JPH06296372A - Ｐｗｍインバータの出力電圧算出方法 - Google Patents
Ｐｗｍインバータの出力電圧算出方法Info
- Publication number
- JPH06296372A JPH06296372A JP5079923A JP7992393A JPH06296372A JP H06296372 A JPH06296372 A JP H06296372A JP 5079923 A JP5079923 A JP 5079923A JP 7992393 A JP7992393 A JP 7992393A JP H06296372 A JPH06296372 A JP H06296372A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- pwm inverter
- output voltage
- output
- inverter
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】絶縁アンプを用いることなく、安価に電圧形Ｐ
ＷＭインバータの出力電圧を算出する方法の提供。 【構成】むだ時間と、ＰＷＭ搬送波周波数と、直流電圧
よりスイッチング毎に発生する誤差電圧を算出し、該誤
差電圧から出力力率に比例した値の補正量を求めて通流
率を補正し、該補正後の通流率を電圧に変換することに
より正確な出力電圧基本波実効値を算出する。
ＷＭインバータの出力電圧を算出する方法の提供。 【構成】むだ時間と、ＰＷＭ搬送波周波数と、直流電圧
よりスイッチング毎に発生する誤差電圧を算出し、該誤
差電圧から出力力率に比例した値の補正量を求めて通流
率を補正し、該補正後の通流率を電圧に変換することに
より正確な出力電圧基本波実効値を算出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電圧形ＰＷＭインバー
タの出力電圧を演算によって算出するＰＷＭインバータ
の出力電圧算出方法に関する。
タの出力電圧を演算によって算出するＰＷＭインバータ
の出力電圧算出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電圧形ＰＷＭインバータの出力電
圧の検出には、図３の如く、電圧形ＰＷＭインバータ２
０の出力を整流器２１によって直流に変換し、絶縁アン
プ２２を用いて電圧を図示していない制御装置に導き検
出していた。しかしながら、例えばベクトル制御の電圧
形ＰＷＭインバータ等は電流を制御要素としており、制
御上は出力電圧を検出する必要がない。ここで、付加機
能として出力電圧を検出しようとすると、上述の整流
器，絶縁アンプ等の機器を新たに追加しなければなら
ず、殊に絶縁アンプが高価であるため、付加機能を追加
したためにコストが大幅に上昇してしまう。
圧の検出には、図３の如く、電圧形ＰＷＭインバータ２
０の出力を整流器２１によって直流に変換し、絶縁アン
プ２２を用いて電圧を図示していない制御装置に導き検
出していた。しかしながら、例えばベクトル制御の電圧
形ＰＷＭインバータ等は電流を制御要素としており、制
御上は出力電圧を検出する必要がない。ここで、付加機
能として出力電圧を検出しようとすると、上述の整流
器，絶縁アンプ等の機器を新たに追加しなければなら
ず、殊に絶縁アンプが高価であるため、付加機能を追加
したためにコストが大幅に上昇してしまう。
【０００３】このような場合、絶縁アンプを用いずに次
の方法で電圧形ＰＷＭインバータの出力電圧を算出する
ことができる。電圧形ＰＷＭインバータでは、ＰＷＭ変
調を行うための制御変数として通流率λ* という量が制
御装置内部に存在する。通流率λ* は、出力電圧指令波
のピーク値とＰＷＭ搬送波のピーク値とを比較すること
により定まる値であって、この通流率λ* に基づいて半
導体スイッチング素子のオン・オフ動作を司るパルス列
のパルス幅が演算され、制御上の出力電圧波形が決定さ
れる。通流率λ* より導出される出力電圧波形から制御
上の出力電圧基本波実効値が算出される。
の方法で電圧形ＰＷＭインバータの出力電圧を算出する
ことができる。電圧形ＰＷＭインバータでは、ＰＷＭ変
調を行うための制御変数として通流率λ* という量が制
御装置内部に存在する。通流率λ* は、出力電圧指令波
のピーク値とＰＷＭ搬送波のピーク値とを比較すること
により定まる値であって、この通流率λ* に基づいて半
導体スイッチング素子のオン・オフ動作を司るパルス列
のパルス幅が演算され、制御上の出力電圧波形が決定さ
れる。通流率λ* より導出される出力電圧波形から制御
上の出力電圧基本波実効値が算出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、絶縁
アンプを用いて電圧形ＰＷＭインバータの出力電圧を直
接検出するためには、電圧形ＰＷＭインバータの主回路
と制御装置との間を絶縁することのできる高耐圧な絶縁
アンプを用いることで可能となる。しかしながらこのよ
うな条件を満たす絶縁アンプは高価であるため、付加機
能の追加として電圧形ＰＷＭインバータ出力電圧の検出
を行おうとするとコストの上昇を招くという問題があ
る。
アンプを用いて電圧形ＰＷＭインバータの出力電圧を直
接検出するためには、電圧形ＰＷＭインバータの主回路
と制御装置との間を絶縁することのできる高耐圧な絶縁
アンプを用いることで可能となる。しかしながらこのよ
うな条件を満たす絶縁アンプは高価であるため、付加機
能の追加として電圧形ＰＷＭインバータ出力電圧の検出
を行おうとするとコストの上昇を招くという問題があ
る。
【０００５】また、前記絶縁アンプ等を用いずに制御上
の量から出力電圧基本波実効値が算出可能であることは
上述のとおりである。しかしながら、実際の出力電圧に
は、アーム短絡防止のための待ち時間内のむだ時間（電
圧形ＰＷＭインバータの主回路を構成するスイッチング
素子のターンオフ動作終了後、次のスイッチング素子が
ターンオンするまでの時間）に発生する誤差電圧が含ま
れているため、上述の方法で算出した出力電圧基本波実
効値と実際の出力電圧との間に無視できない大きな誤差
が生じるという問題がある。
の量から出力電圧基本波実効値が算出可能であることは
上述のとおりである。しかしながら、実際の出力電圧に
は、アーム短絡防止のための待ち時間内のむだ時間（電
圧形ＰＷＭインバータの主回路を構成するスイッチング
素子のターンオフ動作終了後、次のスイッチング素子が
ターンオンするまでの時間）に発生する誤差電圧が含ま
れているため、上述の方法で算出した出力電圧基本波実
効値と実際の出力電圧との間に無視できない大きな誤差
が生じるという問題がある。
【０００６】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたものであり、絶縁アンプを用いることなく、安
価に電圧形ＰＷＭインバータの出力電圧を算出する方法
の提供を目的とする。
なされたものであり、絶縁アンプを用いることなく、安
価に電圧形ＰＷＭインバータの出力電圧を算出する方法
の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明においては、むだ時間と、ＰＷＭ搬送波周波
数と、前記電圧形ＰＷＭインバータに供給される直流電
力の直流電圧より、誤差電圧を算出し、該誤差電圧を出
力力率に比例させて補正量として用いて通流率を補正す
る。
め、本発明においては、むだ時間と、ＰＷＭ搬送波周波
数と、前記電圧形ＰＷＭインバータに供給される直流電
力の直流電圧より、誤差電圧を算出し、該誤差電圧を出
力力率に比例させて補正量として用いて通流率を補正す
る。
【０００８】
【作用】通流率に誤差電圧をパラメータとする補正量を
用いて補正を加えることにより、正確な出力電圧基本波
実効値が算出される。
用いて補正を加えることにより、正確な出力電圧基本波
実効値が算出される。
【０００９】
【実施例】まず、正弦波−三角波のＰＷＭ変調を例にと
り、図２を用いて本発明の基本原理を説明する。図２は
本発明の原理を説明するための波形比較図であり、
（ａ）はそれぞれ出力電圧指令正弦波３０，搬送三角波
３１の波形図である。出力電圧指令正弦波３０と搬送三
角波３１とを比較することにより図２（ｂ）に示すＰＷ
Ｍパルス波形が導出され、電圧形ＰＷＭインバータは前
記ＰＷＭパルス波形に従ってスイッチングを行い直流電
力が交流電力へ変換される。
り、図２を用いて本発明の基本原理を説明する。図２は
本発明の原理を説明するための波形比較図であり、
（ａ）はそれぞれ出力電圧指令正弦波３０，搬送三角波
３１の波形図である。出力電圧指令正弦波３０と搬送三
角波３１とを比較することにより図２（ｂ）に示すＰＷ
Ｍパルス波形が導出され、電圧形ＰＷＭインバータは前
記ＰＷＭパルス波形に従ってスイッチングを行い直流電
力が交流電力へ変換される。
【００１０】次に、電圧形ＰＷＭインバータから図２
（ｃ）に示す出力電流が流れたとすると、スイッチング
毎に出力電流の極性とは逆極性の誤差電圧が、図２
（ｄ）の如くむだ時間（待ち時間からスイッチング素子
のターンオフ時間を差し引いた時間）の幅で発生する。
誤差電圧は、図２（ｄ）の如く出力電流とは逆極性に搬
送波周期と同じ周期で発生することから、スイッチング
周期で平均化すれば、図２（ｅ）に示す誤差電圧平均波
形に近似することができる。
（ｃ）に示す出力電流が流れたとすると、スイッチング
毎に出力電流の極性とは逆極性の誤差電圧が、図２
（ｄ）の如くむだ時間（待ち時間からスイッチング素子
のターンオフ時間を差し引いた時間）の幅で発生する。
誤差電圧は、図２（ｄ）の如く出力電流とは逆極性に搬
送波周期と同じ周期で発生することから、スイッチング
周期で平均化すれば、図２（ｅ）に示す誤差電圧平均波
形に近似することができる。
【００１１】一般に電圧形ＰＷＭインバータに供給され
る直流電圧および前記むだ時間は固定値として設定され
るため、図２（ｅ）に示した誤差電圧平均波形の大きさ
は、それぞれ比例関係にあるむだ時間，スイッチング回
数，直流電圧によって決定される。また、直流電圧およ
びむだ時間が固定値であることからスイッチング回数
は、搬送波周波数が一定の場合、通流率λ* がλ* ≦１
のとき搬送波周波数に等しく、λ* ＞１の過変調領域で
はスイッチング回数が減る。スイッチング回数が減る
と、スイッチングに伴って発生する誤差電圧も小さくな
るが、このスイッチング回数の減少に伴う誤差電圧の減
少は、通流率λ* の減少に伴う出力電圧の減少と同じ割
合であるため、通流率λ* を誤差電圧によって補正した
後に出力電圧に変換することにより、出力電圧のスイッ
チング回数に対する考慮は不要になる。
る直流電圧および前記むだ時間は固定値として設定され
るため、図２（ｅ）に示した誤差電圧平均波形の大きさ
は、それぞれ比例関係にあるむだ時間，スイッチング回
数，直流電圧によって決定される。また、直流電圧およ
びむだ時間が固定値であることからスイッチング回数
は、搬送波周波数が一定の場合、通流率λ* がλ* ≦１
のとき搬送波周波数に等しく、λ* ＞１の過変調領域で
はスイッチング回数が減る。スイッチング回数が減る
と、スイッチングに伴って発生する誤差電圧も小さくな
るが、このスイッチング回数の減少に伴う誤差電圧の減
少は、通流率λ* の減少に伴う出力電圧の減少と同じ割
合であるため、通流率λ* を誤差電圧によって補正した
後に出力電圧に変換することにより、出力電圧のスイッ
チング回数に対する考慮は不要になる。
【００１２】搬送波周波数が可変である場合は、誤差電
圧による補正量をさらに搬送波周波数に比例させた上で
前述の通流率λ* から出力電圧への変換を行う。先に述
べたように、本発明は電圧形ＰＷＭインバータのうち、
例えば、ベクトル制御ＰＷＭインバータ等の出力電圧を
直接主回路の制御要素としないインバータに用いられる
ものである。
圧による補正量をさらに搬送波周波数に比例させた上で
前述の通流率λ* から出力電圧への変換を行う。先に述
べたように、本発明は電圧形ＰＷＭインバータのうち、
例えば、ベクトル制御ＰＷＭインバータ等の出力電圧を
直接主回路の制御要素としないインバータに用いられる
ものである。
【００１３】そこで、本発明による実施例を図１，図２
を用いて説明する。ベクトル制御ＰＷＭインバータは、
出力電圧を主回路の制御要素としていないため電圧検出
手段を持たない。該ベクトル制御ＰＷＭインバータにベ
クトルオートチューニング等の機能を追加するためには
出力電圧値が要求されるが、電圧検出のために絶縁アン
プ等を用いるとコスト高を招くことは前述のとおりであ
る。
を用いて説明する。ベクトル制御ＰＷＭインバータは、
出力電圧を主回路の制御要素としていないため電圧検出
手段を持たない。該ベクトル制御ＰＷＭインバータにベ
クトルオートチューニング等の機能を追加するためには
出力電圧値が要求されるが、電圧検出のために絶縁アン
プ等を用いるとコスト高を招くことは前述のとおりであ
る。
【００１４】図１に示す回路は、出力電圧を算出するた
めの構成を示したものである。前記ベクトル制御を行う
ＰＷＭインバータには、トルク電流指令ＩT および励磁
電流指令ＩM がＰＷＭインバータの制御要素として与え
られるため、図１の演算回路１，２において（１）式の
演算を行うことにより力率ｃｏｓφを求めることができ
る。また、この力率角φを図示すると図２（ｅ）のよう
になる。
めの構成を示したものである。前記ベクトル制御を行う
ＰＷＭインバータには、トルク電流指令ＩT および励磁
電流指令ＩM がＰＷＭインバータの制御要素として与え
られるため、図１の演算回路１，２において（１）式の
演算を行うことにより力率ｃｏｓφを求めることができ
る。また、この力率角φを図示すると図２（ｅ）のよう
になる。
【００１５】
【数１】
【００１６】搬送波周波数が固定されている場合、演算
回路３において上記（１）式で求めたｃｏｓφに誤差電
圧基準量Ｖerr を乗じて補正量を得る。ここで誤差電圧
基準量Ｖerr は、図示していない演算回路において、む
だ時間の幅および直流電圧の大きさを持ち、スイッチン
グ毎に発生する誤差電圧を搬送波周期で平均化すること
により演算される値である。また、搬送波周波数が可変
の場合には、前記誤差電圧基準量に搬送波周波数を乗じ
て補正量とする。
回路３において上記（１）式で求めたｃｏｓφに誤差電
圧基準量Ｖerr を乗じて補正量を得る。ここで誤差電圧
基準量Ｖerr は、図示していない演算回路において、む
だ時間の幅および直流電圧の大きさを持ち、スイッチン
グ毎に発生する誤差電圧を搬送波周期で平均化すること
により演算される値である。また、搬送波周波数が可変
の場合には、前記誤差電圧基準量に搬送波周波数を乗じ
て補正量とする。
【００１７】そして、演算回路４においてインバータの
通流率λ* より前記補正量を減じ、演算回路５において
λ−Ｖ変換する。演算回路５において行われるλ−Ｖ変
換は、通流率λとλの値によって定まるインバータ出力
の基本波電圧との関係をあらかじめ求めたλ−Ｖ変換関
数に沿って行われるものである。演算回路６において、
直流電圧ＶDCと積算することにより出力電圧Ｖist が出
力される。
通流率λ* より前記補正量を減じ、演算回路５において
λ−Ｖ変換する。演算回路５において行われるλ−Ｖ変
換は、通流率λとλの値によって定まるインバータ出力
の基本波電圧との関係をあらかじめ求めたλ−Ｖ変換関
数に沿って行われるものである。演算回路６において、
直流電圧ＶDCと積算することにより出力電圧Ｖist が出
力される。
【００１８】また、本発明は絶縁アンプ等のハードウェ
アを追加することなく制御装置内のパラメータを用いて
ソフトウェアにより実施可能であることは勿論である。
アを追加することなく制御装置内のパラメータを用いて
ソフトウェアにより実施可能であることは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、むだ時間，搬送波周波
数，直流電圧により誤差電圧基準量を定め、出力力率ｃ
ｏｓφに比例させて得た補正量を、通流率指令値λ* か
ら減算した後に出力電圧へ変換することにより、制御装
置の内部パラメータのみから、出力電圧を算出すること
ができる。
数，直流電圧により誤差電圧基準量を定め、出力力率ｃ
ｏｓφに比例させて得た補正量を、通流率指令値λ* か
ら減算した後に出力電圧へ変換することにより、制御装
置の内部パラメータのみから、出力電圧を算出すること
ができる。
【００２０】さらに、本発明においては、制御装置の内
部パラメータのみによって演算を行うので、絶縁アンプ
等新たなハードウェアを追加する必要がなく、安価に出
力電圧を算出することができる。
部パラメータのみによって演算を行うので、絶縁アンプ
等新たなハードウェアを追加する必要がなく、安価に出
力電圧を算出することができる。
【図１】本発明の実施例を示す図
【図２】本発明の原理を説明するための波形比較図
【図３】従来例を示す図
２０ ＰＷＭインバータ ２１ 整流器 ２２ 絶縁アンプ ３０ 出力電圧指令正弦波 ３１ 搬送三角波
Claims (1)
- 【請求項１】直流電力を交流電力に変換する電圧形ＰＷ
Ｍインバータの出力電圧を算出する方法において、 前記電圧形ＰＷＭインバータを構成する複数の半導体ス
イッチング素子のうちある半導体スイッチング素子のタ
ーンオフ動作が終了してから別の半導体スイッチング素
子のターンオン動作が開始されるまでのむだ時間と、前
記電圧形ＰＷＭインバータのスイッチング周波数を決定
するＰＷＭ搬送波の周波数と、前記電圧形ＰＷＭインバ
ータに印加する直流電力の直流電圧とから、前記電圧形
ＰＷＭインバータの出力力率に比例した値を持つ補正量
を演算し、 前記電圧形ＰＷＭインバータの出力電圧波形を指令する
出力電圧指令波のピーク値とＰＷＭ搬送波のピーク値と
の比率である通流率から前記補正量を減じた値を用い
て、前記電圧形ＰＷＭインバータから出力される電圧の
基本波実効値を算出することを特徴とするＰＷＭインバ
ータの出力電圧算出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5079923A JPH06296372A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | Ｐｗｍインバータの出力電圧算出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5079923A JPH06296372A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | Ｐｗｍインバータの出力電圧算出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06296372A true JPH06296372A (ja) | 1994-10-21 |
Family
ID=13703831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5079923A Pending JPH06296372A (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | Ｐｗｍインバータの出力電圧算出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06296372A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104737433A (zh) * | 2012-10-23 | 2015-06-24 | 三菱电机株式会社 | 电力变换装置 |
| CN115378367A (zh) * | 2022-08-25 | 2022-11-22 | 深圳市思得宝科技有限公司 | 一种电压功率放大器 |
-
1993
- 1993-04-07 JP JP5079923A patent/JPH06296372A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104737433A (zh) * | 2012-10-23 | 2015-06-24 | 三菱电机株式会社 | 电力变换装置 |
| CN115378367A (zh) * | 2022-08-25 | 2022-11-22 | 深圳市思得宝科技有限公司 | 一种电压功率放大器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11532990B2 (en) | Power conversion device that performs DC-to-DC conversion | |
| JP3311743B2 (ja) | 共振インバータの制御方法 | |
| US9923505B2 (en) | Methods and systems for controlling an electric motor | |
| JP2809463B2 (ja) | 電源装置および力率改善方法 | |
| JPH1127951A (ja) | Ｐｗｍインバータ制御装置 | |
| JPH0662579A (ja) | 電圧形インバータ装置 | |
| US20140334210A1 (en) | Current source rectifier modulation in discontinuous modes of operation | |
| JPH06237577A (ja) | コンデンサ充電電源装置 | |
| JP2001145368A (ja) | 電圧形ｐｗｍインバータのデッドタイム補償方法 | |
| JP4779565B2 (ja) | インバータ制御回路 | |
| JP3371522B2 (ja) | Ｐｗｍ制御電圧形インバータ | |
| JP3206866B2 (ja) | インバータのデッドタイム補償方法 | |
| US11239760B2 (en) | Power conversion system and control method for voltage conversion circuit | |
| JPS61177170A (ja) | 交流−直流変換器の制御回路 | |
| JP2577514B2 (ja) | 中性点クランプ式電力変換器の制御方法 | |
| JPH06233546A (ja) | 電圧形インバータのｐｗｍ制御方法 | |
| JPH10174443A (ja) | 直流電源装置 | |
| JPH0548080B2 (ja) | ||
| WO2022049734A1 (ja) | 電力変換装置、モータ駆動装置、送風機、圧縮機及び空気調和機 | |
| US11990846B2 (en) | Power conversion apparatus, motor drive apparatus, blower, compressor, and air conditioner | |
| US11767848B2 (en) | Power conversion apparatus, motor drive apparatus, blower, compressor, and air conditioner | |
| JPH0783607B2 (ja) | 電力変換装置の制御装置 | |
| JP2644853B2 (ja) | 電圧形インバータの制御方法 | |
| JP2605878B2 (ja) | スイッチングレギュレータの制御方法 | |
| JPH08116674A (ja) | 単相ｐｗｍコンバータ制御装置 |