JPH07337088A - インバータ - Google Patents
インバータInfo
- Publication number
- JPH07337088A JPH07337088A JP6125515A JP12551594A JPH07337088A JP H07337088 A JPH07337088 A JP H07337088A JP 6125515 A JP6125515 A JP 6125515A JP 12551594 A JP12551594 A JP 12551594A JP H07337088 A JPH07337088 A JP H07337088A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power
- voltage
- inverter
- input
- rectifier
- 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)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 入力電力が極小になるように交流電圧出力を
制御して最大効率で運転できるインバータを提供する。 【構成】 電流センサ3は、交流電源10から整流器1
に流れる入力電流を検出する。ゼロクロス検出器4は、
交流電源10からの入力電圧のゼロクロス点を検出す
る。そして、上記ゼロクロス検出器4からのゼロクロス
信号に基づいて、正弦波発生部22は、交流電源10か
らの交流電圧と同一周期の正弦波を発生する。上記電流
センサ3からの入力電流信号と正弦波発生部22からの
正弦波を表わす信号とに基づいて、電力演算部23は、
交流電源10から整流器1に入力される電力に略比例す
る値を演算する。そして、上記制御部24は、電力演算
部23により演算された電力に略比例する値が極小とな
るようにインバータ部2の交流出力電圧を制御する。
制御して最大効率で運転できるインバータを提供する。 【構成】 電流センサ3は、交流電源10から整流器1
に流れる入力電流を検出する。ゼロクロス検出器4は、
交流電源10からの入力電圧のゼロクロス点を検出す
る。そして、上記ゼロクロス検出器4からのゼロクロス
信号に基づいて、正弦波発生部22は、交流電源10か
らの交流電圧と同一周期の正弦波を発生する。上記電流
センサ3からの入力電流信号と正弦波発生部22からの
正弦波を表わす信号とに基づいて、電力演算部23は、
交流電源10から整流器1に入力される電力に略比例す
る値を演算する。そして、上記制御部24は、電力演算
部23により演算された電力に略比例する値が極小とな
るようにインバータ部2の交流出力電圧を制御する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、運転周波数,負荷の
変化に影響されることなく、誘導電動機を高効率で運転
制御するインバータに関する。
変化に影響されることなく、誘導電動機を高効率で運転
制御するインバータに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、誘導電動機を駆動するインバータ
としては、図6に示すように、交流電源70に接続され
た整流器61と、上記整流器61の直流電圧出力端子に
接続されたインバータ部62と、上記交流電源70の交
流電圧出力端子と整流器61の交流電圧入力端子との間
に設けられた電流センサ63と、上記整流器61の両交
流電圧入力端子に接続されたゼロクロス検出器64とを
備えたものがある。また、上記整流器61の両直流電圧
出力端子間に設けられた平滑コンデンサ71と、上記平
滑コンデンサ71の一端と整流器61の一方の出力端子
との間に設けられたリアクトル72と、上記平滑コンデ
ンサ71の他端とインバータ部62との間に設けられた
過電流検出用シャント抵抗73とを備えている。そし
て、上記インバータ部62の交流電圧出力端子に誘導電
動機67を接続している。
としては、図6に示すように、交流電源70に接続され
た整流器61と、上記整流器61の直流電圧出力端子に
接続されたインバータ部62と、上記交流電源70の交
流電圧出力端子と整流器61の交流電圧入力端子との間
に設けられた電流センサ63と、上記整流器61の両交
流電圧入力端子に接続されたゼロクロス検出器64とを
備えたものがある。また、上記整流器61の両直流電圧
出力端子間に設けられた平滑コンデンサ71と、上記平
滑コンデンサ71の一端と整流器61の一方の出力端子
との間に設けられたリアクトル72と、上記平滑コンデ
ンサ71の他端とインバータ部62との間に設けられた
過電流検出用シャント抵抗73とを備えている。そし
て、上記インバータ部62の交流電圧出力端子に誘導電
動機67を接続している。
【0003】上記構成のインバータは、上記電流センサ
63からの入力電流を表わす信号が極小となるようにイ
ンバータ部62の交流電圧出力を制御して、誘導電動機
67を高効率に運転するようにしている(特開平6−1
1217号公報参照)。
63からの入力電流を表わす信号が極小となるようにイ
ンバータ部62の交流電圧出力を制御して、誘導電動機
67を高効率に運転するようにしている(特開平6−1
1217号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記インバ
ータでは、電流センサ63からの入力電流が極小になる
ようにインバータ部62の交流電圧出力を制御するが、
入力電力を最小にするものではないため、誘導電動機6
7を最大効率で運転できないという問題がある。
ータでは、電流センサ63からの入力電流が極小になる
ようにインバータ部62の交流電圧出力を制御するが、
入力電力を最小にするものではないため、誘導電動機6
7を最大効率で運転できないという問題がある。
【0005】また、上記電流センサ63からの入力電流
を表わす信号を平均値化する平均値整流回路を必要と
し、その平均値整流回路の時定数を考慮して、インバー
タ部62の交流出力電圧を制御しなければならないとい
う欠点がある。
を表わす信号を平均値化する平均値整流回路を必要と
し、その平均値整流回路の時定数を考慮して、インバー
タ部62の交流出力電圧を制御しなければならないとい
う欠点がある。
【0006】そこで、この発明の目的は、入力電力が極
小になるようにインバータの交流電圧出力を制御して最
大効率運転でき、かつ電流センサからの信号を平均値化
する平均値整流回路等を省略できるインバータを提供す
ることにある。
小になるようにインバータの交流電圧出力を制御して最
大効率運転でき、かつ電流センサからの信号を平均値化
する平均値整流回路等を省略できるインバータを提供す
ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1のインバータは、交流電源に接続される整
流器と、上記整流器の直流電圧出力端子に入力端子が接
続され、交流電圧出力端子が誘導電動機に接続されるイ
ンバータ部とを備えたインバータにおいて、上記交流電
源から上記整流器に入力される電力に相当する値を検出
する電力検出手段と、上記電力検出手段により検出され
た上記電力に相当する値が極小となるように上記インバ
ータ部の交流出力電圧を制御する制御手段とを備えたこ
とを特徴としている。
め、請求項1のインバータは、交流電源に接続される整
流器と、上記整流器の直流電圧出力端子に入力端子が接
続され、交流電圧出力端子が誘導電動機に接続されるイ
ンバータ部とを備えたインバータにおいて、上記交流電
源から上記整流器に入力される電力に相当する値を検出
する電力検出手段と、上記電力検出手段により検出され
た上記電力に相当する値が極小となるように上記インバ
ータ部の交流出力電圧を制御する制御手段とを備えたこ
とを特徴としている。
【0008】また、請求項2のインバータは、請求項1
のインバータにおいて、上記電力検出手段は、上記交流
電源から上記整流器に流れる入力電流を検出する入力電
流検出手段と、上記交流電源からの交流電圧のゼロクロ
ス点を検出するゼロクロス検出手段と、上記ゼロクロス
検出手段からのゼロクロス点を表わす信号に基づいて、
上記交流電源からの交流電圧と同一周期の正弦波を発生
する正弦波発生手段と、上記入力電流検出手段からの入
力電流を表わす信号と上記正弦波発生手段からの正弦波
を表わす信号とに基づいて、上記交流電源から上記整流
器に入力される電力に相当する値を演算する電力演算手
段とを備えたことを特徴とするインバータ。
のインバータにおいて、上記電力検出手段は、上記交流
電源から上記整流器に流れる入力電流を検出する入力電
流検出手段と、上記交流電源からの交流電圧のゼロクロ
ス点を検出するゼロクロス検出手段と、上記ゼロクロス
検出手段からのゼロクロス点を表わす信号に基づいて、
上記交流電源からの交流電圧と同一周期の正弦波を発生
する正弦波発生手段と、上記入力電流検出手段からの入
力電流を表わす信号と上記正弦波発生手段からの正弦波
を表わす信号とに基づいて、上記交流電源から上記整流
器に入力される電力に相当する値を演算する電力演算手
段とを備えたことを特徴とするインバータ。
【0009】
【作用】上記請求項1のインバータによれば、上記電力
検出手段は、上記交流電源から上記整流器に入力される
電力に相当する値を検出すると共に、上記制御手段は、
電力検出手段により検出された電力に相当する値が極小
となるように上記インバータ部の交流出力電圧を制御す
る。
検出手段は、上記交流電源から上記整流器に入力される
電力に相当する値を検出すると共に、上記制御手段は、
電力検出手段により検出された電力に相当する値が極小
となるように上記インバータ部の交流出力電圧を制御す
る。
【0010】したがって、上記インバータ部の交流電圧
出力端子に接続される誘導電動機を最大効率で運転でき
る。
出力端子に接続される誘導電動機を最大効率で運転でき
る。
【0011】また、上記請求項2のインバータによれ
ば、請求項1のインバータにおいて、上記電力検出手段
は、入力電流検出手段,ゼロクロス検出手段,正弦波発生
手段および電力演算手段を備え、上記正弦波発生手段
は、上記ゼロクロス検出手段からのゼロクロス点を表わ
す信号に基づいて、上記交流電源からの交流電圧と同一
周期の正弦波を表わす信号を発生する。そして、上記入
力電流検出手段からの入力電流を表わす信号と正弦波発
生手段からの正弦波を表わす信号とに基づいて、上記電
力演算手段は、上記交流電源から整流器に入力される電
力に相当する値を演算する。そして、上記制御手段は、
上記電力演算手段により演算された電力に相当する値が
極小となるようにインバータ部の交流出力電圧を制御す
る。
ば、請求項1のインバータにおいて、上記電力検出手段
は、入力電流検出手段,ゼロクロス検出手段,正弦波発生
手段および電力演算手段を備え、上記正弦波発生手段
は、上記ゼロクロス検出手段からのゼロクロス点を表わ
す信号に基づいて、上記交流電源からの交流電圧と同一
周期の正弦波を表わす信号を発生する。そして、上記入
力電流検出手段からの入力電流を表わす信号と正弦波発
生手段からの正弦波を表わす信号とに基づいて、上記電
力演算手段は、上記交流電源から整流器に入力される電
力に相当する値を演算する。そして、上記制御手段は、
上記電力演算手段により演算された電力に相当する値が
極小となるようにインバータ部の交流出力電圧を制御す
る。
【0012】したがって、この発明のインバータを例え
ば空気調和機に用いた場合、伝送用に既に備えられてい
るゼロクロス検出手段からのゼロクロス点に基づいて、
正弦波発生手段は、入力電圧の代わりに正弦波を表わす
信号を発生することができるので、新たな電圧センサを
用いて交流電源からの入力電圧を検出することなく、そ
の正弦波を表わす信号と電流検出手段からの入力電流を
表す信号を用いて、整流器に入力される電力に相当する
値を容易に求めることができる。また、入力電流検出手
段からの入力電流を表わす信号を瞬時値のまま電力を求
めることによって、入力電流検出手段からの入力電流を
表わす信号を平均値化する平均値整流回路等を省略でき
る。さらに、上記平均値整流回路を省略することによっ
て、上記制御手段がインバータ部の交流出力電圧を制御
するとき、平均値整流回路の時定数を考慮する必要がな
くなる。
ば空気調和機に用いた場合、伝送用に既に備えられてい
るゼロクロス検出手段からのゼロクロス点に基づいて、
正弦波発生手段は、入力電圧の代わりに正弦波を表わす
信号を発生することができるので、新たな電圧センサを
用いて交流電源からの入力電圧を検出することなく、そ
の正弦波を表わす信号と電流検出手段からの入力電流を
表す信号を用いて、整流器に入力される電力に相当する
値を容易に求めることができる。また、入力電流検出手
段からの入力電流を表わす信号を瞬時値のまま電力を求
めることによって、入力電流検出手段からの入力電流を
表わす信号を平均値化する平均値整流回路等を省略でき
る。さらに、上記平均値整流回路を省略することによっ
て、上記制御手段がインバータ部の交流出力電圧を制御
するとき、平均値整流回路の時定数を考慮する必要がな
くなる。
【0013】
【実施例】以下、この発明のインバータを一実施例によ
り詳細に説明する。
り詳細に説明する。
【0014】図1はこの発明の一実施例のインバータの
ブロック図を示しており、1は交流電源10の交流電圧
出力端子に交流電圧入力端子が接続されたダイオードブ
リッジからなる整流器、2は上記整流器1の直流電圧出
力端子に入力端子が接続されたインバータ部、3は上記
交流電源10の交流電圧出力端子の一端と整流器1の交
流電圧入力端子の一端との間に設けられた入力電流検出
手段としての電流センサ、4は上記整流器1の両交流電
圧入力端子間に接続されたゼロクロス検出手段としての
ゼロクロス検出器、5は上記電流センサ3からの入力電
流信号と、上記ゼロクロス検出器4からのゼロクロス点
を表わすゼロクロス信号とを受けて、PWM(パルス幅
変調)信号を出力するマイクロコンピュータ(以下、マイ
コンという。)、6は上記マイコン5からのPWM信号
を受けて、インバータ部2に転流制御信号を出力するド
ライブ回路、7は上記インバータ部2の交流電圧出力端
子に接続された誘導電動機である。なお、上記整流器1
の両直流電圧出力端子間に平滑用コンデンサ11を接続
し、その平滑用コンデンサ11の一端と整流器1の直流
電圧出力端子の一端との間にリアクトル12を接続して
いる。また、上記平滑用コンデンサ11の他端とインバ
ータ部2の入力端子の一端との間に、整流器1の直流電
圧出力端子からインバータ部2の入力端子に流れる過電
流を検出する過電流検出用シャント抵抗13を接続して
いる。
ブロック図を示しており、1は交流電源10の交流電圧
出力端子に交流電圧入力端子が接続されたダイオードブ
リッジからなる整流器、2は上記整流器1の直流電圧出
力端子に入力端子が接続されたインバータ部、3は上記
交流電源10の交流電圧出力端子の一端と整流器1の交
流電圧入力端子の一端との間に設けられた入力電流検出
手段としての電流センサ、4は上記整流器1の両交流電
圧入力端子間に接続されたゼロクロス検出手段としての
ゼロクロス検出器、5は上記電流センサ3からの入力電
流信号と、上記ゼロクロス検出器4からのゼロクロス点
を表わすゼロクロス信号とを受けて、PWM(パルス幅
変調)信号を出力するマイクロコンピュータ(以下、マイ
コンという。)、6は上記マイコン5からのPWM信号
を受けて、インバータ部2に転流制御信号を出力するド
ライブ回路、7は上記インバータ部2の交流電圧出力端
子に接続された誘導電動機である。なお、上記整流器1
の両直流電圧出力端子間に平滑用コンデンサ11を接続
し、その平滑用コンデンサ11の一端と整流器1の直流
電圧出力端子の一端との間にリアクトル12を接続して
いる。また、上記平滑用コンデンサ11の他端とインバ
ータ部2の入力端子の一端との間に、整流器1の直流電
圧出力端子からインバータ部2の入力端子に流れる過電
流を検出する過電流検出用シャント抵抗13を接続して
いる。
【0015】上記マイコン5は、電流センサ3からの入
力電流信号(図2(b)に示す)を受けて、その入力電流信
号をA/D変換するA/Dコンバータ21と、上記ゼロ
クロス検出器4からのゼロクロス信号(図2(a)に示す)
を受けて、正弦波の疑似電圧信号(図2(c)に示す)を発
生する正弦波発生手段としての正弦波発生部22と、上
記A/Dコンバータ21からのA/D変換された入力電
流信号の瞬時値を表わす信号と正弦波発生部22からの
正弦波の疑似電圧信号とに基づいて、電力に略比例する
値を演算する電力演算手段としての電力演算部23と、
その電力演算部23からの上記電力に略比例する値に基
づいて、PWM信号を出力する制御手段としての制御部
24とを備えている。上記電流センサ3,ゼロクロス検
出器4,A/Dコンバータ21,正弦波発生部22および
電力演算部23で電力検出手段を構成している。
力電流信号(図2(b)に示す)を受けて、その入力電流信
号をA/D変換するA/Dコンバータ21と、上記ゼロ
クロス検出器4からのゼロクロス信号(図2(a)に示す)
を受けて、正弦波の疑似電圧信号(図2(c)に示す)を発
生する正弦波発生手段としての正弦波発生部22と、上
記A/Dコンバータ21からのA/D変換された入力電
流信号の瞬時値を表わす信号と正弦波発生部22からの
正弦波の疑似電圧信号とに基づいて、電力に略比例する
値を演算する電力演算手段としての電力演算部23と、
その電力演算部23からの上記電力に略比例する値に基
づいて、PWM信号を出力する制御手段としての制御部
24とを備えている。上記電流センサ3,ゼロクロス検
出器4,A/Dコンバータ21,正弦波発生部22および
電力演算部23で電力検出手段を構成している。
【0016】上記ゼロクロス検出器4は、交流電源10
からの整流器1に入力される入力電圧のゼロクロス点を
検出して、図2(a)に示すゼロクロス信号を出力する。
そして、上記ゼロクロス信号に基づいて、マイコン5の
正弦波発生部22は、予めテーブルに格納した正弦波の
データを用いて、図2(c)に示す疑似電圧信号を発生す
る。なお、上記疑似電圧信号は、所定の演算式を用いて
演算により求めてもよい。そして、上記電流センサ3
は、図2(b)に示す入力電流を検出して、その入力電流
を表わす入力電流信号を出力すると共に、A/Dコンバ
ータ21は、その入力電流信号をA/D変換して、入力
電流の瞬時値を表わす信号を出力する。上記マイコン5
の電力演算部23は、上記疑似電圧信号と入力電流の瞬
時値を表わす信号に基づいて、整流器1に入力される電
力を演算する。すなわち、上記疑似電圧信号の瞬時電圧
をv,その瞬時電圧に対応する入力電流の瞬時値をiと
すると、電力Pは、 P=1/T(∫v・idt) (T:疑似電圧信号の
一周期の時間) により求められる。こうして求められた電力Pは、実際
の整流器1に入力された電力に相当する値すなわち電力
に略比例する値となる。つまり、上記整流器1に入力さ
れる電圧は安定しているので、上記疑似電圧信号は実際
の入力電圧に略比例しているものと見なすことができる
からである。したがって、上記電力に略比例する値を極
小にすることで、実際に交流電源10から整流器1に入
力される電力を極小にすることができる。
からの整流器1に入力される入力電圧のゼロクロス点を
検出して、図2(a)に示すゼロクロス信号を出力する。
そして、上記ゼロクロス信号に基づいて、マイコン5の
正弦波発生部22は、予めテーブルに格納した正弦波の
データを用いて、図2(c)に示す疑似電圧信号を発生す
る。なお、上記疑似電圧信号は、所定の演算式を用いて
演算により求めてもよい。そして、上記電流センサ3
は、図2(b)に示す入力電流を検出して、その入力電流
を表わす入力電流信号を出力すると共に、A/Dコンバ
ータ21は、その入力電流信号をA/D変換して、入力
電流の瞬時値を表わす信号を出力する。上記マイコン5
の電力演算部23は、上記疑似電圧信号と入力電流の瞬
時値を表わす信号に基づいて、整流器1に入力される電
力を演算する。すなわち、上記疑似電圧信号の瞬時電圧
をv,その瞬時電圧に対応する入力電流の瞬時値をiと
すると、電力Pは、 P=1/T(∫v・idt) (T:疑似電圧信号の
一周期の時間) により求められる。こうして求められた電力Pは、実際
の整流器1に入力された電力に相当する値すなわち電力
に略比例する値となる。つまり、上記整流器1に入力さ
れる電圧は安定しているので、上記疑似電圧信号は実際
の入力電圧に略比例しているものと見なすことができる
からである。したがって、上記電力に略比例する値を極
小にすることで、実際に交流電源10から整流器1に入
力される電力を極小にすることができる。
【0017】図3はマイコン5の制御部24の動作を示
すフローチャートであり、この制御部24は、入力電流
の変化に応じてインバータ部2の出力電圧を増減させる
制御1の処理と、運転周波数を変えた場合にその運転周
波数に応じてインバータ部2の出力電圧を増減させる制
御2の処理とを行う。なお、この処理は所定の間隔毎に
繰り返し行なう。
すフローチャートであり、この制御部24は、入力電流
の変化に応じてインバータ部2の出力電圧を増減させる
制御1の処理と、運転周波数を変えた場合にその運転周
波数に応じてインバータ部2の出力電圧を増減させる制
御2の処理とを行う。なお、この処理は所定の間隔毎に
繰り返し行なう。
【0018】以下、上記制御部24の処理を図3のフロ
ーチャートに従って説明する。
ーチャートに従って説明する。
【0019】まず、ステップS1で運転周波数が指令周
波数と一致するか否かを判別して、運転周波数が指令周
波数と一致すると判別した場合、ステップS2に進む。
次ぎに、ステップS2で上記運転周波数が指令周波数と
一致してから所定のtw秒経過したか否かを判別して、
tw秒が経過した場合、ステップS3に進む。一方、tw
秒が経過していない場合は処理を終り、tw秒が経過す
るまでステップS1,S2が繰り返される。すなわち、
上記運転周波数を変更した後、モータ電流等が安定状態
になるのを待つのである。そして、ステップS3で制御
1の第1回目か否かを判別し、制御1の第1回目である
場合、ステップS4に進み、 電圧補正幅 ΔV=c・fout+d (c,d:定数、
fout:運転周波数) を演算する。そして、ステップS5で、標準負荷条件に
おける運転周波数foutHzのときの最大効率ポイン
トの基準出力電圧V0に電圧補正幅ΔVだけ減算する−
補正をして、ステップS11に進む。すなわち、 出力電圧 V1=V0−ΔV を演算し、制御1の処理の第1回目は、インバータ部2
の出力電圧がV1になるように制御部24からPWM信
号を出力する。なお、標準負荷条件における運転周波数
foutHzのときの最大効率ポイントの基準出力電圧V0
は、 基準出力電圧 V0=a・fout+b (a,b:定
数) で求められる。
波数と一致するか否かを判別して、運転周波数が指令周
波数と一致すると判別した場合、ステップS2に進む。
次ぎに、ステップS2で上記運転周波数が指令周波数と
一致してから所定のtw秒経過したか否かを判別して、
tw秒が経過した場合、ステップS3に進む。一方、tw
秒が経過していない場合は処理を終り、tw秒が経過す
るまでステップS1,S2が繰り返される。すなわち、
上記運転周波数を変更した後、モータ電流等が安定状態
になるのを待つのである。そして、ステップS3で制御
1の第1回目か否かを判別し、制御1の第1回目である
場合、ステップS4に進み、 電圧補正幅 ΔV=c・fout+d (c,d:定数、
fout:運転周波数) を演算する。そして、ステップS5で、標準負荷条件に
おける運転周波数foutHzのときの最大効率ポイン
トの基準出力電圧V0に電圧補正幅ΔVだけ減算する−
補正をして、ステップS11に進む。すなわち、 出力電圧 V1=V0−ΔV を演算し、制御1の処理の第1回目は、インバータ部2
の出力電圧がV1になるように制御部24からPWM信
号を出力する。なお、標準負荷条件における運転周波数
foutHzのときの最大効率ポイントの基準出力電圧V0
は、 基準出力電圧 V0=a・fout+b (a,b:定
数) で求められる。
【0020】一方、ステップS3で制御1の第1回目で
ない場合、ステップS6に進み、電力の変化を判定す
る。すなわち、上記電力演算部23により演算された電
力に略比例する値を表わす信号に基づいて、上記電力に
略比例する値が大きくなるときに電力が増加したと判別
する一方、上記電力に略比例する値が小さくなるときに
電力が減少したと判別し、上記電力に略比例する値が変
化しないときに電力の変化がないと判別する。そして、
ステップS6で電力が減少したと判別した場合、ステッ
プS7に進み、出力電圧の増加(+),減少(−)の方向を
決める±極性を維持する一方、電力が増加したと判別し
た場合、ステップS8に進み、±極性を反転させる。つ
まり、上記インバータ部2の出力電圧が増加(+)方向で
あった場合は、減少(−)方向にする一方、インバータ部
2の出力電圧が減少(−)方向であった場合は、増加(+)
方向にするのである。また、ステップS6で電力に変化
がない場合は処理を終わり、再びステップS1より処理
が繰り返される。
ない場合、ステップS6に進み、電力の変化を判定す
る。すなわち、上記電力演算部23により演算された電
力に略比例する値を表わす信号に基づいて、上記電力に
略比例する値が大きくなるときに電力が増加したと判別
する一方、上記電力に略比例する値が小さくなるときに
電力が減少したと判別し、上記電力に略比例する値が変
化しないときに電力の変化がないと判別する。そして、
ステップS6で電力が減少したと判別した場合、ステッ
プS7に進み、出力電圧の増加(+),減少(−)の方向を
決める±極性を維持する一方、電力が増加したと判別し
た場合、ステップS8に進み、±極性を反転させる。つ
まり、上記インバータ部2の出力電圧が増加(+)方向で
あった場合は、減少(−)方向にする一方、インバータ部
2の出力電圧が減少(−)方向であった場合は、増加(+)
方向にするのである。また、ステップS6で電力に変化
がない場合は処理を終わり、再びステップS1より処理
が繰り返される。
【0021】次ぎに、ステップS9で、ステップS7ま
たはステップS8で決定された±極性に基づいて制御1
の処理を行う。すなわち、 Vn+1=Vn±ΔV (Vn:前回の出力電圧、Vn+1:
今回の出力電圧) を演算し、インバータ部2の出力電圧がVn+1になるよ
うに、制御部24からPWM信号を出力する。したがっ
て、上記ステップS1において、運転周波数が指令周波
数に一致した後の制御1の処理の第1回目は、出力電圧
は減少(−)方向の−極性として、電力が増加したと判別
して±極性を反転するまで、基準出力電圧V0から徐々
に出力電圧を減少させるのである。そして、ステップS
10に進み、電圧補正限界処理を行なう。つまり、ステ
ップS9で補正された出力電圧Vn+1が停動ライン(図5
に示す)を越えるか否かを判定して、越えている場合
は、出力電圧Vn+1を停動ライン上の値にするのであ
る。
たはステップS8で決定された±極性に基づいて制御1
の処理を行う。すなわち、 Vn+1=Vn±ΔV (Vn:前回の出力電圧、Vn+1:
今回の出力電圧) を演算し、インバータ部2の出力電圧がVn+1になるよ
うに、制御部24からPWM信号を出力する。したがっ
て、上記ステップS1において、運転周波数が指令周波
数に一致した後の制御1の処理の第1回目は、出力電圧
は減少(−)方向の−極性として、電力が増加したと判別
して±極性を反転するまで、基準出力電圧V0から徐々
に出力電圧を減少させるのである。そして、ステップS
10に進み、電圧補正限界処理を行なう。つまり、ステ
ップS9で補正された出力電圧Vn+1が停動ライン(図5
に示す)を越えるか否かを判定して、越えている場合
は、出力電圧Vn+1を停動ライン上の値にするのであ
る。
【0022】次ぎに、ステップS11で、 制御電圧率 K=Vn+1/V0 を演算して、この処理を終了する。なお、上記制御電圧
率Kの初期値は1としている。
率Kの初期値は1としている。
【0023】また、ステップS1で運転周波数が指令周
波数と一致しないと判別した場合、ステップS12に進
み、制御2の処理を行い、 Vm=K・(a・fout+b) (a,b:定数) を演算して、インバータ部2の出力電圧がVmになるよ
うに、制御部24から電圧指令信号を出力する。すなわ
ち、運転周波数を指令周波数に徐々に変えながら、その
ときの各運転周波数における出力電圧V0から制御電圧
率Kだけ補正した出力電圧Vmをインバータ部2から出
力するのである。
波数と一致しないと判別した場合、ステップS12に進
み、制御2の処理を行い、 Vm=K・(a・fout+b) (a,b:定数) を演算して、インバータ部2の出力電圧がVmになるよ
うに、制御部24から電圧指令信号を出力する。すなわ
ち、運転周波数を指令周波数に徐々に変えながら、その
ときの各運転周波数における出力電圧V0から制御電圧
率Kだけ補正した出力電圧Vmをインバータ部2から出
力するのである。
【0024】したがって、指令周波数を変更して、運転
周波数が変動している場合は、ステップS12の制御2
の処理により出力電圧を制御し、上記運転周波数が指令
周波数と一致すると、tw秒間待った後に制御1の処理
に移り、出力電圧を増減させて、電力が極小の最大効率
ポイントで運転するのである。
周波数が変動している場合は、ステップS12の制御2
の処理により出力電圧を制御し、上記運転周波数が指令
周波数と一致すると、tw秒間待った後に制御1の処理
に移り、出力電圧を増減させて、電力が極小の最大効率
ポイントで運転するのである。
【0025】例えば、図4に示すように、運転周波数が
一定のときのインバータ部2の出力電圧と電力との関係
は、U字状の特性曲線で表される。そして、運転周波数
が所定の周波数であるとき、標準負荷条件における運転
周波数foutHzのときの出力電圧V0から−極性で出力
電圧をΔV小さくして、出力電圧V1にすると、電力は
小さくなる。さらに、−極性でΔVずつ出力電圧を小さ
くして出力電圧V2とすると、電力は徐々に小さくな
る。そして、上記出力電圧V2から−極性でΔVずつ出
力電圧を小さくして出力電圧V3にすると、電力は極小
値を過ぎて徐々に大きくなる。このとき、極性を反転し
て+極性でΔVずつ出力電圧を大きくして、出力電圧V
4に戻る。このように、上記インバータ部2の出力電圧
の増減を繰り返して、最大効率ポイントすなわち電力が
極小となるようにインバータ部2の出力電圧を制御する
のである。
一定のときのインバータ部2の出力電圧と電力との関係
は、U字状の特性曲線で表される。そして、運転周波数
が所定の周波数であるとき、標準負荷条件における運転
周波数foutHzのときの出力電圧V0から−極性で出力
電圧をΔV小さくして、出力電圧V1にすると、電力は
小さくなる。さらに、−極性でΔVずつ出力電圧を小さ
くして出力電圧V2とすると、電力は徐々に小さくな
る。そして、上記出力電圧V2から−極性でΔVずつ出
力電圧を小さくして出力電圧V3にすると、電力は極小
値を過ぎて徐々に大きくなる。このとき、極性を反転し
て+極性でΔVずつ出力電圧を大きくして、出力電圧V
4に戻る。このように、上記インバータ部2の出力電圧
の増減を繰り返して、最大効率ポイントすなわち電力が
極小となるようにインバータ部2の出力電圧を制御する
のである。
【0026】また、図5に示すように、上記出力電圧を
可変制御する制御1の処理状態から指令周波数を変更し
た場合、制御2の処理状態に移り、最大効率ポイントの
出力電圧Vnから指令された周波数まで、標準負荷条件
における運転周波数に対する出力電圧特性(図5の周波
数変化時V/F特性に示す)に合わせて、インバータ部
2の出力電圧を下げる。そして、上記運転周波数が指令
周波数と一致した後、tw秒経過後に出力電圧を可変する
制御1の処理を行うのである。なお、上記インバータ部
2の出力電圧の可変範囲の上限と下限は、図5の点線で
示す電圧補正限界(停動ライン)となる。
可変制御する制御1の処理状態から指令周波数を変更し
た場合、制御2の処理状態に移り、最大効率ポイントの
出力電圧Vnから指令された周波数まで、標準負荷条件
における運転周波数に対する出力電圧特性(図5の周波
数変化時V/F特性に示す)に合わせて、インバータ部
2の出力電圧を下げる。そして、上記運転周波数が指令
周波数と一致した後、tw秒経過後に出力電圧を可変する
制御1の処理を行うのである。なお、上記インバータ部
2の出力電圧の可変範囲の上限と下限は、図5の点線で
示す電圧補正限界(停動ライン)となる。
【0027】このように、上記正弦波発生部22により
ゼロクロス検出器4からのゼロクロス信号に基づいて演
算された疑似電圧信号と電流センサ3からの入力電流信
号とに基づいて、電力演算部23は、交流電源10から
整流器1に入力される電力に略比例する値を演算し、制
御部24は、その電力に略比例する値を極小となるよう
にPWM信号を制御して、インバータ部2の交流出力電
圧を可変する。したがって、上記誘導電動機7を最大効
率で制御することができる。また、上記交流電源10か
ら整流器1に入力される電力を極小にすることによっ
て、整流器1,平滑コンデンサ11,リアクトル12,イ
ンバータ部2のパワーモジュールおよび誘導電動機7の
損失を見込んだインバータ全体としての効率の改善がで
きる。なお、交流電源10からインバータ部2の間に追
加回路(例えば、アクティブフィルタや太陽電池など)を
加えるならば、追加回路の損失も見込めるのは勿論、電
流型インバータなどのようにインバータの回路方式を変
えても同等の効果が得られる。
ゼロクロス検出器4からのゼロクロス信号に基づいて演
算された疑似電圧信号と電流センサ3からの入力電流信
号とに基づいて、電力演算部23は、交流電源10から
整流器1に入力される電力に略比例する値を演算し、制
御部24は、その電力に略比例する値を極小となるよう
にPWM信号を制御して、インバータ部2の交流出力電
圧を可変する。したがって、上記誘導電動機7を最大効
率で制御することができる。また、上記交流電源10か
ら整流器1に入力される電力を極小にすることによっ
て、整流器1,平滑コンデンサ11,リアクトル12,イ
ンバータ部2のパワーモジュールおよび誘導電動機7の
損失を見込んだインバータ全体としての効率の改善がで
きる。なお、交流電源10からインバータ部2の間に追
加回路(例えば、アクティブフィルタや太陽電池など)を
加えるならば、追加回路の損失も見込めるのは勿論、電
流型インバータなどのようにインバータの回路方式を変
えても同等の効果が得られる。
【0028】また、例えば、このインバータを空気調和
機に用いた場合、伝送用に備えられているゼロクロス検
出器4からのゼロクロス点に基づいて、正弦波発生部2
2は、交流電源10からの入力電圧の代わりに正弦波の
疑似電圧信号を発生することができるので、新たな電圧
センサを用いて交流電源10からの入力電圧を検出する
必要がなく、その正弦波の疑似電圧信号と電流センサ3
からの入力電流信号を用いて、整流器1に入力された電
力に略比例した値を容易に求めることができる。また、
上記電流センサ3からの入力電流信号の瞬時値を用い
て、電力に略比例する値を演算するので、入力電流信号
を平均値化する平均値整流回路等を省略することができ
る。さらに、上記平均値整流回路を省略することによっ
て、平均値整流回路の時定数を考慮して、インバータ部
2の出力電圧を制御する必要がなくなる。
機に用いた場合、伝送用に備えられているゼロクロス検
出器4からのゼロクロス点に基づいて、正弦波発生部2
2は、交流電源10からの入力電圧の代わりに正弦波の
疑似電圧信号を発生することができるので、新たな電圧
センサを用いて交流電源10からの入力電圧を検出する
必要がなく、その正弦波の疑似電圧信号と電流センサ3
からの入力電流信号を用いて、整流器1に入力された電
力に略比例した値を容易に求めることができる。また、
上記電流センサ3からの入力電流信号の瞬時値を用い
て、電力に略比例する値を演算するので、入力電流信号
を平均値化する平均値整流回路等を省略することができ
る。さらに、上記平均値整流回路を省略することによっ
て、平均値整流回路の時定数を考慮して、インバータ部
2の出力電圧を制御する必要がなくなる。
【0029】上記実施例では、上記ゼロクロス検出器4
からのゼロクロス点を表わす信号に基づいて疑似電圧信
号を演算したが、入力電圧検出用の電圧センサ等を設け
てもよい。また、上記電圧センサからの入力電圧信号と
入力電流検出手段からの入力電流信号により整流器に入
力される電力を求めてもよい。
からのゼロクロス点を表わす信号に基づいて疑似電圧信
号を演算したが、入力電圧検出用の電圧センサ等を設け
てもよい。また、上記電圧センサからの入力電圧信号と
入力電流検出手段からの入力電流信号により整流器に入
力される電力を求めてもよい。
【0030】また、上記インバータ部2は出力電圧の制
御をパルス幅変調されたPWM信号により行なっている
が、インバータ部の出力電圧の制御方式はこれに限ら
ず、パルス振幅変調方式やパルス周波数変調方式等でも
よいのは勿論である。
御をパルス幅変調されたPWM信号により行なっている
が、インバータ部の出力電圧の制御方式はこれに限ら
ず、パルス振幅変調方式やパルス周波数変調方式等でも
よいのは勿論である。
【0031】
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項1の発
明のインバータは、交流電源に接続される整流器と、上
記整流器の直流電圧出力端子に入力端子が接続され、交
流電圧出力端子が誘導電動機に接続されるインバータ部
とを備えたインバータにおいて、電力検出手段は、交流
電源から整流器に入力される電力に相当する値を検出
し、制御手段は、電力検出手段により検出された電力に
相当する値が極小となるようにインバータ部の交流出力
電圧を制御するものである。
明のインバータは、交流電源に接続される整流器と、上
記整流器の直流電圧出力端子に入力端子が接続され、交
流電圧出力端子が誘導電動機に接続されるインバータ部
とを備えたインバータにおいて、電力検出手段は、交流
電源から整流器に入力される電力に相当する値を検出
し、制御手段は、電力検出手段により検出された電力に
相当する値が極小となるようにインバータ部の交流出力
電圧を制御するものである。
【0032】したがって、請求項1の発明のインバータ
によれば、上記インバータ部の交流電圧出力に接続され
る誘導電動機を最大効率で運転することができる。
によれば、上記インバータ部の交流電圧出力に接続され
る誘導電動機を最大効率で運転することができる。
【0033】また、請求項2の発明のインバータは、請
求項1に記載のインバータにおいて、電力検出手段の入
力電流検出手段は、上記交流電源から上記整流器に流れ
る入力電流を検出し、電力検出手段のゼロクロス検出手
段は、上記交流電源からの交流電圧のゼロクロス点を検
出すると共に、上記ゼロクロス検出手段からのゼロクロ
ス点を表わす信号に基づいて、電力検出手段の正弦波発
生手段は、上記交流電源からの交流電圧と同一周期の正
弦波を発生し、電力検出手段の電力演算手段は、上記入
力電流検出手段からの入力電流を表わす信号と正弦波発
生手段からの正弦波を表わす信号とに基づいて、上記交
流電源から整流器に入力される電力に略比例する値を演
算して、上記制御手段は、電力演算手段により演算され
た電力に相当する値が極小となるようにインバータ部の
交流出力電圧を制御するものである。
求項1に記載のインバータにおいて、電力検出手段の入
力電流検出手段は、上記交流電源から上記整流器に流れ
る入力電流を検出し、電力検出手段のゼロクロス検出手
段は、上記交流電源からの交流電圧のゼロクロス点を検
出すると共に、上記ゼロクロス検出手段からのゼロクロ
ス点を表わす信号に基づいて、電力検出手段の正弦波発
生手段は、上記交流電源からの交流電圧と同一周期の正
弦波を発生し、電力検出手段の電力演算手段は、上記入
力電流検出手段からの入力電流を表わす信号と正弦波発
生手段からの正弦波を表わす信号とに基づいて、上記交
流電源から整流器に入力される電力に略比例する値を演
算して、上記制御手段は、電力演算手段により演算され
た電力に相当する値が極小となるようにインバータ部の
交流出力電圧を制御するものである。
【0034】したがって、請求項2の発明のインバータ
によれば、例えば、このインバータを空気調和機に用い
た場合、伝送用に既に備えられたゼロクロス検出手段か
らのゼロクロス点に基づいて、正弦波発生手段は、入力
電圧の代わりに正弦波を表わす信号を発生することがで
きるので、新たな電圧センサを用いて交流電源からの入
力電圧を検出する必要がなく、その正弦波を表わす信号
と電流検出手段からの入力電流を表す信号を用いて、整
流器に入力された電力に相当する値を容易に求めること
ができる。また、上記入力電流検出手段からの入力電流
を表わす信号と正弦波発生手段からの正弦波を表わす信
号に基づいて、電力に相当する値を求めるので、上記入
力電流検出手段からの入力電流を表わす信号を平均値化
する平均値整流回路等を省略することができる。さら
に、上記平均値整流回路を省略することによって、平均
値整流回路の時定数を考慮して、インバータ部を制御す
る必要がなくなる。
によれば、例えば、このインバータを空気調和機に用い
た場合、伝送用に既に備えられたゼロクロス検出手段か
らのゼロクロス点に基づいて、正弦波発生手段は、入力
電圧の代わりに正弦波を表わす信号を発生することがで
きるので、新たな電圧センサを用いて交流電源からの入
力電圧を検出する必要がなく、その正弦波を表わす信号
と電流検出手段からの入力電流を表す信号を用いて、整
流器に入力された電力に相当する値を容易に求めること
ができる。また、上記入力電流検出手段からの入力電流
を表わす信号と正弦波発生手段からの正弦波を表わす信
号に基づいて、電力に相当する値を求めるので、上記入
力電流検出手段からの入力電流を表わす信号を平均値化
する平均値整流回路等を省略することができる。さら
に、上記平均値整流回路を省略することによって、平均
値整流回路の時定数を考慮して、インバータ部を制御す
る必要がなくなる。
【図1】 図1はこの発明の一実施例の電流変化検出装
置を用いたインバータのブロック図である。
置を用いたインバータのブロック図である。
【図2】 図2は図1の各部の信号を示す図である。
【図3】 図3は上記インバータのマイコンの動作を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図4】 図4は上記インバータの出力電圧と電力の関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図5】 図5は指令周波数を変えたときの運転周波数
と出力電圧との関係を示す図である。
と出力電圧との関係を示す図である。
【図6】 図6は従来のインバータのブロック図であ
る。
る。
1,61…整流器、2,62…インバータ部、3,63…
電流センサ、4,64…ゼロクロス検出器、5…マイコ
ン、6…ドライブ回路、7,67…誘導電動機、10,7
0…交流電源、11,71…平滑用コンデンサ、12,7
2…リアクトル、13,73…過電流検出用シャント抵
抗。
電流センサ、4,64…ゼロクロス検出器、5…マイコ
ン、6…ドライブ回路、7,67…誘導電動機、10,7
0…交流電源、11,71…平滑用コンデンサ、12,7
2…リアクトル、13,73…過電流検出用シャント抵
抗。
Claims (2)
- 【請求項1】 交流電源(10)に接続される整流器(1)
と、上記整流器(1)の直流電圧出力端子に入力端子が接
続され、交流電圧出力端子が誘導電動機(7)に接続され
るインバータ部(2)とを備えたインバータにおいて、 上記交流電源(10)から上記整流器(1)に入力される電
力に相当する値を検出する電力検出手段と、上記電力検
出手段により検出された上記電力に相当する値が極小と
なるように上記インバータ部(2)の交流出力電圧を制御
する制御手段(24)とを備えたことを特徴とするインバ
ータ。 - 【請求項2】 請求項1に記載のインバータにおいて、
上記電力検出手段は、上記交流電源(10)から上記整流
器(1)に流れる入力電流を検出する入力電流検出手段
(3)と、上記交流電源(10)からの交流電圧のゼロクロ
ス点を検出するゼロクロス検出手段(4)と、上記ゼロク
ロス検出手段(4)からのゼロクロス点を表わす信号に基
づいて、上記交流電源(10)からの交流電圧と同一周期
の正弦波を発生する正弦波発生手段(22)と、上記入力
電流検出手段(3)からの入力電流を表わす信号と上記正
弦波発生手段(22)からの正弦波を表わす信号とに基づ
いて、上記交流電源(10)から上記整流器(1)に入力さ
れる電力に相当する値を演算する電力演算手段(23)と
を備えたことを特徴とするインバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6125515A JPH07337088A (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | インバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6125515A JPH07337088A (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | インバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07337088A true JPH07337088A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=14912060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6125515A Pending JPH07337088A (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | インバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07337088A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1503491A2 (en) | 2003-04-14 | 2005-02-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor driving apparatus |
| JP2013163229A (ja) * | 2012-02-09 | 2013-08-22 | Makita Corp | 電動工具 |
| WO2013163863A1 (zh) * | 2012-05-04 | 2013-11-07 | 中山大洋电机股份有限公司 | 一种可适应不同频率不同供电电压的ecm电机控制器 |
-
1994
- 1994-06-07 JP JP6125515A patent/JPH07337088A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1503491A2 (en) | 2003-04-14 | 2005-02-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor driving apparatus |
| EP1503491A3 (en) * | 2003-04-14 | 2006-01-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor driving apparatus |
| CN1297066C (zh) * | 2003-04-14 | 2007-01-24 | 松下电器产业株式会社 | 电动机驱动装置 |
| US7292004B2 (en) | 2003-04-14 | 2007-11-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Motor driving apparatus |
| JP2013163229A (ja) * | 2012-02-09 | 2013-08-22 | Makita Corp | 電動工具 |
| US9190947B2 (en) | 2012-02-09 | 2015-11-17 | Makita Corporation | Electric power tool |
| WO2013163863A1 (zh) * | 2012-05-04 | 2013-11-07 | 中山大洋电机股份有限公司 | 一种可适应不同频率不同供电电压的ecm电机控制器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6771522B2 (en) | Inverter parallel operation system | |
| US4855652A (en) | Speed control apparatus for a brushless direct current motor | |
| JP2524566B2 (ja) | 誘導電動機制御方法 | |
| JP3283134B2 (ja) | Pwmコンバータ装置 | |
| US4602701A (en) | Apparatus for controlling the speed of an elevator | |
| JPH05184157A (ja) | インバータ装置の出力電圧誤差補正装置 | |
| JP2556867B2 (ja) | インバ−タ装置 | |
| JPH07337088A (ja) | インバータ | |
| JP4301867B2 (ja) | 高周波加熱装置のインバータ電源制御回路 | |
| JP2000350462A (ja) | 直流電源装置 | |
| JP2002078349A (ja) | インバータ装置 | |
| JPH07146724A (ja) | 系統連系型インバータ | |
| JP3371522B2 (ja) | Pwm制御電圧形インバータ | |
| JP2003158880A (ja) | インバータ装置 | |
| JPS6038960B2 (ja) | インバ−タの電圧制御装置 | |
| JPS58113865A (ja) | 直流電圧検出装置 | |
| JP2637178B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| JPH10164845A (ja) | Pwm式順変換装置 | |
| JPH07337019A (ja) | 自励式整流装置の制御方法 | |
| JPH10127046A (ja) | 昇圧形コンバータの制御回路 | |
| JPH07264869A (ja) | インバータおよびインバータの電流変化検出装置 | |
| JP4478303B2 (ja) | インバータ並列運転装置 | |
| JP4374927B2 (ja) | インバータ発電装置 | |
| JP2510618B2 (ja) | 電源装置 | |
| JPH07106085A (ja) | 放電灯点灯装置 |