승산기(13a, 13b)는 비교기(7)의 출력 대신에 전압검출기(40A)에 의해서 검출된 인버터(2)의 출력을 곧바로 수시한다. 상기 승산기(13a, 13b)는 상기 인버터(2)의 출력전압을 코사인 및 사인신호와 각각 승산한다.

상기 보정회로(43A,43B)는 비교기(38a,38b) 및 기준발생기(13a,13b)로 각각 구성된다. 상기 승산기(13a, 13b)의 승산결과를 비교기(38a,38b) 및 기준발생기(39a,39b)의 기준과 각각 비교하여 상기 보정회로(43A,43B)의 출력이 제1도의 승산기(13a, 13b)의 출력과 동일하도록 각각 보정을 행한다. 상기 보정에 대한 상세한 설명은 후술하겠다. 상기 보정회로(43A,43B)의 출력은 제어기(14a,14b)에 각각 인가된다.

다음에 제3도에 도시한 제어장치의 동작을 기술하겠다. 승산기(13a, 13b)는 인버터(2)의 출력전압을 제3차 고조파발생기(12)로부터의 코사인 및 사인신호로 각각 승산하고 그 승산결과를 비교기(38a,38b)에서 기준발생기(39a,39b)의 출력과 각각 비교한다.

비교기(38a,38b)의 비교결과가 제어기(14a,14b)에서 변환되고, 그 결과 인버터(2) 출력전압의 제3차 고조파 전압만의 코사인 및 사인성분의 진폭들이 발생된다.

승산기(15a, 15b)는 제3차 고조파전압만의 코사인 및 사인성분의 진폭들을 코사인 및 사인신호와 재차 승산하여 제3차 고조파전압만의 코사인 및 사인성분의 순시값들을 발생한다.

본 실시예의 다음 동작은 제1도에 도시한 것과 동일하므로 그의 설명은 생략한다.

결과적으로, 제3차 고조파 전압이 제1도의 실시예와 같이 인버터(2)의 출력전압으로부터 제거된다.

이하 기준발생기(39a,39b)의 상세한 설명을 하겠다. 상기 인버터(2)의 출력전압(V(t))을 식(2)로 표현하면 기준발생기(39a,39b)는 일반적으로 그의 기준값으로 (½)×A3와 (½)×B3를 각각 발생시킨다. 상기 (½)×A3 및 (½)×B3의 값을 비교기(38a,38b)에서 승산기(13a, 13b)의 출력으로부터 뺀다. 상기 비교결과가 제어기(14a,14b)에 각각 인가되어 보정이 행해진다.

상기 인버터(2)를 무정전 전원장치에 사용할 경우에 정전압출력제어가 필요하므로, 기준발생기(39a,39b)는 그의 기준치로써 각각 0볼트(V)를 발생시킨다. 그 이유는 상기 인버터(2)의 이상적인 출력적압이 고조파 0전압을 갖기 때문이다.

상기 인버터(2)를 능동 필터에 사용할 경우에 고조파가 인버터(2)로부터 발생되므로 기준발생기(39a,39b)는 그의 기준치로써 ½ 배의 고조파의 요구진폭을 발생시킨다.

제4도는 본 발명의 제3실시예의 인버터용 제어장치를 나타낸 블록도이다.

본 실시예는 제3차 고조파 성분외에 제5차, 제7차, 제9차 및 제11차 고조파성분을 제거하는 단상 인버터용 제어장치에 관한 것이다.

제4도에 있어서, 고조파 제거회로(103)는 제1도와 마찬가지로 제3차 고조파발생기(12)와 승산기(13a, 13b), 제어기(14a,14b), 승산기(15a, 15b)를 갖는 제3차 연산부(12A)를 포함하고 있다. 또한 고조파 제거회로(103)는 제5, 제7, 제9 및 제11차 고조파발생기(18,19,20,21)와, 제5, 제7, 제9 및 제11차 연산부(18A,19A,20A,21A)와 가산기(16A)를 포함하고 있다.

제5, 제7, 제9 및 제11차 연산부(18A,19A,20A,21A)는 승산기(13c,13d,13e,13f,13g,13h,13i 및 13j)와 제어기(14c,14d,14e,14f,14g,14h,14i 및 14j)와 승산기(15c,15d,15e,15g 및 15h,15i 및 15j)를 각각 포함하고 있다. 제5, 제7, 제9 및 제11차 고조파발생기(18,19,20,21)는 제5, 제7, 제9, 제11차 고조파 코사인 및 사인신호를 각각 발생시킨다. 제5, 제7, 제9, 제11차 고조파발생기(18,19,20,21)의 코사인 신호는 승산기(13c,13e,13g,13i)의 제1입력과 승산(15c,15e,15g,15i)의 제1입력으로 각각 입력된다.

제5, 제7, 제9 및 제11차 고조파발생기(18,19,20 및 21)의 사인 신호는 승산(13d,13f,13h 및 13j)의 제1입력과 승산(15d,15f,15h,15j)의 제1입력으로 각각 입력된다.

비교기(7)의 출력인 편차(d1)는 승산기(13c,13d,13e,13f,13g,13h,13i 및 13j)의 출력은 제어기(14c,14d,14e,14f,14g,14h,14i 및 14j)의 입력으로 각각 입력된다. 상기 제어기(14c,14d,14e,14f,14g,14h,14i 및 14j)의 출력은 승산기(15c,15d,15e,15f,15g,15h,15i 및 15j)의 제2입력으로 각각 입력된다. 상기 승산기(15c,15d,15e,15f,15g,15h,15i 및 15j)의 출력은 가산기(6A)의 출력은 상기 가산기(17)의 한 입력으로 입력된다.

상기 제5, 제7, 제9 및 제11차 연산부(18A,19A,20A,21A)의 각 구성은 제3차연산부(12A)의 구성과 동일하다.

승산기(13c,13d,13e,13f,13g,13h,13i,13j)의 각 구성은 승산기(13a)의 구성과 동일하다. 상기 제어기(14c,14d,14e,14f,14g,14h,14i 및 14j)의 각 구성은 제어기(14a)의 구성과 동일하다. 상기 승산기(15c,15d,15e,15f,15g,15h,15i 및 15j)의 구성은 상기 승산기(15a)의 구성과 동일하다.

다음에 제4도에 도시한 제어장치의 동작을 기술하겠다. 상기 승산기(15a, 15b)는 제1도에 도시한 실시예와 마찬가지로 상기 제3차 고조파 전압의 코사인 및 사인성분의 순시값을 각각 발생시킨다.

상기 제5, 제7, 제9, 제11차 연산부(18A,19A,20A 및 21A)의 각각의 회로구성은 제3차 연산부(12A)의 구성과 동일하고 상기 승산기(15c,15d,15e,15f,15g,15h,15i 및 15j)는 제5, 제7, 제9, 제11차 고조파 전압의 코사인 및 사인성분의 순시값을 각각 발생시킨다. 제3, 제5, 제7, 제9, 제11차 고조파 전압의 코사인 및 사인성분의 모든 순시값은 가산기(16A)에 가산되고 가산기(16A)의 결과치는 상기 가산기(17)에서 제어기(8)의 출력에 가산된다. 그 다음 상기 가산기(17)의 출력은 전압기준발생기(6)의 출력기준전압(Vref)에 가산된다. 그 결과 인버터(2)의 출력전압내의 제3, 제5, 제7, 제9, 제11차 고조파를 보상하기 위한 상기 변조율이 발생된다.

출력전압용 상기 변조율과 반송파 발생기(10)의 출력이 게이트신호발생기(11)에서 비교되어 상기 인버터(2)용 PWM게이트신호가 발생된다.

이 PWM게이트신호에 의해 인버터(2)가 구동되어 제3, 제5, 제7, 제9, 제11차 고조파 전압이 인버터(2)의 출력전압으로부터 제거된다.

본 실시예에서는 특정차 고조파 전압뿐만 아니라 복수차의 고조파 전압을 인버터(2)의 출력전압으로부터 제거할 수 있다.

본 실시예의 측정결과예를 제5도 및 제6도를 참조하여 기술하겠다. 제5도는 출력전압과 인버터전류 및 본 발명을 적용하지 않은 종래의 단상 인버터의 고조파를 나타내며 제6도는 제3, 제5, 제7차 고조파전압이 본 발명에 의해 보상된 단상인버터의 고조파를 나타낸 것이다.

도면에는 각 차수의 고조파전압이 인버터(2)의 기본파의 전압진폭의 백분율로 표현되어 있다.

제3, 제5, 제7차 고조파전압이 매우 감소되었고 거의 0에 가까운 것을 볼수 있다.

상술한 바와같이 인버터(2)의 제3, 제5, 제7차 고조파전압이 상기 인버터(2)의 출력전압으로부터 거의 제거된다.

제7도는 본 발명의 제4실시예에 의한 인버터용 제어장치를 나타내는 블록도이다.

본 실시예는 상기 인버터(2)의 출력전류에서 제3차 고조파 전류를 제거하는 단상 인버터용 제어장치에 관한 것이다.

제7도에서 40B는 인버터(2)로부터 부하(5)로 흐르는 출력전류를 검출하는 전류검출기이고, 41은 인버터(2)용 출력전류기준(Iref)을 발생하는 전류기준발생기이다. 상기 비교기(7)는 출력전류기준(Iref)을 인버터(2)의 검출된 출력전류와 비교하여 비교결과에 의한 편차(d2)를 발생시킨다. 42는 비례제어기 또는 비례 및 적분제어기의 조합으로 구성된 제9도와 같은 제어기이고, 인버터(2)의 인버터 전류 제어용 신호를 발생시킨다. 그다음 상기 신호는 가산기(17)의 출력과의 가산결과로써 변조율을 발생시키는 가산기(9)의한 입력으로 입력된다.

104는 고조파 제거회로이며, 그의 내부구성이 제1도에 도시한 고조파제어회로(101)의 구성과 동일하므로, 그 구체적인 설명은 생략하겠다. 다른점은 편차(d1)대신에 편차(d2)를 승산기(13a, 13b)에 입력한다는 것 뿐이다.

다음에 제7도의 제어장치의 동작에 대해서 설명하겠다. 상기 승산기(13a, 13b)는 상기 비교기(7)의 편차(d2)를 제3차 고조파발생기(12)로부터 발생된 제3차 고조파의 코사인 및 사인신호와 각각 승산한다. 고조파제거회로(104)(고조파 제거회로(101)와 동일하기 때문에 상세한 설명은 생략함)에서의 연산결과로서 상기 제3차 고조파 전류의 코사인 및 사인성분의 순시값의 가산치가 가산기(16)에서 얻어진다.

다음 동작은 제1도의 실시예의 동작과 거의 동일하게 실행된다. 그결과 제3차 고조파 전류가 인버터(2)의 출력전류로부터 제거된다.

본 실시예에서는 출력전압 대신에 출력전류가 피드백되고, 특정치수의 고조파를 인버터(2)의 출력전류로부터 제거할 수 있다. 상기한 실시예에서는 3개의 가산기(16 또는 16a,17,19)가 인버터(2)용 제어장치에 구비된다. 상기 가산기(16 또는 16A)와 가산기(17)는 가산이 상기 2개의 가산기로 된 가산기능을 하는 가산기로 대치할 수 있다. 또 상기 3개의 가산기를 단일 가산기로 통합할수도 있다.

상기한 실시예에서는 전압 또는 전류기준발생기(6 또는 41)와 임의 차수의 고조파발생기(12,18~21)간의 위상관계를 언급하지 않는다.

정확한 연산의 결과에 의하면 후자의 발생기의 위상이 전자의 기준발생기의 위상과 일치할 필요가 없다는 것이 분명하다.

상기 실시예에서는 본 발명을 단상 인버터에 적용했으나, 본 발명은 일반적인 3상 인버터에 손쉽게 적용할 수 있다.

상기 실시예에서는 본 발명을 IGBT를 갖는 구성의 인버터에 적용했으나, 본 실시예에 한정되지는 않는다. 또한 본 발명을 반도체 절환장치와 같은 트랜지스터 또는 GTO로 구성된 인버터에 적용할 수도 있다. 그러나 본 발명에 의하면 특정주파수의 고조파만이 인버터의 출력내의 기본파와 함께 존재할 수 있다. 또한 특정주파수의 임의의 고조파가 인버터의 출력내의 기본파와 함께 가중되어 존재할수도 있다.

상기한 바와같이 본 발명은 부하에 고조파 성분이 적은 전압 또는 전류를 공급할 수 있는 인버터용 제어장치를 제공할 수 있다.

상기 내용에 비추어 본 발명의 여러수정 변경이 가능하므로 첨부된 청구범위내에서 상술한 실시예 이외에도 다른 실시예가 가능함을 밝혀둔다.

Claims (10)

1. 인버터(2)의 출력용 기준치를 발생시키기 위한 전압 기준발생기(6); 전기량을 나타내는 출력신호를 발생시키도록 상기 인버터의 출력전기량을 검출하기 위한 전압 검출기(40A); 상기 기준치와 출력신호간의 편차를 발생시키기 위해 상기 기준치와 출력신호를 수신하도록 접속된 비교기(7); 변조율을 발생시키기 위해 상기 편차, 상기 기준치 및 상기 순시값을 수신하도록 접속된 변조율 발생수단(8,9,17); 상기 출력을 제어하기 위해 상기 인버터(2)에 입력되는 상기 펄스폭 변조 신호를 발생시키기 위해 상기 변조율을 수신하도록 접속된 게이트 제어수단(10,11)을 구비한 펄스폭 변조제어형의 인버터용 제어장치에 있어서, 소정 주파수의 코사인 및 사인의 순시값을 발생시키기 위해 그의 입력신호로써 상기 출력신호와 상기 편차중 하나를 수신하도록 접속된 고조파 제거회로(101)를 구비하는 것이 특징인 인버터용 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 고조파 제거회로(101)는 상기 소정주파수를 갖는 코사인 및 사인신호를 발생시키기 위한 고조파 발생기(12) 상기 소정주파수의 코사인 성분 및 사인 성분의 순시값을 발생시키기 위해 상기 코사인 및 사인신호와 상기 입력신호를 수신하도록 접속된 연산부(12A)를 포함하고; 상기 연산부(12A)는 상기 코사인 신호를 상기 입력신호로 승산한 결과에 따라 제1적 신호를 발생시키기 위한 제1승산기(13a)와, 상기 사인 신호를 상기 입력신호로 승산한 결과에 따라 제2적 신호를 발생시키기 위한 제2승산기(13b)와, 상기 코사인 성분의 진폭을 발생시키기 위해 제1입력신호의 적분동작을 실행하기 위한 제1입력신호로써 상기 제1적 신호를 수신하도록 접속된 제1제어기(14a)와, 상기 사인 성분의 진폭을 발생시키기 위해 제2입력신호의 적분동작을 실행하기 위한 제2입력신호로써 상기 제2적 신호를 수신하도록 접속된 제2제어기(14b)와, 상기 코사인신호를 상기 코사인 성분의 진폭으로 승산한 결과에 따라 상기 소정 주파수의 코사인 성분의 순시값을 발생시키기 위한 제3승산기(15a)와, 상기 사인신호를 상기 사인성분의 진폭으로 승산한 결과에 따라 상기 소정 주파수의 사인 성분의 순시값을 발생시키기 위한 제4승산기(15b)를 포함하는 것이 특징인 인버터용 제어장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 고조파 제거회로(101)는 상기 소정주파수의 코사인 및 사인성분의 순시값의 가산결과에 따라 제1가산신호를 발생시키기 위해 상기 연산부(12A)에 접속된 제1가산기(16)를 더 포함하고; 상기 변조율 발생수단(8,9,17)은 상기 편차의 적분연산 및/또는 비례연산을 실행하기 위해 상기 편차를 수신하여 연산결과에 따라 신호를 발생시키도록 접속된 제어기(8)와, 상기 제1가산신호 및 상기 제어기의 상기 신호의 가산결과에 따라 제2가산신호를 발생시키기 위해 상기 제1가산기(16) 및 상기 제어기에 접속된 제2가산기(17)와, 상기 기준치 및 상기 제2가산치신호의 가산결과에 따라 상기 변조율을 발생시키기 위해 상기 전압기준발생기(6)와 상기 제2가산기(17)에 접속된 제3가산기(9)로 구성되며; 상기 게이트제어수단(10,11)은 반송파를 발생시키기 위한 반송파 발생기 수단(10)과, 상기 변조율 및 상기 반송파에 따라 상기 펄스폭 변조신호를 발생시키기 위한 상기 변조율발생수단과 상기 반송파 발생기수단에 접속된 게이트신호 발생기(11)로 구성되는 것이 특징인 인버터용 제어장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 전압기준발생기(6)는 상기 인버터의 상기 출력전압용 기준치를 발생시키며, 상기 전압검출기(40A)는 상기 전기량으로서 전압을 검출하여 상기 인버터의 출력전압을 나타내는 상기 출력신호를 발생시키며, 상기 고조파제거회로(101)는 상기 소정주파수의 코사인 및 사인성분의 순시값을 발생시키며, 그에 의해 상기 소정주파수의 고조파 전압이 상기 인버터(2)의 출력전압으로부터 제거되는 것이 특징인 인버터용 제어장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 고조파제거회로(101)는 그의 상기 입력신호로써 상기 편차를 수신하고; 상기 고조파 발생기(12)는 상기 인버터의 상기 출력전압의 기본파의 주파수의 기수배인 주파수를 갖는 코사인 및 사인 신호를 발생시키고; 그에 의해 기수 편차의 고조파전압이 상기 인버터(2)의 상기 출력전압으로부터 제거되는 것이 특징인 인버터용 제어장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 고조파제거회로(101)는 그의 상기 입력신호로써 상기 편차를 수신하고; 상기 고조파 제거회로(101)는 저차 내지 고차의 복수의 상기 고조파 발생기(12,18,19,20,21)와 상기 저차 내지 고차의 복수의 상기 연산부(12A,18A,19A,20A,21A)를 포함하고; 상기 저차 내지 고차의 복수의 고조파 발생기는 상기 저차 내지 고차의 주파수를 갖는 코사인 및 사인신호를 각각 발생시키고; 상기 저차 내지 고차의 복수의 연산부는 상기 입력신호를 수신하도록 접속되고 상기 저차 내지 고차의 복수의 고조파 발생기에 접속되고, 상기 저차 내지 고차의 주파수성분의 코사인 및 사인 성분의 순시값을 발생시키고, 상기 저차 내지 고차의 주파수는 상기 인버터의 출력전압의 기본파의 주파수의 기수배이고, 상기 기수는 저차수 내지 고차수범위내이고, 상기 제1가산기(16)는 저차 내지 고차의 주파수의 코사인 및 사인성분의 상기 순시값을 가산하기 위해 상기 복수의 연산부에 접속되어 상기 제1가산신호를 발생시키고; 그에 의해 복수차 고조파 전압이 상기 인버터(2)의 출력전압으로부터 제거되는 것이 특징인 인버터용 제어장치.
7. 제5항에 있어서, 상기 기수가 제3, 제5, 제7, 제9, 제11차를 포함하는 것이 특징인 인버터용 제어장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 고조파 제거회로(101)는 그의 입력신호로써 상기 인버터(2)의 출력전압을 나타내는 출력신호를 수신하고; 또한 상기 연산부(12A)는 제1보정신호 생성을 위해 상기 제1적 신호 보정용 제1적 신호를 수신하도록 접속된 제1보정회로(43A)와, 제2보정신호를 생성하기 위해 상기 제2적 신호 보정용 제2적 신호를 수신하도록 접속된 제2보정회로(43B)를 포함하고, 상기 제1제어기(14a)는 상기 제1적 신호 대신에 상기 제2입력신호로써 제2보정신호를 수신하고 또한 상기 제2제어기(14b)는 상기 제2적 신호 대신에 상기 제2입력신호로써 상기 제2보정신호를 수신하고; 상기 고조파 발생기(12)는 상기 인버터의 출력전압의 기본파의 주파수의 기수배인 주파수를 갖는 코사인 및 사인신호를 발생시키고; 그에 의해 기수 고조파전압이 상기 인버터(2)의 출력전압으로부터 제거되는 것이 특징인 인버터용 제어장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 전압기준발생기(6)는 상기 인버터의 출력전류에 대한 상기 기준치를 발생시키고; 상기 전압검출기(40A)는 전기량으로 전류를 검출하고 상기 인버터의 출력전류를 나타내는 출력신호를 발생시키고; 상기 고조파 제거회로(101)가 상기 소정 주파수전류의 코사인 및 사인성분의 순시값을 발생시키고; 그에 의해 상기 소정주파수의 고조파전류가 상기 인버터의 출력전류로부터 제거되는 것이 특징인 인버터용 제어장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 고조파제거회로는 그의 입력 신호로써 상기 편차를 수신하고; 상기 고조파 발생기(101)는 상기 인버터(2)의 출력전류의 기본파의 주파수의 기수배인 주파수를 갖는 코사인 및 사인신호를 발생시키며; 그에 의해 기수차 고조파 전류가 상기 인버터의 출력전류로부터 제거되는 것이 특징인 인버터용 제어장치.