JPH06189559A - インバータ制御におけるデッドタイム補償方法 - Google Patents
インバータ制御におけるデッドタイム補償方法Info
- Publication number
- JPH06189559A JPH06189559A JP43A JP33261092A JPH06189559A JP H06189559 A JPH06189559 A JP H06189559A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 33261092 A JP33261092 A JP 33261092A JP H06189559 A JPH06189559 A JP H06189559A
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- Japan
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- dead time
- signal
- inverter
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Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＣＰＵ処理の増大を伴わずに低周波領域のト
ルクリップルを低減させることができる。 【構成】 ステップＳ1から出力電圧指令信号を出し、
この信号をステップＳ2の出力電圧減少分と同極性で重
畳させてステップＳ3で合成する。合成された信号をス
テップＳ4で出力電圧指令信号としてステップＳ5に送
り、ここでＰＷＭパルス幅情報テーブルを作成する。作
成されたテーブルからステップＳ6でデータを読み出し
てインバータの駆動信号を得る。
ルクリップルを低減させることができる。 【構成】 ステップＳ1から出力電圧指令信号を出し、
この信号をステップＳ2の出力電圧減少分と同極性で重
畳させてステップＳ3で合成する。合成された信号をス
テップＳ4で出力電圧指令信号としてステップＳ5に送
り、ここでＰＷＭパルス幅情報テーブルを作成する。作
成されたテーブルからステップＳ6でデータを読み出し
てインバータの駆動信号を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はＰＷＭインバータの制
御装置において出力側の短絡防止期間の影響を抑制する
インバータ制御におけるデッドタイム補償方法に関す
る。
御装置において出力側の短絡防止期間の影響を抑制する
インバータ制御におけるデッドタイム補償方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】交流電動機を可変速駆動しようとする場
合には、ＰＷＭインバータが多く用いられている。この
場合、速度帰還ループなしに電動機を駆動しようとする
ときには、軽負荷時に特定周波数領域で電流のハンチン
グが生じやすくなり、制御不能となる可能性があるこ
と、大きなトルクリップルを生じ易いこと等の大きな問
題がある。
合には、ＰＷＭインバータが多く用いられている。この
場合、速度帰還ループなしに電動機を駆動しようとする
ときには、軽負荷時に特定周波数領域で電流のハンチン
グが生じやすくなり、制御不能となる可能性があるこ
と、大きなトルクリップルを生じ易いこと等の大きな問
題がある。
【０００３】特に、低速駆動では、トルクリップルの影
響が大きくなり、有効可変速範囲は２０対１程度の回転
数範囲となり、低速での振動を嫌う用途には適用できな
い。
響が大きくなり、有効可変速範囲は２０対１程度の回転
数範囲となり、低速での振動を嫌う用途には適用できな
い。
【０００４】この原因は、図４に示すインバータ主回路
４１を構成するパワースイッチング素子ＴU〜ＴZのＯＮ
／ＯＦＦ動作の遅れがあり、各相ｕ，ｖ，ｗの直列に接
続されたスイッチング素子Ｔｕ〜Ｔｚが同時に僅かな時
間でもＯＮすると、直流電源短絡を引き起こし、スイッ
チング素子Ｔｕ〜Ｔｚの破壊を招く。このため各スイッ
チング素子Ｔｕ〜ＴｚのＯＦＦ状態をＯＮ状態にするス
イッチング指令に遅れを持たせる必要がある。このＯＦ
Ｆ状態からＯＮ状態への指令の遅れ時間をデッドタイム
と呼び、この影響で図５に示すように出力電圧に波形歪
を引き起こすことにある。なお、図４において、４２は
モータである。
４１を構成するパワースイッチング素子ＴU〜ＴZのＯＮ
／ＯＦＦ動作の遅れがあり、各相ｕ，ｖ，ｗの直列に接
続されたスイッチング素子Ｔｕ〜Ｔｚが同時に僅かな時
間でもＯＮすると、直流電源短絡を引き起こし、スイッ
チング素子Ｔｕ〜Ｔｚの破壊を招く。このため各スイッ
チング素子Ｔｕ〜ＴｚのＯＦＦ状態をＯＮ状態にするス
イッチング指令に遅れを持たせる必要がある。このＯＦ
Ｆ状態からＯＮ状態への指令の遅れ時間をデッドタイム
と呼び、この影響で図５に示すように出力電圧に波形歪
を引き起こすことにある。なお、図４において、４２は
モータである。
【０００５】ＰＷＭ方式を三角比較方式とした場合のデ
ッドタイムによる波形歪の電圧減少分電圧ΔＶは、 ΔＶ＝Ｅｄ＊Ｔｄ＊Ｆｃ ただし、Ｅｄ：インバータ主回路直流電圧（Ｖ） Ｔｄ：デッドタイム（Ｓ） Ｆｃ：三角波周波数（Ｈｚ） で示すことができる。
ッドタイムによる波形歪の電圧減少分電圧ΔＶは、 ΔＶ＝Ｅｄ＊Ｔｄ＊Ｆｃ ただし、Ｅｄ：インバータ主回路直流電圧（Ｖ） Ｔｄ：デッドタイム（Ｓ） Ｆｃ：三角波周波数（Ｈｚ） で示すことができる。
【０００６】最近のＰＭＷインバータは、低雑音化の観
点から、三角波周波数Ｆｃを可聴領域（約１０ＫＨｚ）
より高く設定するものが増加しており、このスイッチン
グ周波数の増加も波形歪の問題を大きなものとしてい
る。
点から、三角波周波数Ｆｃを可聴領域（約１０ＫＨｚ）
より高く設定するものが増加しており、このスイッチン
グ周波数の増加も波形歪の問題を大きなものとしてい
る。
【０００７】この問題を解決する方法として特願平３−
２２５４４９号は、出力電圧指令信号にデッドタイムに
起因する出力電圧減少分を指令信号と同極性で重畳さ
せ、この合成信号を出力電圧指令とすることによりデッ
ドタイムの波形歪を補償するインバータ制御において、
２相分の正弦波出力電圧から３相の正弦波出力電圧信号
を合成する段階で、この正弦波の極性を判定し、必要と
する補償分をこの正弦波に合成する補償方法である。
２２５４４９号は、出力電圧指令信号にデッドタイムに
起因する出力電圧減少分を指令信号と同極性で重畳さ
せ、この合成信号を出力電圧指令とすることによりデッ
ドタイムの波形歪を補償するインバータ制御において、
２相分の正弦波出力電圧から３相の正弦波出力電圧信号
を合成する段階で、この正弦波の極性を判定し、必要と
する補償分をこの正弦波に合成する補償方法である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前述した特願平３−２
２５４４９号ではデッドタイム補償方法の採用理由とし
て、汎用のＣＰＵを用いて制御を行う場合の演算能力に
制約があった。しかしながら、最近のＣＰＵの能力向上
に伴い、インバータの出力電圧指令となるＰＷＭ波形整
形をＣＰＵの内部で行うことが可能となってきた。
２５４４９号ではデッドタイム補償方法の採用理由とし
て、汎用のＣＰＵを用いて制御を行う場合の演算能力に
制約があった。しかしながら、最近のＣＰＵの能力向上
に伴い、インバータの出力電圧指令となるＰＷＭ波形整
形をＣＰＵの内部で行うことが可能となってきた。
【０００９】そのＰＷＭ波形はＰＷＭ信号のパルス幅の
等価電圧を正弦波状に生成する方法によってつくられる
が、従来は図６に示すように正弦波と三角波もしくはの
こぎり波をコンパレータで比較することにより、ハード
ウェア的に生成していた。このように生成されたパルス
幅情報はあらかじめＲＯＭまたはＲＡＭのメモリ上にテ
ーブルとして用意しておき、このテーブルからの読み出
し位置の変更を、出力周波数に比例した速度で行い、読
み出したパルス幅情報に基づいて各出力相のＬ／Ｈレベ
ルを変化することによって、図７に示すような正弦波状
のＰＷＭ波形を等価的に得ようとするものである。
等価電圧を正弦波状に生成する方法によってつくられる
が、従来は図６に示すように正弦波と三角波もしくはの
こぎり波をコンパレータで比較することにより、ハード
ウェア的に生成していた。このように生成されたパルス
幅情報はあらかじめＲＯＭまたはＲＡＭのメモリ上にテ
ーブルとして用意しておき、このテーブルからの読み出
し位置の変更を、出力周波数に比例した速度で行い、読
み出したパルス幅情報に基づいて各出力相のＬ／Ｈレベ
ルを変化することによって、図７に示すような正弦波状
のＰＷＭ波形を等価的に得ようとするものである。
【００１０】通常、上記パルス幅情報のテーブルは出力
波形を正弦波とするためのデータが書き込まれており、
ＰＷＭ波形を等価的に正弦波とする方法が採用されてい
る。しかしながら、ＰＷＭ波形を等価的に正弦波とし、
この正弦波で主回路逆変換素子を駆動すると、前述した
ようにデッドタイムの存在による波形歪の問題が発生
し、特に低速領域でのトルクリップルに影響する。
波形を正弦波とするためのデータが書き込まれており、
ＰＷＭ波形を等価的に正弦波とする方法が採用されてい
る。しかしながら、ＰＷＭ波形を等価的に正弦波とし、
この正弦波で主回路逆変換素子を駆動すると、前述した
ようにデッドタイムの存在による波形歪の問題が発生
し、特に低速領域でのトルクリップルに影響する。
【００１１】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、低周波領域のトルクリップルを低減させることが
できるインバータ制御におけるデッドタイム補償方法を
提供することを目的とする。
ので、低周波領域のトルクリップルを低減させることが
できるインバータ制御におけるデッドタイム補償方法を
提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するために、第１発明は出力電圧指令信号にデッド
タイムに起因する出力電圧減少分を指令信号と同極性で
重畳させ、この合成信号を出力電圧指令とすることによ
りデッドタイムの波形歪を補償するインバータ制御にお
いて、前記合成信号を出力電圧指令とする正弦波ＰＷＭ
パルス幅情報テーブルを作成し、このテーブルから読み
出したデータを逆変換素子の駆動信号とすることを特徴
とするものである。
達成するために、第１発明は出力電圧指令信号にデッド
タイムに起因する出力電圧減少分を指令信号と同極性で
重畳させ、この合成信号を出力電圧指令とすることによ
りデッドタイムの波形歪を補償するインバータ制御にお
いて、前記合成信号を出力電圧指令とする正弦波ＰＷＭ
パルス幅情報テーブルを作成し、このテーブルから読み
出したデータを逆変換素子の駆動信号とすることを特徴
とするものである。
【００１３】第２発明は正弦波ＰＷＭパルス幅情報テー
ブルを予め複数用意しておき、インバータの出力周波数
に応じて前記テーブルを切り換えて使用することを特徴
とするものである。
ブルを予め複数用意しておき、インバータの出力周波数
に応じて前記テーブルを切り換えて使用することを特徴
とするものである。
【００１４】
【作用】ＰＷＭパルス幅情報テーブルを作成し、このテ
ーブルから読み出したデータを用いたので、ＣＰＵ処理
の増大を伴わずに確実にデッドタイム補償が可能とな
り、また、低周波領域のトルクリップルを低減できる。
ーブルから読み出したデータを用いたので、ＣＰＵ処理
の増大を伴わずに確実にデッドタイム補償が可能とな
り、また、低周波領域のトルクリップルを低減できる。
【００１５】複数のＰＷＭパルス幅情報テーブルを用意
して出力周波数に応じてテーブルを切り換えて使用した
ため、トルクリップルが問題になる低周波領域のみで用
いることが可能となる。
して出力周波数に応じてテーブルを切り換えて使用した
ため、トルクリップルが問題になる低周波領域のみで用
いることが可能となる。
【００１６】
【実施例】以下この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１において、Ｓ1は出力電圧指令信号を送出す
るステップで、このステップＳ1から送出された指令信
号はステップＳ2からのデッドタイムに起因する出力電
圧減少分と同極性でステップＳ3で重畳されて合成され
る。合成された信号をステップＳ4で出力電圧指令信号
としてステップＳ5でパルス幅情報テーブルを作成す
る。このステップＳ5で作成されたテーブルからデータ
を読み出してそのデータをステップＳ6で逆変換素子の
駆動信号として与える。
する。図１において、Ｓ1は出力電圧指令信号を送出す
るステップで、このステップＳ1から送出された指令信
号はステップＳ2からのデッドタイムに起因する出力電
圧減少分と同極性でステップＳ3で重畳されて合成され
る。合成された信号をステップＳ4で出力電圧指令信号
としてステップＳ5でパルス幅情報テーブルを作成す
る。このステップＳ5で作成されたテーブルからデータ
を読み出してそのデータをステップＳ6で逆変換素子の
駆動信号として与える。
【００１７】なお、前記テーブルの作成方法は正弦波の
出力分解能、スイッチング周波数および最高出力周波数
によって変わってるが、出力波形を一定間隔でサンプリ
ングした値となる。
出力分解能、スイッチング周波数および最高出力周波数
によって変わってるが、出力波形を一定間隔でサンプリ
ングした値となる。
【００１８】図２はインバータをＣＰＵの出力で制御す
るときのブロック図で、この図２において、２１は図１
に示したステップＳ5で作成されたテーブルで、このテ
ーブル２１はＲＯＭあるいはＲＡＭからなるメモリであ
る。このメモリ２１から読み出されたデータはＣＰＵ２
２で処理される。処理されたデータはＣＰＵ２２から逆
変換ドライバ２３へ出力電圧指令信号として与えられ
る。逆変換ドライバ２３の出力はインバータ２４の逆変
換素子２４ａ，２４ｂに供給され、インバータ２４の動
作が行われる。
るときのブロック図で、この図２において、２１は図１
に示したステップＳ5で作成されたテーブルで、このテ
ーブル２１はＲＯＭあるいはＲＡＭからなるメモリであ
る。このメモリ２１から読み出されたデータはＣＰＵ２
２で処理される。処理されたデータはＣＰＵ２２から逆
変換ドライバ２３へ出力電圧指令信号として与えられ
る。逆変換ドライバ２３の出力はインバータ２４の逆変
換素子２４ａ，２４ｂに供給され、インバータ２４の動
作が行われる。
【００１９】上記のように合成信号を出力電圧指令信号
としたパルス幅情報テーブルを作成することにより、デ
ッドタイム補償が可能となるとともにＣＰＵ処理の増大
を伴わず、また低周波領域のトルクリップルを低減させ
ることができる。このときのデッドタイム補償波形が図
３である。
としたパルス幅情報テーブルを作成することにより、デ
ッドタイム補償が可能となるとともにＣＰＵ処理の増大
を伴わず、また低周波領域のトルクリップルを低減させ
ることができる。このときのデッドタイム補償波形が図
３である。
【００２０】前述したテーブルを複数予め用意してお
き、参照するパルス幅情報テーブルを出力周波数によっ
て切り換えて変更することによりトルクリップルが問題
となる低速領域でのみデッドタイム補償を行わせること
ができる。
き、参照するパルス幅情報テーブルを出力周波数によっ
て切り換えて変更することによりトルクリップルが問題
となる低速領域でのみデッドタイム補償を行わせること
ができる。
【００２１】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
ＣＰＵ処理の増大を伴わずにデッドタイム補償が可能と
なるとともに低周波領域のトルクリップルを低減させる
ことができる。また、低周波領域での制御安定性が高く
なるため、従来１／２０程度の回転数範囲において回転
むらが生じていたものが、１／２００程度の回転数範囲
でもほぼ滑らかな回転を得ることができる。さらに、複
数のパルス幅情報テーブルを用意しておき、参照するパ
ルス幅情報テーブルを出力周波数によって切り換えて使
用することが可能なため、デッドタイム補償をトルクリ
ップルが問題になる低周波領域のみで用いることが可能
である。
ＣＰＵ処理の増大を伴わずにデッドタイム補償が可能と
なるとともに低周波領域のトルクリップルを低減させる
ことができる。また、低周波領域での制御安定性が高く
なるため、従来１／２０程度の回転数範囲において回転
むらが生じていたものが、１／２００程度の回転数範囲
でもほぼ滑らかな回転を得ることができる。さらに、複
数のパルス幅情報テーブルを用意しておき、参照するパ
ルス幅情報テーブルを出力周波数によって切り換えて使
用することが可能なため、デッドタイム補償をトルクリ
ップルが問題になる低周波領域のみで用いることが可能
である。
【図１】この発明の実施例を示すフローチャである。
【図２】インバータをＣＰＵで制御するときのブロック
図である。
図である。
【図３】この発明の実施例に得られるデッドタイム補償
時の波形図である。
時の波形図である。
【図４】インバータで駆動される構成を示す説明図であ
る。
る。
【図５】出力電圧波形図である。
【図６】一周期分の三相波形のタイムチャートである。
【図７】正弦波形図である。
２１…メモリテーブル ２２…ＣＰＵ ２３…逆変換ドライブ ２４…インバータ
Claims (2)
- 【請求項１】 出力電圧指令信号にデッドタイムに起因
する出力電圧減少分を指令信号と同極性で重畳させ、こ
の合成信号を出力電圧指令とすることによりデッドタイ
ムの波形歪を補償するインバータ制御において、 前記合成信号を出力電圧指令とする正弦波ＰＷＭパルス
幅情報テーブルを作成し、このテーブルから読み出した
データを逆変換素子の駆動信号とすることを特徴とする
インバータ制御におけるデッドタイム補償方法。 - 【請求項２】 正弦波ＰＷＭパルス幅情報テーブルを予
め複数用意しておき、インバータの出力周波数に応じて
前記テーブルを切り換えて使用することを特徴とする請
求項１記載のインバータ制御におけるデッドタイム補償
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP43A JPH06189559A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | インバータ制御におけるデッドタイム補償方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP43A JPH06189559A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | インバータ制御におけるデッドタイム補償方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06189559A true JPH06189559A (ja) | 1994-07-08 |
Family
ID=18256875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP43A Pending JPH06189559A (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | インバータ制御におけるデッドタイム補償方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06189559A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002305882A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-18 | Matsushita Electric Works Ltd | 電力変換装置 |
| JP2012100444A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Nippon Soken Inc | 電力変換装置 |
| CN115589172A (zh) * | 2022-12-09 | 2023-01-10 | 深圳市捷益达电子有限公司 | 一种阻感性逆变器死区补偿方法及装置 |
-
1992
- 1992-12-14 JP JP43A patent/JPH06189559A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002305882A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-18 | Matsushita Electric Works Ltd | 電力変換装置 |
| JP2012100444A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Nippon Soken Inc | 電力変換装置 |
| CN115589172A (zh) * | 2022-12-09 | 2023-01-10 | 深圳市捷益达电子有限公司 | 一种阻感性逆变器死区补偿方法及装置 |
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