JPH0530751A - デツドタイム補償装置 - Google Patents

デツドタイム補償装置

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JPH0530751A
JPH0530751A JP3182168A JP18216891A JPH0530751A JP H0530751 A JPH0530751 A JP H0530751A JP 3182168 A JP3182168 A JP 3182168A JP 18216891 A JP18216891 A JP 18216891A JP H0530751 A JPH0530751 A JP H0530751A
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gate signal
inverter
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Yasuhiro Yamamoto
康弘 山本
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Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のインバータの並列運転に1つのデッド
タイム補償回路で済むようにする。 【要約】 複数台のインバータの出力を相間リアクトルを通して1
つの負荷に供給する構成において、各インバータの出力
電圧位相を検出し、この検出信号と基準ゲート信号との
位相差に対応するパルス数を得、このパルス数の和をカ
ウンタの計数入力にし、カウンタのカウントアップまで
の時間を上記位相差に対応させ、カウンタのカウントア
ップにインバータのゲート信号のタイミングを得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インバータの並列運転
装置におけるデッドタイム補償装置に関する。
【0002】
【従来の技術】大容量の誘導電動機などを運転するため
のインバータは、1台ではパワー不足になるときに複数
台の並列運転方式にされる。図6は並列運転装置を示
し、コンバータ1の直流出力を2台のインバータ2,3
の直流電源とし、両インバータ2,3の交流出力を横流
抑制用の相間リアクトル4を通して負荷となる誘導電動
機5に供給する。
【0003】ここで、インバータ2,3は、スイッチ素
子をブリッジ構成した主回路を有し、正弦波近似の出力
電圧を得るために各相スイッチ素子をPWM制御する場
合が多い。また、主回路の上下アーム(スイッチ素子)
の短絡防止のため、スイッチ素子のオン・オフタイミン
グを一定時間ずらすデッドタイム制御を行う。
【0004】上述のデッドタイム制御は、インバータの
短絡防止になる反面、スイッチ素子のスイッチ速度の差
異等によりインバータ出力電圧の波形,安定性を乱すこ
とがあり、これを防止するためにデッドタイム補償回路
が設けられる。このデッドタイム補償回路は、インバー
タのゲート信号に対するインバータ出力電圧位相のずれ
を各相毎に補正制御する。
【0005】デッドタイム補償を前述のインバータの並
列運転装置に適用する場合、図7に示す構成にされる。
PWM発生回路6はインバータの電圧・周波数制御信号
に従った基本波周波数とパルス幅を持つPWM波形を発
生し、デッドタイム補償回路7,8はPWM波形のパル
ス位相と夫々のインバータ2A,3Aの出力電圧Vu1
u2の位相とを比較し、その位相差が一定範囲になるP
WM波形に制御する。このデッドタイム補償されたPW
M波形はインバータ2A,3Aによってデッドタイムが
加えられた後に主回路スイッチ素子のゲート信号として
増幅される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来、インバータの並
列運転装置は、デッドタイム補償を行うには夫々のイン
バータにデッドタイム補償回路を増設することを必要と
し、並列運転装置を複雑高価にする。
【0007】これは、インバータの並列運転台数が増す
るのに比例してデッドタイム補償回路の個数も多くす
る。
【0008】本発明の目的は、複数台のインバータの並
列運転に1つのデッドタイム補償回路で済むようにした
デッドタイム補償装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題の解
決を図るため、複数台のインバータ出力を相間リアクト
ルを通して1つの負荷に供給するインバータの並列運転
装置において、前記各インバータの各相出力電圧から各
相の動作タイミングを検出する電圧検出回路と、前記各
インバータの各相基準ゲート信号U,V,Wに対する前
記動作タイミングの検出信号の位相差を対応するパルス
数に変換する位相差検出回路と、前記パルス数が所定値
Nに達したときにカウントアップしてリセットされるN
進カウンタと、このカウンタのカウントアップでセット
され前記基準ゲート信号Uに対するデッドタイム補償し
たタイミングのゲート信号Uoを得るフリップフロップ
とを備えたことを特徴とする。
【0010】
【作用】上記構成になる本発明によれば、各インバータ
出力と基準ゲート信号の位相差に対応するパルス数とし
て検出し、このパルス数の和をカウンタで計数すること
で各インバータ出力の位相ずれをカウンタのカウントア
ップまでの時間として検出し、この検出時間でインバー
タのゲート信号タイミングを補正する。
【0011】
【実施例】図1は本発明の一実施例を示す回路図であ
る。インバータ主回路11,12は夫々コンバータ1の
直流出力を電源とし、PWM波形に従ったベースドライ
ブ信号によって各相スイッチトランジスタがオン・オフ
制御され、相間リアクトル4u,4v,4wを通して誘導
電動機5に交流出力を供給する。インバータ11,12
の出力電圧位相は電圧検出器13,14によって夫々検
出される。
【0012】1つのデッドタイム補償回路15はPWM
発生回路6からの各相PWM波形のゲート信号U,V,
Wを基準にし、これと電圧検出器13,14からの電圧
位相検出信号との位相比較によってデッドタイム補償し
た各相ゲート信号Uo,Vo,Woを発生する。
【0013】デッドタイム発生回路16,17は各相ゲ
ート信号Uo,Vo,Woに対してインバータ主回路1
1,12の各相上下アームの短絡を防止するためのデッ
ドタイムを付加した各相ゲート信号Ud,Xd,Vd
d,Wd,Zdを発生する。ベースドライブ回路18,
19はデッドタイム発生回路16,17からの各相ゲー
ト信号を増幅してインバータ主回路11,12の各相上
下アームのドライブ信号を得る。
【0014】デッドタイム補償回路15によるデッドタ
イム補償動作を説明する。インバータ主回路11,12
の出力電圧にそのスイッチング遅れのバラツキなどによ
り時間差があると、インバータ主回路11,12間に横
流電流が流れる。この電流と相間リアクトル4u,4v
wのインダクタンス成分により、例えば図2に示すよ
うに電圧Vu1,Vu2の時間差Tdによって電動機5の端
子電圧Vuには直流電源電圧Vdcの1/2の電圧期間A
が発生する。なお、電圧Vu1,Vu2共にオンしている期
間Bでは電圧Vdcになる。
【0015】上述の電圧期間A,Bの発生、即ちインバ
ータ出力電圧Vu1,Vu2の位相差を利用し、基準になる
PWM波形の信号Uに対するゲート信号Uoの出力位相
を補正し、各相の出力電圧Vu1,Vu2,Vv1,Vv2,V
w1,Vw2の位相差をバランスさせる。
【0016】図3はデッドタイム補償回路15の具体的
な回路図を1相分Uで示す。2相分周器20は計測用ク
ロックパルスCLK1から位相の異なる2つのパルス列
信号CLK1,CLK2を発生する。位相差検出回路2
1はPWMゲート信号Uの位相に対する電圧検出信号V
u1,Vu2の位相差に応じた数のパルスの和を得てU相と
これに直列のX相別に発生する。
【0017】N進カウンタ22は、位相差検出回路21
からのU相用のパルスCLK−uを計数入力とし、N発
のパルス入力でカウントアップし、1発のキャリーパル
スTrg−uを発生及びリセット動作をする。同様に、N
進カウンタ23はX相用のパルスCLK−xを計数入力
とし、N発のパルス入力で1発のキャリーパルスTrg
xを発生する。
【0018】フリップフロップ24はN進カウンタ22
からのキャリーパルスでセットされ、N進カウンタ23
からのキャリーパルスでリセットされ、Q出力にゲート
信号Uに対してデッドタイム補償したタイミングのゲー
ト信号Uoを得る。
【0019】図3の各部動作は図4にタイムチャートで
説明される。基準ゲート信号Uに対し、インバータの電
圧検出信号Vu1,Vu2が図示のタイミングにあると、信
号Vu1,Vu2が共にオン期間では位相差検出回路21で
は2相分周器20の両パルスCLK1,CLK2を合成
したパルス列を発生し、N進カウンタ22,23は倍速
度でカウントアップする。これは、図2の期間Bに相当
する。
【0020】一方、電圧検出信号Vu1,Vu2の一方がオ
ンになる期間(図2のA期間)ではオフになった信号V
u1側のクロックCLK−u1が抑止され、クロックCL
K−u2のみがN進カウンタ22の入力となり、N進カ
ウンタ22は半分の速度でカウントアップする。
【0021】従って、N進カウンタ22は基準ゲート信
号Uから期間Bの間は倍速で計数し、計数値Nでカウン
トアップになったとき(時刻t1)にフリップフロップ
24をセットする。このセットタイミングがゲート信号
oの立上がりになる。また、カウンタ23のカウント
アップが信号Uoの立下がり(Xoの立上がり)になる。
一方、N進カウンタ22はカウントアップでリセットさ
れ、期間Bの間は倍速で計数を再開し、期間Aになった
とき(時刻t2)から半速で計数を続け、期間Aの終了
(時刻t3)で計数停止になる。
【0022】この計数停止状態は次のサイクルでの計数
開始値になり、基準ゲート信号Uに対する信号Vu1,V
u2の夫々の位相差によって変化即ちデッドタイム補償が
なされる。
【0023】図5はデッドタイム補償の拡大タイムチャ
ートを示す。基準ゲート信号Uに対し、信号Vu1,Vu2
が実線で示すタイミングにあるときは期間Aで半速の計
数になる。これに対し、破線で示すように信号Vu1,V
u2共に信号Uからの遅れが増加するときはN進カウンタ
22のカウント数が増し、次サイクルではゲート信号U
oの位相が進められ、信号Vu1,Vu2の位相を進め、信
号Uに対し信号Vu1,Vu2を所定範囲内に補正制御す
る。
【0024】なお、実施例では2台のインバータの並列
運転の場合を示すが、3台以上の並列運転装置に適用で
きる。例えば、3台のインバータ並列運転では、2相分
周器20に代えて3相分周器とし、3台のインバータの
電圧検出信号と基準ゲート信号の位相差に応じて位相差
検出回路21が夫々パルスを発生させ、このパルス数の
和をN進カウンタ22,23の計数入力にする。
【0025】また、実施例において、基準ゲート信号は
PWM波形に限られるものでない。
【0026】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、基準ゲ
ート信号に対する各インバータの出力電圧の位相差をパ
ルス数として検出し、このパルス数の和のカウントによ
ってゲート信号出力タイミングを補正するようにしたた
め、各インバータのデッドタイム補償が1つの回路によ
って実現され、回路構成の簡単化及びコントダウンを図
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の回路図
【図2】デッドタイム補償の原理図
【図3】デッドタイム補償回路図
【図4】デッドタイム補償回路のタイムチャート
【図5】デッドタイム補償の拡大タイムチャート
【図6】インバータの並列運転原理図
【図7】並列運転インバータの従来のデッドタイム補償
回路図
【符号の説明】 13,14…電圧検出回路、15…デッドタイム補償回
路、16,17…デッドタイム発生回路、18,19…
ゲート回路、20…2倍分周器、21…位相差検出回
路、22,23…N進カウンタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 複数台のインバータ出力を相間リアクト
    ルを通して1つの負荷に供給するインバータの並列運転
    装置において、前記各インバータの各相出力電圧から各
    相の動作タイミングを検出する電圧検出回路と、前記各
    インバータの各相基準ゲート信号U,V,Wに対する前
    記動作タイミングの検出信号の位相差を対応するパルス
    数に変換する位相差検出回路と、前記パルス数が所定値
    Nに達したときにカウントアップしてリセットされるN
    進カウンタと、このカウンタのカウントアップでセット
    され前記基準ゲート信号Uに対するデッドタイム補償し
    たタイミングのゲート信号Uoを得るフリップフロップ
    とを備えたことを特徴とするデッドタイム補償装置。
JP18216891A 1991-07-23 1991-07-23 デッドタイム補償装置 Expired - Lifetime JP3496943B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100618236B1 (ko) * 1998-12-31 2007-04-25 두산인프라코어 주식회사 서보 드라이버에서 데드타임 발생장치_
JP2012244674A (ja) * 2011-05-17 2012-12-10 Meidensha Corp Pwm電力変換器の並列運転装置および並列運転方法
CN115313896A (zh) * 2022-08-09 2022-11-08 苏州博思得电气有限公司 一种全桥逆变电路及其驱动方法、高压发生器

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CN115313896A (zh) * 2022-08-09 2022-11-08 苏州博思得电气有限公司 一种全桥逆变电路及其驱动方法、高压发生器

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