JPS61199469A - 点孤パルス出力位相のデイジタル制御装置 - Google Patents

点孤パルス出力位相のデイジタル制御装置

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JPS61199469A
JPS61199469A JP60036583A JP3658385A JPS61199469A JP S61199469 A JPS61199469 A JP S61199469A JP 60036583 A JP60036583 A JP 60036583A JP 3658385 A JP3658385 A JP 3658385A JP S61199469 A JPS61199469 A JP S61199469A
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JP
Japan
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target value
value
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ignition pulse
pattern
Prior art date
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Application number
JP60036583A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Mogi
浩 茂木
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS61199469A publication Critical patent/JPS61199469A/ja
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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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Power Conversion In General (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば交流電動機駆動用可変電圧可変周波イ
ンバータ(VVVF)などとして知られる電力逆変換装
置に関するものであり、更に詳しくは、電力逆変換装置
の主回路を構成するスイッチング素子へ出力する点弧パ
ルスの位相を、外部から与えられる周波数指令値に応じ
て制御するようにしだ点弧パルス出力位相のディジタル
制御装置に関するものである。
〔従来の技術〕
第5図は一般的な可変速駆動装置のシステム構成例を示
したブロック図であり、第6図は同様な他の構成例を示
したブロック図である。
これらの図において、■は三相交流電源、2は交流/直
流変換装置(静止レオナード)、3と7はそれぞれイン
バータ(電力逆変換装置とも云う)、4と8はそれぞれ
交流負荷(例えば電動機)、5は蓄電池、6は直流/直
流変換装W(チョッパ)、である。
第5図は、静止レオナードのような交流/直流変換装置
2において負荷4に対する出力電圧を制御し、逆変換装
置(インバータ)3において負荷4に対する出力周波数
を制御するようにした可変速駆動方式であり、第6図は
チョッパのような直流/直流変換装置6において出力電
圧を制御し、インバータ7において出力周波数を制御す
るようにした方式である。
本願発明は、上述の方式の中で、インバータ(3,7)
に関するものであり、特に図示せざる外部から入力され
る周波数指令値に応じて、インバータの主回路を構成す
るスイッチング素子へ出力する点弧パルスの位相を制御
する装置に関するものであり、更に具体的には180°
enm通電圧形インバータを発明の対象とするものであ
る。
第7図は、かかる180°el導通電圧形インバータの
主回路7aを主として示す回路図、第8図は第7図にお
ける各部信号(点弧パルス)、出力電圧の波形を示す波
形図、である。
第7図、第8図を参照する。インバータの主回路7aを
構成するスイッチング素子としてのトランジスタは、三
相の場合、U、V、W、X、Y、およびZの6個あり、
図示せざる点弧パルス出力装置から、第8図に示す如き
点弧パルスVPII+  VPイ。
VPV、  VPY、V工およびVF6をそれぞれ対応
したトランジスタのヘースへ駆動信号として印加し、導
通させることにより、負荷8における線間電圧V H5
I  V ST、  V TRとして、第8図に見られ
る如き三相交流が得られる。
第8図において、各点弧パルスの1周期は、電気角にし
て360°であるが、この1周期の期間を60°d (
電気角60°)毎に区分して、I、  II。
I、 IV、 Vおよび■の6相に区分して考えること
が出来る。
第8図から明らかなように、■相では、V P U +
VPY+  VPWが、■相ではVPUI  Vpy、
  vf’zが、■相ではV PLII  V PVI
  V PZが、■相ではV PX、 V py。
””  V P Zが、■相ではV PXI V PV
I  V rwが、■相ではVPX+  VP’l+ 
 VPWが、それぞれ出力されていることが認められる
であろう。
以上を整理して示したのが次の表である。
表1 すなわち、■相において、点弧パルスV PU+ V 
P’/+VP、1を出力し、他は出力しないという状態
を一つのパターンとしてとらえ、これをパターンIと称
し、他の相も同様とする。
すると、電気角60° (60°eλ)毎に、の順で、
第7図において主回路7aへ点弧パルス(トランジスタ
のヘース駆動信号)を出力することにより、第8図に示
した3相の線間電圧VR3゜VST+  ”TRが得ら
れる。
ここで、インバータの出力周波数の指令値が変更される
と、各相銀の期間(各相の周期)に相当する電気角60
″の時間的長さもそれに応して変更しないと、指令され
た周波数を持つ3相の線間電圧は得られない。
今、周波数指令値をf”(fiz)とすると、電気わさ
れる。そこで、この関係によって、与えられた周波数指
令値に対応する各相の周期を求め、それによって前記(
1)の如きパターン順序で点弧パルスを出力するよう制
御しなければならない。
所で、かかる役割を果たす従来の点弧パルス出力位相の
制御装置としては、アナログ技術によるアナログ位相制
御装置が知られている。しかし、これには以下のような
欠点がある。
(1)アナログ位相制御装置は、各相銀に制御回路を比
較器およびパルス発生器などを用いて構成することが必
要であるため、三相ブリッジ結線される電力逆変換装置
を対象とするものでは、上記の回路が6糾必要であり、
そのため、部品点数が増大し、大形化、コスト高を招来
する。
(2)装置を構成する回路がアナログ回路から成ってい
るため調整箇所が多く、また温度ドリフトや経年変化を
受は易いため、高精度の位相制御が実現しにくい。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明が解決しようとする問題点は、インバータ主回路
に対する点弧パルス出力位相の制御装置において、その
所要部品点数の削減を図り、かつ所要調整箇所を滅じ、
温度ドリフトや経年変化を受けず、高精度の位相制御を
実現すること、であると云える。
従って本発明は、従来のアナログ位相制御装置と比較し
て、部品点数や調整箇所が少なく温度ドリフトおよび経
年変化のない高精度の位相制御を実現可能とするディジ
タル位相制御装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段および作用〕」二記目的
を達成するため、本発明による制御装置は、電力逆変換
装置の主回路を構成する複数個のスイッチング素子に対
し、各素子毎に点弧または不点弧と定められた或る第1
のパターンに従って点弧パルスを出力し、続いて第2の
パターンに切り換わって点弧パルスを出力し、以下、同
様にして複数個の異なるパターンの間で循環的に繰り返
し切り換わって点弧パルスを出力すると共に、外部から
与えられる周波数指令値に従って、前記パターンの切り
換わり周期を制御するようにした点弧パルスの出力位相
制御装置であって、マイクロプロセッサと、所定のクロ
ック信号をカウントしそのカウント結果が目標値に達す
るとリセットして再びカウントを開始するカウンタと、
から成り、 前記マイクロプロセッサは、与えられた前記周波数指令
値に対応したパターンの切り換わり周期を演算により求
めて目標値として設定し、前記カウンタのカウント値が
該目標値に達する毎に発生する割込信号を受けて、点弧
パルスの出力を指令し、前記目標値を設定した時点で前
記カウンタのカランI・値が該目標値を超えているとき
は、直ぢに点弧パルスの出力を指令すると共に、前記カ
ウンタをリセットさせてカウント動作を再開させるよう
にしたことを特徴としている。
〔実施例〕
次に図を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の一実施例の概念を示すブロック図であ
る。同図において、10はパルスアンプ、1】はチソフ
“マイコン、12はCPU、13は目標値設定器、14
は所定のクロックをカウントするカウンタ、15ばコン
パレータ、である。
動作の概要は次の如くである。外部がら周波数指令値f
2が入力されている。指令値f”は、それが或る特定値
(FFFFo)を採るときは、周波数指令ではなく停止
指令であると約束されているので、CPU12は、この
指令値f9の値を吟味し、それが停止指令であるなら、
パルスアンプ10を介する点弧パルスの出力は行なわな
い。
停止指令でない場合には、与えられた周波数指令値f1
から、CPU12は、先にも述べたよう−ンの所要の切
り換わり周期を求め設定器13に目標値として設定する
。他方、カウンター4は、所定のクロックをカウントし
ており、そのカウント値が設定器13に設定された目標
値と一致すると、その時点でリセットし、再び零からカ
ウントを開始するカウンタである。
コンパレータ15は、設定器13に設定された目標値と
カウンター4のカウント値を比較し、両者が一致するの
を検出する毎に、CPUI 2に割込をかげる。
割込をかけられたCPUは、その度に、前記表1に示し
たパターン順序で、パルスアンプ10を介して点弧パル
スを出力する。周波数指令値f“が変更されたら、その
都度、点弧パルスパターンの切り換わり周期を演算によ
り求めて目標値として設定器】3に設定しなおす。新た
に目標値を設定器13に設定した時点で、カウンタ14
のカウント値がその目標値を超えているときには、CP
Uは直ちに点弧パルスをアンプ10を介して出力すると
共に、カウンタ14をリセットして再スタートさせる。
以上が動作の概要である。
第2図は、第1図におけるC P Uが、電源を投入さ
れたときに実行する通常動作時のプログラムのフローチ
ャートを示し、第3図は、CPUが割込要求を受けたと
きに実行するプログラムのフローチャートを示す。
若干の繰り返しを含むかも知れないが、第1図乃至第3
図を参照して、動作を更に詳しく説明する。
先ず、第2図のプログラムPば、電源投入時に実行され
、まずステップ(1)において内部カウンター4をクリ
アしてスタートさせ、点弧パルス出力信号パターンをス
テップ(2)において、前記表1の■とする。
次に外部からの周波数指令値f”(1,6ビソトのディ
ジタル量)をステップ(3)において入力され読み込む
この指令値f9は、先にも説明したように、周波数指令
値と停止指令の2種類の信号として使用される。例えば
f” =FFFF□のとき、これを停止指令、それ以外
を周波数指令値とすると、f′″=FFFFl+の時は
ステップ(5)へ進んでパルスオフ(ヘース駆動信号オ
フ)とし、再びステップ(3)に戻り、指令値f”を入
力し、起動指令を待つ。
f” ≠F F F FHの時はステップ(6)へ進ん
で、■ このときのパターン切り換わり周期f、、*−□6f” を演算し、前回の演算値(切り換わり周期) r−+”
とステップ(7)において比較する。f、、−f、l−
どの時は、再びステップ(3)に戻り、指令値f”を入
力し、周波数指令値f”の変化を監視する。fr≠fn
−1″′の時は、ステップ(8)において、以後割込が
かからないように割込をマスクし、内部カウンタ14よ
り、現時点のカウント値TcNを入力する。f −> 
T cNの時は内部設定器13にf fi*をセソトシ
なおす。ステップ(10)において、f、、*≦TCN
の時はステップ(12)へ進み即座に点弧パルスパター
ンI (ベース駆動信号)を出力し、更にステップ(1
3)において内部カウンタ14をクリアし再スタートさ
せて、次期パルス出力信号パターンを前記(1)の順に
従って、■と決定する。
次にステップ(15)において割込のマスクを解除し、
ステップ(16)でfrをf□−1*とじて戻し、プロ
グラムの先頭つまりステップ(3)に戻る。割込のマス
クは、現時点でのカラン)・値TCHの人力およびそれ
とf、、*との比較中において、割込入力が入ってくる
のを防ぐためである。
内部設定器14における設定値f、、″とカウンタ14
のカウント値が一致すると、CPIJに割込がかかり、
第3図のプログラムQが起動される。
まずステップ(20)で所定の点弧パルス出力信号パタ
ーン(ベース駆動信号)を出力し、次にステップ(21
)で次期パルス出力信号パターンを前記(1)の順に従
って決定した後、第2図のプログラムPに戻り、再び外
部からの周波数指令値f1を監視する。
第4図は、第1図において、カウンタ14のカウント値
と、コンパレータ15から出力される割込要求の発生と
のタイミング関係を示す説明図である。
カウント値が設定値f、*或いはf2*に達する毎に、
割込が発生し、また設定値がfrからf3″に変わった
時点■では、カウント値がすてにf3*を超えているた
め、割込動作によらないで、パルスパターンが出力され
ていることが認められるであろう。
このように、常時入力指令値f″(周波数指令植、停止
に指令)を監視し、該周波数司令値の電気角60°に相
当する時間的長さを表わすディジタル量を設定器にセッ
トすることにより、人力指令値の変化に即応した点弧パ
ルスパターンの出力が可能となる。
〔発明の効果〕
以」二説明したように、本発明によれば次の如き効果を
期待することができる。
(1)CI”’tJ、メモリ、カウンタなどを使用する
ことにより、従来のアナログ装置と比較して、部品点数
が減少する。
(2)調整箇所が少なく、温度ドリフト、経年変化のな
い高精度の位相制御が実現できる。
(3)常時入力指令f”(周波数指令値、停止指令)を
監視しているため、入力指令の変化に遠心した点弧パル
スパターンの出力が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の概念を示すプロ・ツク図、
第2図は第1図におけるCPUが通常実行するプログラ
ムのフローチャート、第3図は同CP Uが割込要求を
受けたときに実行するプログラムのフローチャー1・、
第4図はカウンタのカウント値と割込発生のタイミング
関係を示す説明図、第5図は一般的な可変速駆動装置の
システム構成例を示したブロック図、第6図は同様な他
の構成例を示したブロック図、第7図はインバータ主回
路の構成例を示した回路図、第8図は第7図における各
部信号の波形図、である。 符号説明 ■・・・三相交流電源、2・・・交流/直流変換装置、
3・・・インバータ、4・・・負荷、5・・・蓄電池、
6・・・直流/直流変換装置、7・・・インバータ、8
・・・負荷、10・・・パルスアンプ、11・・・1チ
ツプマイコン、12・・・CP U、13・・・目標値
設定器、14・・・カウンタ、15・・・コンパレータ
、 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎   清 会へ入ぺま99へ八二ツ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)電力逆変換装置の主回路を構成する複数個のスイッ
    チング素子に対し、各素子毎に点弧または不点弧と定め
    られた或る第1のパターンに従って点弧パルスを出力し
    、続いて第2のパターンに切り換わって点弧パルスを出
    力し、以下、同様にして複数個の異なるパターンの間で
    循環的に繰り返し切り換わって点弧パルスを出力すると
    共に、外部から与えられる周波数指令値に従って、前記
    パターンの切り換わり周期を制御するようにした点弧パ
    ルスの出力位相制御装置であって、 マイクロプロセッサと、所定のクロック信号をカウント
    しそのカウント結果が目標値に達するとリセットして再
    びカウントを開始するカウンタと、から成り、 前記マイクロプロセッサは、与えられた前記周波数指令
    値に対応したパターンの切り換わり周期を演算により求
    めて目標値として設定し、前記カウンタのカウント値が
    該目標値に達する毎に発生する割込信号を受けて、点弧
    パルスの出力を指令し、前記目標値を設定した時点で前
    記カウンタのカウント値が該目標値を超えているときは
    、直ちに点弧パルスの出力を指令すると共に、前記カウ
    ンタをリセットさせてカウント動作を再開させるように
    したことを特徴とする点弧パルス出力位相のディジタル
    制御装置。
JP60036583A 1985-02-27 1985-02-27 点孤パルス出力位相のデイジタル制御装置 Pending JPS61199469A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59185194A (ja) * 1983-04-04 1984-10-20 Fuji Electric Co Ltd 半導体素子の点弧パルス制御方式

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59185194A (ja) * 1983-04-04 1984-10-20 Fuji Electric Co Ltd 半導体素子の点弧パルス制御方式

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