JPH0667174B2 - 電気機器のインバ−タ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜技術分野＞ 本発明は、インバータによる電気機器のモータ駆動にお
けるインバータ制御装置に関し、特に電源周波数の測定
に関する。

＜従来技術＞ 従来、インバータ制御方式の冷凍冷蔵車や空気調和機で
は、ＰＷＭ（パルス幅変調）制御回路から出力される波
形信号により、トランジスタ駆動回路を介してパワート
ランジスタをスイツチングさせて直流電源を擬似交流電
源に変換して圧縮機の三相交流モータを駆動させてい
た。このインバータ制御方式の電気機器においては、商
用電源電圧が変化した場合や、圧縮機等の接続電気機器
の負荷変動が発生した場合、マイクロコンピユータ等の
制御回路が正常に動作しているか否かを生産ライン等で
予め検査する必要がある。すなわち、上記の場合、制御
回路は指定した周波数に見合う波形信号をインバータの
パワートランジスタに出力しているかどうかチエツクす
る必要がある。

一般に、パワートランジスタをスイツチングして得られ
る擬似交流電源の電圧波形は第２図（ａ）に示されるよ
うな矩形波になる。このような矩形波から周波数を測定
するのは容易ではない。すなわち、制御回路の外部で電
源周波数を測定しようとする場合、制御回路の外部での
波形信号は、単に電流のオンオフを繰り返した多数のパ
ルスを出力するだけなので、その波形信号の周期に対し
てどれが最初のパルスであり、またどれが最後のパルス
であるか区別がつかず、そのため周期が特定できず周波
数がわからない。

制御回路の外部で電源周波数を測定しようとする場合に
上記の問題点を解決するため、インバータの出力部にフ
ーリエ変換装置を設けて、インバータからの波形信号を
フーリエ変換して波形を分解することで周期がわかり、
モータへの周波数を求めることができる。

しかしながら、インバータ制御装置にフーリエ変換装置
を付加しなければならず、回路構成が複雑となり、しか
もフーリエ変換の解析精度により正確に求めるのは極め
て困難となる。またＰＷＭ制御回路での回路部品精度の
バラツキ等により設計通りにいかない場合があつた。

また、インバータからの波形信号がプラスレベルからマ
イナスレベルに変わるとき、モータに流れる電流の向き
が変わるので、この極性切換の周期を測定することによ
つて、モータの運転周波数を測定することもできる。そ
こで、電流の向きを検出する装置をインバータの出力部
に付加することも考えられるが、この場合、検出装置
は、極性切換時の高電圧がかかつている状態で電流を検
出しなけれならず検出装置に負荷がかかり、インバータ
制御装置が複雑なものになつてしまう。

＜目的＞ そこで、本発明は、マイクロコンピユータを使用した制
御回路内で、インバータに出力するパスルおよびその極
性切換時期がわかつていることを利用して、制御回路か
ら波形データを出力する際に、別にインバータ電源周波
数と同期したパルス信号を出力させることにより、容易
に周波数を測定し、マイクロコンピユータ等の制御回路
が正常に動作しているか否か検査できる電気機器のイン
バータ制御装置の提供を目的としている。

＜実施例＞ 以下、本発明の一実施例を図面に基いて説明すると、こ
れは、直流電源を擬似交流電源に変換するインバータ部
１と、該インバータ部１から出力する電源周波数を変換
させるための波形信号を出力する制御回路２とを具え、
該制御回路２は、前記電源周波数の1/N（Ｎは整数）に
同期したパルス信号を出力するよう構成され、該制御回
路２から出力したパルス信号を入力して電源周波数を測
定する周波数測定回路４が設けられたものである。

第１図は制御装置の回路図で、前記制御回路２は、庫内
温度等の温度入力信号に基いて出力ポートＡ１〜Ａ６か
ら波形信号を出力するよう構成され、該出力ポートＡ１
〜Ａ６からの信号はインバータ部１のトランジスタ駆動
回路３に出力され、該駆動回路３からパワートランジス
タTr1〜Tr6のベース側にＰＷＭ（パルス幅変調波形）が
出力される。そして直流電源4aはインバータ部１のパワ
ートランジスタTr1〜Tr6のエミツタ側およびコレクタ側
に接続される。

そして前記制御回路２は、電源周波数の1/N（Ｎは整
数）に同期したパルス信号を出力する出力ポートＡ７を
有し、また前記周波数測定回路４は周波数カウンターか
ら構成されている。

第２図(a)はモータ５の三相電源端子U,V,Wのうち、Ｕ−
Ｖ間の波形を示すもので、この波形の極性切換に合せて
制御回路２の出力ポートＡ７からのパルス出力を第２図
(b)の如く反転している。第２図(c)は、出力ポートＡ７
から基本の二倍の周波数でパルス信号を出力している例
を示し、この場合周波数測定回路４の周波数カウンター
の値を1/2にすれば基本周波数が測定できる。

またインバータ波形の作り方で三相電源の場合、一周期
の1/6のデータで一周期出力できることが知られてい
る。そこで第２図(d)の如く最初の1/6のデータ出力の際
に制御回路２の出力ポートＡ７をプラスレベルに、残り
の5/6データ出力の際にマイナスレベルに出力しても周
波数測定が可能となる。この場合、ＯＮ／ＯＦＦの周波
数は基本周波数となる。

第３図は、第２図(b)に示すパルス出力についてのフロ
ーチヤートを示す。まず制御回路２の初期化を行なつた
後、運転スイツチのＯＮ状態で庫内温度等の温度を制御
回路２に入力して周波数を決定する。そして出力ポート
Ａ１〜Ａ６からトランジスタ駆動回路３に出力し、パワ
ートランジスタTr1〜Tr6を駆動し、三相電源をモータ５
に供給する。同時に制御回路２では、Ｕ−Ｖ間の波形デ
ータがプラスのタイミングが否か判断し、プラスのとき
は出力ポートＡ７からプラスレベルでパルス信号を出力
し、マイナスのときはマイナスレベルでパルス信号を出
力する。これにより周波数測定回路４では、インバータ
１をモータ５に接続しなくても三相電源の周波数の測定
ができる。

＜効果＞ 本発明の電気機器のインバータ制御装置は以上のように
構成されたものであるので、インバータ部にモータ等の
負荷を接続しなくても、制御回路の端子に周波数カウン
ターを接続するだけで、電源周波数が容易に測定でき
る。

そのため、制御回路にフーリエ変換装置や電流の向きを
検出する装置を付加する必要がなく、簡単な周波数カウ
ンターにより、マイクロコンピユータ等の制御回路が正
常に動作しているか否かを検査することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す制御装置の回路図、第２
図(a)〜(d)は同三相電源Ｕ−Ｖ間の波形データ及び制御
回路の出力ポートからのパルス出力を示す波形図、第３
図は制御フローチャートである。 １：インバータ、２：制御回路、３：トランジスタ駆動
回路、４：周波数測定回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直流電源を擬似交流電源に変換するインバ
   ータ部と、該インバータ部から出力する電源周波数を変
   換させるための波形信号を出力する制御回路とを具え、
   該制御回路は、外部からの入力信号に基づいて前記電源
   周波数を決定する決定手段と、この電源周波数に見合う
   前記波形信号を前記インバータ部に出力する出力手段と
   を有し、前記制御回路に、前記決定手段により決定され
   た電源周波数の1/Nのタイミングに同期したパルス信号
   を出力する端子が設けられ、該端子から出力したパルス
   信号を入力してカウントすることにより電源周波数を測
   定する周波数カウンターを設け、 上記インバータ部に負荷を接続して、この負荷からの検
   出信号を入力しなくても電源周波数の測定が可能とした
   ことを特徴とする電気機器のインバータ制御装置。