JP2001016860A - インバータ制御装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 変調率を高い値で一定に設定して、電動機の
中性点電圧を低く保つことができ、電動機に低い電圧を
印加する場合にも、漏れ電流を低減することができるイ
ンバータ制御装置を提供する。 【解決手段】 電動機１６への印加電圧の変動に関わら
ず、インバータ部１３でのＰＷＭの変調率を高い値で一
定に設定し、電動機１６への印加電圧は、直流電圧可変
のコンバータ部１２を用いて制御し、コンバータ部１２
によって、電動機１６への印加電圧の制御を実現し、か
つ、インバータ部１３でのＰＷＭの変調率を一定に設定
することが可能となり、電動機１６の中性点電圧を低く
保つ。
中性点電圧を低く保つことができ、電動機に低い電圧を
印加する場合にも、漏れ電流を低減することができるイ
ンバータ制御装置を提供する。 【解決手段】 電動機１６への印加電圧の変動に関わら
ず、インバータ部１３でのＰＷＭの変調率を高い値で一
定に設定し、電動機１６への印加電圧は、直流電圧可変
のコンバータ部１２を用いて制御し、コンバータ部１２
によって、電動機１６への印加電圧の制御を実現し、か
つ、インバータ部１３でのＰＷＭの変調率を一定に設定
することが可能となり、電動機１６の中性点電圧を低く
保つ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機をパルス幅
変調を用いたインバータ方式により駆動制御するインバ
ータ制御装置に関するものである。
変調を用いたインバータ方式により駆動制御するインバ
ータ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】以下、電動機をパルス幅変調（ＰＷＭ）
を用いたインバータ方式により駆動制御する従来のイン
バータ制御装置について、図面を参照しながら説明す
る。図１０は従来のインバータ制御装置の一構成例を示
す回路ブロック図である。図１０において、１は交流電
源、２はコンバータ部、３は直流を交流に変換するため
のスイッチング素子、４はスイッチング素子３を駆動す
るスイッチング素子駆動回路部、５はマイコン、６は電
動機である。
を用いたインバータ方式により駆動制御する従来のイン
バータ制御装置について、図面を参照しながら説明す
る。図１０は従来のインバータ制御装置の一構成例を示
す回路ブロック図である。図１０において、１は交流電
源、２はコンバータ部、３は直流を交流に変換するため
のスイッチング素子、４はスイッチング素子３を駆動す
るスイッチング素子駆動回路部、５はマイコン、６は電
動機である。
【０００３】ここで、コンバータ部２は交流電源１から
の交流電圧を直流電圧に整流するための整流回路であ
り、その出力は一定値である。一方、電動機６を効率的
に駆動するには、スイッチング素子３からの交流出力の
電圧と周波数の比を一定として（Ｖ／Ｆ＝一定制御）、
電動機６を駆動する磁束が一定となるように制御するな
ど、電動機６に入力する電圧を制御することが有効であ
る。
の交流電圧を直流電圧に整流するための整流回路であ
り、その出力は一定値である。一方、電動機６を効率的
に駆動するには、スイッチング素子３からの交流出力の
電圧と周波数の比を一定として（Ｖ／Ｆ＝一定制御）、
電動機６を駆動する磁束が一定となるように制御するな
ど、電動機６に入力する電圧を制御することが有効であ
る。
【０００４】図１１は従来のインバータ制御装置におけ
る電圧値の制御を説明するための概念図である。従来、
コンバータ部２からスイッチング素子３への直流入力電
圧（コンバータ出力）は図１１（ａ）のように一定値で
あり、マイコン５で変換するＰＷＭ変調率を、図１１
（ｂ）のように、モータ印加電圧に比例して変化させて
いる。
る電圧値の制御を説明するための概念図である。従来、
コンバータ部２からスイッチング素子３への直流入力電
圧（コンバータ出力）は図１１（ａ）のように一定値で
あり、マイコン５で変換するＰＷＭ変調率を、図１１
（ｂ）のように、モータ印加電圧に比例して変化させて
いる。
【０００５】図１２は従来のインバータ制御装置の電圧
制御における波形図であり、図１２（ａ）は電動機印加
電圧が高くかつ変調率が高く設定された場合の例で、図
１２（ｂ）は電動機印加電圧が低くかつ変調率が低く設
定された場合の例である。図１２において、Ｈ８はＰＷ
Ｍ変調する前の信号波形、Ｈ９はキャリア周波数を生成
する三角波の信号波形、Ｈ１０は電動機６への印加電圧
の１相分の信号波形であり、信号波形Ｈ８と信号波形Ｈ
９とを比較してＰＷＭ変調した波形である。図１２で
は、信号波形Ｈ１０で示される電動機６への印加電圧
は、図１２（ａ）で高く、図１２（ｂ）で低くなってい
る。このように変調率を制御することによって、電動機
６に印加する電圧を制御することが可能である。
制御における波形図であり、図１２（ａ）は電動機印加
電圧が高くかつ変調率が高く設定された場合の例で、図
１２（ｂ）は電動機印加電圧が低くかつ変調率が低く設
定された場合の例である。図１２において、Ｈ８はＰＷ
Ｍ変調する前の信号波形、Ｈ９はキャリア周波数を生成
する三角波の信号波形、Ｈ１０は電動機６への印加電圧
の１相分の信号波形であり、信号波形Ｈ８と信号波形Ｈ
９とを比較してＰＷＭ変調した波形である。図１２で
は、信号波形Ｈ１０で示される電動機６への印加電圧
は、図１２（ａ）で高く、図１２（ｂ）で低くなってい
る。このように変調率を制御することによって、電動機
６に印加する電圧を制御することが可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来のインバータ制御装置では、前述のように電動
機への印加電圧を制御するために変調率を変化させてお
り、このことが一因となって電動機の漏れ電流が増加す
るという問題点を有していた。このような問題点につい
て、図１３および図１４を用いて以下に説明する。
うな従来のインバータ制御装置では、前述のように電動
機への印加電圧を制御するために変調率を変化させてお
り、このことが一因となって電動機の漏れ電流が増加す
るという問題点を有していた。このような問題点につい
て、図１３および図１４を用いて以下に説明する。
【０００７】図１３は従来のインバータ制御装置におけ
るスイッチング素子（インバータ部）３の等価回路図で
あり、３はスイッチング素子（インバータ部）、６は電
動機、ＶuはＵ相端子電圧、ＶVはＶ相端子電圧、ＶWは
Ｗ相端子電圧、ＶCは電動機の中性点電圧である。この
中性点電圧ＶCが電動機６に印加され、アースＧ１との
間の浮遊容量（圧縮機の場合は冷媒）を経由して漏れ電
流が流れる。よって、電動機６の漏れ電流を考慮する際
には、インバータ部３のスイッチングパターンが全て現
れる中性点電圧ＶCに注目すればよい。
るスイッチング素子（インバータ部）３の等価回路図で
あり、３はスイッチング素子（インバータ部）、６は電
動機、ＶuはＵ相端子電圧、ＶVはＶ相端子電圧、ＶWは
Ｗ相端子電圧、ＶCは電動機の中性点電圧である。この
中性点電圧ＶCが電動機６に印加され、アースＧ１との
間の浮遊容量（圧縮機の場合は冷媒）を経由して漏れ電
流が流れる。よって、電動機６の漏れ電流を考慮する際
には、インバータ部３のスイッチングパターンが全て現
れる中性点電圧ＶCに注目すればよい。
【０００８】電動機６の各相の電圧は、各相の電流をｉ
u、ｉV、ｉWとすると、図１３より下式で与えられる。
u、ｉV、ｉWとすると、図１３より下式で与えられる。
【０００９】
【数１】 上式を加え合わせると、
【００１０】
【数２】 となる。一方、
【００１１】
【数３】 であるから、中性点電圧ＶCは次式で与えられる。
【００１２】
【数４】 各相の出力電圧Ｖu、ＶV、ＶWは、直流入力電圧Ｅまた
は０のどちらかの電圧を出力する。よって、（１）式よ
り、中性点電圧ＶCはインバータ部３のある一相がスイ
ッチングする都度、Ｅ／３ずつ変化することになる。図
１４は（１）式より中性点電圧ＶCの波形をもとめた例
であり、図１４（ａ）は変調率が高い場合で、図１４
（ｂ）は変調率が低い場合の波形例である。この例で
は、信号波を正弦波としている。中性点電圧ＶCは、
（１）式より算出した波形であり、インバータ部３のス
イッチングパターンによって、Ｅ、２・Ｅ／３、Ｅ／
３、０の四種類の電圧を発生している。同図より、中性
点電圧ＶCの基本波は、変調率が低いと高くなり、変調
率が高いと低くなることがわかる。
は０のどちらかの電圧を出力する。よって、（１）式よ
り、中性点電圧ＶCはインバータ部３のある一相がスイ
ッチングする都度、Ｅ／３ずつ変化することになる。図
１４は（１）式より中性点電圧ＶCの波形をもとめた例
であり、図１４（ａ）は変調率が高い場合で、図１４
（ｂ）は変調率が低い場合の波形例である。この例で
は、信号波を正弦波としている。中性点電圧ＶCは、
（１）式より算出した波形であり、インバータ部３のス
イッチングパターンによって、Ｅ、２・Ｅ／３、Ｅ／
３、０の四種類の電圧を発生している。同図より、中性
点電圧ＶCの基本波は、変調率が低いと高くなり、変調
率が高いと低くなることがわかる。
【００１３】このように、電動機６の漏れ電流を低減す
る手段として、電動機６の中性点電圧ＶCを低くするた
めには、変調率を高く設定することが望ましいが、電動
機６に印加する電圧を低くする必要がある場合には変調
率を下げていた。本発明は、上記従来の問題点を解決す
るもので、変調率を高い値で一定に設定して、電動機の
中性点電圧を低く保つことができ、電動機に低い電圧を
印加する場合にも、漏れ電流を低減することができるイ
ンバータ制御装置を提供する。
る手段として、電動機６の中性点電圧ＶCを低くするた
めには、変調率を高く設定することが望ましいが、電動
機６に印加する電圧を低くする必要がある場合には変調
率を下げていた。本発明は、上記従来の問題点を解決す
るもので、変調率を高い値で一定に設定して、電動機の
中性点電圧を低く保つことができ、電動機に低い電圧を
印加する場合にも、漏れ電流を低減することができるイ
ンバータ制御装置を提供する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明のインバータ制御装置は、電動機への印加電
圧を制御するために、直流電圧可変のコンバータを用い
て制御するものであり、コンバータ部からインバータ部
への直流入力電圧を電動機への印加電圧に比例して変化
させ、ＰＷＭ方式による変調率は、電動機への印加電圧
の変動に関わらず、高い値で一定値とすることを特徴と
する。
めに本発明のインバータ制御装置は、電動機への印加電
圧を制御するために、直流電圧可変のコンバータを用い
て制御するものであり、コンバータ部からインバータ部
への直流入力電圧を電動機への印加電圧に比例して変化
させ、ＰＷＭ方式による変調率は、電動機への印加電圧
の変動に関わらず、高い値で一定値とすることを特徴と
する。
【００１５】以上により、変調率を高い値で一定に設定
して、電動機の中性点電圧を低く保つことができ、電動
機に低い電圧を印加する場合にも、漏れ電流を低減する
ことができる。
して、電動機の中性点電圧を低く保つことができ、電動
機に低い電圧を印加する場合にも、漏れ電流を低減する
ことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載のインバ
ータ制御装置は、電動機の電力源である交流電源を直流
に変換し、その直流電圧値が可変制御されるコンバータ
部と、前記コンバータ部からの直流電圧をパルス幅変調
方式により交流に変換して前記電動機に印加するインバ
ータ部とを備えたインバータ制御装置において、前記電
動機に印加する交流電圧値の制御を前記コンバータ部で
の前記直流電圧値の可変制御により行い、前記インバー
タ部でのパルス幅変調時の変調率は一定にするよう構成
する。
ータ制御装置は、電動機の電力源である交流電源を直流
に変換し、その直流電圧値が可変制御されるコンバータ
部と、前記コンバータ部からの直流電圧をパルス幅変調
方式により交流に変換して前記電動機に印加するインバ
ータ部とを備えたインバータ制御装置において、前記電
動機に印加する交流電圧値の制御を前記コンバータ部で
の前記直流電圧値の可変制御により行い、前記インバー
タ部でのパルス幅変調時の変調率は一定にするよう構成
する。
【００１７】請求項２に記載のインバータ制御装置は、
請求項１記載のインバータ部を、そのパルス幅変調時の
変調率を１以上の一定値にするよう構成する。請求項３
に記載のインバータ制御装置は、請求項１記載のインバ
ータ部を、そのパルス幅変調時の変調率を１にするよう
構成する。請求項４に記載のインバータ制御装置は、請
求項１記載のインバータ部を、そのパルス幅変調時の変
調率を交流電源の電圧値が高い場合は１で低い場合は１
以上とし、前記変調率を電動機に印加する交流電圧値の
変化に対しては一定値にするよう構成する。
請求項１記載のインバータ部を、そのパルス幅変調時の
変調率を１以上の一定値にするよう構成する。請求項３
に記載のインバータ制御装置は、請求項１記載のインバ
ータ部を、そのパルス幅変調時の変調率を１にするよう
構成する。請求項４に記載のインバータ制御装置は、請
求項１記載のインバータ部を、そのパルス幅変調時の変
調率を交流電源の電圧値が高い場合は１で低い場合は１
以上とし、前記変調率を電動機に印加する交流電圧値の
変化に対しては一定値にするよう構成する。
【００１８】請求項５に記載のインバータ制御装置は、
請求項１から請求項４のいずれかに記載のインバータ制
御装置であって、空気調和機の圧縮機を駆動するための
電動機を制御するよう構成する。以上の構成によると、
電動機への印加電圧を制御するために、直流電圧可変の
コンバータを用いて制御するものであり、コンバータ部
からインバータ部への直流入力電圧を電動機への印加電
圧に比例して変化させ、ＰＷＭ方式による変調率は、電
動機への印加電圧の変動に関わらず、高い値で一定値と
する。
請求項１から請求項４のいずれかに記載のインバータ制
御装置であって、空気調和機の圧縮機を駆動するための
電動機を制御するよう構成する。以上の構成によると、
電動機への印加電圧を制御するために、直流電圧可変の
コンバータを用いて制御するものであり、コンバータ部
からインバータ部への直流入力電圧を電動機への印加電
圧に比例して変化させ、ＰＷＭ方式による変調率は、電
動機への印加電圧の変動に関わらず、高い値で一定値と
する。
【００１９】以下、本発明の実施の形態を示すインバー
タ制御装置について、図面を参照しながら具体的に説明
する。図１は本実施の形態のインバータ制御装置の構成
を示す回路ブロック図である。図１において、１１は交
流電源、１２はコンバータ部、１３は直流を交流に変換
する複数のスイッチング素子から成るインバータ部、１
４はインバータ部１３の各スイッチング素子を駆動する
スイッチング素子駆動回路部、１５はマイコン、１６は
電動機、１７は直流電圧制御回路部である。
タ制御装置について、図面を参照しながら具体的に説明
する。図１は本実施の形態のインバータ制御装置の構成
を示す回路ブロック図である。図１において、１１は交
流電源、１２はコンバータ部、１３は直流を交流に変換
する複数のスイッチング素子から成るインバータ部、１
４はインバータ部１３の各スイッチング素子を駆動する
スイッチング素子駆動回路部、１５はマイコン、１６は
電動機、１７は直流電圧制御回路部である。
【００２０】このように構成されたインバータ制御装置
において、直流電圧制御回路部１７は、電動機１６への
印加電圧に応じて、コンバータ部１２に対してその出力
電圧でありインバータ部１３への入力電圧である直流電
圧Ｅを制御するものである。本実施の形態のインバータ
制御装置は、以上のように構成することにより、電動機
１６への印加電圧を制御するために、直流電圧可変のコ
ンバータ部１２を用いて制御するものであり、図１５
（ａ）に示すように、コンバータ部１２からインバータ
部１３への直流入力電圧Ｅを電動機１６への印加電圧に
比例して変化させ、ＰＷＭ方式による変調率は、図１５
（ｂ）に示すように、電動機１６への印加電圧の変動に
関わらず、高い値で一定値とするものである。 （実施の形態１）本発明の実施の形態１のインバータ制
御装置を説明する。
において、直流電圧制御回路部１７は、電動機１６への
印加電圧に応じて、コンバータ部１２に対してその出力
電圧でありインバータ部１３への入力電圧である直流電
圧Ｅを制御するものである。本実施の形態のインバータ
制御装置は、以上のように構成することにより、電動機
１６への印加電圧を制御するために、直流電圧可変のコ
ンバータ部１２を用いて制御するものであり、図１５
（ａ）に示すように、コンバータ部１２からインバータ
部１３への直流入力電圧Ｅを電動機１６への印加電圧に
比例して変化させ、ＰＷＭ方式による変調率は、図１５
（ｂ）に示すように、電動機１６への印加電圧の変動に
関わらず、高い値で一定値とするものである。 （実施の形態１）本発明の実施の形態１のインバータ制
御装置を説明する。
【００２１】図２は本実施の形態１のインバータ制御装
置における各相の出力電圧Ｖu、ＶV、ＶWおよび中性点
電圧ＶCの波形例であり、この例では信号波を正弦波と
している。図２（ａ）は電動機１６への印加電圧が高い
場合で、図２（ｂ）は電動機１６への印加電圧が低い場
合の波形例である。ここでは、図１に示す直流電圧制御
回路部１７を用いており、電動機１６の印加電圧制御の
際に、印加電圧が高い場合は直流電圧Ｅを高く、印加電
圧が低い場合は直流電圧Ｅを低く制御している。なお変
調率は１で一定である。
置における各相の出力電圧Ｖu、ＶV、ＶWおよび中性点
電圧ＶCの波形例であり、この例では信号波を正弦波と
している。図２（ａ）は電動機１６への印加電圧が高い
場合で、図２（ｂ）は電動機１６への印加電圧が低い場
合の波形例である。ここでは、図１に示す直流電圧制御
回路部１７を用いており、電動機１６の印加電圧制御の
際に、印加電圧が高い場合は直流電圧Ｅを高く、印加電
圧が低い場合は直流電圧Ｅを低く制御している。なお変
調率は１で一定である。
【００２２】図２と従来例の図１４を比較すると分かる
ように、このような変調率一定の印加電圧制御を行うこ
とにより、中性点電圧ＶCをインバータ部１３への印加
電圧Ｅに関わらず低くすることができる。以上のように
本実施の形態１によれば、変調率一定の制御によって中
性点電圧ＶCを下げることができ、電動機１６の漏れ電
流を低減することができる。 （実施の形態２）本発明の実施の形態２のインバータ制
御装置を説明する。
ように、このような変調率一定の印加電圧制御を行うこ
とにより、中性点電圧ＶCをインバータ部１３への印加
電圧Ｅに関わらず低くすることができる。以上のように
本実施の形態１によれば、変調率一定の制御によって中
性点電圧ＶCを下げることができ、電動機１６の漏れ電
流を低減することができる。 （実施の形態２）本発明の実施の形態２のインバータ制
御装置を説明する。
【００２３】図３は本実施の形態２のインバータ制御装
置における各相の出力電圧Ｖu、ＶV、ＶW、中性点電圧
ＶCの波形例であり、この例では、信号波を誘導電動機
等の駆動に一般に使われる正弦波に３次高調波成分を合
成した波形としている。図３（ａ）は電動機１６への印
加電圧が高い場合で、図３（ｂ）は電動機１６への印加
電圧が低い場合の波形例である。
置における各相の出力電圧Ｖu、ＶV、ＶW、中性点電圧
ＶCの波形例であり、この例では、信号波を誘導電動機
等の駆動に一般に使われる正弦波に３次高調波成分を合
成した波形としている。図３（ａ）は電動機１６への印
加電圧が高い場合で、図３（ｂ）は電動機１６への印加
電圧が低い場合の波形例である。
【００２４】本実施の形態２のインバータ制御装置は、
実施の形態１と同様に、電動機１６には、直流電圧Ｅの
制御によって印加電圧制御をしていて、変調率は１で一
定としている。図３から分かるように、信号波を本実施
の形態２のようにした場合にも、変調率一定の制御を行
うと、中性点電圧ＶCは印加電圧が低い場合でも低くな
り、電動機１６の漏れ電流を低減することができる。 （実施の形態３）本発明の実施の形態３のインバータ制
御装置を説明する。
実施の形態１と同様に、電動機１６には、直流電圧Ｅの
制御によって印加電圧制御をしていて、変調率は１で一
定としている。図３から分かるように、信号波を本実施
の形態２のようにした場合にも、変調率一定の制御を行
うと、中性点電圧ＶCは印加電圧が低い場合でも低くな
り、電動機１６の漏れ電流を低減することができる。 （実施の形態３）本発明の実施の形態３のインバータ制
御装置を説明する。
【００２５】図４は本実施の形態３のインバータ制御装
置における各相の出力電圧Ｖu、ＶV、ＶW、中性点電圧
ＶCの波形例であり、この例は、信号波を実施の形態２
と同様の正弦波に３次高調波成分を合成した波形を２相
変調したものである。図４（ａ）は電動機１６への印加
電圧が高い場合で、図４（ｂ）は電動機１６への印加電
圧が低い場合の波形例である。
置における各相の出力電圧Ｖu、ＶV、ＶW、中性点電圧
ＶCの波形例であり、この例は、信号波を実施の形態２
と同様の正弦波に３次高調波成分を合成した波形を２相
変調したものである。図４（ａ）は電動機１６への印加
電圧が高い場合で、図４（ｂ）は電動機１６への印加電
圧が低い場合の波形例である。
【００２６】本実施の形態３のインバータ制御装置は、
実施の形態１と同様に、電動機１６には、直流電圧Ｅの
制御によって印加電圧の制御をしていて、変調率は１で
一定としている。図４から分かるように、信号波を本実
施の形態３のようにした場合にも、変調率一定の制御を
行うと、中性点電圧ＶCは印加電圧Ｅが低い場合でも低
くなり、漏れ電流を低減することができる。また、図３
と図４を比較すると分かるように、信号波を本実施の形
態３のように、２相変調とした場合の方が、漏れ電流は
少なくなる。 （実施の形態４）本発明の実施の形態４のインバータ制
御装置を説明する。
実施の形態１と同様に、電動機１６には、直流電圧Ｅの
制御によって印加電圧の制御をしていて、変調率は１で
一定としている。図４から分かるように、信号波を本実
施の形態３のようにした場合にも、変調率一定の制御を
行うと、中性点電圧ＶCは印加電圧Ｅが低い場合でも低
くなり、漏れ電流を低減することができる。また、図３
と図４を比較すると分かるように、信号波を本実施の形
態３のように、２相変調とした場合の方が、漏れ電流は
少なくなる。 （実施の形態４）本発明の実施の形態４のインバータ制
御装置を説明する。
【００２７】図５、６、７は本実施の形態４のインバー
タ制御装置における各相の出力電圧Ｖu、ＶV、ＶW、中
性点電圧ＶCの波形例であり、この例では、信号波を正
弦波とし、変調率を１より大きくしている。図５は変調
率を１．１とし、図６は変調率を２．０とし、図７は変
調率を∞とした場合であり、図５、６、７の各（ａ）は
電動機１６への印加電圧が高い場合で、各（ｂ）は電動
機１６への印加電圧が低い場合の波形例である。他の実
施の形態と同様に、直流電圧Ｅの制御によって電動機１
６への印加電圧制御をしている。
タ制御装置における各相の出力電圧Ｖu、ＶV、ＶW、中
性点電圧ＶCの波形例であり、この例では、信号波を正
弦波とし、変調率を１より大きくしている。図５は変調
率を１．１とし、図６は変調率を２．０とし、図７は変
調率を∞とした場合であり、図５、６、７の各（ａ）は
電動機１６への印加電圧が高い場合で、各（ｂ）は電動
機１６への印加電圧が低い場合の波形例である。他の実
施の形態と同様に、直流電圧Ｅの制御によって電動機１
６への印加電圧制御をしている。
【００２８】図５、６、７の各図と従来例の図１４とを
比較すると分かるように、変調率一定の制御を行うと、
中性点電圧ＶCは印加電圧が低い場合でも低くなり、漏
れ電流を低減することができる。また、図５、６、７を
比較すると分かるように、変調率は大きいほど、中性点
電圧ＶCは低くなり、電動機１６の漏れ電流を低減する
ことができる。 （実施の形態５）本発明の実施の形態５のインバータ制
御装置を説明する。
比較すると分かるように、変調率一定の制御を行うと、
中性点電圧ＶCは印加電圧が低い場合でも低くなり、漏
れ電流を低減することができる。また、図５、６、７を
比較すると分かるように、変調率は大きいほど、中性点
電圧ＶCは低くなり、電動機１６の漏れ電流を低減する
ことができる。 （実施の形態５）本発明の実施の形態５のインバータ制
御装置を説明する。
【００２９】実施の形態４のインバータ制御装置を説明
する図５、６、７を比較すると分かるように、変調率が
大きいほど、中性点電圧ＶCは低く、漏れ電流を低減す
ることができる。しかし、同図から分かるように、変調
率が１より大きくなるほど、各相の出力電圧Ｖu、ＶV、
ＶWは信号波の波形を１周期の中の全時点において完全
に電動機１６に印加することができなくなり、台形波お
よび矩形波となってしまう。よって、場合によっては電
動機１６が最適に動作するように変調率を調整すること
が必要になる。本実施の形態５では、交流電源１１の電
圧の変動による直流電圧の低下時には変調率を１より大
きくして、通常時には変調率を１とするものである。
する図５、６、７を比較すると分かるように、変調率が
大きいほど、中性点電圧ＶCは低く、漏れ電流を低減す
ることができる。しかし、同図から分かるように、変調
率が１より大きくなるほど、各相の出力電圧Ｖu、ＶV、
ＶWは信号波の波形を１周期の中の全時点において完全
に電動機１６に印加することができなくなり、台形波お
よび矩形波となってしまう。よって、場合によっては電
動機１６が最適に動作するように変調率を調整すること
が必要になる。本実施の形態５では、交流電源１１の電
圧の変動による直流電圧の低下時には変調率を１より大
きくして、通常時には変調率を１とするものである。
【００３０】図８、９は本実施の形態５のインバータ制
御装置における各相の出力電圧Ｖu、ＶV、ＶW、中性点
電圧ＶCの波形例であり、この例では、信号波を正弦波
とし、交流電源１１の電圧により変調率を変化させてい
る。図８は交流電源１１の電源電圧が低い場合で変調率
＝１．１としており、図９は交流電源１１が通常の電圧
値の場合で変調率を１にしている。図８、９の各（ａ）
は電動機１６への印加電圧が高い場合で、各（ｂ）は電
動機１６への印加電圧が低い場合の波形例である。他の
実施の形態と同様に、電動機１６には、直流電圧Ｅの制
御によって印加電圧制御を行い、変調率は印加電圧に対
して一定としている。
御装置における各相の出力電圧Ｖu、ＶV、ＶW、中性点
電圧ＶCの波形例であり、この例では、信号波を正弦波
とし、交流電源１１の電圧により変調率を変化させてい
る。図８は交流電源１１の電源電圧が低い場合で変調率
＝１．１としており、図９は交流電源１１が通常の電圧
値の場合で変調率を１にしている。図８、９の各（ａ）
は電動機１６への印加電圧が高い場合で、各（ｂ）は電
動機１６への印加電圧が低い場合の波形例である。他の
実施の形態と同様に、電動機１６には、直流電圧Ｅの制
御によって印加電圧制御を行い、変調率は印加電圧に対
して一定としている。
【００３１】このように、本実施の形態５では、交流電
源１１の電源電圧が通常時には変調率を１にして電動機
１６にかかる電圧は正弦波とし、交流電源１１の電源電
圧の低下時には変調率を１より大きくして台形波にする
ことにより電圧を上げるという制御をする。このことに
よって、電動機１６にかかる電圧を、漏れ電流に関して
も効率に関しても最適に制御することができる。
源１１の電源電圧が通常時には変調率を１にして電動機
１６にかかる電圧は正弦波とし、交流電源１１の電源電
圧の低下時には変調率を１より大きくして台形波にする
ことにより電圧を上げるという制御をする。このことに
よって、電動機１６にかかる電圧を、漏れ電流に関して
も効率に関しても最適に制御することができる。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
よれば、電動機への印加電圧を変化させる際には、コン
バータ部で直流電圧を変化させる制御をして、インバー
タ部でのＰＷＭ変調率を一定にすることにより、従来制
御での変調率を低くすることによって発生していた漏れ
電流を低減することができる。
よれば、電動機への印加電圧を変化させる際には、コン
バータ部で直流電圧を変化させる制御をして、インバー
タ部でのＰＷＭ変調率を一定にすることにより、従来制
御での変調率を低くすることによって発生していた漏れ
電流を低減することができる。
【００３３】請求項２に記載の発明によれば、変調率を
１以上の一定値に設定し、その変調率を１以上の大きい
値にしていくほど、漏洩電流を低減することができる。
請求項３に記載の発明によれば、変調率が１以下では、
正弦波等の信号波が一周期中の全時点においてキャリア
周波数波形と交差してＰＷＭ変調することができ、信号
波の波形を完全に電動機に印加することができるので、
変調率を１にすることによって、信号波を完全にＰＷＭ
変調して、さらに漏れ電流を低減することもできる。
１以上の一定値に設定し、その変調率を１以上の大きい
値にしていくほど、漏洩電流を低減することができる。
請求項３に記載の発明によれば、変調率が１以下では、
正弦波等の信号波が一周期中の全時点においてキャリア
周波数波形と交差してＰＷＭ変調することができ、信号
波の波形を完全に電動機に印加することができるので、
変調率を１にすることによって、信号波を完全にＰＷＭ
変調して、さらに漏れ電流を低減することもできる。
【００３４】請求項４に記載の発明によれば、変調率
を、交流電源の電圧値が高い場合は１とし、低い場合は
１より大きな値とし、電動機の印加電圧の変化に対して
は一定値に保つことにより、入力電圧が低い場合には、
変調率を１より大きくすることによって電圧を上げ、電
動機を回転させる電圧を得る制御ができる。請求項５に
記載の発明によれば、電動機を空気調和機の圧縮機駆動
用に適用することにより、圧縮機の冷媒を経由して流れ
る漏れ電流を低減することができる。
を、交流電源の電圧値が高い場合は１とし、低い場合は
１より大きな値とし、電動機の印加電圧の変化に対して
は一定値に保つことにより、入力電圧が低い場合には、
変調率を１より大きくすることによって電圧を上げ、電
動機を回転させる電圧を得る制御ができる。請求項５に
記載の発明によれば、電動機を空気調和機の圧縮機駆動
用に適用することにより、圧縮機の冷媒を経由して流れ
る漏れ電流を低減することができる。
【００３５】以上のように、電動機への印加電圧を制御
するために、直流電圧可変のコンバータを用いて制御す
るものであり、コンバータ部からインバータ部への直流
入力電圧を電動機への印加電圧に比例して変化させ、Ｐ
ＷＭ方式による変調率は、電動機への印加電圧の変動に
関わらず、高い値で一定値とすることができる。そのた
め、変調率を高い値で一定に設定して、電動機の中性点
電圧を低く保つことができ、電動機に低い電圧を印加す
る場合にも、漏れ電流を低減することができる。
するために、直流電圧可変のコンバータを用いて制御す
るものであり、コンバータ部からインバータ部への直流
入力電圧を電動機への印加電圧に比例して変化させ、Ｐ
ＷＭ方式による変調率は、電動機への印加電圧の変動に
関わらず、高い値で一定値とすることができる。そのた
め、変調率を高い値で一定に設定して、電動機の中性点
電圧を低く保つことができ、電動機に低い電圧を印加す
る場合にも、漏れ電流を低減することができる。
【図１】本発明の実施の形態のインバータ制御装置の構
成を示す回路ブロック図
成を示す回路ブロック図
【図２】本発明の実施の形態１のインバータ制御装置の
動作を示す波形図
動作を示す波形図
【図３】本発明の実施の形態２のインバータ制御装置の
動作を示す波形図
動作を示す波形図
【図４】本発明の実施の形態３のインバータ制御装置の
動作を示す波形図
動作を示す波形図
【図５】本発明の実施の形態４のインバータ制御装置に
おける変調率＝１．１の場合の動作を示す波形図
おける変調率＝１．１の場合の動作を示す波形図
【図６】同実施の形態４のインバータ制御装置における
変調率＝２．０の場合の動作を示す波形図
変調率＝２．０の場合の動作を示す波形図
【図７】同実施の形態４のインバータ制御装置における
変調率＝∞の場合の動作を示す波形図
変調率＝∞の場合の動作を示す波形図
【図８】本発明の実施の形態５のインバータ制御装置に
おける電源電圧が低い場合の動作を示す波形図
おける電源電圧が低い場合の動作を示す波形図
【図９】同実施の形態５のインバータ制御装置における
電源電圧が通常の場合の動作を示す波形図
電源電圧が通常の場合の動作を示す波形図
【図１０】従来のインバータ制御装置の構成を示す回路
ブロック図
ブロック図
【図１１】同従来例のインバータ制御装置における電圧
制御の概念図
制御の概念図
【図１２】同従来例のインバータ制御装置の電圧制御に
おける波形図
おける波形図
【図１３】同従来例のインバータ制御装置におけるイン
バータ部の等価回路図
バータ部の等価回路図
【図１４】同従来例のインバータ制御装置による電動機
の中性点電圧の波形図
の中性点電圧の波形図
【図１５】本発明の実施の形態のインバータ制御装置に
おける電圧制御の概念図
おける電圧制御の概念図
１１ 交流電源 １２ コンバータ部 １３ インバータ部 １４ スイッチング素子駆動回路部 １５ マイコン １６ 電動機 １７ 直流電圧制御回路部 Ｈ８ ＰＷＭ変調する前の信号波形 Ｈ９ キャリア周波数を生成する三角波の信号波形 Ｈ１０ 電動機への印加電圧の１相分の信号波形
Claims (5)
- 【請求項１】 電動機の電力源である交流電源を直流に
変換し、その直流電圧値が可変制御されるコンバータ部
と、前記コンバータ部からの直流電圧をパルス幅変調方
式により交流に変換して前記電動機に印加するインバー
タ部とを備えたインバータ制御装置において、前記電動
機に印加する交流電圧値の制御を前記コンバータ部での
前記直流電圧値の可変制御により行い、前記インバータ
部でのパルス幅変調時の変調率は一定にするよう構成し
たことを特徴とするインバータ制御装置。 - 【請求項２】 インバータ部を、そのパルス幅変調時の
変調率を１以上の一定値にするよう構成したことを特徴
とする請求項１記載のインバータ制御装置。 - 【請求項３】 インバータ部を、そのパルス幅変調時の
変調率を１にするよう構成したことを特徴とする請求項
１記載のインバータ制御装置。 - 【請求項４】 インバータ部を、そのパルス幅変調時の
変調率を交流電源の電圧値が高い場合は１で低い場合は
１以上とし、前記変調率を電動機に印加する交流電圧値
の変化に対しては一定値にするよう構成したことを特徴
とする請求項１記載のインバータ制御装置。 - 【請求項５】 空気調和機の圧縮機を駆動するための電
動機を制御するよう構成したことを特徴とする請求項１
から請求項４のいずれかに記載のインバータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11177565A JP2001016860A (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | インバータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11177565A JP2001016860A (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | インバータ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001016860A true JP2001016860A (ja) | 2001-01-19 |
Family
ID=16033198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11177565A Pending JP2001016860A (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | インバータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001016860A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006038432A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-09 | Daikin Ind Ltd | 圧縮機制御方法及び冷媒圧縮装置並びに空気調和機及びその制御方法 |
| JP2007259682A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-10-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 電力供給装置およびその制御方法 |
| JP2011061887A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置、電力変換装置の制御方法、および空気調和機 |
| JP5002082B1 (ja) * | 2012-03-29 | 2012-08-15 | 東芝Ｉｔコントロールシステム株式会社 | 系統連系電源装置の制御装置および系統連系電源装置 |
| CN102684535A (zh) * | 2012-04-22 | 2012-09-19 | 上海发电设备成套设计研究院 | 一种固定调制比的pwm调制方法 |
| JP2012223008A (ja) * | 2011-04-12 | 2012-11-12 | Denso Corp | 電力変換装置 |
| JP5903636B2 (ja) * | 2010-02-26 | 2016-04-13 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電力変換装置、系統連系装置及び系統連系システム |
| CN112953281A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-06-11 | 武汉海德博创科技有限公司 | 一种数字化变频调压信号源控制方案及*** |
-
1999
- 1999-06-24 JP JP11177565A patent/JP2001016860A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006038432A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-09 | Daikin Ind Ltd | 圧縮機制御方法及び冷媒圧縮装置並びに空気調和機及びその制御方法 |
| JP4682555B2 (ja) * | 2004-07-30 | 2011-05-11 | ダイキン工業株式会社 | 空気調和機及びその制御方法 |
| JP2007259682A (ja) * | 2006-02-24 | 2007-10-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 電力供給装置およびその制御方法 |
| JP2011061887A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置、電力変換装置の制御方法、および空気調和機 |
| JP5903636B2 (ja) * | 2010-02-26 | 2016-04-13 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電力変換装置、系統連系装置及び系統連系システム |
| JP2012223008A (ja) * | 2011-04-12 | 2012-11-12 | Denso Corp | 電力変換装置 |
| JP5002082B1 (ja) * | 2012-03-29 | 2012-08-15 | 東芝Ｉｔコントロールシステム株式会社 | 系統連系電源装置の制御装置および系統連系電源装置 |
| JP2013208032A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Toshiba It & Control Systems Corp | 系統連系電源装置の制御装置および系統連系電源装置 |
| CN102684535A (zh) * | 2012-04-22 | 2012-09-19 | 上海发电设备成套设计研究院 | 一种固定调制比的pwm调制方法 |
| CN112953281A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-06-11 | 武汉海德博创科技有限公司 | 一种数字化变频调压信号源控制方案及*** |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040629 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040706 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041102 |