JPH0787699B2 - インバータ制御装置 - Google Patents
インバータ制御装置Info
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- JPH0787699B2 JPH0787699B2 JP1248624A JP24862489A JPH0787699B2 JP H0787699 B2 JPH0787699 B2 JP H0787699B2 JP 1248624 A JP1248624 A JP 1248624A JP 24862489 A JP24862489 A JP 24862489A JP H0787699 B2 JPH0787699 B2 JP H0787699B2
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- memory
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は負荷(例えば空気調和機等の圧縮機)の制御
に用いられるインバータ制御装置に係り、更に詳しくは
インバータ周波数の分解能を高くし、運転周波数の変化
を極め細かくしたインバータ制御装置に関するものであ
る。
に用いられるインバータ制御装置に係り、更に詳しくは
インバータ周波数の分解能を高くし、運転周波数の変化
を極め細かくしたインバータ制御装置に関するものであ
る。
[従 来 例] 近年、この種のインバータ制御装置は、空気調和機だけ
でなく種々家電機器に用いられるようになった。
でなく種々家電機器に用いられるようになった。
ここで、空気調和機を例にして説明すると、第11図に示
されるように、そのインバータ制御装置には、圧縮機
(負荷)1を駆動する複数のスイッチング素子(トラン
ジスタ)からなるパワー・トランジスタ部2と、その圧
縮機1の運転周波数に応じた波形データ、例えば電気角
60度分(あるいは30度分)のタイムテーブルおよびスイ
ッチデータを種々記憶するメモリ部3と、その運転周波
数の指令に応じてメモリから所定波形データを読み出
し、この波形データに基づいて前記複数のスイッチング
素子を所定時間ON,OFF制御する制御部(CPU;マイクロコ
ンピュータ)4と、その制御信号により上記複数のトラ
ンジスタを駆動するベース駆動部5とが備えられてい
る。
されるように、そのインバータ制御装置には、圧縮機
(負荷)1を駆動する複数のスイッチング素子(トラン
ジスタ)からなるパワー・トランジスタ部2と、その圧
縮機1の運転周波数に応じた波形データ、例えば電気角
60度分(あるいは30度分)のタイムテーブルおよびスイ
ッチデータを種々記憶するメモリ部3と、その運転周波
数の指令に応じてメモリから所定波形データを読み出
し、この波形データに基づいて前記複数のスイッチング
素子を所定時間ON,OFF制御する制御部(CPU;マイクロコ
ンピュータ)4と、その制御信号により上記複数のトラ
ンジスタを駆動するベース駆動部5とが備えられてい
る。
そして、リモコンやパネル等の操作に応じた所定運転周
波数の指令が出力されると、その運転周波数指令に対応
する電気角60度分の波形データがメモリ部3から読み出
され、これら波形データに基づいて圧縮機1のPWM波形
((pluse width modul aition;パルス信号)が得られ
る。このとき、第12図に示されるように、その波形デー
タは、時間データ記憶制御方式である場合、U相、V
相、W相の正弦波6,7,8とキャリア波形9の交点から次
の交点までの間隔のデータ(タイムデータ)と、その間
のキャリア波形9と正弦波6との大小のデータ(スイッ
チデータ)とにより得られる。この場合、例えば第13図
に示されるように、例えば区間Aにおいては50μsのタ
イムデータと“001110"のスイッチデータとが得られ、
区間Bにおいて64μsのタイムデータと“101010"のス
イッチデータとが得られる。なお、スイッチデータの
“x,y,z"は“U,V,W"を反転したものである。したがっ
て、メモリ部3には予め上記圧縮機1の運転周波数に対
応したタイムデータおよびスイッチデータ“U,V,W"が記
憶される。また、上記タイムデータおよびスイッチデー
タがメモリより繰り返して読み出され、それら波形デー
タによる60度分の基本波形パターン(PWM波形)が繰り
返され、1周期のパターン(近似正弦波)が得られる。
波数の指令が出力されると、その運転周波数指令に対応
する電気角60度分の波形データがメモリ部3から読み出
され、これら波形データに基づいて圧縮機1のPWM波形
((pluse width modul aition;パルス信号)が得られ
る。このとき、第12図に示されるように、その波形デー
タは、時間データ記憶制御方式である場合、U相、V
相、W相の正弦波6,7,8とキャリア波形9の交点から次
の交点までの間隔のデータ(タイムデータ)と、その間
のキャリア波形9と正弦波6との大小のデータ(スイッ
チデータ)とにより得られる。この場合、例えば第13図
に示されるように、例えば区間Aにおいては50μsのタ
イムデータと“001110"のスイッチデータとが得られ、
区間Bにおいて64μsのタイムデータと“101010"のス
イッチデータとが得られる。なお、スイッチデータの
“x,y,z"は“U,V,W"を反転したものである。したがっ
て、メモリ部3には予め上記圧縮機1の運転周波数に対
応したタイムデータおよびスイッチデータ“U,V,W"が記
憶される。また、上記タイムデータおよびスイッチデー
タがメモリより繰り返して読み出され、それら波形デー
タによる60度分の基本波形パターン(PWM波形)が繰り
返され、1周期のパターン(近似正弦波)が得られる。
更に詳しく説明すると、スイッチデータによりパワー・
トランジスタ部2の各トランジスタをON,OFFする信号が
制御部4にて所定時間出力されるが、最初にその制御部
4のI/Oポート(U,V,W,x,y,z)からは時間50μsの間
“001110"の信号が出力される。さらに、次にI/Oポート
(U,V,W,x,y,z)からは時間64μsの間“101010"の信号
が出力される。以下同様に、そのI/Oポート(U,V,W,x,
y,z)からはタイムデータの時間の間“1",“0"を組合せ
た信号が出力される。すなわち、I/Oポートからはそれ
ら“1",“0"の信号のパルス列が出力され、これらパル
ス列がベース駆動部5に入力される。すると、このベー
ス駆動部5にてパワー・トランジスタ部2の各トランジ
スタが駆動され、そのI/Oポートの出力(U,V,W)に対応
するパルス状の電圧波形が圧縮機1に印加される。それ
らパルス状電圧により、圧縮機1にはU−V,V−W,W−U
相間電圧波形が印加されるため、その圧縮機1には近似
的な正弦波電流が流れ、圧縮機1のモータが駆動され
る。
トランジスタ部2の各トランジスタをON,OFFする信号が
制御部4にて所定時間出力されるが、最初にその制御部
4のI/Oポート(U,V,W,x,y,z)からは時間50μsの間
“001110"の信号が出力される。さらに、次にI/Oポート
(U,V,W,x,y,z)からは時間64μsの間“101010"の信号
が出力される。以下同様に、そのI/Oポート(U,V,W,x,
y,z)からはタイムデータの時間の間“1",“0"を組合せ
た信号が出力される。すなわち、I/Oポートからはそれ
ら“1",“0"の信号のパルス列が出力され、これらパル
ス列がベース駆動部5に入力される。すると、このベー
ス駆動部5にてパワー・トランジスタ部2の各トランジ
スタが駆動され、そのI/Oポートの出力(U,V,W)に対応
するパルス状の電圧波形が圧縮機1に印加される。それ
らパルス状電圧により、圧縮機1にはU−V,V−W,W−U
相間電圧波形が印加されるため、その圧縮機1には近似
的な正弦波電流が流れ、圧縮機1のモータが駆動され
る。
[発明が解決しようとする課題] しかし、上記インバータ制御装置においては、負荷の電
圧/運転周波数(V/F)を一定制御するようになってい
るため、上記PWM波形を得るデータは電気角30度若しく
は60度分必要であり、インバータ周波数の分解能を上
げ、運転周波数の変化を極め細かくしようとすると、デ
ータ量が膨大となり、メモリ容量が多くなってしまうと
いう問題点があった。
圧/運転周波数(V/F)を一定制御するようになってい
るため、上記PWM波形を得るデータは電気角30度若しく
は60度分必要であり、インバータ周波数の分解能を上
げ、運転周波数の変化を極め細かくしようとすると、デ
ータ量が膨大となり、メモリ容量が多くなってしまうと
いう問題点があった。
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、その目
的はメモリ容量を増加することなく、インバータ周波数
の分解能を上げることができ、運転周波数を極め細かく
変化させることができるようにしたインバータ制御装置
を提供することにある。
的はメモリ容量を増加することなく、インバータ周波数
の分解能を上げることができ、運転周波数を極め細かく
変化させることができるようにしたインバータ制御装置
を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するため、この発明は、負荷をインバー
タ制御するに際し、前記負荷の目標周波数に対応する波
形データをメモリより読み出すとともに、該波形データ
に基づいてPWM波形を得、該PWM波形によりスイッチング
・トランジスタをON/OFF駆動し、前記負荷に印加する電
圧波形を出力するインバータ制御装置において、所定正
弦波の電気角60度分または120度分もしくは180度分を当
分割し、該当分割位置における正弦波の高さの値を基本
波データとして記憶する第1のメモリと、前記負荷の運
転周波数に対応して前記基本波データを前記第1のメモ
リから読み出す際のデータの読み出し間隔を指定する複
数のステップデータをそれ自身のアドレスの増減にした
がってその値が増減する順に記憶する第2のメモリと、
前記基本波データに乗算して前記出力波形の電圧を調整
するための電圧データを記憶する第3のメモリと、一定
周波数のキャリア波の山もしくは谷から同キャリア波の
各高さに対応する位置までの時間間隔をタイムデータと
して記憶する第4のメモリと、前記負荷の運転周波数が
設定されたとき、その運転周波数に対応する前記第2の
メモリの所定アドレスから常に一定のアドレス範囲にわ
たってその間の一定個数の前記各ステップデータを一時
的に記憶する一時記憶手段と、前記運転周波数が変更さ
れたとき、現在の運転周波数からその変更された運転周
波数に到達するまでの間、前記第2のメモリとアドレス
を1アドレスずつずらしながら常に一定のアドレス範囲
にわたってその間の一定個数の前記各ステップデータを
読み出して前記一時記憶手段に記憶させ、その各ステッ
プデータに基づいて前記基本波データを読み出すととも
に、該基本波データと前記第3のメモリの前記電圧デー
タとを乗算し、その算出値に対応する前記タイムデータ
を前記第4のメモリから読み出して前記キャリア波の半
周期毎に内部のリアルタイマに設定する制御を繰り返し
て行なう制御手段とを備え、該内部リアルタイマの設定
値に応じてリアルタイマI/Oポートの出力を反転制御し
て前記PWM波形を得るようにしたことを特徴としてい
る。
タ制御するに際し、前記負荷の目標周波数に対応する波
形データをメモリより読み出すとともに、該波形データ
に基づいてPWM波形を得、該PWM波形によりスイッチング
・トランジスタをON/OFF駆動し、前記負荷に印加する電
圧波形を出力するインバータ制御装置において、所定正
弦波の電気角60度分または120度分もしくは180度分を当
分割し、該当分割位置における正弦波の高さの値を基本
波データとして記憶する第1のメモリと、前記負荷の運
転周波数に対応して前記基本波データを前記第1のメモ
リから読み出す際のデータの読み出し間隔を指定する複
数のステップデータをそれ自身のアドレスの増減にした
がってその値が増減する順に記憶する第2のメモリと、
前記基本波データに乗算して前記出力波形の電圧を調整
するための電圧データを記憶する第3のメモリと、一定
周波数のキャリア波の山もしくは谷から同キャリア波の
各高さに対応する位置までの時間間隔をタイムデータと
して記憶する第4のメモリと、前記負荷の運転周波数が
設定されたとき、その運転周波数に対応する前記第2の
メモリの所定アドレスから常に一定のアドレス範囲にわ
たってその間の一定個数の前記各ステップデータを一時
的に記憶する一時記憶手段と、前記運転周波数が変更さ
れたとき、現在の運転周波数からその変更された運転周
波数に到達するまでの間、前記第2のメモリとアドレス
を1アドレスずつずらしながら常に一定のアドレス範囲
にわたってその間の一定個数の前記各ステップデータを
読み出して前記一時記憶手段に記憶させ、その各ステッ
プデータに基づいて前記基本波データを読み出すととも
に、該基本波データと前記第3のメモリの前記電圧デー
タとを乗算し、その算出値に対応する前記タイムデータ
を前記第4のメモリから読み出して前記キャリア波の半
周期毎に内部のリアルタイマに設定する制御を繰り返し
て行なう制御手段とを備え、該内部リアルタイマの設定
値に応じてリアルタイマI/Oポートの出力を反転制御し
て前記PWM波形を得るようにしたことを特徴としてい
る。
[作用] 上記構成としたので、負荷(例えば圧縮機)をインバー
タ制御するに際し、上記一時記憶手段(内部メモリRA
M)に記憶されている一定個数(例えば20個)のステッ
プデータが順次読み出される。それらステップデータに
基づいて基本波データが読み出されるとともに、その基
本波データに上記圧縮機の運転周波数に対応する電圧デ
ータが乗算される。さらに、その乗算結果による算出値
に対応するタイムデータが上記第4のメモリから読み出
され、リアルタイマにセットされ、かつ、上記リアルタ
イマのセットがPWMタイマのタイマ時間(キャリア波の
半周期)ごとに行われる。すなわち、リアルタイマI/O
ポートの出力はそのPWMタイマのスタートからタイムデ
ータ経過した時点で反転制御されるため、上記一定個数
のステップデータより、そのリアルタイマI/Oポートか
らは上記圧縮機の運転周波数に対応するPWM波形が出力
される。
タ制御するに際し、上記一時記憶手段(内部メモリRA
M)に記憶されている一定個数(例えば20個)のステッ
プデータが順次読み出される。それらステップデータに
基づいて基本波データが読み出されるとともに、その基
本波データに上記圧縮機の運転周波数に対応する電圧デ
ータが乗算される。さらに、その乗算結果による算出値
に対応するタイムデータが上記第4のメモリから読み出
され、リアルタイマにセットされ、かつ、上記リアルタ
イマのセットがPWMタイマのタイマ時間(キャリア波の
半周期)ごとに行われる。すなわち、リアルタイマI/O
ポートの出力はそのPWMタイマのスタートからタイムデ
ータ経過した時点で反転制御されるため、上記一定個数
のステップデータより、そのリアルタイマI/Oポートか
らは上記圧縮機の運転周波数に対応するPWM波形が出力
される。
ここで、上記運転周波数が変更されると、上記一時記憶
手段の内容が書き替えられるこの書き替えは上記第2の
メモリのアドレスを1アドレスずつずらしながら行なわ
れ、これにより上記一時記憶手段にはその1アドレスず
らされたアドレスから常に一定のアドレス範囲にわたっ
てその間の一定個数の各ステップデータが記憶されるこ
とになる。そして、上記変更周波数に対応する一定個数
のステップデータが上記一時記憶手段に記憶されると、
その一定記憶手段の書き替えが停止される。このよう
に、一定個数のステップデータが一時記憶手段に記憶さ
れるため、上記同様にリアルタイマI/Oポートからはそ
れらステップデータに応じたPWM波形が出力される。し
たがて、PWM波形を得るための種々データを増加する必
要もないため、メモリ容量が小さく済ませられ、かつ、
上記運転周波数の分解能が上がり、その周波数の変化を
スムーズに行なうことができる。
手段の内容が書き替えられるこの書き替えは上記第2の
メモリのアドレスを1アドレスずつずらしながら行なわ
れ、これにより上記一時記憶手段にはその1アドレスず
らされたアドレスから常に一定のアドレス範囲にわたっ
てその間の一定個数の各ステップデータが記憶されるこ
とになる。そして、上記変更周波数に対応する一定個数
のステップデータが上記一時記憶手段に記憶されると、
その一定記憶手段の書き替えが停止される。このよう
に、一定個数のステップデータが一時記憶手段に記憶さ
れるため、上記同様にリアルタイマI/Oポートからはそ
れらステップデータに応じたPWM波形が出力される。し
たがて、PWM波形を得るための種々データを増加する必
要もないため、メモリ容量が小さく済ませられ、かつ、
上記運転周波数の分解能が上がり、その周波数の変化を
スムーズに行なうことができる。
[実 施 例] 以下、この発明の実施例を第1図乃至第10図に基づいて
説明する。なお、第1図中、第11図と同一部分には同一
符号を付し重複説明を省略する。
説明する。なお、第1図中、第11図と同一部分には同一
符号を付し重複説明を省略する。
第1図乃至第8図において、インバータ制御装置には、
リアルタイマおよびそのI/Oポートを有する制御部(CP
U;マイクロコンピュータ)10が備えられ、さらに所定正
弦波11の電気角60度分または120度分若しくは180度分を
等分割し(例えばその正弦波の電気角60度を225第分割
とし)、この等分割位置にて得られる正弦波11の高さの
値に基本波データ(第3図に示す)として記憶する第1
のメモリ12aと、負荷の運転周波数に応じて上記基本波
データを読み出すステップデータ(第4図に示す)を記
憶する第2のメモリ12bと、そのステップデータにより
読み出された基本波データに乗算する電圧データ(第5
図に示す)を記憶する第3のメモリ12cと、上記正弦波1
1に一定周波数のキャリア波13を重畳し、このキャリア
波13の山あるいは谷の点から上記等分割による正弦波11
の高さの値の位置までの間隔をタイムデータI,II(第8
図に示す)として記憶する第4のメモリ12dとを有する
メモリ部12とが備えられている。また、上記制御部10
は、負荷のインバータ制御に際し、第2のメモリ12bの
一定個数のステップデータを記憶する内部メモリRAM
(一時記憶手段)10aと、この内部メモリRAM10aのステ
ップデータを順次読み出すとともに、このステップデー
タに基づいて上記基本波データを読み出し、かつ、この
基本波データと上記電圧データとを乗算し、この算出値
に対応する上記タイムデータを一定時間、例えば上記キ
ャリア波の半周期の時間(PWMタイマの時間)毎に上記
リアルタイマに設定する機能を有している。
リアルタイマおよびそのI/Oポートを有する制御部(CP
U;マイクロコンピュータ)10が備えられ、さらに所定正
弦波11の電気角60度分または120度分若しくは180度分を
等分割し(例えばその正弦波の電気角60度を225第分割
とし)、この等分割位置にて得られる正弦波11の高さの
値に基本波データ(第3図に示す)として記憶する第1
のメモリ12aと、負荷の運転周波数に応じて上記基本波
データを読み出すステップデータ(第4図に示す)を記
憶する第2のメモリ12bと、そのステップデータにより
読み出された基本波データに乗算する電圧データ(第5
図に示す)を記憶する第3のメモリ12cと、上記正弦波1
1に一定周波数のキャリア波13を重畳し、このキャリア
波13の山あるいは谷の点から上記等分割による正弦波11
の高さの値の位置までの間隔をタイムデータI,II(第8
図に示す)として記憶する第4のメモリ12dとを有する
メモリ部12とが備えられている。また、上記制御部10
は、負荷のインバータ制御に際し、第2のメモリ12bの
一定個数のステップデータを記憶する内部メモリRAM
(一時記憶手段)10aと、この内部メモリRAM10aのステ
ップデータを順次読み出すとともに、このステップデー
タに基づいて上記基本波データを読み出し、かつ、この
基本波データと上記電圧データとを乗算し、この算出値
に対応する上記タイムデータを一定時間、例えば上記キ
ャリア波の半周期の時間(PWMタイマの時間)毎に上記
リアルタイマに設定する機能を有している。
なお、第2図および第3図において、上記基本波データ
は等分割における平均値になっているが、その等分割の
一端部における値であってもよい。また、その基本波デ
ータは正弦波11の波高値Hを255とし、キャリア周波数f
cを3.3kHzとし、制御率を2とした場合の値である。
は等分割における平均値になっているが、その等分割の
一端部における値であってもよい。また、その基本波デ
ータは正弦波11の波高値Hを255とし、キャリア周波数f
cを3.3kHzとし、制御率を2とした場合の値である。
ここで、第2図乃至第8図を参照して、上記第1乃至第
4のメモリ12a,12b,12c,12dに記憶されるデータについ
て説明する。
4のメモリ12a,12b,12c,12dに記憶されるデータについ
て説明する。
まず、第2図に示されるように、波高値(H=256)の
正弦波11の60度を255等分割し、この等分割における正
弦波11の高さ(Ha)をHa=255sinθにより算出し、この
算出した値を基本波データとする。また、上記同様にし
て正弦波11の60度〜120度および120度〜180度おいて、
それぞれを255に等分割し、この等分割における正弦波1
1の高さを算出し、この算出した値を基本的データとす
る(第3図に示す)。
正弦波11の60度を255等分割し、この等分割における正
弦波11の高さ(Ha)をHa=255sinθにより算出し、この
算出した値を基本波データとする。また、上記同様にし
て正弦波11の60度〜120度および120度〜180度おいて、
それぞれを255に等分割し、この等分割における正弦波1
1の高さを算出し、この算出した値を基本的データとす
る(第3図に示す)。
また、第4図に示されるように、ステップデータは負荷
の運転周波数が高くなる程、大きい値になっている。す
なわち、この実施例において、ステップデータは上記メ
モリ12bのアドレスが大きくなるほど大きい値に設定さ
れている。ここで、ある運転周波数で圧縮機1を制御す
る場合、上記第2のメモリ12bから上記運転周波数に対
応するアドレスを先頭とする一定のアドレス範囲にわた
ってその間の一定個数(例えば20個)のステップデータ
を読み出すとともに、これらを上記内部メモリ(一時記
憶手段)RAM10aに記憶する。そして、この内部メモリに
記憶されたステップデータにしたがって上記基準波デー
タを順次読み出すことにより、所望の運転周波数を得
る。運転周波数の変更は、第4図からも明らかなよう
に、上記第2のメモリ12bからステップデータを読み出
す際の先頭アドレスを変更することにより行なわれる。
また、運転周波数をどの程度の単位で変更できるかは、
上記第2のメモリ12bに記憶するステップデータの変化
率により決まるから、その変化率を適宜設定することに
より、運転周波数の分解能を向上することができる。
の運転周波数が高くなる程、大きい値になっている。す
なわち、この実施例において、ステップデータは上記メ
モリ12bのアドレスが大きくなるほど大きい値に設定さ
れている。ここで、ある運転周波数で圧縮機1を制御す
る場合、上記第2のメモリ12bから上記運転周波数に対
応するアドレスを先頭とする一定のアドレス範囲にわた
ってその間の一定個数(例えば20個)のステップデータ
を読み出すとともに、これらを上記内部メモリ(一時記
憶手段)RAM10aに記憶する。そして、この内部メモリに
記憶されたステップデータにしたがって上記基準波デー
タを順次読み出すことにより、所望の運転周波数を得
る。運転周波数の変更は、第4図からも明らかなよう
に、上記第2のメモリ12bからステップデータを読み出
す際の先頭アドレスを変更することにより行なわれる。
また、運転周波数をどの程度の単位で変更できるかは、
上記第2のメモリ12bに記憶するステップデータの変化
率により決まるから、その変化率を適宜設定することに
より、運転周波数の分解能を向上することができる。
さらに、第5図に示されるように、電圧データは、出力
波形の電圧を調整する働きがあり、上記読み出された基
本波データとの乗算により後述するタイムデータI,IIを
得るための算出値が算出される。
波形の電圧を調整する働きがあり、上記読み出された基
本波データとの乗算により後述するタイムデータI,IIを
得るための算出値が算出される。
さらにまた、第6図乃至第8図に示されるように、傾き
負のキャリア波13aの山からそのキャリア波2と基本波
データとの交差点αaまでの間隔(時間;Tai)がタイム
データIであり、傾き正のキャリア波13bの谷からその
キャリア波2と基本波データとの交差点αbまでの間隔
(時間;Tbi)がタイムデータIIである。なお、上記第2
のメモリ12dには上記算出値iがタイムデータI,IIに対
応して記憶されている(第6図に示す)。
負のキャリア波13aの山からそのキャリア波2と基本波
データとの交差点αaまでの間隔(時間;Tai)がタイム
データIであり、傾き正のキャリア波13bの谷からその
キャリア波2と基本波データとの交差点αbまでの間隔
(時間;Tbi)がタイムデータIIである。なお、上記第2
のメモリ12dには上記算出値iがタイムデータI,IIに対
応して記憶されている(第6図に示す)。
次に、上記インバータ制御装置の動作を第9図および第
10図のフローチャート図およびタイムチャート図に基づ
いて説明する。
10図のフローチャート図およびタイムチャート図に基づ
いて説明する。
まず、圧縮機1の運転周波数指令が例えば16Hzであるも
のとすると、シンボル(F)にはF16が設定される(ス
テップST1)。このとき、制御部10内のPWMタイマの所定
時間がキャリア波の半周期に設定されているため、その
PWMタイマはその周期(例えば150μs)で繰り返し動作
している。すると、そのPWMタイマのタイマ時間経過、
つまりPWMタイマの立上りあるいは立ち下がりのタイミ
ングであるか否かが判断され、そのタイマ時間が経過し
ていない場合には上記運転周波数の変更であるか否かの
判断が行われる(ステップST2)。その運転周波数に変
更がない場合、上記内部メモリRAM10aに記憶されている
ステップデータ(一定個数;20個)に基づいて得たタイ
マデータがリアルタイムにセットされ、このリアルタイ
マによりリアルタイマI/Oポートが反転制御される。こ
の反転制御によりそのリアルタイマI/Oポートから圧縮
機1を上記16Hzで制御するPWM波形が得られる。
のとすると、シンボル(F)にはF16が設定される(ス
テップST1)。このとき、制御部10内のPWMタイマの所定
時間がキャリア波の半周期に設定されているため、その
PWMタイマはその周期(例えば150μs)で繰り返し動作
している。すると、そのPWMタイマのタイマ時間経過、
つまりPWMタイマの立上りあるいは立ち下がりのタイミ
ングであるか否かが判断され、そのタイマ時間が経過し
ていない場合には上記運転周波数の変更であるか否かの
判断が行われる(ステップST2)。その運転周波数に変
更がない場合、上記内部メモリRAM10aに記憶されている
ステップデータ(一定個数;20個)に基づいて得たタイ
マデータがリアルタイムにセットされ、このリアルタイ
マによりリアルタイマI/Oポートが反転制御される。こ
の反転制御によりそのリアルタイマI/Oポートから圧縮
機1を上記16Hzで制御するPWM波形が得られる。
そして、上記運転周波数の変更が行われると、例えば16
Hzから17Hzに変更されていると(ステップST2)、タイ
マI(例えば0.1secのタイマ)がセットされる(ステッ
プST3)。さらに、その新周波数(17Hz)のシンボルF17
が設定されるとともに(ステップST4)、周波数の変更
を示す変更中フラグ(HF)がセットされる(ステップST
5)。続いて、その変更が周波数の上昇あるいは下降で
あるかの判断が行われる(ステップST6)。この場合、
周波数が16Hzから17Hzに変更されていることから、ステ
ップST7に進み、上記設定シンボルF17のステップデータ
を読み出す先頭アドレス(SA)が算出される(ステップ
ST7)。すると、前シンボルF16のときには先頭アドレス
(SA)が“5"にセットされていることから、その先頭ア
ドレス(SA)は5+1=6がセットされ、すなわちアド
レスが1つずらされ、例えばステップデータ20個を得る
ため、アドレス“6"からアドレス“25"までの範囲が指
定される。続いて、それらアドレス“6"からアドレス
“25"までののステップデータ“3",“3"“3",“3",…に
より内部メモリRAM10aが書き替えられる(ステップST
8)。続いて、上記タイマIがタイムアップすると(ス
テップST9)、上記先頭アドレスが新シンボル(F17)の
アドレスであるか否かが判断される(ステップST10)。
このとき、その先頭アドレスが“6"であることから、ス
テップST6に戻り、上記ステップST7からST9が繰り返さ
れ、かつ、その先頭アドレスが“9"になるまで繰り返さ
れる。すなわち、上記運転周波数の変更に際し、内部メ
モリRAM10aには最終的にシンボルF17のアドレス“9"か
ら“28"までのステップデータ“3",“3"“4",“4",…が
記憶されるが、その先頭アドレスは“5"から“9"に飛ぶ
のではなく、1アドレスずつのステップを踏み、かつ、
その内部メモリRAM10aはその1アドレスづつずらされて
一定個数単位でステップデータが書き替えられる。そし
て、先頭アドレス(SA)が新シンボルF17のアドレス
“9"に達すると、上記変更中フラグ(HF)が“0"にセッ
トされ(フラグが降ろされ)(ステップST11)、ステッ
プST2に戻されて上記ステップが繰り返されることにな
る。
Hzから17Hzに変更されていると(ステップST2)、タイ
マI(例えば0.1secのタイマ)がセットされる(ステッ
プST3)。さらに、その新周波数(17Hz)のシンボルF17
が設定されるとともに(ステップST4)、周波数の変更
を示す変更中フラグ(HF)がセットされる(ステップST
5)。続いて、その変更が周波数の上昇あるいは下降で
あるかの判断が行われる(ステップST6)。この場合、
周波数が16Hzから17Hzに変更されていることから、ステ
ップST7に進み、上記設定シンボルF17のステップデータ
を読み出す先頭アドレス(SA)が算出される(ステップ
ST7)。すると、前シンボルF16のときには先頭アドレス
(SA)が“5"にセットされていることから、その先頭ア
ドレス(SA)は5+1=6がセットされ、すなわちアド
レスが1つずらされ、例えばステップデータ20個を得る
ため、アドレス“6"からアドレス“25"までの範囲が指
定される。続いて、それらアドレス“6"からアドレス
“25"までののステップデータ“3",“3"“3",“3",…に
より内部メモリRAM10aが書き替えられる(ステップST
8)。続いて、上記タイマIがタイムアップすると(ス
テップST9)、上記先頭アドレスが新シンボル(F17)の
アドレスであるか否かが判断される(ステップST10)。
このとき、その先頭アドレスが“6"であることから、ス
テップST6に戻り、上記ステップST7からST9が繰り返さ
れ、かつ、その先頭アドレスが“9"になるまで繰り返さ
れる。すなわち、上記運転周波数の変更に際し、内部メ
モリRAM10aには最終的にシンボルF17のアドレス“9"か
ら“28"までのステップデータ“3",“3"“4",“4",…が
記憶されるが、その先頭アドレスは“5"から“9"に飛ぶ
のではなく、1アドレスずつのステップを踏み、かつ、
その内部メモリRAM10aはその1アドレスづつずらされて
一定個数単位でステップデータが書き替えられる。そし
て、先頭アドレス(SA)が新シンボルF17のアドレス
“9"に達すると、上記変更中フラグ(HF)が“0"にセッ
トされ(フラグが降ろされ)(ステップST11)、ステッ
プST2に戻されて上記ステップが繰り返されることにな
る。
ここで、上記ステップST8においては、内部メモリRAM10
aに一定個数のステップデータが記憶されるとともに、
この一定個数のステップデータにより基本波データが順
次読み出される。すなわち、第3図に示されるように、
それらステップデータが“3",“3"“3",…であれば、N
o.が(No.)+(ステップデータ)により“2",“5",
“8",…とされ、これらのアドレスの基本波データ“3",
“6",“9",…(電気角60度分の場合)が読み出される。
さらに、それら基本波データと電圧データとが順次乗算
されるが、圧縮機1の最大制御率が2の場合、0.01の精
度の制御率を得るため100倍、つまり電圧データ“200"
となることから、基本波データ×(電圧データ/200)の
演算が順次行われ、第8図に示す所定算出値が得られ
る。すると、その算出値に対応するタイムデータが得ら
れ、例えば前タイムデータがタイムデータIである場
合、同じ算出値に対応するタイムデータIIが第1のメモ
リ12dから読み出され、しかもそれらタイムデータは20
個のステップデータに対応して得られる。
aに一定個数のステップデータが記憶されるとともに、
この一定個数のステップデータにより基本波データが順
次読み出される。すなわち、第3図に示されるように、
それらステップデータが“3",“3"“3",…であれば、N
o.が(No.)+(ステップデータ)により“2",“5",
“8",…とされ、これらのアドレスの基本波データ“3",
“6",“9",…(電気角60度分の場合)が読み出される。
さらに、それら基本波データと電圧データとが順次乗算
されるが、圧縮機1の最大制御率が2の場合、0.01の精
度の制御率を得るため100倍、つまり電圧データ“200"
となることから、基本波データ×(電圧データ/200)の
演算が順次行われ、第8図に示す所定算出値が得られ
る。すると、その算出値に対応するタイムデータが得ら
れ、例えば前タイムデータがタイムデータIである場
合、同じ算出値に対応するタイムデータIIが第1のメモ
リ12dから読み出され、しかもそれらタイムデータは20
個のステップデータに対応して得られる。
一方、運転周波数が16Hzから15Hzに変更された場合、上
記ステップ6からST12に進み、先頭アドレス(SA)がSA
=SA−1により順次減算される。すなわち、上述した運
転周波数の上昇の場合と、逆に、先頭アドレス(SA)が
変えられ、この先頭アドレスから一定個数のステップデ
ータにより内部メモリRAM10aが書き替えられる(ステッ
プST8)。また、上述同様にこの内部メモリRAM10aに記
憶されているステップデータによりタイムデータが得ら
れる。
記ステップ6からST12に進み、先頭アドレス(SA)がSA
=SA−1により順次減算される。すなわち、上述した運
転周波数の上昇の場合と、逆に、先頭アドレス(SA)が
変えられ、この先頭アドレスから一定個数のステップデ
ータにより内部メモリRAM10aが書き替えられる(ステッ
プST8)。また、上述同様にこの内部メモリRAM10aに記
憶されているステップデータによりタイムデータが得ら
れる。
上記タイムデータI,IIが順次得られ、これらタイムデー
タが上述したようにリアルタイマにセットされるため、
リアルタイマI/Oポートからは圧縮機1を制御するPWM波
形が出力される。また、上記PWM波形をU相とすると、
上記同様にして内部メモリRAM10aに記憶されたステップ
データにて読み出した基本波データおよび電圧データに
より、V相およびW相に対応するタイムデータI,IIを得
ることができる。そして、それらタイムデータがそれぞ
れリアルタイマにセットされるため、リアルタイマI/O
ポートからはU相、V相およびW相のPWM波形が出力さ
れる。タイムデータのセットにより、リアルタイムI/O
ポートの反転制御が行われ、PWMタイマのタイマ時間が
経過すると、タイマのリセット、スタートが行われ、次
のタイムデータがセットされる。さらに、上記同様に内
部メモリRAM10aに記憶されている次のステップデータに
より次のタイムデータIあるいはIIを得るための処理が
行われ、また上記リアルタイマのセットがタイマ時間、
キャリア周波数の半周期毎に実行される。すると、第10
図に示されるように、リアルタイマI/Oポートはその半
周期のタイミングからタイムデータ後に反転制御され、
この反転制御により圧縮機1を17Hzで制御するPWM波形
が得られる。
タが上述したようにリアルタイマにセットされるため、
リアルタイマI/Oポートからは圧縮機1を制御するPWM波
形が出力される。また、上記PWM波形をU相とすると、
上記同様にして内部メモリRAM10aに記憶されたステップ
データにて読み出した基本波データおよび電圧データに
より、V相およびW相に対応するタイムデータI,IIを得
ることができる。そして、それらタイムデータがそれぞ
れリアルタイマにセットされるため、リアルタイマI/O
ポートからはU相、V相およびW相のPWM波形が出力さ
れる。タイムデータのセットにより、リアルタイムI/O
ポートの反転制御が行われ、PWMタイマのタイマ時間が
経過すると、タイマのリセット、スタートが行われ、次
のタイムデータがセットされる。さらに、上記同様に内
部メモリRAM10aに記憶されている次のステップデータに
より次のタイムデータIあるいはIIを得るための処理が
行われ、また上記リアルタイマのセットがタイマ時間、
キャリア周波数の半周期毎に実行される。すると、第10
図に示されるように、リアルタイマI/Oポートはその半
周期のタイミングからタイムデータ後に反転制御され、
この反転制御により圧縮機1を17Hzで制御するPWM波形
が得られる。
また、リアルタイマI/Oポートからは、U相、V相およ
びW相のPWM波形が出力されるとともに、それらの反転
x相、y相およびz相のPWM波形が出力され、これらPWM
波形のパルス列がベース駆動部5に入力される。する
と、そのベース駆動部5にてパワー・トランジスタ部2
の各トランジスタが駆動され、上記PWM波形に対応する
パルス状の電圧波形が圧縮機1に印加されるため、圧縮
機1にはU−V,V−W,W−U相間電圧波形が印加され、そ
の圧縮機1には近似的な正弦波電流が流れ、圧縮機1の
モータが駆動される。
びW相のPWM波形が出力されるとともに、それらの反転
x相、y相およびz相のPWM波形が出力され、これらPWM
波形のパルス列がベース駆動部5に入力される。する
と、そのベース駆動部5にてパワー・トランジスタ部2
の各トランジスタが駆動され、上記PWM波形に対応する
パルス状の電圧波形が圧縮機1に印加されるため、圧縮
機1にはU−V,V−W,W−U相間電圧波形が印加され、そ
の圧縮機1には近似的な正弦波電流が流れ、圧縮機1の
モータが駆動される。
このように、メモリ部12には、所定正弦波11による一つ
の基本波データと、一定周波数としたキャリア波2とそ
の基本波データによるタイムデータIあるいはIIと、運
転周波数に対応してそのタイムデータI,IIを組合せるた
め、上記基本波データの読み込むステップデータ(読み
出し間隔データ)とが設けられ、しかもそのステップデ
ータが各周波数毎に複数個あり、かつ、上記運転周波数
に対応して読み出されるステップデータが一定個数(例
えば20個)にされるとともに、それらステップデータが
段階的に変えられ、最終的にその変更周波数のステップ
データが内部メモリRAM10aに記憶される。そのため、運
転周波数可変時において、キャリア周波数が一定にな
り、しかも圧縮機1に印加する相間電圧波形が数μsの
パルスになり、また上記ステップデータの段階的な変化
により運転周波数の分解能が±0.2Hzから±0.25Hz(こ
の実施例の場合)と上がり、その周波数の変化がスムー
ズに行われることから、データのメモリ容量が大きくな
らず、圧縮機1の電流波形がより正弦波に近くなり(つ
まりその電流波形の歪が小さくなり)、その電流波形に
含まれる高調波成分が低減され、その圧縮機1の騒音が
抑えられる。
の基本波データと、一定周波数としたキャリア波2とそ
の基本波データによるタイムデータIあるいはIIと、運
転周波数に対応してそのタイムデータI,IIを組合せるた
め、上記基本波データの読み込むステップデータ(読み
出し間隔データ)とが設けられ、しかもそのステップデ
ータが各周波数毎に複数個あり、かつ、上記運転周波数
に対応して読み出されるステップデータが一定個数(例
えば20個)にされるとともに、それらステップデータが
段階的に変えられ、最終的にその変更周波数のステップ
データが内部メモリRAM10aに記憶される。そのため、運
転周波数可変時において、キャリア周波数が一定にな
り、しかも圧縮機1に印加する相間電圧波形が数μsの
パルスになり、また上記ステップデータの段階的な変化
により運転周波数の分解能が±0.2Hzから±0.25Hz(こ
の実施例の場合)と上がり、その周波数の変化がスムー
ズに行われることから、データのメモリ容量が大きくな
らず、圧縮機1の電流波形がより正弦波に近くなり(つ
まりその電流波形の歪が小さくなり)、その電流波形に
含まれる高調波成分が低減され、その圧縮機1の騒音が
抑えられる。
なお、上記実施例では、運転周波数を1Hzの単位で変更
しているが、上記周波数の分解能の向上により、運転周
波数を±0.2Hzから±0.25Hzの単位で変更することがで
き、その周波週をよりスムーズに変更することができ
る。
しているが、上記周波数の分解能の向上により、運転周
波数を±0.2Hzから±0.25Hzの単位で変更することがで
き、その周波週をよりスムーズに変更することができ
る。
[発明の効果] 以上説明したように、この発明のインバータ制御装置に
よれば、所定正弦波を等分割し、その等分割位置におけ
る基本波データと、一定周波数のキャリア波の山もしく
は谷から同キャリア波の各高さに対応する位置までのタ
イムデータと、負荷の運転周波数に応じて基本波データ
を読み込む際、各運転周波数毎にそのアドレスの読み込
み間隔を指定するステップデータと、上記運転周波数に
対応する電圧データとを備え、負荷の運転周波数の変更
にあたって、上記ステップデータを1アドレスずつずら
しながら常に一定個数読み出して内部メモリ(RAM)に
記憶させ、この記憶されたステップデータに基づいて基
本波データを読み出すとともに、同基本波データに電圧
データを乗算してその算出値からタイムデータを求め、
同タイムデータをリアルタイマに設定し、リアルタイマ
I/Oポートの出力波形をPWM波形としたことにより、PWM
波形を得るためのデータのメモリ容量が小さくてよく、
しかも運転周波数の可変に対してキャリア周波数を一定
のままにすることができ、また運転周波数の分解能向上
を図ることができ、その周波数の変更をスムーズに行な
うことができる。
よれば、所定正弦波を等分割し、その等分割位置におけ
る基本波データと、一定周波数のキャリア波の山もしく
は谷から同キャリア波の各高さに対応する位置までのタ
イムデータと、負荷の運転周波数に応じて基本波データ
を読み込む際、各運転周波数毎にそのアドレスの読み込
み間隔を指定するステップデータと、上記運転周波数に
対応する電圧データとを備え、負荷の運転周波数の変更
にあたって、上記ステップデータを1アドレスずつずら
しながら常に一定個数読み出して内部メモリ(RAM)に
記憶させ、この記憶されたステップデータに基づいて基
本波データを読み出すとともに、同基本波データに電圧
データを乗算してその算出値からタイムデータを求め、
同タイムデータをリアルタイマに設定し、リアルタイマ
I/Oポートの出力波形をPWM波形としたことにより、PWM
波形を得るためのデータのメモリ容量が小さくてよく、
しかも運転周波数の可変に対してキャリア周波数を一定
のままにすることができ、また運転周波数の分解能向上
を図ることができ、その周波数の変更をスムーズに行な
うことができる。
第1図はこの発明の一実施例を示すインバータ制御装置
の概略的ブロック図、第2図、第6図および第7図は上
記インバータ制御装置に用いられるデータの算出を説明
するための図、第3図、第4図、第5図および第8図は
上記インバータ制御装置に用いられるメモリの内容を説
明するための図、第9図および第10図は上記インバータ
制御装置を説明するためのフローチャート図およびタイ
ムチャート図、第11図は従来のインバータ制御装置の概
略的ブロック図、第12図は従来のインバータ制御装置の
インバータ制御装置に用いられるデータを得る方法を説
明するための図、第13図は従来のインバータ制御装置の
インバータ制御装置に用いられるメモリの内容を説明す
るための図である。 図中、1は圧縮機(負荷)、2はパワー・トランジスタ
部(複数のスイッチング素子)、5はベース駆動部、10
は制御部(CPU;マイクロコンピュータ)、10aは内部メ
モリRAM(一時記憶手段)、11は正弦波、12はメモリ
部、12aは第1のメモリ(基本波データ用)、12bは第2
のメモリ(ステップデータ用)、12cは第3のメモリ
(電圧データ用)、12dは第4のメモリ(タイムデータ
用)、13,13a,13bはキャリア波形である。
の概略的ブロック図、第2図、第6図および第7図は上
記インバータ制御装置に用いられるデータの算出を説明
するための図、第3図、第4図、第5図および第8図は
上記インバータ制御装置に用いられるメモリの内容を説
明するための図、第9図および第10図は上記インバータ
制御装置を説明するためのフローチャート図およびタイ
ムチャート図、第11図は従来のインバータ制御装置の概
略的ブロック図、第12図は従来のインバータ制御装置の
インバータ制御装置に用いられるデータを得る方法を説
明するための図、第13図は従来のインバータ制御装置の
インバータ制御装置に用いられるメモリの内容を説明す
るための図である。 図中、1は圧縮機(負荷)、2はパワー・トランジスタ
部(複数のスイッチング素子)、5はベース駆動部、10
は制御部(CPU;マイクロコンピュータ)、10aは内部メ
モリRAM(一時記憶手段)、11は正弦波、12はメモリ
部、12aは第1のメモリ(基本波データ用)、12bは第2
のメモリ(ステップデータ用)、12cは第3のメモリ
(電圧データ用)、12dは第4のメモリ(タイムデータ
用)、13,13a,13bはキャリア波形である。
Claims (1)
- 【請求項1】負荷をインバータ制御するに際し、前記負
荷の目標周波数に対応する波形データをメモリより読み
出すとともに、該波形データに基づいてPWM波形を得、
該PWM波形によりスイッチング・トランジスタをON/OFF
駆動し、前記負荷に印加する電圧波形を出力するインバ
ータ制御装置において、 所定正弦波の電気角60度分または120度分もしくは180度
分を等分割し、該等分割位置における正弦波の高さの値
を基本波データとして記憶する第1のメモリと、 前記負荷の運転周波数に対応して前記基本波データを前
記第1のメモリから読み出す際のデータの読み出し間隔
を指定する複数のステップデータをそれ自身のアドレス
の増減にしたがってその値が増減する順に記憶する第2
のメモリと、 前記基本波データに乗算して前記出力波形の電圧を調整
するための電圧データを記憶する第3のメモリと、 一定周波数のキャリア波の山もしくは谷から同キャリア
波の各高さに対応する位置までの時間間隔をタイムデー
タとして記憶する第4のメモリと、 前記負荷の運転周波数が設定されたとき、その運転周波
数に対応する前記第2のメモリの所定アドレスから常に
一定のアドレス範囲にわたってその間の一定個数の前記
各ステップデータを一時的に記憶する一時記憶手段と、 前記運転周波数が変更されたとき、現在の運転周波数か
らその変更された運転周波数に到達するまでの間、前記
第2のメモリのアドレスを1アドレスずつずらしながら
常に一定のアドレス範囲にわたってその間の一定個数の
前記各ステップデータを読み出して前記一時記憶手段に
記憶させ、その各ステップデータに基づいて前記基本波
データを読み出すとともに、該基本波データと前記第3
のメモリの前記電圧データとを乗算し、その算出値に対
応する前記タイムデータを前記第4のメモリから読み出
して前記キャリア波の半周期毎に内部のリアルタイマに
設定する制御を繰り返して行なう制御手段とを備え、 該内部リアルタイマの設定値に応じてリアルタイマI/O
ポートの出力を反転制御して前記PWM波形を得るように
したことを特徴とするインバータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1248624A JPH0787699B2 (ja) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | インバータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1248624A JPH0787699B2 (ja) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | インバータ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03112367A JPH03112367A (ja) | 1991-05-13 |
| JPH0787699B2 true JPH0787699B2 (ja) | 1995-09-20 |
Family
ID=17180883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1248624A Expired - Fee Related JPH0787699B2 (ja) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | インバータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0787699B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5519070B1 (ja) * | 2013-12-24 | 2014-06-11 | ディエスピーテクノロジ株式会社 | ゲート信号発生器を制御するコントローラおよび方法 |
-
1989
- 1989-09-25 JP JP1248624A patent/JPH0787699B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03112367A (ja) | 1991-05-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |