JPH07337026A - PWM controller - Google Patents

PWM controller

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JPH07337026A
JPH07337026A JP6130082A JP13008294A JPH07337026A JP H07337026 A JPH07337026 A JP H07337026A JP 6130082 A JP6130082 A JP 6130082A JP 13008294 A JP13008294 A JP 13008294A JP H07337026 A JPH07337026 A JP H07337026A
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JP
Japan
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signal
power converter
current
voltage
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP6130082A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuzuru Kubota
譲 久保田
Mitsusachi Motobe
光幸 本部
Motoo Futami
基生 二見
Kiyoko Miyazaki
聖子 宮崎
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】変調波信号と搬送波信号の位相を同期させて制
御するキャリア同期方式において、波形歪のない搬送波
信号を発生させ、PWM制御する電力変換器を安定に動
作させることを目的としている。 【構成】搬送波信号と変調波信号を同期させて制御する
PWMコンバータ1において、搬送波信号は交流電源3
の同期信号θとPWMコンバータ1の入力電圧電圧ベク
トルを回転座標軸上でd,q制御する電圧指令Vd*,
Vq*から演算した補正信号φに基づいて作成するが、
フイルタ回路19により補正信号φのリプルを除去す
る。 【効果】電力変換器を効率よく安定に運転でき、しかも
高調波の発生量を抑制することができる。
(57) [Abstract] [Purpose] To generate a carrier wave signal without waveform distortion and stably operate a PWM-controlled power converter in a carrier synchronization method in which the phases of a modulated wave signal and a carrier wave signal are synchronized and controlled. It is an object. [Constitution] In a PWM converter 1 for controlling a carrier wave signal and a modulated wave signal in synchronization with each other, the carrier wave signal is an AC power supply 3
Voltage signal Vd * for controlling the synchronous signal θ of the above and the input voltage voltage vector of the PWM converter 1 on the rotational coordinate axes by d, q,
It is created based on the correction signal φ calculated from Vq *,
The filter circuit 19 removes the ripple of the correction signal φ. [Effect] The power converter can be operated efficiently and stably, and the generation amount of harmonics can be suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はPWM制御による電力変
換器に係り、特に電力変換器をオン,オフ制御するPW
M制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a PWM-controlled power converter, and more particularly to a PW for controlling the ON / OFF of the power converter.
M controller.

【0002】[0002]

【従来の技術】自己消弧形のスイッチ素子により構成さ
れた電力変換器のPWM制御装置として変調波信号(正
弦波)と搬送波信号(三角波)の位相を同期させて制御
する、いわゆるキャリア同期方式がある。従来、この種
のキャリア同期方式としては、特開平4−42780号公報に
記載のように回転座標軸上でd,q制御する電圧の2成
分Vd,Vqより系統電圧との位相差(φ)を演算し、
この値に基づいて搬送波信号の位相を補正する方式が提
案されている。しかし、大容量電力変換器では素子のス
イッチング損失とスナバ損失を低減するためにスイッチ
ング周波数を低く設定する必要がある。このため、位相
差(φ)を演算するためのVd,Vqにリプル成分が多
く含まれるようになり、搬送波信号を正常に動作させる
ことができなくなる問題があるがこれらについては何ら
触れられていない。
2. Description of the Related Art As a PWM control device for a power converter composed of a self-extinguishing type switch element, a so-called carrier synchronization system for controlling the phases of a modulation wave signal (sine wave) and a carrier wave signal (triangular wave) in synchronization with each other There is. Conventionally, as a carrier synchronization method of this type, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-42780, a phase difference (φ) from a system voltage is calculated from two components Vd and Vq of a voltage for controlling d and q on a rotation coordinate axis. Calculate,
A method of correcting the phase of the carrier signal based on this value has been proposed. However, in a large capacity power converter, it is necessary to set the switching frequency low in order to reduce switching loss and snubber loss of the element. Therefore, a large amount of ripple components are included in Vd and Vq for calculating the phase difference (φ), which causes a problem that the carrier signal cannot be operated normally, but these are not mentioned at all. .

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は電力変
換器のスイッチング周波数を低く設定した場合のd,q
軸電圧の2成分Vd,Vqに含まれるリプル成分につい
ては配慮されておらず、最終的には電力変換器を正常に
動作させる上で問題があった。
In the above-mentioned conventional technique, d, q when the switching frequency of the power converter is set low.
The ripple component contained in the two components Vd and Vq of the shaft voltage is not taken into consideration, and finally there is a problem in operating the power converter normally.

【0004】本発明の目的は、d,q軸電圧の2成分V
d,Vqにリプル成分が含まれていても、波形歪みのな
い搬送波信号を作成し、変調波信号と搬送波信号の位相
を同期させて制御し、電力変換器の高調波の発生量を抑
制することのできるPWM制御装置を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a two component V of d and q axis voltages.
Even if the ripple components are included in d and Vq, a carrier wave signal without waveform distortion is created, the phases of the modulated wave signal and the carrier wave signal are synchronized and controlled, and the generation amount of harmonics of the power converter is suppressed. An object of the present invention is to provide a PWM control device capable of doing the above.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的は、交流電源に
リアクトルを介して接続される電力変換器と、前記交流
電源の電圧に同期した位相信号を発生する手段と、前記
位相信号と補正信号に基づいて搬送波信号を出力する手
段と、前記搬送波信号と変調波信号とを比較し、前記電
力変換器をオン,オフ制御する手段と、前記電力変換器
の入力電圧ベクトルを回転座標軸上で制御する電圧指令
Vd*,Vq*から変調波信号を出力する手段と、前記
電圧指令Vd*,Vq*から補正信号を演算する手段を
具備したPWM制御装置において、補正信号の出力にリ
プルを除去する手段を備えることにより実現できる。
The above object is to provide a power converter connected to an AC power supply via a reactor, a means for generating a phase signal synchronized with the voltage of the AC power supply, the phase signal and a correction signal. Means for outputting a carrier wave signal based on the above, a means for comparing the carrier wave signal and a modulated wave signal, and controlling the power converter on and off, and an input voltage vector of the power converter on a rotating coordinate axis. In the PWM control device having means for outputting a modulated wave signal from the voltage commands Vd *, Vq * and means for calculating a correction signal from the voltage commands Vd *, Vq *, ripples are removed from the output of the correction signal. It can be realized by providing means.

【0006】[0006]

【作用】搬送波信号は交流電源の電圧に同期した位相信
号と電力変換器の入力電圧ベクトルをd,q制御する電
圧指令Vd*,Vq*から演算した補正信号に基づいて
作成するが、補正信号にリプル成分が含まれると搬送波
信号の波形が歪み正常の動作ができなくなるために電力
変換器の高調波が増加する。最悪、電力変換器が正常に
動作しなくなることもある。これを防ぐために前述のよ
うにしてフイルタの動作によりリプルを除去し、電力変
換器の高調波の発生量を抑制できる。
The carrier signal is created based on the phase signal synchronized with the voltage of the AC power source and the correction signal calculated from the voltage commands Vd * and Vq * for controlling the input voltage vector of the power converter d and q. If the ripple component is included in the waveform, the waveform of the carrier signal is distorted, and normal operation cannot be performed, so that the harmonics of the power converter increase. At worst, the power converter may not operate normally. In order to prevent this, ripples can be removed by the operation of the filter as described above, and the amount of harmonics generated in the power converter can be suppressed.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図1を用いて説明
する。PWMコンバータ1はブリッジ接続された各自己
消弧形スイッチ素子にダイオードを逆並列接続して構成
される回路から成り、ACリアクトル2を介して交流電
源3に接続され、直流出力側にコンデンサ4が接続され
ている。負荷5はPWMコンバータ1の負荷となるもの
である。電圧検出回路6はPWMコンバータ1の直流電
圧Edを検出する。電圧制御回路7は電圧検出回路6に
より検出した直流電圧Edと電圧指令Ed*との偏差を
演算し、有効電流指令Iq*を出力する。正弦波発生回
路9は位相検出回路8より検出された交流電源3の同期
信号(位相信号)θに基づいて座標変換の基準信号とな
るsin成分及びcos成分を出力する。電流検出回路11は
電流検出器10より検出した交流電流と正弦波発生回路
9の基準信号から交流電流の有効電流Iqと無効電流I
dを分離して出力する。有効電流制御回路12は有効電
流指令Iq*と前記有効電流Iqとの偏差を演算し、q
軸電圧指令Vq*を算出する。一方、無効電流制御回路
13は無効電流指令Id*と前記無効電流Idとの偏差
を演算し、d軸電圧指令Vd*を算出する。また、2相
/3相変換回路14は正弦波発生回路9の基準信号に基
づいてd,q軸電圧指令Vd*,Vq*から3相の変調
波信号(交流電圧指令)eR*,eS*,eT*を出力
する。加算回路15は位相検出回路8の同期信号θと後
述するフイルタ回路19の出力信号φFを加算し、位相
基準信号θ*を出力する。搬送波発生回路16は位相基
準信号θ*に同期した搬送波信号(三角波キャリア信
号)を出力する。PWM制御回路17は変調波信号eR
*,eS*,eT*と搬送波信号とを比較しPWMコン
バータ1の自己消弧形スイッチ素子にスイッチング指令
swを出力する。さらに、位相演算回路18はd−q軸
電圧指令Vd*,Vq*の2成分から同期信号θに対す
る位相の変化、すなわち補正信号φ〔φ=arctan(Vq
*/Vd*)〕を演算し、フイルタ回路19を通して加
算回路15の入力信号φFとして加えられる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The PWM converter 1 is composed of a circuit in which diodes are connected in antiparallel to each bridge-connected self-extinguishing type switch element. The PWM converter 1 is connected to an AC power source 3 via an AC reactor 2 and a capacitor 4 is provided on a DC output side. It is connected. The load 5 is a load of the PWM converter 1. The voltage detection circuit 6 detects the DC voltage Ed of the PWM converter 1. The voltage control circuit 7 calculates the deviation between the DC voltage Ed detected by the voltage detection circuit 6 and the voltage command Ed *, and outputs the active current command Iq *. The sine wave generation circuit 9 outputs a sin component and a cos component which are reference signals for coordinate conversion based on the synchronization signal (phase signal) θ of the AC power supply 3 detected by the phase detection circuit 8. The current detection circuit 11 uses the alternating current detected by the current detector 10 and the reference signal of the sine wave generation circuit 9 to determine the active current Iq and reactive current Iq of the alternating current.
d is separated and output. The active current control circuit 12 calculates the deviation between the active current command Iq * and the active current Iq, and q
The axis voltage command Vq * is calculated. On the other hand, the reactive current control circuit 13 calculates the deviation between the reactive current command Id * and the reactive current Id to calculate the d-axis voltage command Vd *. Further, the 2-phase / 3-phase conversion circuit 14 is based on the reference signal of the sine wave generation circuit 9 and based on the d, q-axis voltage commands Vd *, Vq *, the three-phase modulated wave signals (AC voltage commands) eR *, eS *. , ET * are output. The adder circuit 15 adds a synchronization signal θ of the phase detection circuit 8 and an output signal φF of a filter circuit 19 described later, and outputs a phase reference signal θ *. The carrier wave generation circuit 16 outputs a carrier wave signal (triangular wave carrier signal) synchronized with the phase reference signal θ *. The PWM control circuit 17 uses the modulated wave signal eR
*, ES *, eT * are compared with the carrier wave signal, and the switching command sw is output to the self-turn-off switch element of the PWM converter 1. Further, the phase calculation circuit 18 changes the phase from the two components of the dq axis voltage commands Vd * and Vq * with respect to the synchronization signal θ, that is, the correction signal φ [φ = arctan (Vq
* / Vd *)] and is added as an input signal φF of the adder circuit 15 through the filter circuit 19.

【0008】この実施例の基本動作は以下の通りであ
る。交流電圧を直流に変換するPWMコンバータ1は電
源電圧の力率を1.0 に制御することができ、しかも順
変換及び逆変換が自由に行えることからインバータの電
源として最も適しており、その制御方式についても特開
平4−42780号公報記載のようによく知られているので説
明を省略する。
The basic operation of this embodiment is as follows. The PWM converter 1 for converting AC voltage to DC is most suitable as a power supply for an inverter because it can control the power factor of the power supply voltage to 1.0 and can perform forward conversion and reverse conversion freely. The method is also well known as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-42780, and its explanation is omitted.

【0009】ところで、PWMコンバータ1のスイッチ
ング指令swは搬送波信号と変調波信号をもとにPWM
制御回路17で比較することによって発生するが、この
とき搬送波信号は加算回路15の出力信号である位相基
準信号θ*に同期した信号となっている。一方、位相演
算回路18で演算された補正信号φはフイルタ回路19
に入力されるが、ここでは信号に含まれているリプル成
分を一次遅れ要素により除去し、加算回路15に補正信
号φFとして加えられる。そのため、加算回路15の出
力は同期信号θに対し補正信号φF分だけ加算された位
相基準信号θ*となり、変調波信号に同期した信号とな
る。したがって、搬送波発生回路16から出力される搬
送波信号と変調波信号は常に同期して動作させることが
できる。なお、フイルタ回路19として一次遅れ要素に
ついて説明したが、リプル成分を除去するものであれば
他のフイルタ要素を用いても達成することができる。次
に、図2及び図3を用いて図1の実施例の効果について
説明する。図2は、位相演算回路18の出力にフイルタ
回路19を付加しない場合、また図3は位相演算回路1
8の出力にフイルタ回路19を付加した場合の動作波形
を示す。フイルタ回路19を付加しない場合は、補正信
号φにリプル分多く含まれるため、搬送波信号の波形が
歪み正常な波形が得られなくなる。しかし、フイルタ回
路19を付加した場合は補正信号φに含まれるリプル分
が除去されるので、搬送波信号を正常に動作させること
ができる。そのため、変調波信号に同期した搬送波信号
を発生させることができるのでPWMコンバータ1を効
率よく運転でき、しかも安定に動作させることができ
る。
The switching command sw of the PWM converter 1 is PWM based on the carrier wave signal and the modulated wave signal.
The carrier signal is generated by comparison in the control circuit 17, but at this time, the carrier signal is a signal synchronized with the phase reference signal θ * which is the output signal of the adding circuit 15. On the other hand, the correction signal φ calculated by the phase calculation circuit 18 is applied to the filter circuit 19
The ripple component contained in the signal is removed by the first-order lag element and added to the adder circuit 15 as the correction signal φF. Therefore, the output of the adder circuit 15 becomes the phase reference signal θ * obtained by adding the correction signal φF to the synchronization signal θ, and becomes a signal synchronized with the modulated wave signal. Therefore, the carrier wave signal and the modulated wave signal output from the carrier wave generation circuit 16 can always be operated in synchronization. Although the first-order lag element has been described as the filter circuit 19, another filter element can be used as long as it can remove the ripple component. Next, the effect of the embodiment of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 2 shows the case where the filter circuit 19 is not added to the output of the phase calculation circuit 18, and FIG.
8 shows operation waveforms when the filter circuit 19 is added to the output of FIG. If the filter circuit 19 is not added, the correction signal φ contains a large amount of ripples, so that the waveform of the carrier signal is distorted and a normal waveform cannot be obtained. However, when the filter circuit 19 is added, the ripple component included in the correction signal φ is removed, so that the carrier signal can be operated normally. Therefore, since the carrier wave signal synchronized with the modulated wave signal can be generated, the PWM converter 1 can be efficiently operated and can be stably operated.

【0010】以上のようにして、位相演算回路18の出
力に含まれるリプル成分を除去をすることにより搬送波
信号を波形歪なく動作させることができるので、PWM
コンバータ1を効率よ安定に運転でき、しかも高調波の
発生量を抑制することができる。
As described above, since the ripple component contained in the output of the phase calculation circuit 18 is removed, the carrier signal can be operated without waveform distortion.
The converter 1 can be efficiently and stably operated, and the generation amount of harmonics can be suppressed.

【0011】図4は本発明の他の実施例である。図1と
同一物には同じ符号を付しているので説明を省略する。
図1と異なる点は進み補償回路20と加算回路15であ
る。進み補償回路20はフイルタ回路19の遅れを補償
するためのものであり、また加算回路15は位相検出回
路8からの同期信号θと進み補償回路20からの出力信
号φO を加算し、位相基準信号θ*を出力する。位相演
算回路18で演算された補正信号φはフイルタ回路19
によって遅れが進み補償回路20よりその遅れを補償す
ることができる。そのため、変調波信号に対し位相基準
信号θ*が遅れることなく動作できるので、前述より迅
速にキャリア同期が行われる効果がある。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
The difference from FIG. 1 lies in the advance compensation circuit 20 and the addition circuit 15. The lead compensating circuit 20 is for compensating for the delay of the filter circuit 19, and the adder circuit 15 adds the synchronizing signal θ from the phase detecting circuit 8 and the output signal φ O from the lead compensating circuit 20 to obtain a phase reference. Output signal θ *. The correction signal φ calculated by the phase calculation circuit 18 is applied to the filter circuit 19
The delay is advanced by the compensation circuit 20 and the delay can be compensated. Therefore, since the phase reference signal θ * can operate without delay with respect to the modulated wave signal, there is an effect that carrier synchronization is performed more quickly than the above.

【0012】図5は本発明の他の実施例である。図1と
同一物には同じ符号を付しているので説明を省略する。
図1と異なる点はフイルタ回路19の代わりに有効電流
制御回路12及び無効電流制御回路13の出力にフイル
タ回路25と加算回路15を付加したところにある。バ
ンド・パス・フイルタ回路31はq軸電圧指令Vq*の
リプル成分VqL*を検出するための回路、加算回路3
2は電圧指令Vq*とバンド・パス・フイルタ回路31
の出力信号VqL*を加算し、q軸電圧指令Vq**を
出力する。また、バンド・パス・フイルタ回路33はd
軸電圧指令Vd*のリプル成分VdL*を検出するため
の回路、加算回路34は電圧指令Vd*とバンド・パス
・フイルタ回路33の出力信号VdL*を加算し、d軸
電圧指令Vd**を出力する。一方、d,q軸電圧指令
Vq**,Vd**は加算回路32,34によって電圧
指令(Vq*,Vd*)に対し、リプル成分(VqL*,V
dL*)が互いに逆位相になるように加算されているた
め、リプル成分が打ち消される。そのため、リプル成分
を含まないd,q軸電圧指令Vq**,Vd**をもと
に2相/3相変換回路14及び位相演算回路18を動作
させることができるので、前述と同様の効果が得られ
る。
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
The difference from FIG. 1 is that a filter circuit 25 and an adding circuit 15 are added to the outputs of the active current control circuit 12 and the reactive current control circuit 13 instead of the filter circuit 19. The band pass filter circuit 31 is a circuit for detecting the ripple component VqL * of the q-axis voltage command Vq *, and the adder circuit 3
2 is a voltage command Vq * and a band pass filter circuit 31
Output signal VqL * is added to output a q-axis voltage command Vq **. Further, the band pass filter circuit 33 is d
A circuit for detecting the ripple component VdL * of the axis voltage command Vd *, the adder circuit 34 adds the voltage command Vd * and the output signal VdL * of the band pass filter circuit 33 to obtain the d-axis voltage command Vd **. Output. On the other hand, the d, q-axis voltage commands Vq **, Vd ** are added to the ripple commands (VqL *, Vd *) with respect to the voltage commands (Vq *, Vd *) by the adding circuits 32, 34.
Since the dL *) is added so that the phases are opposite to each other, the ripple component is canceled. Therefore, the two-phase / three-phase conversion circuit 14 and the phase calculation circuit 18 can be operated based on the d, q-axis voltage commands Vq **, Vd ** that do not include the ripple component, and the same effect as described above can be obtained. Is obtained.

【0013】図6は本発明の他の実施例である。図1と
同一物には同じ符号を付しているので説明を省略する。
図1と異なる点はノッチ・フイルタ回路35,36であ
る。これは電流検出回路11より検出した交流電流の有
効電流Iqと無効電流Idのリプル成分のみを除去する
ためのものである。有効電流Iq及び無効電流Idに含
まれるリプル成分の除去によってd,q軸電圧指令Vq
*,Vd*に含まれるリプル成分が減少するので、前述
と同様の効果が得られる。なお、有効電流Iq及び無効
電流Idのリプル成分の除去法として電流検出回路11
の出力側にノッチ・フイルタ回路35,36を付加した
場合について説明したが、電流検出回路11の入力側に
バンド・パス・フイルタ回路を付加して電源電流の基本
波のみを検出しても同様の効果が得られる。
FIG. 6 shows another embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
The difference from FIG. 1 is notch filter circuits 35 and 36. This is for removing only the ripple components of the active current Iq and the reactive current Id of the alternating current detected by the current detection circuit 11. By removing the ripple components contained in the active current Iq and the reactive current Id, the d and q axis voltage commands Vq
Since the ripple component contained in * and Vd * decreases, the same effect as described above can be obtained. The current detection circuit 11 is used as a method of removing the ripple components of the active current Iq and the reactive current Id.
The case where the notch filter circuits 35 and 36 are added to the output side of is described, but the same applies when a band pass filter circuit is added to the input side of the current detection circuit 11 and only the fundamental wave of the power supply current is detected. The effect of is obtained.

【0014】図7は本発明の他の実施例である。図1と
同一物には同じ符号を付しているので説明を省略する。
図1と異なる点はPWMコンバータの代わりにPWMイ
ンバータを適用したところにある。PWMインバータ4
0は直流電圧41を交流電圧に変換し、交流電動機42
に3相の交流電圧を供給する。速度検出器43は交流電
動機42の速度ωrを検出する。速度制御回路44は速
度検出器43により検出した速度ωrと速度指令ωr*
との偏差を演算し、有効電流指令Iq*を出力する。す
べり周波数演算器45は有効電流指令Iq*に基づいて
すべり周波数ωsを演算する。加算器46は速度ωrと
すべり周波数ωsを加算し、交流電動機42の一次周波
数ω1を出力する。変換回路47は一次周波数ω1を位相
信号θに変換するための回路である。PWMインバータ
40により交流電動機42をベクトル制御する場合にお
いても、同様に補正信号φに含まれるリプル除去するこ
とにより搬送波信号を正常に動作させることができるの
で、前述と同様の効果が得られる。
FIG. 7 shows another embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
The difference from FIG. 1 is that a PWM inverter is applied instead of the PWM converter. PWM inverter 4
0 converts the DC voltage 41 into the AC voltage, and the AC motor 42
Is supplied with a three-phase AC voltage. The speed detector 43 detects the speed ωr of the AC motor 42. The speed control circuit 44 detects the speed ωr detected by the speed detector 43 and the speed command ωr *.
And the deviation is calculated and the active current command Iq * is output. The slip frequency calculator 45 calculates the slip frequency ωs based on the active current command Iq *. The adder 46 adds the speed ωr and the slip frequency ωs, and outputs the primary frequency ω 1 of the AC motor 42. The conversion circuit 47 is a circuit for converting the primary frequency ω 1 into the phase signal θ. Even when the AC inverter 42 is vector-controlled by the PWM inverter 40, the carrier signal can be normally operated by similarly removing the ripple included in the correction signal φ, so that the same effect as described above can be obtained.

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明によれば、補正信号φを演算する
位相演算回路の出力に含まれるリプル成分を除去するこ
とにより、波形歪のない搬送波信号を作成し変調波信号
と搬送波信号の位相を同期させて制御するようにしたの
で、電力変換器を効率よく運転でき、しかも高調波の発
生量を確実に抑制することができる。
According to the present invention, by removing the ripple component contained in the output of the phase calculating circuit for calculating the correction signal φ, a carrier wave signal having no waveform distortion is created and the phase of the modulated wave signal and the carrier wave signal is generated. Since the control is performed in synchronism with each other, the power converter can be operated efficiently, and the amount of generated harmonics can be reliably suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示すPWMコンバータ装置
の回路構成図である。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a PWM converter device showing an embodiment of the present invention.

【図2】従来技術を適用した場合の変調波信号と搬送波
信号の波形を示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing waveforms of a modulated wave signal and a carrier signal when the conventional technique is applied.

【図3】本発明を適用した場合の効果を示した波形図で
ある。
FIG. 3 is a waveform diagram showing an effect when the present invention is applied.

【図4】本発明の他の実施例を示すPWMコンバータ装
置の回路構成図である。
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a PWM converter device showing another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例を示すPWMコンバータ装
置の回路構成図である。
FIG. 5 is a circuit configuration diagram of a PWM converter device showing another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例を示すPWMコンバータ装
置の回路構成図である。
FIG. 6 is a circuit configuration diagram of a PWM converter device showing another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施例を示すPWMコンバータ装
置の回路構成図である。
FIG. 7 is a circuit configuration diagram of a PWM converter device showing another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…PWMコンバータ、4…コンデンサ、7…電圧制御
回路、8…位相検出回路、9…正弦波発生回路、11…
電流検出回路、12…有効電流制御回路、13…無効電
流制御回路、14…2相/3相変換回路、15…加算回
路、16…搬送波発生回路、17…PWM制御回路、1
8…位相演算回路、19…フイルタ回路。
1 ... PWM converter, 4 ... Capacitor, 7 ... Voltage control circuit, 8 ... Phase detection circuit, 9 ... Sine wave generation circuit, 11 ...
Current detection circuit, 12 ... Active current control circuit, 13 ... Reactive current control circuit, 14 ... 2-phase / 3-phase conversion circuit, 15 ... Addition circuit, 16 ... Carrier generation circuit, 17 ... PWM control circuit, 1
8 ... Phase calculation circuit, 19 ... Filter circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 聖子 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Seiko Miyazaki 7-1-1 Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi Research Laboratory

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】交流を直流にあるいは直流を交流に変換す
る電力変換器と、前記電力変換器出力の基準となる位相
信号と補正信号に基づいて搬送波信号を出力する手段
と、前記搬送波信号と変調波信号とを比較し、前記電力
変換器をオン、オフ制御する手段と、前記電力変換器の
交流出力電流が所定値になるように、前記電力変換器の
交流電圧ベクトルを回転座標軸上で制御する電圧指令V
d*,Vq*を生成する電流制御手段,変調波信号を出
力する手段と、前記電圧指令Vd*,Vq*から補正信
号を演算する手段を具備したPWM制御装置において、
前記補正信号の出力に含まれるリプルを除去する手段を
備えたことを特徴とするPWM制御装置。
1. A power converter for converting an alternating current into a direct current or a direct current into an alternating current, a means for outputting a carrier signal based on a phase signal and a correction signal serving as a reference of the output of the power converter, and the carrier signal. A means for comparing the modulated wave signal and controlling ON / OFF of the power converter and an AC voltage vector of the power converter on a rotating coordinate axis so that the AC output current of the power converter has a predetermined value. Voltage command V to control
In a PWM control device comprising current control means for generating d *, Vq *, means for outputting a modulated wave signal, and means for calculating a correction signal from the voltage commands Vd *, Vq *,
A PWM control device comprising means for removing ripple included in the output of the correction signal.
【請求項2】請求項1において、リプルを除去する手段
として一次遅れ要素を備えたことを特徴とするPWM制
御装置。
2. The PWM control device according to claim 1, further comprising a first-order lag element as means for removing ripples.
【請求項3】交流を直流にあるいは直流を交流に変換す
る電力変換器と、前記変換器出力の基準となる位相信号
と補正信号に基づいて搬送波信号を出力する手段と、前
記搬送波信号と変調波信号とを比較し、前記電力変換器
をオン,オフ制御する手段と、前記電力変換器の交流電
圧ベクトルを回転座標軸上で制御する電圧指令Vd*,
Vq*から変調波信号を出力する手段と、前記電圧指令
Vd*,Vq*から補正信号を演算する手段を具備した
PWM制御装置において、前記補正信号の出力に含まれ
るリプルを除去するための手段と、前記リプルをなくす
るための動作遅れを補償するための進み要素手段を備え
たことを特徴とするPWM制御装置。
3. A power converter for converting an alternating current into a direct current or a direct current into an alternating current, means for outputting a carrier signal based on a phase signal and a correction signal serving as a reference of the converter output, and the carrier signal and the modulation. Means for controlling the power converter on / off by comparing with the wave signal, and a voltage command Vd * for controlling the AC voltage vector of the power converter on the rotating coordinate axis.
In a PWM control device having means for outputting a modulated wave signal from Vq * and means for calculating a correction signal from the voltage commands Vd *, Vq *, means for removing ripple included in the output of the correction signal. And a PWM control device comprising lead element means for compensating an operation delay for eliminating the ripple.
【請求項4】請求項3において、リプルを除去手段とし
て一次遅れ要素手段を備えたことを特徴とするPWM制
御装置。
4. The PWM control device according to claim 3, further comprising first-order lag element means as means for removing ripples.
【請求項5】交流を直流にあるいは直流を交流に変換す
る電力変換器と、前記電力変換器出力の基準となる位相
信号と補正信号に基づいて搬送波信号を出力する手段
と、前記搬送波信号と変調波信号とを比較し、前記電力
変換器をオン,オフ制御する手段と、前記電力変換器の
交流電流から有効電流Iq及び無効電流Idを検出する
手段と、前記有効電流の指令値Iq*に検出値Iqが一
致し、無効電流Idが零になるように、前記電力変換器
の交流電圧ベクトルを回転座標軸上で制御する電圧指令
Vd*,Vq*を出力する手段と、前記電圧指令Vd
*,Vq*から変調波を出力する手段と、前記電圧指令
Vd*,Vq*から補正信号を演算する手段を具備した
PWM制御装置において、前記電圧指令Vd*,Vq*
の出力に含まれるリプルを除去するためにそれぞれバン
ド・パス・フイルタ要素と加算回路を備えたことを特徴
とするPWM制御装置。
5. A power converter for converting an alternating current into a direct current or a direct current into an alternating current, means for outputting a carrier signal based on a phase signal and a correction signal serving as a reference of the output of the power converter, and the carrier signal. Means for comparing the modulated wave signal with each other to turn on and off the power converter, means for detecting an active current Iq and a reactive current Id from an alternating current of the power converter, and a command value Iq * of the active current. And a means for outputting voltage commands Vd * and Vq * for controlling the AC voltage vector of the power converter on the rotating coordinate axis so that the detected value Iq and the reactive current Id become zero, and the voltage command Vd.
In the PWM control device having means for outputting a modulated wave from *, Vq * and means for calculating a correction signal from the voltage commands Vd *, Vq *, the voltage commands Vd *, Vq *
A PWM control device comprising a band pass filter element and an adder circuit for removing ripples included in the output of each.
【請求項6】交流を直流にあるいは直流を交流に変換す
る電力変換器と、前記電力変換器出力の基準となる位相
信号と補正信号に基づいて搬送波信号を出力する手段
と、前記搬送波信号と変調波信号を比較し、前記電力変
換器をオン,オフ制御する手段と、前記電力変換器の入
力電流から有効電流Iq及び無効電流Idを検出する手
段と、前記有効電流の指令値Iq*に検出値Iqが一致
し、無効電流Idが零になるように、前記電力変換器の
交流電圧ベクトルを回転座標軸上で制御する電圧指令V
d*,Vq*を出力する手段と、前記電圧指令Vd*,
Vq*から変調波信号を出力する手段と、前記電圧指令
Vd*,Vq*から補正信号を演算する手段を具備した
PWM制御装置において、前記補正信号の出力に含まれ
るリプルを除去するための手段と、前記有効電流Iq及
び無効電流Idに含まれるリプルを除去するためにノッ
チ・フイルタ要素手段を備えたことを特徴とするPWM
制御装置。
6. A power converter for converting an alternating current into a direct current or a direct current into an alternating current, means for outputting a carrier wave signal based on a phase signal and a correction signal serving as a reference of the output of the power converter, and the carrier wave signal. A means for comparing the modulated wave signals to control the power converter on and off, a means for detecting an active current Iq and a reactive current Id from an input current of the power converter, and a command value Iq * of the active current. A voltage command V for controlling the AC voltage vector of the power converter on the rotating coordinate axis so that the detected values Iq match and the reactive current Id becomes zero.
means for outputting d *, Vq *, and the voltage command Vd *,
In a PWM control device having means for outputting a modulated wave signal from Vq * and means for calculating a correction signal from the voltage commands Vd *, Vq *, means for removing ripple included in the output of the correction signal. And a notch filter element means for removing ripples contained in the active current Iq and the reactive current Id.
Control device.
JP6130082A 1994-06-13 1994-06-13 PWM controller Pending JPH07337026A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011502458A (en) * 2007-10-31 2011-01-20 ジョンソン コントロールズ テクノロジー カンパニー System and method for extending the synchronous operation of an active converter in a variable speed drive

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011502458A (en) * 2007-10-31 2011-01-20 ジョンソン コントロールズ テクノロジー カンパニー System and method for extending the synchronous operation of an active converter in a variable speed drive

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