JPH044757A - パルス幅変調インバータの制御方式 - Google Patents
パルス幅変調インバータの制御方式Info
- Publication number
- JPH044757A JPH044757A JP2103333A JP10333390A JPH044757A JP H044757 A JPH044757 A JP H044757A JP 2103333 A JP2103333 A JP 2103333A JP 10333390 A JP10333390 A JP 10333390A JP H044757 A JPH044757 A JP H044757A
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- wave
- time
- switching signal
- frequency
- carrier wave
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Inverter Devices (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】
(イ)産業上の利用分野
本発明は誘導電動機を駆動するパルス幅変調インバータ
において、特に誘導電動機から発する振動、騒音の低減
に関するものである。
において、特に誘導電動機から発する振動、騒音の低減
に関するものである。
(ロ)従来の技術
一般に従来のパルス幅変調インバータとしては特開昭6
0−261368号公報に記載されているようなものが
あった。この公報に記載されたものは、三角波による搬
送波を正弦波による変調波で変調して得られるスイッチ
ング信号をメモリーに格納した後、このスイッチング信
号を一定の周期でメモリーから読み出しスイッチング素
子に供給して、インバータ回路から擬似正弦波を得るも
のであった。
0−261368号公報に記載されているようなものが
あった。この公報に記載されたものは、三角波による搬
送波を正弦波による変調波で変調して得られるスイッチ
ング信号をメモリーに格納した後、このスイッチング信
号を一定の周期でメモリーから読み出しスイッチング素
子に供給して、インバータ回路から擬似正弦波を得るも
のであった。
(ハ)発明が解決しようとする課題
このように構成された従来のパルス幅変調インバータで
は、搬送波の周波数が常に一定なものであった。このた
めパルス幅変調インバータから出力悴れる擬似正弦波を
電動機に供給した際に搬送波の周波数の整数倍あたりの
周波数成分を多く有する振動、騒音が発生する問題点が
あった。
は、搬送波の周波数が常に一定なものであった。このた
めパルス幅変調インバータから出力悴れる擬似正弦波を
電動機に供給した際に搬送波の周波数の整数倍あたりの
周波数成分を多く有する振動、騒音が発生する問題点が
あった。
このような問題点に対して、本発明はこの振動、騒音を
低減させる制御方式を提供するものである。
低減させる制御方式を提供するものである。
(ニ)課題を解決するための手段
本発明は複数のスイッチング素子をブリッジ状に接続し
たインバータ回路の夫々のスイッチング素子へパルス幅
変調に基づくスイッチング信号をPWM波形発生回路か
ら供給して擬似正弦波を得るパルス幅変調インバータに
おいて、前記PWM波形発生回路は前記スイッチング信
号を搬送波と変調波との変調から得るように成すと共に
搬送波の周波数を所定の周期で変えるものである。
たインバータ回路の夫々のスイッチング素子へパルス幅
変調に基づくスイッチング信号をPWM波形発生回路か
ら供給して擬似正弦波を得るパルス幅変調インバータに
おいて、前記PWM波形発生回路は前記スイッチング信
号を搬送波と変調波との変調から得るように成すと共に
搬送波の周波数を所定の周期で変えるものである。
(*)作用
このように構成された制御方式では、スイッチング信号
を得るための搬送波の周波数を擬似正弦波の一周期毎に
変えるので、搬送波の周波数の整数倍の振動、騒音の成
分も変わるものである。すなわち、擬似正弦波を連続し
て出力した際に振動、騒音の周波数成分が分散し、特定
の周波数成分が強調されることがなくなり、利用者の不
快感を減らすことができる。
を得るための搬送波の周波数を擬似正弦波の一周期毎に
変えるので、搬送波の周波数の整数倍の振動、騒音の成
分も変わるものである。すなわち、擬似正弦波を連続し
て出力した際に振動、騒音の周波数成分が分散し、特定
の周波数成分が強調されることがなくなり、利用者の不
快感を減らすことができる。
くべ〉実施例
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第1図
はパルス幅変調インバータの概略図である。図中1は整
流回路であり6個の整流ダイオードをブリッジ状に接続
して、端子U、V、Wに与えられる三相交流を全波整流
して平滑回路2へ与えるものである。平滑回路2はチョ
ークコイル3と平滑コンデンサ4とから構成されており
、整流回路1からの整流出力を直流電力に平滑するもの
である。5はインバータ回路であり6個のスイッチング
素子(トランジスタ、FETなと)を三相ブリッジ状に
結線している。尚、夫々のスイッチング素子には回生i
E流を処理するためのダイオードが接続されている。6
はPWM波形発生回路、7はインバータ回路5で成牛さ
れる擬似正弦波が供給される圧縮機であり、内部に駆動
用の三相誘導電動機を有している。
はパルス幅変調インバータの概略図である。図中1は整
流回路であり6個の整流ダイオードをブリッジ状に接続
して、端子U、V、Wに与えられる三相交流を全波整流
して平滑回路2へ与えるものである。平滑回路2はチョ
ークコイル3と平滑コンデンサ4とから構成されており
、整流回路1からの整流出力を直流電力に平滑するもの
である。5はインバータ回路であり6個のスイッチング
素子(トランジスタ、FETなと)を三相ブリッジ状に
結線している。尚、夫々のスイッチング素子には回生i
E流を処理するためのダイオードが接続されている。6
はPWM波形発生回路、7はインバータ回路5で成牛さ
れる擬似正弦波が供給される圧縮機であり、内部に駆動
用の三相誘導電動機を有している。
PWM波形発生回路6は、搬送波を変調波で変調して得
られるスイッチング信号を出力するものであり、以下の
ように構成されている。第2図は搬送波と変調波とから
スイッチング信号を得る手順を示す説明図である。図中
8.9.10は変調波として用いる正弦波であり、夫々
120°つつ位相がずれている。11は搬送波として用
いる三角波である。正弦波8〜10の周波数がインバー
タ回路5から圧縮機へ出力される擬似正弦波の周波数と
なり、三角波11の周波数に応じてパルス幅変調による
この擬似正弦波の分解能が変化する。すなわち周波数を
高くすれば擬似正弦波の分解能が良くなるが、反面スイ
ッチング素子のスイッチング速度が追従できなくなる。
られるスイッチング信号を出力するものであり、以下の
ように構成されている。第2図は搬送波と変調波とから
スイッチング信号を得る手順を示す説明図である。図中
8.9.10は変調波として用いる正弦波であり、夫々
120°つつ位相がずれている。11は搬送波として用
いる三角波である。正弦波8〜10の周波数がインバー
タ回路5から圧縮機へ出力される擬似正弦波の周波数と
なり、三角波11の周波数に応じてパルス幅変調による
この擬似正弦波の分解能が変化する。すなわち周波数を
高くすれば擬似正弦波の分解能が良くなるが、反面スイ
ッチング素子のスイッチング速度が追従できなくなる。
また、周波数を高くすれば擬似正弦波の分解能が悪くな
ると共にスイッチング素子への連続通電時間が長くなる
ため、電流容量の大きいスイッチング素子を必要とする
問題点が生じます、従って、三角波の周波数はスイッチ
ング素子の能力の範囲内で高く設定するのが望ましい、
さらに正弦波の一周期の時間と三角波の一周期を整数倍
した時間とを一致させることによって、正弦波の一周期
の終りをこの一周期の始めにつなげることができ連続し
た擬似正弦波が得られるものである。尚、第2図では説
明の簡略化のために三角波の周波数と正弦波の周波数と
の比を6:1と極めて低く設定している。
ると共にスイッチング素子への連続通電時間が長くなる
ため、電流容量の大きいスイッチング素子を必要とする
問題点が生じます、従って、三角波の周波数はスイッチ
ング素子の能力の範囲内で高く設定するのが望ましい、
さらに正弦波の一周期の時間と三角波の一周期を整数倍
した時間とを一致させることによって、正弦波の一周期
の終りをこの一周期の始めにつなげることができ連続し
た擬似正弦波が得られるものである。尚、第2図では説
明の簡略化のために三角波の周波数と正弦波の周波数と
の比を6:1と極めて低く設定している。
(通常の三角波の周波数は1〜2 KHz )12〜1
4はインバータ回路5のブリ・ンジの上側のアームを構
成するスイ・メチング素子へ供給するスイッチング信号
の波形でありミ夫々正弦波8、正弦波9、正弦波10に
対応している。15は三角波11の周期で正弦波8〜1
0を分割した際の位相角スケールを示している。三角波
11の一周期内、例えば位相角スケール中のO°〜60
° 、60°〜120°の間には波形12,13.14
の1パルスがある。すなわち三角波の一周期内にはスイ
ッチング素子をONさせる/<ルスが1パルスある。第
3図はこの1/くルスの拡大図、すなわち三角波の一周
期分の波形の拡大図である。この図において、スイ・ノ
チング信号がOFFからONに変わる時刻をT。N、O
NからOFFに変わる時刻をT。FFとするとスイ・メ
チング素子がONを維持している時間はT。yy T
os時間である。尚、T、は三角波の一周期の時間であ
り、正弦波の60°の区間に相当する。従って、このT
、、、T、、、の時刻を変えながら6回連続して/くル
スを出力すると一周期分のスイ・ンチング信号ができる
。このT。N時刻、To□時刻は三角波と正弦波の振幅
と周波数(周期)が定まれば計算で求めることができる
ので、常時T。N時刻、T OFF時刻を計算して一周
期分のスイッチング信号を得るようにしても良いし、ま
たT。N時刻、To□時刻を予め計算してメモリー内に
格納しておき、順次三角波の周期に合わせて読み出して
一周期分のスイッチング信号を得るようにしてもよい。
4はインバータ回路5のブリ・ンジの上側のアームを構
成するスイ・メチング素子へ供給するスイッチング信号
の波形でありミ夫々正弦波8、正弦波9、正弦波10に
対応している。15は三角波11の周期で正弦波8〜1
0を分割した際の位相角スケールを示している。三角波
11の一周期内、例えば位相角スケール中のO°〜60
° 、60°〜120°の間には波形12,13.14
の1パルスがある。すなわち三角波の一周期内にはスイ
ッチング素子をONさせる/<ルスが1パルスある。第
3図はこの1/くルスの拡大図、すなわち三角波の一周
期分の波形の拡大図である。この図において、スイ・ノ
チング信号がOFFからONに変わる時刻をT。N、O
NからOFFに変わる時刻をT。FFとするとスイ・メ
チング素子がONを維持している時間はT。yy T
os時間である。尚、T、は三角波の一周期の時間であ
り、正弦波の60°の区間に相当する。従って、このT
、、、T、、、の時刻を変えながら6回連続して/くル
スを出力すると一周期分のスイ・ンチング信号ができる
。このT。N時刻、To□時刻は三角波と正弦波の振幅
と周波数(周期)が定まれば計算で求めることができる
ので、常時T。N時刻、T OFF時刻を計算して一周
期分のスイッチング信号を得るようにしても良いし、ま
たT。N時刻、To□時刻を予め計算してメモリー内に
格納しておき、順次三角波の周期に合わせて読み出して
一周期分のスイッチング信号を得るようにしてもよい。
このようなスイッチング信号の出力方式において、Tc
の時間(三角波の周期)を以上した条件を満しながら変
えたものが本発明の制御方式である。
の時間(三角波の周期)を以上した条件を満しながら変
えたものが本発明の制御方式である。
第4図は時間Tcのデータ及び時刻T。N r To、
。
。
のデータを予め算出した場合の動作を示すフローチャー
トである。尚、第5図は時間Tc、時刻T。N。
トである。尚、第5図は時間Tc、時刻T。N。
T ’o□と擬似正弦波の出力周波数との関係を示すデ
ータ図であり、第6図は出力周波数をfHzとした時に
得られるスイッチング信号の波形図である。
ータ図であり、第6図は出力周波数をfHzとした時に
得られるスイッチング信号の波形図である。
第4図のフローチャートにおいて、まずステップS1で
T。N時刻を計時するタイマ、T OFF時刻を計時す
るタイマ、三角波の一周期(区間)の時間を計時するタ
イマの計時をスタートさせる。次にステップS2にて設
定周波数X(擬似正弦波の出力周波数)を入力する。続
いてステップS3で設定周波数Xと区間Y(YはA−F
に変化する)に基づいて第5図からT。時間、TON時
刻、T O,。
T。N時刻を計時するタイマ、T OFF時刻を計時す
るタイマ、三角波の一周期(区間)の時間を計時するタ
イマの計時をスタートさせる。次にステップS2にて設
定周波数X(擬似正弦波の出力周波数)を入力する。続
いてステップS3で設定周波数Xと区間Y(YはA−F
に変化する)に基づいて第5図からT。時間、TON時
刻、T O,。
時刻を夫々のタイマーのタイムUP時間を変更する。例
えばX=f、Y=Aの時はT c = T c A 、
T ON= T NA 、 T 0FF= T tAの
値が設定される。この後ステップS4でT。Nタイマが
タイムUPI、たか否かを判断し、タイムUPt、た後
はステ・ツブS5でスイッチング信号をON状態に変え
かつ維持する。次にステップS6でT。FFタイマがタ
イムUPしたか否かを判断し、タイムUPuた後はステ
ップS7でスイッチング信号をOFF状態に変えかつ維
持する。次にステップS8でTcタイマがタイムUPL
、たか否かを判断し、タイムUPした後はステップS9
で区間Xを次の区間に進める。現在区間がAならばBに
進め、BならばCに進め・・・・・・FならばAに進め
る(戻す)ものである。ステップS9を実行した後は再
びステップS1から実行するものである。このようにし
て区間をA+F+Cに進めて得たスイッチング信号が第
6図に示す波形図である。尚、他のスイッチング素子に
与えるスイッチング信号も同様にして求めることができ
るので、他のスイッチング信号については省略する。
えばX=f、Y=Aの時はT c = T c A 、
T ON= T NA 、 T 0FF= T tAの
値が設定される。この後ステップS4でT。Nタイマが
タイムUPI、たか否かを判断し、タイムUPt、た後
はステ・ツブS5でスイッチング信号をON状態に変え
かつ維持する。次にステップS6でT。FFタイマがタ
イムUPしたか否かを判断し、タイムUPuた後はステ
ップS7でスイッチング信号をOFF状態に変えかつ維
持する。次にステップS8でTcタイマがタイムUPL
、たか否かを判断し、タイムUPした後はステップS9
で区間Xを次の区間に進める。現在区間がAならばBに
進め、BならばCに進め・・・・・・FならばAに進め
る(戻す)ものである。ステップS9を実行した後は再
びステップS1から実行するものである。このようにし
て区間をA+F+Cに進めて得たスイッチング信号が第
6図に示す波形図である。尚、他のスイッチング素子に
与えるスイッチング信号も同様にして求めることができ
るので、他のスイッチング信号については省略する。
第7図は前記した区間の数を増やして実際に用いる状態
に近づけた時のスイッチング信号の波形図である。波形
図(a)は区間T ea、 T cb、 T cc、
T cd・・・・・・の夫々の時間の違いが読み取れる
ようにした図である。尚、波形図(b)は区間の時間が
全て同じ時間、すなわち従来技術による波形である。
に近づけた時のスイッチング信号の波形図である。波形
図(a)は区間T ea、 T cb、 T cc、
T cd・・・・・・の夫々の時間の違いが読み取れる
ようにした図である。尚、波形図(b)は区間の時間が
全て同じ時間、すなわち従来技術による波形である。
このように二角波の周波数を変えることによって、三角
波(搬送波)の周波数に起因する振動、騒音の周波数成
分が散らばり、圧縮機(負荷)からの振動、騒音も特定
の周波数成分が突出することなく、利用者の不快感が減
少するものである。
波(搬送波)の周波数に起因する振動、騒音の周波数成
分が散らばり、圧縮機(負荷)からの振動、騒音も特定
の周波数成分が突出することなく、利用者の不快感が減
少するものである。
尚、上記実施例では、搬送波の周波数をこの搬送波の一
周期毎に変えたが、この搬送波の周波数を変調波の一周
期毎に変えるようにしても同様の効果が得られるもので
ある。
周期毎に変えたが、この搬送波の周波数を変調波の一周
期毎に変えるようにしても同様の効果が得られるもので
ある。
(ト)発明の効果
以上のように本発明はパルス幅変調インバータの制御方
式において、PWM波形発生回路は搬送波と変調波とか
らパルス幅変調されたスイッチング信号を得る際の搬送
波の周波数を所定の周期で変えるようにしたので、搬送
波の周波数に起因し、この周波数の整数倍付近の成分が
主となる振動、騒音が搬送波の周波数の変化と共に分散
し、振動、騒音の特定の周波数成分が突出することがな
くなる。すなわち、振動、騒音の周波数成分が分散し、
振動、騒音の突出が無くなる分利用者の不快感を抑制で
きるものである。
式において、PWM波形発生回路は搬送波と変調波とか
らパルス幅変調されたスイッチング信号を得る際の搬送
波の周波数を所定の周期で変えるようにしたので、搬送
波の周波数に起因し、この周波数の整数倍付近の成分が
主となる振動、騒音が搬送波の周波数の変化と共に分散
し、振動、騒音の特定の周波数成分が突出することがな
くなる。すなわち、振動、騒音の周波数成分が分散し、
振動、騒音の突出が無くなる分利用者の不快感を抑制で
きるものである。
第1図はパルス幅変調インバータの概略図、第2図は搬
送波と変調波とからスイッチング信号を得る手順を示す
説明図、第3図は第2図に示した1パルスの拡大図、第
4図はスイッチング信号を得る動作を示すフローチャー
ト、第5図は第4図(7)70−チャートで用いるデー
タを示す図、第6図は第4図に示したフローチャートに
基づく動作で得られるスイッチング信号の波形図、第7
図は区間を増やした際のスイッチング信号を示す波形図
である。 5・・・インバータ回路、 6・・・PWM波形発生
回路、 7・・・圧縮機、 8,9.10・・・正弦
波、11・・・三角波、 12,13,14・・・ス
イッチング信号の波形。
送波と変調波とからスイッチング信号を得る手順を示す
説明図、第3図は第2図に示した1パルスの拡大図、第
4図はスイッチング信号を得る動作を示すフローチャー
ト、第5図は第4図(7)70−チャートで用いるデー
タを示す図、第6図は第4図に示したフローチャートに
基づく動作で得られるスイッチング信号の波形図、第7
図は区間を増やした際のスイッチング信号を示す波形図
である。 5・・・インバータ回路、 6・・・PWM波形発生
回路、 7・・・圧縮機、 8,9.10・・・正弦
波、11・・・三角波、 12,13,14・・・ス
イッチング信号の波形。
Claims (1)
- (1)複数のスイッチング素子をブリッジ状に接続した
インバータ回路の夫々のスイッチング素子へパルス幅変
調に基づくスイッチング信号をPWM波形発生回路から
供給して擬似正弦波を得るパルス幅変調インバータにお
いて、前記PWM波形発生回路は前記スイッチング信号
を搬送波と変調波との変調から得るように成すと共に搬
送波の周波数を所定の周期で変えることを特徴とするパ
ルス幅変調インバータの制御方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2103333A JPH044757A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | パルス幅変調インバータの制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2103333A JPH044757A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | パルス幅変調インバータの制御方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH044757A true JPH044757A (ja) | 1992-01-09 |
Family
ID=14351234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2103333A Pending JPH044757A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | パルス幅変調インバータの制御方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH044757A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10127089A (ja) * | 1996-10-02 | 1998-05-15 | Lucent Technol Inc | 回転機械から放射されるトーン性エネルギーを削減する方法 |
CN110247610A (zh) * | 2018-03-07 | 2019-09-17 | 本田技研工业株式会社 | 电动机控制装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5889070A (ja) * | 1981-11-24 | 1983-05-27 | Hitachi Ltd | Pwmインバータの制御方法および装置 |
JPH01136572A (ja) * | 1987-11-20 | 1989-05-29 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | Pwmインバータ |
JPH01218363A (ja) * | 1988-02-25 | 1989-08-31 | Toshiba Corp | インバータ制御装置 |
-
1990
- 1990-04-19 JP JP2103333A patent/JPH044757A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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CN110247610A (zh) * | 2018-03-07 | 2019-09-17 | 本田技研工业株式会社 | 电动机控制装置 |
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