JPH09261966A - パルス幅変調インバータ装置 - Google Patents
パルス幅変調インバータ装置Info
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- JPH09261966A JPH09261966A JP8062987A JP6298796A JPH09261966A JP H09261966 A JPH09261966 A JP H09261966A JP 8062987 A JP8062987 A JP 8062987A JP 6298796 A JP6298796 A JP 6298796A JP H09261966 A JPH09261966 A JP H09261966A
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- modulation mode
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】複数のＰＷＭモードの組み合わせにより出力電
圧を制御するＰＷＭインバータ装置において、ＰＷＭモ
ードの組み合わせを容易に変更できる手段を提供する。 【解決手段】出力電圧を制御するために非同期ＰＷＭモ
ード,同期ＰＷＭモード,１パルスモードの制御演算手段
を持ち、出力電圧及びその基本波周波数指令と三つのＰ
ＷＭモードのうち何れか一つを対応付けるＰＷＭモード
マップと、ＰＷＭモードマップ参照の結果、得られるＰ
ＷＭモード指令を基にＰＷＭモードを指定するコードを
発生するＰＷＭモード管理手段を備え、制御演算手段で
はＰＷＭモード指定コードで指定されたＰＷＭモードの
制御演算を行う。
圧を制御するＰＷＭインバータ装置において、ＰＷＭモ
ードの組み合わせを容易に変更できる手段を提供する。 【解決手段】出力電圧を制御するために非同期ＰＷＭモ
ード,同期ＰＷＭモード,１パルスモードの制御演算手段
を持ち、出力電圧及びその基本波周波数指令と三つのＰ
ＷＭモードのうち何れか一つを対応付けるＰＷＭモード
マップと、ＰＷＭモードマップ参照の結果、得られるＰ
ＷＭモード指令を基にＰＷＭモードを指定するコードを
発生するＰＷＭモード管理手段を備え、制御演算手段で
はＰＷＭモード指定コードで指定されたＰＷＭモードの
制御演算を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は直流を交流に変換す
るパルス幅変調（以下ＰＷＭ）インバータ装置に関す
る。
るパルス幅変調（以下ＰＷＭ）インバータ装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】特願平6−312924 号公報で、出力電圧０
から出力し得る最大電圧までの範囲を連続に可変電圧可
変周波数制御するためのＰＷＭインバータ装置の制御方
式が示されている。
から出力し得る最大電圧までの範囲を連続に可変電圧可
変周波数制御するためのＰＷＭインバータ装置の制御方
式が示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】複数のＰＷＭモードの
組み合わせによりＰＷＭインバータの出力電圧を制御す
る場合、組み合わせを決定する際の要素としてＶ／Ｆ一
定制御の終端周波数（出力電圧が最大となるときの基本
波周波数）やスイッチング周波数の上限、基本波周波数
の上限などがある。これらの値の変更によりＰＷＭモー
ドの組み合わせを変更する必要が生じたとき、従来はＰ
ＷＭ制御演算手段全体に手を加える必要があった。
組み合わせによりＰＷＭインバータの出力電圧を制御す
る場合、組み合わせを決定する際の要素としてＶ／Ｆ一
定制御の終端周波数（出力電圧が最大となるときの基本
波周波数）やスイッチング周波数の上限、基本波周波数
の上限などがある。これらの値の変更によりＰＷＭモー
ドの組み合わせを変更する必要が生じたとき、従来はＰ
ＷＭ制御演算手段全体に手を加える必要があった。
【０００４】本発明の第一の目的は、複数のＰＷＭモー
ドの組み合わせにより出力電圧を制御するＰＷＭインバ
ータ装置で、ＰＷＭモードの組み合わせを容易に変更で
きる手段を提供することにある。
ドの組み合わせにより出力電圧を制御するＰＷＭインバ
ータ装置で、ＰＷＭモードの組み合わせを容易に変更で
きる手段を提供することにある。
【０００５】上記従来技術も複数のＰＷＭモードの組み
合わせにより出力電圧を制御するＰＷＭインバータ装置
であり、出力電圧の低い方から順にバイポーラ変調モー
ド，過変調モード，１パルスモードの三つのＰＷＭモー
ドを組み合わせることで出力電圧０から最大電圧までの
連続可変電圧可変周波数制御を実現している。そしてこ
れらのＰＷＭモードのうち、出力電圧の基本波半周期に
複数個の電圧パルスを含む多パルスモードであるバイポ
ーラ変調モードと過変調モードを全て、電圧パルスの出
力周期が一定で出力電圧の基本波の周期に依存しない非
同期ＰＷＭモードとしている。
合わせにより出力電圧を制御するＰＷＭインバータ装置
であり、出力電圧の低い方から順にバイポーラ変調モー
ド，過変調モード，１パルスモードの三つのＰＷＭモー
ドを組み合わせることで出力電圧０から最大電圧までの
連続可変電圧可変周波数制御を実現している。そしてこ
れらのＰＷＭモードのうち、出力電圧の基本波半周期に
複数個の電圧パルスを含む多パルスモードであるバイポ
ーラ変調モードと過変調モードを全て、電圧パルスの出
力周期が一定で出力電圧の基本波の周期に依存しない非
同期ＰＷＭモードとしている。
【０００６】一方、これに対し、同期ＰＷＭモードと呼
ばれる多パルスモードの制御方式がある。これは出力電
圧の基本波半周期中に含まれる電圧パルスの数を一定と
したもので、電圧パルスの出力周期は出力電圧の基本波
の周期の整数分の一となる。同期ＰＷＭモードで可変電
圧可変周波数制御を行う場合、低出力電圧時は電圧パル
スの数を多くとり、基本波周波数と出力電圧の上昇に伴
い段階的に順次電圧パルスの数を減らしていく、いわゆ
る「パルスモード切り換え方式」が一般に用いられる。
ばれる多パルスモードの制御方式がある。これは出力電
圧の基本波半周期中に含まれる電圧パルスの数を一定と
したもので、電圧パルスの出力周期は出力電圧の基本波
の周期の整数分の一となる。同期ＰＷＭモードで可変電
圧可変周波数制御を行う場合、低出力電圧時は電圧パル
スの数を多くとり、基本波周波数と出力電圧の上昇に伴
い段階的に順次電圧パルスの数を減らしていく、いわゆ
る「パルスモード切り換え方式」が一般に用いられる。
【０００７】非同期ＰＷＭモードではスイッチング周波
数は出力電圧の基本波周波数に依存せず連続に変化する
ので、同期ＰＷＭモードのパルスモード切り換え方式で
電圧パルス数が切り換わるときのようなスイッチング周
波数の大幅な不連続がなく、スイッチングに伴って発生
する磁気騒音の音色の急変をなくすことができる。例え
ば鉄道車両用インバータでは、特に機械騒音よりも磁気
騒音が支配的な低速時に騒音による乗客の不快感を軽減
できる利点がある。
数は出力電圧の基本波周波数に依存せず連続に変化する
ので、同期ＰＷＭモードのパルスモード切り換え方式で
電圧パルス数が切り換わるときのようなスイッチング周
波数の大幅な不連続がなく、スイッチングに伴って発生
する磁気騒音の音色の急変をなくすことができる。例え
ば鉄道車両用インバータでは、特に機械騒音よりも磁気
騒音が支配的な低速時に騒音による乗客の不快感を軽減
できる利点がある。
【０００８】非同期ＰＷＭモードで、低速運転時などス
イッチング周波数が出力電圧基本波周波数に比べ充分高
く、出力電圧の基本波一周期に含まれる電圧パルス数が
多い状態では特に問題はない。しかし例えばスイッチン
グ周波数の上限をあまり高くできない場合、あるいは高
速で惰行運転を行っている状態から再力行する場合や回
生運転に入るときには基本波一周期あたりに含まれる電
圧パルス数が少なくなる。このような状態では電圧パル
スの出力タイミングが基本波の各周期毎に異なることの
影響が顕著になり、出力電圧に低周波の脈動分が重畳さ
れる。その結果、インバータの出力電流にも脈動が生
じ、過電流に至ることがある。
イッチング周波数が出力電圧基本波周波数に比べ充分高
く、出力電圧の基本波一周期に含まれる電圧パルス数が
多い状態では特に問題はない。しかし例えばスイッチン
グ周波数の上限をあまり高くできない場合、あるいは高
速で惰行運転を行っている状態から再力行する場合や回
生運転に入るときには基本波一周期あたりに含まれる電
圧パルス数が少なくなる。このような状態では電圧パル
スの出力タイミングが基本波の各周期毎に異なることの
影響が顕著になり、出力電圧に低周波の脈動分が重畳さ
れる。その結果、インバータの出力電流にも脈動が生
じ、過電流に至ることがある。
【０００９】本発明の第二の目的は、多パルスモードを
用いて出力電圧を制御するＰＷＭインバータ装置で、低
速運転時には非同期ＰＷＭによる低騒音を実現すると共
に、出力電圧の基本波に含まれる電圧パルス数が少ない
状態での出力電流の低周波の脈動の発生を防止し、安定
な運転を行うことにある。
用いて出力電圧を制御するＰＷＭインバータ装置で、低
速運転時には非同期ＰＷＭによる低騒音を実現すると共
に、出力電圧の基本波に含まれる電圧パルス数が少ない
状態での出力電流の低周波の脈動の発生を防止し、安定
な運転を行うことにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】出力電圧を制御するため
に非同期ＰＷＭモード，同期ＰＷＭモード，１パルスモ
ードの制御演算手段を持ち、出力電圧及びその基本波周
波数指令と三つのPWMモードのうち何れか一つを対応付
けるＰＷＭモードマップと、ＰＷＭモードマップ参照の
結果得られるＰＷＭモード指令を基にＰＷＭモードを指
定するコードを発生するＰＷＭモード管理手段を備え、
上記制御演算手段ではＰＷＭモード指定コードで指定さ
れたＰＷＭモードの制御演算を行う。
に非同期ＰＷＭモード，同期ＰＷＭモード，１パルスモ
ードの制御演算手段を持ち、出力電圧及びその基本波周
波数指令と三つのPWMモードのうち何れか一つを対応付
けるＰＷＭモードマップと、ＰＷＭモードマップ参照の
結果得られるＰＷＭモード指令を基にＰＷＭモードを指
定するコードを発生するＰＷＭモード管理手段を備え、
上記制御演算手段ではＰＷＭモード指定コードで指定さ
れたＰＷＭモードの制御演算を行う。
【００１１】ＰＷＭモードマップでは、多パルスモード
がカバーする領域のうち出力電圧が低い領域を非同期Ｐ
ＷＭモード、高い領域を同期ＰＷＭモードとし、出力電
圧の基本波周波数が高くなるに従い非同期ＰＷＭモード
と同期ＰＷＭモードの境界の電圧を低くした設定とす
る。
がカバーする領域のうち出力電圧が低い領域を非同期Ｐ
ＷＭモード、高い領域を同期ＰＷＭモードとし、出力電
圧の基本波周波数が高くなるに従い非同期ＰＷＭモード
と同期ＰＷＭモードの境界の電圧を低くした設定とす
る。
【００１２】ＰＷＭモードマップを変更することのみで
ＰＷＭモードの組み合わせを容易に変更することができ
る。
ＰＷＭモードの組み合わせを容易に変更することができ
る。
【００１３】また、多パルスモードでカバーする領域の
うち低出力電圧域を非同期ＰＷＭモードとすることで磁
気騒音の音色の急変を抑制すると共に、高出力電圧域を
同期ＰＷＭモードとしてインバータの出力電流の低周波
の脈動発生を防止する。出力電圧の基本波周波数が高く
なるにつれて非同期ＰＷＭモードと同期ＰＷＭモードの
境界となる電圧を下げることで、高速運転時には同期Ｐ
ＷＭモードの出力電圧域を拡大し、基本波一周期あたり
の電圧パルス数が少ない状態での電流の低周波の脈動発
生を防止する。
うち低出力電圧域を非同期ＰＷＭモードとすることで磁
気騒音の音色の急変を抑制すると共に、高出力電圧域を
同期ＰＷＭモードとしてインバータの出力電流の低周波
の脈動発生を防止する。出力電圧の基本波周波数が高く
なるにつれて非同期ＰＷＭモードと同期ＰＷＭモードの
境界となる電圧を下げることで、高速運転時には同期Ｐ
ＷＭモードの出力電圧域を拡大し、基本波一周期あたり
の電圧パルス数が少ない状態での電流の低周波の脈動発
生を防止する。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例を示すブロ
ック図で、同図で１は出力電圧指令Ｅ* 及びその基本波
周波数指令Ｆi*を与える上位の制御系である。２はＰＷ
Ｍモードマップであり、Ｅ* とＦi*を引数としてこれを
参照することで選択すべきＰＷＭモードを表わすＰＷＭ
モード指令Ｍn+1*を得る。３はＰＷＭモード管理手段で
あり、Ｍn+1*に基づき実際に選択するＰＷＭモードを指
定するコードＭn+1 を求める。４は積分器であり、制御
演算に用いる出力電圧の基本波位相を求める。５は制御
演算手段であり、この中には非同期ＰＷＭモード，同期
ＰＷＭモード，１パルスモードの制御演算を行う手段を
備え、Ｍn+1 により指定されたＰＷＭモードの制御演算
を行い、インバータ装置の主回路６の各アームのスイッ
チングパターンＳを求める。７はインバータ装置の負荷
であり、ここでは誘導電動機としている。本発明では、
多パルスモードでカバーする領域のうち低出力電圧域で
は非同期ＰＷＭモードによりスイッチング周波数の不連
続をなくし、スイッチングに伴う磁気騒音の音色の急変
を抑制して騒音による不快感を軽減する。一方、スイッ
チング周波数の上限が低い場合、あるいは高速で惰行し
ている状態から再力行する場合や回生に入る場合など、
スイッチング周波数が出力電圧の基本波周波数に比べ充
分大ではなく基本波一周期あたりの電圧パルス数が少な
いときは同期ＰＷＭモードを導入する。
ック図で、同図で１は出力電圧指令Ｅ* 及びその基本波
周波数指令Ｆi*を与える上位の制御系である。２はＰＷ
Ｍモードマップであり、Ｅ* とＦi*を引数としてこれを
参照することで選択すべきＰＷＭモードを表わすＰＷＭ
モード指令Ｍn+1*を得る。３はＰＷＭモード管理手段で
あり、Ｍn+1*に基づき実際に選択するＰＷＭモードを指
定するコードＭn+1 を求める。４は積分器であり、制御
演算に用いる出力電圧の基本波位相を求める。５は制御
演算手段であり、この中には非同期ＰＷＭモード，同期
ＰＷＭモード，１パルスモードの制御演算を行う手段を
備え、Ｍn+1 により指定されたＰＷＭモードの制御演算
を行い、インバータ装置の主回路６の各アームのスイッ
チングパターンＳを求める。７はインバータ装置の負荷
であり、ここでは誘導電動機としている。本発明では、
多パルスモードでカバーする領域のうち低出力電圧域で
は非同期ＰＷＭモードによりスイッチング周波数の不連
続をなくし、スイッチングに伴う磁気騒音の音色の急変
を抑制して騒音による不快感を軽減する。一方、スイッ
チング周波数の上限が低い場合、あるいは高速で惰行し
ている状態から再力行する場合や回生に入る場合など、
スイッチング周波数が出力電圧の基本波周波数に比べ充
分大ではなく基本波一周期あたりの電圧パルス数が少な
いときは同期ＰＷＭモードを導入する。
【００１５】図２，図３は、高速で惰行している状態か
ら再力行する場合、及び回生に入る場合の出力電圧とそ
の基本波周波数の関係である。これらの場合、惰行から
の立ち上がりの時点で出力電圧の基本波周波数が高い状
態で多パルスモードを通過するため、基本波一周期あた
りに含まれる電圧パルスの数は極めて少ない。非同期Ｐ
ＷＭモードでは電圧パルスの出力周期は基本波の周期に
依存せず一定であり、高速で運転している状態で非同期
ＰＷＭモードを用いると図４に示すように基本波の各周
期毎に電圧パルスの出力タイミングが異なることの影響
が顕在化し、出力電圧に低周波の脈動分が重畳される。
その結果、インバータの出力電流にも脈動が生じ、過電
流に至ることがある。
ら再力行する場合、及び回生に入る場合の出力電圧とそ
の基本波周波数の関係である。これらの場合、惰行から
の立ち上がりの時点で出力電圧の基本波周波数が高い状
態で多パルスモードを通過するため、基本波一周期あた
りに含まれる電圧パルスの数は極めて少ない。非同期Ｐ
ＷＭモードでは電圧パルスの出力周期は基本波の周期に
依存せず一定であり、高速で運転している状態で非同期
ＰＷＭモードを用いると図４に示すように基本波の各周
期毎に電圧パルスの出力タイミングが異なることの影響
が顕在化し、出力電圧に低周波の脈動分が重畳される。
その結果、インバータの出力電流にも脈動が生じ、過電
流に至ることがある。
【００１６】そこで本発明では、このような領域では同
期ＰＷＭモードを導入する。同期ＰＷＭモードでは基本
波の各周期に同じタイミングで電圧パルスが出力される
ため、出力電流に脈動が発生しないからである。
期ＰＷＭモードを導入する。同期ＰＷＭモードでは基本
波の各周期に同じタイミングで電圧パルスが出力される
ため、出力電流に脈動が発生しないからである。
【００１７】非同期ＰＷＭモードではスイッチング周波
数が一定であるから、出力電圧の基本波周波数が高くな
るにつれて基本は一周期あたりの電圧パルス数は少なく
なり、その結果非同期ＰＷＭモードで出力電流の脈動が
なく安定に運転できる出力電圧域は小さくなる。そこ
で、出力電圧の基本波の周波数が高くなるにつれて同期
ＰＷＭモードがカバーする出力電圧域を拡大する。
数が一定であるから、出力電圧の基本波周波数が高くな
るにつれて基本は一周期あたりの電圧パルス数は少なく
なり、その結果非同期ＰＷＭモードで出力電流の脈動が
なく安定に運転できる出力電圧域は小さくなる。そこ
で、出力電圧の基本波の周波数が高くなるにつれて同期
ＰＷＭモードがカバーする出力電圧域を拡大する。
【００１８】以上を実現するためのＰＷＭモードマップ
の構成例を図５に示す。出力電圧の基本波周波数が高く
なるにつれて、非同期ＰＷＭモードと同期ＰＷＭモード
の境界の電圧を低くし、同期ＰＷＭモードでカバーする
出力電圧域を拡大している。また、非同期ＰＷＭモード
と同期ＰＷＭモードの間、及び同期ＰＷＭモードと１パ
ルスモードの間にはヒステリシス領域を設ける。これは
出力電圧指令及びその基本波周波数指令が二つのモード
の境界付近にあるときに、不必要にＰＷＭモードの切り
換えを繰り返さないためのものである。ＰＷＭモードマ
ップ参照の結果、ＰＷＭモード指令Ｍn+1*としてヒステ
リシス領域が読み出された場合にはPWMモード管理手段
３で、その時点で選択されているＰＷＭモードをそのま
ま継続するようにＰＷＭモード指定コードＭn+1 を設定
する。
の構成例を図５に示す。出力電圧の基本波周波数が高く
なるにつれて、非同期ＰＷＭモードと同期ＰＷＭモード
の境界の電圧を低くし、同期ＰＷＭモードでカバーする
出力電圧域を拡大している。また、非同期ＰＷＭモード
と同期ＰＷＭモードの間、及び同期ＰＷＭモードと１パ
ルスモードの間にはヒステリシス領域を設ける。これは
出力電圧指令及びその基本波周波数指令が二つのモード
の境界付近にあるときに、不必要にＰＷＭモードの切り
換えを繰り返さないためのものである。ＰＷＭモードマ
ップ参照の結果、ＰＷＭモード指令Ｍn+1*としてヒステ
リシス領域が読み出された場合にはPWMモード管理手段
３で、その時点で選択されているＰＷＭモードをそのま
ま継続するようにＰＷＭモード指定コードＭn+1 を設定
する。
【００１９】ＰＷＭモード管理手段３をソフトウェアで
実現する場合の基本アルゴリズムの例を図６に示す。Ｐ
ＷＭモード管理手段は図６のアルゴリズムを一定の制御
周期で繰り返し実行するものとし、ＰＷＭモード指定コ
ードの添字ｎ及びｎ＋１はそれぞれ現制御周期及び次制
御周期における値であることを表わす。
実現する場合の基本アルゴリズムの例を図６に示す。Ｐ
ＷＭモード管理手段は図６のアルゴリズムを一定の制御
周期で繰り返し実行するものとし、ＰＷＭモード指定コ
ードの添字ｎ及びｎ＋１はそれぞれ現制御周期及び次制
御周期における値であることを表わす。
【００２０】制御演算手段５では、Ｍn+1 で指定された
ＰＷＭモードの制御演算を行い、スイッチングパターン
をインバータ装置の主回路６に与える。
ＰＷＭモードの制御演算を行い、スイッチングパターン
をインバータ装置の主回路６に与える。
【００２１】以上のように構成したＰＷＭモードマッ
プ，ＰＷＭモード管理手段，制御演算手段により、図５
に実線で示した停止状態からの加速時の低速域など、出
力電圧の基本波一周期あたりの電圧パルス数が多い時に
は非同期ＰＷＭモードにより磁気騒音の音色の急変を抑
制して低騒音を実現すると共に、同図に点線で示した高
速での惰行状態から再力行する場合などでは同期ＰＷＭ
の領域を広くとって出力電流に低周波の脈動がない安定
な運転を行う。
プ，ＰＷＭモード管理手段，制御演算手段により、図５
に実線で示した停止状態からの加速時の低速域など、出
力電圧の基本波一周期あたりの電圧パルス数が多い時に
は非同期ＰＷＭモードにより磁気騒音の音色の急変を抑
制して低騒音を実現すると共に、同図に点線で示した高
速での惰行状態から再力行する場合などでは同期ＰＷＭ
の領域を広くとって出力電流に低周波の脈動がない安定
な運転を行う。
【００２２】図７に同期ＰＷＭモードの例として３パル
スモードを用いた場合の再力行時のインバータの出力電
圧と電流の波形の例を示す。図４と比較すると電流に低
周波の脈動がなく、安定な運転が行われていることが判
る。
スモードを用いた場合の再力行時のインバータの出力電
圧と電流の波形の例を示す。図４と比較すると電流に低
周波の脈動がなく、安定な運転が行われていることが判
る。
【００２３】図７は２レベルインバータにおける例であ
るが、本発明は３レベル以上のマルチレベルインバータ
にも適用可能である。また同期ＰＷＭモードの例として
３パルスモードの場合を示したが、必要に応じ２パルス
モード，４パルスモード，５パルスモード，７パルスモ
ードなど他のパルスモードを用いてもよい。
るが、本発明は３レベル以上のマルチレベルインバータ
にも適用可能である。また同期ＰＷＭモードの例として
３パルスモードの場合を示したが、必要に応じ２パルス
モード，４パルスモード，５パルスモード，７パルスモ
ードなど他のパルスモードを用いてもよい。
【００２４】
【発明の効果】複数のＰＷＭモードを組み合わせて出力
電圧を制御するＰＷＭインバータ装置で、ＰＷＭモード
の組み合わせの変更を容易に行うことができる。また、
低速運転時など、基本波一周期あたりの電圧パルス数が
多いときには非同期ＰＷＭモードにより磁気騒音の音色
の急変を抑制して騒音による不快感を軽減すると共に、
スイッチング周波数の上限が低いとき及び高速で惰行し
ている状態からの再力行や回生に入るときなどパルス数
が少ないときでは同期ＰＷＭモードの領域を広くとるこ
とで電圧パルス数の減少によるインバータの出力電流の
低周波の脈動を防止して安定な運転を行うことができ
る。
電圧を制御するＰＷＭインバータ装置で、ＰＷＭモード
の組み合わせの変更を容易に行うことができる。また、
低速運転時など、基本波一周期あたりの電圧パルス数が
多いときには非同期ＰＷＭモードにより磁気騒音の音色
の急変を抑制して騒音による不快感を軽減すると共に、
スイッチング周波数の上限が低いとき及び高速で惰行し
ている状態からの再力行や回生に入るときなどパルス数
が少ないときでは同期ＰＷＭモードの領域を広くとるこ
とで電圧パルス数の減少によるインバータの出力電流の
低周波の脈動を防止して安定な運転を行うことができ
る。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図。
【図２】高速惰行から再力行に入る場合の出力電圧とそ
の基本波周波数の関係を示す特性図。
の基本波周波数の関係を示す特性図。
【図３】高速惰行から回生に入る場合の出力電圧とその
基本波周波数の関係を示す特性図。
基本波周波数の関係を示す特性図。
【図４】非同期ＰＷＭモードで出力電圧の基本波一周期
あたりの電圧パルス数が少ないときの問題点を示す特性
図。
あたりの電圧パルス数が少ないときの問題点を示す特性
図。
【図５】ＰＷＭモードマップの構成例を示す特性図。
【図６】ＰＷＭモード管理手段をソフトウェアで実現す
る場合の基本アルゴリズムを示す説明図。
る場合の基本アルゴリズムを示す説明図。
【図７】多パルスモードで出力電圧の基本波一周期あた
りの電圧パルス数が少ないときに同期ＰＷＭモードを用
いた場合の出力電圧及び電流の波形図。
りの電圧パルス数が少ないときに同期ＰＷＭモードを用
いた場合の出力電圧及び電流の波形図。
１…上位制御系、２…ＰＷＭモードマップ、３…ＰＷＭ
モード管理手段、４…積分器、５…制御演算手段、６…
インバータ主回路、７…負荷（誘導電動機）。
モード管理手段、４…積分器、５…制御演算手段、６…
インバータ主回路、７…負荷（誘導電動機）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲荷田 聡 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所水戸工場内 (72)発明者 照沼 睦弘 茨城県ひたちなか市市毛1070番地 株式会 社日立製作所水戸工場内
Claims (4)
- 【請求項１】直流電圧をパルス幅変調された電圧パルス
から構成される交流電圧に変換するパルス幅変調インバ
ータ装置で、複数のパルス幅変調モードの組み合わせに
より出力電圧を制御するものにおいて、 上位制御系から与えられる出力電圧指令及びその基本波
周波数指令と上記複数のパルス幅変調モードのうち何れ
か一つを対応付けるパルス幅変調モードマップと、パル
ス幅変調モードマップを参照した結果得られる上記パル
ス幅変調モード指令を基に、上記パルス幅変調モードを
指定するコードを設定するパルス幅変調モード管理手段
と、上記パルス幅変調モード指定コードに従って選択し
た上記パルス幅変調モードに対応する制御演算を行い、
インバータの主回路の各アームのスイッチングパターン
を求める制御演算手段を備えたことを特徴とするパルス
幅変調インバータ装置。 - 【請求項２】請求項１において、上記制御演算手段には
出力電圧パルスを発生するためのパルス幅変調モードと
して、出力電圧の基本波半周期を複数の電圧パルスで構
成する多パルスモードと、出力電圧の基本波半周期を一
個の電圧パルスで構成する１パルスモードを備え、多パ
ルスモードを、電圧パルスを出力する周期を出力電圧の
基本波の周期に依存せず一定とした非同期パルス幅変調
モードと、出力電圧の基本波の一周期に一定個数の電圧
パルスを含む同期パルス幅変調モードから構成したパル
ス幅変調インバータ装置。 - 【請求項３】請求項１において、出力電圧の基本波周波
数が高くなるに従い、非同期パルス幅変調モードと同期
パルス幅変調モードの境界の電圧が低くなるようパルス
幅変調モードマップを構成したパルス幅変調インバータ
装置。 - 【請求項４】請求項１において、パルス幅変調モードマ
ップにはその参照の結果取り得るパルス幅変調モード指
令として、請求項２に記載の三種類のパルス幅変調モー
ドに加えて、これらのパルス幅変調モード相互の境界に
ヒステリシス領域を持ち、 パルス幅変調モードマップ参照の結果、パルス幅変調モ
ード指令としてヒステリシス領域が読み出された場合、
その時点で選択されているパルス幅変調モードをそのま
ま継続するようにパルス幅変調モードを指定するコード
を設定するパルス幅変調モード管理手段を備えたパルス
幅変調インバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8062987A JPH09261966A (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | パルス幅変調インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8062987A JPH09261966A (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | パルス幅変調インバータ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09261966A true JPH09261966A (ja) | 1997-10-03 |
Family
ID=13216237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8062987A Pending JPH09261966A (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | パルス幅変調インバータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09261966A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005137197A (ja) * | 2005-02-10 | 2005-05-26 | Hitachi Ltd | Ｐｗｍインバータ装置およびその制御方法 |
| EP2194643A4 (en) * | 2007-09-25 | 2011-03-23 | Mitsubishi Electric Corp | CONTROL FOR AN ELECTRIC MOTOR |
| US12328084B2 (en) | 2021-07-12 | 2025-06-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Propulsion controller and method of controlling filter capacitor voltage |
-
1996
- 1996-03-19 JP JP8062987A patent/JPH09261966A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US8222857B2 (en) | 2007-09-25 | 2012-07-17 | Mitsubishi Electric Corporation | Motor controlling device |
| EP2642658A3 (en) * | 2007-09-25 | 2014-02-26 | Mitsubishi Electric Corporation | Controller for electric motor |
| US12328084B2 (en) | 2021-07-12 | 2025-06-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Propulsion controller and method of controlling filter capacitor voltage |
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