JPH03103078A - パルス幅変調用パルス発生装置 - Google Patents

パルス幅変調用パルス発生装置

Info

Publication number
JPH03103078A
JPH03103078A JP1238696A JP23869689A JPH03103078A JP H03103078 A JPH03103078 A JP H03103078A JP 1238696 A JP1238696 A JP 1238696A JP 23869689 A JP23869689 A JP 23869689A JP H03103078 A JPH03103078 A JP H03103078A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
degrees
pulse
asynchronous
time
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP1238696A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2522407B2 (ja
Inventor
Tetsuo Takahashi
哲男 高橋
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP1238696A priority Critical patent/JP2522407B2/ja
Publication of JPH03103078A publication Critical patent/JPH03103078A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2522407B2 publication Critical patent/JP2522407B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、変調波の周波数が高いときは搬送波をこの
変調波に同期の状態でパルス幅変調用パルスを発生し、
変調波の周波数が低いときは搬送波が非同期の状態でパ
ルス幅変調用パルスを発生し、かつ同期から非同期への
切換え、あるいは非同期から同期への切換えが円滑に行
えるパルス幅変調用パルス発生装置に関する。
〔従来の技術〕
正弦波形の変調波と、この変調波よりも高い周波数の3
角波形の搬送波との大小関係を比較することで、パルス
幅変調されたパルス列を得るので、直流を交流に変換す
るインバータに、このパルス幅変調(以下ではPWMと
略記する)されたパルスを用いることで、高調波含有率
が少い正弦波形の交流への変換を効率よく行うことがで
きるが、このようなインバータをPWMインバータと称
している. ところで、このPWMインバータでは、変調波の周波数
を変化させると、これに対応して出力交流の周波数が変
化するので、従来は速度制御が飢難だった誘導電動機を
、PWMインバータを電源にすることで、所望速度で駆
動できるので、多用されるようになった。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述のPWMバルスを発生するにあたって、従来は変調
波と搬送波とは非同期の状態でパルス幅変調を行ってい
た。PWMインバータで大容量の電動機を駆動する場合
、インバータを構威している半導体スイッチ素子は、ス
イッチング周波数を高くできないサイリスクとなるため
に、変調波と搬送波との位相差のために、基本波或分が
変化し、当該PWMインバータの出力電圧にうなりを生
じる不都合があった。
そこでこの発明の目的は、変調波と搬送波とを同期させ
ることにより、電圧にうなりを生じる不都合を回避する
ことにある.しかしながら変調波が低周波数のときも搬
送波を同期させると、この搬送波の周波数が低くなる不
都合があるので、これも合わせて解決しようとするもの
である.(課題を解決するための手段〕 上記の目的を達或するために、この発明のパルス幅変゛
調用パルス発生装置は、可変周波数の変調波と、3角波
形の変調波との大小関係を比較することで、パルス幅変
調用パルスを発生する装置において、前記変調波の周波
数指令値に比例した周波数のパルス列を発生するパルス
発生手段と、このパルス列を正転時にはアップカウント
し、逆転時にはダウンカウントするアップダウンカウン
タと、前記搬送波のデータを収納して、このアンプダウ
ンカウンタからの信号を入力するメモリーと、このメモ
リーからの信号と、別途設定する変調率信号とを入力し
て、両者の大小関係を比較することで同期パルス幅変調
用パルスを出力するデジタルコンパレータと、前記搬送
波の位相が90度の第1時点と、270度位相の第2時
点でパルスを発するタイミングパルス発生手段と、この
第1時点から、搬送波の90度位相から270度位相ま
での間でこの搬送波と変調波とが交差するまでの第1時
間を演算する第1時間演算手段と、前記第2時点から、
搬送波の270度位相から次の周期の90度位相までの
間でこの搬送波と変調波とが交差するまでの第2時間を
演算する第2時間演算手段と、これら第1時点と第1時
間および第2時点と第2時間とを入力して、非同期のパ
ルス幅変調用パルスを発生する非同期パルス発生手段と
、前記同期パルス幅変調用パルスと非同期パルス幅変調
用パルスとの切換えを、同期から非同期へは前記変調波
の位相が零度か120度かまたは240度の時点で切換
指令を発令し、正転時の非同期から同期へは前記変調波
の位相が零度か120度かまたは240度であって前記
搬送波の位相が270度から360度までの間にある時
点で切換指令を発令し、逆転時の非同期から同期へは前
記変調波の位相が零度か120度かまたは240度であ
って前記搬送波の位相が零度から90度までの間にある
時点で切換指令を発令する同期・非同期切換手段と、こ
の同期・非同期切換手段の指令に従って、前記同期パル
ス幅変調用パルスまたは非同期パルス幅変14 用ハル
スノイスれかを選択するデータセレクタとで構戒するも
のとする。
〔作用〕
この発明は、変調波の周波数が高い領域では、搬送波の
周波数を変調波周波数の3の整数倍とし、かつ両者を同
期させた状態でPWMパルスを発生させるようにして、
電圧のうなりを抑制するとともにスイッチング損失の低
減と、高調波の低減とを図っている。また変調波周波数
が低い領域では、搬送波周波数を一定にすることで非同
期PWMパルスを発生させ、制御性の向上を図っている
。そのために、同Mp W Mパルスと非同期PWMパ
ルスとの切換えが必要となるが、上述したように同期P
WMパルス発生時の変調比が3の整数倍であることから
、変調波の位相が零度か120度または240度の時点
では、搬送波の位相は零度であり、かつその傾斜が同じ
であるから、この時点を選んで同期PWMパルスと非同
期PWMパルスとの切換えを行って、搬送波の同期を強
制的に行わせるような無理を回避でき、円滑な切換えを
実現させようとするものである。
〔実施例〕
第1図は本発明の実施例をあらわしたプロ・ンク図であ
る. この第1図において、n1ビットのデータとして送られ
てくる変調波の周波数信号は、パルス発生回路11にお
いて一連のパルス列に置換される。
第2図は第1図の実施例回路に図示のパルス発生回路の
構戒をあらわした回路図であって、クロック15と、複
数の加算器16A, 16B−・−16Cおよび複数の
フリップフロップ17A, 17B−・・・17Cとで
構戒している。このような構戒により、nlビットの周
波数データに比例した周波数のD1〜D一のパルス列が
、このパルス発生回路から出力されるのであるが、第2
図に示す回路では、パルス列の周波数がD,〜D71の
データの変化に対して連続的に変化する. この第2図に示す構戒のパルス発生回路11が出力する
パルスをトリガにして、アップダウンカウンタ12は、
回転方向指令が正転のときはたとえばアップカウントす
るものとすれば、逆転時はダウンカウントすることで、
n2ビントのメモリーl3のアドレスデータを形或する
。このメモリーl3には3角波形の搬送波の3角波デー
タを格納しているので、このメモリー13の出力と変調
率信号とをデジタルコンパレータ14へ入力すると、こ
の両者を比較することで同期PWMパルスが作成されて
これをデータセレクタ12に送出する。なおこのPWM
パルスを3相インバータに使用する場合は、メモリー1
3は当然、位相が相互に120度づつずれた3相データ
を出力することになる。
変調波周波数が低い領域でも、搬送波周波数を変調波周
波数に比例させると、この搬送波周波数値が小さくなっ
て、制御性が低下するなどの不都合を生じる。そこで変
調波周波数が所定値以下になった場合でも、搬送波周波
数は一定値を維持することで、上記の不都合を回避する
のであるが、このとき搬送波は変調波と非同期となる。
第3図は第1図の実施例回路に図示の非同期パルス発生
回路の動作をあらわした動作波形図であって、第3図(
イ)は変調波と搬送波の波形、第3図(口)は非同期P
WMパルスの変化、第3図(ハ)はタイミングパルスの
状況を、それぞれがあらわしている. 第1図におけるタイミングパルス発生回路21は、搬送
波の位相が90度の時点と270度の時点を検出するタ
イ旦ングパルス(第3図(ハ)参照)を非同期パルス発
生回路24へ入力している。
3角波形の搬送波と変調波とは、搬送波の位相が90度
から270度までの間で1回交差し、かつ位相が270
度から次の周期の90度までの間で1回交差している(
第3図(イ)参照)。そこで前述した90度と270度
でのタイミングパルスを基準にして、搬送波と変調波と
が交差するまでの第1時間T1を第1時間演算回路22
で演算し、かつ第2時間T2を第2時間演算回路23で
演算し、それぞれのデータを非同期パルス発生回路24
に与えることで、第3図(口)に示す非同期PWMパル
スを作成するので、これをデータセレクタ26に送出す
る.同期・非同期切換回路25は、同期・非同期切換指
令の発令(すなわち変調波の周波数が前述した所定値を
通過する場合)に対応して、データセレクタ26に対し
て、適切なタイミングで切換えを指令するのであるが、
この切換えは下記の条件を満足した時点で行うようにし
ている. a)同期PWMパルスから非同71,I P W M 
ハルスへの切換えは、正転・逆転に拘らず、変調波の電
圧位相が零度か120度かまたは240度の時点で行う
b)非同g p W Mパルスから同MP W Mパル
スへの切換えは、正転時は変調波の電圧位相が零度か1
20度かまたは240度で、かつ搬送波位相が270度
から360度までの間の時点で行う。
c)非同XIPWMパルスから同o p W Mパルス
への切換えは、逆転時は変調波の電圧位相が零度か12
0度かまたは240度で、かつ搬送波位相が零度から9
0度までの間の時点で行う。
前述したように、変調比が3の整数倍であることから、
変調波位相が零度、120度、240度の時点では、搬
送波位相は零度であることから、同期と非同期との切換
えは円滑に実施できる.〔発明の効果〕 この発明によれば、PWMパルスの作威にあたって、変
調波周波数が所定値以上のときは搬送波周波数を3の整
数倍として、両者を同期した状態でPWMバルスを作威
し、変調波周波数が前記所定値を下廻るときは、搬送波
周波数を一定値にすることで、両者が非同期の状態でP
WMバルスを作戒するが、このようにすることで高周波
数領域では高調波の低減とスイッチング損失の低減を実
現し、低周波数領域では制御性を向上できる効果4 が得られる。さらに同期と非同期との切換えを、搬送波
が零位相となる適切なタイミングで行うことにより円滑
な切換えができる.従ってこのPWMパルス発生装置を
インバータに適用して電動機を駆動すれば、当該電動機
は、低速から高速までの広い速度領域を円滑に運転でき
ることとなる.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例をあらわしたプロック図、第2
図は第1図の実施例回路に図示のパルス発生回路の構或
をあらわした回路図、第3図は第1図の実施例回路に図
示の非同期パルス発生回路の動作をあらわした動作波形
図である.11・・・パルス発生回路、12・・・アッ
プダウンカウンタ、13・・・メモリー、l4・・・デ
ジタルコンパレータ、15・・・クロノク、16A,1
6B,16C・・・加算器、17A,17B,17C・
・・フリンブフロップ、21...タイミングパルス発
生回路、22・・・第1時間演算回路、23・・・第2
時間演算回路、24・・・非同期パルス発生回路、25
・・・同期・非同期切換回路、26・・・データセレク
タ。 ),・ノ 男 1 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)可変周波数の変調波と、3角波形の変調波との大小
    関係を比較することで、パルス幅変調用パルスを発生す
    る装置において、前記変調波の周波数指令値に比例した
    周波数のパルス列を発生するパルス発生手段と、このパ
    ルス列を正転時にはアップカウントし、逆転時にはダウ
    ンカウントするアップダウンカウンタと、前記搬送波の
    データを収納して、このアップダウンカウンタからの信
    号を入力するメモリーと、このメモリーからの信号と、
    別途設定する変調率信号とを入力して、両者の大小関係
    を比較することで同期パルス幅変調用パルスを出力する
    デジタルコンパレータと、前記搬送波の位相が90度の
    第1時点と、270度位相の第2時点でパルスを発する
    タイミングパルス発生手段と、この第1時点から、搬送
    波の90度位相から270度位相までの間でこの搬送波
    と変調波とが交差するまでの第1時間を演算する第1時
    間演算手段と、前記第2時点から、搬送波の270度位
    相から次の周期の90度位相までの間でこの搬送波と変
    調波とが交差するまでの第2時間を演算する第2時間演
    算手段と、これら第1時点と第1時間および第2時点と
    第2時間とを入力して、非同期のパルス幅変調用パルス
    を発生する非同期パルス発生手段と、前記同期パルス幅
    変調用パルスと非同期パルス幅変調用パルスとの切換え
    を、同期から非同期へは前記変調波の位相が零度か12
    0度かまたは240度の時点で切換指令を発令し、正転
    時の非同期から同期へは前記変調波の位相が零度か12
    0度かまたは240度であって前記搬送波の位相が27
    0度から360度までの間にある時点で切換指令を発令
    し、逆転時の非同期から同期へは前記変調波の位相が零
    度か120度かまたは240度であって前記搬送波の位
    相が零度から90度までの間にある時点で切換指令を発
    令する同期・非同期切換手段と、この同期・非同期切換
    手段の指令に従って、前記同期パルス幅変調用パルスま
    たは非同期パルス幅変調用パルスのいずれかを選択する
    データセレクタとで構成していることを特徴とするパル
    ス幅変調用パルス発生装置。
JP1238696A 1989-09-14 1989-09-14 パルス幅変調用パルス発生装置 Expired - Lifetime JP2522407B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1238696A JP2522407B2 (ja) 1989-09-14 1989-09-14 パルス幅変調用パルス発生装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1238696A JP2522407B2 (ja) 1989-09-14 1989-09-14 パルス幅変調用パルス発生装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03103078A true JPH03103078A (ja) 1991-04-30
JP2522407B2 JP2522407B2 (ja) 1996-08-07

Family

ID=17033940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1238696A Expired - Lifetime JP2522407B2 (ja) 1989-09-14 1989-09-14 パルス幅変調用パルス発生装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2522407B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009247110A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Kawasaki Heavy Ind Ltd インバータ制御装置
EP2148418A4 (en) * 2007-04-20 2010-11-03 Mitsubishi Electric Corp DRIVE CONTROL
CN114285302A (zh) * 2021-11-11 2022-04-05 中车永济电机有限公司 一种频率倍频切换的四象限变流器

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2148418A4 (en) * 2007-04-20 2010-11-03 Mitsubishi Electric Corp DRIVE CONTROL
US8077491B2 (en) 2007-04-20 2011-12-13 Mitsubishi Electric Corporation Inverter controller
JP2009247110A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Kawasaki Heavy Ind Ltd インバータ制御装置
CN114285302A (zh) * 2021-11-11 2022-04-05 中车永济电机有限公司 一种频率倍频切换的四象限变流器
CN114285302B (zh) * 2021-11-11 2023-09-08 中车永济电机有限公司 一种频率倍频切换的四象限变流器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2522407B2 (ja) 1996-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kwon et al. An improved space-vector-based hysteresis current controller
JPS607476B2 (ja) インバ−タ−交流機駆動装置の制御装置
JPS5833998A (ja) パルス幅変調インバ−タによる誘導電動機の制御方式
JP2000505638A (ja) 直接トルク制御インバータ装置
JPS63234877A (ja) インバ−タ制御装置
JPH07112360B2 (ja) Pwmインバ−タの制御方法および装置
JPWO2016132421A1 (ja) 電力変換装置用の制御装置、電力変換装置、およびそれらを用いた電動機駆動システム、圧縮機駆動システム、ガスタービン発電システム
JPH03107373A (ja) 電力変換装置とその制御方法
JPH03103078A (ja) パルス幅変調用パルス発生装置
JP3700019B2 (ja) 電気車の制御装置
Corzine et al. Distributed control of hybrid motor drives
Reddy et al. Synchronous pwm technique based on reference angle for induction motor traction drive application
JPH0246173A (ja) 周波数変換装置
JP2522393B2 (ja) 可変速交流電動機用pwm形インバ―タのパルス制御装置
JPH0744834B2 (ja) パルス幅制御方式電力変換装置
Brown et al. High-power cycloconverter drive for double-fed induction motors
JP2582071B2 (ja) パルス幅変調方式インバ−タの制御装置
JP3747259B2 (ja) 電気車の制御装置
JPS58198165A (ja) Pwm変換器の電流検出方法
JP6868927B1 (ja) 三相インバータの3パルスpwm制御法
JP7799907B2 (ja) 回転機制御装置
JPS6126316B2 (ja)
JP2020137385A (ja) 電力変換装置
JPS62181674A (ja) パルス幅変調形インバ−タ装置
JPH0145275Y2 (ja)