JPH06101932B2 - Control device for PWM converter - Google Patents
Control device for PWM converterInfo
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- JPH06101932B2 JPH06101932B2 JP61002877A JP287786A JPH06101932B2 JP H06101932 B2 JPH06101932 B2 JP H06101932B2 JP 61002877 A JP61002877 A JP 61002877A JP 287786 A JP287786 A JP 287786A JP H06101932 B2 JPH06101932 B2 JP H06101932B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はPWM制御方式のコンバータに係り、特に交流入
力波形の正弦波化に好適なコンバータの制御装置に関す
る。The present invention relates to a PWM control type converter, and more particularly to a converter control device suitable for converting an AC input waveform into a sine wave.
コンバータ装置は、誘導電動機制御用のインバータ装置
などと組合わせて広く使用されているが、このとき、交
流電源側からは極力、歪んだ電流を取らないようにする
ことが望ましい。The converter device is widely used in combination with an inverter device for controlling an induction motor, etc., but at this time, it is desirable to prevent distorted current from the AC power source side as much as possible.
ところで、このコンバータ装置は、例えば、第2図に示
すように、三相全波整流回路の6個の整流素子としてト
ランジスタ(逆阻止機能を有するGTOや、ダイオードとG
TO或いはトランジスタの直列接続素子などの半導体スイ
ツチ素子なら何でもよい)51〜56を用い、これらのトラ
ンジスタ51〜56にPWM制御パルスを供給してスイツチン
グ動作をさせることにより、直流リアクトル4を介し
て、三相交流電源から負荷6に直流電力を供給するよう
にしたものである。なお、この第2図は電流形コンバー
タの例で、図中の2は過電圧抑制用のコンデンサであ
る。By the way, this converter device, for example, as shown in FIG. 2, is a transistor (GTO having a reverse blocking function, a diode and a GTO having a reverse blocking function) as six rectifying elements of a three-phase full-wave rectifying circuit.
Any semiconductor switching element such as TO or a series connection element of transistors may be used) 51 to 56, and a PWM control pulse is supplied to these transistors 51 to 56 to perform a switching operation. The DC power is supplied from the three-phase AC power supply to the load 6. Note that FIG. 2 is an example of a current source converter, and 2 in the figure is a capacitor for suppressing overvoltage.
しかして、このようなコンバータ装置のPWM制御装置と
しては、例えば、昭和60年電気学会全国大会発表の論文
502−「正弦波入出力電流形GTOインバータシステム」本
部他3名−などによつて提案されているように、交流電
源の周波数よりも充分に高い周波数の三角波状の搬送波
信号と、所要の直流側出力電圧によつてその波高値が変
化する変調波信号とを比較し、その大小関係によつてPW
M制御用のパルスパターンを得る方式が従来から一般的
であつた。Then, as a PWM control device for such a converter device, for example, a paper published in the National Congress of the Institute of Electrical Engineers of 1985
502- “Sinusoidal input / output current type GTO inverter system” Headquarters, etc., and 3 others-As proposed by others, etc., a triangular carrier wave signal with a frequency sufficiently higher than the frequency of the AC power supply and the required DC Compare the modulated wave signal whose peak value changes depending on the side output voltage, and
Conventionally, a method of obtaining a pulse pattern for M control has been general.
他方、このような、アナログ的な方式に代えて、マイク
ロコンピユータなどを用い、デジタル的に制御する方式
も提案されている。On the other hand, instead of such an analog method, a method of digitally controlling by using a microcomputer has been proposed.
しかしながら、上記従来方式のうち、前者のアナログ的
な方式のものでは、その構成に搬送波発生回路、変調波
発生回路、比較回路などが必要で回路構成が複雑になる
ばかりか、このようなパルス制御装置をアナログ回路で
構成したのでは、周囲温度の変化や経年変化などによる
特性変化が著しく、安定した動作を得るのが困難である
という問題点がある。However, of the above-mentioned conventional methods, the former analog method requires a carrier generation circuit, a modulated wave generation circuit, a comparison circuit, etc. in its configuration, which not only complicates the circuit configuration, but also requires such pulse control. If the device is configured by an analog circuit, there is a problem that it is difficult to obtain stable operation because the characteristic changes remarkably due to changes in ambient temperature and changes over time.
他方、後者のマイクロコンピユータによるデジタル的な
方式のものでも、従来例の様に、その動作に上記したア
ナログ的を方式の場合と同様に搬送波信号と変調波信号
を利用する手方を採用したのでは、これらの信号の比較
のためにコンピユータの処理が常時拘束されてしまい、
他の処理がほとんど出来なくなつてしまうという問題点
がある。On the other hand, even in the latter digital method using a micro computer, like the conventional example, the method of using the carrier wave signal and the modulated wave signal is adopted as in the case of the analog method described above for the operation. Then, the processing of the computer is always bound for the comparison of these signals,
There is a problem that other processing is almost impossible.
そして、これらの従来技術においては、その交流電源側
での入力波形の正弦波化については、一応の考慮はみら
れるものの、その達成度には、バラツキなどを含めてみ
た場合、充分なものとはなつておらず、従つて、これら
の従来技術では、コンバータの入力波形の正弦波化とい
う点で問題点があつた。In these prior arts, although a sine wave of the input waveform on the side of the AC power supply is considered, the achievement is considered to be sufficient when variations are included. Therefore, these conventional techniques have a problem in that the input waveform of the converter is made sinusoidal.
本発明の目的は、上記従来例の問題点に対処し、マイク
ロコンピユータを用いながら充分に交流入力の正弦波化
が得られるようにしたコンバータの制御装置を提供する
にある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a converter control device which addresses the above-mentioned problems of the conventional example and is capable of sufficiently converting an AC input into a sine wave while using a microcomputer.
〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、コンバータが交流電源から受け取ろうとし
ている多相の入力波形の波高値に応じてPWM制御パルス
のパルス幅を算出するようにし、これにより、コンピユ
ータの処理時間の間に複数のPWM制御パルスを出力する
ようにして達成される。[Means for Solving Problems] The purpose of the above is to calculate the pulse width of the PWM control pulse according to the peak value of the polyphase input waveform which the converter is about to receive from the AC power supply. This is accomplished by outputting multiple PWM control pulses during the processing time of.
コンピユータの処理時間の間に複数のPWM制御パルスを
算出することにより、コンピユータの負荷を増加させる
ことなく、充分にパルス幅の狭いPWM制御パルスを発生
することができ、コンバータの交流入力波形の正弦波化
を充分に得ることができる。By calculating multiple PWM control pulses during the processing time of the computer, a PWM control pulse with a sufficiently narrow pulse width can be generated without increasing the load on the computer. Sufficient corrugation can be obtained.
以下、本発明によるPWM形コンバータの制御装置につい
て、図示の実施例により詳細に説明する。Hereinafter, a control device for a PWM converter according to the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings.
第1図は本発明の一実施例で、図において、1は交流電
源、3は電源電圧を検出する電圧検出器、5はコンバー
タ装置の主スイツチング回路、7は電流指令入力端子、
8は電流検出器、9は電流偏差を求める比較器、10は制
御用のワンチツプ型マイクロコンピユータである。な
お、コンデンサ2,直流チアクトル4,トランジスタ51〜5
6,負荷6などは前述したとおりである。FIG. 1 is an embodiment of the present invention, in which 1 is an AC power supply, 3 is a voltage detector for detecting a power supply voltage, 5 is a main switching circuit of a converter device, 7 is a current command input terminal,
Reference numeral 8 is a current detector, 9 is a comparator for obtaining a current deviation, and 10 is a one-chip type microcomputer for control. Capacitor 2, DC reactor 4, transistors 51 to 5
6, load 6, etc. are as described above.
マイコン(マイクロコンピユータを以下、こういう)10
は、各種指令の入力ポート101,内部バス102,プログラム
やパルス幅データテーブル等を格納するROM103,一時記
憶やレジスタとして用いられるRAM104,演算等を実行す
るALU105,出力ポート106に所定のパルスパターン(事
象)を出力するために必要な事象の設定を行う事象設定
レジスタ107,この事象をいつイネーブルにするのか時刻
設定を行う時刻設定レジスタ108,これら両設定レジスタ
107,108の内容を連結し保持する保持レジスタ109,この
保持レジスタ109に設定されたいく組かの設定データが
それぞれ格納されてゆく連想メモリ110,実際の時刻を出
力するタイマ111と連想メモリ110内の設定時刻内容とを
比較し、これらが一致したときに出力を発生する比較部
112,この比較部112からのトリガを受け設定された事象
を出力ポート106に出力制御する実行コントローラ113な
どで構成される。Microcomputer (hereinafter referred to as "microcomputer") 10
Is an input port 101 for various commands, an internal bus 102, a ROM 103 for storing a program, a pulse width data table, etc., a RAM 104 used for temporary storage or a register, an ALU 105 for executing arithmetic operations, a predetermined pulse pattern for an output port 106 ( Event setting register 107 that sets the event necessary to output (event), time setting register 108 that sets the time when this event is enabled, both setting registers
A holding register 109 for connecting and holding the contents of 107 and 108, an associative memory 110 in which several sets of setting data set in the holding register 109 are respectively stored, a timer 111 for outputting the actual time, and an associative memory 110 A comparison unit that compares the set time contents and generates an output when they match
112, and an execution controller 113 for controlling the output of a set event to the output port 106 by receiving a trigger from the comparing unit 112.
次にこの構成における動作についてフローチヤートを用
いて説明する。Next, the operation in this configuration will be described using a flow chart.
この実施例では、第3図,第5図に示すように、2つの
大きな処理系から構成されており、まず、第3図は出力
ポート106に発生される事象、つまりパルスパターンを
求める事象算出処理プログラムF1000について概略示し
たフローチヤートである。In this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 5, it is composed of two large processing systems. First, FIG. 3 shows an event generated at the output port 106, that is, an event calculation for obtaining a pulse pattern. It is a flow chart outlining the processing program F1000.
このF1000の処理に入ると、まずF1100で総合位相θTを
求める準備をする。周波数指令ω1 *は交流電源の周波数
値をあらかじめデータとして書き込んでおく。位相指令
θ*は第4図に特性を示すように電流偏差Δi1に対して
決まる値である。ただしコンバータがパルス幅制御だけ
を行い位相制御を併用しないような場合、すなわち出力
電圧を零近くまで制御する必要のない場合にはこの値を
零にすればよい。When the processing of F1000 is started, first, preparation is made for obtaining the total phase θ T in F1100. For the frequency command ω 1 *, the frequency value of the AC power supply is written in advance as data. The phase command θ * is a value determined for the current deviation Δi 1 as shown in the characteristic of FIG. However, when the converter only performs pulse width control and does not use phase control at the same time, that is, when it is not necessary to control the output voltage to near zero, this value may be set to zero.
次にこの周波数指令をω1 *を一定時間Δt1ごとに積分
し、位相指令θ*を減算して総合位相θTを処理F1200で
求める。Next, this frequency command is integrated with ω 1 * at constant time intervals Δt 1 , and the phase command θ * is subtracted to obtain the total phase θ T in process F1200.
次に電気角360°を60°ごとに分けた6つのモードのう
ち、今回求めた総合位相θTではどのモードのパルスパ
ターンを出力すればよいのかつまりこの位相θTに応じ
て出力事象をF1300の処理で求める。なお、総合位相θT
と6つのモードとの関係は後に詳述する。さらに最後に
割込みインターバルΔt1間にパルスパターンを変化させ
るが、変化されるまでの時間tEnを位相θTとのデータテ
ーブルを参照することによつて求めておく処理をF1400
で行う。この処理によつて2つのレジスタ107と108に設
定する事象内容と事象変化時刻の2項目が求まつたこと
になる。Next, of the six modes obtained by dividing the electrical angle of 360 ° by 60 °, which mode should output the pulse pattern in the total phase θ T obtained this time, that is, the output event according to this phase θ T is F1300. Obtained by the process of. Note that the total phase θ T
The relationship between and the six modes will be described in detail later. Finally, the pulse pattern is changed during the interrupt interval Δt 1 , but the process of obtaining the time t En until the change is obtained by referring to the data table of the phase θ T is F1400.
Done in. By this processing, two items of event content and event change time set in the two registers 107 and 108 are obtained.
次に、このようにして求めておいた2つの項目を出力ポ
ート制御用の連想メモリ110に設定する処理F2000を第5
図に示す。Next, the fifth process F2000 for setting the two items thus obtained in the associative memory 110 for output port control
Shown in the figure.
まずF2100で6個のトランジスタに必要な事象を設定と
時間設定が完了したかどうかを判断し、N0であればF220
0で該当する事象設定を行い、F2300で事象変化の時間設
定を行い処理を終わる。First, in F2100, determine whether the necessary events and time settings for 6 transistors have been completed. If N0, then F220
When 0 is set, the corresponding event is set, and at F2300, the time for event change is set, and the process ends.
次にこれらの2つの処理F1000とF2000がどのような時間
経過で起動されるかを第6図に示す。事象設定処理F200
0はΔt1ごとに生じるタイマ割込み2000に同期して起動
される。一方事象算出処理F1000はタイマ割込み2000に
先立つて生じる第2のタイマ割込み1000によつて起動さ
れ、F2000起動前に事象算出処理を完了させる。事象算
出処理F1000を事象設定処理F2000の直前で完了させるよ
うにしたのは最新データをF2000で使えるようにしたた
めである。勿論タイマ割込み間隔分のむだ時間要素が入
ってもよい場合には、FF2000に引き続いてF1000を行え
ばよい。その場合には割込み判定に要する時間が短くな
るので割込み間隔Δt1を短く設定でき変換装置の高周波
化が可能となる。Next, FIG. 6 shows how long these two processes F1000 and F2000 are activated. Event setting process F200
0 is activated in synchronization with the timer interrupt 2000 that occurs every Δt 1 . On the other hand, the event calculation process F1000 is started by the second timer interrupt 1000 that occurs prior to the timer interrupt 2000, and the event calculation process is completed before the F2000 is started. The reason why the event calculation process F1000 is completed immediately before the event setting process F2000 is that the latest data can be used in the F2000. Of course, if a dead time element for the timer interrupt interval may be included, F1000 may be performed subsequently to FF2000. In that case, since the time required for interrupt determination becomes short, the interrupt interval Δt 1 can be set short and the conversion device can be operated at a high frequency.
従つて、この実施例によれば、所定事象と時刻の設定が
終われば、マイコン内の連想メモリ部が出力ポート制御
を引き受けるので、主プロセツサ部は出力処理から解放
される。Therefore, according to this embodiment, when the setting of the predetermined event and the time is completed, the associative memory unit in the microcomputer takes over the output port control, and the main processor unit is released from the output processing.
次に第7図を用いて処理F1300のパルスパターンの決定
について説明する。Next, the determination of the pulse pattern of the processing F1300 will be described with reference to FIG.
この実施例では、電気角60°ごとにパルスパターンを変
化させ、360°で一巡する6組のモードを繰り返すよう
にしている。そこで60°を区間とする6組のモードM1〜
M6を総合位相θTで選択するようにした。そのフローチ
ヤートが第7図である。なお、位相θTが0°〜360°以
外の領域に出た場合には360°を加減算して領域内にθT
を引きもどす領域チエツクをF1300の先頭で行つてお
く。In this embodiment, the pulse pattern is changed for each electrical angle of 60 °, and six sets of modes that make one cycle at 360 ° are repeated. Therefore, 6 sets of mode M1 with 60 ° section
M6 is selected by the total phase θ T. The flow chart is shown in FIG. If the phase θ T appears in a region other than 0 ° to 360 °, 360 ° is added / subtracted and θ T falls within the region.
Go to the top of F1300 to check the area where you want to return.
次に第8図ではモードM1〜M6で具体的に期間Δt1の間、
常時点弧させておくトランジスタ、事象発生までの間点
弧させ、消弧させるトランジスタ、事象発生までの間消
弧させておき、その後、点弧させるトランジスタの各組
み合わせを示す。従つて位相θTがわかればモードがわ
かり、消点弧させるべきトランジスタが特定できること
になり、この時点(F1300の処理が終わつた時点)でま
だわからないのは、いつ消点弧を行うかということだけ
となる。ここで点弧についてはたとえば事象設定の際に
レジスタに“1"を、消弧については“0"を設定するとい
う具合にそれぞれのトランジスタに出力指定を行うこと
を意味する。Next, in FIG. 8, in modes M1 to M6, specifically, during the period Δt 1 ,
The following shows each combination of a transistor that is normally ignited, a transistor that is ignited and extinguished until an event occurs, and a transistor that is extinguished until an event occurs and then ignited. Therefore, if the phase θ T is known, the mode can be known and the transistor to be extinguished can be specified. At this point (when the processing of F1300 is finished), it is still unknown when to extinguish. It will only be. Here, for firing, for example, "1" is set in the register when setting an event, and "0" is set for extinguishing, which means that the output is designated for each transistor.
第9図では事象を変化させる時間を求める処理(第3図
のF1400)について説明する。結論的には正弦波出力に
近い波形が得られればよいのであるから、この実施例で
は位相θTに応じてsinθTと120°位相ずれのあるsin
(θT−120°),sin(θT−240°)の波高値の比に通流
率γ*を掛けた値にΔt1を分配するようにした。つまり
第1,第2の事象発生(パルスパターンを変化させるこ
と)までの時間tE1n,tE2nを下式のようにθTとγ*の関
数とするのである。In FIG. 9, the process of obtaining the time to change the event (F1400 in FIG. 3) will be described. In conclusion, since it is only necessary to obtain a waveform close to the sine wave output, in this embodiment, sin θ T and 120 ° phase shift depending on the phase θ T
Δt 1 is distributed to the value obtained by multiplying the ratio of the crest values of (θ T −120 °) and sin (θ T −240 °) by the conduction ratio γ * . That is, the times t E1n and t E2n until the first and second events occur (changing the pulse pattern) are defined as a function of θ T and γ * as shown in the following equation.
tE1n=Δt1・{sin(θT−240°)}・γ* tE2n=Δt2・{sinθT}・γ* 従つてパルスパターンの例を第10図に示すように、この
通流率γ*の値が小さくなるとtE1n,tE2nの値がともに
小さくなつて(Δt1−tE1n−tE2n)は増大し、上下アー
ムの素子を短絡する期間が伸びることによつて通流率γ
*の減少を実現することになる。t E1n = Δt 1 · {sin (θ T −240 °)} · γ * t E2n = Δt 2 · {sin θ T } · γ * Therefore, as shown in Fig. 10, an example of this pulse pattern As the value of the rate γ * decreases, the values of t E1n and t E2n both decrease (Δt 1 −t E1n −t E2n ) and increase, and the current flows due to the extension of the short-circuiting period of the upper and lower arm elements. Rate γ
* Will be realized.
そして、この結果、交流電源の周波数(例えば50Hz)と
同じ正弦波をパルス幅に変調されたPWM信号が生成で
き、これが制御に使用されることになるので、交流電源
からの入力を充分に正弦波に近付けることができるよう
にすることができる。As a result, a PWM signal in which the same sine wave as the frequency of the AC power supply (for example, 50 Hz) is modulated into a pulse width can be generated, and this will be used for control. Allows you to approach the waves.
この第10図は動作モードとトランジスタ51〜56に与えら
れるポート出力信号S51〜S56の一例を示したもので、モ
ードに電気角上のばらつきがあるのは、周波数指令ω1 *
に対してタイマ割込み間隔Δt1が非同期であるために生
じたものであり、これをなくすにはω1 *に対してΔt1を
ちようど割り切れるような値に設定すればよい。This FIG. 10 shows an example of the operation mode and the port output signals S51 to S56 given to the transistors 51 to 56. The mode has a variation in electrical angle because the frequency command ω 1 *
However, this occurs because the timer interrupt interval Δt 1 is asynchronous, and in order to eliminate this, it is sufficient to set Δt 1 to ω 1 * such that it is divisible.
それでは、次に、この図のモード1のはじめの部分を例
にとつて具体化した事象設定処理のフローチヤートを第
11図に示す。なお、前述のように、第5図では概略説明
のためループ構成で説明したが、実際には第11図に示す
ように直列的に流れる処理としている。Then, next, the flow chart of the event setting process embodied by taking the first part of the mode 1 of this figure as an example will be described.
Shown in Figure 11. As described above, in FIG. 5, the loop configuration has been described for the sake of schematic description, but in reality, the processing is performed in series as shown in FIG. 11.
この第11図のフローチヤートは第10図の時点t0からt0+
Δt1までの1つのタイマ割込み期間用の事象設定処理を
示したもので、まず、時点t0で割込みが生じると、F241
0でこのモード1では常時点弧するトランジスタ55(第
8図参照)と第1の事象発生までの間点弧するトランジ
スタ53にすぐに点弧信号が発生するように事象セツトと
時刻セツトをそれぞれのトランジスタについて2組のセ
ツトを行う。すなわち、トランジスタ55と53に対応する
ポート3と5に“1"を発生するような事象セツトを行
い、次に時刻セツトとしての今の時刻t0に所定時間tdを
加えて所定レジスタにセツトする。このとき、すぐに点
弧するのであるから、この時間tdとしては可能な限り小
さな値を選ぶ必要がある。これによつて事象と時刻が連
想メモリ110にセツトされ、以後、スケジユール的にtd
経過後、トランジスタ55と53に“1"信号が出力されるこ
とになる。The flow chart in FIG. 11 is the time point t 0 to t 0 + in FIG.
This shows the event setting process for one timer interrupt period up to Δt 1. First, when an interrupt occurs at time t 0 , F241
At 0, in this mode 1, the event set and the time set are respectively set so that the ignition signal is immediately generated in the transistor 55 (see FIG. 8) that is always fired and the transistor 53 that is fired until the first event occurs. Two sets of transistors are performed. That performs event excisional as to generate a "1" into the port 3 and 5 corresponding to the transistors 55 and 53, then the current time t 0 as time excisional by adding a predetermined time td to excisional a predetermined register . At this time, since the ignition is performed immediately, it is necessary to select the smallest possible value for this time td. As a result, the event and time are set in the associative memory 110, and thereafter, td
After a lapse of time, the "1" signal is output to the transistors 55 and 53.
なお、ここで所定時間tdを付加しているのは、次の理由
による。すなわち、事象を連想メモリ110にセツトし、
それから読み出されるまでにはいくらかの時間が必然的
に経過してしまう。従つて、この時間tdを付加しないで
今の時刻t0をセツトしたのでは、もはや比較器112での
一致は得られず、この事象を出力ポート106に与えるこ
とは不可能になつてしまうからである。The predetermined time td is added here for the following reason. That is, the event is set in the associative memory 110,
Then some time inevitably elapses before being read. Therefore, if the current time t 0 is set without adding this time td, the coincidence in the comparator 112 can no longer be obtained, and it becomes impossible to give this event to the output port 106. Is.
F2420では位相指令θ*の急変等で動作モードが前回と変
わつたことを想定して、このモードでは消弧状態にある
べきトランジスタの消弧確認処理を行う。処理はF2410
と同様連想メモリ110を用いるが、ここでは事象が消弧
であるのでポート1,2,4,6に“0"を発生するよう事象セ
ツトを行う。In F2420, assuming that the operation mode has changed from the previous one due to a sudden change of the phase command θ * , in this mode, the extinction confirmation processing of the transistor that should be in the extinguished state is performed. Processing is F2410
The associative memory 110 is used in the same manner as in, but since the event is extinguished here, the event set is performed so as to generate "0" at the ports 1, 2, 4, and 6.
次に時点t0+tE1nでトランジスタ53が消弧するようなス
ケジユール処理をF2430で行う。事象はポート3に“0"
出力であり、時刻はt0+tE1nをセツトする。仮にtdがあ
る程度大きな値であれば、この時点で同一タイマ割込み
内で1つの出力ポートについて複数の事象が時刻をへだ
ててスケジユールされたことになる。Next, schedule processing is performed by F2430 so that the transistor 53 is extinguished at time t 0 + t E1n . Event is “0” on port 3
It is an output, and the time is set to t 0 + t E1n . If td has a large value to some extent, it means that a plurality of events for one output port are scheduled at a time within the same timer interrupt.
さらにF2440ではトランジスタ53の消弧に代わつてトラ
ンジスタ51点弧のスケジユール設定が行われる。Further, in the F2440, the schedule setting of the ignition of the transistor 51 is performed instead of the extinction of the transistor 53.
なおここではトランジスタ53の消弧とトランジスタ51の
点弧を同一時刻としたが、過電圧防止として電流形コン
バータでは“1"期間をラツプさせ、電圧形では非ラツプ
期間を作るためtEnの時間をF2430とF2440で変える考慮
も可能であ。Note here has been the extinguishing the same time the ignition of the transistor 51 of the transistor 53 causes the lap of the "1" period is a current type converter as overvoltage protection, the time t En for the voltage type making non lap time It is possible to consider changing between F2430 and F2440.
次に、第2の事象発生点t0+tE2nでトランジスタ51を消
弧するスケジユール(F2450),トランジスタ52の点弧
するスケジユール(F2460)を引きつづいて行う。Next, a schedule (F2450) for extinguishing the transistor 51 and a schedule (F2460) for igniting the transistor 52 are continuously performed at the second event occurrence point t 0 + t E2n .
このように、以上の実施例では、位相θTの算出、θTに
基づいて消点弧すべきトランジスタを決定し、さらにθ
Tによつて消点弧する時間を決定し、最後に消点弧すべ
きトランジスタとその時刻を対にしてスケジユールを組
むという処理を所定時間Δt1ごとに行うようにしてお
り、従つて、この一連の処理により従来の搬送波と変調
波との比較による方式とくらべマイクロプロセツサ(AL
U)が常時比較に拘束されるというような不具合がなく
なるばかりか、電源電流波形は正弦波化され高調波成分
を電源にたれ流さないという大きな工業上のメリツトを
得ることができる。As described above, in the above embodiment, the phase θ T is calculated, the transistor to be extinguished is determined based on θ T , and θ
The time to extinguish is determined by T , and the process of forming a schedule by pairing the transistor to be extinguished with the time at the end is performed every predetermined time Δt 1. Compared with the conventional method that compares the carrier wave and the modulated wave, a microprocessor (AL
In addition to eliminating the problem that (U) is always bound by comparison, the power supply current waveform is made sinusoidal and a great industrial advantage is obtained in that harmonic components do not flow into the power supply.
なお、以上の説明では電源との同期化については特にふ
れていないが、Δt1ごとにくり返される一連の処理を電
源のゼロクロス信号に同期させる完全同期処理、ゼロク
ロス信号でΣω1 *Δt1をリセツトする同期方式等が考え
られるが本パルス制御方式はこれら同期方式に大きな制
約を受けるものではない。In the above explanation, synchronization with the power supply is not particularly mentioned, but a complete synchronization process that synchronizes a series of processing repeated for each Δt 1 with the zero cross signal of the power supply, Σω 1 * Δt 1 with the zero cross signal Although resetting synchronization methods and the like are conceivable, this pulse control method is not greatly restricted by these synchronization methods.
また上述の説明では出力電圧を0まで制御できるように
パルス幅制御と位相制御を併用する方式を用いたが、そ
の必要がない場合には総合位相θT算出時に位相制御成
分による位相値を省略すればよい。Further, in the above description, the method in which the pulse width control and the phase control are used together so that the output voltage can be controlled to 0 is used. However, when that is not necessary, the phase value due to the phase control component is omitted when the total phase θ T is calculated. do it.
さらに第9図ではテーブルを小形化するために総合位相
θTの0°〜60°分しか持たなかつたが、0〜360°に広
げて持てば0°〜60°区間に位相θTを換算する処理が
簡単になるという効果がある。Further, in FIG. 9, only 0 ° to 60 ° of the total phase θ T is provided to reduce the size of the table, but if it is expanded to 0 to 360 ° and held, the phase θ T is converted to the 0 ° to 60 ° section. This has the effect of simplifying the processing.
また事象設定処理F2000内のスケジユール処理に第1図
ではワンチツプマイコン内のプログラマブルI/O機能を
利用したが、ポートが不足する場合、あるいはポート出
力信号のチエツク等でワンチツプマイコン内のプログラ
マブルI/Oが用いられない場合には、同等の機能を有す
る外付け周辺I/Oを用いても本発明の効果が損なわれな
いのは言うまでもない。In addition, the programmable I / O function in the one-chip microcomputer was used for the schedule processing in the event setting processing F2000 in Fig. 1, but the programmable I / O function in the one-chip microcomputer is used when there are not enough ports or when the port output signal is checked. If / O is not used, it goes without saying that the effects of the present invention are not impaired even if external peripheral I / O having the same function is used.
以上説明したように、本発明によれば電流形コンバータ
の電源電流波形を正弦波化することができるので、従来
技術の問題点に対処でき、電源に高周波成分を流出させ
ることのない理想的なコンバータ装置を実現できる効果
がある。As described above, according to the present invention, the power source current waveform of the current source converter can be made into a sine wave, so that the problems of the prior art can be dealt with and an ideal high-frequency component does not flow to the power source. There is an effect that a converter device can be realized.
第1図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第2図は
電流形コンバータ装置の一例を示す回路図、第3図は事
象算出処理を示すフローチヤート、第4図は位相・通流
率特性の一例を示す説明図、第5図は事象設定処理を示
すフローチヤート、第6図は割込みタイミングの説明
図、第7図はモード選択処理を示すフローチヤート、第
8図はモードの説明図、第9図は時間設定の説明図、第
10図はPWM制御パルスの一例を示すタイムチヤート、第1
1図は事象設定処理を示すフローチヤートである。 1……交流電源、2……過電圧抑制用コンデンサ、3…
…電圧検出器、4……直流リアクトル、5……主スイツ
チング回路、51〜56……トランジスタ、6……負荷、7
……電流指令入力端子、8……電流検出器、9……比較
器、10……マイコン、101……入力ポート、102……内部
バス、103……ROM、104……RAN、105……ALU、106……
出力ポート、107……事象設定レジスタ、108……時刻設
定レジスタ、109……保持レジスタ、110……連想メモ
リ、111……タイマ、112……比較部、113……実行コン
トローラ。FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a current source converter device, FIG. 3 is a flow chart showing an event calculation process, and FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of flow rate characteristics, FIG. 5 is a flow chart showing an event setting process, FIG. 6 is an explanatory diagram of interrupt timing, FIG. 7 is a flow chart showing a mode selection process, and FIG. 8 is a mode chart. Explanatory drawing, FIG. 9 is explanatory drawing of time setting,
Figure 10 shows an example of the PWM control pulse
Figure 1 is a flow chart showing the event setting process. 1 ... AC power supply, 2 ... Overvoltage suppressing capacitor, 3 ...
… Voltage detector, 4 …… DC reactor, 5 …… Main switching circuit, 51 to 56 …… Transistor, 6 …… Load, 7
…… Current command input terminal, 8 …… Current detector, 9 …… Comparator, 10 …… Microcomputer, 101 …… Input port, 102 …… Internal bus, 103 …… ROM, 104 …… RAN, 105 …… ALU, 106 ……
Output port, 107 ... event setting register, 108 ... time setting register, 109 ... holding register, 110 ... associative memory, 111 ... timer, 112 ... comparison section, 113 ... execution controller.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飛田 敏光 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (72)発明者 高橋 秀明 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内 (72)発明者 上田 茂太 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社日 立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−63976(JP,A) 特開 昭62−95973(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshimitsu Tobita 4026 Kuji-machi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture, Hitachi Research Laboratory, Ltd. (72) Hideaki Takahashi 1070 Ige, Katsuta City, Ibaraki Hitachi Ltd., Mito Co., Ltd. In-factory (72) Inventor Shigeta Ueda 4026 Kuji-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Hitachi Research Laboratory, Hitachi Co., Ltd. (56) Reference JP 59-63976 (JP, A) JP 62-95973 (JP , A)
Claims (3)
り込んで、多相交流電力を直流電力に変換するコンバー
タの主スイッチング素子に対するPWM制御パルスを発生
するようにしたコンバータの制御装置において、上記制
御指令の中の周波数指令をほぼ一定周期毎に積分して上
記多相交流電圧の位相値を推定する手段と、上記位相値
と正弦関数に応じて上記PWM制御パルスのパルス幅を算
出する手段とを設け、上記所定のほぼ一定の周期の間に
複数のPWM制御パルスを発生するように構成したことを
特徴とするPWM形コンバータの制御装置。1. A control device for a converter, which takes in a control command at a predetermined almost constant cycle and generates a PWM control pulse for a main switching element of a converter that converts polyphase AC power into DC power. A means for estimating the phase value of the multi-phase AC voltage by integrating the frequency command in the control command at almost constant intervals, and calculating the pulse width of the PWM control pulse according to the phase value and a sine function. And a means for generating a plurality of PWM control pulses in the predetermined substantially constant cycle.
バータが電流形コンバータであり、上記位相値は、上記
コンバータに対する電流指令と出力電流の偏差に対応し
て得られる位相指令を一構成要素として含むことを特徴
とするPWM形コンバータの制御装置。2. The converter according to claim 1, wherein the converter is a current source converter, and the phase value is a phase command obtained corresponding to a deviation between a current command for the converter and an output current. A control device for a PWM converter characterized by being included as.
関数は、上記コンバータに対する電流指令と出力電流の
偏差の関数として定義される通流率を係数(ゲイン)と
して含むことを特徴とするPWM形コンバータの制御装
置。3. The sine function according to claim 1, wherein the sine function includes, as a coefficient (gain), a conduction ratio defined as a function of a deviation between a current command for the converter and an output current. Control device for PWM converter.
Priority Applications (9)
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---|---|---|---|
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GB8700060A GB2186127B (en) | 1986-01-11 | 1987-01-05 | Apparatus for controlling power transducers |
CA000527072A CA1280463C (en) | 1986-01-11 | 1987-01-09 | Apparatus for controlling power transducers of the pulse width modulation (pwm) control type |
CN87100105A CN1010363B (en) | 1986-01-11 | 1987-01-10 | Pulse width modulation controlled type electric power converter controller |
KR1019870000131A KR910009762B1 (en) | 1986-01-11 | 1987-01-10 | Pwm power converter |
US07/002,199 US4829416A (en) | 1986-01-11 | 1987-01-12 | Apparatus for controlling power transducers of the pulse width modulation (PWM) control type |
DE19873700690 DE3700690A1 (en) | 1986-01-11 | 1987-01-12 | DEVICE FOR CONTROLLING A POWER CONVERTER |
SG44590A SG44590G (en) | 1986-01-11 | 1990-06-22 | Apparatus for controlling power transducers |
HK694/90A HK69490A (en) | 1986-01-11 | 1990-09-06 | Apparatus for controlling power transducers |
Applications Claiming Priority (1)
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JP61002877A JPH06101932B2 (en) | 1986-01-11 | 1986-01-11 | Control device for PWM converter |
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Families Citing this family (3)
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JPH08196077A (en) * | 1994-11-18 | 1996-07-30 | Toshiba Corp | Power converter and air-conditioner employing it |
WO2010125864A1 (en) | 2009-04-27 | 2010-11-04 | 株式会社村田製作所 | Wireless power transmission terminal |
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JPS5963976A (en) * | 1982-10-01 | 1984-04-11 | Origin Electric Co Ltd | Controlling method for rectifier |
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1986
- 1986-01-11 JP JP61002877A patent/JPH06101932B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPS62163576A (en) | 1987-07-20 |
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