JPS6118363A - インバ−タ装置のpwm制御回路 - Google Patents
インバ−タ装置のpwm制御回路Info
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- JPS6118363A JPS6118363A JP59137879A JP13787984A JPS6118363A JP S6118363 A JPS6118363 A JP S6118363A JP 59137879 A JP59137879 A JP 59137879A JP 13787984 A JP13787984 A JP 13787984A JP S6118363 A JPS6118363 A JP S6118363A
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS 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
- H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
- H02M7/42—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion 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
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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。
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〕
この発明は、正弦波近似されたPWM(パルス幅変調)
信号出力を得るインバータ装置のPWM制御回路に関す
るものである。
信号出力を得るインバータ装置のPWM制御回路に関す
るものである。
従来この種装置として第1図に示すものがあった。ただ
し、第1図は、1組分のPWM信号発生部分を示しだも
のである。図において、1は周波数指令、電圧指令に従
って基準正弦波を出力する正弦波発振器、2は三角波発
振器、3は比較器である。
し、第1図は、1組分のPWM信号発生部分を示しだも
のである。図において、1は周波数指令、電圧指令に従
って基準正弦波を出力する正弦波発振器、2は三角波発
振器、3は比較器である。
次に第1図を動作を説明する。すなわち、正弦波発振器
1は、入力の周波数指令、電圧指令に従って基準正弦波
を出力する。一方三角波発振器2からは三角波(以下、
キャリアと略称する)が出力され、この2組の発振器出
力は比較器3により比較される。そして基準正弦波より
キャリアが大きい区間は比較器3の出力はOFF 、そ
の逆の区間ではONすることにより、比較器3から正弦
波近似されたPWM制御信号出力が得られる。
1は、入力の周波数指令、電圧指令に従って基準正弦波
を出力する。一方三角波発振器2からは三角波(以下、
キャリアと略称する)が出力され、この2組の発振器出
力は比較器3により比較される。そして基準正弦波より
キャリアが大きい区間は比較器3の出力はOFF 、そ
の逆の区間ではONすることにより、比較器3から正弦
波近似されたPWM制御信号出力が得られる。
この王者の関係を第2図の波形図で示す。図において、
4は正弦波発振器1の出力の基準正弦波、5は三角波発
振器2の出力のキャリア、6は比較器3の出力の正弦波
近似PWM制御信号である。
4は正弦波発振器1の出力の基準正弦波、5は三角波発
振器2の出力のキャリア、6は比較器3の出力の正弦波
近似PWM制御信号である。
従来のインバータ装置のPWM制御回路は以上のように
構成されているので、回路の構成をアナログ素子で行う
と、正弦波や三角波の発振信号電圧の調整要素が不可欠
で調整が面倒なばかりかディジタル素子で構成すると部
品点数が多く回路が複雑となる尋の欠点があった。
構成されているので、回路の構成をアナログ素子で行う
と、正弦波や三角波の発振信号電圧の調整要素が不可欠
で調整が面倒なばかりかディジタル素子で構成すると部
品点数が多く回路が複雑となる尋の欠点があった。
また、従来の回路構成では、キャリア周波数feとイン
バータ周波数fの同期をとることや、n(= f e/
f )の値をfに対応して切替えるためには多くの付加
回路を必要とするなどの欠点があった。
バータ周波数fの同期をとることや、n(= f e/
f )の値をfに対応して切替えるためには多くの付加
回路を必要とするなどの欠点があった。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、基本的にPWM制御回路の構成
を全ディジタル素子により構成し、3個のカウンタと若
干の記憶素子、演算回路を用いることによシ全体の回路
構成を簡単にし、かつキャリア周波数fcとインバータ
周波数fの同期や、fに対応したn (= f c/f
)値の切替え等も容易に行えるようにしたインバータ
のPWM信号発生装置を提供することを目的とする。
ためになされたもので、基本的にPWM制御回路の構成
を全ディジタル素子により構成し、3個のカウンタと若
干の記憶素子、演算回路を用いることによシ全体の回路
構成を簡単にし、かつキャリア周波数fcとインバータ
周波数fの同期や、fに対応したn (= f c/f
)値の切替え等も容易に行えるようにしたインバータ
のPWM信号発生装置を提供することを目的とする。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。まず
第3図において、7はバイナリ−のインバータ出力周波
数指令(以下、f指令と呼ぶ)に比例させて入力クロッ
ク信号の周波数を変換しクロックAとして出力する周波
数変換器(例えばレートマルチプライヤ−)、8は前d
己りロックAの周波数を計数し、その計数動作の1周期
をインバータ出力の1周期とするリングカウンタ(例え
ば、16ビツト自リングカウンタ)、9は前述のクロッ
クAを、キャリア周波数feとインバータ出力周波数f
の比n(=f c/f )に対応して後述の演算回路1
2により設定される計数値で分周し、クロックBとして
出力する分周器(例えば、8ビツト・カラ/り)、10
および11は、それぞれ、前記のリングカウンタ8の計
数値に基づいて、次に出力する1キャリア期間を構成出
力データのための記憶素子で、例えば、6つの期間のう
ち、第3番目と第4番目の期間に比例したデータ(以後
、THainデータと呼ぶ)および、第2番目と第5番
目の期間に比例したデータ(以後、Tssinデータと
呼ぶ)を出力するROM、12は、第1演算回路で1キ
ャリア周期ごとに前記記憶素子10.11からTM a
inデータ、及びTB ginデータを入カレ、客に出
力する1キャリア期間の継続時間に相肖する後述のカウ
ンタ13の設定値を、インバータ装置が出力できる最高
周波数を示す指令(以後、fmax指令と略称する)及
びインバータ出力電圧指令(以後、■指令と略称する)
更にn (= f c/f )を示す指令(以後、n指
令ξ略称する)等に対応して演算を実行し、後述の内部
メモリに格納するとともに、前回に計算した1キャリア
期間を構成する6つの期間の継続時間に相当する設定値
を、後述のカウンタ13から同期信号Aが入力されるた
びに順次セットし、さらに、1キャリア期間終了時点で
、第2演算回路14に同期信号Bを出力する。
第3図において、7はバイナリ−のインバータ出力周波
数指令(以下、f指令と呼ぶ)に比例させて入力クロッ
ク信号の周波数を変換しクロックAとして出力する周波
数変換器(例えばレートマルチプライヤ−)、8は前d
己りロックAの周波数を計数し、その計数動作の1周期
をインバータ出力の1周期とするリングカウンタ(例え
ば、16ビツト自リングカウンタ)、9は前述のクロッ
クAを、キャリア周波数feとインバータ出力周波数f
の比n(=f c/f )に対応して後述の演算回路1
2により設定される計数値で分周し、クロックBとして
出力する分周器(例えば、8ビツト・カラ/り)、10
および11は、それぞれ、前記のリングカウンタ8の計
数値に基づいて、次に出力する1キャリア期間を構成出
力データのための記憶素子で、例えば、6つの期間のう
ち、第3番目と第4番目の期間に比例したデータ(以後
、THainデータと呼ぶ)および、第2番目と第5番
目の期間に比例したデータ(以後、Tssinデータと
呼ぶ)を出力するROM、12は、第1演算回路で1キ
ャリア周期ごとに前記記憶素子10.11からTM a
inデータ、及びTB ginデータを入カレ、客に出
力する1キャリア期間の継続時間に相肖する後述のカウ
ンタ13の設定値を、インバータ装置が出力できる最高
周波数を示す指令(以後、fmax指令と略称する)及
びインバータ出力電圧指令(以後、■指令と略称する)
更にn (= f c/f )を示す指令(以後、n指
令ξ略称する)等に対応して演算を実行し、後述の内部
メモリに格納するとともに、前回に計算した1キャリア
期間を構成する6つの期間の継続時間に相当する設定値
を、後述のカウンタ13から同期信号Aが入力されるた
びに順次セットし、さらに、1キャリア期間終了時点で
、第2演算回路14に同期信号Bを出力する。
13は、分周器9からの出力されるクロックBを計数し
、第1演算回路12により設定された値だけ計数した時
点で同期信号Aを該第1演算回路12と第2演算回路1
4に出力するカウンタ(例えば、8ビツト・カウンタ)
、14は、第2演算回路でリングカウンタ8の計数値を
第1演算回路12からの同期信号Bに応じて取込み次に
出方する1キャリア期間を演算して構成し出方する。す
なわち6つの期間CIPWM信号(U、V、W33相)
の電位データが格納されている記憶素子15のアドレス
を計算し、後述の内部メモリに格納するとともに、その
1周期前に演算した各期間の各相のPWM信号の電位デ
ータを格納する記憶素子15のアドレスを、カウンタ1
3からの同期信号Bにより順次出力する。15は前記第
2演算回路14からのアドレス信号に基づき1.各相の
PWM信号の電位を出力するROMなどの記憶素子であ
る。
、第1演算回路12により設定された値だけ計数した時
点で同期信号Aを該第1演算回路12と第2演算回路1
4に出力するカウンタ(例えば、8ビツト・カウンタ)
、14は、第2演算回路でリングカウンタ8の計数値を
第1演算回路12からの同期信号Bに応じて取込み次に
出方する1キャリア期間を演算して構成し出方する。す
なわち6つの期間CIPWM信号(U、V、W33相)
の電位データが格納されている記憶素子15のアドレス
を計算し、後述の内部メモリに格納するとともに、その
1周期前に演算した各期間の各相のPWM信号の電位デ
ータを格納する記憶素子15のアドレスを、カウンタ1
3からの同期信号Bにより順次出力する。15は前記第
2演算回路14からのアドレス信号に基づき1.各相の
PWM信号の電位を出力するROMなどの記憶素子であ
る。
次に本発明の動作を以下に説明する。まず第4図は、本
発明に使用するパルス幅変調法の基本原理の1例を示し
たもので、図において、1相分のPWM制御信号は、第
2図の場合と同様に基準波形16と三角波キャリア17
を比較する方式としている。すなわち基準波形16より
三角波キャリア17が大きい区間は“Lルベルを、その
逆の区間では1H″レベルを出力する。さらに、3相分
のPWM制御信号を得るには、基準波形として同一の波
形で位相を120°ずつずらしたものを3組用意し、こ
れらと1つの三角波キャリアを比較する。
発明に使用するパルス幅変調法の基本原理の1例を示し
たもので、図において、1相分のPWM制御信号は、第
2図の場合と同様に基準波形16と三角波キャリア17
を比較する方式としている。すなわち基準波形16より
三角波キャリア17が大きい区間は“Lルベルを、その
逆の区間では1H″レベルを出力する。さらに、3相分
のPWM制御信号を得るには、基準波形として同一の波
形で位相を120°ずつずらしたものを3組用意し、こ
れらと1つの三角波キャリアを比較する。
この変調法の場合には、PWM制御信号は、60゜区間
ごとに、どれか1相だけが″″H″H″レベル#レベル
のいずれかに固定され、残シの2相の信号のON 、
OFFにより電圧制御がなされる。
ごとに、どれか1相だけが″″H″H″レベル#レベル
のいずれかに固定され、残シの2相の信号のON 、
OFFにより電圧制御がなされる。
第5図は、前記第4図に示したものとほぼ同等のPWM
制御を本発明の回路で行なうための原理図を示すもので
ある。第5図の基準パターン18は、第4図の3相分の
基準波形を基に、各相のPWM信号のいずれかが切替わ
る境界線を示す。
制御を本発明の回路で行なうための原理図を示すもので
ある。第5図の基準パターン18は、第4図の3相分の
基準波形を基に、各相のPWM信号のいずれかが切替わ
る境界線を示す。
これらの境界線で囲まれた各領域に印された3桁の数字
は、それぞれ、左から順にU相、■相、W相のPWM制
御信号のレベルを示し、1は”H″レベル、0は”L#
レベルを出力することを意味する。
は、それぞれ、左から順にU相、■相、W相のPWM制
御信号のレベルを示し、1は”H″レベル、0は”L#
レベルを出力することを意味する。
ここで、第5図の基準パターン18上を、三角波キャリ
ア19を走らせると、第4図の場合と同様にPWM制御
信号が得られる。この発明の一実施例では、処理を簡単
にするため第5図のキャリア20に示すように三角波キ
ャリア19の1周期区間を三角波の中心の位相で、上下
に直線的に往復するキャ肝アで代用する。この場合、キ
ャリア20の位相は、n = f e/fとすると、上
下の往復移動が終了するごとに360 / n (de
g)ずつずれることになる(キャリア20の上下往復移
動時間は、360/ n (deg)に相当する時間=
1/f cに等しくなる)。
ア19を走らせると、第4図の場合と同様にPWM制御
信号が得られる。この発明の一実施例では、処理を簡単
にするため第5図のキャリア20に示すように三角波キ
ャリア19の1周期区間を三角波の中心の位相で、上下
に直線的に往復するキャ肝アで代用する。この場合、キ
ャリア20の位相は、n = f e/fとすると、上
下の往復移動が終了するごとに360 / n (de
g)ずつずれることになる(キャリア20の上下往復移
動時間は、360/ n (deg)に相当する時間=
1/f cに等しくなる)。
以上のことから、各相のPWM制御信号のレベルは、キ
ャリア20が現在位置する領域の数字により決定され、
また、各電位の継続時間は、キャリア20がその領域を
通過する時間にょシ決定される。さらに、電圧制御を行
なうためには、通常の正弦波比較の場合と同様に出力電
圧に反比例させてキャリア20の振幅を変化させればよ
い。
ャリア20が現在位置する領域の数字により決定され、
また、各電位の継続時間は、キャリア20がその領域を
通過する時間にょシ決定される。さらに、電圧制御を行
なうためには、通常の正弦波比較の場合と同様に出力電
圧に反比例させてキャリア20の振幅を変化させればよ
い。
次に、前述のよりなPWM制御信号形成方法を具体化し
た第3図の回路の動作について説明する。
た第3図の回路の動作について説明する。
第6図は、第3図の回路の各部の詳細動作を説明するだ
めの図である。
めの図である。
第3図において、バイナリ−で与えられるインバータ周
波数指令(f指令)は、周波数変換器7により、その値
に比例した周波数を持つクロックAに変換され、リング
カウンタ8、カウンタ9に入力される。すると、リング
カウンタ8には、あらかじめ、インバータ装置の最高出
力周波数f maxと周波数変換器7からのクロックA
の最高周波数f1maxの比fmax/f1maxの値
が設定されており、第6図22に示すように、前述のク
ロックAの計数動作をこの設定値を1周期として繰返え
す。この計数動作の1周期が、インバータ装置の出力の
1周期となる。また、インバータ最高出力周波数frn
ax を変える場合には、fmax指令に反比例したカ
ウント値をリングカウンタ8にセットすればよい。
波数指令(f指令)は、周波数変換器7により、その値
に比例した周波数を持つクロックAに変換され、リング
カウンタ8、カウンタ9に入力される。すると、リング
カウンタ8には、あらかじめ、インバータ装置の最高出
力周波数f maxと周波数変換器7からのクロックA
の最高周波数f1maxの比fmax/f1maxの値
が設定されており、第6図22に示すように、前述のク
ロックAの計数動作をこの設定値を1周期として繰返え
す。この計数動作の1周期が、インバータ装置の出力の
1周期となる。また、インバータ最高出力周波数frn
ax を変える場合には、fmax指令に反比例したカ
ウント値をリングカウンタ8にセットすればよい。
記憶素子10および11は、第6図の基準パターン2゛
1のうち横線で示した領域および斜線で示した領域の継
続時間に比例したデータを、それぞれ60°区間分だけ
格納している。これらのデータは、例えば、第6図のT
M sinデータ25およびTssinデータ26に相
当する。前述のリングカウンタ8の計数値のうち、下グ
の適当なビットを取り出すことにより、60°区間ごと
にカウントを繰返えすような位相情報A(第6図の24
を作り出す。更に記憶素子10.11は、この位相情報
Aに対応したTMsinデータとTB sinデータを
第1演算回路12に出力する。第1演算回路12は、ま
ずfmax指令、n指令に対応して後述のカウンタ13
の半キャリア区間の計数値n2データを計算する。次に
、記憶素子10.11から1キャリア周期ごとに読み込
むTM sinデータ、T3sinデータにV指令を乗
じ(記憶素子10.11にV指令に対応したデータを格
納しておき、■指令に応じて読み込んでもよい)、さら
にf max 指令、fc指令に対応して補正を加える
ことにより、■指令に比例した1Mデータ、Tsデータ
を計算する。また、先に計算したn2データから1Mデ
ータとTsデータの両方を差し引くことによりToデー
タを計算する。
1のうち横線で示した領域および斜線で示した領域の継
続時間に比例したデータを、それぞれ60°区間分だけ
格納している。これらのデータは、例えば、第6図のT
M sinデータ25およびTssinデータ26に相
当する。前述のリングカウンタ8の計数値のうち、下グ
の適当なビットを取り出すことにより、60°区間ごと
にカウントを繰返えすような位相情報A(第6図の24
を作り出す。更に記憶素子10.11は、この位相情報
Aに対応したTMsinデータとTB sinデータを
第1演算回路12に出力する。第1演算回路12は、ま
ずfmax指令、n指令に対応して後述のカウンタ13
の半キャリア区間の計数値n2データを計算する。次に
、記憶素子10.11から1キャリア周期ごとに読み込
むTM sinデータ、T3sinデータにV指令を乗
じ(記憶素子10.11にV指令に対応したデータを格
納しておき、■指令に応じて読み込んでもよい)、さら
にf max 指令、fc指令に対応して補正を加える
ことにより、■指令に比例した1Mデータ、Tsデータ
を計算する。また、先に計算したn2データから1Mデ
ータとTsデータの両方を差し引くことによりToデー
タを計算する。
これらの計算された7Mデータ%TSデータ、TOデー
タは、それぞれ、第6図の基準パターン21の領域のう
ち、横線で示した領域、斜線で示した領域、それ以外の
領域を午ヤリアが通過する時間に相当する後述のカウン
タ13の計数値となる。これらのデータは、演算される
と一旦、第6図に示すような計算用のメモリ30に、例
えば6つのデータとして格納され、次回のキャリア区間
で順にカウンタ13に設定されることになる。
タは、それぞれ、第6図の基準パターン21の領域のう
ち、横線で示した領域、斜線で示した領域、それ以外の
領域を午ヤリアが通過する時間に相当する後述のカウン
タ13の計数値となる。これらのデータは、演算される
と一旦、第6図に示すような計算用のメモリ30に、例
えば6つのデータとして格納され、次回のキャリア区間
で順にカウンタ13に設定されることになる。
第1演算回路12は、上述の如きデータの演算を実行し
ている間に、同時にその前に演算した1キャリア区間を
構成する各期間に相当する設定データを、後述のカウン
タ13から同期信号Aが入力されるたびに、第6図に示
す出力用メモリ31から前述のTO+ TS + TM
HTM r TS r TOの順に順次カウンタ13
に設定する。さらに、これら1キャリア区間の6つのデ
ータをすべて出力し終えた時点で、第2演算回路14に
同期信号Bを出力するとともに、前述の計算用メモリ3
0と出力用メモリ31の内容を切替え、上記の動作を繰
返えす。
ている間に、同時にその前に演算した1キャリア区間を
構成する各期間に相当する設定データを、後述のカウン
タ13から同期信号Aが入力されるたびに、第6図に示
す出力用メモリ31から前述のTO+ TS + TM
HTM r TS r TOの順に順次カウンタ13
に設定する。さらに、これら1キャリア区間の6つのデ
ータをすべて出力し終えた時点で、第2演算回路14に
同期信号Bを出力するとともに、前述の計算用メモリ3
0と出力用メモリ31の内容を切替え、上記の動作を繰
返えす。
また、第1演算回路12は、fC指令とfma:c指令
に対応して分周器9とカウンタ13の設定値を変更する
。
に対応して分周器9とカウンタ13の設定値を変更する
。
分周器9はカウンタ13のカウント時間n指令とf指令
で決定される1キャリア期間の時間1/nfで与えられ
る)に比例した値となるように第1演算回路12により
設定される値で、前述のクロックAを分周し、クロック
Bとして出力する。したがってキャリア周波数feとイ
ンバータ周波数fの比n(可c/f )の切替は、この
分周器9の分周比とカウンタ13の設定値を調節するこ
とにより行なわれる。また、クロックAの周波数はf指
令に比例しているから、分周器9とカラ/り13の設定
値t−調節しない間は、インバータの基準パターンとキ
ャリアは同期状態(n=一定)となっている。
で決定される1キャリア期間の時間1/nfで与えられ
る)に比例した値となるように第1演算回路12により
設定される値で、前述のクロックAを分周し、クロック
Bとして出力する。したがってキャリア周波数feとイ
ンバータ周波数fの比n(可c/f )の切替は、この
分周器9の分周比とカウンタ13の設定値を調節するこ
とにより行なわれる。また、クロックAの周波数はf指
令に比例しているから、分周器9とカラ/り13の設定
値t−調節しない間は、インバータの基準パターンとキ
ャリアは同期状態(n=一定)となっている。
カウンタ13は、第1演算回路12により、前回の1キ
ャリア期間に計算したデータ(前述のTll]+TS
、 TM データ)を設定されると、その設定値だけ
分周期9からのクロックBを計数した時点で同期信号A
を第1演算回路12と第2演算回路14に出力する。こ
のカウンタ13動作によす、第6図の′基準パターン2
1の各領域に示される各相の電位の継続時間を′規定す
ることになる。 “第2演算回路14には、前述のリ
ングカウンタ8からの計数値のうち、上位の適当なビッ
トを取り出すことにより、30°区間ごとに値が変化す
る位相情報B(第6図の23)が入力され、この位相情
報Bに対応して、現在のキャリアが存在する位相におけ
る1キャリア期間を構成する例えば6つの期間(前記の
’ro l ’rs l ’rM+ ’rM+ TS
I’ro データに対応する)のPWM制御信号(t
y、v、w33相)の電位データ(第5図の基準パター
ン18の各領域に印された数字に相当する)が格納され
ている記憶素子15のアドレスを計算する。この場合、
例えば、第6図27に示すような位相情報Bに対応した
データテーブルにより、記憶素子15のアドレスを求め
る。データテーブルの具体的な例を第7図に示す。第7
図において、位相情報Bに対応して与えられる3組の3
桁のデータは、第5図の基準パターン18の各領域に印
された数字と同じであるが、ここでは、それぞれのデー
タに対応した記憶素子15のアドレスを示している。
ャリア期間に計算したデータ(前述のTll]+TS
、 TM データ)を設定されると、その設定値だけ
分周期9からのクロックBを計数した時点で同期信号A
を第1演算回路12と第2演算回路14に出力する。こ
のカウンタ13動作によす、第6図の′基準パターン2
1の各領域に示される各相の電位の継続時間を′規定す
ることになる。 “第2演算回路14には、前述のリ
ングカウンタ8からの計数値のうち、上位の適当なビッ
トを取り出すことにより、30°区間ごとに値が変化す
る位相情報B(第6図の23)が入力され、この位相情
報Bに対応して、現在のキャリアが存在する位相におけ
る1キャリア期間を構成する例えば6つの期間(前記の
’ro l ’rs l ’rM+ ’rM+ TS
I’ro データに対応する)のPWM制御信号(t
y、v、w33相)の電位データ(第5図の基準パター
ン18の各領域に印された数字に相当する)が格納され
ている記憶素子15のアドレスを計算する。この場合、
例えば、第6図27に示すような位相情報Bに対応した
データテーブルにより、記憶素子15のアドレスを求め
る。データテーブルの具体的な例を第7図に示す。第7
図において、位相情報Bに対応して与えられる3組の3
桁のデータは、第5図の基準パターン18の各領域に印
された数字と同じであるが、ここでは、それぞれのデー
タに対応した記憶素子15のアドレスを示している。
これらの電位データのアドレスは、一旦、第6図に示す
ような計算用のメモリ32に、例えば6つのデータとし
て格納され、次回のキャリア期間で、順に記憶素子15
に出力される。
ような計算用のメモリ32に、例えば6つのデータとし
て格納され、次回のキャリア期間で、順に記憶素子15
に出力される。
第2演算回路14は、上述のようなアドレスの演算を実
行すると同時に、前回に計算した1キャリア期間を構成
する各期間に出力する各相の電位データに対応するアド
レスデータを前述のカウンタ13から同期信号Aが入力
されるたびに第6図に示す出力用メモリ33からvo
l VS + VM + ”M r VS rV(、の
順に順次出力ラッテする。さらに、第1演算回路12よ
ジ、同調信号Bが入力されると前述の計算用メモリ32
と出力用メモリ33を切替え、上記の動作を繰返えす。
行すると同時に、前回に計算した1キャリア期間を構成
する各期間に出力する各相の電位データに対応するアド
レスデータを前述のカウンタ13から同期信号Aが入力
されるたびに第6図に示す出力用メモリ33からvo
l VS + VM + ”M r VS rV(、の
順に順次出力ラッテする。さらに、第1演算回路12よ
ジ、同調信号Bが入力されると前述の計算用メモリ32
と出力用メモリ33を切替え、上記の動作を繰返えす。
また、インバータ装置の正転と逆転動作の切替が必要な
場合には、第2演算回路14において、インバータの正
転、逆転を規定する正逆指令により、第6図および第7
図に示すような正転用データテーブル27と逆転用デー
タテーブル28を切替えることで、正転動作と逆転動作
の選択を行なう口 記憶素子15は、第2演算回路14からのアドレス信号
に対応してその時点での各相のPWM制御信号の電位を
出力する。
場合には、第2演算回路14において、インバータの正
転、逆転を規定する正逆指令により、第6図および第7
図に示すような正転用データテーブル27と逆転用デー
タテーブル28を切替えることで、正転動作と逆転動作
の選択を行なう口 記憶素子15は、第2演算回路14からのアドレス信号
に対応してその時点での各相のPWM制御信号の電位を
出力する。
以上のようにして、本発明のPWM制御信号発生回路で
は、第6図に示すように、1キャリア期間を構成する例
えば6つの期間における各相の電位データを出力用メモ
リ33から順次出力するとともに各電位データの出力時
間をカウンタ13の計数時間で規定することにより、第
4図のものとほぼ同等のPWM制御信号を出力する。ま
た、電位データとカウンタ13の設定データの格納用メ
モリとしてそれぞれ2組(計算用と出方用)ずつ用意し
、一方のメモリからデータが出力されている間に、他方
のメモリに次の1キャリア周期に出力するデータを演算
格納し、1キャリア期間が完了するごとに、これらの2
つのメモリを切替えることにより、連続的にデータを出
力できるようにしている。
は、第6図に示すように、1キャリア期間を構成する例
えば6つの期間における各相の電位データを出力用メモ
リ33から順次出力するとともに各電位データの出力時
間をカウンタ13の計数時間で規定することにより、第
4図のものとほぼ同等のPWM制御信号を出力する。ま
た、電位データとカウンタ13の設定データの格納用メ
モリとしてそれぞれ2組(計算用と出方用)ずつ用意し
、一方のメモリからデータが出力されている間に、他方
のメモリに次の1キャリア周期に出力するデータを演算
格納し、1キャリア期間が完了するごとに、これらの2
つのメモリを切替えることにより、連続的にデータを出
力できるようにしている。
また、インバータ周波数に比例した周波数のクロックA
を計数する1組の位相基準用のリングカウンタ(例えば
、16ビツトとれ=fc/f切替え用と各期間における
電位データ出力時間設定用の2組のカウンタ(例えば、
8ビツト)を用いているのが特徴となっている。
を計数する1組の位相基準用のリングカウンタ(例えば
、16ビツトとれ=fc/f切替え用と各期間における
電位データ出力時間設定用の2組のカウンタ(例えば、
8ビツト)を用いているのが特徴となっている。
なお、上記実施例では、1キャリア期間を構成するPW
M信号の電位データとカウンタ13の設定値をそれぞれ
6つずつ持つ例を示したが、この場合、3番目のデータ
の組と4番目のデータの組はまったく同じであるので、
これらを1つのデータの組とすることで、1キャリア期
間を5つの期間で構成することも可能である。また、上
記実施例では、キャリアは上下往復運動を行なう(三角
波キャリアに相当する)ものとしたが、上から下へ、あ
るいは下から上への移動のみを行なう(のこぎp波キャ
リアに相当する)場合についても構成することができる
。この場合には、1キャリア期間は3つの期間で構成さ
れるため、1キャリア期間中の電位データの出力とカウ
ンタ13への設定値の設定の回数も3回となる。
M信号の電位データとカウンタ13の設定値をそれぞれ
6つずつ持つ例を示したが、この場合、3番目のデータ
の組と4番目のデータの組はまったく同じであるので、
これらを1つのデータの組とすることで、1キャリア期
間を5つの期間で構成することも可能である。また、上
記実施例では、キャリアは上下往復運動を行なう(三角
波キャリアに相当する)ものとしたが、上から下へ、あ
るいは下から上への移動のみを行なう(のこぎp波キャ
リアに相当する)場合についても構成することができる
。この場合には、1キャリア期間は3つの期間で構成さ
れるため、1キャリア期間中の電位データの出力とカウ
ンタ13への設定値の設定の回数も3回となる。
上記実施例では、パルス幅変調方法として、PWM制御
信号が、60°期間ごとに、何れか1相だけが“H″レ
ベル@L″レベルに固定され、残シの2相の信号のON
、OFFによシミ圧制御がなされるような場合について
示したが、第3図の記憶素子10.11に格納されてい
る基準バタ77.のデータを変更することにより、第2
図に示したような正弦波近似PWM制御信号などの他の
変調方式によるPWM制御信号を形成することもできる
。
信号が、60°期間ごとに、何れか1相だけが“H″レ
ベル@L″レベルに固定され、残シの2相の信号のON
、OFFによシミ圧制御がなされるような場合について
示したが、第3図の記憶素子10.11に格納されてい
る基準バタ77.のデータを変更することにより、第2
図に示したような正弦波近似PWM制御信号などの他の
変調方式によるPWM制御信号を形成することもできる
。
また、上記実施例では、n = f e/f切替え用と
各期間における電位データ出力時間設定用の2組のカウ
ンタ(例えば、8ビツトカウンタ)を用いた例を示した
が、これら2組のカウンタを1組のカウンタ(例えば、
16ビツトカウンタ)とすることもできる。
各期間における電位データ出力時間設定用の2組のカウ
ンタ(例えば、8ビツトカウンタ)を用いた例を示した
が、これら2組のカウンタを1組のカウンタ(例えば、
16ビツトカウンタ)とすることもできる。
また、上記実施例では、回路による構成について示した
が第3図の周波数変換器T以外の部分をマイクロコンピ
ュータに置き換えることも可能である。この場合、マイ
クロコンピュータトシては、例えば、NEC1B781
1等を使用し、第3図のリングカウンタ8として内蔵1
6ビツトカウンタを、カウンタ9,13として内蔵8ビ
ツトカウン〉を用いる。また記憶素子10,11,15
や第2演算回路14の中のデータテーブルとしては、内
蔵ROMを、第1.第2演算回路12.14の中の電位
データおよびカウンタ13の設定データ格納用の計算用
メモリ、出力用メモリとしては、内蔵RAMを使用し、
各相のPWM制御信号(電圧データ)の出力端子や制御
クロック信号、■指令、fc指令、tmax指令、正逆
指令等のデータの入力端子としては、入出力I10ボー
トを使用する。
が第3図の周波数変換器T以外の部分をマイクロコンピ
ュータに置き換えることも可能である。この場合、マイ
クロコンピュータトシては、例えば、NEC1B781
1等を使用し、第3図のリングカウンタ8として内蔵1
6ビツトカウンタを、カウンタ9,13として内蔵8ビ
ツトカウン〉を用いる。また記憶素子10,11,15
や第2演算回路14の中のデータテーブルとしては、内
蔵ROMを、第1.第2演算回路12.14の中の電位
データおよびカウンタ13の設定データ格納用の計算用
メモリ、出力用メモリとしては、内蔵RAMを使用し、
各相のPWM制御信号(電圧データ)の出力端子や制御
クロック信号、■指令、fc指令、tmax指令、正逆
指令等のデータの入力端子としては、入出力I10ボー
トを使用する。
マイクロコンピュータの処理内容としては、まず、第3
図のカウンタ13に相当する内蔵8ビツトカウンタの計
数値が、設定値と一致したときに生じる割込みを利用す
る。第3図の回路において、第1演算回路12と第2演
算回路14に同期信号Aが入力されるたびに行なってい
たカラ/り13への設定データの設定と記憶素子15へ
のアドレスデータの出力の代わりに、マイクロコンピュ
ータのカウンタの割込み処理プログラムにおいて、カウ
ンタへ設定データを設定するとともに、各相の電位デー
タをI10ボートに出力する処理を行なう。また、それ
以外の処理、演算についてはメインプログラムで行なう
。さらに、■指令、 fc指令、fmax指令、正逆指
令等のデータの読み込みは外部割込み処理にて行なう。
図のカウンタ13に相当する内蔵8ビツトカウンタの計
数値が、設定値と一致したときに生じる割込みを利用す
る。第3図の回路において、第1演算回路12と第2演
算回路14に同期信号Aが入力されるたびに行なってい
たカラ/り13への設定データの設定と記憶素子15へ
のアドレスデータの出力の代わりに、マイクロコンピュ
ータのカウンタの割込み処理プログラムにおいて、カウ
ンタへ設定データを設定するとともに、各相の電位デー
タをI10ボートに出力する処理を行なう。また、それ
以外の処理、演算についてはメインプログラムで行なう
。さらに、■指令、 fc指令、fmax指令、正逆指
令等のデータの読み込みは外部割込み処理にて行なう。
以上のように、この発明によれば、インバータのPWM
制御回路を全てディジタル素子で構成したので、アナロ
グ素子で構成した時のような調整要素が不要となる。ま
た、インバータ周波数に比例した周波数の制御クロック
をカウントするリングカウンタ(位相基準用)と2組の
カウンタを用いることにより、インバータ周波数fとキ
ャリア周波数feの比n (= f c/f )の値を
一定に保つことができるとともに、n指令に応じて2個
のカウンタの設定値を調節することによシ、加減速時の
n切替も容易に行なうことができる。さらに、リングカ
ウンタの設定値を指令に応じて切替えることにより、イ
ンバータの出力できる最高周波数の切替えや、演算回路
のデータテーブルを正転用と逆転用を用意し、指令に応
じてこれらを切替えることにより、インバータ装置の正
転、逆転動作の切替えも容易にできる。
制御回路を全てディジタル素子で構成したので、アナロ
グ素子で構成した時のような調整要素が不要となる。ま
た、インバータ周波数に比例した周波数の制御クロック
をカウントするリングカウンタ(位相基準用)と2組の
カウンタを用いることにより、インバータ周波数fとキ
ャリア周波数feの比n (= f c/f )の値を
一定に保つことができるとともに、n指令に応じて2個
のカウンタの設定値を調節することによシ、加減速時の
n切替も容易に行なうことができる。さらに、リングカ
ウンタの設定値を指令に応じて切替えることにより、イ
ンバータの出力できる最高周波数の切替えや、演算回路
のデータテーブルを正転用と逆転用を用意し、指令に応
じてこれらを切替えることにより、インバータ装置の正
転、逆転動作の切替えも容易にできる。
更に、この発明の回路をマイクロコンピュータに置き換
えることにより、回路を小型、低価格にできる効果があ
る。
えることにより、回路を小型、低価格にできる効果があ
る。
第1図は、従来のインバータ装置の三角波比較法による
正弦波近似PWM制御回路の原理図、第゛2図は、第1
図の回路の動作を示す波形図、第3図は、この発明によ
るPWM制御信号発生回路の一実施例を示す回路構成図
、第4図は、この発明に使用するパルス幅変調法の基本
的原理を示すための波形図、第5図は、この発明による
3組分のp w M制御信号形成の原理図、第6図は、
第3図に示したこの発明の一実施例の動作説明図、第7
図は、第3図の一実施例の第2演算回路中の位相情報に
対応したデータテーブル図である。 1・・・正弦波発振器、2・・・三角波発振器、3・・
・コンパレータ、4・・・基準正弦波、5・・・三角波
キャリア、6・・・正弦波近似PWM信号、1・・・周
波数変換器、8・・・リングカウンタ、9・・・分周器
、10・・・記憶素子、11・・・記憶素子、12・・
・第1演算回路、13・・・カウンタ、14・・・第2
演算回路、15・・・記憶素子、16・・・基準波形、
17・・・三角波キャリア、18・・・基準パターン、
19・・・三角波キャリア、20・・・キャリア、21
・・・基準パターン、22・・・リングカウンタ8の計
数動作、23・・・位相情報2.24・・・位相情報1
.25・・・TMlsinデータ(記憶素子10の内容
)、26・・・T5 sinデータ(記憶素子11の内
容)、27・・・正転用データ・テーブル、2B・・・
逆転用データ・テーブル、29・・・第1演算回路12
の内部演算処理、30・・・カウンタ13の設定データ
格納用メモリ(計算用)、31・・・カウンタ13の設
定データ格納用メモリ(出力用)、32・・・記憶素子
15のアドレスデータ格納用メモリ(計算用)、33・
・・記憶素子15のアドレスデータ格納用メモリ(出力
用)、34・・・PW、M制御信号の出力方法 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 第1図 第2図
正弦波近似PWM制御回路の原理図、第゛2図は、第1
図の回路の動作を示す波形図、第3図は、この発明によ
るPWM制御信号発生回路の一実施例を示す回路構成図
、第4図は、この発明に使用するパルス幅変調法の基本
的原理を示すための波形図、第5図は、この発明による
3組分のp w M制御信号形成の原理図、第6図は、
第3図に示したこの発明の一実施例の動作説明図、第7
図は、第3図の一実施例の第2演算回路中の位相情報に
対応したデータテーブル図である。 1・・・正弦波発振器、2・・・三角波発振器、3・・
・コンパレータ、4・・・基準正弦波、5・・・三角波
キャリア、6・・・正弦波近似PWM信号、1・・・周
波数変換器、8・・・リングカウンタ、9・・・分周器
、10・・・記憶素子、11・・・記憶素子、12・・
・第1演算回路、13・・・カウンタ、14・・・第2
演算回路、15・・・記憶素子、16・・・基準波形、
17・・・三角波キャリア、18・・・基準パターン、
19・・・三角波キャリア、20・・・キャリア、21
・・・基準パターン、22・・・リングカウンタ8の計
数動作、23・・・位相情報2.24・・・位相情報1
.25・・・TMlsinデータ(記憶素子10の内容
)、26・・・T5 sinデータ(記憶素子11の内
容)、27・・・正転用データ・テーブル、2B・・・
逆転用データ・テーブル、29・・・第1演算回路12
の内部演算処理、30・・・カウンタ13の設定データ
格納用メモリ(計算用)、31・・・カウンタ13の設
定データ格納用メモリ(出力用)、32・・・記憶素子
15のアドレスデータ格納用メモリ(計算用)、33・
・・記憶素子15のアドレスデータ格納用メモリ(出力
用)、34・・・PW、M制御信号の出力方法 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 第1図 第2図
Claims (3)
- (1)交流又は直流電力を可変周波数及び可変電圧の交
流電力に変換するPWM制御型のインバータ装置のイン
バータ出力周波数指令をその周波数指令値に比例した周
波数の第1クロックに変換する周波数変換器と、前記第
1クロックを計数し、その計数動作の1周期をインバー
タ出力の1周期とするリングカウンタと、前記第1クロ
ックを、後記第1演算回路によりキャリア周波数とイン
バータ出力周波数の比に対応して決定される値で分周し
、第2クロックとして出力する分周器と、前記リングカ
ウンタの計数値を1キャリア周期で入力し、次の周期に
出力する1キャリア期間を構成する細分期間に相当する
設定値を、インバータの出力電圧を示す第1指令及び、
前記キャリアとインバータ出力周波数の比を示す第2指
令に対応して求め、内部メモリに格納し、既に求めてお
いた既設定データを、後記カウンタの第1同期信号に応
じて順次、該カウンタに設定し、さらに、1キャリア期
間終了時に第2同期信号を後記第2演算回路に出力する
第1演算回路と、前記第2クロックを計数し、前記第1
演算回路により設定された値に対応した第1同期信号を
前記第1演算回路と後記第2演算回路に出力するカウン
タと、前記リングカウンタの計数値を前記第1演算回路
からの第2同期信号に応じて入力し、次に出力する1キ
ャリア期間の各細分期間の各相対応のPWM信号値を求
め、内部メモリに格納するとともに、前回に求めた各細
分期間のPWM信号値を、前記カウンタの第1同期信号
に同期して順次出力する第2演算回路とを備えたインバ
ータ装置のPWM制御回路。 - (2)正転用と逆転用のPWM信号値を記憶する複数の
記憶素子を有し、正転及び逆転の外部信号に応じて前記
記憶素子の内容を切替えることにより、正転と逆転の切
替出力データが得られるようにした第2演算回路を備え
たことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のインバ
ータ装置のPWM制御回路。 - (3)インバータ装置が出力することのできる最高周波
数を示す最高周波数指令に応じて、リングカウンタの設
定値を切替えるとともに、第1演算回路の演算データに
補正を加えることにより、インバータ装置が出力するこ
とのできる最高周波数が切替えられるようにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載のインバータ装置
のPWM制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59137879A JPS6118363A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | インバ−タ装置のpwm制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59137879A JPS6118363A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | インバ−タ装置のpwm制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6118363A true JPS6118363A (ja) | 1986-01-27 |
Family
ID=15208821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59137879A Pending JPS6118363A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | インバ−タ装置のpwm制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6118363A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007097389A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-04-12 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 電力変換装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58195473A (ja) * | 1982-05-10 | 1983-11-14 | Toshiba Corp | Pwmインバ−タの制御装置 |
-
1984
- 1984-07-05 JP JP59137879A patent/JPS6118363A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58195473A (ja) * | 1982-05-10 | 1983-11-14 | Toshiba Corp | Pwmインバ−タの制御装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007097389A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-04-12 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 電力変換装置 |
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