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JPH0662579A - Voltage-type inverter device - Google Patents

Voltage-type inverter device

Info

Publication number
JPH0662579A
JPH0662579A JP4208777A JP20877792A JPH0662579A JP H0662579 A JPH0662579 A JP H0662579A JP 4208777 A JP4208777 A JP 4208777A JP 20877792 A JP20877792 A JP 20877792A JP H0662579 A JPH0662579 A JP H0662579A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
signal
phase
current
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4208777A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Ikimi
高志 伊君
Toshiaki Okuyama
俊昭 奥山
Junichi Takahashi
潤一 高橋
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP4208777A priority Critical patent/JPH0662579A/en
Publication of JPH0662579A publication Critical patent/JPH0662579A/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】インバータの出力電流を検出し、この電流検出
信号の位相を所定値だけ進める位相進み補正し、得られ
る補正電流検出信号の極性の正/負/断続の3つのモー
ドに基づいた補償電圧によって電圧指令を修正すること
により、電動機のトルクリプルを抑制する。 【構成】前記目的は、出力電流の極性の検出を、正/負
およびスイッチングごとに極性が変わる断続の3つのモ
ードとして判定する手段を備え、出力電流が断続モード
のときには該相の補償電圧を零にすることにより達成で
きる。また前記目的は、出力電流の検出信号の位相を所
定の値だけ進める手段を備えることにより達成できる。
(57) [Abstract] [Purpose] The output current of the inverter is detected, the phase of the current detection signal is advanced by a predetermined value, the phase lead is corrected, and the polarity of the obtained correction current detection signal is positive / negative / intermittent. The torque ripple of the electric motor is suppressed by correcting the voltage command with the compensation voltage based on the mode. The object is to provide a means for judging the polarity of the output current as three modes of positive / negative and intermittent which changes the polarity at each switching. When the output current is in the intermittent mode, the compensation voltage of the phase is determined. It can be achieved by setting it to zero. Further, the above object can be achieved by providing means for advancing the phase of the detection signal of the output current by a predetermined value.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電圧形インバータの制
御装置に係り、特にパルス幅変調インバータ(以下PW
Mインバータと称する)の出力電圧の波形歪みを補償す
るものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a voltage source inverter, and more particularly to a pulse width modulation inverter (hereinafter PW).
(Referred to as M inverter) for compensating the waveform distortion of the output voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】PWMインバータにおいてはインバータ
を構成する正側及び負側スイッチング素子を交互に導通
制御して出力電圧をPWM制御する。しかし、スイッチ
ング素子にはターンオフ時間によるスイッチングの遅れ
があるため、正側及び負側が同時に導通しないように短
絡防止期間(以下デッドタイムと呼ぶ)を設けている。
このため、デッドタイムの影響によりインバータの出力
電圧に波形歪みが生じるという問題があった。
2. Description of the Related Art In a PWM inverter, positive-side and negative-side switching elements forming the inverter are alternately conductively controlled to PWM-control an output voltage. However, since the switching element has a delay in switching due to the turn-off time, a short-circuit prevention period (hereinafter referred to as dead time) is provided so that the positive side and the negative side do not conduct at the same time.
Therefore, there is a problem in that the output voltage of the inverter is distorted due to the dead time.

【0003】従来、この対策法として、特公昭59−8152
号公報に記載のように、インバータの出力電流極性を各
相ごとに検出し、この極性信号に基づいてデッドタイム
の影響によるインバータの出力電圧の波形歪みを補償す
る、補償手段を設けるものが知られている。
Conventionally, as a countermeasure against this, Japanese Examined Patent Publication No. 59-8152
As described in Japanese Patent Publication No. JP-A-2003-264, there is known one that is provided with a compensating means for detecting the output current polarity of the inverter for each phase and compensating the waveform distortion of the output voltage of the inverter due to the influence of the dead time based on this polarity signal. Has been.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、出
力電流の極性に応じて補償電圧を決めていたが、出力電
流の零付近では、補償電圧がデッドタイムによる歪み電
圧に一致せず、波形歪み補償が正しく行われずに出力電
圧波形が正弦波とならず、電動機にトルクリプルが発生
するという問題があった。
In the above-mentioned prior art, the compensation voltage is determined according to the polarity of the output current. However, when the output current is near zero, the compensation voltage does not match the distortion voltage due to dead time, and the waveform There is a problem in that distortion compensation is not performed correctly, the output voltage waveform does not become a sine wave, and torque ripple occurs in the electric motor.

【0005】また上記従来技術では、出力電流の検出に
おいて検出遅れがあり、また電圧指令から実際の電圧が
出力されるまでに制御遅れがあるために、波形歪み補償
が正しく行われずに出力電圧波形が正弦波とならず、電
動機にトルクリプルが発生するという問題があった。
Further, in the above-mentioned prior art, since there is a detection delay in the detection of the output current and a control delay until the actual voltage is output from the voltage command, the waveform distortion is not compensated correctly and the output voltage waveform is not compensated. However, there is a problem that a torque ripple is generated in the electric motor because it does not become a sine wave.

【0006】本発明の目的は、PWMインバータの出力
電圧波形歪みの補償を正しく行うことにより、出力電圧
波形を正弦波にし、電動機に発生するトルクリプルを抑
制することにある。
An object of the present invention is to correct the output voltage waveform distortion of the PWM inverter correctly to make the output voltage waveform a sine wave and suppress the torque ripple generated in the electric motor.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記目的は、出力電流の
極性の検出を、正/負およびスイッチングごとに極性が
変わる断続の3つのモードとして判定する手段を備え、
出力電流が断続モードのときには該相の補償電圧を零に
することにより達成できる。
Means for Solving the Problems The above-mentioned object is provided with means for judging the detection of the polarity of an output current as three modes of positive / negative and intermittent mode in which the polarity changes with each switching.
When the output current is in the intermittent mode, it can be achieved by setting the compensation voltage of the phase to zero.

【0008】また前記目的は、出力電流の検出信号の位
相を所定の値だけ進める手段を備えることにより達成で
きる。
The above object can also be achieved by providing means for advancing the phase of the output current detection signal by a predetermined value.

【0009】[0009]

【作用】電圧形インバータのスイッチ素子の短絡を防止
するデッドタイムによる歪み電圧は、出力電流の極性に
より決まり、出力電流が正のときは該相の歪み電圧は正
に、出力電流が負のときは該相の歪み電圧は負になり、
歪み電圧の絶対値は出力電流の大きさによらずほぼ一定
である。
The distortion voltage due to the dead time that prevents the switching element of the voltage source inverter from being short-circuited is determined by the polarity of the output current. When the output current is positive, the distortion voltage of the phase is positive, and when the output current is negative. Causes the distortion voltage of the phase to become negative,
The absolute value of the strain voltage is almost constant regardless of the magnitude of the output current.

【0010】しかし、インバータの出力電流には、PW
M制御による電流リプルが含まれるため、出力電流が零
付近の期間には、出力電流の極性が正負に変化するた
め、平均的な歪み電圧は零あるいは零に近い値になる。
However, the output current of the inverter is PW
Since the current ripple due to the M control is included, the polarity of the output current changes between positive and negative during the period when the output current is near zero, so that the average distortion voltage becomes zero or a value close to zero.

【0011】そこで、出力電流の極性を検出し、出力電
流が正の期間は補償電圧を正に、出力電圧が負の期間は
補償電圧を負に、出力電流が断続している期間は補償電
圧を零あるいは零に近い値にすることにより、補償電圧
を歪み電圧に近づけ、出力電圧波形を正弦波にし、電動
機に発生するトルクリプルを抑制することができる。し
かし、出力電流を検出する際の検出遅れや、電圧指令を
演算してから実際の電流が出力されるまでの制御遅れが
あると、補償電圧に遅れが生じて出力電圧歪み補償が正
しく行われない。そこで、出力電流検出信号の位相を進
める位相進み補償を行うことにより、出力電流歪みの補
償を正しく行うことができる。
Therefore, the polarity of the output current is detected, and the compensation voltage is positive when the output current is positive, negative when the output voltage is negative, and negative when the output current is intermittent. Is set to zero or a value close to zero, the compensating voltage can be brought close to the distortion voltage, the output voltage waveform can be made a sine wave, and the torque ripple generated in the motor can be suppressed. However, if there is a detection delay when detecting the output current or a control delay from when the voltage command is calculated until the actual current is output, a delay occurs in the compensation voltage and output voltage distortion compensation is performed correctly. Absent. Therefore, by performing phase lead compensation that advances the phase of the output current detection signal, the output current distortion can be compensated correctly.

【0012】出力電流検出信号の位相を進めるには、三
相の電流信号が互いに120度の位相差を持つことを利
用し、三相の出力電流検出信号を所定の比率で足し合わ
せることにより実現できる。
In order to advance the phase of the output current detection signal, the fact that the three-phase current signals have a phase difference of 120 degrees with each other is utilized, and it is realized by adding the three-phase output current detection signals at a predetermined ratio. it can.

【0013】また、出力電流検出信号の零クロス付近の
みに着目し、その部分のみの位相を進めるには、出力電
流検出信号の立上がり時には所定の正の信号を加え、出
力電流検出信号の立下がり時には所定の負の信号を加え
ることにより実現できる。
Further, paying attention only to the vicinity of the zero cross of the output current detection signal, and advancing the phase of only that portion, a predetermined positive signal is added at the rise of the output current detection signal and the fall of the output current detection signal. This can sometimes be achieved by adding a predetermined negative signal.

【0014】[0014]

【実施例】図1は本発明を用いてなる第1の実施例を示
す図である。図1において、1は直流電圧を交流電圧に
変換するPWMインバータ、2はインバータ1の各相
U,V,Wの交流出力端に接続されている誘導電動機で
ある。3は誘導電動機2の1次角周波数指令ω1*から
位相基準ω1tを指令するための積分回路、4は積分回
路3からの出力信号に比例した周波数で振幅が一定の正
弦波信号を出力する発振器で、その出力信号は座標変換
器7に加えられる。5は励磁電流指令信号id*に応じて
電動機2の電圧指令vd*を出力する電圧演算回路、6
はトルク電流指令信号iq*に応じて電動機2の電圧指
令vq*を出力する電圧演算回路、7は電圧指令vd
*,vq*を発振器4の正弦波信号に基づいて回転磁界
座標から固定子座標の電圧指令vu*,vv*,vw*
に変換する座標変換器である。81,82,83はPW
Mインバータ1の出力電流iu,iv,iwを検出する
ための電流検出器、9は電流検出信号iu,iv,iw
を所定の位相だけ進めた信号iu′,iv′,iw′に
変換する位相進み補償回路、11,12,13は位相進
み補償回路9の出力信号iu′,iv′,iw′の極性
を正/負/断続として判別し、これに基づいてインバー
タのデッドタイムによる出力電圧歪みを補償するための
補償電圧vfu,vfv,vfwを出力する補償電圧演
算回路である。21,22,23は固定子座標の電圧指
令vu*,vv*,vw*と補償電圧vfu,vfv,
vfwを加算する加算器、10は加算器21,22,2
3の出力信号vu*+vfu,vv*+vfv,vw*
+vfwとパルス幅変調のための搬送波信号とを比較
し、PWMインバータ1を構成するスイッチング素子を
オン,オフするためのPWM信号Pu,Pv,Pwを発
生するPWMパルス発生回路である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment using the present invention. In FIG. 1, 1 is a PWM inverter that converts a DC voltage into an AC voltage, and 2 is an induction motor that is connected to the AC output terminals of each phase U, V, W of the inverter 1. Reference numeral 3 is an integrator circuit for instructing the phase reference ω1t from the primary angular frequency command ω1 * of the induction motor 2, and 4 is an oscillator that outputs a sine wave signal having a constant amplitude and a frequency proportional to the output signal from the integrator circuit 3. Then, the output signal is applied to the coordinate converter 7. Reference numeral 5 is a voltage calculation circuit that outputs a voltage command vd * for the electric motor 2 in accordance with the exciting current command signal id *, 6
Is a voltage calculation circuit that outputs a voltage command vq * of the electric motor 2 according to the torque current command signal iq *, and 7 is a voltage command vd
*, Vq * are voltage commands vu *, vv *, vw * of the stator coordinates from the rotating magnetic field coordinates based on the sine wave signal of the oscillator 4.
It is a coordinate converter that converts to. 81, 82, 83 are PW
A current detector for detecting the output currents iu, iv, iw of the M inverter 1, 9 is a current detection signal iu, iv, iw
Is a phase advance compensating circuit for converting into signals iu ', iv', iw 'which are advanced by a predetermined phase. Reference numerals 11, 12, 13 denote polarities of output signals iu', iv ', iw' of the phase advance compensating circuit 9, respectively. / Negative / intermittent, and based on this, a compensation voltage calculation circuit that outputs compensation voltages vfu, vfv, vfw for compensating the output voltage distortion due to the dead time of the inverter. Reference numerals 21, 22 and 23 denote stator coordinate voltage commands vu *, vv *, vw * and compensation voltages vfu, vfv,
An adder for adding vfw, 10 is adders 21, 22, 2
3 output signals vu * + vfu, vv * + vfv, vw *
This is a PWM pulse generation circuit that compares + vfw with a carrier signal for pulse width modulation and generates PWM signals Pu, Pv, Pw for turning on and off the switching elements forming the PWM inverter 1.

【0015】この実施例の基本動作は以下のとおりであ
る。周知のように、この制御方式はPWMインバータに
よるベクトル制御と呼ばれる誘導電動機2の制御方式
で、回転磁界座標系の励磁電流指令信号id*とトルク
電流指令信号iq*から誘導電動機2の電圧指令vd
*,vq*を演算し、この電圧指令を発振器4の出力正
弦波信号に基づいて回転磁界座標系から固定子座標系に
変換した正弦波の電圧指令vu*,vv*,vw*を搬
送波信号と比較して得られるPWM信号に従い各相の出
力電圧を制御するものである。一方、PWMインバータ
1のデッドタイムによる電圧降下の補償は固定子座標系
において補償電圧演算回路からの信号によってフィード
フォワード補償される。
The basic operation of this embodiment is as follows. As is well known, this control system is a control system of the induction motor 2 called vector control by a PWM inverter, and the voltage command vd of the induction motor 2 is calculated from the exciting current command signal id * and the torque current command signal iq * of the rotating magnetic field coordinate system.
*, Vq * are calculated, and the voltage command vu *, vv *, vw * of the sine wave obtained by converting this voltage command from the rotating magnetic field coordinate system to the stator coordinate system based on the output sine wave signal of the oscillator 4 is the carrier signal. The output voltage of each phase is controlled according to the PWM signal obtained by comparison with. On the other hand, the compensation of the voltage drop due to the dead time of the PWM inverter 1 is feedforward compensated by the signal from the compensation voltage calculation circuit in the stator coordinate system.

【0016】次にデッドタイムによる電圧降下の補償法
を説明する。
Next, a method of compensating for a voltage drop due to dead time will be described.

【0017】図2はPWMインバータのデッドタイムに
よる電圧歪みと本発明によるデッドタイム補償のモデル
をブロック図で示したものである。図1と同一の物に相
当するものには同じ番号を付している。本モデルではP
WMパルスによる高調波電圧を無視している。PWMパ
ルス発生回路10は電圧指令v*と補償電圧vfの加算
値を入力し、制御遅れ時間Td1の遅延を介してPWM
インバータ1に出力する。PWMインバータ1ではPW
Mパルス発生回路10の出力信号から電動機電流(イン
バータ出力電流)iに応じた歪み電圧Δvが引かれた電
圧vが出力される。誘導電動機2ではインバータ出力電
圧vに応じた電流iが流れる。電流検出器81は電動機
電流i検出し、検出遅れ時間Td2の遅延を介して出力
する。位相進み補償回路11は検出電流信号iを入力
し、所定の位相だけ進めた出力信号i′を出力する。補
償電圧演算回路21では位相進み補償回路11の出力信
号i′の極性に基づいて補償電圧vfを演算する。
FIG. 2 is a block diagram showing a model of voltage distortion due to dead time of the PWM inverter and dead time compensation according to the present invention. The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. In this model, P
The harmonic voltage due to the WM pulse is ignored. The PWM pulse generation circuit 10 inputs the added value of the voltage command v * and the compensation voltage vf, and performs PWM through the delay of the control delay time Td1.
Output to the inverter 1. PW in the PWM inverter 1
From the output signal of the M pulse generation circuit 10, the voltage v obtained by subtracting the distortion voltage Δv corresponding to the motor current (inverter output current) i is output. In the induction motor 2, a current i corresponding to the inverter output voltage v flows. The current detector 81 detects the motor current i and outputs it after a delay of the detection delay time Td2. The phase lead compensating circuit 11 inputs the detected current signal i and outputs an output signal i ′ advanced by a predetermined phase. The compensation voltage calculation circuit 21 calculates the compensation voltage vf based on the polarity of the output signal i ′ of the phase advance compensation circuit 11.

【0018】図3にインバータ出力電流iと歪み電圧Δ
vおよび補償電圧vfの動作波形を示す。インバータ出
力電流iが正のときは歪み電圧Δvは正、インバータ出
力電流iが負のときは歪み電圧Δvは負となるが、イン
バータ出力電流iがリプルにより断続するときは歪み電
圧Δvは平均的にはほぼ零となる。この歪み電圧Δvを
打ち消す電圧をインバータに入力する電圧指令信号に加
えれば、歪み電圧の影響を補償できる。そこで補償電圧
演算回路21が出力する補償電圧信号vfは歪み電圧Δ
vに対して、制御遅れ時間Td1だけ進んだ信号とすれ
ばよい。そのために位相進み補償回路11では、検出遅
れ時間Td2を含めて、検出電流に対してTd1+Td
2だけ進んだ信号を出力信号i′とする。
FIG. 3 shows the inverter output current i and the distortion voltage Δ.
The operation | movement waveform of v and compensation voltage vf is shown. When the inverter output current i is positive, the distortion voltage Δv is positive, when the inverter output current i is negative, the distortion voltage Δv is negative, but when the inverter output current i is intermittent due to ripple, the distortion voltage Δv is average. Is almost zero. The effect of the distortion voltage can be compensated by adding a voltage for canceling the distortion voltage Δv to the voltage command signal input to the inverter. Therefore, the compensation voltage signal vf output from the compensation voltage calculation circuit 21 is the distortion voltage Δ.
It suffices to use a signal that leads v by the control delay time Td1. Therefore, the phase lead compensation circuit 11 includes Td1 + Td for the detected current including the detection delay time Td2.
The signal advanced by 2 is used as the output signal i '.

【0019】固定子座標上の電流信号iu,iv,iw
を位相ψだけ進めた信号iu′,iv′,iw′に変換
する演算は次式で表わされる。
Current signals iu, iv, iw on the stator coordinates
Is converted to signals iu ′, iv ′, iw ′ obtained by advancing the phase ψ by the following equation.

【0020】[0020]

【数1】 [Equation 1]

【0021】ここで、進める位相ψは検出遅れ時間Td
1,制御遅れ時間Td2,1次角周波数指令ω1*に基
づき、次式で表わされる値にする。
Here, the advanced phase ψ is the detection delay time Td.
1, based on the control delay time Td2 and the primary angular frequency command ω1 *, the value is expressed by the following equation.

【0022】[0022]

【数2】 [Equation 2]

【0023】図4に位相進み補償回路9の構成を示す。
増幅器91は式(数2)に従って1次角周波数指令ω1
*に基づいた進み補償位相ψを出力する。関数発生器9
2は進み補償位相ψに基づいた乗算係数cosψ,cos(ψ
+2/3π),cos(ψ−2/3π)を出力する。乗算器
931〜953および加算器961〜963は電流検出
信号iu,iv,iwと乗算係数cosψ,cos(ψ+2/
3π),cos(ψ−2/3π)より式(数1)に従って、
位相進み補償された検出電流信号iu′,iv′,iw′
を出力する。
FIG. 4 shows the configuration of the phase lead compensation circuit 9.
The amplifier 91 calculates the primary angular frequency command ω1 according to the equation (2).
The lead compensation phase ψ based on * is output. Function generator 9
2 is a multiplication coefficient cos ψ, cos (ψ based on the lead compensation phase ψ
+ 2 / 3π), cos (ψ-2 / 3π) are output. The multipliers 931 to 953 and the adders 961 to 963 have current detection signals iu, iv, iw and multiplication coefficients cos ψ, cos (ψ + 2 //
3π), cos (ψ-2 / 3π) according to the equation (Equation 1),
Detected current signals iu ', iv', iw 'with phase lead compensation
Is output.

【0024】図5に補償電圧演算回路11の構成を示
す。比較器111は位相進み補償された検出電流信号i
u′の瞬時極性信号Suを出力する。D−フリップフロ
ップ回路112はPWMインバータ1を構成するスイッ
チング素子をオン,オフするためのPWM信号Puをク
ロック信号として、Puの立ち上がりでの瞬時極性信号
Suをサンプルした極性信号Q1uを出力し、D−フリ
ップフロップ回路113はPWM信号Puの反転信号を
クロック信号として、Puの立ち下がりでの瞬時極性信
号Suをサンプルした極性信号Q2uを出力する。補償
電圧選択回路115では極性信号Q1u,Q2uに基づい
た補償電圧vfuを出力する。
FIG. 5 shows the configuration of the compensation voltage calculation circuit 11. The comparator 111 detects the phase lead compensated detection current signal i.
It outputs the instantaneous polarity signal Su of u '. The D-flip-flop circuit 112 outputs a polarity signal Q1u obtained by sampling the instantaneous polarity signal Su at the rising edge of Pu using the PWM signal Pu for turning on and off the switching element forming the PWM inverter 1 as a clock signal, and D The flip-flop circuit 113 outputs a polarity signal Q2u which is a sample of the instantaneous polarity signal Su at the falling edge of Pu using the inverted signal of the PWM signal Pu as a clock signal. The compensation voltage selection circuit 115 outputs the compensation voltage vfu based on the polarity signals Q1u and Q2u.

【0025】次に補償電圧選択回路115の動作を図6
を用いて説明する。インバータ出力電流にはPWM電圧
によるリプルが発生しているので、PWM信号Puの立
ち上がり時に検出電流信号iu′はリプルの最小値にあ
り、PWM信号Puの立ち下がり時に検出電流信号i
u′はリプルの最大値にある。従って図6に示すよう
に、極性信号Q1u,Q2uが共にHレベルのときには
検出電流信号iu′の極性は正であり、極性信号Q1
u,Q2uが共にLレベルのときには検出電流信号i
u′の極性は負であると判定される。極性信号Q1uが
Lレベル,Q2uがHレベルのときには検出電流信号i
u′は断続モードにあると判定される。リプルの最大・
最小の関係から、極性信号Q1uがLレベルでQ2uが
Hレベルの状態には、原理的にならない。
Next, the operation of the compensation voltage selection circuit 115 will be described with reference to FIG.
Will be explained. Since the ripple due to the PWM voltage occurs in the inverter output current, the detected current signal iu ′ is at the minimum value of the ripple when the PWM signal Pu rises, and the detected current signal i when the PWM signal Pu falls.
u ′ is the maximum value of ripple. Therefore, as shown in FIG. 6, when both the polarity signals Q1u and Q2u are at the H level, the polarity of the detection current signal iu 'is positive, and the polarity signal Q1
When u and Q2u are both at the L level, the detected current signal i
The polarity of u'is determined to be negative. When the polarity signal Q1u is at the L level and Q2u is at the H level, the detected current signal i
u'is determined to be in the intermittent mode. Maximum ripple
Due to the minimum relationship, in principle, the state where the polarity signal Q1u is at L level and Q2u is at H level does not occur.

【0026】補償電圧選択回路115は極性信号Q1
u,Q2uに基づいて補償電圧vfuを出力する。Q1
u,Q2uが共にHレベルのときには+Vfを補償電圧
vfuとして出力し、Q1u,Q2uが共にLレベルの
ときには−Vfを補償電圧vfuとして出力し、Q1uが
Lレベル、Q2uがHレベルのときには零を補償電圧v
fuとして出力する。
The compensation voltage selection circuit 115 has a polarity signal Q1.
Compensation voltage vfu is output based on u and Q2u. Q1
When u and Q2u are both at the H level, + Vf is output as the compensation voltage vfu, when both Q1u and Q2u are at the L level, -Vf is output as the compensation voltage vfu, and when Q1u is at the L level and Q2u is at the H level, zero is output. Compensation voltage v
Output as fu.

【0027】本実施例によれば、PWMインバータ出力
電流の極性の検出を、正/負およびスイッチングごとに
極性が変わる断続の3つのモードとして判定する手段を
備え、出力電流が断続モードのときには該相の補償電圧
を零に近くすることによりPWMインバータの出力電圧
波形歪みの補償を正しく行うことができる。また本発明
によれば、出力電流の検出信号の位相を所定の値だけ進
める手段を備えることにより、出力電流の検出遅れや出
力電圧の制御遅れを補償し、PWMインバータの出力電
圧波形歪みの補償を正しく行うことができる。PWMイ
ンバータの出力電圧波形歪みの補償を正しく行うことに
より、出力電圧波形を正弦波にし、電動機に発生するト
ルクリプルを抑制することができる。
According to this embodiment, there is provided means for judging the polarity of the PWM inverter output current as three modes of the positive / negative and the intermittent mode in which the polarity changes each time the switching is performed. By making the phase compensation voltage close to zero, the output voltage waveform distortion of the PWM inverter can be compensated correctly. Further, according to the present invention, by providing means for advancing the phase of the output current detection signal by a predetermined value, the output current detection delay and the output voltage control delay are compensated, and the output voltage waveform distortion of the PWM inverter is compensated. Can be done correctly. By correctly compensating for the output voltage waveform distortion of the PWM inverter, it is possible to make the output voltage waveform a sine wave and suppress the torque ripple generated in the electric motor.

【0028】図7は本発明を用いてなる第2の実施例を
示す図である。図1と同一要素には同じ符号を付してい
るので、説明を省略する。図1と異なるところは、電流
指令信号から電流検出補正信号を演算し、これを出力電
流検出信号に加えて出力電流の検出遅れや出力電圧の制
御遅れを補正するようにしたことである。
FIG. 7 is a diagram showing a second embodiment using the present invention. Since the same elements as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, the description thereof will be omitted. The difference from FIG. 1 is that a current detection correction signal is calculated from the current command signal and is added to the output current detection signal to correct the output current detection delay and the output voltage control delay.

【0029】図7において、14は励磁電流指令id*
とトルク電流指令iq*の比を求める除算器、15は励
磁電流指令id*とトルク電流指令iq*の比よりトル
ク角Δθiを求める逆正接関数回路、16は位相基準ω
1tとトルク角Δθiを加算して電流位相θiを演算す
る加算器、17は電流位相θiより各相の出力電流検出
信号の位相を進ませるための電流検出補正信号Δiu,
Δiv,Δiwを演算する補正電流演算回路、18〜2
0は電流検出補正信号Δiu,Δiv,Δiwを出力電
流検出信号iu,iv,iwに加算する加算器である。
In FIG. 7, 14 is an exciting current command id *.
And a torque current command iq *, a divider 15 is an arctangent function circuit that calculates the torque angle Δθi from the ratio of the exciting current command id * and the torque current command iq *, and 16 is a phase reference ω.
An adder for calculating the current phase θi by adding 1t and the torque angle Δθi, and 17 is a current detection correction signal Δiu for advancing the phase of the output current detection signal of each phase from the current phase θi,
Correction current calculation circuit for calculating Δiv, Δiw, 18 to 2
Reference numeral 0 is an adder for adding the current detection correction signals Δiu, Δiv, Δiw to the output current detection signals iu, iv, iw.

【0030】図8は補正電流演算回路17の構成を示す
図である。関数発生器171は電流位相θiに基づいた
余弦波信号cosθi,cos(θi−2/3π),cos(θi
−4/3π)を出力する。極性検出器172,173,
174と乗算器175,176,177により、振幅ΔIで
交流電流信号より位相が90度進んだ方形波の電流検出
補正信号Δiu,Δiv,Δiwを得る。電流検出補正
信号の振幅ΔIは、基本波電流の実効値指令I*,1次
角周波数指令ω1*,進ませる時間ΔTより、次式で与
える。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the correction current calculation circuit 17. The function generator 171 outputs the cosine wave signals cos θi, cos (θi−2 / 3π), cos (θi) based on the current phase θi.
-4 / 3π) is output. Polarity detectors 172, 173
174 and multipliers 175, 176, 177 obtain square wave current detection correction signals Δiu, Δiv, Δiw with an amplitude ΔI and a phase advanced by 90 ° from the AC current signal. The amplitude ΔI of the current detection correction signal is given by the following equation from the effective value command I * of the fundamental current, the primary angular frequency command ω1 *, and the advance time ΔT.

【0031】[0031]

【数3】 [Equation 3]

【0032】図9は、図7の本発明の第2実施例におけ
る、出力電流検出信号の位相進み補正の動作を示す動作
波形図である。図9において、(a)はU相電流検出信
号iuである。(b)はU相電流検出補正信号Δiuで
あり、iuに対して90度位相が進んだ方形波となって
いる。(c)はiuとΔiuの加算によって得られる補
正電流検出信号iu′で、iuに対して時間ΔTだけ零
クロスのタイミングが進んでいる。(d)はiu′を入
力とした補償電圧演算回路11の出力vfuである。
FIG. 9 is an operation waveform diagram showing the operation of correcting the phase lead of the output current detection signal in the second embodiment of the present invention shown in FIG. In FIG. 9, (a) is the U-phase current detection signal iu. (B) is the U-phase current detection correction signal Δiu, which is a square wave with a 90 ° phase advance with respect to iu. (C) is a correction current detection signal iu ′ obtained by adding iu and Δiu, and the timing of the zero cross is advanced with respect to iu by the time ΔT. (D) is the output vfu of the compensation voltage calculation circuit 11 with iu 'as input.

【0033】本発明によれば、PWMインバータ出力電
流の極性の検出を、正/負およびスイッチングごとに極
性が変わる断続の3つのモードとして判定する手段を備
え、出力電流が断続モードのときには該相の補償電圧を
零に近くすることによりPWMインバータの出力電圧波形
歪みの補償を正しく行うことができる。また本発明によ
れば、出力電流の検出信号の位相を所定の値だけ進める
手段を備えることにより、出力電流の検出遅れや出力電
圧の制御遅れを補償し、PWMインバータの出力電圧波
形歪みの補償を正しく行うことができる。PWMインバ
ータの出力電圧波形歪みの補償を正しく行うことによ
り、出力電圧波形を正弦波にし、電動機に発生するトル
クリプルを抑制することができる。
According to the present invention, there is provided means for determining the polarity of the PWM inverter output current as three modes of positive / negative and intermittent, in which the polarity changes with each switching. When the output current is in the intermittent mode, the phase is detected. The output voltage waveform distortion of the PWM inverter can be compensated correctly by setting the compensation voltage of to near zero. Further, according to the present invention, by providing means for advancing the phase of the output current detection signal by a predetermined value, the output current detection delay and the output voltage control delay are compensated, and the output voltage waveform distortion of the PWM inverter is compensated. Can be done correctly. By correctly compensating for the output voltage waveform distortion of the PWM inverter, it is possible to make the output voltage waveform a sine wave and suppress the torque ripple generated in the electric motor.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明によれば、PWMインバータ出力
電流の極性の検出を、正/負およびスイッチングごとに
極性が変わる断続の3つのモードとして判定する手段を
備え、出力電流が断続モードのときには該相の補償電圧
を零に近くすることによりPWMインバータの出力電圧波
形歪みの補償を正しく行うことができる。また本発明に
よれば、出力電流の検出信号の位相を所定の値だけ進め
る手段を備えることにより、出力電流の検出遅れや出力
電圧の制御遅れを補償し、PWMインバータの出力電圧
波形歪みの補償を正しく行うことができる。PWMイン
バータの出力電圧波形歪みの補償を正しく行うことによ
り、出力電圧波形を正弦波にし、電動機に発生するトル
クリプルを抑制することができる。
According to the present invention, there is provided means for judging the polarity of the PWM inverter output current as three modes of positive / negative and intermittent which changes the polarity for each switching, and when the output current is in the intermittent mode. By making the compensation voltage of the phase close to zero, the output voltage waveform distortion of the PWM inverter can be compensated correctly. Further, according to the present invention, by providing means for advancing the phase of the output current detection signal by a predetermined value, the output current detection delay and the output voltage control delay are compensated, and the output voltage waveform distortion of the PWM inverter is compensated. Can be done correctly. By correctly compensating for the output voltage waveform distortion of the PWM inverter, it is possible to make the output voltage waveform a sine wave and suppress the torque ripple generated in the electric motor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】デッドタイムによる電圧歪みとその補償のモデ
ルを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a model of voltage distortion due to dead time and its compensation.

【図3】インバータ出力電流と歪み電圧および補償電圧
の動作波形図である。
FIG. 3 is an operation waveform diagram of an inverter output current, a distortion voltage, and a compensation voltage.

【図4】位相進み補償回路の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a phase lead compensation circuit.

【図5】補償電圧演算回路の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a compensation voltage calculation circuit.

【図6】補償電圧選択回路の動作を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an operation of a compensation voltage selection circuit.

【図7】本発明の第2実施例の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図8】補正電流演算回路の構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of a correction current calculation circuit.

【図9】本発明の第2実施例における位相進み補正の動
作を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an operation of phase lead correction in the second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…PWMインバータ、2…誘導電動機、7…座標変換
器、9…位相進み補償回路、10…PWMパルス発生回
路、11〜13…補償電圧演算回路、81〜83…電流
検出器。
1 ... PWM inverter, 2 ... Induction motor, 7 ... Coordinate converter, 9 ... Phase advance compensation circuit, 10 ... PWM pulse generation circuit, 11-13 ... Compensation voltage calculation circuit, 81-83 ... Current detector.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】誘導電動機に可変電圧可変周波数の交流を
供給するインバータ装置において、インバータの出力電
流を検出し、この電流検出信号の位相を所定値だけ進め
る位相進み補正を行い、得られる補正電流検出信号の極
性を正/負/断続の3つのモードとして判定し、極性信
号の正/負/断続に対して正/負/零の電圧指令補正信
号を演算し、電圧指令を修正することを特徴とする電圧
形インバータ装置。
1. An inverter device for supplying an alternating current of variable voltage and variable frequency to an induction motor, which detects an output current of an inverter and performs a phase lead correction for advancing a phase of a current detection signal by a predetermined value to obtain a corrected current. The polarity of the detection signal is judged as three modes of positive / negative / intermittent, and the voltage command correction signal of positive / negative / zero is calculated for positive / negative / intermittent of the polarity signal to correct the voltage command. Characteristic voltage source inverter device.
【請求項2】誘導電動機に可変電圧可変周波数の交流を
供給するインバータ装置において、インバータの出力電
流を検出し、この電流検出信号と交流電流信号の位相信
号から得られるバイアス信号との加算信号を求め、得ら
れる補正電流検出信号の極性を正/負/断続の3つのモ
ードとして判定し、極性信号の正/負/断続に対して正
/負/零の電圧指令補正信号を演算し、電圧指令を修正
することを特徴とする電圧形インバータ装置。
2. An inverter device for supplying an alternating current of a variable voltage variable frequency to an induction motor, wherein an output current of the inverter is detected, and an addition signal of this current detection signal and a bias signal obtained from a phase signal of the alternating current signal is detected. The polarity of the obtained correction current detection signal is determined as three modes of positive / negative / intermittent, and a positive / negative / zero voltage command correction signal is calculated for the positive / negative / intermittent polarity signal, and the voltage is calculated. A voltage source inverter device characterized by correcting a command.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001295769A (en) * 2000-04-12 2001-10-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Control device of compressor motor
JP2002247860A (en) * 2001-02-22 2002-08-30 Fuji Electric Co Ltd Control method of voltage source inverter
KR100662747B1 (en) * 2005-05-11 2007-01-02 엘에스산전 주식회사 Dead time compensation method of voltage type PPM inverter
CN101753006B (en) 2008-12-01 2012-02-08 香港理工大学 Phase lead compensation network, power converter and closed-loop control system
JP2015080294A (en) * 2013-10-15 2015-04-23 三菱重工業株式会社 Control device for pwm converter, dead time compensation method thereof, control device for pwm inverter and dead time compensation method thereof
WO2015072036A1 (en) * 2013-11-18 2015-05-21 三菱電機株式会社 Inverter control device
JP2015204651A (en) * 2014-04-11 2015-11-16 株式会社明電舎 Control device for induction motor, and control method
JP2019009956A (en) * 2017-06-28 2019-01-17 トヨタ自動車株式会社 Inverter device
JP2020108243A (en) * 2018-12-27 2020-07-09 東芝三菱電機産業システム株式会社 Electric power conversion device
JP2023128632A (en) * 2022-03-04 2023-09-14 三菱電機株式会社 Power conversion device

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001295769A (en) * 2000-04-12 2001-10-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Control device of compressor motor
JP2002247860A (en) * 2001-02-22 2002-08-30 Fuji Electric Co Ltd Control method of voltage source inverter
KR100662747B1 (en) * 2005-05-11 2007-01-02 엘에스산전 주식회사 Dead time compensation method of voltage type PPM inverter
CN101753006B (en) 2008-12-01 2012-02-08 香港理工大学 Phase lead compensation network, power converter and closed-loop control system
JP2015080294A (en) * 2013-10-15 2015-04-23 三菱重工業株式会社 Control device for pwm converter, dead time compensation method thereof, control device for pwm inverter and dead time compensation method thereof
CN105765837B (en) * 2013-11-18 2018-09-28 三菱电机株式会社 Control device for inverter
CN105765837A (en) * 2013-11-18 2016-07-13 三菱电机株式会社 Inverter control device
JPWO2015072036A1 (en) * 2013-11-18 2017-03-16 三菱電機株式会社 Inverter control device
WO2015072036A1 (en) * 2013-11-18 2015-05-21 三菱電機株式会社 Inverter control device
JP2015204651A (en) * 2014-04-11 2015-11-16 株式会社明電舎 Control device for induction motor, and control method
JP2019009956A (en) * 2017-06-28 2019-01-17 トヨタ自動車株式会社 Inverter device
JP2020108243A (en) * 2018-12-27 2020-07-09 東芝三菱電機産業システム株式会社 Electric power conversion device
JP2023128632A (en) * 2022-03-04 2023-09-14 三菱電機株式会社 Power conversion device
US12184203B2 (en) 2022-03-04 2024-12-31 Mitsubishi Electric Corporation Electric-power conversion apparatus

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