JPH1023765A - 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。 【解決手段】 誘導電動機の電流を検出する出力部電流
検出器と、電力変換器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と、ゼロクロスを判定するゼロク
ロス検出部５と、出力部電流検出器の出力と直流部電流
検出器の出力から、指令周波数の高調波のレベルを検出
する周波数分析部６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
レイ補償タイミングを設定するオンディレイ補償タイミ
ング演算部７と、オンディレイ補償タイミング演算部７
の出力によりＰＷＭ波形を演算する波形演算部８で構成
されたＰＷＭ波形演算器４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（出
力電流）も歪むという欠点がある。

【０００９】出力電流の歪みを解消するためには、図１
４に示すように出力電流のゼロクロスを正確に検出し、
そのタイミングで出力電圧を補正しなければならない。
また、図１５に示すように出力電流は高調波成分を含ん
でいるため正確にゼロクロスを検出できない。

【００１０】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。

【００１１】

【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と、
ＰＷＭ波形を演算し電力変換器に出力するＰＷＭ波形演
算器により構成されており、ＰＷＭ波形演算器は、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
クロス検出部と、出力部電流検出器の出力信号と直流部
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と、前記ゼロクロス検出部の出力
信号と前記周波数分析部の出力信号を入力し、前記周波
数分析部の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
レイ補償のタイミングを設定するオンディレイ補償タイ
ミング演算部と、前記オンディレイ補償タイミング演算
部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
形演算部により構成されている。

【００１２】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】また、電力変換器に流入あるいは流出する
電流を検出する検出器として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
出器より構成されている。

【００１４】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。

【００１５】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波形演算器により構成されており、ＰＷＭ波形演
算器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
と、前記ゼロクロス検出部の出力信号と前記周波数分析
部の出力信号を入力し、周波数分析部の出力信号から、
その出力信号を最小にするオンディレイ補償のタイミン
グを設定するオンディレイ補償タイミング演算部と、オ
ンディレイ補償タイミング演算部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により構成されてい
る。

【００１６】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

【００１７】

【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波形演算器により構成されてお
り、前記ＰＷＭ波形演算器は、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
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
する周波数分析部と、前記ゼロクロス検出部の出力信号
と前記周波数分析部の出力信号を入力し、前記周波数分
析部の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
補償のタイミングを設定するオンディレイ補償タイミン
グ演算部と、前記オンディレイ補償タイミング演算部の
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
小になるようにゼロクロスを中心にオンディレイ補償の
タイミングを変化させて、その結果得られたオンディレ
イ補償のタイミングを考慮した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。

【００１８】請求項２に記載の発明は、電力変換器に流
入あるいは流出する電流を検出する検出器として抵抗を
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により構成したものであり、電
流検出器として安価な構成で、ノイズなどの外乱に影響
を受けず、電流歪が少なく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。

【００１９】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波形演算器により構
成されており、前記ＰＷＭ波形演算器は前記出力部電流
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と、前記ゼロ
クロス検出部の出力信号と前記周波数分析部の出力信号
を入力し、周波数分析部の出力信号から、その出力信号
を最小にするオンディレイ補償のタイミングを設定する
オンディレイ補償タイミング演算部と、オンディレイ補
償タイミング演算部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
小になるようにゼロクロスを中心にオンディレイ補償の
タイミングを変化させて、その結果得られたオンディレ
イ補償のタイミングを考慮した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。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図１から図９
を用いて説明する。

【００２１】（第１の実施例）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波形演算器の機能ブ
ロック図、図３は適正なオンディレイ補償のタイミング
を決定するためのオンディレイ補償タイミング演算部の
動作を示すフローチャートである。

【００２２】図１において、出力部電流検出器３はＰＷ
Ｍ波形演算器４に接続されている。ＰＷＭ波形演算器４
は電力変換器２に接続されている。

【００２３】図２において、ゼロクロス検出部５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。ゼロクロス検出部５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、ゼロクロス信号をオンディレイ補
償タイミング演算部７に出力する。

【００２４】周波数分析部６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１０が接続されて
おり、出力としてはオンディレイ補償タイミング演算部
７が接続されている。周波数分析部６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１
０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。

【００２５】オンディレイ補償タイミング演算部７で
は、周波数分析部６のそれぞれの入力のレベルの変化の
方向が前回と一致しているか、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
なるようにゼロクロスを中心にオンディレイ補償のタイ
ミングを変化させて、波形演算部８に出力する。波形演
算部８では、最適なゼロクロスタイミングで一般的なオ
ンディレイ補正を考慮したＰＷＭ波形演算が行われる。

【００２６】オンディレイ補償演算部７の動作を図３の
フローチャートを用いて説明する。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１０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のタイミングを変化させ
ている。この変化させたオンディレイ補償タイミングに
基づき波形演算部７で演算を行う。

【００２７】ステップ１では、周波数分析部６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６から出力された直流部電流検出器１０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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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ではゼロクロ
スからの現在のオンディレイ補償タイミングからΔＳＴ
ＥＰだけ加算し、新しいオンディレイ補償タイミングを
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。

【００３１】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。

【００３２】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タイミングの最
適化を行う。

【００３３】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１０でそれぞれ測定し、これらを周波数分析部６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、オンディレイ補償タイミング演
算部７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ゼロクロスを中心にオンディレイ補
償タイミングを変化させて、その結果得られたオンディ
レイ補償タイミングにより、波形演算部８でオンディレ
イ補償タイミングを考慮した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。

【００３４】（第２の実施例）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波形演算器の機能ブ
ロック図、図６は適正なオンディレイ補償タイミングを
決定するためのオンディレイ補償タイミング演算部の動
作を示すフローチャートである。

【００３５】図４において、出力部電流検出器３はＰＷ
Ｍ波形演算器４に接続されている。ＰＷＭ波形演算器４
は電力変換器２に接続されている。

【００３６】図５において、ゼロクロス検出部５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。ゼロクロス検出部５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、ゼロクロス信号をオンディレイ補
償タイミング演算部７に出力する。

【００３７】周波数分析部６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１４が接続されており、出力としてはオンディレ
イ補償タイミング演算部７が接続されている。周波数分
析部６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１４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。

【００３８】オンディレイ補償タイミング演算部７で
は、周波数分析部６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
うにゼロクロスを中心にオンディレイ補償タイミングを
変化させて、波形演算部８に出力する。波形演算部８で
は、最適なゼロクロスタイミングで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。

【００３９】オンディレイ補償タイミング演算部７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。

【００４０】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１４でそれぞれ測定し、これらを周波数分析部６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、オンディレイ補償タイミング演
算部７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ゼロクロスを中心にオンディレイ
補償タイミングを変化させて、その結果得られたオンデ
ィレイ補償タイミングにより、波形演算部８でオンディ
レイ補償タイミングを考慮したＰＷＭ波形により誘導電
動機を駆動する。

【００４１】但し第１の実施例に比較して、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。

【００４２】（第３の実施例）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波形演算器の機能
ブロック図、図９は適正なオンディレイ補償タイミング
を決定するためのオンディレイ補償タイミング演算部の
動作を示すフローチャートである。

【００４３】図７において、出力部電流検出器３はＰＷ
Ｍ波形演算器１６に接続されている。ＰＷＭ波形演算器
１６は電力変換器２に接続されている。

【００４４】図８において、ゼロクロス検出部１７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
ロクロス信号をオンディレイ補償タイミング演算部１９
に出力する。

【００４５】周波数分析部１８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
オンディレイ補償タイミング演算部１９が接続されてい
る。周波数分析部１８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。

【００４６】オンディレイ補償タイミング演算部１９で
は、周波数分析部１８の出力のレベルが最小になるよう
にゼロクロスを中心にオンディレイ補償タイミングを変
化させて、波形演算部２０に出力する。波形演算部２０
では、最適なゼロクロスタイミングで一般的なオンディ
レイ補正を考慮したＰＷＭ波形演算が行われる。

【００４７】オンディレイ補償演算部２０の動作を図９
のフローチャートを用いて説明する。

【００４８】ステップ１５では、周波数分析部１８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１８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タイミ
ングにΔＳＴＥＰを加算し、新しいオンディレイ補償タ
イミングとし、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。

【００４９】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タイミングに
ΔＳＴＥＰを減算し、新しいオンディレイ補償タイミン
グとし、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。

【００５０】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タイミングの最
適化を行う。

【００５１】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１８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
レイ補償タイミング演算部１９でこの出力レベルが最小
になるようにゼロクロスを中心にオンディレイ補償タイ
ミングを変化させて、その結果得られたオンディレイ補
償タイミングにより、波形演算部２０でオンディレイ補
償タイミングを考慮したＰＷＭ波形により誘導電動機を
駆動する。

【００５２】但し、本実施例では、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、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。

【００５３】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明では、
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
流検出器でそれぞれ測定し、これらを周波数分析部で運
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、オンディレイ補償タイミング演
算部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ゼロクロスを中心にオンディレイ補
償タイミングを変化させて、その結果得られたオンディ
レイ補償タイミングにより、波形演算部でオンディレイ
補償タイミングを考慮した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。

【００５４】また、請求項２記載の発明では、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抵抗を用いた直流
部電流検出器でそれぞれ測定し、これらを周波数分析部
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、オンディレイ補償タイミン
グ演算部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ゼロクロスを中心にオンディレイ
補償タイミングを変化させて、その結果得られたオンデ
ィレイ補償タイミングにより、波形演算部でオンディレ
イ補償タイミングを考慮した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、請求項１記載の発
明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。

【００５５】また、請求項３記載の発明では、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
補償タイミング演算部でこの出力レベルが最小になるよ
うにゼロクロスを中心にオンディレイ補償タイミングを
変化させて、その結果得られたオンディレイ補償タイミ
ングにより、波形演算部でオンディレイ補償タイミング
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、請求項１または２記載の発明
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】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】同実施例におけるＰＷＭ波形演算器の機能ブロ
ック図

【図３】同実施例におけるオンディレイ補償タイミング
演算部の動作を示すフローチャート

【図４】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】同実施例におけるＰＷＭ波形演算器の機能ブロ
ック図

【図６】同実施例におけるオンディレイ補償タイミング
演算部の動作を示すフローチャート

【図７】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】同実施例におけるＰＷＭ波形演算器の機能ブロ
ック図

【図９】同実施例におけるオンディレイ補償タイミング
演算部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
の歪を示すタイミングチャート

【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
補償の状況を示す特性図

【図１４】オンディレイ補償の考え方を示す特性図

【図１５】図１４に於ける電流のゼロクロス部分の波形
拡大図

【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 ５ ゼロクロス検出部 ６ 周波数分析部 ７ オンディレイ補償タイミング演算部 ８ 波形演算部 １０ 直流部電流検出器 １４ 直流電流検出器 １６ ＰＷＭ波形演算器 １７ ゼロクロス検出部 １８ 周波数分析部 １９ オンディレイ補償タイミング演算部 ２０ 波形演算部

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波形演算器により構成
   されており、前記ＰＷＭ波形演算器は、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と、前記ゼロクロス検出部の出
   力信号と前記周波数分析部の出力信号を入力し、前記周
   波数分析部の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
   ィレイ補償のタイミングを設定するオンディレイ補償タ
   イミング演算部と、前記オンディレイ補償タイミング演
   算部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で構成したことを特徴
   とする、請求項１記載のＰＷＭ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波形演算器により構成されており、前記ＰＷ
   Ｍ波形演算器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
   する周波数分析部と、前記ゼロクロス検出部の出力信号
   と前記周波数分析部の出力信号を入力し、周波数分析部
   の出力信号から、その出力信号を最小にするオンディレ
   イ補償のタイミングを設定するオンディレイ補償タイミ
   ング演算部と、オンディレイ補償タイミング演算部の出
   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に
   より構成されたＰＷＭ方式電圧形インバータ。