JPH09131093A - Ｐｗｍ方式電圧形インバータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オンディレイ時間による出力電流歪を解消し
たＰＷＭ方式電圧形インバータを提供する事を目的とす
る。 【解決手段】 誘導電動機１の電流を検出する出力部電
流検出器３と、電力変換器１に流入または流出する電流
を検出する直流部電流検出器ａ１０と、ゼロクロスを判
定するゼロクロス検出部ａ５と、出力部電流検出器３の
出力と直流部電流検出器ａ１０の出力から、指令周波数
の高調波のレベルを検出する周波数分析部ａ６と、２種
類の出力から出力の変化の方向を確定し、その確定した
出力を最小にするオンディレイ補償量を設定するオンデ
ィレイ補償量演算部ａ７と、ゼロクロス検出部ａ５の出
力とオンディレイ補償量演算部ａ７の出力によりＰＷＭ
波形を演算する波形演算部ａ８で構成されたＰＷＭ波形
演算器ａ４により構成することで、オンディレイ時間に
よる出力電流歪を解消することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＷＭ方式電圧形
インバータに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電源の周波数を可変にするインバ
ータ装置を用いて圧縮機の回転数を増減し、能力制御を
行う空気調和装置が利用されてきている。このインバー
タ装置としては、制御および構成の簡単さから、ＰＷＭ
方式電圧形インバータが選ばれている。

【０００３】図１０に示すＰＷＭ方式電圧形インバータ
において、上アームと下アームのトランジスタが同時に
点弧して上下のアーム間に短絡電流が流れるのを防止す
るため、図１１に示すように例えば下アームのトランジ
スタをオンさせるときは、上アームのトランジスタの駆
動信号（ベース信号）をオフとしてから一定時間の経過
後に行っている。上アームのトランジスタをオンさせる
時も同様である。

【０００４】この時間はオンディレイ時間と呼ばれ、イ
ンバータの保護上必要な時間である。しかしながら逆に
制御上からは、この期間中はインバータの出力電圧が電
動機の電流方向で決まる不安定な状態にあり、図１１に
斜線で示した誤差電圧Ｖｄを生じる。この誤差電圧Ｖｄ
は電動機電流が正の時は負の値となり、電動機電流が負
の時は正の値となる。図１１では電動機電流が正の時を
示しており、電動機電流の歪を引き起こす原因となって
いる。

【０００５】そこで、例えば特開昭６２−７７８９５号
公報に示されるＰＷＭ方式電圧形インバータの制御装置
は、図１２を用いて説明すると、インバータ出力電流を
検出する電流検出器６０を設け、検出した出力電流とＰ
ＷＭ回路４０内基準電圧とから、力率検出器８０により
力率角φを求る。

【０００６】第１の電圧補正回路７０を用いて出力電流
による誘導電動機２０の一次インピーダンス降下分を補
正するための電圧補正値ΔＶ１を計算し、また第２の電
圧補正回路９０を用いて前記力率角φより前記オンディ
レイ時間の影響による電圧降下分補正値ΔＶ２を求め
る。

【０００７】両補正値ΔＶ１，ΔＶ２をＶ／Ｆパターン
設定機３０から出力される電圧指令に加算してＶ０指令
値とし、このＶ０指令をＰＷＭ回路４０に入力させるこ
とにより、常に負荷の状態に応じてインバータ出力電圧
を調整して電動機の空隙磁束を適正に保ち、トルク特性
を損なうことなく適正な状態で電動機駆動ができるもの
としている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１３
に示すように単に変調電圧の振幅を力率角φに応じて補
正しているのみであり、上述したインバータ出力電圧中
の誤差電圧Ｖｄによって生じる歪電圧に対しては何の補
償も行われていないため、歪電圧が残り電動機電流も歪
むという欠点がある。

【０００９】本発明は上記課題に鑑み、オンディレイ時
間による出力電流歪を解消したＰＷＭ方式電圧形インバ
ータを提供する事を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のＰＷＭ方式電圧形インバータは、電力変換器
により回転数制御される誘導電動機と誘導電動機の一次
電流を検出する出力部電流検出器と、電力変換器に流入
あるいは流出する電流を検出する直流部電流検出器ａ
と、ＰＷＭ波形を演算し電力変換器に出力するＰＷＭ波
形演算器ａにより構成されており、ＰＷＭ波形演算器ａ
は、出力部電流検出器の出力信号からゼロクロスを判定
するゼロクロス検出部ａと、出力部電流検出器の出力信
号と直流部電流検出器ａの出力信号から、指令周波数の
２倍あるいは奇数倍のいずれか１つの周波数成分のレベ
ルをそれぞれ検出する周波数分析部ａと、周波数分析部
ａの２種類の出力信号から出力信号の変化の方向を確定
し、その確定した出力信号を最小にするオンディレイ補
償量を設定するオンディレイ補償量演算部ａと、ゼロク
ロス検出部ａの出力信号とオンディレイ補償量演算部ａ
の出力信号によりオンディレイ補償を考慮したＰＷＭ波
形を演算し、その出力を電力変換器に出力する波形演算
部ａにより構成されている。この本発明によれば、オン
ディレイ時間による出力電流歪を解消したＰＷＭ方式電
圧形インバータが得られる。

【００１１】また、電力変換器により回転数制御される
誘導電動機と誘導電動機の一次電流を検出する出力部電
流検出器と、電力変換器に流入あるいは流出する電流を
抵抗を挿入することにより抵抗の両端に発生する電圧で
直接検出する直流部電流検出器ｂと、ＰＷＭ波形を演算
し電力変換器に出力するＰＷＭ波形演算器ａにより構成
されており、ＰＷＭ波形演算器ａは、出力部電流検出器
の出力信号からゼロクロスを判定するゼロクロス検出部
ａと、出力部電流検出器の出力信号と直流部電流検出器
ａの出力信号から指令周波数の２倍あるいは奇数倍のい
ずれか一つの周波数成分の周波数のレベルをそれぞれ検
出する周波数分析部ａと、周波数分析部ａの２種類の出
力信号から、出力信号の変化の方向を確定し、その確定
した出力信号を最小にするオンディレイ補償量を設定す
るオンディレイ補償量演算部ａと、ゼロクロス検出部ａ
の出力信号とオンディレイ補償量演算部ａの出力信号に
よりオンディレイ補償を考慮したＰＷＭ波形を演算し、
その出力を電力変換器に出力する波形演算部ａにより構
成されている。この本発明によれば、オンディレイ時間
による出力電流歪を解消したＰＷＭ方式電圧形インバー
タが得られる。

【００１２】また、電力変換器により回転数制御される
誘導電動機と誘導電動機の一次電流を検出する出力部電
流検出器と、ＰＷＭ波形を演算し電力変換器に出力する
ＰＷＭ波形演算器ｂにより構成されており、ＰＷＭ波形
演算器ｂは出力部電流検出器の出力信号からゼロクロス
を判定するゼロクロス検出部ｂと、出力部電流検出器の
出力信号から指令周波数の２倍あるいは奇数倍のいずれ
か一つの周波数成分の周波数のレベルを検出する周波数
分析部ｂと、周波数分析部ｂの出力信号から、その出力
信号を最小にするオンディレイ補償量を設定するオンデ
ィレイ補償量演算部ｂと、ゼロクロス検出部ｂの出力信
号とオンディレイ補償量演算部ｂの出力信号によりオン
ディレイ補償を考慮したＰＷＭ波形を演算し、その出力
を電力変換器に出力する波形演算部ｂにより構成されて
いる。この本発明によれば、オンディレイ時間による出
力電流歪を解消したＰＷＭ方式電圧形インバータが得ら
れる

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、電力変換器により回転数制御される誘導電動機と前
記誘導電動機の一次電流を検出する出力部電流検出器
と、前記電力変換器に流入あるいは流出する電流を検出
する直流部電流検出器ａと、ＰＷＭ波形を演算し前記電
力変換器に出力するＰＷＭ波形演算器ａにより構成され
ており、前記ＰＷＭ波形演算器ａは、前記出力部電流検
出器の出力信号からゼロクロスを判定するゼロクロス検
出部ａと、前記出力部電流検出器の出力信号と前記直流
部電流検出器ａの出力信号から、指令周波数の２倍ある
いは奇数倍のいずれか１つの周波数成分のレベルをそれ
ぞれ検出する周波数分析部ａと、前記周波数分析部ａの
２種類の出力信号から出力信号の変化の方向を確定し、
その確定した出力信号を最小にするオンディレイ補償量
を設定するオンディレイ補償量演算部ａと、前記ゼロク
ロス検出部ａの出力信号と前記オンディレイ補償量演算
部ａの出力信号によりオンディレイ補償を考慮したＰＷ
Ｍ波形を演算し、その出力を前記電力変換器に出力する
波形演算部ａにより構成されたＰＷＭ方式電圧形インバ
ータとしたものであり、誘導電動機に流れる電流成分を
出力電流検出器で測定、これを周波数分析し運転指令周
波数の２倍あるいは奇数倍のいずれか一つの周波数成分
の周波数のレベルを検出、また、電力変換器に流入ある
いは流出する電流を直流部電流検出器ａで検出したもの
を同様の処理を行い周波数成分のレベルを検出、この２
種類のレベルの変化の方向が一致しているか、あるいは
異なるかにより信頼できる変化の方向を選択、その出力
レベルが最小になるようにオンディレイ補償量を変化さ
せて、その結果得られたオンディレイ補償量を考慮した
ＰＷＭ波形により誘導電動機を駆動する事で、ノイズな
どの外乱に影響されず、電流歪の少なく安定で滑らかで
効率の良い出力電流を発生させるという作用を有する。

【００１４】請求項２に記載の発明は、電力変換器によ
り回転数制御される誘導電動機と前記誘導電動機の一次
電流を検出する出力部電流検出器と、前記電力変換器に
流入あるいは流出する電流を抵抗を挿入することにより
抵抗の両端に発生する電圧で直接検出する直流部電流検
出器ｂと、ＰＷＭ波形を演算し前記電力変換器に出力す
るＰＷＭ波形演算器ａにより構成されており、前記ＰＷ
Ｍ波形演算器ａは、前記出力部電流検出器の出力信号か
らゼロクロスを判定するゼロクロス検出部ａと、前記出
力部電流検出器の出力信号と前記直流部電流検出器ｂの
出力信号から指令周波数の２倍あるいは奇数倍のいずれ
か一つの周波数成分の周波数のレベルをそれぞれ検出す
る周波数分析部ａと、前記周波数分析部ａの２種類の出
力信号から、出力信号の変化の方向を確定し、その確定
した出力信号を最小にするオンディレイ補償量を設定す
るオンディレイ補償量演算部ａと、前記ゼロクロス検出
部ａの出力信号と前記オンディレイ補償量演算部ａの出
力信号によりオンディレイ補償を考慮したＰＷＭ波形を
演算し、その出力を前記電力変換器に出力する波形演算
部ａにより構成されたＰＷＭ方式電圧形インバータとし
たものであり、誘導電動機に流れる電流成分を出力電流
検出器で測定、これを周波数分析し運転指令周波数の２
倍あるいは奇数倍のいずれか一つの周波数成分の周波数
のレベルを検出、また、電力変換器に流入あるいは流出
する電流を抵抗を挿入する事により抵抗の両端に発生す
る電圧で直接検出する直流部電流検出器ｂで検出したも
のを同様の処理を行い周波数成分のレベルを検出、この
２種類のレベルの変化の方向が一致しているか、あるい
は異なるかにより信頼できる変化の方向を選択、その出
力レベルが最小になるようにオンディレイ補償量を変化
させて、その結果得られたオンディレイ補償量を考慮し
たＰＷＭ波形により誘導電動機を駆動する事で、ノイズ
などの外乱に影響を受けず、電流歪の少なく安定で滑ら
かで効率の良い出力電流を発生させるという作用を有す
る。

【００１５】請求項３に記載の発明は、電力変換器によ
り回転数制御される誘導電動機と前記誘導電動機の一次
電流を検出する出力部電流検出器と、ＰＷＭ波形を演算
し前記電力変換器に出力するＰＷＭ波形演算器ｂにより
構成されており、前記ＰＷＭ波形演算器ｂは前記出力部
電流検出器の出力信号からゼロクロスを判定するゼロク
ロス検出部ｂと、前記出力部電流検出器の出力信号から
指令周波数の２倍あるいは奇数倍のいずれか一つの周波
数成分の周波数のレベルを検出する周波数分析部ｂと、
前記周波数分析部ｂの出力信号から、その出力信号を最
小にするオンディレイ補償量を設定するオンディレイ補
償量演算部ｂと、前記ゼロクロス検出部ｂの出力信号と
前記オンディレイ補償量演算部ｂの出力信号によりオン
ディレイ補償を考慮したＰＷＭ波形を演算し、その出力
を前記電力変換器に出力する波形演算部ｂにより構成さ
れたＰＷＭ方式電圧形インバータとしたものであり、誘
導電動機に流れる電流成分を出力電流検出器で測定、こ
れを周波数分析し運転指令周波数の２倍あるいは奇数倍
のいずれか一つの周波数成分の周波数のレベルを検出、
この出力レベルが最小になるようにオンディレイ補償量
を変化させて、その結果得られたオンディレイ補償量を
考慮したＰＷＭ波形により誘導電動機を駆動する事で、
電流歪の少なく安定で滑らかで効率の良い出力電流を発
生させるという作用を有する。以下本発明の実施の形態
について図１から図９を用いて説明する。

【００１６】（実施の形態１）図１は本発明の第１の実
施例におけるＰＷＭ方式電圧形インバータの概略構成
図、図２は同実施例におけるＰＷＭ波形演算器ａの機能
ブロック図、図３は適正なオンディレイ補償値を決定す
るためのオンディレイ補償量演算部ａの動作を示すフロ
ーチャートである。

【００１７】図１において、出力部電流検出器３はＰＷ
Ｍ波形演算器ａ４に接続されている。ＰＷＭ波形演算器
ａ４は電力変換器２に接続されている。

【００１８】図２においてゼロクロス検出部ａ５には、
入力としては図１の出力部電流検出器３が接続されてお
り、出力部電流検出器としては、例えばホール素子を用
いた電流センサーあるいはカレントトランス等が利用で
きる。また、出力としては波形演算部ａ８が接続されて
いる。ゼロクロス検出部ａ５では、出力電流が入力され
ることにより、出力電流のゼロクロスを検出し、ゼロク
ロスがあった場合には、ゼロクロス信号を波形演算部ａ
８に出力する。

【００１９】周波数分析部ａ６には入力として、図１の
出力部電流検出器３と直流部電流検出器ａ１０が接続さ
れており、出力としてはオンディレイ補償量演算部ａ７
が接続されている。周波数分析部ａ６では、出力部電流
検出器３により得られた電流波形と直流部電流検出器ａ
１０により得られた電流波形を、周波数分析手法、例え
ばソフトウェアで構成されたデジタルフィルタを用いて
運転指令周波数の２倍あるいは奇数倍の内いずれか一つ
の周波数成分をそれぞれ検出し、そのレベルをそれぞれ
出力する。

【００２０】周波数分析部ａ６にはオンディレイ補償量
演算部ａ７が接続されている。オンディレイ補償演算部
ａ７では、周波数分析部ａ６のそれぞれの入力のレベル
の変化の方向が前回のタイミングでの値に対し一致して
いるか、あるいは異なるかにより信頼できる変化の方向
を選択、その出力レベルが最小になるようにオンディレ
イ補償量を変化させて、波形演算部ａ８に出力する。波
形演算部ａ８では、一般的なオンディレイ補正を考慮し
たＰＷＭ波形演算が行われる。

【００２１】オンディレイ補償演算部ａ７の動作を図３
のフローチャートを用いて説明する。

【００２２】検出された周波数成分の変化方向の信頼性
を上げるため、ステップ１からステップ９までは、２種
類の入力の変化方向を比較している。その後ステップ１
０からステップ１４までで、変化方向に基づきオンディ
レイ補償量を変化させている。この変化させたオンディ
レイ補償量に基づき波形演算部ａ７で演算を行う。

【００２３】ステップ１では、周波数分析部ａ６から出
力された出力部電流検出器３による周波数成分のレベル
を「今回出力」に格納する。ステップ２では、周波数分
析部ａ６から出力された直流部電流検出器ａ１０による
周波数成分のレベルを「今回直流」に格納する。ステッ
プ３では、「前回出力」と「今回出力」を比較し「前回
出力」が大の場合はステップ５に進み、ステップ５では
「出力方向」に０を格納する。

【００２４】一方「前回出力」が「今回出力」以下の場
合にはステップ４に進み、ステップ４で「出力方向」に
１を格納する。

【００２５】ステップ６では、「前回直流」と「今回直
流」を比較し「前回直流」が大の場合はステップ８に進
み、ステップ８では「直流方向」に０を格納する。一方
「前回直流」が「今回直流」以下の場合にはステップ７
に進み、ステップ７で「直流方向」に１を格納する。

【００２６】ステップ９では「出力方向」と「直流方
向」を比較し、等しい場合にはステップ１０に進む。ス
テップ１０では「出力方向」と０を比較し、０である場
合にはステップ１１に進む。ステップ１１では現在のオ
ンディレイ補償量からΔＳＴＥＰだけ加算し、新しいオ
ンディレイ補償量を設定し、ステップ１２に進む。ステ
ップ１２では「前回出力」に「今回出力」を、また「前
回直流」に「今回直流」を格納し、始めに戻る。

【００２７】一方、ステップ９で「出力方向」と「直流
方向」が一致しなかった場合には、外乱の影響でノイズ
レベルが下がることは無いため、レベルが下がった方を
優先し、ステップ１１に進む。この後の処理は前述した
とおりである。

【００２８】以上の処理を行い、出力電流を歪の少ない
電流波形となるようにオンディレイ補償値の最適化を行
う。

【００２９】以上のように本実施例では、誘導電動機１
に流れる電流波形を出力電流検出器３で、また電力変換
器２に流入あるいは流出する電流波形を直流部電流検出
器ａ１０でそれぞれ測定し、これらを周波数分析部ａ６
で運転指令周波数の２倍あるいは奇数倍の内のいずれか
一つの周波数成分を検出し、オンディレイ補償量演算部
ａ７でノイズなど外乱の影響を排除するため両周波数成
分の検出レベルの変化方向を確定した後で、この成分が
最小になるようにオンディレイ補償量を変化させて、そ
の結果得られたオンディレイ補償量により、波形演算部
ａ８でオンディレイ補償量を考慮したＰＷＭ波形により
誘導電動機を駆動する事により、ノイズなどの外乱に影
響を受けない、電流歪の少なく安定で滑らかで効率の良
いＰＷＭ方式電圧形インバータが実現できる。

【００３０】（実施の形態２）図４は本発明の第２の実
施例におけるＰＷＭ方式電圧形インバータの概略構成
図、図５は同実施例におけるＰＷＭ波形演算器ｂの機能
ブロック図、図６は適正なオンディレイ補償値を決定す
るためのオンディレイ補償量演算部ｂの動作を示すフロ
ーチャートである。

【００３１】図４において、出力部電流検出器３はＰＷ
Ｍ波形演算器ａ４に接続されている。

【００３２】ＰＷＭ波形演算器ａ４は電力変換器２に接
続されている。図５においてゼロクロス検出部ａ１０に
は、入力としては図４の出力部電流検出器３が接続され
いる。出力部電流検出器としては、例えば固定抵抗器等
が使用できる。また、出力としては波形演算部ａ８が接
続されている。ゼロクロス検出部ａ６では、出力電流が
入力されることにより、出力電流のゼロクロスを検出
し、ゼロクロスがあった場合には、ゼロクロス信号を波
形演算部ａ８に出力する。

【００３３】周波数分析部ａ６には入力としては、図４
の出力部電流検出器３と負側の電源ラインの主コンデン
サ１５と電力変換器２の間に抵抗９を挿入した直流部電
流検出器ｂ１４が接続されており、出力としてはオンデ
ィレイ補償量演算部ａ７が接続されている。周波数分析
部ａ６では、出力部電流検出器３により得られた電流波
形と直流部電流検出器ｂ１４により得られた電流波形
を、周波数分析手法例えばデジタルフィルタなどを用い
て運転指令周波数の２倍あるいは奇数倍の内いずれか一
つの周波数成分をそれぞれ検出し、そのレベルをそれぞ
れ出力する。

【００３４】周波数分析部ａ６にはオンディレイ補償量
演算部ａ７が接続されている。オンディレイ補償演算部
ａ７では、周波数分析部ａ６のそれぞれの入力のレベル
の変化の方向が一致しているか、あるいは異なるかによ
り信頼できる変化の方向を選択、その出力レベルが最小
になるようにオンディレイ補償量を変化させて、波形演
算部ａ８に出力する。波形演算部ａ８では、一般的なオ
ンディレイ補正を考慮したＰＷＭ波形演算が行われる。

【００３５】オンディレイ補償演算部ａ８の動作は第１
の実施例で説明したものと同じであるので省略する。

【００３６】以上のように本実施例では、誘導電動機１
に流れる電流波形を出力電流検出器３で、また電力変換
器２に流入あるいは流出する電流波形を直流部電流検出
器ｂ１４でそれぞれ測定し、これらを周波数分析部ａ６
で運転指令周波数の２倍あるいは奇数倍の内のいずれか
一つの周波数成分を検出し、オンディレイ補償量演算部
ａ７でノイズなど外乱のの影響を排除するため両周波数
成分の検出レベルの変化方向を確定した後で、この成分
が最小になるようにオンディレイ補償量を変化させて、
その結果得られたオンディレイ補償量により、波形演算
部ａ８でオンディレイ補償量を考慮したＰＷＭ波形によ
り誘導電動機を駆動する。

【００３７】但し実施の形態１に比較して、抵抗９を挿
入する分損失が発生する。また、抵抗値とのかねあいと
なるが、抵抗による損失を考えた場合、ある程度大きな
電流が流れる場合にしか適用出来ないという制限がつく
が、ノイズなどの外乱に強く、直流部の電流を検出する
電流センサーは比較的高価であるために特別な電流検出
器を必要としない本実施形態は安価となり、電流歪が少
なく滑らかで効率の良いＰＷＭ方式電圧形インバータが
実現できる。

【００３８】（実施の形態３）図７は本発明の第３の実
施例におけるＰＷＭ方式電圧形インバータの概略構成
図、図８は同実施例におけるＰＷＭ波形演算器ｂの機能
ブロック図、図９は適正なオンディレイ補償値を決定す
るためのオンディレイ補償量演算部ｂの動作を示すフロ
ーチャートである。

【００３９】図７において、出力部電流検出器３はＰＷ
Ｍ波形演算器ｂ１６に接続されている。ＰＷＭ波形演算
器ｂ１６は電力変換器２に接続されている。

【００４０】図８においてゼロクロス検出部ｂ１７に
は、入力としては図７の出力部電流検出器３が接続され
ており、出力としては波形演算部ｂ２０が接続されてい
る。ゼロクロス検出部ｂ１７では、出力電流が入力され
ることにより、出力電流のゼロクロスを検出し、ゼロク
ロスがあった場合には、ゼロクロス信号を波形演算部ｂ
２０に出力する。

【００４１】周波数分析部ｂ１８には入力としては、図
７の出力部電流検出器３が接続されており、出力として
はオンディレイ補償量演算部ｂ１９が接続されている。
周波数分析部ｂ１８では、出力部電流検出器３により得
られた電流波形を、周波数分析手法例えばデジタルフィ
ルタなどを用いて運転指令周波数の２倍あるいは奇数倍
の内いずれか一つの周波数成分をそれぞれ検出し、その
レベルをそれぞれ出力する。

【００４２】周波数分析部ｂ１８にはオンディレイ補償
量演算部ｂ１９が接続されている。オンディレイ補償演
算部ｂ１９では、周波数分析部ｂ１８の出力のレベルが
最小になるようにオンディレイ補償量を変化させて、波
形演算部ｂ２０に出力する。波形演算部ｂ２０では、一
般的なオンディレイ補正を考慮したＰＷＭ波形演算が行
われる。

【００４３】オンディレイ補償演算部ｂ２０の動作を図
９のフローチャートを用いて説明する。

【００４４】ステップ１５では、周波数分析部ｂ１８の
出力レベルを「今回出力」に格納し、ステップ１６に進
む。ステップ１６では、前回のタイミングでの周波数分
析部ｂ１８の出力レベルである「前回出力」と「今回出
力」を比較し「前回出力」が大の場合はステップ１７に
進む。ステップ１７では現在のオンディレイ補償量にΔ
ＳＴＥＰを加算し、新しいオンディレイ補償量とし、ス
テップ１８に進む。ステップ１８では、「今回出力」を
「前回出力」に格納し、始めに戻る。

【００４５】一方、ステップ１６で「今回出力」が「前
回出力」以上であった場合には、ステップ１９に進む。
ステップ１９では現在のオンディレイ補償量にΔＳＴＥ
Ｐを減算し、新しいオンディレイ補償量とし、ステップ
２０に進む。ステップ２０では、「今回出力」を「前回
出力」に格納し、始めに戻る。

【００４６】以上の処理を行い、出力電流を歪の少ない
電流波形となるようにオンディレイ補償値の最適化を行
う。

【００４７】以上のように本実施例では、誘導電動機１
に流れる電流波形を出力電流検出器３で測定し、これを
周波数分析部ｂ１８で運転指令周波数の２倍あるいは奇
数倍の内のいずれか一つの周波数成分を検出し、オンデ
ィレイ補償量演算部ｂ１９でこの出力レベルが最小にな
るようにオンディレイ補償量を変化させて、その結果得
られたオンディレイ補償量により、波形演算部ｂ２０で
オンディレイ補償量を考慮したＰＷＭ波形により誘導電
動機を駆動する。

【００４８】但し、本実施の形態では、周波数成分の検
出を出力部電流検出器３のみで行っているため実施の形
態１および実施の形態２に比較し、ノイズなどの外乱に
対して影響を受ける可能性が大きいが、特別に直流部に
検出器を持たなくて良いためコストが抑えられ、電流歪
が少なく滑らかで効率の良いＰＷＭ方式電圧形インバー
タが実現できる。

【００４９】

【発明の効果】以上のように本実施例では、誘導電動機
に流れる電流波形を出力電流検出器で、また電力変換器
に流入あるいは流出する電流波形を直流部電流検出器ａ
でそれぞれ測定し、これらを周波数分析部ａで運転指令
周波数の２倍あるいは奇数倍の内のいずれか一つの周波
数成分を検出し、オンディレイ補償量演算部ａでノイズ
など外乱のの影響を排除するため両周波数成分の検出レ
ベルの変化方向を確定した後で、この成分が最小になる
ようにオンディレイ補償量を変化させて、その結果得ら
れたオンディレイ補償量により、波形演算部ａでオンデ
ィレイ補償量を考慮したＰＷＭ波形により誘導電動機を
駆動する構成をとることにより、ノイズなどの外乱に影
響を受けない、電流歪の少なく安定で滑らかで効率の良
いＰＷＭ方式電圧形インバータが実現できるという有利
な効果が得られる。

【００５０】また、誘導電動機に流れる電流波形を出力
電流検出器で、また電力変換器に流入あるいは流出する
電流波形を抵抗を用いた直流部電流検出器ｂでそれぞれ
測定し、これらを周波数分析部ａで運転指令周波数の２
倍あるいは奇数倍の内のいずれか一つの周波数成分を検
出し、オンディレイ補償量演算部ａでノイズなど外乱の
影響を排除するため両周波数成分の検出レベルの変化方
向を確定した後で、この成分が最小になるようにオンデ
ィレイ補償量を変化させて、その結果得られたオンディ
レイ補償量により、波形演算部ａでオンディレイ補償量
を考慮したＰＷＭ波形により誘導電動機を駆動する構成
をとることにより、第１の実施例に比較し抵抗を挿入す
る分損失が発生し、また抵抗値とのかねあいとなるが、
抵抗による損失を考えた場合、ある程度大きな電流が流
れる場合にしか適用出来ないという制限がつくが、ノイ
ズなどの外乱に強く、十分な電流が流れる用途に対して
は直流部に特別な電流検出器を必要としない分安価で、
電流歪が少なく滑らかで効率の良いＰＷＭ方式電圧形イ
ンバータが実現できるという有利な効果が得られる。

【００５１】また、誘導電動機に流れる電流波形を出力
電流検出器で測定し、これを周波数分析部ｂで運転指令
周波数の２倍あるいは奇数倍の内のいずれか一つの周波
数成分を検出し、オンディレイ補償量演算部ｂでこの出
力レベルが最小になるようにオンディレイ補償量を変化
させて、その結果得られたオンディレイ補償量により、
波形演算部ｂでオンディレイ補償量を考慮したＰＷＭ波
形により誘導電動機を駆動する構成を取ることにより、
周波数成分の検出を出力部電流検出器のみで行っている
ため第１の実施例および第２の実施例に比較し、ノイズ
などの外乱に対して影響を受ける可能性が大きいが、特
別に直流部に検出器を持たなくて良いためコストが抑え
られる分安価となり、電流歪が少なく滑らかで効率の良
いＰＷＭ方式電圧形インバータが実現できるという有利
な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例におけるＰＷＭ方式電圧形インバ
ータの概略構成図

【図２】第１の実施例におけるＰＷＭ波形演算器ａの機
能ブロック図

【図３】第１の実施例におけるオンディレイ補償量演算
部ａの動作を示すフローチャート

【図４】第２の実施例におけるＰＷＭ方式電圧形インバ
ータの概略構成図

【図５】第２の実施例におけるＰＷＭ波形演算器ｂの機
能ブロック図

【図６】第２の実施例におけるオンディレイ補償量演算
部ｂの動作を示すフローチャート

【図７】第３の実施例におけるＰＷＭ方式電圧形インバ
ータの概略構成図

【図８】第３の実施例におけるＰＷＭ波形演算器ｃの機
能ブロック図

【図９】第３の実施例におけるオンディレイ補償量演算
部ｃの動作を示すフローチャート

【図１０】インバータのスイッチング部の構成図

【図１１】オンディレイ時間によるインバータ出力電圧
の歪を示す図

【図１２】従来例におけるインバータの構成図

【図１３】従来例のインバータによる変調電圧に対する
補償の状況を示す図

【符号の説明】

１ 誘導電動機 ２ 電力変換器 ３ 出力部電流検出器 ４ ＰＷＭ波形演算器ａ ５ ゼロクロス検出部ａ ６ 周波数分析部ａ ７ オンディレイ補償量演算部ａ ８ 波形演算部ａ １０ 直流部電流検出器ａ １４ 直流電流検出器ｂ １６ ＰＷＭ波形演算器ｂ １７ ゼロクロス検出部ｂ １８ 周波数分析部ｂ １９ オンディレイ補償量演算部ｂ ２０ 波形演算部ｂ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡壁 周作 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号 松下冷機株式会社内 (72)発明者 土山 吉朗 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 松井 敬三 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 伊藤 義照 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 吉岡 包晴 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力変換器により回転数制御される誘導
   電動機と前記誘導電動機の一次電流を検出する出力部電
   流検出器と、前記電力変換器に流入あるいは流出する電
   流を検出する直流部電流検出器ａと、ＰＷＭ波形を演算
   し前記電力変換器に出力するＰＷＭ波形演算器ａにより
   構成されており、前記ＰＷＭ波形演算器ａは、前記出力
   部電流検出器の出力信号からゼロクロスを判定するゼロ
   クロス検出部ａと、前記出力部電流検出器の出力信号と
   前記直流部電流検出器ａの出力信号から、指令周波数の
   ２倍あるいは奇数倍のいずれか１つの周波数成分のレベ
   ルをそれぞれ検出する周波数分析部ａと、前記周波数分
   析部ａの２種類の出力信号から出力信号の変化の方向を
   確定し、その確定した出力信号を最小にするオンディレ
   イ補償量を設定するオンディレイ補償量演算部ａと、前
   記ゼロクロス検出部ａの出力信号と前記オンディレイ補
   償量演算部ａの出力信号によりオンディレイ補償を考慮
   したＰＷＭ波形を演算し、その出力を前記電力変換器に
   出力する波形演算部ａにより構成されたＰＷＭ方式電圧
   形インバータ。
2. 【請求項２】 電力変換器により回転数制御される誘導
   電動機と前記誘導電動機の一次電流を検出する出力部電
   流検出器と、前記電力変換器に流入あるいは流出する電
   流を抵抗を挿入することにより抵抗の両端に発生する電
   圧で直接検出する直流部電流検出器ｂと、ＰＷＭ波形を
   演算し前記電力変換器に出力するＰＷＭ波形演算器ａに
   より構成されており、前記ＰＷＭ波形演算器ａは、前記
   出力部電流検出器の出力信号からゼロクロスを判定する
   ゼロクロス検出部ａと、前記出力部電流検出器の出力信
   号と前記直流部電流検出器ｂの出力信号から指令周波数
   の２倍あるいは奇数倍のいずれか一つの周波数成分の周
   波数のレベルをそれぞれ検出する周波数分析部ａと、前
   記周波数分析部ａの２種類の出力信号から、出力信号の
   変化の方向を確定し、その確定した出力信号を最小にす
   るオンディレイ補償量を設定するオンディレイ補償量演
   算部ａと、前記ゼロクロス検出部ａの出力信号と前記オ
   ンディレイ補償量演算部ａの出力信号によりオンディレ
   イ補償を考慮したＰＷＭ波形を演算し、その出力を前記
   電力変換器に出力する波形演算部ａにより構成されたＰ
   ＷＭ方式電圧形インバータ。
3. 【請求項３】 電力変換器により回転数制御される誘導
   電動機と前記誘導電動機の一次電流を検出する出力部電
   流検出器と、ＰＷＭ波形を演算し前記電力変換器に出力
   するＰＷＭ波形演算器ｂにより構成されており、前記Ｐ
   ＷＭ波形演算器ｂは前記出力部電流検出器の出力信号か
   らゼロクロスを判定するゼロクロス検出部ｂと、前記出
   力部電流検出器の出力信号から指令周波数の２倍あるい
   は奇数倍のいずれか一つの周波数成分の周波数のレベル
   を検出する周波数分析部ｂと、前記周波数分析部ｂの出
   力信号から、その出力信号を最小にするオンディレイ補
   償量を設定するオンディレイ補償量演算部ｂと、前記ゼ
   ロクロス検出部ｂの出力信号と前記オンディレイ補償量
   演算部ｂの出力信号によりオンディレイ補償を考慮した
   ＰＷＭ波形を演算し、その出力を前記電力変換器に出力
   する波形演算部ｂにより構成されたＰＷＭ方式電圧形イ
   ンバータ。