JPS6091870A - インバ−タのpwm信号発生方法 - Google Patents

インバ−タのpwm信号発生方法

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JPS6091870A
JPS6091870A JP58199034A JP19903483A JPS6091870A JP S6091870 A JPS6091870 A JP S6091870A JP 58199034 A JP58199034 A JP 58199034A JP 19903483 A JP19903483 A JP 19903483A JP S6091870 A JPS6091870 A JP S6091870A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
switching mode
pwm signal
inverter
output
microcomputer
Prior art date
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Pending
Application number
JP58199034A
Other languages
English (en)
Inventor
Keijiro Sakai
慶次郎 酒井
Nobuyoshi Muto
信義 武藤
Mitsusachi Motobe
本部 光幸
Kazuo Honda
一男 本田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58199034A priority Critical patent/JPS6091870A/ja
Publication of JPS6091870A publication Critical patent/JPS6091870A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野」 本発明は交流電動機可変速駆動システムのインバータの
ゲート信号を作るパルス幅変調信号発生方法に関する。
〔発明の背景〕″ 従来、ディジタル的に第1図は交流電動機可変速駆動シ
ステムを示し、1は直流電源、2はインバータ、aF′
ip導電動機である。パルス幅変調(以下PW’M’)
信号を発生させる方式は各種あるが、第2図(a)に示
すように位相θに応じて2つのスイッチングモードベク
トル■A + ■Bに分ケ線間寛圧合成ベクトルの軌跡
が円になるように通流するものとして、第3図に示す例
が発表されている。
こflu、第2図(b)に示すように、スイッチングモ
−ドは8個のモードに分けられるので、第2図(a)に
示すように位相に対応してyA及び■Bのスイッチング
モードで通流するものであり、具体的な制御方式を第3
図を用いて説明する。
4はカウンタで周波数に比例したタロツクを組数し、ラ
ンチ回路5でランチした出力が位相θとなる。又、これ
はROM6の上位アドレス指令となる。
一方、基準クロックをカウンタで計数しROM8の下位
アドレス指令となる。又、′電圧指令が几OM8の上位
アドレス指令となり、台形波信号e。
が出力されROM6の下位アドレスとなる。
そこで、ROM8には電圧指令とカウンタの出力である
時間に対応して台形波信号eak出力するパターンが格
納されており、このedO値と位相θに対応してスイッ
チングモード(Ll++ V” +W”)kハード的に
出力する方式である。このように、従来例は電圧指令や
位相などに対応して第2図(a)に示すようなベクトル
■A + I’ Bの比率となるように、順次スイッチ
ングモードeROMから出力する。そこでROM8の容
量として、電圧指令26 bitにすると16bit 
のアドレスとなり、(i4にバイト(216)容量の)
LOMが必要となる。一方、In、0M6も64にバイ
ト容量が必要となり、市販の8にバイ)ROMでも16
個必要となり、この結果、制御回路の価格が高くなる。
なお、7はカウンタである。
〔発明の目的〕
本発明の目的は安価な制御回路で高精度な正弦波電流と
なるよりなPWM信号を得る方法を提供するにある。
〔発明の概要〕
本発明の要点は位相θに対応して線間電圧合成ベクトル
の軌跡が円を描くような三相のスイッチングモードとそ
の通流時間の比率全ROMにテープA化り、ておき、任
意のサンプリング周期T 8コとに、テーブルの内容や
インバータの出力電圧の比率KHなどから、スイッチン
グモードに対応した通流時間全マイコンで計算し、プロ
グラムタイマへ設定すると共に、スイッチングモードを
マイコンの出力ボートに設定することで正弦波電流にな
るようなP W M信号を発生させるにある。
〔発明の実施例〕
本発明について以下説明する。第2図(a) K示すよ
うに、位相θに対応した円の接線ベクトル(長さt。)
奮二つのスイッチングベクトルffA、VBに分け、そ
の長さkth、tsとすると00から60−区間の位相
θに対しILI、Lllは(1)式、(2)式で表わさ
れ、L A + t BD値LA+Bは(3)式で表ゎ
される。
th = −−L Ilx s i nθ ・・・・・
・・・・・・曲・・・(1)ム ′“−に’ (3cos O−s”fJ)−°−°−゛
(2)sin θ LA+s−Lワ(−+cosU) 、川、、、、、(3
)そこでlk+Bが最大となるθ=300の点の値を比
率1とすると、t^及びtA+Bの比率δA及びδA4
−Bは(4)、 (5)式で表わされ、これ全oOがら
60°区間で描くと第4図のようになる。そこで、位相
θに対して第4図のような比率で通流したら良いことが
わかる。
δ1=Sinθ 0.001.091.、、.00.1
.、、、(4)又、ROMに第4図の1人とLA + 
nの比率6人。
1>A+B kθの関数として0° から60°区間記
憶している。
なお、これを360°区間描くと第51のようなスイッ
チングモード及び通流比率となり、60°区間ごとにス
イッチングモードが変化する。
次に、第5図を用いてインバータ出力電圧の制御につい
て述べる。
任意のサンプリング周期TsごとにyA及びN。
のベクトルで通流する場合、この通流期間は電動機巻線
に′岨圧全印加する区間でるり、電圧全印加しナイ区間
が(TJ+、V+、W+l= (1,1,1)又は(0
,0,0)の区間となる。そこで(6)式に示す出力゛
電圧の比率KHはθ=30°のときの電圧を印加する期
間TA+T11とサンプリング周期T8の比率で表わさ
れる。
KH=■3/VcN・・曲・・曲(6)つまり、第5図
に示すように定格出力電圧VCNの1/2のインバータ
出カ篭圧■nを出す例で、位相θ、の場合は/11 A
期間金(0,1,1)モード、TB期間(0,0,1)
モー)’、Tc期間(0,0,0)のモードを出力ずれ
は良いことがわかる。
又、TA及びTBの値TA+Bは(7)式、(8)式で
表わされる。
TA=TI]XKHXδA ・・・・・・・・・(7)
TA+s=’l’sX K HXδA十B・・・・・・
・・・(8)本発明の実施例回路を第6図に示し、マイ
コンのソフト処理′f:第7図に示す。9は周波数設定
器、10はV/F変換器、11はカウンタ、12はA/
D変換器、13はマイクロプロセッサ、14aは第4図
(/JδA、δA+n格納ROM、14b[60’区間
のスイッチングモード格納ROMでTA区聞の3bit
 、’l’B区間の3bltXTc区間の1bitで合
ば17bitの6バイト容量である。又、14Cは角速
度ωに対する出力電圧比率KHが格納されている。又、
15はマイコンの出力ポートでROM、14bの内容が
出力される。更に、16は市販の1チツプマイコンで破
線のブロックが1個に内蔵されている。次に、17は市
販のプログラムタイマ、18はデコーダ回路、19a、
19b、1gcは3ステートバツフアである。
次に、第7図のソフト処理を用いて動作を説明する。
タイマ17でゲート信号出力周期T8ごとにMPIJ1
3へ割込みを発生させる。そこで割込み処理で、まず、
位相θと角速度指令ωを入力する。
この後、ωに対応した出力電圧比率KHをROM14C
からめる。次に、カウンタ11の出力は第8図のように
なっており、1(ibit カウント値の下位Bbtt
はOoから60°の位相を表わす。
そこで、このカウント値全アトVスとして)(,0M1
4aのスイッチングモードの通流比率δA及び請求め、
(7)、 (8)式により通流時間TA及び’l’A十
nkマイコンで計算する。一方、第51ネ1に示す60
°間隔のスイッチングモードは第8図のカウント値の上
位3bit2相対アドレスとして几0M14bからめ、
出力ポート15へ設定する。
次に、TA及び’l’A+++にタイマ17へ設定する
と、第9図のタイムチャートに示1ソンショットパルス
幅が出力される。そこでデコーダ18の出力信号で出力
ポートの三a!類のゲート信号全切替え、PWM@号を
作る。
本発明の実施例によれば)IOM 1.1(a)、 (
b)、 (c)を加えた容量が数にバイト以下となり、
PWM発生回路の部分が1チツプマイコン及びプログラ
マブルタイマとデコーダ及び三ステートバンファのみで
構成できるので従来の回路に比べて非猟に安価な制御回
路となる。又、スイッチングモードの通流時間はマイコ
ンのソフト処理で演算しており、電圧や位相のdit数
が増えても制御回路ti変わりなく、高精度なPWM信
号を出力することができる。
次に、他の実施例としてサンプリング周期Tsが一定の
場合、(7)、 (8)式のl1lBが定数となるので
、第8図に示すδ人、δA+Bの関数の代りに、1゛8
×δA及びT s X aへ4n’k ROM 14 
a VCf −jル化しておくと第7図に示すソフト処
理時間が短かくでき、その結果、8bitマイコンでT
st=200μs位にできる。この結果、スイッチング
周波数も5KH2位まで大きくでき電動機の′電流リッ
プルも十分小さくできる。
又、本実施例は一定周期T8ことにスイッチングさせる
非同期方式で説明したが、一定位相角Δθごとにスイッ
チングさせる同期方式の場合は、Δθの時間をTsとす
ることで本実施例で述べた方式がそのまま適用できる。
し発明の効果〕 本発明によtしばPWM信号発生回路部分を部品点数が
少なく安価な素子で構成できるので安価なインバータ制
御回路を提供できる。
又、スイッチングモードの通流時間の演算をマイコンの
ソフト処理により高精度並びに短時間に行なうことがで
きるので、スイッチング周波数も十分大きくでき、正弦
波電流となるよりな高精度なPWM信号を出力すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の適用対象である交流亀動機可・ 変速
駆動システム図、第2図はスイッチングモードベクトル
の説明図、第3図は従来の回路構成図、第4図は本発明
に適用したスイッチングモード通流比率パターンの説明
図、第5図は本発明のインバータ出力電圧制御説明図、
第6図は本発明の一実施例を示す回路図、第7図は第6
1哲に示すマイコンのソフト処理フローチャート、第8
図は第6図に不すカウンタの動作波形、第9夕1は第6
図に示す回路の動作タイムチャートである。 2・・・3相インバータ、3・・・肪導′亀動機、13
・・・カウンタ、14・・・マイクログロセッ?、14
a。 14b、14C・・・ROM、15・・・ディジタル出
力ボート、16・・・1チツプマイコン、17・・・プ
ログラムタイマ、18・・・デコーダ、19a、19b
。 千3日 (隙 も6図 宅1図 カ 充8図 名q図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、交流電動機全可変速するインバータのPWM信号発
    生方法において、 60°区間の位相θに応じたスイッチングモードの通流
    比率δA及びδA−FBが記憶されたROMと60°間
    隔のスイッチングモードが記憶されたROMと周波数指
    令に応じたインバータの出力電圧比率KHが記憶された
    几(JMとスイッチングモードの通流時間を演算するマ
    イコンと、通流時間に対応したパルス幅を出力するプロ
    グラムタイマとを備え、前記層流比率と前記出力電圧比
    率K1−1と前記スイッチングモードの出力周期Tsの
    積から前記通流時間を演算しプログラムタイマへ設定す
    ると共に前記スイッチングモードをマイコンの出力ボー
    トに設定することで、前記インバータの線間′電圧合成
    ベクトルの軌跡が円を描くようなPWM信号を発生させ
    ることを特徴とするインバータのPWM信号発生方法。 2、特許請求の範囲第1項において、 前記スイッチングモードの通流比率δA及びδA+Bの
    関係としてδA=SInθ、δA+B”い/TCO8θ
    +sinθ)/2としたことを特徴とするインバータの
    PWM信号発生方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62118774A (ja) * 1985-11-18 1987-05-30 Toshiba Corp インバ−タのパルス幅変調信号発生方式
JPS6469266A (en) * 1987-09-08 1989-03-15 Toshiba Corp Three-phase pwm signal generation circuit for inverter device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5725171A (en) * 1980-07-22 1982-02-09 Meidensha Electric Mfg Co Ltd Pulse width modulation type inverter
JPS5791691A (en) * 1980-11-26 1982-06-07 Toyo Electric Mfg Co Ltd Controlling method for inverter
JPS5839279A (ja) * 1981-08-07 1983-03-07 シ−メンス・アクチエンゲゼルシヤフト インバ−タ点弧信号形成方法および装置

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