KR100711347B1 - Controller for power converter - Google Patents

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KR100711347B1
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도시유키 가이타니
아키라 이마나카
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation

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Abstract

본 발명에서는, 전력 변환기가 PWM 제어의 1제어 주기내에 출력하는 전압 벡터와 그 전압 벡터를 출력하는 시간을 전력 변환기로의 전압 지령값 Vu, Vv, Vw에 근거해서 결정하는 전압 벡터 제어부(11)와, 전압 벡터 제어부(11)로부터 입력하는 전압 벡터의 출력 시간을 조정하는 전압 벡터 조정부(12)와, 전압 벡터 조정 수단에서 조정된 전압 벡터의 출력 시간에 근거하여 상기 전력 변환기를 구성하는 반도체 스위치 소자를 온, 오프하는 신호를 발생하는 점호 펄스 발생부(13)를 구비하고, 전압 벡터 조정부(12)는 제로 전압 벡터 이외의 전압 벡터의 출력 시간의 상대 비율을 변화시키지 않고서, 제로 전압 벡터 출력 시간을 일정값 이상으로 확보하도록 조정한다. 이에 의해서, 직류 모선 전압의 2배를 초과하는 고전압이 억제된다. 3상 일괄로 제어할 수 있다.

Figure 112005034962294-pct00010

In the present invention, the voltage vector control unit 11 determines the voltage vector output by the power converter within one control period of the PWM control and the time for outputting the voltage vector based on the voltage command values Vu, Vv, and Vw to the power converter. And a voltage vector adjusting unit 12 for adjusting the output time of the voltage vector input from the voltage vector control unit 11, and a semiconductor switch constituting the power converter based on the output time of the voltage vector adjusted by the voltage vector adjusting means. A firing pulse generator 13 for generating a signal for turning on and off the device, and the voltage vector adjusting unit 12 outputs a zero voltage vector without changing the relative ratio of the output time of voltage vectors other than the zero voltage vector. Adjust to secure the time above a certain value. As a result, a high voltage exceeding twice the DC bus voltage is suppressed. Can be controlled in three phases collectively.

Figure 112005034962294-pct00010

Description

전력 변환기의 제어 장치{CONTROLLER FOR POWER CONVERTER}Control device of power converter {CONTROLLER FOR POWER CONVERTER}

본 발명은 PWM(펄스폭 변조) 제어에 의해서 구동되는 전력 변환기의 제어 장치에 관한 것으로, 특히 전력 변환기와 부하와의 접속 케이블이 길어지는 경우에 부하의 케이블 접속단에 발생하는 이상 고전압(이후, 「서지 전압(surge voltage)」이라고 함)을 억제하는 제어 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a power converter driven by PWM (pulse width modulation) control. In particular, an abnormal high voltage generated at a cable connection end of a load when the connection cable between the power converter and the load becomes long (hereinafter, It relates to a control device for suppressing "surge voltage".

도 1은 PWM 제어에 의해서 구동되는 전력 변환기인 인버터와 모터와의 접속 케이블을 설명하는 도면이다. 도 1에서, 전력 변환기인 인버터(1)에는 모터(2)가 접속 케이블(3)을 거쳐서 접속되어 있다. 인버터(1)는, 구성하는 반도체 스위치 소자(예를 들면, IGBT 소자)의 스위칭 동작이 도시하지 않은 제어 장치에 의한 PWM 제어에 의해서 제어되어, 전압 Vdc의 직류 전원으로부터 단계 형상으로 변화되는 3상 전압(uvw)을 생성하고, 접속 케이블(3)을 거쳐서 모터(2)에 출력한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure explaining the connection cable of the inverter which is a power converter driven by PWM control, and a motor. In FIG. 1, a motor 2 is connected to an inverter 1 as a power converter via a connecting cable 3. The inverter 1 is a three-phase in which the switching operation of a semiconductor switch element (for example, an IGBT element) to be configured is controlled by PWM control by a control device (not shown) and is changed from a DC power supply of voltage Vdc into a step shape. The voltage uvw is generated and output to the motor 2 via the connection cable 3.

그런데, 이 인버터(1)와 모터(2)와의 접속 케이블(3)이 길어지면, 모터(2)의 케이블 접속단에 직류 모선 전압 Vdc의 2배를 초과하는 서지 전압이 발생하는 경우가 있다. 즉, 접속 케이블(3)은 배선 인덕턴스와 부유 캐패시턴스로 이루어지는 공진 회로로 생각할 수 있지만, 접속 케이블(3)이 길어지면, 배선 인덕턴스, 부유 캐패시턴스가 함께 커지기 때문에, 당해 공진 회로의 공진 주파수가 저하한다. 그 결과, 인버터(1)가 발생하는 단계 형상의 전압 변화에 의해서 공진 회로에 여기된 공진이 감쇠하지 않는 동안에 다음 단계 형상의 전압 변화가 인가되는 것이 반복되기 때문에, 공진이 증대하여, 모터(2)의 케이블 접속단에 통상 이상의 고전압인 서지 전압이 발생한다. By the way, when the connection cable 3 between the inverter 1 and the motor 2 is long, a surge voltage exceeding twice the DC bus voltage Vdc may occur at the cable connection end of the motor 2. That is, the connecting cable 3 can be considered as a resonant circuit composed of wiring inductance and floating capacitance. However, when the connecting cable 3 becomes longer, the wiring inductance and floating capacitance increase together, so that the resonance frequency of the resonance circuit decreases. . As a result, since the voltage change of the next step shape is repeatedly applied while the resonance excited in the resonance circuit is not attenuated by the voltage change of the step shape generated by the inverter 1, the resonance is increased and the motor 2 The surge voltage which is higher than a normal voltage generate | occur | produces in the cable connection end of ().

도 2와 도 3을 참조하여, 모터(2)의 케이블 접속단에 발생하는 서지 전압의 내용을 설명한다. 또한, 도 2와 도 3은 도 1에 나타내는 접속 케이블(3)의 양단에서의 선간 전압 파형을 나타내는 도면이다. With reference to FIG. 2 and FIG. 3, the content of the surge voltage which generate | occur | produces in the cable connection end of the motor 2 is demonstrated. 2 and 3 are diagrams showing line voltage waveforms at both ends of the connecting cable 3 shown in FIG. 1.

도 2(a)에서는, 인버터단 선간 전압 Vuv_inv가 Vdc→0→Vdc의 단계 형상으로 변화되는 경우가 표시되어 있다. 이 때, 전압 변화의 펄스폭이 공진 주기의 1/2과 일치하고 있으면, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 모터단 선간 전압 Vuv_motor는 최대에서 직류 모선 전압 Vdc의 3배의 고전압으로 된다. In Fig. 2A, the case where the voltage between the inverter terminals Vuv_inv is changed into a step shape of Vdc → 0 → Vdc is shown. At this time, if the pulse width of the voltage change coincides with 1/2 of the resonance period, as shown in Fig. 2B, the motor line line voltage Vuv_motor becomes a high voltage three times the DC bus voltage Vdc at the maximum.

또한, 도 3(a)에서는, 인버터단 선간 전압 Vuv_inv가 0→Vdc→-Vdc→0으로 변화되는 경우가 표시되어 있다. 이 때는, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 모터단 선간 전압 Vuv_motor는 최대에서 직류 모선 전압 Vdc의 4배의 고전압으로 된다. In addition, in FIG. 3A, the case where the inverter line line voltage Vuv_inv changes from 0 to Vdc → -Vdc → 0 is shown. At this time, as shown in FIG.3 (b), the voltage between the motor end lines Vuv_motor becomes the high voltage of 4 times the DC bus voltage Vdc at maximum.

도 2와 도 3에 따른 설명으로부터, 전압 변화의 펄스폭이 충분히 넓으면, 단계 형상의 전압 변화에 의해 발생한 공진이 감쇠하고 나서 다음 단계 형상의 전압 변화가 인가되기 때문에, 직류 모선 전압 Vdc의 2배를 초과하는 서지 전압은 발생하지 않는 것을 알 수 있다. 2 and 3, when the pulse width of the voltage change is sufficiently wide, the voltage change of the next step shape is applied after the resonance generated by the voltage change of the step shape is attenuated. It can be seen that no surge voltage over twice occurs.

이 서지 전압의 문제를 해결하기 위해서, 예를 들면, 특허문헌 1, 2에서는, 인버터의 선간 전압 펄스폭의 기초로 이루어지는 각 IGBT 소자의 점호 펄스폭을 감시하여, 점호 펄스폭의 최대값을 일정값 이하로 제한하고, 점호 펄스폭의 최소값을 일정값 이상으로 제한하는 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 1: 미국 특허 제5671130호 공보, 특허문헌 2: 미국 특허 제5990658호 공보. In order to solve the problem of this surge voltage, for example, in Patent Documents 1 and 2, the firing pulse width of each IGBT element based on the line voltage pulse width of the inverter is monitored, and the maximum value of the firing pulse width is fixed. The technique which limits below a value and limits the minimum value of a firing pulse width to more than a fixed value is disclosed. Patent Document 1: US Patent No. 571130, Patent Document 2: US Patent No. 5990658.

또한, 예를 들면, 특허문헌 3, 4에서는, 각 IGBT 소자의 점호 펄스를 생성하고 있는 PWM 제어기에 입력되는 각 상전압 지령값을 감시하여, 각 상전압 지령값의 최대값을 일정값 이하로 제한하고, 각 상전압 지령값의 최소값을 일정값 이상으로 제한하는 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 3: 미국 특허 제5912813호 공보, 특허문헌 4: 미국 특허 제6014497호 공보. For example, in patent documents 3 and 4, each phase voltage command value input to the PWM controller which produces | generates the firing pulse of each IGBT element is monitored, and the maximum value of each phase voltage command value is below a fixed value. The technique which limits and the minimum value of each phase voltage command value to more than a fixed value is disclosed. Patent Document 3: US Patent No. 5912813, Patent Document 4: US Patent No. 6014497.

그러나, 점호 펄스폭 또는 전압 지령값은 각 상에서 상이하기 때문에, 점호 펄스폭 또는 전압 지령값의 제한은 각 상에서 개별적으로 실행할 필요가 있다. 즉, 상기의 특허문헌에 개시된 기술을 적용하여, 직류 모선 전압 Vdc의 2배를 초과하는 서지 전압을 억제하기 위해서, 각 IGBT 소자의 점호 펄스폭 또는 각 상전압 지령값의 최대값과 최소값을 제한하고자 하면, 각 상의 최대값과 최소값을 개별적으로 제한하는 복수의 제어 수단이 필요하게 된다. However, since the firing pulse width or voltage command value is different for each phase, the limitation of the firing pulse width or voltage command value needs to be executed separately for each phase. That is, in order to suppress the surge voltage exceeding 2 times of the DC bus voltage Vdc by applying the technique disclosed in the above patent document, the maximum and minimum values of the firing pulse width of each IGBT element or each phase voltage command value are limited. If so, a plurality of control means for individually limiting the maximum and minimum values of each phase are required.

그리고, 이 구성에서는 어떤 상의 점호 펄스폭 또는 전압 지령값을 제한하는 경우에, 다른 상에 미치게 되는 영향을 고려할 수 없다고 하는 문제가 있다. 또한, 이 문제에 관련해서, 모든 상을 일괄적으로 취급하여 최적의 제한을 행할 수 없다고 하는 문제도 있다. In this configuration, there is a problem in that the influence on other phases cannot be taken into consideration when the pulse width or the voltage command value of one phase is limited. In addition to this problem, there is a problem in that it is not possible to perform optimal limitation by treating all the images collectively.

본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 모든 상을 일괄적으로 취급하는 것이 가능하고, 직류 모선 전압의 2배를 초과하는 서지 전압을 최적으로 억제할 수 있는 전력 변환기의 제어 장치를 얻는 것을 목적으로 한다. This invention is made | formed in view of the above, and an object of this invention is to obtain the control apparatus of the power converter which can handle all phases collectively and can suppress the surge voltage exceeding 2 times of DC bus voltage optimally. do.

발명의 개시Disclosure of the Invention

본 발명에서는, 펄스폭 변조 제어에 의해 출력 전압이 제어되는 전력 변환기의 제어 장치에 있어서, 상기 전력 변환기가 상기 펄스폭 변조 제어의 1제어 주기내에 출력하는 전압 벡터와 그 전압 벡터를 출력하는 시간을 상기 전력 변환기로의 전압 지령값에 근거해서 결정하는 전압 벡터 제어 수단과, 상기 전압 벡터 제어 수단으로부터 입력하는 전압 벡터의 출력 시간을 조정하는 전압 벡터 조정 수단으로서, 제로 전압 벡터의 출력 시간이 제로를 제외한 일정값 이하로 되지 않도록 각 전압 벡터의 출력 시간을 조정하는 전압 벡터 조정 수단과, 상기 전압 벡터 조정 수단에서 조정된 전압 벡터의 출력 시간에 근거하여 상기 전력 변환기를 구성하는 반도체 스위치 소자를 온, 오프하는 신호를 발생하는 점호 펄스 발생 수단을 구비한 것을 특징으로 한다. In the present invention, in the power converter control device in which the output voltage is controlled by pulse width modulation control, the power converter outputs a voltage vector output within one control period of the pulse width modulation control and a time for outputting the voltage vector. Voltage vector control means for determining on the basis of the voltage command value to the power converter and voltage vector adjusting means for adjusting the output time of the voltage vector input from the voltage vector control means, wherein the output time of the zero voltage vector is zero; A voltage vector adjusting means for adjusting the output time of each voltage vector so as not to be below a predetermined value except for the exclusion, and a semiconductor switch element constituting the power converter based on the output time of the voltage vector adjusted by the voltage vector adjusting means; And a firing pulse generating means for generating a signal to be turned off.

본 발명에 의하면, 직류 모선 전압의 2배를 초과하는 고전압인 서지 전압을 유효하게 억제할 수 있다. According to the present invention, the surge voltage which is a high voltage exceeding twice the DC bus voltage can be effectively suppressed.

다음의 발명은, 상기의 발명에 있어서, 상기 전압 벡터 조정 수단은, 제로 전압 벡터 출력 시간을 일정값 이상으로 확보하도록 조정하는 것을 특징으로 한다. The following invention is characterized in that in the above invention, the voltage vector adjusting means adjusts the zero voltage vector output time to a predetermined value or more.

본 발명에 의하면, 항상 제로 전압 벡터 출력 시간을 일정값 이상으로 확보함으로써, 반도체 스위치 소자의 스위칭에 따른 공진 현상을 제로 전압 벡터의 출력중에 감쇠시킬 수 있기 때문에, 직류 모선 전압의 2배를 초과하는 고전압인 서지 전압을 유효하게 억제할 수 있다. According to the present invention, since the resonance phenomenon due to switching of the semiconductor switch element can be attenuated during the output of the zero voltage vector by always ensuring the zero voltage vector output time at a predetermined value or more, the voltage exceeding twice the DC bus voltage. The surge voltage which is a high voltage can be suppressed effectively.

다음의 발명은, 상기의 발명에 있어서, 상기 전압 벡터 조정 수단은, 제로 전압 벡터의 출력 시간이 소정값보다도 긴 경우는, 제로 전압 벡터의 출력 시간을 일정값 이상으로 확보하도록 조정하고, 짧은 경우는 제로 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 조정하는 것을 특징으로 한다. In the invention described above, in the invention described above, the voltage vector adjusting means adjusts the output time of the zero voltage vector to a predetermined value or more when the output time of the zero voltage vector is longer than a predetermined value. Is characterized by adjusting the output time of the zero voltage vector to zero.

본 발명에 의하면, 일정값 이상의 제로 전압 벡터 출력 시간을 마련하던지, 제로 전압 벡터 출력 시간을 제로로 하던지를 반올림의 사고 방식으로 선택하는 것에 의해서 직류 모선 전압의 2배를 초과하는 고전압인 서지 전압을 억제할 수 있다. According to the present invention, a surge voltage that is higher than twice the DC bus voltage by selecting a zero voltage vector output time of a predetermined value or zero voltage vector output time in a rounded manner is selected. It can be suppressed.

다음의 발명은, 상기의 발명에 있어서, 상기 전압 벡터 조정 수단은, 상기 전압 벡터 제어 수단으로부터 상기 펄스폭 변조 제어의 2개 이상의 복수 제어 주기내에서의 전압 벡터를 단위로서 입력하는 경우, 상기 2개 이상의 복수 제어 주기내에서의 모든 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계가 일정값보다도 짧은 경우는, 인접하는 2주기의 중간에 존재하는 제로 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 조정하고 그 만큼을 상기 2주기의 양단에 존재하는 제로 전압 벡터의 출력 시간에 배분하도록 조정하는 것을 특징으로 한다. In the above invention, in the above invention, when the voltage vector adjusting means inputs, as a unit, a voltage vector within two or more control cycles of the pulse width modulation control from the voltage vector control means. When the sum of the output time of all zero voltage vectors in more than one control period is shorter than a fixed value, the output time of the zero voltage vector which exists in the middle of two adjacent periods is adjusted to zero, and that much is set to 2 And to distribute to the output time of the zero voltage vector present at both ends of the period.

본 발명에 의하면, 펄스폭 변조 제어의 2개 이상의 복수 제어 주기를 1단위로서 제어 대상으로 하는 경우에, 인접하는 2주기의 중간에 존재하는 제로 전압 벡터를 없애는 것에 의해서, 나머지의 제로 전압 벡터의 출력 시간을 2배로 할 수 있다. 그 결과, 1제어 주기에서 생각하면, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계가 소정값을 하회할 때까지는, 제로 전압 벡터 이외의 비제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계를 변경할 필요가 없기 때문에, 오차를 작게 할 수 있다. 이 방법에 의하면, 일정값 이상의 제로 전압 벡터 출력 시간을 마련하던지, 제로 전압 벡터 출력 시간을 제로로 하던지 중 어느 하나이기 때문에, 상기의 발명과 마찬가지로 직류 모선 전압의 2배를 초과하는 고전압인 서지 전압을 억제할 수 있다. According to the present invention, when two or more control cycles of pulse width modulation control are controlled as one unit, the remaining zero voltage vector is removed by eliminating zero voltage vectors existing in the middle of two adjacent cycles. The output time can be doubled. As a result, in one control cycle, since the sum of the output time of non-zero voltage vectors other than the zero voltage vector does not need to be changed until the sum of the output time of the zero voltage vector is less than the predetermined value, It can be made small. According to this method, either a zero voltage vector output time of a predetermined value or more is provided or a zero voltage vector output time is zero. Therefore, as in the above invention, a surge voltage that is a high voltage exceeding twice the DC bus voltage as described above. Can be suppressed.

다음의 발명은, 상기의 발명에 있어서, 상기 전압 벡터 조정 수단은, 상기 전압 벡터 제어 수단으로부터 상기 펄스폭 변조 제어의 2개 이상의 복수 제어 주기내에서의 전압 벡터를 단위로서 입력하는 경우, 상기 2개 이상의 복수 제어 주기내에서의 모든 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계가 일정값보다도 짧은 경우는, 상기 2개 이상의 복수 제어 주기내에서의 동일한 전압 벡터의 출력 시간을 하나로 합치도록 조정하는 것을 특징으로 한다. In the above invention, in the above invention, when the voltage vector adjusting means inputs, as a unit, a voltage vector within two or more control cycles of the pulse width modulation control from the voltage vector control means. When the sum of the output time of all zero voltage vectors in more than one control period is shorter than a fixed value, it adjusts so that the output time of the same voltage vector in two or more control periods may be combined together. do.

본 발명에 의하면, 펄스폭 변조 제어의 2개 이상의 복수 제어 주기를 1단위로서 제어 대상으로 하는 경우에, 2개 이상의 복수 제어 주기내에서의 동일한 전압 벡터의 출력 시간을 하나로 합침으로써, 제로 전압 벡터를 포함해서 각 전압 벡터의 출력 시간을 2배로 할 수 있다. 그 결과, 1제어 주기에서 생각하면, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계가 소정값을 하회할 때까지는, 제로 전압 벡터 이외의 비제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계를 변경할 필요가 없기 때문에, 오차를 작게 할 수 있다. 이 방법에 의하면, 항상 일정값 이상의 제로 전압 벡터 출력 시간이 확보되어 있기 때문에, 상기의 발명과 마찬가지로 직류 모선 전압의 2배를 초과하는 고전압인 서지 전압을 억제할 수 있다. According to the present invention, in the case where two or more control cycles of the pulse width modulation control are controlled as one unit, the zero voltage vector is obtained by summing the output time of the same voltage vector in the two or more control cycles into one. The output time of each voltage vector can be doubled, including. As a result, in one control cycle, since the sum of the output time of non-zero voltage vectors other than the zero voltage vector does not need to be changed until the sum of the output time of the zero voltage vector is less than the predetermined value, It can be made small. According to this method, since the zero voltage vector output time more than a fixed value is always ensured, the surge voltage which is a high voltage exceeding twice the DC bus voltage like the said invention can be suppressed.

다음의 발명은, 상기의 발명에 있어서, 상기 전압 벡터 조정 수단이 출력하는 전압 벡터를 상기 1제어 주기 지연하여 상기 전압 벡터 조정 수단에 출력하는 지연 수단을 구비하고, 상기 전압 벡터 조정 수단은, 제로 전압 벡터의 출력 시간이 일정값보다도 짧은 경우는, 상기 지연 수단으로부터 1제어 주기 이전의 조정시에 이용한 전압 벡터를 받아서, 이전 주기의 최후에 출력한 벡터가 제로 전압 벡터인지 여부에 따라서 이번의 주기에서의 양쪽 제로 전압 벡터 중 한쪽의 출력 시간을 제로로 조정하고 그 만큼을 다른 쪽의 출력 시간에 배분하도록 조정하는 것을 특징으로 한다. In the invention described above, the above invention is provided with delay means for delaying the voltage vector output by the voltage vector adjusting means to the voltage vector adjusting means after one control period delay, and the voltage vector adjusting means is zero. If the output time of the voltage vector is shorter than a predetermined value, the current vector is received from the delay means for the adjustment before one control period, and this vector period is output according to whether or not the vector output at the end of the previous period is the zero voltage vector. It is characterized by adjusting the output time of one of both zero voltage vectors at to zero and distributing the same to the output time of the other.

본 발명에 의하면, 펄스폭 변조 제어 주기의 최초와 최후에 존재하는 제로 전압 벡터를 하나로 결합하도록 전압 벡터를 조정하기 때문에, 제로 전압 벡터의 출력 시간을 2배로 할 수 있다. 그 결과, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계가 소정값을 하회할 때까지는, 제로 전압 벡터 이외의 비제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계를 변경할 필요가 없기 때문에, 오차를 작게 할 수 있다. 이 방법에 의하면, 일정값 이상의 제로 전압 벡터 출력 시간을 마련하던지, 제로 전압 벡터 출력 시간을 제로로 하던지 중 어느 하나이기 때문에, 상기의 발명과 마찬가지로 직류 모선 전압의 2배를 초과하는 고전압인 서지 전압을 억제할 수 있다. According to the present invention, since the voltage vector is adjusted to combine the zero voltage vectors existing at the beginning and the end of the pulse width modulation control period into one, the output time of the zero voltage vector can be doubled. As a result, since it is not necessary to change the sum of the output time of nonzero voltage vectors other than a zero voltage vector until the sum of the output time of a zero voltage vector is less than a predetermined value, an error can be made small. According to this method, either a zero voltage vector output time of a predetermined value or more is provided or a zero voltage vector output time is zero. Therefore, as in the above invention, a surge voltage that is a high voltage exceeding twice the DC bus voltage as described above. Can be suppressed.

다음의 발명은, 상기의 발명에 있어서, 상기 전압 벡터 조정 수단이 출력하는 전압 벡터 및 그 조정 완료의 출력 시간을 상기 1제어 주기 지연하여 상기 전압 벡터 조정 수단에 출력하는 지연 수단을 구비하고, 상기 전압 벡터 조정 수단은, 상기 지연 수단으로부터 1제어 주기 이전의 조정시에 이용한 전압 벡터 및 그 출력 시간을 받아서, 이전 주기의 최후에 조정 출력한 제로 전압 벡터의 출력 시간과 이번의 주기에서 상기 전압 벡터 제어 수단으로부터 최초에 입력한 제로 전압 벡터의 출력 시간과의 합계가 일정값보다도 짧은 경우는, 이번의 주기에서 최초에 출력하는 제로 전압 벡터의 출력 시간을 상기 일정값으로부터 이전 주기의 최후에 조정 출력한 제로 전압 벡터의 출력 시간을 감산한 시간으로 되도록 조정하는 것을 특징으로 한다. In the above invention, the invention further comprises delay means for outputting the voltage vector output by the voltage vector adjusting means and the output time of the completion of the adjustment to the voltage vector adjusting means by delaying the one control period. The voltage vector adjusting means receives, from the delay means, the voltage vector used in the adjustment before one control period and its output time, and outputs the zero voltage vector adjusted and outputted last in the previous period and the voltage vector in this period. If the sum with the output time of the zero voltage vector first inputted from the control means is shorter than the fixed value, the output time of the zero voltage vector initially output in this period is adjusted and outputted from the constant value to the end of the previous period. It is characterized by adjusting so that the output time of one zero voltage vector may be subtracted.

본 발명에 의하면, 이전 번의 펄스폭 변조 제어 주기의 최후에 출력한 제로 전압 벡터의 조정 완료 출력 시간을 이용하여, 이번의 주기에서 출력하는 제로 전압 벡터의 출력 시간을 결정하기 때문에, 제로 전압 벡터가 펄스폭 변조 제어 주기에 걸쳐 있는 경우에서도, 확실히 제로 전압 벡터의 출력 시간을 일정값 이상으로 확보할 수 있다. 따라서, 상기의 발명과 마찬가지로 직류 모선 전압의 2배를 초과하는 고전압인 서지 전압을 억제할 수 있다. According to the present invention, since the output time of the zero voltage vector output in this period is determined using the adjusted output time of the zero voltage vector output last in the previous pulse width modulation control period, the zero voltage vector Even in the case where the pulse width modulation control period is over, the output time of the zero voltage vector can be secured more than a certain value. Therefore, similarly to the above invention, it is possible to suppress the surge voltage which is a high voltage exceeding twice the DC bus voltage.

다음의 발명은, 상기의 발명에 있어서, 상기 전압 벡터 조정 수단이 출력하는 상기 전압 벡터의 출력 시간 조정에 따른 오차를 상기 1제어 주기 지연하여 상기 전압 벡터 조정 수단에 출력하는 지연 수단을 구비하고, 상기 전압 벡터 조정 수단은, 전압 벡터의 출력 시간 조정에 따른 오차를 계산하는 기능을 갖고, 상기 전압 벡터 제어 수단으로부터 입력하는 전압 벡터의 출력 시간에 상기 지연 수단으로부터 입력하는 이전 주기에서 계산한 오차의 보정을 실행한 전압 벡터의 출력 시간에 대하여, 제로 전압 벡터의 출력 시간이 소정값보다도 긴 경우는, 제로 전압 벡터의 출력 시간을 일정값 이상으로 확보하도록 조정하고, 짧은 경우는, 제로 전압 벡터 출력 시간을 제로로 조정하는 것을 특징으로 한다. In the above invention, in the above invention, there is provided a delay means for delaying the error according to the output time adjustment of the voltage vector output by the voltage vector adjusting means to the voltage vector adjusting means by delaying the one control period. The voltage vector adjusting means has a function of calculating an error in accordance with the output time adjustment of the voltage vector, and the voltage vector adjusting means has a function of calculating the error calculated in the previous period inputted from the delay means in the output time of the voltage vector input from the voltage vector controlling means. If the output time of the zero voltage vector is longer than the predetermined value with respect to the output time of the corrected voltage vector, the output time of the zero voltage vector is adjusted to be secured to a fixed value or more. It is characterized by adjusting the time to zero.

본 발명에 의하면, 상기의 발명과 마찬가지로 직류 모선 전압의 2배를 초과하는 고전압인 서지 전압을 억제할 수 있지만, 이전 번의 펄스폭 변조 제어 주기에서의 조정 오차를 이용하여, 이번의 주기에서 출력하는 전압 벡터의 출력 시간을 수정하여 이전 번의 조정시의 영향을 배제하기 때문에, 이번의 자속 벡터 궤적의 종점을 소망하는 점에 일치시킬 수 있어, 서지 전압 억제에 따른 자속 벡터 궤적의 변동을 최소한으로 억제할 수 있다. According to the present invention, it is possible to suppress the surge voltage which is a high voltage exceeding twice the DC bus voltage as in the above invention, but outputs in this cycle by using the adjustment error in the previous pulse width modulation control cycle. Since the output time of the voltage vector is corrected to eliminate the influence of the previous adjustment, the end point of the current magnetic flux vector trajectory can be matched to a desired point, thereby minimizing fluctuations in the magnetic flux vector trajectory due to suppression of the surge voltage. can do.

다음의 발명은, 상기의 발명에 있어서, 상기 벡터 조정 수단은, 제로 전압 벡터 이외의 전압 벡터의 출력 시간의 상대 비율을 변화시키지 않고서, 제로 전압 벡터의 출력 시간을 일정값 이상으로 확보하도록 조정하는 것을 특징으로 한다. In the following invention, in the above invention, the vector adjusting means adjusts the output time of the zero voltage vector to a predetermined value or more without changing the relative ratio of the output time of the voltage vectors other than the zero voltage vector. It is characterized by.

본 발명에 의하면, 전압 벡터 조정의 고안에 의해서 서지 전압 억제에 따른 자속 벡터 궤적의 변동을 최소한으로 억제할 수 있다. According to the present invention, the fluctuation of the magnetic flux vector trajectory due to the suppression of the surge voltage can be minimized by devising the voltage vector adjustment.

다음의 발명은, 상기의 발명에 있어서, 상기 전압 벡터 조정 수단은, 제로 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 조정한 경우에 있어서, 제로 전압 벡터 이외의 전압 벡터의 출력 시간도 일정값 이상 또는 제로로 되도록 조정하는 것을 특징으로 한다. In the following invention, in the above invention, in the case where the voltage vector adjusting means adjusts the output time of the zero voltage vector to zero, the output time of voltage vectors other than the zero voltage vector is also equal to or higher than a predetermined value or zero. It is characterized in that the adjustment as possible.

본 발명에 의하면, 제로 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 조정한 경우에, 제로 전압 벡터 이외의 비제로 전압 벡터의 출력 시간에 따라서는 서지 전압이 생기는 일이 있지만, 그 서지 전압에 제한을 가할 수 있기 때문에, 확실히 직류 모선 전압의 2배를 초과하는 고전압인 서지 전압을 억제할 수 있다. According to the present invention, when the output time of a zero voltage vector is adjusted to zero, a surge voltage may be generated depending on the output time of a non-zero voltage vector other than the zero voltage vector, but a limitation can be applied to the surge voltage. As a result, the surge voltage, which is a high voltage exceeding twice the DC bus voltage, can be suppressed reliably.

다음의 발명은, 상기의 발명에 있어서, 상기 전압 벡터 조정 수단은, 제로 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 조정하는 경우에 있어서, 이전 주기의 최후에 출력한 전압 벡터와 이번의 주기에서 최초에 출력하는 전압 벡터가 상이한 경우는, 이번의 주기에서 최초에 출력하는 전압 벡터를 이전 주기의 최후에 출력한 전압 벡터로 변경하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 제로 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 조정한 경우에, 제로 전압 벡터 이외의 비제로 전압 벡터의 출력 시간에 따라서는 서지 전압이 생기는 일이 있지만, 그 서지 전압에 제한을 가할 수 있기 때문에, 확실히 직류 모선 전압의 2배를 초과하는 고전압인 서지 전압을 억제할 수 있다.
또한, 상기의 각 발명에 의하면, 전압 벡터 출력 시간의 조정은, 3상 전압 지령에 근거하여 생성한 3상 공통의 파라미터인 전압 벡터의 출력 시간을 대상으로 하기 때문에, 1회의 조정으로 모든 상에 걸쳐서 서지 전압의 억제 효과를 얻을 수 있다.
In the following invention, in the above invention, the voltage vector adjusting means outputs the voltage vector output at the end of the previous period and the first time in this period when the output time of the zero voltage vector is adjusted to zero. When the voltage vector to be different is different, the voltage vector output first in this period is changed to the voltage vector output last in the previous period.
According to the present invention, when the output time of a zero voltage vector is adjusted to zero, a surge voltage may be generated depending on the output time of a non-zero voltage vector other than the zero voltage vector, but a limitation can be applied to the surge voltage. As a result, the surge voltage, which is a high voltage exceeding twice the DC bus voltage, can be suppressed reliably.
According to each of the above inventions, the adjustment of the voltage vector output time is based on the output time of the voltage vector, which is a common parameter of three phases generated based on the three-phase voltage command, and therefore, all phases are adjusted in one adjustment. The suppression effect of the surge voltage can be obtained.

도 1은 PWM 제어에 의해서 구동되는 전력 변환기인 인버터와 모터와의 접속 케이블을 설명하는 도면, 1 is a view for explaining a connection cable between an inverter and a motor, which is a power converter driven by PWM control;

도 2는 도 1에 나타내는 접속 케이블의 양단에서의 선간 전압 파형을 나타내는 도면, FIG. 2 is a diagram showing line voltage waveforms at both ends of the connecting cable shown in FIG. 1; FIG.

도 3은 도 1에 나타내는 접속 케이블의 양단에서의 선간 전압 파형을 나타내는 도면, 3 is a diagram showing a line voltage waveform at both ends of the connecting cable shown in FIG. 1;

도 4는 본 발명의 실시예 1인 전력 변환기의 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도, 4 is a block diagram showing a configuration of a control device of a power converter according to the first embodiment of the present invention;

도 5는 PWM 제어에 의해서 구동되는 전력 변환기로서 본 실시예에서 사용하는 3상 전압형 인버터의 기본 구성을 나타내는 회로도, 5 is a circuit diagram showing the basic configuration of a three-phase voltage inverter used in this embodiment as a power converter driven by PWM control;

도 6은 도 5에 나타내는 인버터의 8종류의 제어 상태에서의 온(ON)하고 있는 IGBT 소자와 전압 벡터와의 관계를 설명하는 도면, FIG. 6 is a diagram for explaining a relationship between an IGBT element and a voltage vector that are turned on in eight control states of the inverter shown in FIG. 5; FIG.

도 7은 전압 벡터를 설명하는 도면, 7 is a diagram illustrating a voltage vector,

도 8은 위상과 전압 벡터와의 관계를 설명하는 도면, 8 is a diagram illustrating a relationship between a phase and a voltage vector;

도 9는 도 4에 나타내는 전압 벡터 조정부의 동작을 설명하는 흐름도, 9 is a flowchart for explaining the operation of the voltage vector adjusting unit shown in FIG. 4;

도 10은 전압 벡터를 조정한 경우에서의 자속 벡터의 궤적을 설명하는 도면,10 is a diagram for explaining a trajectory of a magnetic flux vector when the voltage vector is adjusted;

도 11은 도 4에 나타내는 점호 펄스 발생부의 동작을 설명하는 타임 챠트, 11 is a time chart for explaining the operation of the firing pulse generator shown in FIG. 4;

도 12는 전압 벡터의 추이와 선간 전압과의 관계를 설명하는 도면, 12 is a diagram illustrating a relationship between a trend of a voltage vector and line voltage;

도 13은 펄스 극성, 제로 전압 벡터 출력 시간, 제로 전압 이외의 벡터 출력 시간에 착안하여 추출한 선간 전압 패턴을 나타내는 도면, FIG. 13 is a diagram showing line voltage patterns extracted by focusing on pulse polarity, zero voltage vector output time, and vector output time other than zero voltage; FIG.

도 14는 도 13에 나타내는 선간 전압에 의해서 발생하는 서지 전압(surge voltage)을 설명하는 도면, FIG. 14 is a diagram for explaining surge voltage generated by the line voltage shown in FIG. 13; FIG.

도 15는 본 발명의 실시예 2인 전력 변환기의 제어 장치가 구비하는 전압 벡터 조정부의 동작을 설명하는 흐름도, 15 is a flowchart for explaining the operation of the voltage vector adjusting unit included in the control device of the power converter according to the second embodiment of the present invention;

도 16은 본 발명의 실시예 3인 전력 변환기의 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도, 16 is a block diagram showing a configuration of a control device of a power converter according to a third embodiment of the present invention;

도 17은 도 16에 나타내는 전압 벡터 조정부의 동작을 설명하는 흐름도,17 is a flowchart for explaining the operation of the voltage vector adjusting unit shown in FIG. 16;

도 18은 본 발명의 실시예 4인 전력 변환기의 제어 장치가 구비하는 전압 벡터 조정부의 동작을 설명하는 흐름도, 18 is a flowchart for explaining the operation of the voltage vector adjusting unit included in the control device of the power converter according to the fourth embodiment of the present invention;

도 19는 본 발명의 실시예 5인 전력 변환기의 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도, 19 is a block diagram showing a configuration of a control device of a power converter according to a fifth embodiment of the present invention;

도 20은 도 19에 나타내는 전압 벡터 조정부의 동작을 설명하는 흐름도,20 is a flowchart for explaining the operation of the voltage vector adjusting unit shown in FIG. 19;

도 21은 본 발명의 실시예 6인 전력 변환기의 제어 장치가 구비하는 전압 벡터 조정부의 동작을 설명하는 흐름도, 21 is a flowchart for explaining the operation of the voltage vector adjusting unit included in the control device of the power converter according to the sixth embodiment of the present invention;

도 22는 본 발명의 실시예 7인 전력 변환기의 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도, Fig. 22 is a block diagram showing the construction of a control device of a power converter according to a seventh embodiment of the present invention;

도 23은 도 22에 나타내는 전압 벡터 조정부의 동작을 설명하는 흐름도,FIG. 23 is a flowchart for explaining the operation of the voltage vector adjusting unit shown in FIG. 22;

도 24는 도 22에 나타내는 전압 벡터 조정부가 실행하는 오차 연산의 동작을 설명하는 도면, 24 is a view for explaining an operation of an error operation performed by the voltage vector adjusting unit shown in FIG. 22;

도 25는 본 발명의 실시예 8인 전력 변환기의 제어 장치가 구비하는 전압 벡터 조정부의 동작을 설명하는 흐름도, 25 is a flowchart for explaining the operation of the voltage vector adjusting unit included in the control device of the power converter according to the eighth embodiment of the present invention;

도 26은 본 발명의 실시예 9인 전력 변환기의 제어 장치가 구비하는 전압 벡터 조정부의 동작을 설명하는 흐름도이다. Fig. 26 is a flowchart for explaining the operation of the voltage vector adjusting unit included in the control device of the power converter according to the ninth embodiment of the present invention.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태Best Mode for Carrying Out the Invention

이하에 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 전력 변환기의 제어 장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the control device of the power converter according to the present invention will be described in detail.

(실시예 1)(Example 1)

도 4는 본 발명의 실시예 1인 전력 변환기의 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 4에 나타내는 제어 장치는 전압 벡터 제어부(11)와 전압 벡터 조정부(12)와 점호 펄스 발생부(13)를 구비하고 있다. 4 is a block diagram showing a configuration of a control device of a power converter according to the first embodiment of the present invention. The control device shown in FIG. 4 includes a voltage vector control unit 11, a voltage vector adjusting unit 12, and a firing pulse generator 13.

전압 벡터 제어부(11)는 전력 변환기의 각 상의 전압 지령값 Vu, Vv, Vw로부터 전력 변환기가 PWM 제어의 1제어 주기내에 출력하는 전압 벡터를 선택하고(도시예에서는, V0, V1, V2, V7), 그 출력 시간(t0, t1, t2, t7)을 계산한다. The voltage vector control unit 11 selects a voltage vector that the power converter outputs within one control period of the PWM control from the voltage command values Vu, Vv, and Vw of each phase of the power converter (V0, V1, V2, V7 in the illustrated example). ), The output time t0, t1, t2, t7 is calculated.

전압 벡터 조정부(12)는 전압 벡터 제어부(11)로부터 입력하는 전압 벡터(도시예에서는, V0, V1, V2, V7)를 그대로 출력하고, 또한, 그 전압 벡터의 출력 시간(t0, t1, t2, t7)을 제로 전압 벡터 출력 시간이 일정값 이상으로 되도록 조정하여 출력한다(t0', t1', t2', t7'). The voltage vector adjusting unit 12 outputs the voltage vector (V0, V1, V2, V7) input from the voltage vector control unit 11 as it is, and also outputs the times of the voltage vector (t0, t1, t2). , t7) is adjusted so that the zero voltage vector output time becomes a predetermined value or more (t0 ', t1', t2 ', t7').

점호 펄스 발생부(13)는 전압 벡터 조정부(12)로부터 입력하는 전압 벡터와 전압 벡터 조정부(12)에서 조정된 전압 벡터의 출력 시간에 근거하여 전력 변환기를 구성하는 각 반도체 스위치 소자의 온, 오프 신호 「PQ1, PQ2, PQ3, PQ4, PQ5, PQ6, PQ7」을 생성한다. The firing pulse generator 13 turns on and off each semiconductor switch element constituting the power converter based on the voltage vector input from the voltage vector adjuster 12 and the output time of the voltage vector adjusted by the voltage vector adjuster 12. The signals "PQ1, PQ2, PQ3, PQ4, PQ5, PQ6, and PQ7" are generated.

이하, 각 블록의 구체적인 동작에 대해서 설명한다. 먼저, 도 5~도 8을 참조하여 전압 벡터 제어부(11)의 동작에 대해서 설명한다. 또한, 도 5는 PWM 제어에 의해서 구동되는 전력 변환기로서 본 실시예에서 사용하는 3상 전압형 인버터의 기본 구성을 나타내는 회로도이다. 도 6은 도 5에 나타내는 인버터의 8종류의 제어 상태에서의 온(ON)하고 있는 IGBT 소자와 전압 벡터와의 관계를 설명하는 도면이다. 도 7은 전압 벡터를 설명하는 도면이다. 도 8은 위상과 전압 벡터와의 관계를 설명하는 도면이다. Hereinafter, specific operations of each block will be described. First, the operation of the voltage vector control unit 11 will be described with reference to FIGS. 5 to 8. 5 is a circuit diagram showing the basic configuration of a three-phase voltage inverter used in this embodiment as a power converter driven by PWM control. FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between an IGBT element and a voltage vector that are turned ON in eight control states of the inverter shown in FIG. 5. 7 is a diagram illustrating a voltage vector. 8 is a diagram illustrating a relationship between a phase and a voltage vector.

도 5에 나타내는 바와 같이, 3상 전압형 인버터는 직렬로 접속한 반도체 스위치 소자(Q1, Q4), (Q3, Q6), (Q5, Q2)의 3세트를 직류 전원(15)에 병렬로 접속한 구성이다. 각 반도체 스위치 소자는 플라이휠 다이오드를 내장하거나 또는 부착되어져 있다. 각 반도체 스위치 소자는, 예를 들면 IGBT 소자로서, 이후, IGBT 소자라고 한다. 도시예에서는, IGBT 소자(Q1, Q4)가 u상, IGBT 소자(Q3, Q6)가 v상, IGBT 소자(Q5, Q2)가 w상이며, 각각의 접속단으로부터 3상 전압 uvw가 출력된다. As shown in Fig. 5, the three-phase voltage inverter connects three sets of semiconductor switch elements Q1 and Q4, Q3 and Q6 and Q5 and Q2 connected in series to the DC power supply 15 in parallel. One configuration. Each semiconductor switch element has a built-in or attached flywheel diode. Each semiconductor switch element is, for example, an IGBT element, hereinafter referred to as an IGBT element. In the illustrated example, the IGBT elements Q1 and Q4 are u-phase, the IGBT elements Q3 and Q6 are v-phase, the IGBT elements Q5 and Q2 are w-phase, and three-phase voltage uvw is output from each connection terminal. .

여기서, IGBT 소자의 온ㆍ오프 제어 상태는, 각 상에서 직류 전원(15)의 정극측에 접속된 상부 아암 IGBT 소자(Q1, Q3, Q5)가 온하던지, 부극측에 접속된 하부 아암 IGBT 소자(Q4, Q6, Q2)가 온하던지의 2종류의 상태가 있어, 3상에서 2×2×2=8종류의 상태가 존재한다. Here, the on / off control state of the IGBT element is the upper arm IGBT element Q1, Q3, Q5 connected to the positive electrode side of the DC power supply 15 in each phase, or the lower arm IGBT element (connected to the negative electrode side). There are two kinds of states of Q4, Q6, and Q2) ON, and there are two kinds of states of 2x2x2 = 8 types in three phases.

도 6은 이 8종류의 상태와 IGBT 소자의 온 상태와 3상 전압 인버터가 출력하는 전압 벡터와의 관계를 나타내고 있다. 도 6에서 전압 벡터 V0는 IGBT 소자(Q4, Q6, Q2)가 온하고 있을 때의 벡터이다. 전압 벡터 V1은 IGBT 소자(Q1, Q6, Q2)가 온하고 있을 때의 벡터이다. 전압 벡터 V2는 IGBT 소자(Q1, Q3, Q2)가 온하고 있을 때의 벡터이다. 전압 벡터 V3는 IGBT 소자(Q4, Q3, Q2)가 온하고 있을 때의 벡터이다. 전압 벡터 V4는 IGBT 소자(Q4, Q3, Q5)가 온하고 있을 때의 벡터이다. 전압 벡터 V5는 IGBT 소자(Q4, Q6, Q5)가 온하고 있을 때의 벡터이다. 전압 벡터 V6는 IGBT 소자(Q1, Q6, Q5)가 온하고 있을 때의 벡터이다. 전압 벡터 V7은 IGBT 소자(Q1, Q3, Q5)가 온하고 있을 때의 벡터이다. Fig. 6 shows the relationship between these eight types, the on state of the IGBT element, and the voltage vector output by the three-phase voltage inverter. In FIG. 6, the voltage vector V0 is a vector when the IGBT elements Q4, Q6, and Q2 are on. The voltage vector V1 is a vector when the IGBT elements Q1, Q6, and Q2 are on. The voltage vector V2 is a vector when the IGBT elements Q1, Q3, and Q2 are on. The voltage vector V3 is a vector when the IGBT elements Q4, Q3, and Q2 are on. The voltage vector V4 is a vector when the IGBT elements Q4, Q3, and Q5 are on. The voltage vector V5 is a vector when the IGBT elements Q4, Q6, and Q5 are on. The voltage vector V6 is a vector when the IGBT elements Q1, Q6, and Q5 are on. The voltage vector V7 is a vector when the IGBT elements Q1, Q3, and Q5 are on.

각 상과 전압 벡터 V0~V7과의 관계는 도 7에 나타내는 바와 같이 되어 있다. 도 7에서 전압 벡터 V1~V6는 π/3[rad]마다의 위상차를 가지고, 크기가 직류 전원(15)의 전압 Vdc와 동등한 벡터이다. 전압 벡터 V0, V7은 크기가 0인 벡터로서, 제로 전압 벡터로 불린다. 전압 벡터 V1의 위상은 u상과 일치하고, 전압 벡터 V3의 위상은 v상과 일치하고, 전압 벡터 V5의 위상은 w상과 일치하고 있다. The relationship between each phase and voltage vector V0-V7 is as showing in FIG. In Fig. 7, the voltage vectors V1 to V6 have a phase difference for each of [pi] / 3 [rad], and the magnitude is a vector equal to the voltage Vdc of the DC power supply 15. The voltage vectors V0 and V7 are vectors of magnitude 0 and are called zero voltage vectors. The phase of the voltage vector V1 coincides with the u phase, the phase of the voltage vector V3 coincides with the v phase, and the phase of the voltage vector V5 coincides with the w phase.

3상 전압형 인버터에서는, PWM 제어 주기 T의 동안에 출력하는 전압 벡터 V0~V7의 조합 종류와 출력 시간을 변경하는 것에 의해서, 평균적으로 임의의 크기, 위상의 전압이 출력 가능하다. 전압 벡터 제어부(11)는 이 전압 벡터 V0~V7의 조합 종류의 선택과 출력 시간의 결정을 실행한다. In the three-phase voltage inverter, voltages of arbitrary magnitude and phase can be output on average by changing the combination type and output time of the voltage vectors V0 to V7 to be output during the PWM control period T. The voltage vector control unit 11 selects the combination type of the voltage vectors V0 to V7 and determines the output time.

각 상의 전압 지령 Vu, Vv, Vw는 수학식 1에 의해 부여된다고 한다. It is assumed that voltage commands Vu, Vv, and Vw of each phase are given by the equation (1).

Figure 112005034962294-pct00001
Figure 112005034962294-pct00001

이 수학식 1에서의 위상 θ는 시간의 경과에 따라서 증가하지만, 짧은 PWM 제어 주기 T의 동안에는 일정하다고 생각할 수 있다. The phase θ in this equation (1) increases with time, but can be considered constant during the short PWM control period T.

전압 벡터 V0~V7의 조합 종류의 선택은 현재의 PWM 제어 주기 T에서의 위상 θ의 값에 따라서 도 8에 나타내는 바와 같이 실행된다. 위상 θ의 범위는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 0≤θ<π/3, π/3≤θ<2π/3, 2π/3≤θ<π, π≤θ<4π/3, 4π/3≤θ<5π/3, 5π/3≤θ<2π의 6개이다. 선택하는 전압 벡터의 수는 8개 의 중 4개이지만, 그 조합이 위상 θ의 범위마다 상이하다. 단, 제로 전압 벡터 V0, V7은 모든 조합에 포함되어 있다. Selection of the combination type of the voltage vectors V0 to V7 is performed as shown in Fig. 8 in accordance with the value of the phase θ in the current PWM control period T. As shown in Fig. 8, the ranges of phase θ are 0 ≦ θ <π / 3, π / 3≤θ <2π / 3, 2π / 3≤θ <π, π≤θ <4π / 3, 4π / 3 6 of ≤θ <5π / 3 and 5π / 3≤θ <2π. The number of voltage vectors to select is four out of eight, but the combination is different for each range of phase θ. However, the zero voltage vectors V0 and V7 are included in all combinations.

도 8에서, 현재의 PWM 제어 주기 T에서의 위상 θ가, 예를 들면 0≤θ<π/3의 범위에 있을 때, 선택되는 전압 벡터의 조합은 V1, V2, V0, V7이다. 이 선택된 전압 벡터 V1, V2, V0, V7을 출력하는 시간 t1, t2, t0, t7은 각각 수학식 2에 의해 부여된다. In Fig. 8, when the phase θ in the current PWM control period T is in the range of, for example, 0 ≦ θ <π / 3, the combination of voltage vectors selected is V1, V2, V0, V7. The times t1, t2, t0, t7 for outputting the selected voltage vectors V1, V2, V0, V7 are given by equation (2), respectively.

Figure 112005034962294-pct00002
Figure 112005034962294-pct00002

즉, 도 4에 나타내는 전압 벡터 제어부(11)의 출력 상태는, PWM 제어 주기 T에서의 위상 θ가 0≤θ<π/3의 범위에 있을 때의 출력 상태를 나타내고 있다. 이후, 이를 이용하여 설명한다. PWM 제어 주기 T에서의 위상 θ가 0≤θ<π/3 이외의 영역에서는, 선택된 전압 벡터를 출력하는 시간은, 수학식 2에서 θ 대신에 θ를 π/3으로 나눈 나머지를 사용함으로써 구해진다. That is, the output state of the voltage vector control part 11 shown in FIG. 4 has shown the output state when the phase (theta) in PWM control period T exists in the range of 0 <= (theta) <(pi) / 3. Hereinafter, it will be described using this. In the region where the phase θ in the PWM control period T is other than 0 ≦ θ <π / 3, the time for outputting the selected voltage vector is obtained by using the remainder obtained by dividing θ by π / 3 instead of θ in Equation (2). .

다음에, 도 9, 도 10을 참조하여 전압 벡터 조정부(12)의 동작에 대해서 설명한다. 또한, 도 9는 도 4에 나타내는 전압 벡터 조정부의 동작을 설명하는 흐름도이다. 도 10은 전압 벡터를 조정한 경우에서의 자속 벡터의 궤적을 설명하는 도면이다. Next, the operation of the voltage vector adjusting unit 12 will be described with reference to FIGS. 9 and 10. 9 is a flowchart for explaining the operation of the voltage vector adjusting unit shown in FIG. 10 is a diagram for explaining the trajectory of the magnetic flux vector in the case where the voltage vector is adjusted.

도 9에서, 상기한 바와 같이 위상 θ가 0≤θ<π/3의 범위에 있다고 하면, 전압 벡터 조정부(12)는 전압 벡터 제어부(11)가 출력하는 전압 벡터의 출력 시간 t1, t2, t0, t7을 판독하고(단계 ST10), 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0+t7이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz보다도 긴지 여부를 판정한다(단계 ST11). In FIG. 9, if the phase θ is in the range of 0 ≦ θ <π / 3 as described above, the voltage vector adjusting unit 12 outputs the output time t1, t2, t0 of the voltage vector output from the voltage vector control unit 11. t7 is read (step ST10), and it is determined whether the total t0 + t7 of the output time of the zero voltage vector is longer than the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST11).

그 결과, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0+t7이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz보다도 긴 경우에는(단계 ST11: 예), 판독한 출력 시간 t1, t2, t0, t7을 그대로 조정한 출력 시간 t1', t2', t0', t7'로 한다(단계 ST12). As a result, when the total t0 + t7 of the output time of the zero voltage vector is longer than the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST11: YES), the output time of adjusting the read output time t1, t2, t0, t7 as it is. t1 ', t2', t0 ', t7' (step ST12).

한편, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0+t7이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz보다도 짧은 경우는(단계 ST11: 아니오), t0'+t7'=Tz로 되도록 전압 벡터의 출력 시간을 조정한다. 이 때, 조정한 전압 벡터의 출력 시간 t1', t2', t0', t7'은 수학식 3~수학식 6에 의해서 구하여, 전압 벡터 V1, V2의 출력 시간의 상대비를 변경하지 않도록 한다(단계 ST13). On the other hand, when the total t0 + t7 of the output time of the zero voltage vector is shorter than the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST11: NO), the output time of the voltage vector is adjusted so that t0 '+ t7' = Tz. At this time, the output time t1 ', t2', t0 ', t7' of the adjusted voltage vector is obtained by the following equations (3) to (6) so as not to change the relative ratio of the output time of the voltage vectors V1 and V2 ( Step ST13).

Figure 112005034962294-pct00003
Figure 112005034962294-pct00003

Figure 112005034962294-pct00004
Figure 112005034962294-pct00004

Figure 112005034962294-pct00005
Figure 112005034962294-pct00005

Figure 112005034962294-pct00006
Figure 112005034962294-pct00006

그리고, 단계 ST12 또는 단계 ST13에서 조정한 전압 벡터 V0, V1, V2, V7의 출력 시간 t0', t1', t2', t7'를 점호 펄스 발생부(13)에 출력한다(단계 ST14). 또한, 전압 벡터 제어부(11)가 선택한 전압 벡터 V0, V1, V2, V7은 그대로 사용하여 점호 펄스 발생부(13)에 출력한다. Then, the output time t0 ', t1', t2 ', t7' of the voltage vectors V0, V1, V2, and V7 adjusted in step ST12 or step ST13 are output to the firing pulse generator 13 (step ST14). The voltage vectors V0, V1, V2, and V7 selected by the voltage vector control unit 11 are used as they are and output to the firing pulse generator 13.

이상과 같이, 전압 벡터를 조정한 경우에는, 전압을 적분해서 얻어지는 자속의 벡터 궤적을 그리면 도 10이 얻어진다. 도 10(a)에서는, 전압 벡터의 조정전에 있어서의 PWM 제어 주기 1주기분의 자속 벡터의 궤적 A가 표시되어 있다. 도 10(b)에서는, 전압 벡터의 조정후에 있어서의 자속 벡터의 궤적 A'가 표시되어 있다. 이전 번의 자속 벡터의 궤적 A가 최소 제로 전압 벡터 출력 시간을 확보한 결과, 궤적 A'로 되어 궤적이 짧게 되어 있다. 도 10의 (a)와 (b)를 겹쳐서 그린 것이 도 10(c)이다. As described above, when the voltage vector is adjusted, FIG. 10 is obtained by drawing the vector trajectory of the magnetic flux obtained by integrating the voltage. In Fig. 10A, the trajectory A of the magnetic flux vector for one cycle of the PWM control cycle before the adjustment of the voltage vector is displayed. In Fig. 10B, the trace A 'of the magnetic flux vector after the adjustment of the voltage vector is displayed. As the trajectory A of the previous magnetic flux vector secures the minimum zero voltage vector output time, the trajectory A 'becomes a trajectory A' and the trajectory is shortened. It is FIG. 10 (c) which overlapped and painted FIG. 10 (a) and (b).

도 10(a), (b)에서, 자속 벡터 Φ0, Φ7은 각각 제로 전압 벡터 V0, V7에 대응하는 자속 벡터이다. 제로 전압 벡터 V0, V7은 크기가 없기 때문에, 자속 벡터 Φ0, Φ7은 시간이 경과하더라도 한 점에 멈춰 있다. 자속 벡터 Φ1은 전압 벡터 V1에 대응하는 자속 벡터이다. 자속 벡터 Φ1의 크기는 전압 벡터 V1의 크기와 출력 시간과의 곱으로 이루어진다. 자속 벡터 Φ2는 전압 벡터 V2에 대응하는 자속 벡터이다. 자속 벡터 Φ2의 크기는 전압 벡터 V2의 크기와 출력 시간과의 곱으로 이루어진다. 자속 벡터 Φ1, Φ2는 전압 벡터 V1, V2와 마찬가지로, π/3[rad]의 위상차를 가진다. 10 (a) and 10 (b), the magnetic flux vectors φ0 and Φ7 are magnetic flux vectors corresponding to zero voltage vectors V0 and V7, respectively. Since the zero voltage vectors V0 and V7 have no magnitude, the magnetic flux vectors Φ0 and Φ7 stop at a point even if time passes. The magnetic flux vector φ1 is a magnetic flux vector corresponding to the voltage vector V1. The magnitude of the magnetic flux vector Φ1 is the product of the magnitude of the voltage vector V1 and the output time. The magnetic flux vector Φ2 is a magnetic flux vector corresponding to the voltage vector V2. The magnitude of the magnetic flux vector Φ 2 is the product of the magnitude of the voltage vector V 2 and the output time. The magnetic flux vectors? 1 and? 2 have a phase difference of? / 3 [rad] similarly to the voltage vectors V1 and V2.

전압 벡터를 V0→V1→V2→V7의 순으로 출력한 경우, 자속 벡터의 궤적 A, A' 는 Φ0→Φ1→Φ2→Φ7의 순으로 된다. 부하가 유도 모터인 경우, 자속 벡터는 고정자 자속에 상당하기 때문에, 전압 벡터 조정부(12)에서 전압 벡터를 조정하기 전의 자속 벡터의 궤적 A는 원호를 따라서 매끄럽게 추이하도록 전압 벡터의 종류와 출력 시간이 선택되어 있으며, 전압 벡터 조정부(12)에서 전압 벡터를 조정한 후도 자속 벡터의 궤적 A'가 원호를 따라서 매끄럽게 추이하는 것이 요구된다. When the voltage vector is output in the order of V0? V1? V2? V7, the traces A and A 'of the flux vector are in the order of? 0?? 1?? 2?? 7. When the load is an induction motor, since the magnetic flux vector corresponds to the stator magnetic flux, the trajectory A of the magnetic flux vector before the voltage vector adjustment unit 12 adjusts the voltage vector has a kind of voltage vector and an output time so that it smoothly follows the arc. It is selected, and even after adjusting the voltage vector in the voltage vector adjusting unit 12, it is required that the trace A 'of the magnetic flux vector smoothly follows the arc.

즉, 전압 벡터 V1, V2의 출력 시간의 상대비를 변경하지 않도록 제로 전압 벡터 V0, V7의 출력 시간을 늘린 경우, 조정전의 자속 벡터의 궤적 A(도 10(a))는 조정후는 궤적 A'(도 10(b))로 변하지만, 도 10(c)에 나타낸 바와 같이, 궤적 A'의 PWM 제어 주기 T에서의 시점과 종점을 연결한 삼각형은 궤적 A의 시점과 종점을 연결한 삼각형과 서로 유사하다. 따라서, 주기 T가 충분히 짧고 원호가 직선으로 볼 수 있는 상태에서는, 궤적 A'의 종점도 궤적 A와 마찬가지로 원호 위에 존재하게 된다. 이 때문에, 전압 벡터 V1, V2의 출력 시간의 상대비를 변경하지 않도록 전압 벡터의 조정을 실행하면, 조정후의 자속 벡터의 궤적 A'도 원호를 따라서 매끄럽게 추이시킬 수 있다. That is, when the output time of the zero voltage vectors V0 and V7 is increased so as not to change the relative ratios of the output times of the voltage vectors V1 and V2, the trace A (Fig. 10 (a)) of the flux vector before the adjustment is the trace A 'after the adjustment. 10 (b), but as shown in FIG. 10 (c), the triangle connecting the start point and the end point in the PWM control period T of the trajectory A 'is a triangle connecting the start point and the end point of the trajectory A'. Similar to each other. Therefore, in a state where the period T is sufficiently short and the arc can be seen in a straight line, the end point of the trajectory A 'also exists on the arc similarly to the trajectory A. For this reason, if the voltage vector is adjusted so as not to change the relative ratios of the output times of the voltage vectors V1 and V2, the trajectory A 'of the adjusted magnetic flux vector can also be smoothly shifted along the arc.

다음에, 도 6과 도 11을 참조하여 점호 펄스 발생부(13)의 동작에 대해서 설명한다. 또한, 도 11은 도 4에 나타내는 점호 펄스 발생부의 동작을 설명하는 타임 챠트이다. 점호 펄스 발생부(13)는 전압 벡터 조정부(12)의 출력인 전압 벡터 V1, V2, V0, V7과, 조정된 전압 벡터의 출력 시간 t1', t2', t0', t7'으로부터, 각 IGBT 소자의 온, 오프 신호 PQ1~PQ6를 생성한다. 즉, 전압 벡터와 온(ON)하는 IGBT 소자와의 관계는 도 6에 도시되어 있다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 타이 머 등으로 전압 벡터 V1, V2, V0, V7의 출력 시간 t1', t2', t0', t7'를 설정함으로써, IGBT 소자 Q1~Q6의 온, 오프 신호 PQ1~PQ6를 생성할 수 있다. Next, the operation of the firing pulse generator 13 will be described with reference to FIGS. 6 and 11. 11 is a time chart for explaining the operation of the firing pulse generator shown in FIG. 4. The firing pulse generator 13 is configured for each IGBT from the voltage vectors V1, V2, V0, V7, which are outputs of the voltage vector adjuster 12, and the output time t1 ', t2', t0 ', t7' of the adjusted voltage vector. Generates on and off signals PQ1 to PQ6 of the device. That is, the relationship between the voltage vector and the IGBT device that is turned ON is shown in FIG. As shown in Fig. 11, the output time t1 ', t2', t0 ', t7' of the voltage vectors V1, V2, V0, and V7 is set by a timer or the like, so that the on and off signals PQ1 of the IGBT elements Q1 to Q6 are set. Can produce ~ PQ6.

다음에, 도 12~도 13을 참조하여, 제로 전압 벡터의 출력 시간을 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz 이상으로 유지하는 것에 의한 서지 전압 억제 효과에 대해서 설명한다. 또한, 도 12는 전압 벡터의 추이와 선간 전압과의 관계를 설명하는 도면이다. 도 13은 펄스 극성, 제로 전압 벡터 출력 시간, 제로 전압 이외의 벡터 출력 시간에 착안해서 추출한 선간 전압 패턴을 나타내는 도면이다. Next, with reference to FIGS. 12-13, the surge voltage suppression effect by maintaining the output time of a zero voltage vector more than minimum zero voltage vector output time Tz is demonstrated. 12 is a diagram for explaining the relationship between the transition of the voltage vector and the line voltage. It is a figure which shows the line voltage pattern extracted by paying attention to pulse polarity, zero voltage vector output time, and vector output time other than zero voltage.

여기서, PWM 제어 주기 T의 2주기에서의 전압 벡터의 추이를 고려한다. 벡터의 대칭성 때문에, 위상 θ가 0≤θ<π/3의 범위만을 생각하면, 전압 벡터의 추이는 다음의 (1), (2)에 나타내는 2종류에 의해서 대표된다. Here, the transition of the voltage vector in two cycles of the PWM control period T is considered. Because of the symmetry of the vector, when the phase θ is considered only in the range of 0 ≦ θ <π / 3, the transition of the voltage vector is represented by two kinds shown in the following (1) and (2).

(1) V0→V1→V2→V7→V2→V1→V0(1) V0 → V1 → V2 → V7 → V2 → V1 → V0

(2) V7→V2→V1→V0→V1→V2→V7 (2) V7 → V2 → V1 → V0 → V1 → V2 → V7

그리고, 위상 θ가 0≤θ<π/3의 범위로부터 π/3≤θ<2π/3의 범위로 이동할 때에는, 상기의 (1), (2)와는 다른 이하의 (3), (4)에 나타내는 2종류에 의해서 대표되는 전압 벡터의 추이가 발생한다. And when phase (theta) moves to the range of (pi) / 3 <(theta) <2 (pi) / 3 from the range of 0 <(theta) <(pi) / 3, the following (3) and (4) different from said (1) and (2) The transition of the voltage vector represented by the two types shown in FIG.

(3) V0→V1→V2→V7→V2→V3→V0(3) V0 → V1 → V2 → V7 → V2 → V3 → V0

(4) V7→V2→V1→V0→V3→V2→V7(4) V7 → V2 → V1 → V0 → V3 → V2 → V7

도 12는 이상의 (1)~(4)에 나타내는 4종류의 전압 벡터의 추이를 선간 전압 파형과 함께 나타낸 것이다. 도 12로부터, 선간 전압의 펄스는 제로 전압 벡터를 사이에 두고서 동일한 극성으로 변화되는 경우와, 제로 전압 벡터를 사이에 두고서 상이한 극성으로 변화되는 경우가 있는 것을 이해할 수 있다. 도 13은, 이 도 12로부터, 펄스의 극성과 제로 전압 벡터의 출력 시간과 제로 전압 벡터 이외의 전압 벡터의 출력 시간에 착안해서 추출되는 선간 전압의 패턴을 나타내고 있다. 도 13에서는, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 장단과 제로 전압 벡터 이외의 전압 벡터의 출력 시간의 장단과의 조합에 대하여, 제로 전압 벡터를 사이에 두고서 동일한 극성으로 변화되는 선간 전압 패턴1과, 제로 전압 벡터를 사이에 두고서 상이한 극성으로 변화되는 선간 전압 패턴2가 표시되어 있다. 도 12에 나타낸 모든 선간 전압 변화는 도 13에 나타내는 8종류로 분류된다. FIG. 12 shows the transition of the four types of voltage vectors shown in the above (1) to (4) together with the line voltage waveform. 12, it can be understood that the pulses of the line voltage change to the same polarity with the zero voltage vector interposed therebetween, and to the different polarities with the zero voltage vector interposed therebetween. FIG. 13 shows the pattern of the line voltage extracted by focusing on the polarity of the pulse, the output time of the zero voltage vector, and the output time of voltage vectors other than the zero voltage vector. In Fig. 13, the line voltage pattern 1 and the line voltage varying in the same polarity with the zero voltage vector interposed between the long and short ends of the output time of the zero voltage vector and the output time of the voltage vectors other than the zero voltage vector. Line voltage pattern 2 that is changed to different polarities with a voltage vector in between is shown. All the line voltage changes shown in FIG. 12 are classified into eight types shown in FIG.

그리고, 도 14는 도 13에 나타내는 선간 전압 변화 각각의 경우에서 발생하는 서지 전압의 크기를 나타내고 있다. 도 14로부터 명백한 바와 같이, 제로 전압 벡터 출력 시간이 긴 경우의 (a-3), (a-4), (b-3), (b-4)에 관해서는, 직류 모선 전압 Vdc의 2배를 초과하는 서지 전압은 발생하지 않는다. 이에 반하여, 제로 전압 벡터 출력 시간이 짧은 경우의 (a-1), (a-2), (b-1), (b-2)에 관해서는, 직류 모선 전압 Vdc의 2배를 초과하는 서지 전압이 발생하고 있다. 따라서, 제로 전압 벡터의 출력 시간을 적절히 선택하면, 직류 모선 전압 Vdc의 2배를 초과하는 서지 전압의 발생을 억제할 수 있는 것을 알 수 있다. 14 shows the magnitude of the surge voltage generated in each case of the line voltage change shown in FIG. As is apparent from Fig. 14, for (a-3), (a-4), (b-3) and (b-4) when the zero voltage vector output time is long, twice the DC bus voltage Vdc. Surge voltages in excess of do not occur. On the other hand, for (a-1), (a-2), (b-1), and (b-2) when the zero voltage vector output time is short, the surge exceeds twice the DC bus voltage Vdc. Voltage is occurring. Therefore, it can be seen that, when the output time of the zero voltage vector is appropriately selected, generation of a surge voltage exceeding twice the DC bus voltage Vdc can be suppressed.

상술한 바와 같이, 이 실시예 1에서는, 2개의 제로 전압 벡터 출력 시간의 합계가 최소 제로 전압 벡터 출력 시간보다도 짧은 경우는, 제로 전압 벡터 이외의 2개의 전압 벡터의 출력 시간의 상대 비율을 변화시키지 않고서, 2개의 제로 전압 벡터 출력 시간의 합계가 최소 제로 전압 벡터 출력 시간과 동등하게 되도록 4개의 전압 벡터 출력 시간을 조정하도록 하고 있다. As described above, in the first embodiment, when the sum of the two zero voltage vector output time is shorter than the minimum zero voltage vector output time, the relative ratio of the output time of two voltage vectors other than the zero voltage vector is not changed. Instead, the four voltage vector output times are adjusted so that the sum of the two zero voltage vector output times is equal to the minimum zero voltage vector output time.

따라서, 본 실시예 1에 의하면, 항상 일정값 이상의 제로 전압 벡터 출력 시간을 얻을 수 있기 때문에, IGBT 소자의 스위칭에 따른 공진 현상을 제로 전압 벡터 출력중에 감쇠시킬 수 있어, 직류 모선 전압 Vdc의 2배를 초과하는 서지 전압을 유효하게 억제할 수 있다. Therefore, according to the first embodiment, since zero voltage vector output time is always obtained by a predetermined value or more, the resonance phenomenon due to switching of the IGBT element can be attenuated during the zero voltage vector output, which is twice the DC bus voltage Vdc. Surge voltages exceeding can be effectively suppressed.

또한, 전압 벡터 출력 시간의 조정은 3상 전압 지령에 근거하여 생성한 3상 공통의 파라미터인 전압 벡터의 출력 시간을 대상으로 하기 때문에, 1회의 조정으로 모든 상에 걸쳐서 서지 전압의 억제 효과를 얻을 수 있다. 또한, 전압 벡터 조정의 고안에 의해, 서지 전압 억제에 따른 자속 벡터 궤적의 변동도 최소한으로 억제하는 것이 가능해진다. In addition, since the adjustment of the voltage vector output time is based on the output time of the voltage vector, which is a common parameter of three phases generated based on the three-phase voltage command, the adjustment of the voltage vector output time provides a suppression effect of the surge voltage across all phases. Can be. Further, by devising the voltage vector adjustment, it is possible to minimize the fluctuation of the magnetic flux vector trajectory due to the suppression of the surge voltage.

(실시예 2)(Example 2)

도 15는 본 발명의 실시예 2인 전력 변환기의 제어 장치가 구비하는 전압 벡터 조정부의 동작을 설명하는 흐름도이다. 본 실시예 2에 따른 전력 변환기의 제어 장치에서는, 실시예 1(도 4)에 나타낸 구성에 있어서, 전압 벡터 조정부(12)에 약간의 기능 추가가 행해져 있다. 즉, 본 실시예 2에 따른 전압 벡터 조정부(12)는, 전압 벡터 제어부(11)가 출력하는 전압 벡터의 출력 시간을 도 15에 나타내는 순서에 따라서 조정하고, 일정값 이상의 제로 전압 벡터 출력 시간을 확보하는 경우와 제로로 하는 경우의 양쪽의 조정 동작을 실행하도록 되어 있다. 이하, 도 15를 참조하여 본 실시예 2에 따른 전압 벡터 조정부(12)의 동작에 대해서 설명한다. 또한, 도 15에서는, 도 9에 나타낸 처리 순서와 동일하게 되는 처리 순서에는 동일한 부호가 부여되어 있다. 여기서는, 본 실시예 2에 관한 부분을 중심으로 설명한다. 15 is a flowchart for explaining the operation of the voltage vector adjusting unit included in the control device of the power converter according to the second embodiment of the present invention. In the control device of the power converter according to the second embodiment, in the configuration shown in the first embodiment (FIG. 4), some functions are added to the voltage vector adjusting unit 12. As shown in FIG. That is, the voltage vector adjusting unit 12 according to the second embodiment adjusts the output time of the voltage vector output by the voltage vector control unit 11 in the order shown in FIG. 15, and adjusts the zero voltage vector output time of a predetermined value or more. Both adjustment operations for securing and zeroing are performed. Hereinafter, an operation of the voltage vector adjusting unit 12 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. 15. In addition, in FIG. 15, the same code | symbol is attached | subjected to the process sequence which becomes the same as the process sequence shown in FIG. Here, a description will be given focusing on a part relating to the second embodiment.

도 15에서, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0+t7이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz보다도 짧은 경우에는(단계 ST11: 아니오), 본 실시예 2에서는, 또한, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0+t7이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz의 1/2보다도 긴지 여부를 판정한다(단계 ST20). 15, when the sum t0 + t7 of the output time of the zero voltage vector is shorter than the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST11: NO), in the second embodiment, the sum of the output time of the zero voltage vector is further reduced. It is determined whether t0 + t7 is longer than 1/2 of the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST20).

그리고, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0+t7이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz의 1/2보다도 긴 경우는(단계 ST20: 예), 실시예 1과 마찬가지로, 단계 ST13의 처리를 실행하지만, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0+t7이 최소 제로 전압 벡터 시간 Tz의 1/2보다도 짧은 경우에는(단계 ST20: 아니오), t0'=t7'=0으로 되도록 전압 벡터의 출력 시간을 조정한다(단계 ST21). 이 때도, 수학식 3에 따라서 전압 벡터 V1, V2의 출력 시간의 상대비를 변경하지 않도록 조정한다. When the total t0 + t7 of the output time of the zero voltage vector is longer than 1/2 of the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST20: YES), similarly to the first embodiment, the process of step ST13 is executed. If the sum t0 + t7 of the output time of the zero voltage vector is shorter than 1/2 of the minimum zero voltage vector time Tz (step ST20: NO), the output time of the voltage vector is adjusted so that t0 '= t7' = 0. (Step ST21). Also in this case, the adjustment is performed so as not to change the relative ratio of the output time of the voltage vectors V1 and V2 according to the equation (3).

그 결과, 단계 ST14에서는, 단계 ST12, 단계 ST13, 단계 ST21 중 어느 하나에서 조정한 전압 벡터 V0, V1, V2, V7의 출력 시간 t0', t1', t2', t7'를 점호 펄스 발생부(13)에 출력하게 된다. 또한, 전압 벡터 제어부(11)가 선택한 전압 벡터 V0, V1, V2, V7은, 실시예 1과 마찬가지로, 그대로 사용하여 점호 펄스 발생부(13)에 출력한다. As a result, in step ST14, the output time t0 ', t1', t2 ', t7' of the voltage vectors V0, V1, V2, and V7 adjusted in any one of step ST12, step ST13, and step ST21 is converted into a firing pulse generator ( 13). In addition, the voltage vectors V0, V1, V2, and V7 selected by the voltage vector control unit 11 are used in the same manner as in the first embodiment and output to the firing pulse generator 13.

이상과 같이, 실시예 2에 의하면, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0+t7 이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz보다도 짧은 경우에는, t0+t7=Tz/2를 경계로, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계값을 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz로 설정하거나, 또는 제로로 하도록 하고 있다. 따라서, 실시예 2에서는, 반올림의 개념을 적용할 수 있어, 전압 벡터를 조정하더라도 제로 전압 벡터 출력 시간의 평균적인 오차를 작게 할 수 있다. As described above, according to the second embodiment, when the total t0 + t7 of the output time of the zero voltage vector is shorter than the minimum zero voltage vector output time Tz, the output of the zero voltage vector is bounded by t0 + t7 = Tz / 2. The total value of the time is set to the minimum zero voltage vector output time Tz or zero. Therefore, in the second embodiment, the concept of rounding can be applied, so that the average error of zero voltage vector output time can be reduced even when the voltage vector is adjusted.

다음에, 실시예 1에 사용한 도 13과 도 14를 참조하여, 제로 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 하는 것에 의한 서지 전압 억제 효과에 대해서 설명한다. 도 13과 도 14에서의 (a-1), (a-2)에서는, 짧은 제로 전압 벡터를 출력하는 것 자체가 직류 모선 전압 Vdc의 2배를 초과하는 서지 전압의 원인으로 되고 있다. 도 14의 (a-1), (a-2)에서, 제로 전압 벡터가 없어진 경우, (a-1), (a-2)는 각각 짧은 1펄스와 긴 1펄스로 되고, (a-3), (a-4)의 반주기에서의 파형과 등가이다. Next, with reference to FIGS. 13 and 14 used in Example 1, the surge voltage suppression effect by setting the output time of the zero voltage vector to zero will be described. In FIGS. 13 and 14 (a-1) and (a-2), outputting a short zero voltage vector itself causes a surge voltage exceeding twice the DC bus voltage Vdc. 14 (a-1) and (a-2), when the zero voltage vector disappears, (a-1) and (a-2) become one short pulse and one long pulse, respectively, (a-3 is equivalent to the waveform in the half period of

따라서, 적용 가능한 경우는 한정되지만, 제로 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 함으로써, 직류 모선 전압 Vdc의 2배를 초과하는 서지 전압의 발생을 억제할 수 있는 것을 알 수 있다. Therefore, although applicable, it is limited, but it turns out that the output time of a zero voltage vector is zero, and generation | occurrence | production of the surge voltage exceeding 2 times of DC bus voltage Vdc can be suppressed.

이상과 같이, 본 실시예 2에 의하면, 일정값 이상의 제로 전압 벡터 출력 시간을 마련하던지, 제로 전압 벡터 출력 시간을 제로로 하던지를 반올림의 사고 방식으로 선택하는 것에 의해, 직류 모선 전압 Vdc의 2배를 초과하는 서지 전압을 억제할 수 있다. 또한, 전압 벡터 출력 시간의 조정은, 3상 전압 지령에 근거하여 생성한 3상 공통의 파라미터인 전압 벡터의 출력 시간을 대상으로 하기 때문에, 1회의 조정으로 모든 상에 걸쳐서 서지 전압의 억제 효과를 얻을 수 있다. 또한, 전압 벡터 조정의 고안에 의해서, 서지 전압 억제에 따른 자속 벡터 궤적의 변동도 최소한으로 억제하는 것이 가능해진다. As described above, according to the second embodiment, twice the DC bus voltage Vdc by selecting the zero voltage vector output time of a predetermined value or zero or zero voltage vector output time in a rounded manner. Surge voltage exceeding can be suppressed. In addition, since the adjustment of the voltage vector output time is based on the output time of the voltage vector, which is a common parameter of three phases generated based on the three-phase voltage command, the adjustment of the voltage vector output time is suppressed in all phases. You can get it. Further, by devising the voltage vector adjustment, it is possible to minimize the fluctuation of the magnetic flux vector trajectory due to suppression of the surge voltage.

또한, 이상의 설명에서는, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0+t7을 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz로 할지, 제로로 할지의 경계를 Tz/2로 했지만, 경계는 특별히 Tz/2에 한정되는 것은 아니고, 0~Tz의 범위에서 자유롭게 설정할 수 있는 것은 말할 필요도 없다. 또한, 본 실시예 2에서의 설명으로부터, 실시예 1에서는, 경계를 제로에 두고서 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계값을 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz으로 올림한 예로 생각할 수 있다. 반대로, 경계를 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz에 두고서 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계값을 제로로 내림하는 것도 가능하다. In the above description, the boundary between whether the total t0 + t7 of the zero voltage vector output time is the minimum zero voltage vector output time Tz or zero is Tz / 2, but the boundary is not particularly limited to Tz / 2. It goes without saying that it can be set freely in the range of 0 to Tz. In addition, from the description in the second embodiment, in the first embodiment, it is conceivable that the sum of the output time of the zero voltage vector is rounded up to the minimum zero voltage vector output time Tz with the boundary at zero. Conversely, it is also possible to round down the total value of the output time of the zero voltage vector to zero with the boundary at the minimum zero voltage vector output time Tz.

(실시예 3)(Example 3)

도 16은 본 발명의 실시예 3인 전력 변환기의 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 본 실시예 3에서는, 구성요소는 실시예 1과 마찬가지이지만, PWM 제어 주기의 예를 들면 2제어 주기를 1단위로서 제어하는 경우의 구성예가 표시되어 있다. 또한, 각 주기에서의 제어 위상 θ의 사고 방식은 실시예 1과 마찬가지이고, 여기서는 0≤θ<π/3의 범위를 생각한다. Fig. 16 is a block diagram showing the configuration of a control device of a power converter according to the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the components are the same as those in the first embodiment, but a configuration example in the case of controlling two control cycles, for example, of one PWM control cycle as one unit is shown. Incidentally, the way of thinking of the control phase θ in each period is the same as that of the first embodiment, and the range of 0 ≦ θ <π / 3 is considered here.

도 16에서, 전압 벡터 제어부(21)는 실시예 1에서 설명한 방법으로, 전력 변환기의 각 상의 전압 지령값 Vu, Vv, Vw로부터 전력 변환기가 PWM 제어의 2제어 주기에서 출력하는 전압 벡터를 선택하고(도시예에서는 (V0_1, V1_1, V2_1, V7_1)(V0_2, V1_2, V2_2, V7_2)), 그 출력 시간(t0_1, t1_1, t2_1, t7_1)(t0_2, t1_2, t2_2, t7_2)을 계산한다. In Fig. 16, the voltage vector control unit 21 selects the voltage vector outputted by the power converter in two control cycles of PWM control from the voltage command values Vu, Vv, and Vw of each phase of the power converter by the method described in the first embodiment. (In the example shown, (V0_1, V1_1, V2_1, V7_1) (V0_2, V1_2, V2_2, V7_2)) and its output time t0_1, t1_1, t2_1, t7_1 (t0_2, t1_2, t2_2, t7_2) are calculated.

전압 벡터 조정부(22)는 후술의 방법(도 17)으로, 전압 벡터 제어부(21)로부터 입력하는 전압 벡터(도시예에서는 (V0_1, V1_1, V2_1, V7_1)(V0_2, V1_2, V2_2, V7_2))를 그대로 출력하고, 또한, 그 전압 벡터의 출력 시간(t0_1, t1_1, t2_1, t7_1)(t0_2, t1_2, t2_2, t7_2)을 제로 전압 벡터 출력 시간이 일정값 이상으로 되도록 조정하여 출력한다(t0_1', t1_1', t2_1', t7_1')(t0_2', t1_2', t2_2', t7_2'). The voltage vector adjusting unit 22 uses the method described later (FIG. 17) to input the voltage vector input from the voltage vector control unit 21 ((V0_1, V1_1, V2_1, V7_1) (V0_2, V1_2, V2_2, V7_2 in the illustrated example)). Is output as it is, and the output time t0_1, t1_1, t2_1, t7_1 (t0_2, t1_2, t2_2, t7_2) of the voltage vector is adjusted and output so that the zero voltage vector output time is equal to or greater than a predetermined value (t0_1 ' , t1_1 ', t2_1', t7_1 ') (t0_2', t1_2 ', t2_2', t7_2 ').

점호 펄스 발생부(23)는 실시예 1에서 설명한 방법으로, 전압 벡터 조정부(22)로부터 입력하는 전압 벡터와 전압 벡터 조정부(22)에서 조정된 전압 벡터의 출력 시간에 근거하여 전력 변환기를 구성하는 각 반도체 스위치 소자의 온, 오프 신호 「PQ1, PQ2, PQ3, PQ4, PQ5, PQ6, PQ7」을 생성한다. The firing pulse generator 23 uses the method described in Embodiment 1 to configure the power converter based on the voltage vector input from the voltage vector adjuster 22 and the output time of the voltage vector adjusted by the voltage vector adjuster 22. The on and off signals "PQ1, PQ2, PQ3, PQ4, PQ5, PQ6 and PQ7" of each semiconductor switch element are generated.

전압 벡터 제어부(21), 점호 펄스 발생부(23)는 각각 실시예 1(도 4)에서의 전압 벡터 제어부(11), 점호 펄스 발생부(13)를 PWM 제어 주기의 2주기분으로 확장했을 뿐이기 때문에, 상세한 설명은 생략한다. 여기서는, 이하, 도 17을 참조하여, 전압 벡터 조정부(22)의 동작에 대해서 설명한다. 또한, 도 17은 도 16에 나타내는 전압 벡터 조정부(22)의 동작을 설명하는 흐름도이다. The voltage vector control unit 21 and the firing pulse generator 23 extend the voltage vector control unit 11 and the firing pulse generator 13 in the first embodiment (FIG. 4) to two cycles of the PWM control cycle. Since only a detailed description is omitted. Here, with reference to FIG. 17, operation | movement of the voltage vector adjustment part 22 is demonstrated. 17 is a flowchart for explaining the operation of the voltage vector adjusting unit 22 shown in FIG.

도 17에서, 제어 위상 θ가 0≤θ<π/3의 범위에 있다고 하면, 전압 벡터 조정부(22)는 전압 벡터 제어부(21)가 출력하는 전압 벡터의 출력 시간(t0_1, t1_1, t2_1, t7_1)(t0_2, t1_2, t2_2, t7_2)을 판독하고(단계 ST31), 각 주기에서의 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계(t0_1+t7_1)(t0_2+t7_2)의 한쪽 또는 양쪽이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz보다도 긴지 여부를 판정한다(단계 ST32). In FIG. 17, if the control phase θ is in the range of 0 ≦ θ <π / 3, the voltage vector adjusting unit 22 outputs the time t0_1, t1_1, t2_1, t7_1 of the voltage vector output from the voltage vector control unit 21. (t0_2, t1_2, t2_2, t7_2) is read (step ST31), and one or both of the sum (t0_1 + t7_1) (t0_2 + t7_2) of the output time of the zero voltage vector in each period is the minimum zero voltage vector output. It is determined whether it is longer than the time Tz (step ST32).

그 결과, 각 주기에서의 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계(t0_1+t7_1)(t0_2+t7_2)가 모두 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz보다도 긴 경우에는(단계 ST32: 예), 판독한 출력 시간 t1_1, t2_1, t0_1, t7_1, t1_2, t2_2, t0_2, t7_2를 그대로 조정한 출력 시간 t1_1', t2_1', t0_1', t7_1', t1_2', t2_2', t0_2', t7_2'로 한다(단계 ST33). As a result, when the sum of the output times t0_1 + t7_1 (t0_2 + t7_2) of the zero voltage vector in each period is longer than the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST32: YES), the read output time t1_1 The output time t1_1 ', t2_1', t0_1 ', t7_1', t1_2 ', t2_2', t0_2 ', t7_2' which adjusted t2_1, t0_1, t7_1, t1_2, t2_2, t0_2, and t7_2 as it is (step ST33).

한편, 각 주기에서의 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계(t0_1+t7_1)(t0_2+t7_2)의 한쪽 또는 양쪽이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz보다도 짧은 경우에는(단계 ST32: 아니오), 2주기에 걸친 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계(t0_1+t7_1+t0_2+t7_2)가 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz보다도 긴지 여부를 판정한다(단계 ST34). On the other hand, when one or both of the sum (t0_1 + t7_1) (t0_2 + t7_2) of the output time of the zero voltage vector in each period is shorter than the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST32: NO) It is determined whether the sum (t0_1 + t7_1 + t0_2 + t7_2) of the output time of the over zero voltage vector is longer than the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST34).

그 결과, 2주기에 걸친 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계(t0_1+t7_1+t0_2+t7_2)가 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz보다도 긴 경우에는(단계 ST34: 예), 단계 ST35에서, 2주기의 중간에 존재하는 제로 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 하고(t7_1'=t7_2'=0), 그 만큼을 2주기의 양단에 존재하는 제로 전압 벡터의 출력 시간에 분배한다(t0_1'=t0_2'=(t0_1+t7_1+t0_2+t7_2)/2). 또한, 제로 전압 벡터 이외의 비제로 전압 벡터의 출력 시간은, 그대로 조정한 비제로 전압 벡터의 출력 시간으로 한다(t1_1'=t1_1, t2_1'= t2_1, t1_2'=t1_2, t2_2'=t2_2). As a result, when the sum (t0_1 + t7_1 + t0_2 + t7_2) of the output time of the zero voltage vector over the two periods is longer than the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST34: YES), in step ST35, The output time of the zero voltage vector existing in the middle is zero (t7_1 '= t7_2' = 0), and the amount is divided by the output time of the zero voltage vector existing at both ends of the two cycles (t0_1 '= t0_2' = (t0_1 + t7_1 + t0_2 + t7_2) / 2). In addition, the output time of non-zero voltage vectors other than a zero voltage vector is made into the output time of the non-zero voltage vector adjusted as it is (t1_1 '= t1_1, t2_1' = t2_1, t1_2 '= t1_2, t2_2' = t2_2).

한편, 2주기에 걸친 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 (t0_1+t7_1+t0_2+t7_2)가 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz보다도 짧은 경우에는(단계 ST34: 아니오), 단계 ST36에서, 2주기의 중간에 존재하는 제로 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 하고(t7_1'=t7_2'=0), 2주기의 양단에 존재하는 제로 전압 벡터의 출력 시간 t0_1', t0_2'가 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz의 절반(t0_1'=t0_2'=Tz/2)으로 되도록 전압 벡터의 출력 시간을 조정한다. On the other hand, when the sum (t0_1 + t7_1 + t0_2 + t7_2) of the output time of the zero voltage vector over two cycles is shorter than the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST34: NO), in step ST36, the middle of the two cycles is performed. The output time of the zero voltage vector present at 0 is zero (t7_1 '= t7_2' = 0), and the output times t0_1 'and t0_2' of the zero voltage vector present at both ends of the two cycles are the minimum zero voltage vector output time Tz. Adjust the output time of the voltage vector to be half (t0_1 '= t0_2' = Tz / 2).

이 때, 수학식 3에 따라서 전압 벡터 V1_1, V2_1, V1_2, V2_2의 출력 시간의 상대비는 변경하지 않도록 조정한다. 즉, t1_1'=(T-Tz/2){t1_1/(t1_1+t2_1)}, t2_1'=(T-Tz/2){t2_1/(t1_1+t2_1)}, t1_2'=(T-Tz/2){t1_2/(t1_2+t2_2)}, t2_2'=(T-Tz/2){t2_2/(t1_2+t2_2)}로 조정한다. At this time, the relative ratios of the output times of the voltage vectors V1_1, V2_1, V1_2, and V2_2 are adjusted so as not to change according to the equation (3). That is, t1_1 '= (T-Tz / 2) {t1_1 / (t1_1 + t2_1)}, t2_1' = (T-Tz / 2) {t2_1 / (t1_1 + t2_1)}, t1_2 '= (T-Tz / 2) {t1_2 / (t1_2 + t2_2)} and t2_2 '= (T-Tz / 2) {t2_2 / (t1_2 + t2_2)}.

그리고, 단계 ST33, 단계 ST35, 단계 ST36 중 어느 하나에서 조정한 2주기분의 전압 벡터 V0_1, V1_1, V2_1, V7_1, V0_2, V1_2, V2_2, V7_2의 출력 시간 t0_1', t1_1', t2_1', t7_1', t0_2', t1_2', t2_2', t7_2'를 점호 펄스 발생부(23)에 출력한다(단계 ST37). 또한, 전압 벡터 제어부(21)가 선택한 2주기분의 전압 벡터 V0_1, V1_1, V2_1, V7_1, V0_2, V1_2, V2_2, V7_2는, 그대로 사용하여 점호 펄스 발생부(23)에 출력한다. Then, the output time t0_1 ', t1_1', t1_1 ', t2_1', t7_1 for the voltage vectors V0_1, V1_1, V2_1, V7_1, V0_2, V1_2, V2_2, and V7_2 for two cycles adjusted in any one of steps ST33, ST35, and ST36. ', t0_2', t1_2 ', t2_2' and t7_2 'are output to the firing pulse generator 23 (step ST37). In addition, the voltage vectors V0_1, V1_1, V2_1, V7_1, V0_2, V1_2, V2_2, and V7_2 for the two cycles selected by the voltage vector control unit 21 are used as they are and output to the firing pulse generator 23.

이상과 같이, 본 실시예 3에 의하면, PWM 제어 주기의 2주기를 1단위로서 전압 벡터를 조정하기 때문에, 각 주기의 종단에 존재하는 제로 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 함으로써, 나머지의 제로 전압 벡터의 출력 시간을 2배로 할 수 있다. 그 결과, PWM 제어 주기의 1주기에서 보면, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계가 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz의 1/2를 하회할 때까지는, 비제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계를 변경할 필요가 없기 때문에, 오차를 작게 할 수 있다. 이 방법에 의하면, 제로 전압 벡터의 출력 시간이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간의 일정값 이상으로 확보되어 있던지, 제로이던지 중 어느 하나이기 때문에, 직류 모선 전압 Vdc의 2배를 초과하는 서지 전압의 억제를 실행할 수 있다. As described above, according to the third embodiment, since the voltage vector is adjusted as one unit of two cycles of the PWM control cycle, the remaining zero voltage is zero by setting the output time of the zero voltage vector existing at the end of each cycle to zero. The output time of the vector can be doubled. As a result, in one cycle of the PWM control cycle, it is necessary to change the sum of the output time of the non-zero voltage vector until the sum of the output time of the zero voltage vector is less than 1/2 of the minimum zero voltage vector output time Tz. Since there is no error, the error can be made small. According to this method, since the output time of the zero voltage vector is secured more than a certain value of the minimum zero voltage vector output time or zero, suppression of the surge voltage exceeding twice the DC bus voltage Vdc is suppressed. You can run

그리고, 전압 벡터 출력 시간의 조정은 3상 전압 지령에 근거하여 생성한 3상 공통의 파라미터인 전압 벡터의 출력 시간을 대상으로 하기 때문에, 1회의 조정으로 모든 상에 걸쳐서 서지 전압의 억제 효과를 얻을 수 있다. 또한, 전압 벡터 조정의 고안에 의해, 서지 전압 억제에 따른 자속 벡터 궤적의 변동도 최소한으로 억제하는 것이 가능해진다. Since the adjustment of the voltage vector output time is based on the output time of the voltage vector, which is a common parameter of three phases generated based on the three-phase voltage command, the adjustment of the voltage vector output time provides a suppression effect of the surge voltage across all phases. Can be. Further, by devising the voltage vector adjustment, it is possible to minimize the fluctuation of the magnetic flux vector trajectory due to the suppression of the surge voltage.

또한, 실시예 3에서는, 이해를 용이하게 하기 위해서 PWM 제어 주기의 2주기를 대상으로 하여 전압 벡터의 출력 시간을 조정하는 경우를 설명했지만, 대상으로 하는 주기는 특별히 2주기에 한정되는 것은 아니고, 2주기 이상의 범위에서 자유롭게 설정할 수 있는 것은 말할 필요도 없다. In addition, in Example 3, although the case where the output time of a voltage vector was adjusted for two periods of a PWM control period was demonstrated in order to make understanding easy, the target period is not specifically limited to two periods, It goes without saying that it can be freely set in the range of two or more cycles.

(실시예4)Example 4

도 18은 본 발명의 실시예 4인 전력 변환기의 제어 장치가 구비하는 전압 벡터 조정부의 동작을 설명하는 흐름도이다. 본 실시예 4에 따른 전력 변환기의 제어 장치에서는, 실시예 3(도 16)에 나타낸 구성에 있어서, 전압 벡터 조정부(22)에 약간의 기능 추가가 행해져 있다. 즉, 본 실시예 4에 따른 전압 벡터 조정부(22)는, 전압 벡터 제어부(21)가 PWM 제어의 2제어 주기에서 출력하는 전압 벡터의 출 력 시간을 도 18에 나타내는 순서에 의해서 조정하고, 일정한 경우에 2주기내에서 동일한 전압 벡터의 출력 시간을 합치는 등의 조정 동작을 실행하도록 되어 있다. 이하, 도 18을 참조하여 본 실시예 4에 따른 전압 벡터 조정부(22)의 동작에 대해서 설명한다. 또한, 도 18에서는 도 17에 나타낸 처리 순서와 동일하게 되는 처리 순서에는 동일한 부호가 부여되어 있다. 여기서는, 본 실시예 4에 관한 부분을 중심으로 설명한다. Fig. 18 is a flowchart for explaining the operation of the voltage vector adjusting unit included in the control device of the power converter according to the fourth embodiment of the present invention. In the control device of the power converter according to the fourth embodiment, in the configuration shown in the third embodiment (Fig. 16), some functions are added to the voltage vector adjusting unit 22. That is, the voltage vector adjusting unit 22 according to the fourth embodiment adjusts the output time of the voltage vector output by the voltage vector control unit 21 in two control cycles of PWM control according to the procedure shown in FIG. In this case, an adjustment operation such as adding output times of the same voltage vector is performed within two cycles. Hereinafter, the operation of the voltage vector adjuster 22 according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. 18. In addition, in FIG. 18, the same code | symbol is attached | subjected to the process sequence which becomes the same as the process sequence shown in FIG. Here, a description will be given focusing on a part relating to the fourth embodiment.

도 18에서, 단계 ST34에서의 판단 처리에 있어서, 2주기에 걸친 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계(t0_1+t7_1+t0_2+t7_2)가 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz보다도 긴 경우에는(단계 ST34: 예), 단계 ST41에서, 2주기내에서 동일한 전압 벡터를 출력하는 시간은 하나로 합친다. 즉, t1_1'=t1_1+t1_2, t2_1'=t2_1+t2_2, t0_1'=t7_1'=(t0_1+t7_1+t0_2+t7_2)/2로 조정한다. 또한, 2주기째에서의 각 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 한다. 즉, t1_2'=t2_2'=t0_2'=t7_2'=0로 조정한다. In Fig. 18, in the determination processing at step ST34, when the sum (t0_1 + t7_1 + t0_2 + t7_2) of the output time of the zero voltage vector over two cycles is longer than the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST34: Example) In step ST41, the times for outputting the same voltage vector in two cycles are added together. That is, t1_1 '= t1_1 + t1_2, t2_1' = t2_1 + t2_2, t0_1 '= t7_1' = (t0_1 + t7_1 + t0_2 + t7_2) / 2. In addition, the output time of each voltage vector in the 2nd cycle is made into zero. That is, t1_2 '= t2_2' = t0_2 '= t7_2' = 0 is adjusted.

한편, 2주기에 걸친 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계(t0_1+t7_1+t0_2+t7_2)가 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz보다도 짧은 경우에는(단계 ST34: 아니오), 단계 ST42에서, 2주기내에서 동일한 전압 벡터를 출력하는 시간은 하나로 합치고, 또한, 합친 후의 제로 전압 벡터의 출력 시간 t0_1', t7_1'이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz의 절반(t0_1'=t7_1'=Tz/2)으로 되도록 전압 벡터의 출력 시간을 조정한다. On the other hand, when the sum (t0_1 + t7_1 + t0_2 + t7_2) of the output time of the zero voltage vector over two cycles is shorter than the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST34: NO), in step ST42, in two cycles, The time for outputting the same voltage vector is summed into one, and the voltages are made such that the output time t0_1 ', t7_1' of the zero voltage vector after the sum becomes half of the minimum zero voltage vector output time Tz (t0_1 '= t7_1' = Tz / 2). Adjust the output time of the vector.

이 때, 수학식 3에 따라서 전압 벡터 V1_1, V2_1, V1_2, V2_2의 출력 시간의 상대비는 변경하지 않도록 한다. 즉, t1_1'=(2T- Tz){(t1_1+t1_2)/(t1_1+t2_1+t1_2+t2_2)}, t2_1'=(2T-Tz){(t2_1+t2_2)/(t1_1+t2_1+t1_2+t2_2)}로 조정한다. 또한, 2주기째에서의 각 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 한다. 즉, t1_2'=t2_2'=t0_2'=t7_2'=0으로 조정한다. At this time, the relative ratios of the output times of the voltage vectors V1_1, V2_1, V1_2, and V2_2 are not changed according to Equation (3). That is, t1_1 '= (2T- Tz) {(t1_1 + t1_2) / (t1_1 + t2_1 + t1_2 + t2_2)}, t2_1' = (2T-Tz) {(t2_1 + t2_2) / (t1_1 + t2_1 + t1_2 + t2_2)}. In addition, the output time of each voltage vector in the 2nd cycle is made into zero. That is, t1_2 '= t2_2' = t0_2 '= t7_2' = 0 is adjusted.

그리고, 단계 ST33, 단계 ST41, 단계 ST42 중 어느 하나에서 조정한 2주기분의 전압 벡터 V0_1, V1_1, V2_1, V7_1, V0_2, V1_2, V2_2, V7_2의 출력 시간 t0_1', t1_1', t2_1', t7_1', t0_2', t1_2', t2_2', t7_2'를 점호 펄스 발생부(23)에 출력한다(단계 ST37). 또한, 전압 벡터 제어부(21)가 선택한 2주기분의 전압 벡터 V0_1, V1_1, V2_1, V7_1, V0_2, V1_2, V2_2, V7_2는, 그대로 사용하여 점호 펄스 발생부(23)에 출력한다. Then, the output time t0_1 ', t1_1', t1_1 ', t2_1', t7_1 for the voltage vectors V0_1, V1_1, V2_1, V7_1, V0_2, V1_2, V2_2, and V7_2 for two cycles adjusted in any one of steps ST33, ST41, and ST42. ', t0_2', t1_2 ', t2_2' and t7_2 'are output to the firing pulse generator 23 (step ST37). In addition, the voltage vectors V0_1, V1_1, V2_1, V7_1, V0_2, V1_2, V2_2, and V7_2 for the two cycles selected by the voltage vector control unit 21 are used as they are and output to the firing pulse generator 23.

이상과 같이, 본 실시예 4에 의하면, PWM 제어 주기의 2주기를 1단위로 하여 전압 벡터를 조정할 때에, 2주기내에서 동일한 전압 벡터를 출력하는 시간은 하나로 합침으로써, 제로 전압 벡터를 포함해서 각 전압 벡터의 출력 시간을 2배로 할 수 있다. 그 결과, PWM 제어 주기의 1주기에서 보면, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계가 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz의 1/2를 하회할 때까지는, 비제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계를 변경할 필요가 없기 때문에, 오차를 작게 할 수 있다. 이 방법에 의하면, 항상 최소 제로 전압 벡터 시간이 확보되어 있기 때문에, 직류 모선 전압 Vdc의 2배를 초과하는 서지 전압의 억제를 실행할 수 있다. As described above, according to the fourth embodiment, when adjusting the voltage vector using two cycles of the PWM control cycle as one unit, the time for outputting the same voltage vector in two cycles is summed into one to include the zero voltage vector. The output time of each voltage vector can be doubled. As a result, in one cycle of the PWM control cycle, it is necessary to change the sum of the output time of the non-zero voltage vector until the sum of the output time of the zero voltage vector is less than 1/2 of the minimum zero voltage vector output time Tz. Since there is no error, the error can be made small. According to this method, since the minimum zero voltage vector time is always ensured, it is possible to suppress surge voltages exceeding twice the DC bus voltage Vdc.

그리고, 전압 벡터 출력 시간의 조정은, 3상 전압 지령에 근거하여 생성한 3상 공통의 파라미터인 전압 벡터의 출력 시간을 대상으로 하기 때문에, 1회의 조정 으로 모든 상에 걸쳐서 서지 전압의 억제 효과를 얻을 수 있다. 또한, 전압 벡터 조정의 고안에 의해, 서지 전압 억제에 따른 자속 벡터 궤적의 변동도 최소한으로 억제하는 것이 가능해진다. Since the adjustment of the voltage vector output time is based on the output time of the voltage vector, which is a common parameter of three phases generated based on the three-phase voltage command, the adjustment of the voltage vector output time has a suppression effect of the surge voltage across all phases. You can get it. Further, by devising the voltage vector adjustment, it is possible to minimize the fluctuation of the magnetic flux vector trajectory due to the suppression of the surge voltage.

또한, 실시예 4에서는, 이해를 용이하게 하기 위해서 PWM 제어 주기의 2주기를 대상으로 하여 전압 벡터의 출력 시간을 조정하는 경우를 설명했지만, 실시예 3과 마찬가지로, 대상으로 하는 주기는 특별히 2주기에 한정되는 것은 아니고, 2주기 이상의 범위에서 자유롭게 설정할 수 있는 것은 말할 필요도 없다. In addition, in Example 4, the case where the output time of the voltage vector was adjusted for two cycles of the PWM control cycle for the sake of easy understanding was explained, but as in the third embodiment, the target cycle is particularly two cycles. It is needless to say that the present invention is not limited to this and can be freely set within a range of two or more cycles.

(실시예 5)(Example 5)

도 19는 본 발명의 실시예 5인 전력 변환기의 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 또한, 도 19에서는, 도 4에 나타낸 구성과 동일 또는 동등한 구성요소에는 동일한 부호가 부여되어 있다. 여기서는, 본 실시예 5에 관한 부분을 중심으로 설명한다. 19 is a block diagram showing a configuration of a control device of a power converter according to a fifth embodiment of the present invention. In addition, in FIG. 19, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as or equivalent to the structure shown in FIG. Here, a description will be given focusing on a part relating to the fifth embodiment.

도 19에 나타내는 바와 같이, 본 실시예 5에서는, 도 4에 나타낸 구성에 있어서, 전압 벡터 조정부(12) 대신에 전압 벡터 조정부(31)가 마련되고, 지연부(32)가 추가되어 있다. As shown in FIG. 19, in the 5th Embodiment, in the structure shown in FIG. 4, the voltage vector adjustment part 31 is provided instead of the voltage vector adjustment part 12, and the delay part 32 is added.

지연부(32)는 전압 벡터 조정부(31)가 조정해서 출력하는 각 전압 벡터 및 그 출력 시간을 1주기 지연하여 전압 벡터 조정부(31)에 인가하도록 되어 있다. 도시예에서는, 지연부(32)는 1주기 지연한 전압 벡터 V0_p, V1_p, V2_p, V7_p와, 1주기 지연한 출력 시간 t0_p, t1_p, t2_p, t7_p를 전압 벡터 조정부(31)에 인가한 다. The delay unit 32 is configured to apply the voltage vector adjustment unit 31 with a delay of one voltage vector and its output time which are adjusted and output by the voltage vector adjustment unit 31. In the illustrated example, the delay unit 32 applies the voltage vectors V0_p, V1_p, V2_p, V7_p with one cycle delay and the output time t0_p, t1_p, t2_p, t7_p with one cycle delay to the voltage vector adjusting unit 31.

전압 벡터 조정부(31)는, 실시예 1에서 설명한 바와 같이, 전압 벡터 제어부(11)가 출력하는 전압 벡터의 출력 시간을 제로 전압 벡터 출력 시간이 일정값 이상으로 되도록 조정해서 출력하지만, 그 때에, 지연부(32)를 거쳐서 얻어진 PWM 제어 주기의 1주기 이전의 조정 시간도 사용해서 조정한다. As described in the first embodiment, the voltage vector adjusting unit 31 adjusts and outputs the output time of the voltage vector output by the voltage vector control unit 11 so that the zero voltage vector output time is equal to or higher than a predetermined value. The adjustment time before one cycle of the PWM control cycle obtained through the delay unit 32 is also adjusted.

다음에, 도 20을 참조하여, 본 실시예 5인 전력 변환기의 제어 장치가 구비하는 전압 벡터 조정부(31)의 동작에 대해서 설명한다. 또한, 도 20은 도 19에 나타내는 전압 벡터 조정부(31)의 동작을 설명하는 흐름도이다. 도 20에서는, 도 9에 나타낸 처리 순서와 동일 또는 동등한 처리 순서에는 동일한 부호가 부여되어 있다. Next, with reference to FIG. 20, the operation | movement of the voltage vector adjustment part 31 with which the control apparatus of the power converter of 5th Embodiment is provided is demonstrated. 20 is a flowchart for explaining the operation of the voltage vector adjusting unit 31 shown in FIG. In FIG. 20, the same code | symbol is attached | subjected to the process sequence same or equivalent to the process sequence shown in FIG.

도 20에서, 전압 벡터 조정부(31)는 전압 벡터 제어부(11)로부터 입력하는 전압 벡터의 출력 시간 t1, t2, t0, t7과, 지연부(32)로부터 입력하는 PWM 제어 주기의 1주기 이전의 조정 출력인 전압 벡터 V1_p, V2_p, V0_p, V7_p와, 그 출력 시간 t1_p, t2_p, t0_p, t7_p를 판독하고(단계 ST51), 제로 전압 벡터의 출력 시간이 제로인 경우가 있기 때문에, 이전 번(PWM 제어 주기의 1주기 이전)의 최후에 출력한 벡터가 제로 전압 벡터인지 여부를 판정한다(단계 ST52). In FIG. 20, the voltage vector adjusting unit 31 is configured to output the output time t1, t2, t0, t7 of the voltage vector input from the voltage vector control unit 11, and one cycle before the PWM control period input from the delay unit 32. The voltage vector V1_p, V2_p, V0_p, V7_p, which is the adjustment output, and its output time t1_p, t2_p, t0_p, t7_p are read (step ST51), and the output time of the zero voltage vector may be zero. It is determined whether or not the vector output at the end of one period before the period is a zero voltage vector (step ST52).

그 결과, 이전 번의 최후에 출력한 벡터가 제로 전압 벡터이면(단계 ST52: 예), 이번은 제로 전압 벡터로부터 개시하는 순차에 분기하여, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0+t7이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz보다도 긴지 여부의 판정을 실행한다(단계 ST11). As a result, if the last vector output last time is a zero voltage vector (step ST52: YES), this time branches to the sequence starting from the zero voltage vector, and the total t0 + t7 of the output time of the zero voltage vector is the minimum zero voltage. A determination is made as to whether it is longer than the vector output time Tz (step ST11).

그리고, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0+t7이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz보다도 긴 경우에는(단계 ST11: 예), 이번의 출력 시간 t1, t2, t0, t7을 그대로 조정한 출력 시간 t1', t2', t0', t7'로 한다(단계 ST12). When the total t0 + t7 of the output time of the zero voltage vector is longer than the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST11: YES), the output time t1 in which the output time t1, t2, t0, t7 is adjusted as it is. It is assumed that ', t2', t0 'and t7' (step ST12).

한편, 단계 ST11에서, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0+t7이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz보다도 짧은 경우에는(단계 ST11: 아니오), 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0+t7이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz의 1/2보다도 긴지 여부를 판정한다(단계 ST53). 그 결과, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0+t7이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz의 1/2보다도 긴 경우에는(단계 ST53: 예), 주기의 최초에 출력되는 제로 전압 벡터 V0의 출력 시간 t0'를 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0+t7으로 조정하고(t0'=t0+t7), 주기의 최후에 출력되는 제로 전압 벡터 V7의 출력 시간을 제로로 한다(t7'=0). 또한, 비제로 전압 벡터의 출력 시간 t1, t2는, 그대로 조정한 출력 시간 t1', t2'로 한다(단계 ST54). On the other hand, in step ST11, when the sum t0 + t7 of the output time of the zero voltage vector is shorter than the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST11: No), the sum t0 + t7 of the output time of the zero voltage vector is the minimum zero. It is determined whether it is longer than 1/2 of the voltage vector output time Tz (step ST53). As a result, when the total t0 + t7 of the output time of the zero voltage vector is longer than 1/2 of the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST53: YES), the output time of the zero voltage vector V0 output at the beginning of the period t0 'is adjusted to the sum t0 + t7 of the output time of the zero voltage vector (t0' = t0 + t7), and the output time of the zero voltage vector V7 output at the end of the period is zero (t7 '= 0). The output time t1, t2 of the non-zero voltage vector is set as the output time t1 ', t2' adjusted as it is (step ST54).

또한, 단계 ST53에서, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0+t7이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz의 1/2보다도 짧은 경우는(단계 ST53: 아니오), 단계 ST55에서, 주기의 최초에 출력되는 제로 전압 벡터 V0의 출력 시간을 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz의 1/2로 조정하고, 주기의 최후에 출력되는 제로 전압 벡터 V7의 출력 시간을 제로로 한다(t7'=0). 또한, 비제로 전압 벡터 V1, V2의 출력 시간 t1, t2는 수학식 3에 따라서 전압 벡터 V1, V2의 출력 시간의 상대비를 변경하지 않도록 조정한다. 즉, t1'=(T-Tz/2){t1/(t1+t2)}, t2'=(T-Tz/2){t2/(t1+t2)}로 조정한다. Further, in step ST53, when the total t0 + t7 of the output time of the zero voltage vector is shorter than 1/2 of the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST53: NO), in step ST55, the output is performed at the beginning of the period. The output time of the zero voltage vector V0 is adjusted to 1/2 of the minimum zero voltage vector output time Tz, and the output time of the zero voltage vector V7 output at the end of the period is zero (t7 '= 0). Further, the output times t1 and t2 of the non-zero voltage vectors V1 and V2 are adjusted so as not to change the relative ratios of the output times of the voltage vectors V1 and V2 according to equation (3). That is, t1 '= (T-Tz / 2) {t1 / (t1 + t2)} and t2' = (T-Tz / 2) {t2 / (t1 + t2)} are adjusted.

또한, 이전 번의 최후에 출력한 벡터가 제로 벡터가 아니면(단계 ST52: 아니오), 이번은 비제로 전압 벡터로부터 개시하는 순차에 분기하여, 단계 ST56에서, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0+t7이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz의 1/2보다도 긴 경우는(단계 ST56: 예), 주기의 최초에 출력되는 제로 전압 벡터 V0의 출력 시간을 제로로 하고(t0'=0), 주기의 최후에 출력되는 제로 전압 벡터 V7의 출력 시간을 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0+t7으로 조정한다(t7'=t0+t7). 또한, 비제로 전압 벡터 V1, V2의 출력 시간은, 이번의 출력 시간 t1, t2를 그대로 조정한 출력 시간 t1', t2'로 한다(단계 ST57). If the last vector outputted last time is not a zero vector (step ST52: NO), this time branches to a sequence starting from a non-zero voltage vector, and in step ST56, the sum of the output time of the zero voltage vector t0 + t7. If the minimum zero voltage vector output time Tz is longer than 1/2 (step ST56: YES), the output time of the zero voltage vector V0 output at the beginning of the cycle is zero (t0 '= 0), and the end of the cycle is zero. The output time of the zero voltage vector V7 outputted to is adjusted to t0 + t7 of the total output time of the zero voltage vector (t7 '= t0 + t7). The output time of the non-zero voltage vectors V1 and V2 is set to the output times t1 'and t2' in which the output times t1 and t2 are adjusted as they are (step ST57).

그리고, 단계 ST56에서, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0+t7이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz의 1/2보다도 짧은 경우는(단계 ST56: 아니오), 단계 ST58에서, 주기의 최초에 출력되는 제로 전압 벡터 V0의 출력 시간을 제로로 하고(t0'=O), 주기의 최후에 출력되는 제로 전압 벡터 V7의 출력 시간을 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz의 1/2로 조정한다(t7'=Tz/2). 이 때, 비제로 전압 벡터 V1, V2의 출력 시간은 수학식 3에 따라서 전압 벡터 V1, V2의 출력 시간의 상대비를 변경하지 않도록 조정한다. 즉, t1'=(T-Tz/2){t1/(t1+t2)}, t2'=(T-Tz/2){t2/(t1+t2)}로 조정한다. Then, in step ST56, when the total t0 + t7 of the output time of the zero voltage vector is shorter than 1/2 of the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST56: NO), in step ST58, the output is performed at the beginning of the period. The output time of the zero voltage vector V0 is zero (t0 '= O), and the output time of the zero voltage vector V7 output at the end of the period is adjusted to 1/2 of the minimum zero voltage vector output time Tz (t7' = Tz / 2). At this time, the output time of the non-zero voltage vectors V1 and V2 is adjusted so as not to change the relative ratio of the output time of the voltage vectors V1 and V2 according to equation (3). That is, t1 '= (T-Tz / 2) {t1 / (t1 + t2)} and t2' = (T-Tz / 2) {t2 / (t1 + t2)} are adjusted.

그리고, 단계 ST12, 단계 ST54, 단계 ST55, 단계 ST57, 단계 ST58 중 어느 하나에서 조정한 전압 벡터 V0, V1, V2, V7의 출력 시간 t0', t1', t2', t7'를 점호 펄스 발생부(13)에 출력한다(단계 ST14). 또한, 전압 벡터 제어부(11)가 선택한 전압 벡터 V0, V1, V2, V7은, 그대로 사용하여 점호 펄스 발생부(13)에 출력한 다. The output pulses t0 ', t1', t2 ', and t7' of the voltage vectors V0, V1, V2, and V7 adjusted in any one of steps ST12, ST54, ST55, step ST57, and step ST58 are firing pulse generators. Output to 13 (step ST14). The voltage vectors V0, V1, V2, and V7 selected by the voltage vector control unit 11 are used as they are and output to the firing pulse generator 13.

이상과 같이, 본 실시예 5에 의하면, PWM 제어 주기의 최초와 최후에 존재하고 있는 제로 전압 벡터를 하나로 결합하도록 전압 벡터의 출력 시간을 조정함으로써, 제로 전압 벡터의 출력 시간을 2배로 할 수 있다. 그 결과, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계가 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz의 1/2를 하회할 때까지는, 비제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계를 변경할 필요가 없기 때문에, 오차를 작게 할 수 있다. 이 방법에 의하면, 제로 전압 벡터의 출력 시간이 최소 제로 전압 벡터 시간의 일정값 이상으로 확보되어 있던지, 제로이던지 중 어느 하나이기 때문에, 직류 모선 전압 Vdc의 2배를 초과하는 서지 전압의 억제를 실행할 수 있다. As described above, according to the fifth embodiment, the output time of the zero voltage vector can be doubled by adjusting the output time of the voltage vector to combine the zero voltage vectors existing at the beginning and the end of the PWM control period into one. . As a result, it is not necessary to change the sum of the output time of the non-zero voltage vector until the sum of the output time of the zero voltage vector is less than 1/2 of the minimum zero voltage vector output time Tz, so that the error can be made small. have. According to this method, since the output time of the zero voltage vector is secured more than a fixed value of the minimum zero voltage vector time or zero, suppression of the surge voltage exceeding twice the DC bus voltage Vdc is performed. Can be.

그리고, 전압 벡터 출력 시간의 조정은, 3상 전압 지령에 근거하여 생성한 3상 공통의 파라미터인 전압 벡터의 출력 시간을 대상으로 하기 때문에, 1회의 조정으로 모든 상에 걸쳐서 서지 전압의 억제 효과를 얻을 수 있다. 또한, 전압 벡터 조정의 고안에 의해, 서지 전압 억제에 따른 자속 벡터 궤적의 변동도 최소한으로 억제하는 것이 가능해진다. Since the adjustment of the voltage vector output time is based on the output time of the voltage vector, which is a common parameter of three phases generated based on the three-phase voltage command, the adjustment of the voltage vector output time has a suppression effect of the surge voltage across all phases. You can get it. Further, by devising the voltage vector adjustment, it is possible to minimize the fluctuation of the magnetic flux vector trajectory due to the suppression of the surge voltage.

(실시예 6)(Example 6)

도 21은 본 발명의 실시예 6인 전력 변환기의 제어 장치가 구비하는 전압 벡터 조정부의 동작을 설명하는 흐름도이다. 본 실시예 6에 따른 전력 변환기의 제어 장치에서는, 실시예 5(도 19)에 나타낸 구성에 있어서, 전압 벡터 조정부(31)에 약간의 기능 추가가 행해져 있다. 즉, 본 실시예 6에 따른 전압 벡터 조정부(31)는, 이전 번의 PWM 제어 주기의 최후에 출력한 제로 전압 벡터의 출력 시간을 이용하여 이번의 PWM 제어 주기의 최초에 출력하는 제로 전압 벡터의 출력 시간을 결정하는 조정 동작을 실행하도록 되어 있다. 이하, 도 21을 참조하여 본 실시예 6에 따른 전압 벡터 조정부(31)의 동작에 대해서 설명한다. 또한, 도 21에서는, 도 20에 나타낸 처리 순서와 동일하게 되는 처리 순서에는 동일한 부호가 부여되어 있다. 여기서는, 본 실시예 6에 관한 부분을 중심으로 설명한다. 21 is a flowchart for explaining the operation of the voltage vector adjusting unit included in the control device of the power converter according to the sixth embodiment of the present invention. In the control apparatus of the power converter according to the sixth embodiment, in the configuration shown in the fifth embodiment (Fig. 19), some functions are added to the voltage vector adjusting unit 31. That is, the voltage vector adjusting unit 31 according to the sixth embodiment outputs the zero voltage vector to be output at the beginning of this PWM control cycle by using the output time of the zero voltage vector output at the end of the previous PWM control cycle. An adjustment operation for determining the time is performed. Hereinafter, the operation of the voltage vector adjusting unit 31 according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG. 21. In addition, in FIG. 21, the same code | symbol is attached | subjected to the process sequence which becomes the same as the process sequence shown in FIG. Here, a description will be given focusing on a part relating to the sixth embodiment.

도 21에서, 전압 벡터 조정부(31)는 전압 벡터 제어부(11)로부터 입력하는 전압 벡터의 출력 시간 t1, t2, t0, t7과, 지연부(32)로부터 입력하는 PWM 제어 주기의 1주기 이전의 조정 출력인 전압 벡터 V1_p, V2_p, V0_p, V7_p와, 그 출력 시간 t1_p, t2_p, t0_p, t7_p를 판독하면(단계 ST51), 이전 번(PWM 제어 주기의 1주기 이전)의 최후에 출력한 제로 전압 벡터의 출력 시간 t0_p와 이번의 최초에 출력하는 제로 전압 벡터의 출력 시간 t0와의 합계 시간이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz보다도 긴지 여부를 판정한다(단계 ST61). In FIG. 21, the voltage vector adjusting unit 31 is configured to output the output time t1, t2, t0, t7 of the voltage vector input from the voltage vector control unit 11 and one cycle before the PWM control period input from the delay unit 32. When the voltage vectors V1_p, V2_p, V0_p, and V7_p that are the adjustment outputs and their output times t1_p, t2_p, t0_p, and t7_p are read (step ST51), the zero voltage outputted at the end of the previous time (before one cycle of the PWM control cycle) is read. It is determined whether the total time between the output time t0_p of the vector and the output time t0 of the zero voltage vector to be output at this time is longer than the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST61).

그 결과, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0_p+t0가 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz보다도 긴 경우는(단계 ST61: 예), 이번의 출력 시간 t1, t2, t0, t7을 그대로 조정한 출력 시간 t1', t2', t0', t7'로 한다(단계 ST12). 한편, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0_p+t0가 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz보다도 짧은 경우는(단계 ST61: 아니오), 또한 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0_p+t0+t7이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz보다도 긴지 여부를 판정한다(단계 ST62). As a result, when the total t0_p + t0 of the output time of the zero voltage vector is longer than the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST61: YES), the output time of adjusting this output time t1, t2, t0, t7 as it is. t1 ', t2', t0 ', t7' (step ST12). On the other hand, when the sum t0_p + t0 of the output time of the zero voltage vector is shorter than the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST61: NO), the sum t0_p + t0 + t7 of the output time of the zero voltage vector is the minimum zero voltage. It is determined whether it is longer than the vector output time Tz (step ST62).

그리고, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0_p+t0+t7이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz보다도 긴 경우는(단계 ST62: 예), 주기의 최초에 출력되는 제로 전압 벡터 V0의 출력 시간 t0'를 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0_p+t0가 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz와 동등하게 되도록 조정하고(t0'=Tz-t0_p), 주기의 최후에 출력되는 제로 전압 벡터 V7의 출력 시간 t7'를 나머지의 시간 t0+t7-t0'로 조정한다(t7'=t0+t7-t0'). 또한, 비제로 전압 벡터의 출력 시간 t1, t2는, 그대로 조정한 출력 시간 t1', t2'로 한다(단계 ST63). When the total t0_p + t0 + t7 of the output time of the zero voltage vector is longer than the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST62: YES), the output time t0 'of the zero voltage vector V0 output at the beginning of the period is determined. Adjust the sum t0_p + t0 of the output time of the zero voltage vector to be equal to the minimum zero voltage vector output time Tz (t0 '= Tz-t0_p), and adjust the output time t7' of the zero voltage vector V7 output at the end of the period. Adjust the remaining time t0 + t7-t0 '(t7' = t0 + t7-t0 '). The output times t1 and t2 of the non-zero voltage vector are taken as adjusted output times t1 'and t2' as they are (step ST63).

한편, 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0_p+t0+t7이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz보다도 짧은 경우는(단계 ST62: 아니오), 주기의 최초에 출력되는 제로 전압 벡터 V0의 출력 시간 t0'를 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계 t0_p+t0가 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz와 동등하게 되도록 조정하고(t0'=Tz-t0_p), 주기의 최후에 출력되는 제로 전압 벡터 V7의 출력 시간을 제로로 한다(t7'=0). 또한, 비제로 전압 벡터의 출력 시간 t1, t2는 수학식 3에 따라서 전압 벡터 V1, V2의 출력 시간의 상대비를 변경하지 않도록 조정한다. 즉, t1'=(T-Tz+t0_p){t1/(t1+t2)}, t2'=(T-Tz+t0_p){t2/(t1+t2)}로 조정한다(단계 ST64). On the other hand, when the sum t0_p + t0 + t7 of the output time of the zero voltage vector is shorter than the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST62: No), the output time t0 'of the zero voltage vector V0 output at the beginning of the period is Adjust the sum t0_p + t0 of the output time of the zero voltage vector to be equal to the minimum zero voltage vector output time Tz (t0 '= Tz-t0_p), and zero the output time of the zero voltage vector V7 output at the end of the period. (T7 '= 0). In addition, the output time t1, t2 of a nonzero voltage vector is adjusted so that the relative ratio of the output time of the voltage vectors V1, V2 may not be changed according to Formula (3). That is, t1 '= (T-Tz + t0_p) {t1 / (t1 + t2)} and t2' = (T-Tz + t0_p) {t2 / (t1 + t2)} are adjusted (step ST64).

그리고, 단계 ST12, 단계 ST63, 단계 ST64 중 어느 하나에서 조정한 전압 벡터 V0, V1, V2, V7의 출력 시간 t0', t1', t2', t7'를 점호 펄스 발생부(13)에 출력한다(단계 ST14). 또한, 전압 벡터 제어부(11)가 선택한 전압 벡터 V0, V1, V2, V7은 그대로 사용하여 점호 펄스 발생부(13)에 출력한다. The output time t0 ', t1', t2 ', and t7' of the voltage vectors V0, V1, V2, and V7 adjusted in any one of step ST12, step ST63, and step ST64 are output to the firing pulse generator 13. (Step ST14). The voltage vectors V0, V1, V2, and V7 selected by the voltage vector control unit 11 are used as they are and output to the firing pulse generator 13.

이상과 같이, 실시예 6에 의하면, 이전 번의 PWM 제어 주기의 최후에 출력한 제로 전압 벡터의 출력 시간을 이용하여 이번의 PWM 제어 주기의 최초에 출력하는 제로 전압 벡터의 출력 시간을 결정하기 때문에, 제로 전압 벡터가 PWM 제어 주기에 걸쳐 있는 경우에서도, 확실히 최소 제로 전압 벡터 시간을 확보할 수 있다. 이 때문에, 직류 모선 전압 Vdc의 2배를 초과하는 서지 전압의 억제를 확실히 실행할 수 있다. As described above, according to the sixth embodiment, since the output time of the zero voltage vector output at the beginning of this PWM control cycle is determined using the output time of the zero voltage vector output at the end of the previous PWM control cycle, Even when the zero voltage vector spans the PWM control period, the minimum zero voltage vector time can be assuredly ensured. For this reason, suppression of the surge voltage more than twice the DC bus voltage Vdc can be reliably performed.

그리고, 전압 벡터 출력 시간의 조정은, 3상 전압 지령에 근거하여 생성한 3상 공통의 파라미터인 전압 벡터의 출력 시간을 대상으로 하기 때문에, 1회의 조정으로 모든 상에 걸쳐서 서지 전압의 억제 효과를 얻을 수 있다. 또한, 전압 벡터 조정의 고안에 의해, 서지 전압 억제에 따른 자속 벡터 궤적의 변동도 최소한으로 억제하는 것이 가능해진다. Since the adjustment of the voltage vector output time is based on the output time of the voltage vector, which is a common parameter of three phases generated based on the three-phase voltage command, the adjustment of the voltage vector output time has a suppression effect of the surge voltage across all phases. You can get it. Further, by devising the voltage vector adjustment, it is possible to minimize the fluctuation of the magnetic flux vector trajectory due to the suppression of the surge voltage.

(실시예 7)(Example 7)

도 22는 본 발명의 실시예 7인 전력 변환기의 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 또한, 도 22에서는, 도 4에 나타낸 구성과 동일 또는 동등한 구성요소에는 동일한 부호가 부여되어 있다. 여기서는, 본 실시예 7에 관한 부분을 중심으로 설명한다. Fig. 22 is a block diagram showing the construction of a control device of a power converter according to the seventh embodiment of the present invention. In addition, in FIG. 22, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as or equivalent to the structure shown in FIG. Here, a description will be given focusing on a part relating to the seventh embodiment.

도 22에 나타내는 바와 같이, 본 실시예 7에서는, 도 4에 나타낸 구성에 있어서, 전압 벡터 조정부(12) 대신에 전압 벡터 조정부(41)가 마련되고, 지연부(42)가 추가되어 있다. As shown in FIG. 22, in the 7th Embodiment, in the structure shown in FIG. 4, the voltage vector adjustment part 41 is provided instead of the voltage vector adjustment part 12, and the delay part 42 is added.

전압 벡터 조정부(41)는, 실시예 1에서 설명한 바와 같이, 전압 벡터 제어부 (11)가 출력하는 전압 벡터의 출력 시간을 제로 전압 벡터 출력 시간이 일정값 이상으로 되도록 조정해서 출력하지만, 본 실시예 7에서는, 조정에 따른 오차 Err을 출력하는 기능을 갖고, 지연부(42)를 거쳐서 입력하는 PWM 제어 주기의 1주기 이전의 오차 Err_p를 1주기 이후의 전압 벡터 조정에 사용하도록 되어 있다. As described in the first embodiment, the voltage vector adjusting unit 41 adjusts and outputs the output time of the voltage vector output by the voltage vector control unit 11 so that the zero voltage vector output time is equal to or greater than a predetermined value. In Fig. 7, the function has a function of outputting the error Err according to the adjustment, and the error Err_p before one cycle of the PWM control cycle input through the delay unit 42 is used for voltage vector adjustment after one cycle.

다음에, 도 22~도 24를 참조하여, 본 실시예 7에 따른 전력 변환기의 제어 장치에서의 전압 벡터 조정부(41)의 동작에 대해서 설명한다. 또한, 도 23은 도 22에 나타내는 전압 벡터 조정부(41)의 동작을 설명하는 흐름도이다. 도 24는 도 22에 나타내는 전압 벡터 조정부가 실행하는 오차 연산의 동작을 설명하는 도면이다. Next, with reference to FIGS. 22-24, operation | movement of the voltage vector adjustment part 41 in the control apparatus of the power converter which concerns on 7th Embodiment is demonstrated. 23 is a flowchart for explaining the operation of the voltage vector adjusting unit 41 shown in FIG. It is a figure explaining the operation | movement of the error calculation which the voltage vector adjustment part shown in FIG. 22 performs.

먼저, 도 23에서, 전압 벡터 조정부(41)는 전압 벡터 제어부(11)가 출력하는 전압 벡터의 출력 시간 t1, t2, t0, t7과 함께, 이전 번(PWM 제어 주기의 1주기 이전)의 계산한 오차 Err_p를 판독하고(단계 ST71), 이전 번의 오차 Err_p를 보정하도록 전압 벡터의 출력 시간 t1, t2, t0, t7을 수정한다(단계 ST72). First, in FIG. 23, the voltage vector adjusting unit 41 calculates the previous time (before one cycle of the PWM control period) together with the output time t1, t2, t0, t7 of the voltage vector output by the voltage vector control unit 11. One error Err_p is read (step ST71), and the output time t1, t2, t0, t7 of the voltage vector is corrected to correct the previous error Err_p (step ST72).

즉, 단계 ST72에서는, 출력 시간 t1을 t1(1+Err_p)로 수정한다. 출력 시간 t2를 t2(1+Err_p)로 수정한다. 그 후에 새로운 출력 시간 t1, t2를 이용하여, 출력 시간 t0, t7을 (T-t1-t2)/2로 수정한다. 다음에, 실시예 2(도 15)에서 설명한 순서로, 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz의 확보, 또는, 제로 전압 벡터 출력 시간의 삭제를 실행한다(단계 ST11~ST21). That is, in step ST72, the output time t1 is corrected to t1 (1 + Err_p). Correct the output time t2 to t2 (1 + Err_p). After that, using the new output time t1, t2, the output time t0, t7 is corrected to (T-t1-t2) / 2. Next, in the order described in the second embodiment (Fig. 15), the minimum zero voltage vector output time Tz is secured or the zero voltage vector output time is deleted (steps ST11 to ST21).

다음에, 얻어진 조정후의 전압 벡터 V1, V2의 출력 시간 t1', t2'와 앞서의 단계 ST72에서 수정한 전압 벡터 V1, V2의 출력 시간 t1, t2와의 오차 Err를 계산 한다. 즉, Err=(t1+t2-t1'-t2')/(t1+t2)의 연산을 실행한다(단계 ST73). 그리고, 얻어진 조정후의 전압 벡터 V1, V2, V0, V7의 출력 시간 t1', t2', t0', t7'과 오차 Err를 출력한다(단계 ST74). 또한, 전압 벡터 제어부(11)가 선택한 전압 벡터 V0, V1, V2, V7은, 그대로 사용하여 점호 펄스 발생부(13)에 출력하는 점은 마찬가지이다. Next, the error Err between the obtained output time t1 'and t2' of the adjusted voltage vectors V1 and V2 and the output time t1 and t2 of the voltage vectors V1 and V2 modified in step ST72 described above is calculated. That is, the operation of Err = (t1 + t2-t1'-t2 ') / (t1 + t2) is executed (step ST73). Then, the output time t1 ', t2', t0 ', t7' and the error Err of the obtained adjusted voltage vectors V1, V2, V0 and V7 are output (step ST74). The same applies to the point that the voltage vectors V0, V1, V2, and V7 selected by the voltage vector control unit 11 are used as they are and output to the firing pulse generator 13.

다음에, 도 24를 참조하여, 오차 Err의 계산 방법에 대해서 설명한다. 도 24(a)에서는, 전압 벡터의 조정전에서의 PWM 제어 주기 2주기분의 자속 벡터의 궤적 A, B가 표시되어 있다. 궤적 A는 이전 번의 주기인 것이고, 궤적 B는 이번의 주기인 것이다. 도 24(b)에서는, 전압 벡터의 조정후에서의 자속 벡터의 궤적 A', B'가 표시되어 있다. 이전 번의 자속 벡터의 궤적 A가 최소 제로 전압 벡터 출력 시간을 확보한 결과, 궤적 A'로 되어서 궤적이 짧게 되어 있다. 도 24의 (a)와 (b)를 겹쳐서 그린 것이 도 24(c)이다. Next, with reference to FIG. 24, the calculation method of the error Err is demonstrated. In Fig. 24A, the traces A and B of the magnetic flux vector for two cycles of the PWM control period before the adjustment of the voltage vector are displayed. Trace A is the previous period, and trace B is this period. In Fig. 24B, the traces A 'and B' of the magnetic flux vectors after the adjustment of the voltage vectors are shown. As the trajectory A of the previous magnetic flux vector secures the minimum zero voltage vector output time, the trajectory A 'becomes the trajectory A' and the trajectory is shortened. It is FIG.24 (c) which overlaps and shows FIG.24 (a) and (b).

여기서, 이번의 PWM 제어 주기에 있어서, 궤적 B'로 나타낸 궤적을 그림으로써, 조정전과 조정후의 자속 벡터 궤적의 종점을 일치시키는 것을 생각한다. 실시예 1(도 10)에서 설명한 바와 같이, 전압 벡터의 조정을 제로 전압 벡터 이외의 전압 벡터의 출력 시간의 상대비를 변경하지 않도록 수학식 3에 따라서 실시한 경우는, 궤적 A의 삼각형과 궤적 A'의 삼각형은 서로 유사하다. 마찬가지로, 궤적 B의 삼각형과 궤적 B'의 삼각형도 서로 유사한 형태이다. Here, in this PWM control cycle, by plotting the locus represented by the locus B ', it is considered that the end point of the magnetic flux vector locus before and after adjustment is coincident. As described in Embodiment 1 (Fig. 10), when the adjustment of the voltage vector is performed in accordance with equation (3) so as not to change the relative ratio of the output time of the voltage vectors other than the zero voltage vector, the triangle of the trace A and the trace A 'Triangles are similar to each other. Similarly, the triangle of trace B and the triangle of trace B 'are similar.

각도 Δθa 및 각도 Δθb가 충분히 작은 경우에는, 원호는 직선으로 볼 수 있기 때문에, 궤적 A, B와 궤적 A', B'의 차이는, 원호인 직선을 2분할할 때의 분 할비가 상이할 뿐이라고 생각할 수 있다. 조정전의 궤적 A와 궤적 B와의 분할비는 1:1이기 때문에, 궤적 A'에서 짧아진 부분을 궤적 B'에 더하여 합계의 값을 동등하게 하는 경우, 궤적 A와 궤적 A'와의 비를 알 수 있으면 양호한 것으로 된다. 따라서, 이하의 수학식 7~수학식 9 중 어느 하나에 의해서 얻어지는 오차 Err를 이용한다. If the angle Δθa and the angle Δθb are sufficiently small, the arc can be seen as a straight line. Therefore, the difference between the trajectories A and B and the trajectories A 'and B' is only that the division ratio when dividing the straight line that is the arc is different. I can think of it. Since the division ratio between the trajectory A and the trajectory B before the adjustment is 1: 1, the ratio between the trajectory A and the trajectory A 'can be known when the shortened portion of the trajectory A' is added to the trajectory B 'to equalize the sum value. It is good if there is. Therefore, the error Err obtained by either of the following formulas (7) to (9) is used.

Figure 112005034962294-pct00007
Figure 112005034962294-pct00007

Figure 112005034962294-pct00008
Figure 112005034962294-pct00008

Figure 112005034962294-pct00009
Figure 112005034962294-pct00009

이 오차 Err를 도입하면, 이전 번의 오차 Err_p를 이용하여, 전압 벡터의 출력 시간 t1, t2를 (1+Err_p)배 함으로써, 이전 번의 조정의 영향을 배제하여 이번의 자속 벡터 궤적의 종점을 소망하는 점에 일치시킬 수 있다. When this error Err is introduced, the previous error Err_p is used to multiply the output time t1 and t2 of the voltage vector by (1 + Err_p), thereby eliminating the influence of the previous adjustment, and thus desiring the end point of the current magnetic flux vector trajectory. Can be matched to a point.

이와 같이, 본 실시예 7에 의하면, 일정값 이상의 제로 전압 벡터 출력 시간을 마련하거나, 또는 제로 전압 벡터 출력 시간을 제로로 하는 조정을 실행하는 경우에, 조정 오차를 수정할 수 있기 때문에, 직류 모선 전압 Vdc의 2배를 초과하는 서지 전압을 확실히 억제할 수 있고, 서지 전압 억제에 따른 자속 벡터 궤적의 변동도 최소한으로 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 전압 벡터 출력 시간의 조정은, 3상 전압 지령에 근거하여 생성한 3상 공통의 파라미터인 전압 벡터의 출력 시 간을 대상으로 하기 때문에, 1회의 조정으로 모든 상에 걸쳐서 서지 전압의 억제 효과를 얻을 수 있다. As described above, according to the seventh embodiment, since the adjustment error can be corrected when providing a zero voltage vector output time equal to or greater than a predetermined value or adjusting the zero voltage vector output time to zero, the DC bus voltage It is possible to surely suppress the surge voltage exceeding twice of Vdc, and to suppress the fluctuation of the magnetic flux vector trajectory due to the suppression of the surge voltage to a minimum. In addition, since the adjustment of the voltage vector output time is based on the output time of the voltage vector, which is a common parameter of three phases generated based on the three-phase voltage command, the suppression effect of the surge voltage is applied to all phases in one adjustment. Can be obtained.

(실시예 8)(Example 8)

도 25는 본 발명의 실시예 8인 전력 변환기의 제어 장치가 구비하는 전압 벡터 조정부의 동작을 설명하는 흐름도이다. 또한, 도 25에서는, 도 9(실시예 1)에 나타낸 처리 순서와 동일 또는 동등한 순서에는 동일한 부호가 부여되어 있다. 여기서는, 본 실시예 8에 관한 부분을 중심으로 설명한다. 25 is a flowchart for explaining the operation of the voltage vector adjusting unit included in the control device of the power converter according to the eighth embodiment of the present invention. In addition, in FIG. 25, the same code | symbol is attached | subjected to the order same or equivalent to the process sequence shown in FIG. 9 (Example 1). Here, a description will be given focusing on a part relating to the eighth embodiment.

본 실시예 8에서는, 실시예 1(도 4)에 나타낸 전력 변환기의 제어 장치에 있어서, 실시예 2(도 15)에서 설명한 제로 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 조정하는 경우에 예외로서 고려하지 않은 사항(불량점)에 대한 대책예가 나타내어져 있다(단계 ST81~ST85). In the eighth embodiment, in the control device of the power converter shown in the first embodiment (Fig. 4), the case where the output time of the zero voltage vector described in the second embodiment (Fig. 15) is adjusted to zero is not considered as an exception. An example of countermeasures against the matter (defective point) is shown (steps ST81 to ST85).

즉, 도 12(a)에 주목하면, 제로 전압 벡터 V7을 제거한 경우, 선간 전압 Vvw, Vwu에 관해서는 문제없지만, 선간 전압 Vuv는 전압 벡터 V2를 사이에 두고서 전압 벡터 V1의 펄스가 2개 존재하는 형태로 되어 있다. 이는, 전압 벡터 V2를 제로 전압 벡터로 대체하면, 도 14의 (a-2)의 경우로 된다. 즉, 제로 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 조정하는 경우에, 비제로 전압 벡터의 출력 시간에 따라서는, 서지 전압의 발생이 있을 수 있다. 본 실시예 8에서는, 그러한 경우에, 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 확보의 개념을 적용하도록 하고 있다. 이하, 도 25에 따라서 설명한다. That is, referring to Fig. 12A, when the zero voltage vector V7 is removed, there is no problem with the line voltages Vvw and Vwu, but the line voltage Vuv has two pulses of the voltage vector V1 with the voltage vector V2 interposed therebetween. It is in a form to say. This is the case of Fig. 14A-2 when the voltage vector V2 is replaced with a zero voltage vector. That is, in the case where the output time of the zero voltage vector is adjusted to zero, there may be a generation of a surge voltage depending on the output time of the non-zero voltage vector. In the eighth embodiment, in such a case, the concept of securing the minimum zero voltage vector output time is applied. A description with reference to FIG. 25 is as follows.

도 25에서, 제로 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 조정한 경우는(단계 ST21), 전압 벡터 V1의 조정한 출력 시간 t1'가 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz의 1/2보다도 짧은지 여부를 판정한다(단계 ST81). 그 결과, 전압 벡터 V1이 조정된 출력 시간 t1'가 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz의 1/2보다도 짧은 경우는(단계 ST81: 예), 출력 시간 t1'은 t1'=Tz/2로 되도록 재조정한다. 또한, 전압 벡터 V2의 조정한 출력 시간 t2'는 t2'=T-Tz/2로 재조정한다(단계 ST82). In Fig. 25, when the output time of the zero voltage vector is adjusted to zero (step ST21), it is determined whether the adjusted output time t1 'of the voltage vector V1 is shorter than 1/2 of the minimum zero voltage vector output time Tz. (Step ST81). As a result, when the output time t1 'in which the voltage vector V1 is adjusted is shorter than 1/2 of the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST81: YES), the output time t1' is readjusted so that t1 '= Tz / 2. do. The adjusted output time t2 'of the voltage vector V2 is readjusted to t2' = T-Tz / 2 (step ST82).

한편, 전압 벡터 V1의 조정한 출력 시간 t1'가 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz의 1/2보다도 긴 경우는(단계 ST81: 아니오), 전압 벡터 V2의 조정한 출력 시간 t2'가 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz의 1/2보다도 짧은지 여부를 판정한다(단계 ST83). On the other hand, when the adjusted output time t1 'of the voltage vector V1 is longer than 1/2 of the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST81: NO), the adjusted output time t2' of the voltage vector V2 is the minimum zero voltage vector. It is determined whether it is shorter than 1/2 of the output time Tz (step ST83).

그 결과, 전압 벡터 V2의 조정한 출력 시간의 t2'가 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz의 1/2보다도 짧은 경우는(단계 ST83: 예), 조정된 출력 시간의 t2'는 t2'=Tz/2로 되도록 재조정한다. 이 때는, 전압 벡터 V1의 조정한 출력 시간 t1'를 t1'=T-Tz/2로 재조정한다(단계 ST84). As a result, when t2 'of the adjusted output time of the voltage vector V2 is shorter than 1/2 of the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST83: YES), t2' of the adjusted output time is t2 '= Tz / Readjust to 2 At this time, the adjusted output time t1 'of the voltage vector V1 is readjusted to t1' = T-Tz / 2 (step ST84).

그리고, 전압 벡터 V2의 조정한 출력 시간 t2'가 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz의 1/2보다도 긴 경우는(단계 ST83: 아니오), 단계 ST11~ST21에서 조정된 출력 시간 t1', t2', t0', t7'의 재조정은 실행하지 않는다(단계 ST85). When the adjusted output time t2 'of the voltage vector V2 is longer than 1/2 of the minimum zero voltage vector output time Tz (step ST83: NO), the output time t1', t2 ', adjusted in steps ST11 to ST21, The readjustment of t0 'and t7' is not performed (step ST85).

또한, 이상의 설명에서는 제로 전압 벡터 이외의 전압 벡터의 출력 시간이 최소 제로 전압 벡터 출력 시간 Tz의 1/2를 하회할 경우에는, Tz/2로 올림하고 있지만, 실시예 2에서 설명한 바와 같이, 반올림해도, 내림해도 된다. In addition, in the above description, when the output time of voltage vectors other than a zero voltage vector is less than 1/2 of the minimum zero voltage vector output time Tz, it rounds up to Tz / 2, However, as demonstrated in Example 2, it rounds up You may also descend.

이와 같이, 실시예 8에 의하면, 제로 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 조정한 경우에 일어날 수 있는 제로 전압 벡터 이외의 전압 벡터 출력 시간에 관한 서지 전압에 대해서도 제한을 가할 수 있어, 확실히 직류 모선 전압 Vdc의 2배를 초과하는 서지 전압을 억제할 수 있다. 또한, 서지 전압의 억제는 3상 공통의 파라미터인 전압 벡터 출력 시간을 조정하는 것만으로 모든 상에 걸쳐서 효과를 얻을 수 있다. 또는, 전압 벡터 조정의 고안에 의해, 서지 전압 억제에 따른 자속 벡터 궤적의 변동도 최소한으로 억제하는 것이 가능해진다. As described above, according to the eighth embodiment, it is possible to limit the surge voltages related to the voltage vector output time other than the zero voltage vector that may occur when the output time of the zero voltage vector is adjusted to zero, so that the DC bus voltage is assured. Surge voltages in excess of twice Vdc can be suppressed. In addition, suppression of the surge voltage can obtain the effect over all the phases only by adjusting the voltage vector output time which is a common parameter of three phases. Alternatively, by devising a voltage vector adjustment, it is possible to minimize fluctuations in the magnetic flux vector trajectory due to suppression of the surge voltage.

(실시예 9)(Example 9)

도 26은 본 발명의 실시예 9인 전력 변환기의 제어 장치가 구비하는 전압 벡터 조정부의 동작을 설명하는 흐름도이다. 또한, 도 26에서는, 도 20(실시예 5)에 나타낸 처리 순서와 동일 또는 동등한 순서에는 동일한 부호가 부여되어 있다. 여기서는, 본 실시예 9에 관한 부분을 중심으로 설명한다. Fig. 26 is a flowchart for explaining the operation of the voltage vector adjusting unit included in the control device of the power converter according to the ninth embodiment of the present invention. In addition, in FIG. 26, the same code | symbol is attached | subjected to the order same or equivalent to the process sequence shown in FIG. 20 (Example 5). Here, a description will be given focusing on a part relating to the ninth embodiment.

본 실시예 9에서는, 실시예 5(도 19)에 나타낸 전력 변환기의 제어 장치에 있어서, 도 20에서 설명한 제로 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 조정하는 경우에 예외로서 고려하지 않은 사항(불량점)에 대한 대책예가 나타내어져 있다(단계 ST90~ST93). In the ninth embodiment, in the control device of the power converter shown in the fifth embodiment (Fig. 19), matters not considered as an exception when the output time of the zero voltage vector described in Fig. 20 is adjusted to zero (defective point) A countermeasure example is shown (steps ST90 to ST93).

즉, 서지 전압의 발생 패턴이 도 14의 (a-1), (a-2)로 되는 경우에는, 제로 전압 벡터를 제거하더라도, 모터단 선간 전압의 서지 전압은 억제되지 않는 일이 일어난다. 그래서, 도 12의 (c), (d)에 착안하면, 도 12의 (d)에서는 도 14의 (b- 1), (b-2)의 현상이 발생하지만, 도 12의 (c)에서는 발생하지 않는 것을 알 수 있다. 위상 θ가 0≤θ<π/3의 범위로부터 π/3≤θ<2π/3의 범위로 이동할 때의 전압 벡터의 추이를 이하에 다시 기재한다. That is, when the surge voltage generation pattern becomes (a-1) and (a-2) of FIG. 14, even when the zero voltage vector is removed, the surge voltage of the voltage between the motor ends is not suppressed. Therefore, focusing on (c) and (d) of FIG. 12, the phenomenon of (b-1) and (b-2) of FIG. 14 occurs in (d) of FIG. 12, but in (c) of FIG. It can be seen that it does not occur. The transition of the voltage vector when the phase θ shifts from a range of 0 ≦ θ <π / 3 to a range of pi / 3 ≦ θ <2π / 3 is described again below.

(3) V0→V1→V2→V7→V2→V3→V0(3) V0 → V1 → V2 → V7 → V2 → V3 → V0

(4) V7→V2→V1→V0→V3→V2→V7(4) V7 → V2 → V1 → V0 → V3 → V2 → V7

여기서, 제로 전압 벡터가 제거된 경우에는, 이하로 된다. Here, when zero voltage vector is removed, it becomes as follows.

(3)' V0→V1→V2→(V7)→V2→V3→V0(3) 'V0 → V1 → V2 → (V7) → V2 → V3 → V0

(4)' V7→V2→V1→(V0)→V3→V2→V7(4) 'V7 → V2 → V1 → (V0) → V3 → V2 → V7

(3)'와 (4)'와의 비교로부터, 제로 전압 벡터를 제거하는 전후의 전압 벡터를 동일하게 하면, 도 14의 (b-1), (b-2)의 현상이 없어져, 서지 전압을 억제할 수 있는 것을 알 수 있다. From the comparison between (3) 'and (4)', if the voltage vector before and after the zero voltage vector is removed is the same, the phenomenon of FIGS. 14B and 14B is eliminated and the surge voltage is reduced. It can be seen that it can be suppressed.

그런데, 도 26에서, 도 20에 나타내는 최초의 단계 ST51을 대신한 단계 ST90에서는, 전압 벡터 제어부(11)로부터 입력하는 전압 벡터 V1, V2, V0, V7과, 그 출력 시간 t1, t2, t0, t7과, 지연부(32)로부터 입력하는 PWM 제어 주기의 1주기 이전의 조정 출력인 전압 벡터 V1_p, V2_p, V0_p, V7_p와, 그 출력 시간 t1_p, t2_p, t0_p, t7_p를 판독한다. 그리고, 단계 ST57 또는 단계 ST58에서 제로 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 조정한 경우에는, 이전 번의 최후에 출력한 전압 벡터가 이번의 최초에 출력하는 전압 벡터와 동일한지 여부를 판정한다(단계 ST91). By the way, in FIG. 26, in step ST90 which replaced the first step ST51 shown in FIG. 20, the voltage vectors V1, V2, V0, V7 input from the voltage vector control part 11, and the output time t1, t2, t0, t7, voltage vectors V1_p, V2_p, V0_p, V7_p, which are adjustment outputs before one cycle of the PWM control cycle input from the delay unit 32, and their output times t1_p, t2_p, t0_p, t7_p are read. When the output time of the zero voltage vector is adjusted to zero in step ST57 or step ST58, it is determined whether or not the voltage vector outputted last last time is the same as the voltage vector outputted first time (step ST91). .

그 결과, 이전 번의 최후에 출력한 전압 벡터가 이번의 최초에 출력하는 전압 벡터와 동일한 경우는(단계 ST91: 예), 상기 (3)'의 경우이기 때문에, 아무것도 하지 않고서 단계 ST93으로 진행한다. 한편, 이전 번의 최후에 출력한 전압 벡터가 이번의 최초에 출력하는 전압 벡터와 상이한 경우는(단계 ST91: 아니오), 상기 (4)'의 경우이기 때문에, 이번의 최초에 출력하는 전압 벡터를 이전의 최후에 출력한 전압 벡터로 변경(단계 ST92)해서 단계 ST93으로 진행한다. 단계 ST93에서는, 조정한 전압 벡터의 출력 시간 t1', t2', t0', t7'와, 전압 벡터 V1', V2', V0', V7'를 출력한다. 또한, 단계 ST12, ST54, ST55로부터 단계 ST93으로 진행한 경우에는, 전압 벡터 제어부(11)가 선택한 전압 벡터 V0, V1, V2, V7은, 그대로 전압 벡터 V0', V1', V2', V7'로서 점호 펄스 발생부(13)에 출력한다. As a result, if the voltage vector outputted last last time is the same as the voltage vector outputted first this time (step ST91: YES), since it is the case of (3) 'above, the process goes to step ST93 without doing anything. On the other hand, if the voltage vector output at the last last time is different from the voltage vector output at the first time (step ST91: No), it is the case of (4) ', so that the voltage vector output at the first time is transferred. Change to the last output voltage vector (step ST92) and proceed to step ST93. In step ST93, the output times t1 ', t2', t0 ', t7' and the voltage vectors V1 ', V2', V0 'and V7' of the adjusted voltage vector are output. When the process proceeds from step ST12, ST54, ST55 to step ST93, the voltage vectors V0, V1, V2, and V7 selected by the voltage vector control unit 11 are the voltage vectors V0 ', V1', V2 ', and V7' as they are. As output to the firing pulse generator 13. As shown in FIG.

이와 같이, 실시예 9에 의하면, 제로 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 조정한 경우에 발생하는 도 14의 (b-1), (b-2)의 경우를 회피할 수 있어, 확실히 직류 모선 전압 Vdc의 2배를 초과하는 서지 전압을 억제할 수 있다. 또한, 서지 전압의 억제에서는, 3상 공통의 파라미터인 전압 벡터의 출력 시간을 조정하는 것만으로, 모든 상에 걸쳐서 서지 전압의 억제 효과를 얻을 수 있다. As described above, according to the ninth embodiment, the cases of Figs. 14B and 14B, which occur when the output time of the zero voltage vector is adjusted to zero, can be avoided, so that the DC bus voltage is assured. Surge voltages in excess of twice Vdc can be suppressed. In addition, in suppressing a surge voltage, the suppression effect of a surge voltage can be acquired over all the phases only by adjusting the output time of the voltage vector which is a parameter common to three phases.

여기서, 실시예 1~9의 설명에서는, 직류 모선 전압 Vdc의 2배를 초과하는 서지 전압의 발생을 억제하는 개별적인 방법에 대해서 설명해 왔지만, 실시예 1~9의 2개 이상을 조합하여 사용하는 것도 가능하다. 그 경우의 구성에 대한 설명은 생략하지만, 조합한 경우에 있어서도, 적어도 제로 전압 벡터의 출력 시간을 일정값 이상 확보하던지 또는 제로로 하는 것에 의해서, 직류 모선 전압 Vdc의 2배를 초과하는 서지 전압을 억제할 수 있다. 또한, 전압 벡터 출력 시간의 조정은 3상 전압 지령에 근거하여 생성한 3상 공통의 파라미터인 전압 벡터의 출력 시간을 대상으로 하기 때문에, 1회의 조정으로 모든 상에 걸쳐서 서지 전압의 억제 효과를 얻을 수 있다. 또한, 전압 벡터 조정의 고안에 의해, 서지 전압 억제에 따른 자속 벡터 궤적의 변동도 최소한으로 억제하는 것이 가능해진다. Here, although the description of Examples 1-9 has demonstrated the individual method of suppressing generation | occurrence | production of the surge voltage exceeding twice the DC bus voltage Vdc, it is also possible to use combining two or more of Examples 1-9. It is possible. Although the description of the configuration in that case is omitted, even in combination, a surge voltage exceeding twice the DC bus voltage Vdc is obtained by securing or setting the output time of the zero voltage vector to a constant value or zero at least. It can be suppressed. In addition, since the adjustment of the voltage vector output time is based on the output time of the voltage vector, which is a common parameter of three phases generated based on the three-phase voltage command, the adjustment of the voltage vector output time provides a suppression effect of the surge voltage across all phases. Can be. Further, by devising the voltage vector adjustment, it is possible to minimize the fluctuation of the magnetic flux vector trajectory due to the suppression of the surge voltage.

또한, 실시예 1~9의 설명에서는, 서지 전압 억제에 따른 자속 벡터 궤적의 변동을 최소한으로 억제하기 위해서, 제로 전압 벡터 이외의 전압 벡터의 출력 시간의 상대 비율을 변화시키지 않도록 조정을 실행하고 있지만, 서지 전압의 억제만이 목적이면, 상대 비율을 변화시키더라도 무방하다. 이는, 서지 전압의 억제에 관한 실시예 1의 설명으로부터 명백하다. In addition, in description of Examples 1-9, adjustment is made so that the relative ratio of the output time of voltage vectors other than a zero voltage vector may be changed in order to suppress the fluctuation | variation of the magnetic flux vector trace accompanying suppression of surge voltage to the minimum. If only the suppression of the surge voltage is the purpose, the relative ratio may be changed. This is apparent from the description of Example 1 regarding the suppression of the surge voltage.

이 경우도, 제로 전압 벡터의 출력 시간을 일정값 이상 확보하던지 또는 제로로 하는 것에 의해서, 직류 모선 전압 Vdc의 2배를 초과하는 서지 전압을 억제할 수 있다. 또한, 전압 벡터 출력 시간의 조정은 3상 전압 지령에 근거하여 생성한 3상 공통의 파라미터인 전압 벡터의 출력 시간을 대상으로 하기 때문에, 1회의 조정으로 모든 상에 걸쳐서 서지 전압의 억제 효과를 얻을 수 있다. Also in this case, the surge voltage exceeding twice the DC bus voltage Vdc can be suppressed by securing the output time of a zero voltage vector more than a fixed value or making it zero. In addition, since the adjustment of the voltage vector output time is based on the output time of the voltage vector, which is a common parameter of three phases generated based on the three-phase voltage command, the adjustment of the voltage vector output time provides a suppression effect of the surge voltage across all phases. Can be.

본 발명은 전력 변환기와 부하와의 접속 케이블이 길어지는 경우에서의 전력 변환기의 제어 장치로서 바람직하다.The present invention is preferable as a control device of a power converter in the case where the connection cable between the power converter and the load is long.

Claims (18)

펄스폭 변조 제어에 의해 출력 전압이 제어되는 전력 변환기의 제어 장치에 있어서, A control apparatus of a power converter in which an output voltage is controlled by pulse width modulation control, 상기 전력 변환기가 상기 펄스폭 변조 제어의 1제어 주기내에 출력하는 전압 벡터와 그 전압 벡터를 출력하는 시간을 상기 전력 변환기로의 전압 지령값에 근거해서 결정하는 전압 벡터 제어 수단과, Voltage vector control means for determining a voltage vector output by the power converter within one control period of the pulse width modulation control and a time for outputting the voltage vector based on a voltage command value to the power converter; 상기 전압 벡터 제어 수단으로부터 입력하는 전압 벡터의 출력 시간을 조정하는 전압 벡터 조정 수단으로서, 제로 전압 벡터의 출력 시간이 제로 또는 일정값 이상으로 되도록 각 전압 벡터의 출력 시간을 조정하는 전압 벡터 조정 수단과, Voltage vector adjusting means for adjusting an output time of a voltage vector input from said voltage vector control means, said voltage vector adjusting means for adjusting an output time of each voltage vector such that an output time of a zero voltage vector becomes zero or a predetermined value or more; , 상기 전압 벡터 조정 수단에서 조정된 전압 벡터의 출력 시간에 근거하여 상기 전력 변환기를 구성하는 반도체 스위치 소자를 온, 오프하는 신호를 발생하는 점호 펄스 발생 수단A firing pulse generating means for generating a signal for turning on and off a semiconductor switch element constituting the power converter based on the output time of the voltage vector adjusted by the voltage vector adjusting means. 을 구비한 것을 특징으로 하는 전력 변환기의 제어 장치. Control device for a power converter, characterized in that provided. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전압 벡터 조정 수단은, 제로 전압 벡터 출력 시간을 일정값 이상으로 확보하도록 조정하는 것을 특징으로 하는 전력 변환기의 제어 장치. And the voltage vector adjusting means adjusts the zero voltage vector output time to a predetermined value or more. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전압 벡터 조정 수단은, 제로 전압 벡터의 출력 시간이 소정값보다도 긴 경우는, 제로 전압 벡터의 출력 시간을 일정값 이상으로 확보하도록 조정하고, 짧은 경우는 제로 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 조정하는 것If the output time of the zero voltage vector is longer than the predetermined value, the voltage vector adjusting means adjusts to ensure the output time of the zero voltage vector to a predetermined value or more, and if it is short, adjusts the output time of the zero voltage vector to zero. To do 을 특징으로 하는 전력 변환기의 제어 장치. Control device of a power converter, characterized in that. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전압 벡터 조정 수단은, 상기 전압 벡터 제어 수단으로부터 상기 펄스폭 변조 제어의 2개 이상의 복수 제어 주기내에서의 전압 벡터를 단위로서 입력하는 경우, 상기 2개 이상의 복수 제어 주기내에서의 모든 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계가 일정값보다도 짧은 경우는, 인접하는 2주기의 중간에 존재하는 제로 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 조정하고 그 만큼을 상기 2주기의 양단에 존재하는 제로 전압 벡터의 출력 시간에 배분하도록 조정하는 것When the voltage vector adjusting means inputs, as a unit, a voltage vector within two or more control cycles of the pulse width modulation control from the voltage vector control means, all zero voltages within the two or more control cycles. If the sum of the output times of the vectors is shorter than a certain value, the output time of the zero voltage vectors existing in the middle of two adjacent cycles is adjusted to zero, and the output of the zero voltage vectors existing at both ends of the two cycles is adjusted. Adjusted to distribute in time 을 특징으로 하는 전력 변환기의 제어 장치.Control device of a power converter, characterized in that. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전압 벡터 조정 수단은, 상기 전압 벡터 제어 수단으로부터 상기 펄스폭 변조 제어의 2개 이상의 복수 제어 주기내에서의 전압 벡터를 단위로서 입력하는 경우, 상기 2개 이상의 복수 제어 주기내에서의 모든 제로 전압 벡터의 출력 시간의 합계가 일정값보다도 짧은 경우는, 상기 2개 이상의 복수 제어 주기내에서의 동일한 전압 벡터의 출력 시간을 하나로 합치도록 조정하는 것When the voltage vector adjusting means inputs, as a unit, a voltage vector within two or more control cycles of the pulse width modulation control from the voltage vector control means, all zero voltages within the two or more control cycles. When the sum of the output times of a vector is shorter than a fixed value, it adjusts so that the output time of the same voltage vector in two or more control periods may be put together. 을 특징으로 하는 전력 변환기의 제어 장치. Control device of a power converter, characterized in that. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전압 벡터 조정 수단이 출력하는 전압 벡터를 상기 1제어 주기 지연하여 상기 전압 벡터 조정 수단에 출력하는 지연 수단을 구비하고, 상기 전압 벡터 조정 수단은, 제로 전압 벡터의 출력 시간이 일정값보다도 짧은 경우는, 상기 지연 수단으로부터 1제어 주기 이전의 조정시에 이용한 전압 벡터를 받아서, 이전 주기의 최후에 출력한 벡터가 제로 전압 벡터인지 여부에 따라서 이번의 주기에서의 양쪽 제로 전압 벡터 중 한쪽의 출력 시간을 제로로 조정하고 그 만큼을 다른 쪽의 출력 시간에 배분하도록 조정하는 것A delay means for delaying the voltage vector output by the voltage vector adjusting means and outputting the voltage vector to the voltage vector adjusting means, wherein the voltage vector adjusting means includes a case in which the output time of the zero voltage vector is shorter than a predetermined value. Obtains the voltage vector used in the adjustment before one control period from the delay means, and outputs one of both zero voltage vectors in this period depending on whether or not the vector output last in the previous period is a zero voltage vector. To zero and distribute it to the output time of the other side 을 특징으로 하는 전력 변환기의 제어 장치. Control device of a power converter, characterized in that. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전압 벡터 조정 수단이 출력하는 전압 벡터 및 그 조정 완료의 출력 시간을 상기 1제어 주기 지연하여 상기 전압 벡터 조정 수단에 출력하는 지연 수단을 구비하고, 상기 전압 벡터 조정 수단은, 상기 지연 수단으로부터 1제어 주기 이전의 조정시에 이용한 전압 벡터 및 그 출력 시간을 받아서, 이전 주기의 최후에 조정 출력한 제로 전압 벡터의 출력 시간과 이번의 주기에서 상기 전압 벡터 제어 수단으로부터 최초에 입력한 제로 전압 벡터의 출력 시간과의 합계가 일정값보다도 짧은 경우는, 이번의 주기에서 최초에 출력하는 제로 전압 벡터의 출력 시간을 상기 일정값으로부터 이전 주기의 최후에 조정 출력한 제로 전압 벡터의 출력 시간을 감산한 시간으로 되도록 조정하는 것A delay means for outputting the voltage vector output by the voltage vector adjusting means and the output time of the completion of the adjustment to the voltage vector adjusting means by delaying the one control period, wherein the voltage vector adjusting means is 1 from the delay means. The output time of the zero voltage vector which was adjusted at the end of the previous cycle and the output time of the zero voltage vector which was first inputted from the voltage vector control means in this cycle by receiving the voltage vector used in the adjustment before the control period and its output time. If the sum with the output time is shorter than the fixed value, the time obtained by subtracting the output time of the zero voltage vector adjusted and outputted from the constant value at the end of the previous cycle from the fixed value at the end of this period. Adjusted to 을 특징으로 하는 전력 변환기의 제어 장치. Control device of a power converter, characterized in that. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전압 벡터 조정 수단이 출력하는 상기 전압 벡터의 출력 시간 조정에 따른 오차를 상기 1제어 주기 지연하여 상기 전압 벡터 조정 수단에 출력하는 지연 수단을 구비하고, 상기 전압 벡터 조정 수단은, 전압 벡터의 출력 시간 조정에 따른 오차를 계산하는 기능을 갖고, 상기 전압 벡터 제어 수단으로부터 입력하는 전압 벡터의 출력 시간에 상기 지연 수단으로부터 입력하는 이전 주기에서 계산한 오차의 보정을 실행한 전압 벡터의 출력 시간에 대하여, 제로 전압 벡터의 출력 시간이 소정값보다도 긴 경우는, 제로 전압 벡터의 출력 시간을 일정값 이상으로 확보하도록 조정하고, 짧은 경우는, 제로 전압 벡터 출력 시간을 제로로 조정하는 것A delay means for outputting the error according to the output time adjustment of the voltage vector output by the voltage vector adjusting means to the voltage vector adjusting means by delaying the one control period, wherein the voltage vector adjusting means outputs the voltage vector. With respect to the output time of the voltage vector which has a function of calculating the error according to time adjustment, and corrected the error calculated in the previous period input from the delay means to the output time of the voltage vector input from the voltage vector control means. If the output time of the zero voltage vector is longer than the predetermined value, adjust the output time of the zero voltage vector to a fixed value or more, and if it is short, adjust the zero voltage vector output time to zero. 을 특징으로 하는 전력 변환기의 제어 장치. Control device of a power converter, characterized in that. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전압 벡터 조정 수단은, 제로 전압 벡터 이외의 전압 벡터의 출력 시간의 상대 비율을 변화시키지 않고서, 제로 전압 벡터의 출력 시간을 일정값 이상으로 확보하도록 조정하는 것The voltage vector adjusting means adjusts the output time of the zero voltage vector to a predetermined value or more without changing the relative ratio of the output time of the voltage vectors other than the zero voltage vector. 을 특징으로 하는 전력 변환기의 제어 장치. Control device of a power converter, characterized in that. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전압 벡터 조정 수단은, 제로 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 조정한 경우에 있어서, 제로 전압 벡터 이외의 전압 벡터의 출력 시간도 일정값 이상 또는 제로로 되도록 조정하는 것The voltage vector adjusting means adjusts the output time of a voltage vector other than the zero voltage vector to be equal to or higher than a predetermined value when the output time of the zero voltage vector is adjusted to zero. 을 특징으로 하는 전력 변환기의 제어 장치. Control device of a power converter, characterized in that. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전압 벡터 조정 수단은, 제로 전압 벡터의 출력 시간을 제로로 조정하는 경우에 있어서, 이전 주기의 최후에 출력한 전압 벡터와 이번의 주기에서 최초에 출력하는 전압 벡터가 상이한 경우는, 이번의 주기에서 최초에 출력하는 전압 벡터를 이전 주기의 최후에 출력한 전압 벡터로 변경하는 것In the case where the voltage vector adjusting means adjusts the output time of the zero voltage vector to zero, if the voltage vector output at the end of the previous period is different from the voltage vector initially output at this period, this period Changing the voltage vector initially output from to the voltage vector output last in the previous period 을 특징으로 하는 전력 변환기의 제어 장치. Control device of a power converter, characterized in that. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전압 조정 수단에 의한 조정은, 상기 제로 전압 벡터의 출력 시간을 제로보다 큰 소정의 시간과 비교하고, 그 비교 결과에 근거하여 상기 제로 전압 벡터의 출력 시간을 조정하는 것을 특징으로 하는 전력 변환기의 제어 장치. The adjustment by the voltage adjusting means compares the output time of the zero voltage vector with a predetermined time larger than zero, and adjusts the output time of the zero voltage vector based on the comparison result. controller. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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