KR20040098016A - 피더블유엠 인버터 장치 - Google Patents

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KR20040098016A
KR20040098016A KR10-2004-7014806A KR20047014806A KR20040098016A KR 20040098016 A KR20040098016 A KR 20040098016A KR 20047014806 A KR20047014806 A KR 20047014806A KR 20040098016 A KR20040098016 A KR 20040098016A
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야마나카가츠토시
강준구
모리모토신야
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가부시키가이샤 야스카와덴키
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Abstract

정현파 전압 출력으로부터 6스텝 전압 출력으로의 이행 시에는, 매끄러운 모드 전환이 곤란하고, 전환 처리가 복잡하게 된다는 과제가 있다.
본 발명은, 상 전압 지령을 삼각 형상의 캐리어파와 대소 비교하여 PWM 펄스 신호를 출력하는 PWM 펄스 출력 수단(2)을 구비한 PWM 인버터 장치에서, 각 상 전압 지령 중 절대치가 최대가 되는 상을 선택하여, 해당 상 전압 지령이 캐리어파의 최대치 보다 큰 경우에는 해당 상 전압 지령으로부터 캐리어파의 최대치를 뺀 값을, 해당 상 전압 지령이 캐리어파의 최소치 보다 작은 경우에는 해당 상 전압 지령으로부터 캐리어파의 최소치를 뺀 값을, 각 상 전압 지령으로부터 감산하고, 감산하여 얻은 값을 각 상 출력 전압 지령으로 하며, 그 밖의 경우에는 상 전압 지령을 그대로 상 출력 전압 지령으로 하여, PWM 펄스 출력 수단(2)으로 출력하는 전압 지령 처리 수단(1)을 구비하고 있다.

Description

피더블유엠 인버터 장치{PWM INVERTER DEVICE}
IGBT 등의 온 오프 동작에 의해 임의의 정현파 전압을 출력하는 PWM 인버터 장치에서, IGBT 등으로의 온 오프 지령으로 이루어지는 PWM 펄스 신호의 신호 발생 방법으로는, 도 5와 같이 출력 전압 지령과 삼각파(캐리어파)를 비교하여 PWM 펄스 신호를 만들어 내는 방식(삼각파 비교형 PWM 방식)이나 공간 벡터 개념에 의한 벡터의 합성으로 원하는 PWM 펄스 신호를 만들어 내는 방식(공간 벡터형 PWM방식)이 있다. 정현파의 출력 전압 지령을 사용한 삼각파 비교형 방식으로 출력할 수 있는 최대 선간 전압(진폭치)은, 통상, PWM 인버터 장치의 직류 모선 전압의 √3/2로 제한되어 버리지만, 공간 벡터형 PWM 방식으로는 출력 할 수 있는 최대 선간 전압(진폭치)이, PWM 인버터 장치의 직류 모선 전압과 일치한다. 그러나, 어느 방식도 모두 최대 선간 전압을 출력하는 경우에는 정현파 형상의 선간 전압이 된다.
그러나 용도에 따라서는, 선간 출력 전압이 정현파 형상에 개의치 않는다는 전제로, 더욱 큰 출력 전압을 필요로 하는 경우가 있다.
제1 종래예로서 정현파 전압을 출력할 수 있는 최대치를 초과한 경우에는,도 6에 도시하는 6각형의 정점에 위치하는 6스텝의 전압(도 6중의 a(1)~a(3), b(1)~b(3))을 출력하는 방법이 있다.
또, 제2 종래예로서, 도 7에 도시하는 특개평 10-257782와 같은 것도 있다. 도 7에서, 101은 PWM 패턴 발생부, 104는 전압 지령 제한치의 전환부, 102는 제1 전압 지령 제한 수단, 103은 제2 전압 지령 제한 수단, 105는 모드 판단부이다. 또, ｜V1｜’는 보정 후의 전압 진폭 지령, θ11*은 보정 후의 전압 위상 지령, 모드1은 출력 모드 전환 신호이다. 모드 판단부(105)에서는 ｜V1｜<Vmax일 때에는 항상 HI를 출력하고, 이 때, 전압 지령 제한의 전환부(104)는 제1 전압 지령 제한 수단(102)을 선택한다. 또, 모드 판단부(1O5)는 모드1이 LO이며, 또한, ｜V1｜≥Vmax일 때에는 LO를 출력하고, 이 때, 전압 지령 제한의 전환부(104)는 제2 전압 지령 제한 수단(103)을 선택한다. 제1 전압 지령 제한 수단(102) 또는, 제2 전압 지령 제한 수단(103)에는, 스텝2에서 ｜V1｜와 θ1이 입력되고, 전압 진폭 지령과 전압 위상 지령의 보정치로서 ｜V1｜’, θ11*을 출력한다. 이들 ｜V1｜’,θ11*, θ1은, PWM 패턴 발생부(101)에 입력되어 적당한 PWM 패턴을 발생한다. 또, 도 9중, Tu는 U상 PWM 신호의 상승(하강) 시간, Tv는 V상 PWM 신호의 상승(하강) 시간, 및 Tw는 W상 PWM 신호의 상승(하강) 시간이며, 각 상 신호 전에 붙는 /표는 그 음 신호를 나타낸다.
제2 전압 지령 제한 수단의 동작을 도면에 근거하여 설명한다. 도 8은 실시예의 제어 순서를 나타내는 플로어 차트이다. 도 8에 도시하는 스텝3 및 스텝4에서, MODE1=0이거나 ｜V1｜<Vmax이면, 제1 전압 지령 제한 수단(102)이 선택되고,MODE1=0이 아니고 ｜V1｜<Vmax가 아니라면, 제2 전압 지령 제한 수단(103)이 선택된다. 제2 전압 지령 제한 수단(103)이 선택되면, 스텝5에서 취입한 ｜V1｜를 2/√3·Vmax와 비교한다. 2/√3·Vmax란 도 3에서의 육각형의 정점에서의 출력 전압으로, 전압 위상 지령이 0, 60, 120, 180, 240, 300, 360일 때에만 출력 가능하다. ｜V1｜≥2/√3·Vmax이면, 스텝6에서 ｜V1｜’=2/√3·Vmax로 한다. 그 이외로는, ｜V1｜’=｜V1｜로 한다. 다음에, 스텝7에서는, 도 9에 도시하는 바와 같은 표에 근거하여, 취입한 θ1을 0~60˚의 값으로 변환하고, 이것을 θ11로 한다.
다음에, 스텝8에서는 θ11≤30˚이면, 스텝9에서 θ11*=COS-1(Vmax/ ｜V1｜)-30˚로 θ11*를 결정한다. 마찬가지로, θ11>30˚이면 θ11*=COS-1(Vmax/｜V1｜로 θ11*를 결정하고, 또한 스텝15로 진행한다. 다음에, 제1 전압 지령 제한 수단(102)이 선택되던지(스텝3에서 MODE1=0), 또는 제2 전압 지령 제한 수단(103)이 선택되었을 경우에도 스텝4에서 ｜V1｜<Vmax라고 판단되었을 경우에는, 스텝11~스텝14의 처리를 앞의 스텝5~스텝8과 동일하게 경유하여, 스텝15에 이른다. 스텝15에서는 보정 전압 진폭 지령 ｜V1｜’와 보정 전압 위상 지령 θ11*을 근거로 t0, t1, t2의 계산을 한다. 스텝16에서는 DOWN 모드나 UP 모드의 전환을 행한다. 스텝17에서 스텝18까지는 DOWN 모드나 UP 모드를 판별하여 T0, T1, T2를 세트한다. 스텝19에서는 θ1을 근거로, 도 9에 도시하는 바와 같은 표에 근거하여 TU, TV, TW에 T0, T1, T2를 세트한다. 스텝20에서는 TU, TV, TW를 출력한다.
이렇게 하여 PWM 인버터 장치의 직류 모선 전압을 초과하는 선간 전압 출력을 가능하게 하고, 맞춰서 정현파 출력으로부터 6스텝 전압의 출력(구형파 출력)까지의 중간적인 상태를 만들어, 매끄러운 이행을 가능하게 하고 있다.
그러나, 제1 종래예에서는 정현파 전압 출력으로부터 6스텝 전압 출력으로 이행할 때의 중간 전압을 얻을 수 없으므로, 매끄러운 모드 전환이 곤란하고, 또 전류 제어 성능이 요구되는 전류 제어계에서는 전환 시의 과도기에서 제어 특성이 불안정하게 되는 등의 문제가 있다.
또 제2 종래예에서는, 6스텝 전압 출력으로 부드러운 이행 전환을 행하기 위해, 전환의 판단, 지령 전압 벡터의 길이의 제한, 아크 사인의 연산이나 벡터의 길이와 그것에 대응하는 각도를 기억하는 테이블을 이용하여 벡터의 각도를 보정한다고 하는 복잡한 처리가 필요하게 되는 문제가 있다.
그리하여 본 발명은 이러한 과제를 해결하고, 정현파 전압 출력으로부터 6스텝 전압 출력으로 이행할 시의 매끄러운 모드 전환을 가능하게 하며, 게다가, 매끄러운 모드 전환을 간이한 제어 처리에 의해 실현할 수 있는 PWM 인버터 장치의 제공을 목적으로 하는 것이다.
본 발명은 모터의 가변속 구동을 행하는 인버터·서보 드라이브나 계통 연계하는 PWM 인버터 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에서의 블록도,
도 2는 본 발명의 제2 실시예에서의 블록도,
도 3은 본 발명의 제3 실시예에서의 블록도,
도 4는 본 발명에서의 PWM 인버터 장치의 구성도를 도시한 것,
도 5는 PWM 펄스 신호를 만들어 내는 종래의 일반 방식을 도시한 것,
도 6은 공간 벡터의 개념에 의한 6스텝 전압 출력을 도시한 제1 종례예를 나타낸 것,
도 7은 제2 종래예의 구성을 도시하는 블록도,
도 8은 제2 종래예의 제어 순서를 도시하는 플로어 차트,
도 9는 제2 종래예의 PWM 연산부 내의 기능을 도시한 도면이다.
또한, 도면 중의 부호, 1은 전압 지령 시프트기, 2는 PWM 신호 발생기, 3은 캐리어 신호 발생기, 4는 전압 지령 제한기, 5는 전압 지령 배율기, 11은 상용 전원, 12는 컨버터부 정류 다이오드, 13~18은 IGBT 트랜지스터, 19~24는 환유 다이오드, 25는 전류 검출기, 26은 전동기, 29는 평활용 콘덴서, 101은 PWM 패턴 발생부, 102는 제1 전압 지령 제한기, 103은 제2 전압 지령 제한기, 104는 전압 지령 제한치의 전환부, 105는 모드 판단부이다.
상기 과제를 해결하기 위한 청구항 1기재의 발명에서는, 상 전압 지령과 삼각 또는 톱 형상의 캐리어파를 대소 비교하여 PWM 펄스 신호를 출력하는 PWM 펄스 출력 수단을 구비한 PWM 인버터 장치에서,
상기 각 상 전압 지령 중 절대치가 최대가 되는 최대 상을 선택하고, 상기 최대 상의 상 전압 지령이 상기 캐리어파의 최대치보다도 큰 경우에는, 상기 최대 상의 상 전압 지령으로부터 상기 캐리어파의 최대치를 뺀 값을 제1 차분으로 하여,상기 제1 차분을 상기 각 상의 상 전압 지령으로부터 감산하고, 상기 각 감산한 값을 상기 각 상의 상 출력 전압 지령으로 하며,
상기 최대 상의 상 전압 지령이 상기 캐리어파의 최소치보다 작은 경우에는, 상기 최대 상의 상 전압 지령으로부터 상기 캐리어파의 최소치를 뺀 값을 제2 차분으로 하여, 상기 제2 차분을 상기 각 상의 상 전압 지령으로부터 감산하고, 상기 각 감산한 값을 상기 각 상의 상 출력 전압 지령으로 하며,
그 밖의 경우에는, 상 전압 지령을 그대로 상 출력 전압 지령으로 하고,
상기 상 전압 지령을 입력으로 하여 상기 상 출력 전압 지령을 상기 PWM 펄스 출력 수단에 출력하는 전압 지령 처리 수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
상기 수단에 의해, 상기 상 전압 지령에 대응한 선간 전압 지령의 진폭이 PWM 인버터 장치의 직류 모선 전압까지의 범위에서는 정현파에 의한 선간 전압 출력을 가능하게 하고, 또 선간 전압 지령의 진폭이 직류 모선 전압을 초과하는 경우에도 직류 모선 전압을 상한으로 한 선간 전압 출력을 할 수 있으므로(이 경우, 출력 전압 파형은 정현파는 아니다), 선간 전압 지령의 진폭으로서 직류 모선 전압을 초과하는 전압 출력도 가능(기본파 성분의 실효치로서 보았을 경우)하게 하고 있다.
6스텝 전압 출력으로의 이행 전환에 대해서도, 상기 상 전압 지령의 전압 진폭에 관해, 정현파 전압 출력을 할 수 있는 직류 모선 전압의 1/√3 (상기 캐리어파 진폭의 2배 값을 직류 모선 전압에 대응시키면, 상기 상 전압 지령이 상기 캐리어 진폭의 2/√3배. 이하 동일.)까지의 제1 영역, 6스텝 전압 출력으로 이루어지는직류 모선 전압의 2/√3배 이상(상기 캐리어 진폭의 4/√3배 이상)의 제3 영역, 및 이들의 중간적인 제2 영역을 구비하므로, 6스텝 전압 출력으로의 부드러운 이행 전환도 가능하게 된다.
또한 상기 수단에 수반하는 처리를 실현하기 위한 복잡한 처리는 불필요하고, 간이한 처리만으로 상기 효과를 얻는 것이 가능하게 된다.
또 청구항 2기재의 발명에서는, 청구항 1기재의 PWM 인버터 장치에서, 상기 상 전압 지령의 진폭이 상기 캐리어파의 진폭의 4/√3배 이상이 되는 경우에는, 상기 상 전압 지령의 진폭을 상기 캐리어파의 진폭의 4/√3배로 제한하는 제1 전압 전환 수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
상기 상 전압 지령의 진폭이 직류 모선 전압의 2/√3배 이상(상기 상 전압 지령이 상기 캐리어 진폭의 4/√3배 이상)이 되는 경우에는, 선간 전압 지령(순간치)은 항상 직류 모선 전압 이상이 된다.
따라서, 상기 캐리어파의 진폭의 4/√3배로 상기 상 전압 지령의 진폭을 제한하여도 PWM 인버터 장치의 출력 전압에는 영향을 주지 않고, 한쪽에서 상기 제한에 의한 처리 등의 간이화에 의해, 큰 전압 지령에서 작은 전압 지령으로의 순간 응답이 가능하게 되는 효과가 있다.
또 청구항 3기재의 발명에서는, 청구항 1기재의 PWM 인버터 장치에서, 상기 상 전압 지령의 진폭이 상기 캐리어파의 진폭의 4/√3배 이상이 되는 경우에는, 상기 상 전압 지령의 진폭을 상기 캐리어파의 진폭의 4/√3배 이상의 소정치로 제한하는 제2 전압 변환 수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
상기 상 전압 지령의 진폭을 상기 캐리어파의 진폭의 4/√3배 이상의 소정치로 제한하여도, 청구항 2기재의 발명과 동일한 효과를 얻는 것이 가능하다.
또 청구항 4기재의 발명에서는, 청구항 1 내지 청구항 3기재의 PWM 인버터 장치에서, 상기 상 전압 지령의 진폭이 상기 캐리어파의 진폭의 2/√3배 이상이 되는 경우에는, 상기 상 전압 지령을, 상기 상 전압 지령에 √3을 곱해 얻은 값으로 변환하는 제3 전압 변환 수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
PWM 인버터 장치의 최대 선간 전압 출력으로 이루어지는 6스텝 전압은, 직류 모선 전압의 2/√3배(기본파 성분 진폭치의 경우)이다. 따라서 상기 상 전압 지령에 의한 선간 전압 지령의 전압 진폭이 직류 모선 전압의 2/√3배일 때, 다시 말하면 상기 상 전압 지령(진폭치)이 직류 모선 전압의 2/3배(상기 상 전압 지령이 상기 캐리어파 진폭의 4/3배)일 때에 6스텝 전압 출력으로 할 수 있으면, PWM 인버터 장치는 지령 전압에 추종한 전압 출력이 가능하게 된다.
상기 상 전압 지령(진폭치)이 상기 캐리어파의 진폭의 4/√3배 이상 일 때에 6스텝 전압 출력을 실현할 수 있으므로, 상 전압 지령이 상기 캐리어파 진폭의 4/3배 값일 때에 6스텝 전압 출력으로 하기 위해서는, 상 전압 지령에 √3배를 곱해 얻은 값을 상 전압 지령으로 하면 된다. 또 이러한 전압 변환 처리는, 정현파 전압 출력을 할 수 없는 영역, 즉 상기 상 전압 지령의 진폭이 상기 캐리어파의 진폭의 2/√3배 이상이 되는 영역에서만 행해진다.
또 청구항 5기재의 발명에서는, 상기 제1 및 제3 전압 변환 수단, 또는, 상기 제2 및 제3 전압 변환 수단을 하나의 전압 변환 수단으로 구성하고, 이것을 제4전압 변환 수단으로 한 것을 특징으로 하고 있다.
또 청구항 6기재의 발명에서는, 청구항 2기재의 PWM 인버터 장치에서, 상기 제1 전압 변환 수단은, 상기 상 전압 지령으로부터 얻을 수 있는 선간 전압의 진폭이 상기 캐리어파의 진폭의 4배 이상이 되는 경우에는, 상기 상 전압 지령의 진폭을 상기 캐리어파의 진폭의 4/√3배로 제한하는 것을 특징으로 하고 있다.
선간 전압은 상 전압의 √3배인 것으로부터, 상 전압 지령의 진폭을 판정 기준으로 하는 청구항 2기재의 PWM 인버터 장치에 대해, 판정 대상을 선간 전압으로 치환하고, 또한 판정 기준을 √3배로 업한 것이다.
또 청구항 7기재의 발명에서는, 청구항 3기재의 PWM 인버터 장치에서, 상기 제2 전압 변환 수단은, 상기 상 전압 지령으로부터 얻을 수 있는 선간 전압의 진폭이 상기 캐리어파의 진폭의 4배 이상이 되는 경우에는, 상기 상 전압 지령의 진폭을 상기 캐리어파의 진폭의 4/√3배 이상의 소정치로 제한하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 취지는, 청구항 6기재의 발명의 경우와 동일하다.
또 청구항 8기재의 발명에서는, 청구항 4기재의 PWM 인버터 장치에서, 상기 제3 전압 변환 수단은, 상기 상 전압 지령으로부터 얻을 수 있는 선간 전압의 진폭이 상기 캐리어파의 진폭의 2배 이상이 되는 경우에는, 상기 상 전압 지령을, 상기 상 전압 지령에 √3을 곱해 얻은 값으로 변환하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 취지는, 청구항 6기재의 발명의 경우와 동일하다.
다음에, 본 발명의 실시예에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예의 블록도이다. 1은 전압 지령 시프트기, 2는 PWM 발생기, 3은 캐리어 신호 발생기이다.
상위의 컨트롤러로부터 U상, V상, W상의 3상 전압 지령이 부여되면, 전압 지령 시프트기(1)는 각 상 전압 지령의 값(Vru, Vrv, Vrw)의 절대치(｜Vru｜,｜Vrv｜,｜Vrw｜)를 비교하여, 그 절대치 중에서 가장 큰 값을 갖는 상의 전압 지령 Vrx를 선택한다. 다음에 캐리어 신호 발생기(3)으로부터 얻은 캐리어 신호의 최대치(Cmax), 최소치(Cmin)와 Vrx와의 크기를 비교하고,
(1)Vrx가 Cmax보다 작고, Vrx가 Cmin보다 큰 경우에는,
각 상 전압 지령을 그대로 PWM 발생기(2)로의 신호(Vu,Vv,Vw)로 출력한다.
(2)Vrx가 Cmax보다도 큰 경우에는 (Vrx-Cmax)를 계산하여,
Vu=Vru-(Vrx-Cmax), Vv=Vrv-(Vrx-Cmax), Vw=Vrw-(Vrx-Cmax)로 출력한다.
(3)Vrx가 Cmin보다 작은 경우에는 (Vrx-Cmin)을 계산하여,
Vu=Vru-(Vrx-Cmin), Vv=Vrv-(Vrx-Cmin), Vw=Vrw-(Vrx-Cmin)
으로 출력한다.
PWM 신호 발생기(2)는 캐리어 신호 발생기(3)로부터의 캐리어파와 Vu, Vv, Vw를 비교하여 각 상의 PWM 펄스를 출력한다.
이렇게 하면, 상 전압 지령의 진폭이 캐리어 신호의 진폭의 4/√3배가 되면, PWM 발생기가 발생하는 펄스가 6스텝 PWM 펄스가 되어, 복잡한 계산이나 특별한 전환을 필요로 하지 않고, 간단하게 상 전압 지령의 진폭을 크게하는 것만으로서 자동적으로 6스텝 PWM으로 전환할 수 있다.
상위 컨트롤러로부터 부여되는 3상 전압 지령으로는 통상 정현파를 사용하지만, 선간 전압이 원하는 전압을 출력할 수 있도록 한다면 정현파가 아니어도 된다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예의 블록도이다. 1은 전압 지령 시프트기, 2는 PWM 발생기, 3은 캐리어 신호 발생기, 4는 전압 지령 제한기이다.
상위의 컨트롤러로부터 U상, V상, W상의 3상 전압 지령이 부여되면, 전압 지령 제한기(4)는 상 전압 지령의 전압 진폭을 구하고, 캐리어 신호 발생기(3)로부터의 캐리어 신호 최대치, 최소치로부터 캐리어 신호의 진폭을 구해 상 전압 지령의 진폭을 캐리어 신호의 진폭의 4/√3배의 값으로 제한한 값을 전압 지령 시프트기(1)로 전송한다.
전압 지령 시프트기(1), PWM 발생기(2)의 동작은 상술의 도 1의 블록도의 동작과 동일하다.
이러한 제한을 상위 컨트롤러에서 행하면, 전압 지령이 너무 커지는 것을 방지할 수 있으므로, 전압 지령을 갑자기 작게하지 않으면 안되는 상황에서의 PWM 인버터 장치의 제어 응답 속도가 향상한다. 여기서 상 전압 지령의 전압의 진폭을 전압 지령 제한기(4)로 구하도록 기술했지만, 상위의 컨트롤러로부터 상 전압 지령의 진폭을 전압 지령 진폭 제한기(4)에 부여하는 구성으로 해도 된다. 또 전압 지령 제한기(4)를 전압 지령 시프트기(1)에 내장해도 지장이 없다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예의 블록도이다. 1은 전압 지령 시프트기, 2는 PWM 발생기, 3은 캐리어 신호 발생기, 5는 전압 지령 배율기이다.
상위의 컨트롤러로부터 U상, V상, W상의 3상 전압 지령이 부여되면, 전압 지령 배율기(5)는 상 전압 지령의 진폭(Vpp)을 구하고, 캐리어 신호 발생기(3)로부터의 캐리어 신호 최대치(Cmax), 최소치(Cmin)와 그 차분치(Cdiff)를 구해, 상 전압의 진폭(Vpp)이 Cdiff/√3을 초과했을 경우에는,
각 상 전압 지령치(Vru,Vrv,Vrw)에 √3을 곱해 얻은 값(Vu’, Vv’, Vw’)을 전압 지령 시프트기(1)로 전송한다.
전압 지령 시프트기(1), PWM 발생기(2)의 동작은 상술의 도 1의 블록도의 동작과 동일하다. 이러한 처리에 의해, 실제로 PWM 인버터 장치가 출력하는 전압의 값과 전압 지령의 직선성이 개선된다.
이 예에서는, 전압 지령 배율기(5)로 배율을 설정하였지만, 이러한 배율 조정을 상위 컨트롤러에서 세밀하게 행하는 것도 가능하여, 그렇게 하면, 실제로 PWM 인버터 장치가 출력하는 전압의 값과 전압 지령의 직선성이 더욱 개선된다.
또 전압 지령 배율기(5)를 전압 지령 시프트기(1)에 내장하여도 지장이 없다.
또, 상기 제2 실시예와 제3 실시예와의 조합도 실현 가능하다.
본 발명을 상세하게 또는 특정의 실시 형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 여러가지 변경이나 수정을 부가할 수 있는 것은 당업자에게 있어 분명하다.
본 출원은, 2002년 3월 20일 출원한 일본 특허 출원(특원2002-078452)에 근거하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 취입된다.
이상으로 기술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 정현파 전압 출력으로부터 6스텝 전압 출력으로 이행할 시의 매끄러운 모드 전환이 가능하게 되고, 또 전류 제어 성능이 요구되는 전류 제어계에서도 상기 이행 시에 양호하고 안정된 제어 성능을 얻는 것이 가능하게 된다.
또 6스텝 전압 출력으로의 이행 전환 시에는, 전환의 판단, 지령 전압 벡터의 길이의 제한, 아크 사인의 연산, 벡터의 길이와 그것에 대응하는 각도를 기억하는 테이블을 이용해서 벡터의 각도를 보정하는 복잡한 처리를 불필요하게 하여, 간이한 처리로, 또한 신속하게, 이것을 실현할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 상 전압 지령과 삼각 또는 톱 형상의 캐리어파를 대소 비교하여 PWM 펄스 신호를 출력하는 PWM 펄스 출력 수단을 구비한 PWM 인버터 장치에 있어서,
    상기 각 상 전압 지령 중 절대치가 최대가 되는 최대 상을 선택하고, 상기 최대 상의 상 전압 지령이 상기 캐리어파의 최대치보다도 큰 경우에는, 상기 최대 상의 상 전압 지령으로부터 상기 캐리어파의 최대치를 뺀 값을 제1 차분으로 하여, 상기 제1 차분을 상기 각 상의 상 전압 지령으로부터 감산하고, 상기 각 감산한 값을 상기 각 상의 상 출력 전압 지령으로 하며,
    상기 최대 상의 상 전압 지령이 상기 캐리어파의 최소치보다 작은 경우에는, 상기 최대 상의 상 전압 지령으로부터 상기 캐리어파의 최소치를 뺀 값을 제2 차분으로 하여, 상기 제2 차분을 상기 각 상의 상 전압 지령으로부터 감산하고, 상기 각 감산한 값을 상기 각 상의 상 출력 전압 지령으로 하며,
    그 밖의 경우에는, 상 전압 지령을 그대로 상 출력 전압 지령으로 하고,
    상기 상 전압 지령을 입력으로 하여 상기 상 출력 전압 지령을 상기 PWM 펄스 출력 수단으로 출력하는 전압 지령 처리 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 PWM 인버터 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상 전압 지령의 진폭이 상기 캐리어파의 진폭의 4/√3배 이상이 되는 경우에는, 상기 상 전압 지령의 진폭을 상기 캐리어파의 진폭의 4/√3배로 제한하는 제1 전압 변환 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 PWM 인버터 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 상 전압 지령의 진폭이 상기 캐리어파의 진폭의 4/√3배 이상이 되는 경우에는, 상기 상 전압 지령의 진폭을 상기 캐리어파의 진폭의 4/√3배 이상의 소정치로 제한하는 제2 전압 변환 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 PWM 인버터 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상 전압 지령의 진폭이 상기 캐리어파의 진폭의 2/√3배 이상이 되는 경우에는, 상기 상 전압 지령을, 상기 상 전압 지령에 √3을 곱해 얻은 값으로 변환하는 제3 전압 변환 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 PWM 인버터 장치.
  5. 제2항 및 제4항, 또는 제3항 및 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제3 전압 변환 수단, 또는, 상기 제2 및 제3 전압 변환 수단을 하나의 전압 변환 수단으로 구성하고, 이것을 제4 전압 변환 수단으로 한 것을 특징으로 하는 PWM 인버터 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 제1 전압 변환 수단은, 상기 상 전압 지령으로부터 얻을 수 있는 선간 전압의 진폭이 상기 캐리어파의 진폭의 4배 이상이 되는 경우에는, 상기 상 전압 지령의 진폭을 상기 캐리어파의 진폭의 4/√3배로 제한하는 것을특징으로 하는 PWM 인버터 장치.
  7. 제3항에 있어서, 상기 제2 전압 변환 수단은, 상기 상 전압 지령으로부터 얻을 수 있는 선간 전압의 진폭이 상기 캐리어파의 진폭의 4배 이상이 되는 경우에는, 상기 상 전압 지령의 진폭을 상기 캐리어파의 진폭의 4/√3배 이상의 소정치로 제한하는 것을 특징으로 하는 PWM 인버터 장치.
  8. 제4항에 있어서, 상기 제3 전압 변환 수단은, 상기 상 전압 지령으로부터 얻을 수 있는 선간 전압의 진폭이 상기 캐리어파의 진폭의 2배 이상이 되는 경우에는, 상기 상 전압 지령을, 상기 상 전압 지령에 √3을 곱해 얻은 값으로 변환하는 것을 특징으로 하는 PWM 인버터 장치.
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