JPH09163784A - インバータ装置 - Google Patents
インバータ装置Info
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- JPH09163784A JPH09163784A JP7314183A JP31418395A JPH09163784A JP H09163784 A JPH09163784 A JP H09163784A JP 7314183 A JP7314183 A JP 7314183A JP 31418395 A JP31418395 A JP 31418395A JP H09163784 A JPH09163784 A JP H09163784A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 14
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 直流電動機を駆動するインバータ装置におい
て、感電を抑止するため、漏洩電流を低減する。 【解決手段】直流電動機４の１回転以内で複数のＯＮデ
ューティを組み合わせて運転するものであり、複数のＯ
Ｎデューティの平均値を所望のＯＮデューティ値となる
ように制御できる。ＯＮデューティの比を４０％から６
０％の間で使用せず所望のデューティ値に対し平均値が
等しくなるよう複数種類のデューティ比に区分し演算す
るデューティ演算器１２を備えているので漏洩電流を低
減できる。
て、感電を抑止するため、漏洩電流を低減する。 【解決手段】直流電動機４の１回転以内で複数のＯＮデ
ューティを組み合わせて運転するものであり、複数のＯ
Ｎデューティの平均値を所望のＯＮデューティ値となる
ように制御できる。ＯＮデューティの比を４０％から６
０％の間で使用せず所望のデューティ値に対し平均値が
等しくなるよう複数種類のデューティ比に区分し演算す
るデューティ演算器１２を備えているので漏洩電流を低
減できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫等の冷凍サ
イクル装置に用いられる圧縮機の直流電動機を負荷とす
るインバータ装置において漏洩電流を低減できる制御方
式に関するものである。
イクル装置に用いられる圧縮機の直流電動機を負荷とす
るインバータ装置において漏洩電流を低減できる制御方
式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の直流電動機の駆動用インバータ装
置の制御法の代表的な一例を示す。図６にインバータ回
路、図７に半導体スイッチのＯＮ−ＯＦＦ波形を示す。
置の制御法の代表的な一例を示す。図６にインバータ回
路、図７に半導体スイッチのＯＮ−ＯＦＦ波形を示す。
【０００３】図６において、１は交流電源である。２は
交流電源１の交流電圧を直流電圧に変換する倍電圧整流
回路である。
交流電源１の交流電圧を直流電圧に変換する倍電圧整流
回路である。
【０００４】３はインバータ回路であり、半導体スイッ
チ（トランジスタ）３ａ〜３ｆが３相ブリッジ接続され
ており、かつ各々のトランジスタに並列・逆方向でダイ
オードが接続されている。
チ（トランジスタ）３ａ〜３ｆが３相ブリッジ接続され
ており、かつ各々のトランジスタに並列・逆方向でダイ
オードが接続されている。
【０００５】４は直流電動機であり、インバータ回路３
の出力により駆動される。５は前記直流電動機４の位置
検出信号を発生する位置検出回路であり、前記直流電動
機４の逆起電圧から位置を検出する。
の出力により駆動される。５は前記直流電動機４の位置
検出信号を発生する位置検出回路であり、前記直流電動
機４の逆起電圧から位置を検出する。
【０００６】６は前記位置検出回路５の出力から前記イ
ンバータ回路３の半導体スイッチ３ａ〜３ｆを転流させ
る転流パルスを作り出す転流回路である。
ンバータ回路３の半導体スイッチ３ａ〜３ｆを転流させ
る転流パルスを作り出す転流回路である。
【０００７】７は回転数指令手段であり、前記直流電動
機４の回転数指令信号を出力する。８は回転数検出手段
であり、前記位置検出回路５の位置検出信号を一定期間
カウントしたり、位置検出信号のパルス間隔を測定する
ことにより回転速度を検出する。
機４の回転数指令信号を出力する。８は回転数検出手段
であり、前記位置検出回路５の位置検出信号を一定期間
カウントしたり、位置検出信号のパルス間隔を測定する
ことにより回転速度を検出する。
【０００８】９は比較器であり、回転数指令手段８の目
標回転数と、回転数検出手段９で検出された実際の回転
数の差から、両者が一致するように比較しデューティ値
の増減を出力する。
標回転数と、回転数検出手段９で検出された実際の回転
数の差から、両者が一致するように比較しデューティ値
の増減を出力する。
【０００９】１０はデューティ制御手段であり、比較器
の出力よりＯＮデューティ比を設定しチョッピング信号
を出力する。
の出力よりＯＮデューティ比を設定しチョッピング信号
を出力する。
【００１０】１１はドライブ回路であり、転流回路から
の転流パルスと前記デューティ制御手段の出力のチョッ
ピング信号とを合成し、インバータ回路３の半導体スイ
ッチ３ａ〜３ｆをオン／オフさせる。
の転流パルスと前記デューティ制御手段の出力のチョッ
ピング信号とを合成し、インバータ回路３の半導体スイ
ッチ３ａ〜３ｆをオン／オフさせる。
【００１１】図１中のＴｕ＋は上アームのＵ相半導体ス
イッチを、Ｔｕ−は下アームのＵ相半導体スイッチを意
味する。Ｔｖ＋、Ｔｖ−等も同様である。また図２のス
イッチングパターンの波形ではＨＩレベルを半導体スイ
ッチＯＮとしている。
イッチを、Ｔｕ−は下アームのＵ相半導体スイッチを意
味する。Ｔｖ＋、Ｔｖ−等も同様である。また図２のス
イッチングパターンの波形ではＨＩレベルを半導体スイ
ッチＯＮとしている。
【００１２】図２に示すとおり、下アーム（３ｄ〜３ｆ
のスイッチ）は１２０度通電制御、上アーム（３ａ〜３
ｃスイッチ）は、通常の１２０度通電制御に等幅ＰＷＭ
制御（ＯＮデューティ０〜１００％）である。
のスイッチ）は１２０度通電制御、上アーム（３ａ〜３
ｃスイッチ）は、通常の１２０度通電制御に等幅ＰＷＭ
制御（ＯＮデューティ０〜１００％）である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】直流電動機をインバー
タ装置にて駆動すると、高周波電流成分が直流電動機の
巻線と電動機シェル間に形成される浮遊容量を介してシ
ェルに洩れるが、この電流のことを漏洩電流と呼ぶ。
タ装置にて駆動すると、高周波電流成分が直流電動機の
巻線と電動機シェル間に形成される浮遊容量を介してシ
ェルに洩れるが、この電流のことを漏洩電流と呼ぶ。
【００１４】このインバータ装置においては、漏洩電流
はシェルをアースしていれば問題ないが、図８に漏洩電
流特性を示すが、この特性によれば、デューティ比が５
０％のとき漏洩電流値が最大となる。
はシェルをアースしていれば問題ないが、図８に漏洩電
流特性を示すが、この特性によれば、デューティ比が５
０％のとき漏洩電流値が最大となる。
【００１５】従って、デューティ５０％付近では、漏洩
電流の設計に対してあまり裕度が得られていなかった。
電流の設計に対してあまり裕度が得られていなかった。
【００１６】漏洩電流を減少させるための方法は、電動
機の電気子巻線−シェル間の浮遊容量を低減させればよ
い。従って、電動機の巻線数や銅量を減らすことで漏洩
電流を低減する提案があった。
機の電気子巻線−シェル間の浮遊容量を低減させればよ
い。従って、電動機の巻線数や銅量を減らすことで漏洩
電流を低減する提案があった。
【００１７】しかしながら、電動機の効率低下を伴い、
電動機の駆動面から察すると適した改善法であるとはい
い難い。
電動機の駆動面から察すると適した改善法であるとはい
い難い。
【００１８】本発明は、上記ような従来技術の欠点を除
き、インバータ装置の漏洩電流を比較的簡単に低減でき
るインバータ装置を提供するものである。
き、インバータ装置の漏洩電流を比較的簡単に低減でき
るインバータ装置を提供するものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のインバータ装置は、複数個の半導体スイッチ
及びダイオードをブリッジ結線したインバータ回路と、
インバータ回路により動作する直流電動機と、半導体ス
イッチのＯＮデューティを制御し直流電動機の回転数を
制御するデューティ制御手段とから構成したものであ
る。
に本発明のインバータ装置は、複数個の半導体スイッチ
及びダイオードをブリッジ結線したインバータ回路と、
インバータ回路により動作する直流電動機と、半導体ス
イッチのＯＮデューティを制御し直流電動機の回転数を
制御するデューティ制御手段とから構成したものであ
る。
【００２０】また、直流電動機の１回転以内で複数のＯ
Ｎデューティを組み合わせて運転する。
Ｎデューティを組み合わせて運転する。
【００２１】また、ＯＮデューティの比を４０％から６
０％の間で使用しない。さらに、直流電動機の１回転中
の負荷トルクを検出するトルク検出手段と、この負荷ト
ルクに疑似的に一致するようＯＮデューティを制御する
ものである。
０％の間で使用しない。さらに、直流電動機の１回転中
の負荷トルクを検出するトルク検出手段と、この負荷ト
ルクに疑似的に一致するようＯＮデューティを制御する
ものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
複数個の半導体スイッチ及びダイオードをブリッジ結線
したインバータ回路と、前記インバータ回路により動作
する直流電動機と、前記半導体スイッチのＯＮデューテ
ィを制御し前記直流電動機の回転数を制御するデューテ
ィ制御手段を備えたものであり、ＯＮデューティ比を可
変することにより回転数を変化することができる。
複数個の半導体スイッチ及びダイオードをブリッジ結線
したインバータ回路と、前記インバータ回路により動作
する直流電動機と、前記半導体スイッチのＯＮデューテ
ィを制御し前記直流電動機の回転数を制御するデューテ
ィ制御手段を備えたものであり、ＯＮデューティ比を可
変することにより回転数を変化することができる。
【００２３】請求項２記載の発明は、直流電動機の１回
転以内で複数のＯＮデューティを組み合わせて運転する
ものであり、複数のＯＮデューティの平均値を所望のＯ
Ｎデューティ値となるように制御できる。
転以内で複数のＯＮデューティを組み合わせて運転する
ものであり、複数のＯＮデューティの平均値を所望のＯ
Ｎデューティ値となるように制御できる。
【００２４】請求項３記載の発明は、ＯＮデューティの
比を４０％から６０％の間で使用しないよう制御するた
め、漏洩電流を低減できる。
比を４０％から６０％の間で使用しないよう制御するた
め、漏洩電流を低減できる。
【００２５】請求項４記載の発明は、直流電動機の１回
転中の負荷トルクを検出するトルク検出手段を備え、こ
の負荷トルクに疑似的に一致するようＯＮデューティを
制御するできるので、漏洩電流を低減できると共に、負
荷脈動を低減でき圧縮機等の振動を低減できる。 （実施の形態１）以下、本発明の実施の形態について、
図１から図３を用いて説明する。なお、従来と同一の構
成については、同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。図１は第１の実施例でありインバータ装置の全体構
成図である。
転中の負荷トルクを検出するトルク検出手段を備え、こ
の負荷トルクに疑似的に一致するようＯＮデューティを
制御するできるので、漏洩電流を低減できると共に、負
荷脈動を低減でき圧縮機等の振動を低減できる。 （実施の形態１）以下、本発明の実施の形態について、
図１から図３を用いて説明する。なお、従来と同一の構
成については、同一符号を付して詳細な説明を省略す
る。図１は第１の実施例でありインバータ装置の全体構
成図である。
【００２６】図１において１２はデューティ演算器であ
り、デューティ制御手段１０により得られたデューティ
値を数種類のデューティ比に区分し平均としてデューテ
ィ値を等しくし、ドライブ回路１１にチョピング信号を
出力するものである。
り、デューティ制御手段１０により得られたデューティ
値を数種類のデューティ比に区分し平均としてデューテ
ィ値を等しくし、ドライブ回路１１にチョピング信号を
出力するものである。
【００２７】図２にデューティ５０％時のＵ相上アーム
のスイッチング波形の一例を示す。Ｖ相、Ｗ相について
も同様である。図中ａは、１０％と９０％に区分した
例、ｂ、ｃは２０％，３０％と７０％，８０％に区分し
た例である。また、デューティ４０％時の例も図３に示
す。
のスイッチング波形の一例を示す。Ｖ相、Ｗ相について
も同様である。図中ａは、１０％と９０％に区分した
例、ｂ、ｃは２０％，３０％と７０％，８０％に区分し
た例である。また、デューティ４０％時の例も図３に示
す。
【００２８】なお、０％、１００％の設定をした場合
は、チョピング周波数（キャリア周波数）を１／２にし
た場合と同じである。
は、チョピング周波数（キャリア周波数）を１／２にし
た場合と同じである。
【００２９】以上のように、本実施例は、ＯＮデューテ
ィ比を漏洩電流の少ない０〜４０％、６０〜１００％間
で設定しているため、漏洩電流を低減でき、設計に対し
て裕度を大きくすることができる。 （実施の形態２）次に、本発明による第２の実施例につ
いて、図面を参照しながら説明する。
ィ比を漏洩電流の少ない０〜４０％、６０〜１００％間
で設定しているため、漏洩電流を低減でき、設計に対し
て裕度を大きくすることができる。 （実施の形態２）次に、本発明による第２の実施例につ
いて、図面を参照しながら説明する。
【００３０】図４は本発明の第２実施例を示すインバー
タ装置の構成図。図５は直流電動機の１回転中の負荷変
動とデューティ比の特性を表している。
タ装置の構成図。図５は直流電動機の１回転中の負荷変
動とデューティ比の特性を表している。
【００３１】図４において、１３は電流母線より直流電
動機１回転中のトルクを検出するトルク検出回路であ
る。１４はデューティ制御手段であり、トルク検出回路
１３の出力と、目標回転数と実回転数との差から得られ
た信号を合成しデューティ演算器へ出力する。デューテ
ィ制御手段の出力を図５中に波線で、デューティ演算器
での出力を実線で示す。
動機１回転中のトルクを検出するトルク検出回路であ
る。１４はデューティ制御手段であり、トルク検出回路
１３の出力と、目標回転数と実回転数との差から得られ
た信号を合成しデューティ演算器へ出力する。デューテ
ィ制御手段の出力を図５中に波線で、デューティ演算器
での出力を実線で示す。
【００３２】デューティ演算器では、デューティ制御手
段からの出力を１回転中で配分しなおし、４０〜６０％
のデューティ比で使用しないようにする。図５のように
することにより、漏洩電流を低減できるとともに、負荷
トルク変動による振動も低減できる。
段からの出力を１回転中で配分しなおし、４０〜６０％
のデューティ比で使用しないようにする。図５のように
することにより、漏洩電流を低減できるとともに、負荷
トルク変動による振動も低減できる。
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明の直流電動機制御装
置は、漏洩電流を低減でき、漏洩電流にたいする設計の
裕度を大きくとることができ、また、負荷トルク変動に
よる振動も低減できる。
置は、漏洩電流を低減でき、漏洩電流にたいする設計の
裕度を大きくとることができ、また、負荷トルク変動に
よる振動も低減できる。
【図１】本発明の実施例１のインバータ装置の全体構成
図
図
【図２】本発明の実施例１のデューティ５０％時のＵ相
のチョッピング信号を示すタイムチャート
のチョッピング信号を示すタイムチャート
【図３】本発明の実施例１のデューティ４０％時のチョ
ピング信号を示すタイムチャート
ピング信号を示すタイムチャート
【図４】本発明の実施例２のインバータ装置の全体構成
図
図
【図５】本発明の実施例２の負荷トルクとデューティの
関係を示した特性図
関係を示した特性図
【図６】従来のインバータ装置の全体構成図
【図７】従来の半導体スイッチのＯＮ／ＯＦＦ波形を示
す特性図
す特性図
【図８】従来のインバータ装置の漏洩電流特性図
３ インバータ回路 ４ 直流電動機 １０，１４ デューティ制御手段 １２ デューティ演算器 １３ トルク検出器
Claims (3)
- 【請求項１】 複数個の半導体スイッチ及びダイオード
をブリッジ結線したインバータ回路と、前記インバータ
回路により動作する直流電動機と、前記半導体スイッチ
のデューティ比を制御し前記直流電動機の回転数を制御
するデューティ制御手段を備え、前記直流電動機の１回
転以内でデューティ比の異なるデューティ値を複数種類
組み合わすことのできるデューティ演算器を備えたイン
バータ装置。 - 【請求項２】 デューティ演算器はデューティ比を４０
％から６０％の間で使用せず所望のデューティ値に対し
平均値が等しくなるよう複数種類のデューティ比に区分
してなる請求項１記載のインバータ装置。 - 【請求項３】 直流電動機の１回転中の負荷トルクを検
出するトルク検出手段とデューティ演算器が、この負荷
トルクに疑似的に一致するようデューティ比を制御する
ことを特徴とする請求項１または２記載のインバータ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31418395A JP3549312B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31418395A JP3549312B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | インバータ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09163784A true JPH09163784A (ja) | 1997-06-20 |
| JP3549312B2 JP3549312B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=18050263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31418395A Expired - Fee Related JP3549312B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | インバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3549312B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001295769A (ja) * | 2000-04-12 | 2001-10-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 圧縮機用モータの制御装置 |
| JP2013094042A (ja) * | 2011-10-25 | 2013-05-16 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | モータ駆動装置 |
| JP2015061349A (ja) * | 2013-09-17 | 2015-03-30 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | ブラシレスモータの駆動装置 |
| CN110303916A (zh) * | 2018-03-21 | 2019-10-08 | 现代自动车株式会社 | 用于电动车辆的充电装置 |
-
1995
- 1995-12-01 JP JP31418395A patent/JP3549312B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001295769A (ja) * | 2000-04-12 | 2001-10-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 圧縮機用モータの制御装置 |
| JP2013094042A (ja) * | 2011-10-25 | 2013-05-16 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | モータ駆動装置 |
| JP2015061349A (ja) * | 2013-09-17 | 2015-03-30 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | ブラシレスモータの駆動装置 |
| CN110303916A (zh) * | 2018-03-21 | 2019-10-08 | 现代自动车株式会社 | 用于电动车辆的充电装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3549312B2 (ja) | 2004-08-04 |
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|---|---|---|---|
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