JPS61203893A - Ｐｗｍインバ−タの変調方法 - Google Patents
Ｐｗｍインバ−タの変調方法Info
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- JPS61203893A JPS61203893A JP60042091A JP4209185A JPS61203893A JP S61203893 A JPS61203893 A JP S61203893A JP 60042091 A JP60042091 A JP 60042091A JP 4209185 A JP4209185 A JP 4209185A JP S61203893 A JPS61203893 A JP S61203893A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 241001385733 Aesculus indica Species 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using DC to AC converters or inverters
- H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using DC to AC converters or inverters with pulse width modulation
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- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、交流電動機を電圧形ＰＷＭ （パルス幅変調
）インバータで可変速駆動する変調方法に関する。
）インバータで可変速駆動する変調方法に関する。
この種の従来例としての電圧形ＰＷＭインバータの回路
構成を表わすブロック図を第５図に示す。
構成を表わすブロック図を第５図に示す。
１〜６は逆並列にダイオードを接続した主回路スイッチ
ング素子で、ここではバイポーラトランジスタを用いて
いるが他の素子でも同様である。
ング素子で、ここではバイポーラトランジスタを用いて
いるが他の素子でも同様である。
これらの主回路スイッチング素子１〜６をオン−オフす
るベースドライブ信号Ｂ −８６はつぎのようにして
与えられる。
るベースドライブ信号Ｂ −８６はつぎのようにして
与えられる。
７は電圧制御発搬器（ＶＣＯ）で指令値ｆｒｅｑに比例
した周波数を発振し、８のカウンタ（Ｃ０ＵＴ）におい
てｆ。の出力周波数を持った３相信号に変換され、９の
変調回路（ＭＯＤ）で１０の発振器（Ｏ２０）で発生す
るキャリア信号（周波数ｆ ）と混合して３相ＰＷＭ信
号△ 、Ａ３゜Ｉ Ａ５が得られ、各相の相対するアームについてはこれら
の反転信号Ａ 、Ａ４．Ａ６を得る。
した周波数を発振し、８のカウンタ（Ｃ０ＵＴ）におい
てｆ。の出力周波数を持った３相信号に変換され、９の
変調回路（ＭＯＤ）で１０の発振器（Ｏ２０）で発生す
るキャリア信号（周波数ｆ ）と混合して３相ＰＷＭ信
号△ 、Ａ３゜Ｉ Ａ５が得られ、各相の相対するアームについてはこれら
の反転信号Ａ 、Ａ４．Ａ６を得る。
ＰＷＭ信号信号−１〜Ａ６回路スイッチング素子１〜６
をドライブすると、素子のターンオフ遅れ時間のため、
直流母線Ｐ−Ｎ間を短絡して過大電流が流れる。これを
防止するため各信号に遅延回路（Ｏｎ−Ｄｅｌａｙ）
１１を挿入する。これらの波形の例として、Ｕ相のベー
スドライブ信号の一部を第６図に表わす。
をドライブすると、素子のターンオフ遅れ時間のため、
直流母線Ｐ−Ｎ間を短絡して過大電流が流れる。これを
防止するため各信号に遅延回路（Ｏｎ−Ｄｅｌａｙ）
１１を挿入する。これらの波形の例として、Ｕ相のベー
スドライブ信号の一部を第６図に表わす。
一般に、ＰＷＭインバータでは、キャリア周波数ｆＣが
高いほど電流リップルが小さくなり、振動、騒音が減少
するばかりでなく、ピーク電流が小さくなるため、最大
出力が大きく取れる等の利点がある。したがって、主回
路スイッチング素子１〜６の性能１発生損失や制御回路
の演算時間が許す限り、キャリア周波数ｆ。を高くする
努力が払−われでいる。
高いほど電流リップルが小さくなり、振動、騒音が減少
するばかりでなく、ピーク電流が小さくなるため、最大
出力が大きく取れる等の利点がある。したがって、主回
路スイッチング素子１〜６の性能１発生損失や制御回路
の演算時間が許す限り、キャリア周波数ｆ。を高くする
努力が払−われでいる。
しかしながら、キャリア周波数ｆ。を高くして行くと別
の問題が現われてくる。
の問題が現われてくる。
すなわち、第５図で説明したように遅延回路１１を入れ
ているため、直流母線のＰ側に接続されたトランジスタ
たとえば１とＮ側に接続された同相のトランジスタたと
えば２のいずれもがオフ状態になるデッドタイム（口ｅ
ａｄ Ｔｉｍｅ ）が生じることになる。
ているため、直流母線のＰ側に接続されたトランジスタ
たとえば１とＮ側に接続された同相のトランジスタたと
えば２のいずれもがオフ状態になるデッドタイム（口ｅ
ａｄ Ｔｉｍｅ ）が生じることになる。
このデッドタイムの区間においては、出力端子（Ｕ〜■
、Ｕ〜Ｗ）の電位は、ベースドライブ信号８１〜Ｂ６で
定めることができず、出力電流の方向に依存するため不
安定となる。
、Ｕ〜Ｗ）の電位は、ベースドライブ信号８１〜Ｂ６で
定めることができず、出力電流の方向に依存するため不
安定となる。
キャリア周波数の周期に対するこのデッドタイムの割合
が大きくなると、出力電流、交流電動機回転速度が振動
する乱調状態となる。
が大きくなると、出力電流、交流電動機回転速度が振動
する乱調状態となる。
この乱調はつぎのような条件で発生しやすい。
ア） キャリア周波数が高い。
イ） デッドタイムが長い。
つ） 出力周波数が低い（これは、インバータの出力電
圧Ｖ、出力周波数ｆの間にＶ／ｆ一定制御を行なうと、
電圧も低くなり、パルス幅が狭くなることに起因する）
。
圧Ｖ、出力周波数ｆの間にＶ／ｆ一定制御を行なうと、
電圧も低くなり、パルス幅が狭くなることに起因する）
。
工） 負荷が軽い。
この乱調現象を防止する方策として、ベース信号遅延時
間の短縮とそのバラツキの低減および各種補正フィード
バックループの追加などが行なわれているが、完全を期
すことは困難なのが実状である。
間の短縮とそのバラツキの低減および各種補正フィード
バックループの追加などが行なわれているが、完全を期
すことは困難なのが実状である。
乱調防止するキャリア周波数特性を示す第７図−のよう
に、乱調の起き易い出力周波数ｆ。の低周波領域で、キ
ャリア周波数ｆ。を下げる手法は乱調防止に効果は大き
い。
に、乱調の起き易い出力周波数ｆ。の低周波領域で、キ
ャリア周波数ｆ。を下げる手法は乱調防止に効果は大き
い。
しかしながら、この手法では低周波時に電流リップルし
たがってピーク電流が増加するため、低速１重負荷運転
の点では不利となる。
たがってピーク電流が増加するため、低速１重負荷運転
の点では不利となる。
ここにおいて本発明は、従来例の難点を克服し、可変速
で駆動される交流電ｖＪ機のとくに低速域における安定
性を改善するＰＷＭインバータの変調方法を提供するこ
とを、その目的とする。
で駆動される交流電ｖＪ機のとくに低速域における安定
性を改善するＰＷＭインバータの変調方法を提供するこ
とを、その目的とする。
本発明は、
ＰＷＭインバータで可変速駆動される交流電動機におい
て、 低速、軽負荷時の安定性がキャリア周波数に大きく依存
するため、 負荷を検出し、 軽負荷時にはキャリア周波数を低く設定しておき、 負荷の大きさに応じてキャリア周波数を高くなるように
制御する ＰＷＭインバータの変調方法である。
て、 低速、軽負荷時の安定性がキャリア周波数に大きく依存
するため、 負荷を検出し、 軽負荷時にはキャリア周波数を低く設定しておき、 負荷の大きさに応じてキャリア周波数を高くなるように
制御する ＰＷＭインバータの変調方法である。
本発明は、低速度領域における軽負荷時の安定性と重負
荷時の運転の可能性を同時に達成するため、出力周波数
ｆ。に対応するキャリア周波数ｆｃの特性を、第２図に
表わすように、負荷の大きさに応じてキャリア周波数゛
ｆｃを上げるようにする手段である。
荷時の運転の可能性を同時に達成するため、出力周波数
ｆ。に対応するキャリア周波数ｆｃの特性を、第２図に
表わすように、負荷の大きさに応じてキャリア周波数゛
ｆｃを上げるようにする手段である。
この手段を具体的に実現するための回路構成を表わすブ
ロック図を第１図に示す。なお、電圧制御発振器７およ
び変調回路９の間に本発明により追加、変更する要素を
挿入接続するが、制御の基本系統部については第５図と
共通である。
ロック図を第１図に示す。なお、電圧制御発振器７およ
び変調回路９の間に本発明により追加、変更する要素を
挿入接続するが、制御の基本系統部については第５図と
共通である。
本発明により追加する機能をそなえる手段１５は次のと
おり。
おり。
１２は出力周波数ｆ。が低周波数のときのキャリア周波
数「 を下げる関数発生器で、この出力に負荷トルク検
出器（Ｔ−ＤＥＴ）１４からの信号を加え、リミッタ（
ＬＩＭ’）１３で最高キャリア周波数［ｆ ｃ（ＷＡＸ
） ］を超えないよう制限する。
数「 を下げる関数発生器で、この出力に負荷トルク検
出器（Ｔ−ＤＥＴ）１４からの信号を加え、リミッタ（
ＬＩＭ’）１３で最高キャリア周波数［ｆ ｃ（ＷＡＸ
） ］を超えないよう制限する。
キャリア周波数発振器１０．は電圧制御形（Ｖ。
Ｃ，Ｏ）としりミッタ１３の出力信号で制御することに
より目的を達成する。
より目的を達成する。
なお、負荷トルク検出器１４は交流電動機の負荷を検出
する手段であるが、検出遅れ時間が長くなければ、特に
高精度である必要はない。出力電圧Ｖ、雷電流の瞬時値
の掛算をして電力を篩出し、周波数（速度）でδ１つて
トルクを求める方法や直流母線の電圧、電流から導出す
る方法が寸でに使われている。より簡略的に行なうには
、出力゛電流から交流電動機の無負荷電流を差し引いた
もので代用することも可能である。
する手段であるが、検出遅れ時間が長くなければ、特に
高精度である必要はない。出力電圧Ｖ、雷電流の瞬時値
の掛算をして電力を篩出し、周波数（速度）でδ１つて
トルクを求める方法や直流母線の電圧、電流から導出す
る方法が寸でに使われている。より簡略的に行なうには
、出力゛電流から交流電動機の無負荷電流を差し引いた
もので代用することも可能である。
第３図は、この実施例における負荷パーセントをパラメ
ータとした出力周波数ｆ。に対応りるキャリア周波数ｆ
Ｃの制御特性図である。
ータとした出力周波数ｆ。に対応りるキャリア周波数ｆ
Ｃの制御特性図である。
そして、第４図は同じ特性を出力周波数ｆ１〜ｆ５をパ
ラメータとして、負荷パーセントに対応するキャリア周
波数制御特性図である。
ラメータとして、負荷パーセントに対応するキャリア周
波数制御特性図である。
ところで、本発明の他の実施例として、負荷を直接また
は間接に検出する代りに、′加速中″または“減速中″
という制御信号で、負荷がかかつているまたは負荷がか
かつていないという情報の代用とし、キャリア周波数ｆ
。を上げるまたは下げる手段が考えられる。
は間接に検出する代りに、′加速中″または“減速中″
という制御信号で、負荷がかかつているまたは負荷がか
かつていないという情報の代用とし、キャリア周波数ｆ
。を上げるまたは下げる手段が考えられる。
また、本発明の別の実施例として、さぎの一実施例で述
べたアナログ回路に代えて、マイク自プロセッサを使用
したディジタル回路で実行する手段がある。
べたアナログ回路に代えて、マイク自プロセッサを使用
したディジタル回路で実行する手段がある。
（発明の効果）
かくして本発明によれば、ＰＷＭインバータで駆動され
る交流電動機が、低速域において、軽負荷時にキャリア
周波数を低くして乱調を抑制し、重負荷時にはキャリア
周波数を高くなるように制御して電流リップルの発生を
防止し、交流電動機の運転の安全性と重負荷駆動を両立
させることができ、当該分野に寄与するところ甚だ大き
いと考える。
る交流電動機が、低速域において、軽負荷時にキャリア
周波数を低くして乱調を抑制し、重負荷時にはキャリア
周波数を高くなるように制御して電流リップルの発生を
防止し、交流電動機の運転の安全性と重負荷駆動を両立
させることができ、当該分野に寄与するところ甚だ大き
いと考える。
第１図は本発明の−・実施例における回路構成の要部を
表わすブロック図、第２図は本発明の出力周波数に対応
するキャリア周波数特性図、第３図はこの実施例での負
荷パーセントをパラメータとした出力周波数に対応する
キャリア周波数特性図、第４図は第３図と同じ特性を出
力周波数ｆ１〜ｆ５をパラメータとして負荷パーセント
に対応するキャリア周波数制御特性図、第５図〜第７図
は従来例の説明図である。 １〜６・・・主回路スイッチング回路（たとえば、バイ
ポーラトランジスタ）、７・・・電圧制御発振器、８・
・・カウンタ、９・・・変調回路、１０・・・発振器、
１０ａ・・・検出負荷に対応したキレリア信号を発生す
る発振器、１１・・・遅延回路、１２・・・関数発生器
、１３・・・リミッタ、１４・・・負荷トルク検出器、
１５・・・本発明により追加・変更された手段。 出願人代理人 猪 股 清第１図 旨−Ｊ 出力周波数（ｆｏ） 第３図 出力周波数（ｆｏ） 第４図 負 伺 （％） 第６図
表わすブロック図、第２図は本発明の出力周波数に対応
するキャリア周波数特性図、第３図はこの実施例での負
荷パーセントをパラメータとした出力周波数に対応する
キャリア周波数特性図、第４図は第３図と同じ特性を出
力周波数ｆ１〜ｆ５をパラメータとして負荷パーセント
に対応するキャリア周波数制御特性図、第５図〜第７図
は従来例の説明図である。 １〜６・・・主回路スイッチング回路（たとえば、バイ
ポーラトランジスタ）、７・・・電圧制御発振器、８・
・・カウンタ、９・・・変調回路、１０・・・発振器、
１０ａ・・・検出負荷に対応したキレリア信号を発生す
る発振器、１１・・・遅延回路、１２・・・関数発生器
、１３・・・リミッタ、１４・・・負荷トルク検出器、
１５・・・本発明により追加・変更された手段。 出願人代理人 猪 股 清第１図 旨−Ｊ 出力周波数（ｆｏ） 第３図 出力周波数（ｆｏ） 第４図 負 伺 （％） 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ＰＷＭインバータで可変速駆動される交流電動機の
駆動系において、 低速時に負荷を検出し、 安定性を向上するために軽負荷の場合はインバータドラ
イブ信号のキャリア周波数を低くし、交流電動機のリッ
プル電流が増加する重負荷の場合はインバータドライブ
信号のキャリア周波数を高くする ことを特徴とするＰＷＭインバータの変調方法。 ２、負荷を直接または間接に検出する代りに、加速中ま
たは減速中の制御信号により、負荷の有無の情報とし、
インバータドライブ信号のキャリア周波数を高くまたは
低くする 特許請求の範囲第１項記載のＰＷＭインバータの変調方
法。 ３、ディジタル回路手段により制御信号の演算を実行す
る 特許請求の範囲第１項記載のＰＷＭインバータの変調方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60042091A JPS61203893A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | Ｐｗｍインバ−タの変調方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60042091A JPS61203893A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | Ｐｗｍインバ−タの変調方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61203893A true JPS61203893A (ja) | 1986-09-09 |
| JPH0517800B2 JPH0517800B2 (ja) | 1993-03-10 |
Family
ID=12626339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60042091A Granted JPS61203893A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | Ｐｗｍインバ−タの変調方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61203893A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5744927A (en) * | 1994-01-28 | 1998-04-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Inverter control method and apparatus |
| JP2002051581A (ja) * | 2000-07-28 | 2002-02-15 | Aisin Aw Co Ltd | モータ制御装置及びモータ制御方法 |
| JP2006211847A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Denso Corp | モータ制御装置 |
| JP2006311766A (ja) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Nissan Motor Co Ltd | モータ駆動システム及びモータ駆動方法 |
| JP2008099412A (ja) * | 2006-10-11 | 2008-04-24 | Futaba Corp | モータ制御装置 |
| WO2011155013A1 (ja) * | 2010-06-07 | 2011-12-15 | トヨタ自動車株式会社 | 電力制御器の制御装置および制御方法 |
| WO2016027357A1 (ja) * | 2014-08-22 | 2016-02-25 | 三菱電機株式会社 | 電動機駆動装置及びこれを用いた空気調和装置あるいは冷凍空調装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59144366A (ja) * | 1983-01-31 | 1984-08-18 | Sanken Electric Co Ltd | スイツチングレギユレ−タ |
| JPS59149488U (ja) * | 1983-03-22 | 1984-10-05 | 株式会社明電舎 | インバ−タ装置の制御回路 |
-
1985
- 1985-03-04 JP JP60042091A patent/JPS61203893A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59144366A (ja) * | 1983-01-31 | 1984-08-18 | Sanken Electric Co Ltd | スイツチングレギユレ−タ |
| JPS59149488U (ja) * | 1983-03-22 | 1984-10-05 | 株式会社明電舎 | インバ−タ装置の制御回路 |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5744927A (en) * | 1994-01-28 | 1998-04-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Inverter control method and apparatus |
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| JPWO2011155013A1 (ja) * | 2010-06-07 | 2013-08-01 | トヨタ自動車株式会社 | 電力制御器の制御装置および制御方法 |
| JP5429371B2 (ja) * | 2010-06-07 | 2014-02-26 | トヨタ自動車株式会社 | 電力制御器の制御装置および制御方法 |
| US8866435B2 (en) | 2010-06-07 | 2014-10-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device and control method for power control unit |
| WO2016027357A1 (ja) * | 2014-08-22 | 2016-02-25 | 三菱電機株式会社 | 電動機駆動装置及びこれを用いた空気調和装置あるいは冷凍空調装置 |
| JPWO2016027357A1 (ja) * | 2014-08-22 | 2017-04-27 | 三菱電機株式会社 | 電動機駆動装置及びこれを用いた空気調和装置あるいは冷凍空調装置 |
| US9816743B2 (en) | 2014-08-22 | 2017-11-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric motor drive device and air-conditioning apparatus or refrigerating and air-conditioning apparatus using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0517800B2 (ja) | 1993-03-10 |
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