JPH01268487A - インバータ制御装置 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、記憶部に記憶させた通電パターンに基づい
てインバータ制御を行うインバータ制御装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、この種のインバータ制御装置としては、第８図に
示すようなものがある。このインータ制御装置は３相交
流電力を得るための通電パターンを記憶させるＲＯＭ（
リード・オンリ・メモリ）１１を有している。そして、
第９図（ａ）に示すような３相交流の電圧波形の負の部
分を第９図（ｂ）のように反転し、電気角３０度で区切
って重ね合わせて第９図（ｃ）の６つの波形パターンＤ
。、Ｄ　、、・・・、Ｄ。

を得る。そして、この６つの電圧波形パターンのデータ
（７４圧波形データ）を、１つの電圧波形パターン当た
り６４ワードで各周波数毎に上記ＲＯＭ！■に記憶して
おくのである。

上記ＲＯＭＩＩに記憶された各周波数毎の上記６つの電
圧波形データは、１２進カウンタ１２からの信号に従っ
て、正弦波形を形成する順序で、データセレクタ１３．
１４および１５によって各相毎に順次読み出される。こ
の読み出された電圧波形データは３相デコーダＩ６から
の信号に従って反転／非反転されて、第９図（ａ）に示
すような３相の正弦波形が得られる。そして、この３相
の正弦波形からなる制御信号は３相インバ一タ回路のト
ランジスタのベースに入力される。

〈発明が解決しようとする課題〉 このように、上記従来のインバータ制御装置は、３相交
流電圧波形を電気角３０度における６つの電圧波形パタ
ーンに分解し、その６つの電圧波形パターンＤ。、Ｄｌ
、・・・、　Ｄ　ｓを表すデータを、各周波数毎に１つ
の電圧波形パターン当たり６４ワードでＲＯＭＩＩに記
憶しているので、電気角３６０度における３相交流電圧
波形パターンデータを１２８ワードで同じ容量のＲＯＭ
１１に記憶する場合よりは電気分解能を高めることがで
きる。しかしながら、まだ記憶すべきデータ数が多く、
ｌチップＣＰＵ（中央処理装置）を有効利用できないと
いう問題がある。

そこで、この発明の目的は、少ない記憶データ量でイバ
ータ制御用の制御信号を出力することができるインバー
タ制御装置を提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この発明のインバータ駆動装
置は、第１図に例示するように、回転磁界を生成するた
めの複数組の基本磁界ベクトルの出力順序を表す順序デ
ータと、磁界の単位の回転を得るための上記基本磁界ベ
クトルのデータの組み合わせパターンを表す出力ベクト
ル・パターン・データと、上記基本磁界ベクトルの出力
時間を決めるタイマ・データを格納する記憶部５と、上
記記憶部に格納された出力ベクトル・パターン・データ
を順方向／逆方向に、かつ非反転／反転して読み出し、
上記記憶部に格納された複数組の基本磁界ベクトルの中
から逐次上記順序データに基づいて一組の基本磁界ベク
トルを選出し、この選出された一組の基本磁界ベクトル
を上記記憶部から読み出された出力ベクトル・パターン
・データの順序に従って、上記タイマ・データによって
決定された出力時間で出力する回転磁界制御部６と、上
記回転磁界制御部から出力される回転磁界に基づいて、
上記インバータへの制御信号を出力するインバータ駆動
部７を備えたことを特徴としている。

〈作用〉 記憶部５に記憶された回転磁界を生成するための複数組
の基本磁界ベクトルの出力順序を表す順序データに基づ
いて、回転磁界制御部６によって複数組の基本磁界ベク
トルの中から一組の基本磁界ベクトルが逐次選出される
。また、磁界の単位の回転を得るための出力ベクトル・
パターン・データと上記基本磁界ベクトルの出力時間を
決めるタイマ・データが、上記記憶部５から上記回転磁
界制御部６によって読み出される。

そして、上記選出された一組の基本磁界ベクトルが、上
記出力ベクトル・パターン・データの順序に従って、順
方向または逆方向に、かつ非反転または反転して上記タ
イマ・データによって決定された出力時間で上記回転磁
界制御部６によって出力されて、回転磁界が生成される
。

そうすると、インバータ駆動部７は上記回転磁界制御部
６から出力される回転磁界に基づいて、インバータ２へ
制御信号を出力する。

〈実施例〉 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図はこの発明のインバータ制御装置を用いた電動機
回転制御装置のブロック図である。この電動機回転制御
装置は単相または３相交流電源４をコンバータ３で整流
し、このコンバータ３の整流出力をインバータ２にて可
変周波数あるいは可変電圧の交流電圧に変換した後、こ
の変換された交流電圧を電動機１に印加するように構成
されている。マイクロコンピュータ６は、ＲＡＭ（ラン
ダム・アクセス・メモリ）５に記憶されたデータに従っ
て上記インバータ２を制御するための制御信号を出力し
、この制御信号に基づ゛いてインバータ駆動部７は上記
インバータ２を駆動する。上記ＲＡＭ５．マイクロコン
ピュータ６およびインバータ駆動部７でインバータ制御
装置を構成している。

上記ＲＡＭ５には、回転磁界を生成するための複数組の
基本磁界ベクトルの出力順序を指定する順序データおよ
び出力ベクトル・パターン・データが記憶されている。

上記基本磁界ベクトルは、第２図に示すような６種類の
基本の磁界ベクトルＶｌ、Ｖｔ、Ｖ３．Ｖ４゜Ｖ８およ
びＶ８である。回転磁界の領域を第３図に示すようにｒ
、ｎ、ｍ４ｖ、ｖおよび■の磁界角６０度づつの６領域
に分割する。そして、この６領域を上記６種類の基本磁
界ベクトルの内の２つの基本磁界ベクトルの組（ペア・
ベクトル）によって表すのである。そして、上記領域と
ペア・ベクトルとの組み合わせとその組み合わせの出力
順序を表す順序データを上述のようにＲＡＭ５に記憶し
ている。また、上記出力ベクトル・パターン・データは
、磁界の単位の回転（上記６領域の１つに相当）を得る
ために必要な上記ペア：ベクトルの内の一方（第１ベク
トル）と他方（第２ベクトル）の出カバターンを表すデ
ータである。

次に、上記出力ベクトル・パターン・データに基づく出
力ベクトル・パターンについて説明する。

まず、領域■における回転磁界を出力する場合は、第２
図に示した６種類の基本ベクトルのうち、上記順序デー
タによって指示されるベクトルｖ４とベクトルＶ８とか
らなるペア・ベクトルを用いて次のようにして出力され
る。すなわち、領域Ｉにおける実際の回転磁界は第４図
に示すようになっており、そのパターンは磁界角３０度
で裏返しになっている。したがって、領域Ｉ、（以下、
表３０度と言う）のパターンを決めればそれを基に他の
領域１．（以下、裏３０度と言う）のパターンも決まる
。

いま、表３０度（領域ＩＯの出力ベクトル・パターン・
データ（１）を、次のように一つの出力ベクトルに対応
する２ビット単位のデータの連なりとして表し、上述の
ようにＲＡＭ５の出力ベクトル・パターン・テーブルに
格納しておく。

“ＯＩｌｏ　Ｏｌｏ　Ｉｌｏ　Ｏ／１０１０１１０　Ｏ
／Ｉ　Ｏｌｏ　０“　・・・・・・（１）ここで、上記
出力ベクトル・パターン・データ（１）は次のように２
ビット単位で一つの基本ベクトルの出力を表している。

すなわち、“００”はゼロ・ベクトルを出力することを
表し、“０ビは上記ペア・ベクトルの第１ベクトル（領
域Ｉの場合はベクトル■４）を出力することを表し、“
１０”は上記ペア・ベクトルの第２ベクトル（領域Ｉの
場合はベクトルＶａ）を出力することを表す。したがっ
て、表３０度の実際の出力ベクトルは第４図および第５
図に示すように、矢印の方向に Ｖ　４　、　Ｖ　ｏ　、　Ｖ　４　、　Ｖ　ｏ　、　Ｖ
　ａ　、　Ｖ　４．　Ｖ　ｏ　、　Ｖ　ａ　、　Ｖ　。

となる。

次に、裏３０度の出力ベクトル・パターンは上述の表３
０度の出力ベクトル・パターンを裏返したものになる。

すなわち、裏３０度の出力ベクトル・パターン・データ
は上記表３０度の出力ベクトル・パターン・データ（１
）を逆に、 “ｏ　ｏ／１０１００１０１／１０１ ００１０１１０　Ｏ１０ビ　・・・・・・（２）と読み
出せばよい。

また、裏３０度の場合は２ビツトの出力ベクトル・パタ
ーン・データ　“Ｏｌ”と　“ｌＯ”との出力内容を読
み替える。したがって、“００”はゼロ・ベクトルを出
力することを表し、“０ビは上記ペア・ベクトルの第２
ベクトル（領域Ｉの場合はベクトルＶａ）を出力するこ
とを表し、“１０”は上記ペア・ベクトルの第１ベクト
ル（領域■の場合はベクトルＶ４）を出力することを表
す。したがって、裏３０度の実際の出力ベクトルは第４
図および第５図に示すように、矢印の方向に Ｖ、、Ｖ、、Ｖ（１，Ｖ、、Ｖ、、Ｖ、、Ｖ、、ＶＯ，
Ｖｌｌとなる。

このようにして、領域Ｉの出力ベクトル・パターンが得
られるのである。・ 次に、領域Ｈにおける回転磁界ベクトルを求める場合は
、第２図に示した６種類の基本ベクトルのうち、順序デ
ータによって指定されるペア・ベクトルのベクトルＶ、
とベクトルＶ、を用いて次のようにして求められる。い
ま、表３０度の出力ベクトル・パターン・データ（１）
において、“００”はゼロ・ベクトルを出力することを
表し、“０ビはペア・ベクトルの第１ベクトル（領域Ｈ
の場合はベクトルＶａ）を出力することを表し、　“１
０”はペア・ベクトルの第２ベクトル（領域■の場合は
ベクトルｖＪを出力することを表す。したがって、領域
■の表３０度の出力ベクトルは Ｖｅ、Ｖｏ、Ｖａ、Ｖｏ、Ｖｔ、Ｖｓ、Ｖｏ＋Ｖ＊＋Ｖ
。

となる。

次に、表３０度の出力ベクトル・パターン・データ（１
）を逆に読み出した裏３０度の出力ベクトル・パターン
・データ（２）において、“００”はゼロ・ベクトルを
出力することを表し、“０ビはペア・ベクトルの第２ベ
クトル（領域■の場合はベクトルｖＪを出力することを
表し、“１０”はペア・ベクトルの第１ベクトル（領域
Ｈの場合はベクトル■６）を出力することを表す。した
がって、領域Ｈの裏３０度の出力ベクトルは Ｖ　ｏ　、　Ｖ　ａ　、　Ｖ　ｏ　、　Ｖ　ｔ　、　Ｖ
　ｅ　、　Ｖ　ｏ　、　Ｖ　ｔ　、　Ｖ　ｏ　、　Ｖ　
ｔとなる。

このようにして、領域Ｈの出力ベクトル・パターンが得
られるのである。

さらに、他の領域ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖおよび■についても
同様に、ＲＡＭ５の出力ベクトル・パターン・テーブル
に格納された出力ベクトル・パターン・データ（１）と
、上記順序データによって指定される基本ベクトルｖ、
、ｖ、、ｖ３．ｖ、およびＶ、からなるペアベクトルに
より出力ベクトル・パターンを得ることができる。

上記出力ベクトルの出力時間は、上記ＲＡＭ５のベクト
ル・タイマ・エリアに格納されているタイマ・データに
基づいて第６図に示すように制御される。すなわち、出
力ベクトルの出力時間を制御することによって回転磁界
の周波数を制御するのである。

上記構成のインバータ制御装置の動作を第７図のフロー
チャートに従って説明する。このフローチャートは、回
転磁界の上記６領域の内の一つの領域における回転磁界
の出力を示すものである。

ステップＳ１で、指定された周波数に従って、上記ＲＡ
Ｍ５のベクトル・タイマ・エリアに格納されたタイマ・
データの値が読み込まれる。

ステップＳ！で、いま出力しようとしている回転磁界の
領域が裏３０度の場合は、ＲＡＭ５の出力ベクトル・パ
ターン・テーブルに格納された上記出力ベクトル・パタ
ーン・データ（１）を読みだすアドレスのポインタ（出
力ベクトル・パターン・テーブル・ポインタ）が逆方向
に読み出すために出力ベクトル・パターン・データ列の
最後を指示するようにする。

ステップＳ３で、出力ベクトル・パターン・テーブル・
ポインタが読み込まれる。

ステップＳ４で、上記出力ベクトル・パターン・テーブ
ル・ポインタによって示された上記出力ベクトル・パタ
ーン・テーブルのアドレスから、出力ベクトル・パター
ン・データ（１）の中の２ビット単位のデータ（１つの
基本ベクトルに対応）が読み込まれる。その際に、表３
０度の場合は上記出力ベクトル・パターン・データ（１
）が“０ビ側から読みだされ、裏３０度の場合は上記ス
テップＳ。

における動作によって“００“側から読み出されるので
ある。

ステップＳ、で、上記ステップＳ４で読み込まれた２ビ
ツトの出力ベクトル・パターン・データが、“００”か
否かが判別される。その結果、“ｏｏ”以外であればス
テップＳ８に進み、そうでなければステップＳ　１４に
進む。

ステップＳ６で、いま出力しようとしている回転磁界の
領域が表３０度か否かが判別される。その結果表３０度
であればステップＳ７に進み、そうでなければステップ
Ｓ８に進む。

ステップＳ７で、上記ステップＳ４で読み込まれた２ビ
ツトの出力ベクトル・パターン・データが、“０ビか否
かが判別される。その結果、“０ビであればステップＳ
、に進み、そうでなければステップＳ＋ｔに進む。

ステップＳ、で、上記ステップＳ４で読み込んだ２ビツ
トの出力ベクトル・パターン・データが“０ビか否かが
判別される。その結果、“０ビであればステップＳａｔ
に進み、そうでなければステップＳ、に進む。

ステップＳ、で、ベア・ベクトルのうち第１ベクトルの
データが選択される。

ステップＳＩＯで、ベア・ベクトルの第１ベクトルが出
力される。

ステップＳｌｌで、出力ベクトルが所定の数だけ出力さ
れたか否かが判別される。その結果、所定の数だけ出力
されていない場合はステップＳ３に戻り、インクリメン
トされた出力ベクトル・パターン・テーブル・ポインタ
が読み込まれる。また、所定の数だけ出力されていれば
、この領域の磁界ベクトルの出力を終了する。

ステップＳ１１で、ベア・ベクトルのうち第２ベクトル
のデータが選択される。

ステップＳ１．で、ベア・ベクトルの第２ベクトルが出
力されてステップＳ、に進む。

ステップＳ　＋４で、ゼロベクトル制御が行われてステ
ップＳ　Ｉ＋に進む。

上述のようにして、回転磁界の１つの領域における回転
磁界の出力が完了すると、次の領域における回転磁界の
出力動作に入る。すなわち、上記順序データに基づいて
次の領域におけるベア・ベクトルが読み出され、再び第
７図のフローチャートに従って次の領域の回転磁界を出
力するのである。

このように、この発明のインバータ制御装置のＲＡＭ５
には、回転磁界を生成するための６種類の基本磁界ベク
トル・データからなるベア・ベクトルの出力順序を示す
順序データと、磁界の単位の回転を得るための上記基本
磁界ベクトルの組み合わせパターンを表す１つの出力ベ
クトル・パターン・データを格納し、上記複数組のベア
・ベクトルの中から所定の領域に応じたベア・ベクトル
を逐次上記順序データに基づいて選出し、上記出力ベク
トル・パターン・データを用いて第７図のフローチャー
トに従って出力ベクトルを出力するようにしている。

したがって、ＲＡＭ５には一つの出力ベクトル・パター
ン・データと順序データとタイマ・データを記憶させる
だけでよ＜、ＲＡＭ５の記憶情報量を少なくすることが
でき、ｌチップＣＰＵ（中央処理装置）の有効な利用か
可能になる。

上記実施例においては、回転磁界を表すのに６種類の基
本ベクトルを用い、２ビット単位の９つのデータからな
る出力ベクトル・パターン・データによって表している
。しかし、この発明はこれに限定されるものではなく、
基本ベククトルの数と出力ベクトルの数とを変えること
によって、より滑らかな回転磁界ベクトルを得ることが
できる。

〈発明の効果〉 以上より明らかなように、この発明のインバータ制御装
置は、複数組の基本磁界ベクトルの出力順序を表す順序
データと、磁界の単位の回転を得るための上記基本磁界
ベクトルの組み合わせパターンを表す出力ベクトル・パ
ターン・データと、上記基本磁界ベクトルの出力時間を
決めるタイマ・データを記憶部に記憶し、回転磁界制御
部の制御によって、上記記憶部の順序データに基づいて
一組の基本磁界ベクトルを選出し、この選出された一組
の基本磁界ベクトルを、上記記憶部から順方向／逆方向
に、かつ非反転／反転して読み出された上記出力ベクト
ル・パターン・データの順序にしてかって、上記タイマ
・データによって決定された出力時間で出力して回転磁
界を生成し、インバータ駆動部はこの回転磁界に基づい
てインバータへ制御信号を出力するようにしたので、上
記記憶部には上記順序データと一つの出力ベクトル・パ
ターン・データとタイマ・データのみを格納すればよい
。

したがって、この発明によれば、記憶部への記憶データ
最を少なくして、ｌチップＣＰＵの有効な利用が可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のインバータ制御装置のプロツク図、
第２図は基本ベクトルの説明図、第３図は回転磁界の領
域の説明図、第４図は第３図の領域■における回転磁界
を示す図、第５図は第３図の領域■における出力ベクト
ル・パターンの説明図、第６図はタイマ・データによる
基本ベクトルの出力時間制御の説明図、第７図は回転磁
界出力動作のフローチャート、第８図は従来のインバー
タ制御装置のブロック図、第９図は上記従来例において
ＲＯＭに記憶されるａ電パターンの説明図である。 ｌ・・・電動機、　　　　　２・・・インバータ、３・
・・コンバータ、　　　４・・・三相交流電源、５・・
・ＲＡＭ１　６・・・マイクロコンピュータ、７・・・
インバータ駆動部。 特許出願人　ダイキン工業株式会社 代理人　弁理士　　青　山　　葆　ほか１名第５図 昔 廿１称 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転磁界を生成するための複数組の基本磁界ベク
   トルの出力順序を表す順序データと、磁界の単位の回転
   を得るための上記基本磁界ベクトルのデータの組み合わ
   せパターンを表す出力ベクトル・パターン・データと、
   上記基本磁界ベクトルの出力時間を決めるタイマ・デー
   タを格納する記憶部（５）と、 上記記憶部に格納された出力ベクトル・パターン・デー
   タを順方向／逆方向に、かつ非反転／反転して読み出し
   、上記記憶部に格納された複数組の基本磁界ベクトルの
   中から逐次上記順序データに基づいて一組の基本磁界ベ
   クトルを選出し、この選出された一組の基本磁界ベクト
   ルを上記記憶部から読み出された出力ベクトル・パター
   ン・データの順序に従って、上記タイマ・データによっ
   て決定された出力時間で出力する回転磁界制御部（６）
   と、 上記回転磁界制御部から出力される回転磁界に基づいて
   、上記インバータへの制御信号を出力するインバータ駆
   動部（７）を備えたことを特徴とするインバータ制御装
   置。