JP2007110811A - インバータ装置とその制御方法 - Google Patents
インバータ装置とその制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007110811A JP2007110811A JP2005297816A JP2005297816A JP2007110811A JP 2007110811 A JP2007110811 A JP 2007110811A JP 2005297816 A JP2005297816 A JP 2005297816A JP 2005297816 A JP2005297816 A JP 2005297816A JP 2007110811 A JP2007110811 A JP 2007110811A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- frequency
- signal
- carrier
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
【課題】出力電流検出可能で出力電圧を拡大できるインバータ装置とその制御方法を提供する
【解決手段】2個の半導体スイッチと電流検出抵抗を直列に接続したスイッチングアームを3組直流電源と並列に接続した電力変換器(1)と、電流信号を生成する電流検出器(11)と、電流指令と電流信号から電圧指令を生成する電流制御器(12)と、パルス幅変調器(13)と、ゲートドライブ回路(18)と、キャリア生成器(14)からなるインバータ装置において、直流電源の電圧を検出し電源電圧信号を生成する直流電源電圧検出器(15)と、電圧指令の波高値を電源電圧信号で除して変調率とする変調率演算器(16)と、変調率が所定値以上になるとキャリアを第1周波数から第1周波数よりも低周波数の第2周波数に切替える周波数切替器(17)とを備えた。
【選択図】図10
【解決手段】2個の半導体スイッチと電流検出抵抗を直列に接続したスイッチングアームを3組直流電源と並列に接続した電力変換器(1)と、電流信号を生成する電流検出器(11)と、電流指令と電流信号から電圧指令を生成する電流制御器(12)と、パルス幅変調器(13)と、ゲートドライブ回路(18)と、キャリア生成器(14)からなるインバータ装置において、直流電源の電圧を検出し電源電圧信号を生成する直流電源電圧検出器(15)と、電圧指令の波高値を電源電圧信号で除して変調率とする変調率演算器(16)と、変調率が所定値以上になるとキャリアを第1周波数から第1周波数よりも低周波数の第2周波数に切替える周波数切替器(17)とを備えた。
【選択図】図10
Description
本発明は、2個の半導体スイッチと電流検出抵抗を直列に接続したスイッチングアームを3組直流電源と並列に接続した電力変換器を有するインバータ装置の出力電流検出可能な出力電圧範囲を拡大したインバータ装置に関する。
従来のインバータ装置の電流検出には、特許文献1のように直流電源のN母線に電流検出器を挿入して出力電圧の位相に応じて検出可能な相の電流を検出し、この方式で電流検出が困難となる出力周波数が高い領域ではキャリア周波数を上げて検出可能な範囲を拡大するものがある。図12は、特許文献1のモータ制御装置のブロック図である。図12では、直流電源101の電圧を、パルス幅変調(PWM)された交流電圧に変換して同期モータ103のU 相、V相、W相の固定子巻線に供給して同期モータ103を回転させるインバータ回路102と、速度指令信号に応じて前記同期モータ103の制御処理を行う制御回路104と、この制御回路104からの信号に従ってインバータ回路102を駆動するドライバ105と、直流電源101からインバータ回路102に流れる直流電流I D Cを検出する抵抗器106とを備えている。制御回路104は、ワンチップマイクロコンピュータまたはこれを利用したハイブリットICである。また、インバータ回路102は、図12に示す通り、直列接続された2つの半導体スイッチング素子対の3組が、それぞれ直流電源の正端子と負端子間に接続されたインバータであって、正端子側の上アーム側がU + 、V+ 、 W + 、また負端子側の下アーム側がU − 、V− 、 W − である。インバータ回路の半導体スイッチング素子にはパワーMOSFETやIGBTを用いる。制御回路104には、抵抗器106と一緒に直流電流検出回路を構成して、抵抗器106に発生する直流電流検出電圧 を増幅する増幅器107と、増幅器107の出力電圧を、AD起動時間決定部111から出力されるAD変換起動時間に従い、サンプリングしてアナログ値をディジタル値に変換するAD変換ユニットを備えたAD変換部108と、AD変換値を通電モード情報を基に、ゼロ電流情報とモータ電流情報とに分けて出力する選択器109と、通電モード情報と、AD起動間隔設定器112から出力されるAD起動の時間間隔Twと、AD変換サンプリング時間設定器113にて設定されるADサンプリング時間 とからAD変換起動時間を決定するAD起動時間決定部111と、通電モード情報とゼロ電流情報とモータ電流情報と三相モータ電流推定値とを基に、モータ電流を再現してモータ電流再現値を出力するモータ電流再現部114と、モータ電流再現値を入力してd軸q軸電流に変換する3φ/dq座標変換部116と、d軸q軸電流を入力して平均値を出力するフィルタ121と、d軸電流とq軸電流の平均値を入力して三相モータ電流推定値を出力するdq/3φ逆変換部115と、d軸q軸電流とモータ定数と指令速度とd軸電流指令とq軸電流指令とから、d軸q軸電流がそれぞれの指令と一致するようにモータへ印加するd軸q軸モータ印加電圧情報を生成するモータ印加電圧生成部117と、d軸q軸モータ印加電圧情報から座標逆変換して三相モータ印加電圧情報とキャリア周期データとを出力する座標逆変換/キャリア周期決定部118と、三相モータ印加電圧情報とキャリア周期データとからPWM信号を生成するためのタイマ情報とAD変換起動時間の決定とモータ電流再現に必要な通電モード情報とを出力するPWM信号生成タイマ情報部119と、PWM信号生成タイマ情報をドライバ105へのPWM信号に変換するPWM信号生成部122とを備えているというものである。
また、従来のインバータ装置の電流検出には、特許文献2のようにインバータの下アーム半導体スイッチング素子の直流電源側の部分に電流検出用の抵抗器を挿入して、この抵抗器の電位差から電流を検出するものがある。特許文献2は、三相のインバータ主回路のうち下アーム半導体スイッチング素子がオフの状態でも、電流に追従したアナログ電流を検出するものであり、三相アナログ電流検出回路206を備えた三相インバータの運転中の出力電流を三相アナログ電流検出回路206により三相アナログ電圧に変換し、インバータの出力電流を検出するインバータの出力電流検出方法である。これは、インバータの出力電圧指令の電気角に応じて、三相インバータの主回路のうち下アーム半導体スイッチング素子駆動信号のオフ時間が短い二相を順次選択し、選択した二相に対応するアナログ電圧をディジタル変換することによりインバータの出力電流を検出するというものである。図13は電流検出用抵抗器に流れる電流のタイムチャートを示している。
特開2004−64903号公報(第12−13頁、図1、図12)
特開平10−54852号公報(第4−5頁、図6)
特許文献1は、直流電源に電流検出用の抵抗器を挿入しているため、同一時刻に三相出力の中の一相分しか検出できず、相電圧が大きい場合、電流検出可能領域を拡大するため、キャリア周波数を上げるものである。
特許文献2は、通常は同一時刻に二相分の電流を同時に検出することが可能であるが、変調率が大きくなった場合に、下側アームが二相分オンしている時間が短くなり、図13に示すようにマイナス電流(インバータの出力としてはプラス電流)の時間幅が短くなる。このように、変調率が大きい場合に電流検出ができず、キャリア周波数が高いほど変調率が小さく制限されるという問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、出力電流検出可能で出力電圧を拡大できるインバータ装置とその制御方法を提供することを目的とする。
上記問題を解決するため、本発明は、次のようにしたのである。
請求項1に記載の発明は、2個の半導体スイッチと電流検出抵抗を直列に接続したスイッチングアームを3組直流電源と並列に接続した電力変換器と、前記電流検出抵抗の電圧降下から電流信号を生成する電流検出器と、電流指令と前記電流信号から電圧指令を生成する電流制御器と、前記電圧指令をキャリアと比較してパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調器と、前記パルス幅変調信号から前記半導体スイッチのゲートドライブ信号を生成するゲートドライブ回路と、前記キャリアを生成するキャリア生成器とからなるインバータ装置において、前記直流電源の電圧を検出し電源電圧信号を生成する直流電源電圧検出器と、電圧指令の波高値を電源電圧信号で除して変調率とする変調率演算器と、前記変調率が所定値以上になるとキャリアを第1周波数から前記第1周波数よりも低周波数の第2周波数に切替える周波数切替器と、を備えることを特徴とするものである。
請求項2に記載の発明は、2個の半導体スイッチと電流検出抵抗を直列に接続したスイッチングアームを3組直流電源と並列に接続した電力変換器と、前記電流検出抵抗の電圧降下から電流信号を生成する電流検出器と、電流指令と前記電流信号から電圧指令を生成する電流制御器と、前記電圧指令をキャリアと比較してパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調器と、前記パルス幅変調信号から前記半導体スイッチのゲートドライブ信号を生成するゲートドライブ回路と、前記キャリアを生成するキャリア生成器とからなるインバータ装置において、前記電圧指令が所定値以上になると前記キャリアを第1周波数から前記第1周波数よりも低周波数の第2周波数に切替える周波数切替器を備えることを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2のいずれかに記載のインバータ装置において、前記キャリアは、三角波あるいはのこぎり波であることを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明は、請求項1または2のいずれかに記載のインバータ装置において、前記第1周波数から前記第2周波数への切替えは連続的に行われることを特徴とするものである。
請求項5に記載の発明は、2個の半導体スイッチと電流検出抵抗を直列に接続したスイッチングアームを3組直流電源と並列に接続した電力変換器と、前記電流検出抵抗の電圧降下から電流信号を生成する電流検出器と、電流指令と前記電流信号から電圧指令を生成する電流制御器と、前記電圧指令をキャリアと比較してパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調器と、前記パルス幅変調信号から前記半導体スイッチのゲートドライブ信号を生成するゲートドライブ回路と、前記キャリアを生成するキャリア生成器とからなるインバータ装置の制御方法において、前記直流電源の電圧を検出し電源電圧信号を生成するステップと、前記電圧指令を前記電源電圧信号で除して変調率を演算するステップと、前記変調率が所定値未満の時は第1周波数、所定値以上の時は前記第1周波数よりも低周波数の第2周波数にキャリアを切替えるステップと、を備えることを特徴とするものである。
請求項6に記載の発明は、2個の半導体スイッチと電流検出抵抗を直列に接続したスイッチングアームを3組直流電源と並列に接続した電力変換器と、前記電流検出抵抗の電圧降下から電流信号を生成する電流検出器と、電流指令と前記電流信号から電圧指令を生成する電流制御器と、前記電圧指令をキャリアと比較してパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調器と、前記パルス幅変調信号から前記半導体スイッチのゲートドライブ信号を生成するゲートドライブ回路と、前記キャリアを生成するキャリア生成器とからなるインバータ装置の制御方法において、前記キャリアを前記電圧指令が所定値未満の時は第1周波数に、前記所定値以上の時は前記第1周波数よりも低周波数の第2周波数に切替えるステップ、を備えることを特徴とするものである。
請求項1に記載の発明は、2個の半導体スイッチと電流検出抵抗を直列に接続したスイッチングアームを3組直流電源と並列に接続した電力変換器と、前記電流検出抵抗の電圧降下から電流信号を生成する電流検出器と、電流指令と前記電流信号から電圧指令を生成する電流制御器と、前記電圧指令をキャリアと比較してパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調器と、前記パルス幅変調信号から前記半導体スイッチのゲートドライブ信号を生成するゲートドライブ回路と、前記キャリアを生成するキャリア生成器とからなるインバータ装置において、前記直流電源の電圧を検出し電源電圧信号を生成する直流電源電圧検出器と、電圧指令の波高値を電源電圧信号で除して変調率とする変調率演算器と、前記変調率が所定値以上になるとキャリアを第1周波数から前記第1周波数よりも低周波数の第2周波数に切替える周波数切替器と、を備えることを特徴とするものである。
請求項2に記載の発明は、2個の半導体スイッチと電流検出抵抗を直列に接続したスイッチングアームを3組直流電源と並列に接続した電力変換器と、前記電流検出抵抗の電圧降下から電流信号を生成する電流検出器と、電流指令と前記電流信号から電圧指令を生成する電流制御器と、前記電圧指令をキャリアと比較してパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調器と、前記パルス幅変調信号から前記半導体スイッチのゲートドライブ信号を生成するゲートドライブ回路と、前記キャリアを生成するキャリア生成器とからなるインバータ装置において、前記電圧指令が所定値以上になると前記キャリアを第1周波数から前記第1周波数よりも低周波数の第2周波数に切替える周波数切替器を備えることを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2のいずれかに記載のインバータ装置において、前記キャリアは、三角波あるいはのこぎり波であることを特徴とするものである。
請求項4に記載の発明は、請求項1または2のいずれかに記載のインバータ装置において、前記第1周波数から前記第2周波数への切替えは連続的に行われることを特徴とするものである。
請求項5に記載の発明は、2個の半導体スイッチと電流検出抵抗を直列に接続したスイッチングアームを3組直流電源と並列に接続した電力変換器と、前記電流検出抵抗の電圧降下から電流信号を生成する電流検出器と、電流指令と前記電流信号から電圧指令を生成する電流制御器と、前記電圧指令をキャリアと比較してパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調器と、前記パルス幅変調信号から前記半導体スイッチのゲートドライブ信号を生成するゲートドライブ回路と、前記キャリアを生成するキャリア生成器とからなるインバータ装置の制御方法において、前記直流電源の電圧を検出し電源電圧信号を生成するステップと、前記電圧指令を前記電源電圧信号で除して変調率を演算するステップと、前記変調率が所定値未満の時は第1周波数、所定値以上の時は前記第1周波数よりも低周波数の第2周波数にキャリアを切替えるステップと、を備えることを特徴とするものである。
請求項6に記載の発明は、2個の半導体スイッチと電流検出抵抗を直列に接続したスイッチングアームを3組直流電源と並列に接続した電力変換器と、前記電流検出抵抗の電圧降下から電流信号を生成する電流検出器と、電流指令と前記電流信号から電圧指令を生成する電流制御器と、前記電圧指令をキャリアと比較してパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調器と、前記パルス幅変調信号から前記半導体スイッチのゲートドライブ信号を生成するゲートドライブ回路と、前記キャリアを生成するキャリア生成器とからなるインバータ装置の制御方法において、前記キャリアを前記電圧指令が所定値未満の時は第1周波数に、前記所定値以上の時は前記第1周波数よりも低周波数の第2周波数に切替えるステップ、を備えることを特徴とするものである。
本発明によると、出力電流検出可能で出力電圧を拡大できるインバータ装置とその制御方法を提供することができる。
以下、本発明の具体的実施例について、図を用いて説明する。
図1は、本発明の方法を実施するインバータ装置の主回路構成を示すブロック図である。電力変換器1は、別途準備された直流電源により供給される直流電源電圧VDCを後述の図7に示すインバータ装置によって与えられる半導体スイッチのオン・オフ信号(PU、NU、PV、NV、PW、NW)に基づいて半導体スイッチ(Q1〜Q6)をオン・オフし、所定の周波数・振幅の電圧を出力するものである。電力変換器1においてダイオードD1〜D6は、電流の還流用のダイオードである。半導体電力変換素子Q2、Q4、Q6のN電源側には、それぞれU相電流検出抵抗4、V相電流検出抵抗5、W相電流検出抵抗6が設けられている。電力変換器1の直流電源に設けられている平滑コンデンサ2は、直流電源電圧の平滑用である。電力変換器1に供給される直流電圧は、一般的には交流の商用電源をダイオードブリッジで整流して与えられている。電力変換器1から出力される電圧は負荷3に供給される。U相電流検出抵抗RNUに流れる電流INUは、U相電流検出抵抗RNUの両端の電圧VRNUを測定し、INU=VRU/RNUにより求める。V相、W相も同様である。負荷3に流れる電流は代数和で示すとIU+IV+IW=0の関係があるので、任意の二相の電流が検出できれば三相全ての電流がわかる。
図2は下側の半導体素子のN電源側に挿入した抵抗による電流検出原理を説明するタイムチャートである。これは図1の回路に基づいてシミュレーションを行い、そのときのキャリア波形、U相電圧指令VU、U相の下側アームの半導体電力変換素子Q2のオン・オフ信号NU、U相電流検出抵抗RNUに流れる電流INUを示したものである。VU指令がキャリア波形よりも下にある期間が下側の半導体電力変換素子がオンする部分である。図2に示すように、INUが検出できるのは、下側アームがオンしている期間である。このときのU相出力電流IUは、図1記載の矢印の方向を正(+)とすると、IU=−INUとなる。V、W相についても同様である。
図3はある周波数、振幅の電圧指令におけるU相、V相、W相の電圧指令波形を示したものである。なお、電圧指令には、出力電圧を可能な限り大きくとるため、基本波に対して第3高調波が十数%含ませている。この条件では、どの位相においても常にいずれか二相の下側の半導体電力変換素子がオンしており、二相分の電流検出が可能である。
図4は電圧指令が図3よりも更に電圧指令が大きくなった場合である。図4に破線で示した部分では、二相の上側アームがオンしており、下側のアームは1つしかオンしていない。すなわち、一相分の出力電流しか検出できない状態が発生している。同じ電圧指令であっても、直流電源電圧が下がった場合には、実際の出力電圧を指令どおりにするためには、三角波と比較する電圧のレベルを大きくする(すなわち変調率を上げる)必要があるので同様の問題が発生する。ここでは、便宜上、直流電源電圧に対する出力電圧の波高値の割合、または電圧指令と電源電圧信号の比を変調率と定義して説明している。
図5は、実際の装置において不可欠な電流検出に必要とする時間を図2に書き加えたものである。このように電流検出に必要とする時間分、実際に許容される電圧指令のレベルは三角波の頂点よりも低いレベルに制限される。また、キャリア周波数が高くなるほど三角波の変化率が大きくなるので、キャリア周波数が高くなるほど許容される電圧レベルが低くなり、使用できる出力電圧が制限されることになる。
図6は、この問題を解決するための方法の原理を説明したものである。出力電圧指令が大きくなったとき、もしくは変調率が大きくなったときは、三角波の傾きを緩やかにすなわちキャリア周波数を下げるようにしたものである。図6に示したように、電圧指令がキャリア波形よりも下側にある期間が長くなり、電流検出を可能とすることができる。
図7は、本発明の第1実施例のインバータ装置を示し、図1の電力変換器1の半導体スイッチQ1〜Q6のゲートにドライブ信号を供給する制御部の構成を示すブロック図である。図7において、11は図1の電流検出抵抗が生成する電圧信号を電流信号に変換する電流検出器、12は電流制御器、13はパルス幅変調器、14はキャリア生成器、15は直流電源電圧を電圧信号に変換する直流電源電圧検出器、16は電圧指令信号の振幅を電源電圧で除して変調率を演算する変調率演算器、17はキャリア生成器の周波数を通常運転の第1周波数から、周波数の低い第2周波数に切替える周波数切替器である。
次に動作について説明する。実施例はキャリアが三角波の場合で、直流電源電圧検出器15は直流電源電圧VDCを演算用の単位に換算した電源電圧検出信号を生成する。電流検出器11は電圧信号を演算用の単位に変換して、電流信号を生成する。電流制御器12は電流指令と電流信号を減算し電流誤差をPID制御処理して電圧指令を生成する。パルス幅変調器12は電圧指令をキャリアと比較し、パルス幅変調信号を生成する。ゲートドライブ回路18はパルス幅変調信号を絶縁増幅し、ゲートドライブ信号を生成する。ゲートドライブ信号PUはU相のプラス側半導体スイッチQ1のゲートをドライブし、NUはU相のマイナス側半導体スイッチQ4のゲートをドライブする。同様に、PVとNVはそれぞれ、Q3とQ6のゲートをドライブし、PWとNWはそれぞれ、Q5とQ2のゲートをドライブする。負荷3への出力電圧は、半導体スイッチのオン、オフ時間によるパルス幅とそのパルスの高さすなわち直流電源電圧の大きさによって決まるので、直流電源電圧信号を用いてパルス幅の調整を行う。
図8は本発明の第2実施例のインバータ装置の構成を示すブロック図である。周波数切替器は、電圧指令が所定値以上になると第1周波数から第2周波数への切替信号を有効にする。
図7および図8のキャリア生成器14で作成されるキャリア波形として上記の三角波の他にのこぎり波を用いる方法もある。
図9はインバータ装置のキャリアが第1周波数から周波数の低い第2周波数に切替えるときの波形を示したもので、三角波の波形は連続する。通常三角波のキャリア生成は、アップダウンカウンタとクロック信号により行われる。アップダウンカウンタの最小値と最大値を設定して、最小値から最大値まではクロックをカウントアップし、最大値から最小値までは、カウントダウンさせる。第1周波数から第2周波数にへの切替えは、クロック周波数を切替ることで連続的な三角波を得ることができる。
第2周波数f2は、電流検出の処理が電流検出が可能となると同時すなわち下側アームがONすると同時に開始されるものとすると、電流検出抵抗器を流れる電流のサンプルホールド時間またはAD変換器などの読み込み時間Trdとキャリア周波数切替条件の電圧指令レベルVrlvlとキャリアの三角波の頂点の電圧Vtpによって以下の式以下に設定される。
f2<(1/2)・(Vtp−Vrlvl)/(Vtp・Trd)
また、変調率をmで表しm=Vrlvl/Vtpとすれば、第2周波数は、以下の式以下に設定される。
f2<(1/2)・(1−m)/Trd
また、電流開始処理の実施をキャリア波形の三角波の頂点から開始するようにした場合には、電流検出可能な期間が上記の半分となるので、
f2<(1/4)・(1−m)/Trd
となる。
第2周波数f2は、電流検出の処理が電流検出が可能となると同時すなわち下側アームがONすると同時に開始されるものとすると、電流検出抵抗器を流れる電流のサンプルホールド時間またはAD変換器などの読み込み時間Trdとキャリア周波数切替条件の電圧指令レベルVrlvlとキャリアの三角波の頂点の電圧Vtpによって以下の式以下に設定される。
f2<(1/2)・(Vtp−Vrlvl)/(Vtp・Trd)
また、変調率をmで表しm=Vrlvl/Vtpとすれば、第2周波数は、以下の式以下に設定される。
f2<(1/2)・(1−m)/Trd
また、電流開始処理の実施をキャリア波形の三角波の頂点から開始するようにした場合には、電流検出可能な期間が上記の半分となるので、
f2<(1/4)・(1−m)/Trd
となる。
図10は本発明のインバータ装置の制御方法を示すフローチャートである。図10は変調率を演算した後の処理から記載している。変調率が所定値未満の時はキャリアを通常周波数の第1周波数で運転(STEP102)し、電圧指令が大きい場合や直流電源電圧が低いなど変調率が所定値以上になると(STEP101)、通常の第1周波数よりも低い周波数の第2周波数に切替えて運転(STEP102)するという処理を施したものである。STEP102における通常の第1周波数は、使用者が設定する任意の周波数であり、STEP103における通常の第1周波数よりも低い第2周波数は、電流検出時間に必要な時間等を考慮して、図6に示したように電流検出が可能になるように設定した周波数である。また、変調率が所定値未満になれば通常の第1周波数に切替えて運転する。実際の処理は、所定値に微小値を加減算してヒステリシスを加え、チャタリング状動作になるのを防いでいる。
図11は本発明のインバータ装置の制御方法を示すフローチャートである。一般的に直流電源電圧は使用条件により事前に定まっているので、キャリアの周波数を切替えるのに変調率を用いるのではなく、電圧指令を用いる場合であり、電圧指令に基づいてキャリアを第1周波数から第2周波数に切替える(STEP201)ステップを設けたものである。STEP202およびSTEP203のキャリア周波数の設定は図10のSTEP102およびSTEP103と同様であり、所定値にヒステリシスを設けている。
本発明によれば、電流検出可能で出力電圧を拡大することができ産業機械や民生機器などへの適用が期待できる。
1 電力変換器
2 平滑コンデンサ
3 負荷
4 U相電流検出抵抗
5 V相電流検出抵抗
6 W相電流検出抵抗
11 電流検出器
12 電流制御器
13 パルス幅変調器
14 キャリア生成器
15 直流電源電圧検出器
16 変調率演算器
17 周波数切替器
18 ゲートドライブ回路
2 平滑コンデンサ
3 負荷
4 U相電流検出抵抗
5 V相電流検出抵抗
6 W相電流検出抵抗
11 電流検出器
12 電流制御器
13 パルス幅変調器
14 キャリア生成器
15 直流電源電圧検出器
16 変調率演算器
17 周波数切替器
18 ゲートドライブ回路
Claims (6)
- 2個の半導体スイッチと電流検出抵抗を直列に接続したスイッチングアームを3組直流電源と並列に接続した電力変換器と、前記電流検出抵抗の電圧降下から電流信号を生成する電流検出器と、電流指令と前記電流信号から電圧指令を生成する電流制御器と、前記電圧指令をキャリアと比較してパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調器と、前記パルス幅変調信号から前記半導体スイッチのゲートドライブ信号を生成するゲートドライブ回路と、前記キャリアを生成するキャリア生成器とからなるインバータ装置において、
前記直流電源の電圧を検出し電源電圧信号を生成する直流電源電圧検出器と、
電圧指令の波高値を電源電圧信号で除して変調率とする変調率演算器と、
前記変調率が所定値以上になるとキャリアを第1周波数から前記第1周波数よりも低周波数の第2周波数に切替える周波数切替器と、
を備えることを特徴とするインバータ装置。 - 2個の半導体スイッチと電流検出抵抗を直列に接続したスイッチングアームを3組直流電源と並列に接続した電力変換器と、前記電流検出抵抗の電圧降下から電流信号を生成する電流検出器と、電流指令と前記電流信号から電圧指令を生成する電流制御器と、前記電圧指令をキャリアと比較してパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調器と、前記パルス幅変調信号から前記半導体スイッチのゲートドライブ信号を生成するゲートドライブ回路と、前記キャリアを生成するキャリア生成器とからなるインバータ装置において、
前記電圧指令が所定値以上になると前記キャリアを第1周波数から前記第1周波数よりも低周波数の第2周波数に切替える周波数切替器を備えることを特徴とするインバータ装置。 - 前記キャリアは、三角波あるいはのこぎり波であることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のインバータ装置。
- 前記第1周波数から前記第2周波数への切替えは連続的に行われることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のインバータ装置。
- 2個の半導体スイッチと電流検出抵抗を直列に接続したスイッチングアームを3組直流電源と並列に接続した電力変換器と、前記電流検出抵抗の電圧降下から電流信号を生成する電流検出器と、電流指令と前記電流信号から電圧指令を生成する電流制御器と、前記電圧指令をキャリアと比較してパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調器と、前記パルス幅変調信号から前記半導体スイッチのゲートドライブ信号を生成するゲートドライブ回路と、前記キャリアを生成するキャリア生成器とからなるインバータ装置の制御方法において、
前記直流電源の電圧を検出し電源電圧信号を生成するするステップと、
前記電圧指令を前記電源電圧信号で除して変調率を演算するステップと、
前記変調率が所定値未満のときは第1周波数、所定値以上の時は前記第1周波数よりも低周波数の第2周波数にキャリアを切替えるステップと、
を備えることを特徴とするインバータ装置の制御方法。 - 2個の半導体スイッチと電流検出抵抗を直列に接続したスイッチングアームを3組直流電源と並列に接続した電力変換器と、前記電流検出抵抗の電圧降下から電流信号を生成する電流検出器と、電流指令と前記電流信号から電圧指令を生成する電流制御器と、前記電圧指令をキャリアと比較してパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調器と、前記パルス幅変調信号から前記半導体スイッチのゲートドライブ信号を生成するゲートドライブ回路と、前記キャリアを生成するキャリア生成器とからなるインバータ装置の制御方法において、
前記キャリアを前記電圧指令が所定値未満のときは第1周波数に、前記所定値以上の時は前記第1周波数よりも低周波数の第2周波数に切替えるステップ、
を備えることを特徴とするインバータ装置の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005297816A JP2007110811A (ja) | 2005-10-12 | 2005-10-12 | インバータ装置とその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005297816A JP2007110811A (ja) | 2005-10-12 | 2005-10-12 | インバータ装置とその制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007110811A true JP2007110811A (ja) | 2007-04-26 |
Family
ID=38036220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005297816A Pending JP2007110811A (ja) | 2005-10-12 | 2005-10-12 | インバータ装置とその制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007110811A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013046462A1 (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | 三菱電機株式会社 | 電力変換制御装置、電力変換制御方法、電動機および車両駆動システム |
JP2013126257A (ja) * | 2011-12-13 | 2013-06-24 | Daikin Ind Ltd | 電力変換装置 |
US20140239861A1 (en) * | 2013-02-28 | 2014-08-28 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Inverter Apparatus |
JP2014226035A (ja) * | 2013-04-23 | 2014-12-04 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
JP2017046527A (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 日産自動車株式会社 | 電力制御方法、及び、電力制御装置 |
JP2017200380A (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | トヨタ自動車株式会社 | 自動車 |
JPWO2018055671A1 (ja) * | 2016-09-20 | 2018-12-27 | 三菱電機株式会社 | インバータ装置、圧縮機駆動装置及び空気調和機 |
US10886864B2 (en) | 2018-09-19 | 2021-01-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Motor driving device and control method for motor driving device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6380774A (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-11 | Hitachi Ltd | Pwmインバータの電流制御装置 |
JPH0698564A (ja) * | 1992-09-10 | 1994-04-08 | Japan Servo Co Ltd | 電流制御装置 |
JP2003204691A (ja) * | 2001-10-23 | 2003-07-18 | Mitsubishi Electric Corp | モータの制御装置、冷凍空調装置、モータの制御方法 |
JP2004064903A (ja) * | 2002-07-30 | 2004-02-26 | Hitachi Ltd | 同期モータの制御装置およびこれを用いた機器 |
JP2004343833A (ja) * | 2003-05-13 | 2004-12-02 | Toshiba Corp | モータ制御装置 |
-
2005
- 2005-10-12 JP JP2005297816A patent/JP2007110811A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6380774A (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-11 | Hitachi Ltd | Pwmインバータの電流制御装置 |
JPH0698564A (ja) * | 1992-09-10 | 1994-04-08 | Japan Servo Co Ltd | 電流制御装置 |
JP2003204691A (ja) * | 2001-10-23 | 2003-07-18 | Mitsubishi Electric Corp | モータの制御装置、冷凍空調装置、モータの制御方法 |
JP2004064903A (ja) * | 2002-07-30 | 2004-02-26 | Hitachi Ltd | 同期モータの制御装置およびこれを用いた機器 |
JP2004343833A (ja) * | 2003-05-13 | 2004-12-02 | Toshiba Corp | モータ制御装置 |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013046462A1 (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | 三菱電機株式会社 | 電力変換制御装置、電力変換制御方法、電動機および車両駆動システム |
CN103828226A (zh) * | 2011-09-30 | 2014-05-28 | 三菱电机株式会社 | 功率转换控制装置、功率转换控制方法、电动机及车辆驱动*** |
JP5551833B2 (ja) * | 2011-09-30 | 2014-07-16 | 三菱電機株式会社 | 電力変換制御装置、電力変換制御方法、電動機および車両駆動システム |
US9385630B2 (en) | 2011-09-30 | 2016-07-05 | Mitsubushi Electric Corporation | Power conversion control device, power conversion control method, electric motor, and vehicle driving system |
JP2013126257A (ja) * | 2011-12-13 | 2013-06-24 | Daikin Ind Ltd | 電力変換装置 |
KR101553994B1 (ko) * | 2013-02-28 | 2015-09-17 | 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤 | 모터 장치 및 모터 구동 장치 |
US20140239861A1 (en) * | 2013-02-28 | 2014-08-28 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Inverter Apparatus |
US9531305B2 (en) | 2013-02-28 | 2016-12-27 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Inverter apparatus |
JP2014226035A (ja) * | 2013-04-23 | 2014-12-04 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
US9647575B2 (en) | 2013-04-23 | 2017-05-09 | Mitsubishi Electric Corporation | Power converter |
JP2017046527A (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 日産自動車株式会社 | 電力制御方法、及び、電力制御装置 |
JP2017200380A (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | トヨタ自動車株式会社 | 自動車 |
JPWO2018055671A1 (ja) * | 2016-09-20 | 2018-12-27 | 三菱電機株式会社 | インバータ装置、圧縮機駆動装置及び空気調和機 |
US10886864B2 (en) | 2018-09-19 | 2021-01-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Motor driving device and control method for motor driving device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4367130B2 (ja) | 相電流検出方法、インバータ制御方法、モータ制御方法およびこれらの装置 | |
JP6555186B2 (ja) | 交流電動機の制御装置 | |
US8278865B2 (en) | Control device | |
KR100567492B1 (ko) | 전동기의 전류검출방법과 전동기의 제어장치 | |
JP4431604B2 (ja) | コンバータ装置 | |
JP6735827B2 (ja) | 電力変換装置 | |
US20070296371A1 (en) | Position sensorless control apparatus for synchronous motor | |
JP2007110811A (ja) | インバータ装置とその制御方法 | |
JP5825945B2 (ja) | インバータ制御装置、インバータ装置、及び空気調和機 | |
JP2009118621A (ja) | 多相電動機の制御装置 | |
JP2008061322A (ja) | 三相コンバータ・インバータ装置及びモジュール | |
JP2008220117A (ja) | 交流電動機の制御装置 | |
KR100612812B1 (ko) | 전동기의 제어 장치 | |
JPWO2014024460A1 (ja) | モータ制御装置 | |
JP4529113B2 (ja) | 電圧形インバータ及びその制御方法 | |
JP4556108B2 (ja) | 電力変換器の制御装置 | |
JP2006246649A (ja) | インバータ装置 | |
CN114175487B (zh) | 电力转换装置 | |
JP2009118622A (ja) | 多相電動機の制御装置 | |
JP2006074951A (ja) | 交流電動機の制御装置 | |
JP3590541B2 (ja) | 直流ブラシレスモータの駆動装置 | |
CN115398785A (zh) | 电力变换装置以及旋转机驱动*** | |
JP6471670B2 (ja) | 電力制御方法、及び、電力制御装置 | |
JP2007159335A (ja) | モータ駆動装置 | |
JP7345564B2 (ja) | 電力変換装置、及びその電流検出方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080912 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110203 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110314 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110725 |