JPH022398B2 - - Google Patents

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JPH022398B2
JPH022398B2 JP58057943A JP5794383A JPH022398B2 JP H022398 B2 JPH022398 B2 JP H022398B2 JP 58057943 A JP58057943 A JP 58057943A JP 5794383 A JP5794383 A JP 5794383A JP H022398 B2 JPH022398 B2 JP H022398B2
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JP58057943A
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JPS59185194A (ja
Inventor
Masaru Yamazoe
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
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Publication of JPH022398B2 publication Critical patent/JPH022398B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/505Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/515Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
    • H02M7/525Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with automatic control of output waveform or frequency
    • H02M7/527Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with automatic control of output waveform or frequency by pulse width modulation
    • H02M7/529Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only with automatic control of output waveform or frequency by pulse width modulation using digital control

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、交流電動機を負荷とする電力変換器
における半導体素子の点弧パルス間隔を、該電動
機の速度制御用として与えられる指令値に基づい
て制御するための点弧パルス制御方式に関するも
のである。
〔従来技術とその問題点〕
誘導電動機などの速度制御を高速応答可能にす
る制御方式として、ベクトル制御方式が広く採用
される傾向にある。所で、電力変換器として例え
ば電流形インバータ装置を用い、該インバータ装
置により給電される誘導電動機のベクトル制御に
おいては、インバータ装置から電動機へ供給され
るべき出力周波数(インバータ周波数)と、電動
機の磁束ベクトル(磁束軸)からの一次電流ベク
トルの本来あつて欲しい位相角βとを、ベクトル
制御装置から電動機速度制御用の指令値として与
え、これら指令値に従つて前記インバータ装置に
おけるサイリスタの点弧パルス間隔(点弧位相)
を算出して制御する制御方式が知られている。
しかし、かかる従来の制御方式においては、点
弧位相を算出するマイクロコンピユータ(以下、
マイコンと云うこともある)が、指令値として与
えられるインバータ周波数および電流ベクトル位
相角(以下、単に電流位相角とも云う)βに従つ
て点弧位相を迅速に繰り返して演算することが必
要になり、演算処理速度の速いマイコンが必要に
なると共に、マイコンを他の演算処理用に振り向
けて用いる余裕が少なくなつてその利用度が低下
するなどの欠点があつた。
〔発明の目的〕
本発明は、上述のような従来技術の欠点を除去
するためになされたものであり、従つて本発明の
目的は、ベクトル制御装置等から与えられる指令
値に従つて、マイコンが速い繰り返し演算を行な
うことを要せずして、所要の位相をもつた点弧パ
ルスを出力することのできる点弧パルス制御方式
を提供することにある。
〔発明の要点〕
本発明の構成の要点は、交流電動機へ給電する
電力変換器における半導体素子のオン・オフ制御
用の点弧パルス間隔を、前記電動機の速度制御用
として与えられる指令値を読み取つて演算する演
算器と、クロツクパルスを計数するカウンタと、
該カウンタにおける計数値を前記演算器に読み込
むためのラツチとを有し、前記演算器は演算によ
つて求めた前記点弧パルス間隔を前記クロツクパ
ルスの所要個数に換算し、その換算値を設定値と
して前記カウンタに設定し、カウンタは当該設定
値を計数し切つたとき第1の割込信号を発生して
前記演算器に入力し、演算器はそれによつて点弧
パルスの出力パターンを制御すると共に、その時
点における前記指令値を読み取つて、以下同様に
動作する点弧パルス制御方式において、前記第1
の割込信号の発生周期より短い一定周期をもつて
発生する第2の割込信号を前記演算器に入力し、
演算器は、該第2の割込信号を受ける都度、前記
指令値を読み取ると共に、前記ラツチを介してそ
の時点におけるカウンタの計数値を読み込み、読
み取つた前記指令値が前回の指令読み取り値と相
違しているときは、その差に応じて、読み込んだ
前記カウンタ計数値を修正して前記カウンタに設
定し直すようにした点にある。
〔発明の実施例〕
次に図を参照して本発明の一実施例を説明す
る。
第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。同図において、1は電力変換器(例えば電
流形インバータ装置)、2は誘導電動機、3はマ
イコン、4はパルスアンプ、5はラツチ、6はカ
ウンタ、である。またβとf1は、図示せざるベク
トル制御装置が、電動機2の回転速度および電流
の実際値と回転速度の指令値等を与えられて、速
度制御のために出力した指令値としての電流位相
角(β)およびインバータ周波数(f1)である。
第1A図は第1図の回路における各部動作波形
図である。
第2図は第1図における電力変換器1としての
インバータ装置のインバータ回路を示す回路図で
ある。同図において、ThR,ThS,ThT,ThX
ThY,ThZはそれぞれサイリスタを示し、DR
DS,DT,DX,DY,DZはそれぞれダイオードを示
す。
第2A図、第2図における各サイリスタのゲー
ト点弧パルスの波形の一例を示すタイムチヤート
である。主サイリスタは、ThR,ThZ,ThS
ThX,ThT,ThYの順に60゜の位相差で120゜ずつ点
弧(導通)する。
次に第1図乃至第2A図を参照して回路動作を
説明する。
先ず、マイコン3からパルスアンプ4を介して
電力変換器1へ与えられる点弧パルスは、第2A
図に示すように、インバータ周波数f1の一周期に
対して6つの位相をとる。もし、マイコン3へ与
えられるインバータ周波数f1の指令値が一定で、
かつ磁束軸に対する電流位相角(β)の指令値が
変わらなければ、点弧パルスは電気角で60゜位相
差をもつて出力される。
今、カウンタ6に図示せざるクロツク発生源か
ら与えられるクロツクパルスの周期をtcとする
と、あるインバータ周波数f1において、電気角
60゜ごとの時点を決めるためのカウンタ6のカウ
ント設定値Niは次の(1)式で与えられる。
Ni=1/6f1tc ……(1) すなわち、カウンタ6がクロツクパルスをNi
個カウントアツプするに要する時間が電気角60゜
に相当する期間となる。もし指令値βが変化すれ
ば、この変化分をΔβとするとき、このΔβに相当
するクロツクパルスのカウントすべき個数を、前
記(1)式で求まるカウント設定値に対して加算して
新設定値とすれば良い。Δβに相当するクロツク
パルスのカウントすべき個数は次の(2)式で与えら
れる。
Nβ=Δβ/K360・f1・tc ……(2) 但しK360は、電気角360゜に相当する指令値βの
量を表わす定数である。
従つてある時点においてインバータ周波数f1
電流位相角βの各指令値が与えられれば、次の点
弧パルス時点までにカウンタ6がカウントすべき
カウント設定値Nは次の(3)式で与えられる。
N=Ni+Nβ=1/6f1tc+Δβ/K360・f1
・tc=(1/6+Δβ/K360)1/f1tc……(3) 従つてマイコン3は、カウント設定値Nを求め
てカウンタ6に設定することが出来る。今仮りに
第1A図におけるto-1時点でカウンタ6が設定値
Nをカウントアツプして、割込み信号Dをマイコ
ン3に入力し、マイコン3は点弧パルスを出力し
たとする。それと同時にマイコン3は、その時点
におけるインバータ周波数f1と電流位相角βを読
みとる。前回割込信号が発生した時点における電
流位相角βに対する変化分Δβをマイコン3は算
出し、前記(3)式に従つてカウント設定値Nを演算
し、カウンタ6にセツトしカウントをスタートさ
せる。
次にto時点に定周期割込信号Cが入ると、マイ
コン3はラツチ信号Gを出し、カウンタ6のその
ときの現在値Moをラツチ5にラツチし読み込む。
又、その時点においてインバータ周波数f1と電流
位相角の指令値βを読みとり、同じく前記(3)式に
従つてカウント設定値Nを演算する。次に前回セ
ツトしたカウント設定値Nとの差ΔNoを求め、
カウンタ6の現在値Moに加算し(Mo+ΔNo)を
新しいカウント設定値としてカウンタ6にセツト
し、カウントを再スタートさせる。
to+1時点においても同様の手順を行なう。
to+2時点においてカウンタ6がカウントアツプ
し、割込信号Dがマイコン3に入り、マイコン3
は、インバータ周波数の極性に従い、前回の点弧
パルスパターンに対して今回の点弧パルスパター
ンを決定する。すなわち、第3図に示した点弧パ
ルスパターンの説明図において、to-1時点でパタ
ーン2で点弧パルスを各サイリスタThR〜ThY
対して出力していたとする。もしto+1時点でカウ
ント設定値を算出した時のインバータ周波数の極
性が正ならば、to+2時点では1つ進んだパターン
3で点弧パルスを出力する。インバータ周波数の
極性が負の場合は逆にパターン1に従つて点弧パ
ルスを出力する。極性が正の場合、パターン5の
次はパターン0へ、負の場合はパターン0の次は
パターン5に移るものとする。但し第3図におい
て、1はオンを示し、0はオフを示す。第4図は
この手順を示したフローチヤートである。
すなわち、第4図aは、定周期割込信号Cによ
つて起動したときの動作の流れを示すフローチヤ
ートである。また第4図bは、カウンタ6のカウ
ントアツプによる割込信号Dによつて起動したと
きのフローチヤートである。割込みは、カウンタ
6のカウントアツプによる割込みDが定周期割込
みCに対して優先する。
この結果、マイコンが速い繰り返し演算を行な
うことなく、所期の点弧パルス制御を行なうこと
ができ、第4図に示した手順を実行している時間
以外は、マイコンは他の演算処理を行なうことも
でき、マイコンの利用度を上げることができる。
又、電動機制御装置としてのベクトル制御装置を
マイコンに組み込んでDDC(デイジタルダイレク
ト制御)を行なえば、両者間のデータの授受も簡
単に行なうことができる。
〔発明の効果〕
この発明によれば、マイコンを用いて点弧パル
スの制御を行なうためにハードウエアの構成が、
従来技術によるものに比べて簡単になるという利
点がある。
又、インバータ周波数f1と電流位相角βの指令
値からインバータに与える点弧パルスの間隔の時
間をマイコンで演算し、その時間をマイコンの外
部に付けたカウンタにてカウントさせ、そのカウ
ントアツプ時に生じる割込みにて点弧パルスの決
定、出力の手順を行なうことによりマイコンの点
弧パルス制御の為に必要な演算時間は少なくてす
み、比較的演算処理の遅いマイコンでも制御が可
能であり、かつ割込みによる処理と次の割込みに
よる処理との間は点弧パルス制御以外の演算処理
にも使えマイコンの利用度があがるなどの効果が
ある。
又、電動機制御装置(ベクトル制御装置)をマ
イコンに組み込んでDDCで実現した場合、アナ
ログ回路による従来の点弧パルス制御回路を使う
時に必要となる如きD/A変換器を介さずに、両
者間のデータの授受が簡単にできる。
更に定周期割込みによつて、点弧パルス間にお
ける電流位相角指令値の変化やインバータ周波数
指令値の変化に対しても、カウンタ6のカウント
設定値を修正することができ、指令値の変化に対
する制御の速い応答を期待することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第1A図は第1図の回路における各部動作波形
図、第2図は第1図における電力変換器1として
のインバータ装置のインバータ回路を示す回路
図、第2A図は第2図における各サイリスタのゲ
ート制御信号の波形の一例を示すタイムチヤー
ト、第3図は第2図における各サイリスタの点弧
パターンの説明図、第4図aは定周期割込信号に
よつて起動したときの動作の流れを示すフローチ
ヤート、第4図bはカウントアツプによる割込信
号によつて起動したときの動作の流れを示すフロ
ーチヤート、である。 符号説明、1……電力変換器(電流形インバー
タ装置)、2……誘導電動機、3……マイコン、
4……パルスアンプ、5……ラツチ、6……カウ
ンタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 交流電動機へ給電する電力変換器における半
    導体素子のオン・オフ制御用の点弧パルス間隔
    を、前記電動機の速度制御用として与えられる指
    令値を読み取つて演算する演算器と、クロツクパ
    ルスを計数するカウンタと、該カウンタにおける
    計数値を前記演算器に読み込むためのラツチとを
    有し、前記演算器は演算によつて求めた前記点弧
    パルス間隔を前記クロツクパルスの所要個数に換
    算し、その換算値を設定値として前記カウンタに
    設定し、カウンタは当該設定値を計数し切つたと
    き第1の割込信号を発生して前記演算器に入力
    し、演算器はそれによつて点弧パルスの出力パタ
    ーンを制御すると共に、その時点における前記指
    令値を読み取つて、以下同様に動作する点弧パル
    ス制御方式において、 前記第1の割込信号の発生周期より短い一定周
    期をもつて発生する第2の割込信号を前記演算器
    に入力し、演算器は、該第2の割込信号を受ける
    都度、前記指令値を読み取ると共に、前記ラツチ
    を介してその時点におけるカウンタの計数値を読
    み込み、読み取つた前記指令値が前回の指令読み
    取り値と相違しているときは、その差に応じて、
    読み込んだ前記カウンタ計数値を修正して前記カ
    ウンタに設定し直すようにしたことを特徴とする
    電力変換器における半導体素子の点弧パルス制御
    方式。
JP58057943A 1983-04-04 1983-04-04 半導体素子の点弧パルス制御方式 Granted JPS59185194A (ja)

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JP58057943A JPS59185194A (ja) 1983-04-04 1983-04-04 半導体素子の点弧パルス制御方式
DE19843412467 DE3412467A1 (de) 1983-04-04 1984-04-03 Steuereinrichtung fuer die zuendimpulse von stromrichterventilen

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JPS59185194A JPS59185194A (ja) 1984-10-20
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JPS61199469A (ja) * 1985-02-27 1986-09-03 Fuji Electric Co Ltd 点孤パルス出力位相のデイジタル制御装置
FR2587559B1 (fr) * 1985-09-18 1988-01-08 Electricite De France Dispositif d'alimentation de machines a reluctance variable
US4982145A (en) * 1989-09-08 1991-01-01 Aeg Westinghouse Industrial Automation Corporation Method and apparatus for the optimization of thyristor power supply transport time delay

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DE3412467A1 (de) 1984-10-04
JPS59185194A (ja) 1984-10-20

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