JPH0522950A - インバータ装置 - Google Patents
インバータ装置Info
- Publication number
- JPH0522950A JPH0522950A JP3167931A JP16793191A JPH0522950A JP H0522950 A JPH0522950 A JP H0522950A JP 3167931 A JP3167931 A JP 3167931A JP 16793191 A JP16793191 A JP 16793191A JP H0522950 A JPH0522950 A JP H0522950A
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- JP
- Japan
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- frequency
- output
- carrier
- control
- asynchronous
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- Pending
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 本発明は、パルス幅変調の搬送波を出力周波
数の整数倍とする同期式制御と、前記出力周波数には無
関係の非同期式制御とを任意に切換えるインバータ装置
において、前記出力周波数を変更するとき、一旦同期式
制御から非同期式制御に切換え、前記出力周波数を変更
する変更手段と、搬送波周波数が連続となるように再び
非同期式制御から同期式制御に切換える切換手段とを有
する。 【効果】 本発明によれば、インバータ装置の定速運転
時には同期式制御を使用して安定した運転ができ、出力
周波数変更時に搬送波周波数ジャンプをなくすことがで
き、搬送波周波数がジャンプしたときに発生する負荷振
動や出力電圧のジャンプをなくすことができる。
数の整数倍とする同期式制御と、前記出力周波数には無
関係の非同期式制御とを任意に切換えるインバータ装置
において、前記出力周波数を変更するとき、一旦同期式
制御から非同期式制御に切換え、前記出力周波数を変更
する変更手段と、搬送波周波数が連続となるように再び
非同期式制御から同期式制御に切換える切換手段とを有
する。 【効果】 本発明によれば、インバータ装置の定速運転
時には同期式制御を使用して安定した運転ができ、出力
周波数変更時に搬送波周波数ジャンプをなくすことがで
き、搬送波周波数がジャンプしたときに発生する負荷振
動や出力電圧のジャンプをなくすことができる。
Description
[発明の目的]
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、PWM制御方式のイン
バータ装置に関する。
バータ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】インバータ装置の1種類である電圧形イ
ンバータ装置で交流電力を得る方式は、誘導電動機の駆
動を中心に多くの分野で応用されている。ところで、こ
のようなインバータ装置において、出力電圧の基本成分
である変調波信号と、三角波等の搬送波の比較でパルス
信号に変換するいわゆるPWM制御方式が一般的であ
る。
ンバータ装置で交流電力を得る方式は、誘導電動機の駆
動を中心に多くの分野で応用されている。ところで、こ
のようなインバータ装置において、出力電圧の基本成分
である変調波信号と、三角波等の搬送波の比較でパルス
信号に変換するいわゆるPWM制御方式が一般的であ
る。
【0003】PWM制御方式を大別すると、同期式と非
同期式に分かれる。同期式PWM制御は、出力周波数と
搬送波の周波数が整数比である運転モードで、出力の位
相に対応して搬送波の位相が決まっており、誘導電動機
を安定に運転することができる。
同期式に分かれる。同期式PWM制御は、出力周波数と
搬送波の周波数が整数比である運転モードで、出力の位
相に対応して搬送波の位相が決まっており、誘導電動機
を安定に運転することができる。
【0004】一方、非同期式PWM制御は、出力周波数
と搬送波の周波数が整数比でないために出力位相と搬送
波位相が異なり、場合によっては電流やトルクにビート
が生じる場合がある。
と搬送波の周波数が整数比でないために出力位相と搬送
波位相が異なり、場合によっては電流やトルクにビート
が生じる場合がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、安定
した同期式PWM制御によれば、出力周波数とともに搬
送波周波数が比例して上昇するが、インバータ装置のス
イッチング素子のスイッチング周波数の制限があるか
ら、搬送波を切換えてスイッチング周波数がある範囲内
にあるようにする必要がある。例えば、図6に示すよう
に、出力周波数f1からf2 まで加速する場合、搬送波
はX1 −Y1 間,X2 −Y2 間,X3 −Y3間で切換え
られ、この切換えポイントで搬送波周波数がジャンプ
し、出力電圧のジャンプやトルクリップルによる負荷振
動が起こる場合がある。
した同期式PWM制御によれば、出力周波数とともに搬
送波周波数が比例して上昇するが、インバータ装置のス
イッチング素子のスイッチング周波数の制限があるか
ら、搬送波を切換えてスイッチング周波数がある範囲内
にあるようにする必要がある。例えば、図6に示すよう
に、出力周波数f1からf2 まで加速する場合、搬送波
はX1 −Y1 間,X2 −Y2 間,X3 −Y3間で切換え
られ、この切換えポイントで搬送波周波数がジャンプ
し、出力電圧のジャンプやトルクリップルによる負荷振
動が起こる場合がある。
【0006】図7に搬送波切換えの電流波形及びトルク
のシュミレーション結果を示す。この図7に示したシュ
ミレーション結果からトルクが搬送波切換点で振動する
ことは明らかである。
のシュミレーション結果を示す。この図7に示したシュ
ミレーション結果からトルクが搬送波切換点で振動する
ことは明らかである。
【0007】このような搬送波切換は、周波数を変更し
た場合に生じるものであるが、電圧やトルクにこのよう
な特異点がある場合、例えば次の様な問題が生じる。染
色等にインバータ装置を使用する場合色ムラが発生し、
糸巻機に使用する場合糸切れが生じる。
た場合に生じるものであるが、電圧やトルクにこのよう
な特異点がある場合、例えば次の様な問題が生じる。染
色等にインバータ装置を使用する場合色ムラが発生し、
糸巻機に使用する場合糸切れが生じる。
【0008】一方、非同期式PWM制御の場合、周波数
変更中は搬送波周波数のジャンプする特異点が存在しな
いため出力電圧のジャンプやトルクリップルによる負荷
振動は生じないが、定速運転中には先に述べたように、
電流やトルクにビートが生じ不安定な運転となり、やは
り問題となる場合が多い。
変更中は搬送波周波数のジャンプする特異点が存在しな
いため出力電圧のジャンプやトルクリップルによる負荷
振動は生じないが、定速運転中には先に述べたように、
電流やトルクにビートが生じ不安定な運転となり、やは
り問題となる場合が多い。
【0009】そこで、本発明は、以上の点を考慮し、同
期式PWM制御での出力周波数変更時や非同期式PWM
制御での定速運転時において、出力電圧ジャンプや負荷
振動等を発生しない搬送波切換を実現するインバータ装
置を提供することを目的とする。 [発明の構成]
期式PWM制御での出力周波数変更時や非同期式PWM
制御での定速運転時において、出力電圧ジャンプや負荷
振動等を発生しない搬送波切換を実現するインバータ装
置を提供することを目的とする。 [発明の構成]
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、パルス幅変調の搬送波を出力周波数の整
数倍とする同期式制御と、出力周波数には無関係の非同
期式制御とを任意に切換るインバータ装置において、前
記出力周波数を変更する際には一旦同期式制御から非同
期式制御に切換え出力周波数を変更する変更手段と、搬
送波周波数が連続となるように再び非同期式制御から同
期式制御に切換える切換手段とを有するインバータ装置
を提供する。
に、本発明は、パルス幅変調の搬送波を出力周波数の整
数倍とする同期式制御と、出力周波数には無関係の非同
期式制御とを任意に切換るインバータ装置において、前
記出力周波数を変更する際には一旦同期式制御から非同
期式制御に切換え出力周波数を変更する変更手段と、搬
送波周波数が連続となるように再び非同期式制御から同
期式制御に切換える切換手段とを有するインバータ装置
を提供する。
【0011】
【作用】このように構成された本発明のインバータ装置
においては、出力周波数を変更する際には、一旦同期式
制御から非同期式制御に切換えてから出力周波数を変更
し、非同期式制御では搬送波周波数を連続的に変化さ
せ、再び同期式制御に切換えるので、出力周波数波変更
時に搬送波周波数ジャンプを防止でき、これに起因する
負荷振動や出力電圧ジャンプを抑制できる。
においては、出力周波数を変更する際には、一旦同期式
制御から非同期式制御に切換えてから出力周波数を変更
し、非同期式制御では搬送波周波数を連続的に変化さ
せ、再び同期式制御に切換えるので、出力周波数波変更
時に搬送波周波数ジャンプを防止でき、これに起因する
負荷振動や出力電圧ジャンプを抑制できる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。図1は、本発明の第1の実施例を示す構成図であ
る。
する。図1は、本発明の第1の実施例を示す構成図であ
る。
【0013】図中、1は直流電流、2は直流フィルタコ
ンデンサ、3はインバータ、4は負荷、5はPWM信号
発生器、6は出力波形基準生成器、7は搬送波発生器、
8は周波数制御器である。また、周波数制御器8の内部
は出力周波数制御部9、出力電圧制御部10、搬送波制
御部11から構成されている。
ンデンサ、3はインバータ、4は負荷、5はPWM信号
発生器、6は出力波形基準生成器、7は搬送波発生器、
8は周波数制御器である。また、周波数制御器8の内部
は出力周波数制御部9、出力電圧制御部10、搬送波制
御部11から構成されている。
【0014】外部より指令周波数f* が周波数制御器8
に入力される。周波数制御器8の出力周波数制御部9の
出力f、出力電圧制御部10の出力Vは、出力波形基準
生成器6に入力され、被変調波である出力波形基準が生
成される。一方、搬送波制御部11から搬送波周波数f
cと同期/非同期切換信号が搬送波発生器7に伝達され
る。搬送波発生器7は同期/非同期の搬送波切換がで
き、非同期の場合、周波数制御器8指定される搬送波周
波数fcに切換可能である。出力波形基準6からの出力
波形基準と、搬送波発生器7からの搬送波をPWM信号
発生器5で比較し、PWM信号をインバータ3に伝達す
る。周波数制御器8の搬送波制御部11の動作をソフト
ウェアで実行した場合のフローチャートを図2に、その
ときの搬送波切換概念図を図3に示す。
に入力される。周波数制御器8の出力周波数制御部9の
出力f、出力電圧制御部10の出力Vは、出力波形基準
生成器6に入力され、被変調波である出力波形基準が生
成される。一方、搬送波制御部11から搬送波周波数f
cと同期/非同期切換信号が搬送波発生器7に伝達され
る。搬送波発生器7は同期/非同期の搬送波切換がで
き、非同期の場合、周波数制御器8指定される搬送波周
波数fcに切換可能である。出力波形基準6からの出力
波形基準と、搬送波発生器7からの搬送波をPWM信号
発生器5で比較し、PWM信号をインバータ3に伝達す
る。周波数制御器8の搬送波制御部11の動作をソフト
ウェアで実行した場合のフローチャートを図2に、その
ときの搬送波切換概念図を図3に示す。
【0015】図2のP1 において、出力周波数が加速中
かを判断し、P2 では減速中かを判断する。加速中でも
減速中でも無く、同期運転している場合はP3 で判断し
てP4 へ進む。P4 では同期式PWMの搬送波周波数f
cを次式の様に計算する。 fc=nf …………… (1) ここで、nは整数、fは出力周波数である。P5 で同期
指令を出力し、搬送波発生器7に伝達される。
かを判断し、P2 では減速中かを判断する。加速中でも
減速中でも無く、同期運転している場合はP3 で判断し
てP4 へ進む。P4 では同期式PWMの搬送波周波数f
cを次式の様に計算する。 fc=nf …………… (1) ここで、nは整数、fは出力周波数である。P5 で同期
指令を出力し、搬送波発生器7に伝達される。
【0016】一方、加速または減速中あるいは非同期運
転中の場合、P6 で指令周波数f* における同期搬送波
周波数fc* を計算する。図3中A点からC点まで加速
する場合、fc2 がfc* に相当する。
転中の場合、P6 で指令周波数f* における同期搬送波
周波数fc* を計算する。図3中A点からC点まで加速
する場合、fc2 がfc* に相当する。
【0017】次に、P7 において、現在の非同期搬送波
周波数fcと目標搬送波周波数fc* を比較し、等しく
ない場合は、その大小に応じてP9 、P10でfcを変更
する。fc=fc* の場合、P8 で出力周波数fが指令
周波数f* に達したかを判断し、達した場合は同期指令
に、達しない場合は非同期指令P11に進む。図3中A点
からC点まで加速する場合、A点からB点までは図2中
P10を通り、B点からC点までP8 を通る非同期指令と
なる。
周波数fcと目標搬送波周波数fc* を比較し、等しく
ない場合は、その大小に応じてP9 、P10でfcを変更
する。fc=fc* の場合、P8 で出力周波数fが指令
周波数f* に達したかを判断し、達した場合は同期指令
に、達しない場合は非同期指令P11に進む。図3中A点
からC点まで加速する場合、A点からB点までは図2中
P10を通り、B点からC点までP8 を通る非同期指令と
なる。
【0018】また、図3A点からC´点まで加速する場
合、A点からB´点までは図2中P2 、P9 を通り、B
´点からC´点まではP3 、P9 を通る非同期指令とな
る。以上述べたように、第1の実施例によれば、周波数
変更時に搬送波周波数のジャンプや搬送波周波数の急激
な変化がなくなり、出力電圧のジャンプや負荷振動を回
避できる。また、定速運転時には同期式PWM制御を使
用するため、安定した運転が可能である。更に、第2の
実施例として先の実施例では、周波数変更時は全て非同
期式PWMで行なったが、一部あるいは全部を同期式P
WMを使うこともできる。図4は、2の実施例の搬送波
切換方法の概念図である。図4において、出力周波数を
A点から加速する場合、搬送波切換には次の3通りあ
る。
合、A点からB´点までは図2中P2 、P9 を通り、B
´点からC´点まではP3 、P9 を通る非同期指令とな
る。以上述べたように、第1の実施例によれば、周波数
変更時に搬送波周波数のジャンプや搬送波周波数の急激
な変化がなくなり、出力電圧のジャンプや負荷振動を回
避できる。また、定速運転時には同期式PWM制御を使
用するため、安定した運転が可能である。更に、第2の
実施例として先の実施例では、周波数変更時は全て非同
期式PWMで行なったが、一部あるいは全部を同期式P
WMを使うこともできる。図4は、2の実施例の搬送波
切換方法の概念図である。図4において、出力周波数を
A点から加速する場合、搬送波切換には次の3通りあ
る。
【0019】
【表1】 また、出力周波数をC点から減速する場合、搬送波切換
には次の3通りある。
には次の3通りある。
【0020】
【表2】 また、更に第3の実施例の搬送波切換方法の概念図を図
5に示す。
5に示す。
【0021】図5は、点AからC点まで搬送波周波数を
直線的に切換えた場合である。なお上記第1乃至第3の
実施例では、搬送波周波数を直線的に変化させたが、曲
線的に変化させてもよい。また、第2及び第3の実施例
でも搬送波周波数のジャンプなしで出力周波数の変更が
できる。また、周波数制御器8は、ソフトウェアにて実
現したが、ハードウェアにて構成しても同様の効果が得
られる。
直線的に切換えた場合である。なお上記第1乃至第3の
実施例では、搬送波周波数を直線的に変化させたが、曲
線的に変化させてもよい。また、第2及び第3の実施例
でも搬送波周波数のジャンプなしで出力周波数の変更が
できる。また、周波数制御器8は、ソフトウェアにて実
現したが、ハードウェアにて構成しても同様の効果が得
られる。
【0022】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれ
ば、インバータ装置の定速運転時には同期式制御を使用
して安定した運転ができ、出力周波数変更時に搬送波周
波数ジャンプをなくすことができ、搬送波周波数がジャ
ンプしたときに発生する負荷振動や出力電圧のジャンプ
をなくすことができる。
ば、インバータ装置の定速運転時には同期式制御を使用
して安定した運転ができ、出力周波数変更時に搬送波周
波数ジャンプをなくすことができ、搬送波周波数がジャ
ンプしたときに発生する負荷振動や出力電圧のジャンプ
をなくすことができる。
【図1】本発明の第1の実施例を示す概要構成図。
【図2】本発明の第1の実施例における搬送波周波数切
換を示すフローチャート。
換を示すフローチャート。
【図3】本発明の第1の実施例の搬送波切換を示す概念
図。
図。
【図4】本発明の第2の実施例における搬送波周波数切
換を示す概念図。
換を示す概念図。
【図5】本発明の第3の実施例における搬送波周波数切
換を示す概念図。
換を示す概念図。
【図6】従来のインバータ装置における搬送波周波数切
換を示す概念図。
換を示す概念図。
【図7】従来のインバータ装置における搬送波周波数切
換を示す特性図。
換を示す特性図。
1…直流電源 2…直流フィルタコンデンサ 3…
インバータ 4…負荷 5…PWM信号発生器 6…
出力波形基準生成器 7…搬送波発生器 8…周波数制御器
インバータ 4…負荷 5…PWM信号発生器 6…
出力波形基準生成器 7…搬送波発生器 8…周波数制御器
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 パルス幅変調の搬送波を出力周波数の整
数倍とする同期式制御と、前記出力周波数には無関係の
非同期式制御とを任意に切換えるインバータ装置におい
て、前記出力周波数を変更するとき、一旦同期式制御か
ら非同期式制御に切換え、前記出力周波数を変更する変
更手段と、搬送波周波数が連続となるように再び非同期
式制御から同期式制御に切換える切換手段とを具備する
ことを特徴とするインバータ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3167931A JPH0522950A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3167931A JPH0522950A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | インバータ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0522950A true JPH0522950A (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=15858716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3167931A Pending JPH0522950A (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | インバータ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0522950A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102684539A (zh) * | 2011-03-15 | 2012-09-19 | 株式会社丰田自动织机 | 旋转电机的逆变器设备和用于旋转电机的驱动方法 |
JP2021112010A (ja) * | 2020-01-08 | 2021-08-02 | 日立Astemo株式会社 | モータ制御装置 |
-
1991
- 1991-07-09 JP JP3167931A patent/JPH0522950A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102684539A (zh) * | 2011-03-15 | 2012-09-19 | 株式会社丰田自动织机 | 旋转电机的逆变器设备和用于旋转电机的驱动方法 |
JP2012196008A (ja) * | 2011-03-15 | 2012-10-11 | Toyota Industries Corp | 回転電機のインバータ装置、及び回転電機の駆動方法 |
US8853990B2 (en) | 2011-03-15 | 2014-10-07 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Inverter device of rotating electrical machine, and driving method for rotating electrical machine |
JP2021112010A (ja) * | 2020-01-08 | 2021-08-02 | 日立Astemo株式会社 | モータ制御装置 |
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