JPS592579A - インバ−タ制御装置 - Google Patents

インバ−タ制御装置

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JPS592579A
JPS592579A JP57111178A JP11117882A JPS592579A JP S592579 A JPS592579 A JP S592579A JP 57111178 A JP57111178 A JP 57111178A JP 11117882 A JP11117882 A JP 11117882A JP S592579 A JPS592579 A JP S592579A
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JP
Japan
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output
current
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electric valve
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Pending
Application number
JP57111178A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsumi Fukazawa
深沢 勝美
Katsu Maekawa
克 前川
Toshiaki Kudo
工藤 俊明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS592579A publication Critical patent/JPS592579A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
    • H02M7/53873Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current with digital control

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明はインバータ制御装置の改良に係り、特に中性点
端子のない交流電動機等の駆動制御に適するインバータ
制御装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
交流電動機の駆動制御にはインバータ制御装置が広く用
いられている。
第1図は従来から、三相交流電動機の電流瞬時値制御に
用いられている三相インバータ制御装置の構成例を示ず
もので、正側電源IPと負側電源INの直列回路に接続
された正、負母線2P 、 2N間には、ゲートターン
オフサイリスタあるいはジャイアントトランジスタ等か
ら成る電気弁GU、 GX 、 GV。
GY、 GW 、 Gz が2個ずつ直列して接続され
ている。
これらの電気弁には夫々整流、素子りが逆並列に接続さ
れている。
各直列電気弁の中点と、負荷電動機3の各相巻線U 、
V 、Wの間は導線4U 、 4v 、 4w で接続
されており、また負荷電動機3の中性点Nと、直流電諒
1p、INの中点の間は導線4Nで連結されている。
導4j14tr、4v、4w には夫々、電流検出器5
U 、 5v 。
5wが結合されており、それらの出カニu、工vt:I
wは各相用の電流指令発生器6σ、 6V 、 61y
からの電流指令値工晶、工;、■番と共に比較器7υ、
 7V 、 7Wにインプットされて比較される。
比較器7U、 7V 、 7Wは各相電流指令値1二、
 l:!工÷が各相゛屯流検出器出力lU、工V、工W
より大きい時にはレベル111を、そうでない時にはレ
ベルlO″を出力する。これらの比較器の出カフυOv
 7Vow’7woは夫々、増巾器sU、 8V 、 
swにインプットされると共に、否定回路9U、 9V
、 9Wを経た後、増巾器8x、8Y、8z にインプ
ットされる。
増巾器sU、 sv、 sw、 8X、 8Y、 sz
 の出力は夫々、電気弁GU 、 Gy 、 Gw 、
 Gx 、 Gy 、 Gz の各ベース端子にインプ
ットされる。従って、比較器’y、、 、 7v 、7
Wの出力がレベル“110時には正側電気弁GU、 G
v。
Gwカオンとなり、負側電気弁Gx、GY、G2はオフ
となる。反対に、比較器の出力レベルが自01になると
、正側電気発がオフとなり、負側電気弁はオンとなる。
なお、比較器?0 、7v 、 7W にはヒステリシ
ス特性を持たせるため、出力端に接続した分圧抵抗10
U 、 10v 、 iow 、 IIU 、 llv
 、 llv、の中点電圧が入力側にフィードバックさ
れるよう構成されている。
第2図は上述のように構成したインバータ制御装置にお
ける0相の電流制御動作波形を示している。同図中、工
Pは比較器7Uのヒステリシス特性の上限値であり、よ
りはその下限値を示し、比較器7Uの出力は電流検出器
5Uの出力I、が工Pとよりの間にあるときは変化しな
い。
前述のように比較器7Uの出カフUQがレベル111の
ときには電気弁GUけオン、GXはオフとなり、出力?
troがレベルw01のときには電気弁Gυはオフ、G
Xはオンとなる。
負荷電動機3に流れるU相狗P電流に比例する電流検出
器5Uの出力電流IUが減少してきて、比較器7Uのヒ
ステリシス下限値IBニ達した時点(to)で、比較器
用カフUQはレベル111となり、電気弁GUがオン、
GXがオフとなる。従って、U相負荷電流は正側電源工
P−導線2P−電気弁Gυ−負荷電動機のU相巻線−中
性点N−導線4N−電源中点Oの経路で流れる。
[Ja亀電流増加して電流検出器5Uの出力電流工Uが
ヒステリシス上限値IPに膿」達し、た時点t1で比較
器用カフUOはレベル101となり、電気弁はG、がオ
フ、Gxがオンとなる。従って、U相電流は負側電源i
N−電源中点〇−導線4N−中性点N−負荷のU相巻線
−導線4U−電気弁Dx−N−2Nの経路で流れる。
0相電流が減少し、検出器出力電流I、が再びヒステリ
シス下限値■Pに達した時点t2以降においても、上記
と同様に電気弁GU、 GXの切替えば行なわれ、負荷
電流は導線2Pまたは2Nと、導線4Nを流して流れる
以上はU相負荷における動作波形であるが、■相および
W相負荷においても同様である。
従って負荷電動機3の各相巻線には120°の相差角を
もって正弦波近似の負荷電流が流れるととKなる。この
場合、中性点Hにおける負荷電流の基本波は互いに打消
し合うので導線4Nを流れることはないが、高調波成分
が残るため、電源中点0と負荷中性点Nの間を導線、4
Nで接続せずに各相の電流瞬時値を独立に制御しようと
すると、各相電流が干渉し合い、良好な制御を行なうこ
とができない。
〔背景技術の問題点〕
上述の如く、背景技術においては、負荷に流れる各相電
流を独立して瞬時値制御する場合には電源中点と負荷中
性点の間を短絡しておく必要があるため、中性点端子を
有する特殊仕様の電動機にしか適用できず、標準の電動
機を使用することができないという欠点があった。また
、電源も正側と負側の2個を必要とするため、回路格成
が複雑化し、コストアップを招来するという欠点があっ
た。
〔発明の目的〕
本発明は背景技術における上述の如き不都合を除去し、
中性点端子のない標準の交流電動機でも良好に電流制御
ができ、また、電源設備も1回路で済むインバータ制御
装置を提供1−ることを目的とするものである。
〔発明の概要〕
本発明のインバータ制御装置は、直流電源にm組(mは
2以上の整数)の直列電気弁を接続し、これらの直列電
気弁の各中点なm摺電荷端子に接続したインバータ回路
において、各摺電荷電流に応じた電流検出器出力と各相
電源指令値とを入力して両者を比較し、レベル111ま
たはレベル101の論理出力を生ずる比較器と、これら
のm相の比較器とレベル検出器の出力を人力し、電流瞬
時値制御される(m−’1)相の電気弁のオン・オフ状
態に応じて残りの1相の正側および負側の電気弁を前記
比較器の出力に無関係にオン・オフ制御し、出力電流位
相の所定位相毎に前記(m−13相の電気弁と残りの1
相の電気弁を順次切換える出力を生ずる論理ンーケンス
回路を備えたことを主たる特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
以下、第3図および第4図を参照して本発明装領の実施
例と作動を説明する。なお、これらの図では、第1図に
おけると同一の部品にはそれらと同じ符号を付しである
直流′電源1には導線2F 、 2Nを介して電気弁G
U。
GX、 Gv、 GY 、 GW、、 GZ が2個ず
つ直列接続されており、また各電気弁にはダイオードD
が逆並列に接続されている。直列接続した各相電気弁の
中点と負荷電動機3の各相巻線の間を連結する導線4U
4v 、 4Wには夫々各相電流を検出する電流検出器
5U 、 5V 、 5Wが結合されており、それらの
出力lu。
工v、工wは各相用の電流指令発生器6U 、 6V 
、 6Wからの電流指令値■δ、工6 、1番と共に、
比較器7[。
7v 、 7Wにインプットされ、電流指令値工品、■
受、工番が電流検出器出力lU、工V、工Wより大きい
時にはレベル11”、そうでないときはレベル10Iを
出力する。なお、各比較器の出力端には夫々に分圧抵抗
ioU 、 10y 、 IOWとIIU 、 IIV
 、 l1wが直列に接続されており、これらの直列抵
抗の中点電圧は比較器7U 、 7v 、 7W の入
力側にフィードバックされ、各比較器に、第2図におけ
ると同様のヒステリシスlh゛性を付与する。
電流指令発生器6U、6v、6Wがらの市、流指令値工
も、6.I斉は、また、レベル検出器12σ、12v。
12Wに導かれる。これらのレベル検出器は電流指令値
工♂、工吊、工;が正の時にはレベル111を出力し、
負の時にはレベル101を出力する。
比較器7U、7v、 7Wおよびレベル・検出器12U
、12v。
12wの出カフUO+ 12UOt 7vo l 12
vQ t 7WOy 12WOは夫々、論理シーケンス
回路13のアドレス入力Ao〜A5にインプットされる
。この論理シーケンス回路は例えばリードオンリーメモ
リー(ROM)で41゛り成されており、その出力姑子
Do、D2.D4  に生ずる制御信号は増巾&Sυ、
8v、8wで増巾された後、正側電気弁制御信号8UO
+ svQ t 810として電気弁GU、Gv、GW
のベース端子に入力される。また、出力端子D1.D3
.D5に生ずる制御信号は増巾器sx 、 sy 、 
sz で増巾された後、負側電気弁制御信号sxo t
 8YOt 8zOとして電気弁Gx、GY、C2のペ
ース端子に入力され為。
次に、上述のように構成した本発明のインバータ制御装
置の作動を第4図を参照して説明する。
本発明においては、電流指令値、例えばlG の−周期
を第4図のモードNoに示すように■〜■のモードに分
解し、先ず、各モードで電流指令値工3+1÷、工灸 
の軌対値が最大となる相に対応する電気弁(第4図中の
aSに示す)を比較器7U、7W7w の出力に無関係
に開弁させる。
即ち、モード■では、電流指令値の絶対値は工※が最大
であり、その極性はマイナスであるので、論理シーケン
ス回路13の出力端子D3には、比較器7■の出力に無
関係に開弁指令が出力され、電気弁制御信号8YOによ
って電気弁GYが開弁する。この場合、他のU相、W相
の電気弁は比較器7U、7wの出力に従って電流瞬時値
制御される。従って、U相、W相の電流の和がV相に泥
土することになる。
次に、U相、W相の電流検出器用カニU、工Wが増加し
、比較器7U 、 ’ywの出力が両者ともレベル10
1となると、電気弁G[、GWはオフ、Gx、Gzはオ
ンとなる。このように負(illlの電気弁Gx、 G
Y。
Gzのみがオンしている状憚では、負荷電流を制御でき
なくなるので、比較器7U 、 7Wの出力がレベル1
01となった時点で、それまでオンしていた電気弁GY
をオフにし、負側電気弁GxGzはオンのまま、正側電
気弁Gvをオンさせる。 これによって負荷のU相、W
相電流は減少する。
このように、モード■の期間では、電気弁G、とGWが
同時にオフしている間はGvを連続的にオンとし、それ
以外ではGYを連続的にオンさせることにより、電流1
瞬時値制御が行なわれる。
モード■においては、第4図の制御信号c8によって、
先ず電気弁GUがオンとなり、■相とw相の負荷電流は
比較器7v、 7Wによって瞬時値制御される。この場
合も、比較b 7y 、 71yの出カフVQ。
7WOがともにレベル甲になると、電気弁Gv、G。
がオンとなり、開弁しているのは正側電気弁GU。
Gy 、 Gwのみとなる。そこで、この時点では論理
シーケンス回路13の出力によって電気弁Gυをオフ、
Gxをオンとする。このようにすれば電気弁GV。
軸から負荷に流れ込む電流は負側電気弁GXを通して電
源1に還流するので、負荷電流を増加させる制御が可能
である。
以上はモード■および■における作動であるが、モード
■〜■においても上記と同様にして各摺電荷電流を電流
指令値に従って瞬時値制御することができる。
上記各モードにおける動作シーケンスはレベル検出器1
2U 、 12v 、 12Wと比較器7U、7y、7
Hの出力によって一義的に決定されるので、それらのデ
ータをROMに書き込んでおくことにより、容易に実行
できる。
なお、以上の説明では3相交流電動機を負荷とする例に
つき述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく
、介ンダクタンス負荷にも適用でき、また相数も3相に
限らず、m相(mは2以上の整数)に広く適用すること
ができる。
〔発明の効果〕
上述の如く、本発明においてはm相正弦波電流を瞬時値
制御するインバータ制御装置において、電流瞬時値制御
される(m−1)相の′電気弁のオン・オフ制御状態に
応じて、残りの1相の電気弁を比較器の出力に無関係に
オン・オフ制御し、出力電流位相の所定角度毎に前記(
m−1)相と残りの1相の電気弁を順次切換えて行(よ
うにしたものであるから、m相全部を瞬時値制御する場
合に生ずる千渉は防止され、負荷中性点を的流眠源に接
続しなくとも良好な制御を行なうことができる。
従って、中性点端子を有しない標準電動機を負荷とする
ことができ、また直流電源も1個でよく、回路を簡略化
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のインバータ制御装置を例示する回路図、
第2図はその動作波形図、第3図は本発明装備の実施例
を示す回路図、第4図はその動波説明図である。 1 + Ip * IN ・・・面派電源、3・・・負
荷、5U t 5yt 5y・・・電流検出器、ct、
、 、 6V 、 6W・・・電流指令発生器、7U 
、 7V 、 7W ”’比較器、8U、8v、8W、
8X、8Y、8z・・・増巾器、IOU、 IOV、 
10y、 11t7. Ily、 IIW・・・分圧抵
抗、12U、 12V、 12W・・・レベル検出器、
13・・・論理シーケンス回路。 出願人代理人   猪  股    清も 1 図 2ρ 鱈 2 図 も 4 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、直流電源にm組(mは2以上の整数)の直列電気弁
    を接続し、これらの直列電気弁の各中点なm相負荷端子
    に接続したインバータ回路において、各相に対応して設
    けられ各相負荷電流に応じた電流検出器出力と各相電流
    指令値とを入力して両者を比較し、レベル11″または
    レベルl g mの論理出力を生ずる比較器と、各相に
    対応して設けられ前記各相電流指令値の正、負に応じて
    レベル11″またはレベル“0“の論理出力を生ずるレ
    ベル検出器と、これらのm組の比較器とレベル検出器の
    出力を入力し、電流瞬時値制御される(m−1)相の電
    気弁のオン・オフ状態に応じて残りの1相の正側および
    負側の電気弁を前記比較器の出力に無関係にオン・オフ
    制御し、゛出力電流位相の所定位相毎に前記(m−1)
    相の電気弁と残りの1相の電気弁を順次切換える出力を
    生ずる論理シーケンス回路とを備えたことを特徴とする
    インバータ制御装置、。 2、論理シーケンス回路がリードオンリーメモリーから
    成ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のイン
    バータ制御装置。 3、 m相負荷が中性点端子を有しない3相交流電動機
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項または第
    2項に記載のインバータ制御装置。
JP57111178A 1982-06-28 1982-06-28 インバ−タ制御装置 Pending JPS592579A (ja)

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JP (1) JPS592579A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60204270A (ja) * 1984-03-28 1985-10-15 Origin Electric Co Ltd インバ−タ装置
WO2019012915A1 (ja) * 2017-07-14 2019-01-17 株式会社デンソー 回転電機の駆動システム

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