JPH0746072Y2 - Inverter output voltage compensation circuit - Google Patents
Inverter output voltage compensation circuitInfo
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- JPH0746072Y2 JPH0746072Y2 JP1985010141U JP1014185U JPH0746072Y2 JP H0746072 Y2 JPH0746072 Y2 JP H0746072Y2 JP 1985010141 U JP1985010141 U JP 1985010141U JP 1014185 U JP1014185 U JP 1014185U JP H0746072 Y2 JPH0746072 Y2 JP H0746072Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はインバータ回路の電源変動等に対して出力電圧
の補償を行うインバータの出力電圧補償回路の改良に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to an improvement of an output voltage compensation circuit of an inverter that compensates the output voltage for fluctuations in the power supply of the inverter circuit.
第4図は従来例の出力電圧補償機能を有するインバータ
の要部構成を示すもので、1は整流回路、2は平滑リア
クトル、3は平滑コンデンサ、4はブリッジ接続された
ダイオードDとダイオードDに逆並列接続された自己消
弧素子Sから構成されたインバータ回路、5は誘導電動
機である。ここに、インバータ回路4は自己消弧素子S
としては一例のトランジスタで示している。FIG. 4 shows a main configuration of an inverter having an output voltage compensating function of a conventional example. 1 is a rectifier circuit, 2 is a smoothing reactor, 3 is a smoothing capacitor, 4 is a bridge-connected diode D and a diode D. The inverter circuit 5 composed of the self-extinguishing element S connected in anti-parallel is an induction motor. Here, the inverter circuit 4 includes the self-extinguishing element S
Are shown as an example of a transistor.
また6は制御回路、7はインバータ回路4の自己消弧素
子Sをドライブするベースドライブ回路、8は直流電圧
検出器、9は電圧検出回路である。Further, 6 is a control circuit, 7 is a base drive circuit for driving the self-extinguishing element S of the inverter circuit 4, 8 is a DC voltage detector, and 9 is a voltage detection circuit.
すなわち、第4図は電源電圧変動に対する出力電圧補償
をもつ代表的なトランジスタインバータの一例であり、
かかる装置の機能は公知であるのでその出力電圧補償機
能についてのみ記述すれば、つぎの通りである。That is, FIG. 4 shows an example of a typical transistor inverter having output voltage compensation for fluctuations in power supply voltage,
Since the function of such a device is well known, only the output voltage compensation function will be described as follows.
第4図において、商用三相交流電源(以下単に交流電源
という)の交流入力101を整流回路1で直流変換し、平
滑リアクトル2および平滑コンデンサ3により平滑され
た直流入力102を得たのち、インバータ回路4の交流出
力103を誘導電動機5に供給する。したがって、これは
インバータ回路4の自己消弧素子Sのスイッチング動作
による周知のパルス幅変調方式(PWM制御)が用いられ
たトランジスタインバータであれば、制御回路6および
ベースドライブ回路7の駆動によるインバータ回路4に
基づくPWM制御により交流出力103を得るものとなる。In FIG. 4, an AC input 101 of a commercial three-phase AC power supply (hereinafter simply referred to as an AC power supply) is converted into a DC by a rectifier circuit 1 to obtain a DC input 102 smoothed by a smoothing reactor 2 and a smoothing capacitor 3, and then an inverter. The AC output 103 of the circuit 4 is supplied to the induction motor 5. Therefore, if this is a transistor inverter using the well-known pulse width modulation method (PWM control) by the switching operation of the self-extinguishing element S of the inverter circuit 4, the inverter circuit driven by the control circuit 6 and the base drive circuit 7 is used. The AC output 103 is obtained by the PWM control based on 4.
ここで、第4図に示される接続構成から明らかなよう
に、交流出力103の出力電圧の波高値を決定する直流電
圧が電源電圧により一義的に定まるものであり、もし何
らかの原因で電源電圧が変動すると直接的に出力電圧の
変化となって現れるものとなる。Here, as is apparent from the connection configuration shown in FIG. 4, the DC voltage that determines the peak value of the output voltage of the AC output 103 is uniquely determined by the power supply voltage. When it fluctuates, it directly appears as a change in the output voltage.
そこで、直流電圧検出器8により直流電圧を検出し、直
流電圧検出信号104を得て電圧検出回路9より補償信号1
05を制御回路6に与えることより、電源電圧の変動に対
してつぎの如く出力電圧補償が行われるものとなる。Therefore, the DC voltage detector 8 detects the DC voltage, obtains the DC voltage detection signal 104, and the voltage detection circuit 9 outputs the compensation signal 1
By applying 05 to the control circuit 6, output voltage compensation is performed as follows with respect to fluctuations in the power supply voltage.
ここで、制御回路6内の補償回路61は、変調度指令の入
力Mを得て出力Mを発生する。Here, the compensation circuit 61 in the control circuit 6 receives the input M of the modulation degree command and generates the output M.
いまPWM制御におけるPWM波形の変調度をM′とし、電源
電圧が定格時における直流電圧をVDC,そのときの変調
度をMとすれば、 M′=(VDC/VDC′)・M……(1) の式に従って、補償回路61で補償してやることにより、
電源電圧が変動しても一定の出力電圧を供給することが
できる。ただし、VDC′は直流電圧検出信号104にて検知
される直流電圧である。If the modulation degree of the PWM waveform in the PWM control is M ′, the DC voltage when the power supply voltage is rated is V DC , and the modulation degree at that time is M, M ′ = (V DC / V DC ′) · M ...... By compensating with the compensation circuit 61 according to the equation (1),
A constant output voltage can be supplied even if the power supply voltage changes. However, V DC ′ is a DC voltage detected by the DC voltage detection signal 104.
しかしながら、かような従来の出力電圧補償方法を用い
たものにおいては、無負荷の場合電源変動に対して良好
な補償特性を得ることはできるが、実負荷でしかもそれ
が変動する場合は自己消弧素子S(トランジスタ)のタ
ーンオフタイムが無負荷から実負荷となった際に急激に
短くなるという本質的な性質をもつことから、出力電圧
補償ができないという欠点があった。However, with such a conventional output voltage compensating method, it is possible to obtain good compensation characteristics against power supply fluctuations in the case of no load, but self-erasing in the case of actual load and fluctuations. Since the turn-off time of the arc element S (transistor) has an essential property of being rapidly shortened when the load is changed from no load to the actual load, there is a drawback that the output voltage cannot be compensated.
本考案は上述したような点に着目しなされたもので、負
荷電流を検出してある特定の出力電流値以上で利得をも
つ関数発生器出力を作用させることより、電源の変動の
みならず負荷の変動に対しても出力電圧の補償を可能に
した簡便な構成の装置を提供するものである。しかして
本考案は、インバータ装置に直流電圧検出器と出力電流
検出器を備えるとともに、出力電流検出器出力に整流回
路および関数発生器を接続し、直流電圧検出値とある出
力電流一定値以上で利得を発する関数発生器出力の差か
ら、出力電圧の補償を行う補償信号を得る思想に基づく
ものである。以下、本考案を図面に基づいて説明する。The present invention has been made by paying attention to the above points.By detecting the load current and applying a function generator output having a gain above a certain output current value, not only the fluctuation of the power supply but also the load It is intended to provide a device having a simple structure capable of compensating for an output voltage even with a fluctuation of Therefore, the present invention provides an inverter device with a DC voltage detector and an output current detector, and connects a rectifier circuit and a function generator to the output of the output current detector so that the DC voltage detection value and a certain output current constant value or more. This is based on the idea of obtaining a compensation signal for compensating the output voltage from the difference between the output of the function generator that generates the gain. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は第4図に類して表した本考案の一実施例の要部
構成を示すもので、10は電流検出器、11は整流回路、12
は関数発生器、13は差動増幅器である。図中、第4図と
同符号のものは同じ構成部分を示す。FIG. 1 shows a main part configuration of an embodiment of the present invention represented in a manner similar to FIG. 4, 10 is a current detector, 11 is a rectifier circuit, 12
Is a function generator and 13 is a differential amplifier. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same components.
すなわち、第1図に示す接続構成においては、交流出力
103の電流を検出する電流検出器10が設けられ、この電
流検出器10の出力信号106を電圧変換する整流回路11を
介して出力電流検出信号107を得る。さらに出力電流検
出信号107を入力とする関数発生器12と、この関数発生
器12出力の補償信号108および補償信号105の差の信号を
出力する差動増幅器13が設けられ、この差動増幅器13出
力の補償信号109が制御回路6内の補償回路61に補償信
号VDC′として与えられる如く構成されてなる。That is, in the connection configuration shown in FIG.
A current detector 10 for detecting the current of 103 is provided, and an output current detection signal 107 is obtained via a rectifying circuit 11 that converts the output signal 106 of the current detector 10 into a voltage. Further, a function generator 12 that receives the output current detection signal 107 and a differential amplifier 13 that outputs a difference signal between the compensation signal 108 and the compensation signal 105 at the output of the function generator 12 are provided. The output compensation signal 109 is provided to the compensation circuit 61 in the control circuit 6 as the compensation signal V DC ′.
ここで、本考案の理解を容易にするため予め出力電圧補
償特性を第2図を参照して説明する。Here, in order to facilitate understanding of the present invention, the output voltage compensation characteristic will be described in advance with reference to FIG.
第2図(a),(b)は負荷変動に対する補償機能を有
しない場合,有する場合の交流出力特性をそれぞれ示す
もので、インバータ周波数の高周波数F1,中周波数F2,
低周波数F3の代表的な特性例を示している。FIGS. 2 (a) and 2 (b) show the AC output characteristics with and without the load fluctuation compensation function, respectively. The high frequency F 1 of the inverter frequency, the medium frequency F 2 ,
A typical characteristic example of the low frequency F 3 is shown.
かくの如く、誘導電動機5を無負荷運転すると励磁電流
だけが流れ、この励磁電流は交流出力103の出力電圧に
対して位相が約90°遅れているために殆ど自己消弧素子
Sを流れず環流用のダイオードDを流れる。したがっ
て、自己消弧素子Sは無負荷状態であることから、第2
図(a)に示されるように負荷開放状態から無負荷状態
運転点Z1までは出力電圧は一定である。この状態から誘
導電動機5に負荷を与えると、出力電流成分に同相成分
が現れて自己消弧素子Sを流れるため前述した如くにタ
ーンオフタイムが短くなる。ここに、第2図にて無負荷
状態運転Z1を越えた特性で示されるように、出力電圧は
励磁電流値を超えると急激に減少しその負荷状態運転点
Z1からさらに負荷に応じて低減するものとなる。As described above, when the induction motor 5 is operated without load, only the exciting current flows, and since the exciting current is delayed in phase by about 90 ° with respect to the output voltage of the AC output 103, the self-extinguishing element S hardly flows. It flows through the free-wheeling diode D. Therefore, since the self-extinguishing element S is in an unloaded state,
As shown in FIG. 6A, the output voltage is constant from the load open state to the unloaded state operating point Z 1 . When a load is applied to the induction motor 5 from this state, an in-phase component appears in the output current component and flows through the self-extinguishing element S, so that the turn-off time is shortened as described above. Here, as shown by the characteristics in Fig. 2 that exceeds the no-load operation Z 1 , the output voltage sharply decreases when the excitation current value is exceeded, and the load operating point
It will be further reduced from Z 1 according to the load.
よって、先に示した式(1)において出力電流の振幅が
励磁電流値よりも大きくなったとき、直流電圧を検出し
さらに負荷電流に応じて関数発生器12を作用させて補償
信号109を発生することから、第2図(b)に示した如
き負荷電流の変動による出力電圧の変化も補償すること
ができる。Therefore, when the amplitude of the output current becomes larger than the exciting current value in the equation (1) shown above, the DC voltage is detected, and the function generator 12 is caused to operate according to the load current to generate the compensation signal 109. Therefore, the change in the output voltage due to the change in the load current as shown in FIG. 2B can be compensated.
つぎに、第1図に示した接続構成の機能を詳述する。Next, the function of the connection configuration shown in FIG. 1 will be described in detail.
さて第1図において、差動増幅器13は電圧検出回路9出
力の補償信号105を一方の入力とし関数発生器12出力の
補償信号108を他方の入力として差動演算を行う。ここ
に、インバータ回路4の出力電流の振幅が電流検出器10
で検出され、整流回路11にて全波整流されて関数発生器
12に与えられる。ここで、関数発生器12は第3図に示す
如き入出力特性を有してなるものである。In FIG. 1, the differential amplifier 13 performs a differential operation using the compensation signal 105 output from the voltage detection circuit 9 as one input and the compensation signal 108 output from the function generator 12 as the other input. Here, the amplitude of the output current of the inverter circuit 4 is the current detector 10
Is detected by the rectifier circuit 11 and full-wave rectified by the function generator.
Given to twelve. Here, the function generator 12 has an input / output characteristic as shown in FIG.
第3図(a),(b)は関数発生器の一特性例,他の特
性例をそれぞれ示すものであり、これは第2図(a),
(b)に示した出力電圧補償機能の説明からも明白なよ
うに、特性線W1は無負荷状態運転点Z1から負荷状態運転
点Z2までは高い利得を有してさらに負荷特性に対応する
低い利得を有するものであり、特性線W2は特性線W1の如
く段階的な利得を有せず適当な一定の利得をもつもので
ある。3 (a) and 3 (b) show one characteristic example and another characteristic example of the function generator, which are shown in FIG. 2 (a) and
As is clear from the explanation of the output voltage compensation function shown in (b), the characteristic line W 1 has a high gain from the no-load operating point Z 1 to the loaded operating point Z 2 and has a further load characteristic. It has a corresponding low gain, and the characteristic line W 2 does not have a gradual gain like the characteristic line W 1 , but has an appropriate constant gain.
これより、第1図においては差動増幅器13にて補償信号
105,108間の差電圧が得られ、その差動増幅器13出力の
新たな補償信号109が制御回路6に与えられ、前述した
如く式(1)により格別にインバータ出力が発生される
ものである。したがって、出力電流の変動による主トラ
ンジスタのターンオフタイムの変化にも対応できるもの
となり、電源変動と負荷変動の両方に対して一定の出力
電圧を発生できることは明らかである。なお、第3図に
示した如き特性線W1,W2を得るため、出力発生点や利得
を決める抵抗部を可変抵抗器を用いることで種々の自己
消弧素子に対応できること勿論である。As a result, in FIG.
A difference voltage between 105 and 108 is obtained, a new compensation signal 109 of the output of the differential amplifier 13 is given to the control circuit 6, and as described above, the inverter output is specially generated by the equation (1). Therefore, it is possible to cope with the change in the turn-off time of the main transistor due to the change in the output current, and it is obvious that a constant output voltage can be generated for both the power supply change and the load change. Incidentally, in order to obtain the characteristic lines W 1 and W 2 as shown in FIG. 3, it is needless to say that a variable resistor is used as the resistance portion which determines the output generation point and the gain, so that various self-extinguishing elements can be supported.
以上説明したように本考案によれば、負荷変動に対する
出力電圧の補償能力が付加され、しかも電力用トランジ
スタなど種々の自己消弧素子の特性に対処し得る簡便な
構成のインバータの出力電圧補償回路を提供できる。As described above, according to the present invention, an output voltage compensating circuit for an inverter having a simple structure capable of compensating the output voltage with respect to load fluctuations and capable of coping with the characteristics of various self-extinguishing elements such as power transistors. Can be provided.
第1図は本考案の一実施例の要部構成を示すブロック
図、第2図は第1図の説明のため示した出力電圧補償特
性を示す図、第3図は関数発生器の特性例をそれぞれ示
す図、第4図は従来例の出力電圧補償機能を有するイン
バータの要部構成を示すブロック図である。 1,11……整流回路、4……インバータ回路、5……誘導
電動機、6…制御回路、7……ベースドライブ回路、8
……直流電圧検出器、9……電圧検出回路、10……電流
検出器、12……関数発生器、13……差動増幅器、105,10
8,109……補償信号、W1,W2……関数発生器12の特性
線。FIG. 1 is a block diagram showing a main part configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an output voltage compensation characteristic shown for explanation of FIG. 1, and FIG. 3 is an example of characteristic of a function generator. FIG. 4 and FIG. 4 are block diagrams showing the main configuration of an inverter having an output voltage compensation function of a conventional example. 1, 11 rectifier circuit, 4 inverter circuit, 5 induction motor, 6 control circuit, 7 base drive circuit, 8
...... DC voltage detector, 9 …… Voltage detection circuit, 10 …… Current detector, 12 …… Function generator, 13 …… Differential amplifier, 105,10
8,109 …… Compensation signal, W 1 , W 2 …… Characteristic line of the function generator 12.
Claims (1)
をブリッジ接続してなるインバータ回路における直流電
圧を検出する直流電圧検出器を備え、該直流電圧検出器
出力により前記インバータ回路の出力電圧を補償するイ
ンバータの出力電圧補償回路において、 前記インバータ回路の出力電流を検出する電流検出回路
と、 該電流検出回路出力信号が入力される、入力値が一定以
上の時に利得を持つ関数発生器と、 該関数発生器出力信号と前記直流電圧検出器出力信号の
差を出力する差動増幅器とを設け、 該差動増幅器出力信号により前記インバータの出力電圧
を補償することを特徴とするインバータの出力電圧補償
回路。1. A direct-current voltage detector for detecting a direct-current voltage in an inverter circuit formed by bridge-connecting self-extinguishing elements in which diodes are connected in anti-parallel, the output voltage of the inverter circuit being determined by the output of the direct-current voltage detector. In an output voltage compensation circuit of an inverter for compensation, a current detection circuit for detecting an output current of the inverter circuit, a function generator having a gain when the output value of the current detection circuit is input, and having a gain when an input value is a certain value or more, An output voltage of the inverter, comprising: a differential amplifier that outputs a difference between the function generator output signal and the DC voltage detector output signal, and the output voltage of the inverter is compensated by the differential amplifier output signal. Compensation circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1985010141U JPH0746072Y2 (en) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | Inverter output voltage compensation circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1985010141U JPH0746072Y2 (en) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | Inverter output voltage compensation circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61126793U JPS61126793U (en) | 1986-08-08 |
JPH0746072Y2 true JPH0746072Y2 (en) | 1995-10-18 |
Family
ID=30491046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1985010141U Expired - Lifetime JPH0746072Y2 (en) | 1985-01-28 | 1985-01-28 | Inverter output voltage compensation circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0746072Y2 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5490526A (en) * | 1977-12-27 | 1979-07-18 | Fuji Electric Co Ltd | Ac power unit |
JPS5777A (en) * | 1980-05-28 | 1982-01-05 | Fuji Electric Co Ltd | Inverter |
JPS57153569A (en) * | 1981-03-19 | 1982-09-22 | Fuji Electric Co Ltd | Output voltage control system for pulse width modulation inverter |
-
1985
- 1985-01-28 JP JP1985010141U patent/JPH0746072Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS61126793U (en) | 1986-08-08 |
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