JPH08182347A - Current control type pwm inverter - Google Patents
Current control type pwm inverterInfo
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- JPH08182347A JPH08182347A JP6338246A JP33824694A JPH08182347A JP H08182347 A JPH08182347 A JP H08182347A JP 6338246 A JP6338246 A JP 6338246A JP 33824694 A JP33824694 A JP 33824694A JP H08182347 A JPH08182347 A JP H08182347A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電流制御型PWMイン
バータに係り、とくにデッドタイムを設けたときの出力
電流の波形歪みを補償するようにしたものに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current control type PWM inverter, and more particularly to a current control type PWM inverter for compensating for waveform distortion of output current when dead time is provided.
【0002】[0002]
【従来の技術】PWMインバータにおいては、インバー
タを構成する正側および負側のスイッチング素子を交互
に導通制御して出力電圧を制御する。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、実際の制御においては正側および負側が同
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)が設けれている。このデッドタイムの影響でイ
ンバータの出力電圧に歪みが生じ、結果として出力電流
の波形が歪むという問題があった。2. Description of the Related Art In a PWM inverter, a positive side and a negative side switching elements forming the inverter are alternately conductively controlled to 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 in actual control so that the positive side and the negative side do not conduct simultaneously. There is a problem that the output voltage of the inverter is distorted due to the influence of this dead time, and as a result, the waveform of the output current is distorted.
【0003】電流制御型インバータにおける電流制御系
は通常アナログ回路で構成されており、フィードバック
ゲインが比較的高く設定できるため、デッドタイムによ
る電流波形の歪みが小さい。しかし近年、マイクロコン
ピュータの発達により電流制御およびPWMパルスの生
成を含めてディジタル処理を行なうことが可能となり、
ディジタル処理によるインバータ制御回路の低コスト化
が進められている。フィードバックゲインがあまり大き
くとれないディジタル電流制御と、より高精度を目指す
アナログ電流制御には、出力電圧の歪み補償が必須とな
る。The current control system in the current control type inverter is usually composed of an analog circuit, and since the feedback gain can be set relatively high, distortion of the current waveform due to dead time is small. However, in recent years, with the development of microcomputers, it has become possible to perform digital processing including current control and PWM pulse generation.
The cost reduction of the inverter control circuit by digital processing is in progress. Distortion compensation of the output voltage is essential for digital current control in which the feedback gain is not too large and for analog current control aiming for higher accuracy.
【0004】従来、この種の技術としては、例えば特公
平6−62579号公報に開示されているものがある。
これは、図20に示すようにインバータ(PWM演算
器)の出力電流を電流センサ81〜83で検出し、この
検出電流信号の位相を位相進み補償器9で制御むだ時間
の分だけ進める。この位相進み補償で得られる補償電流
信号の極性により電圧指令を補償電圧演算器11〜13
で補正するものである。Conventionally, as this type of technique, for example, there is one disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-62579.
As shown in FIG. 20, the output current of the inverter (PWM calculator) is detected by the current sensors 81 to 83, and the phase of the detected current signal is advanced by the phase advance compensator 9 by the control dead time. According to the polarity of the compensation current signal obtained by this phase lead compensation, the voltage command is given by the compensation voltage calculators 11-13.
Is to be corrected by.
【0005】しかし、この従来の技術では、出力電流の
極性を実際の出力電流の値を検出して求めていたが、実
電流はPWMインバータの場合脈動しており、またノイ
ズの影響もあって安定した検出が困難であり、正しい補
正ができないという問題があった。また上記の従来技術
では、電圧の出力タイミングにおける出力電流の極性に
のみ注目しているため、出力電流の極性による電圧の補
正が正確でないという問題もあった。However, in this conventional technique, the polarity of the output current is obtained by detecting the actual value of the output current, but the actual current is pulsating in the case of the PWM inverter, and there is also the influence of noise. There is a problem that stable detection is difficult and correct correction cannot be performed. Further, in the above-mentioned conventional technique, since attention is paid only to the polarity of the output current at the voltage output timing, there is a problem that the voltage is not accurately corrected by the polarity of the output current.
【0006】また同公報には図21に示されるような技
術も開示されている。ここでは、出力電流検出信号のゼ
ロクロス付近の位相を進めるための演算を行なってい
る。図21中電流位相演算器14における電流位相の計
算、電流検出信号補正器17における各相電流の位相進
み演算、電流検出補正信号の振幅の演算などを含む電流
検出補正信号の演算、加算器18〜20における検出電
流とバイアス電流(補正電流)の和により検出電流の位
相を進めている。これらは、制御遅れを加味した電圧歪
み補償を行なうために新規に必要となる手段である。以
上のように電流位相演算、補正信号の振幅の演算などを
新たに必要とし、演算が複雑である。また補償電圧演算
器11〜13で検出電流を正、負、断続の3つのモード
として判定して電圧指令補正信号の演算を行なってい
る。ここで、断続と判断された場合は電圧補正信号がゼ
ロとされる。The publication also discloses a technique as shown in FIG. Here, an operation for advancing the phase near the zero cross of the output current detection signal is performed. In FIG. 21, calculation of a current phase in the current phase calculator 14, calculation of phase lead of each phase current in the current detection signal corrector 17, calculation of current detection correction signal including calculation of amplitude of current detection correction signal, adder 18 The phase of the detection current is advanced by the sum of the detection current and the bias current (correction current) at 20. These are means newly required to perform voltage distortion compensation in consideration of control delay. As described above, the calculation of the current phase and the calculation of the amplitude of the correction signal are newly required, and the calculation is complicated. Further, the compensation voltage calculators 11 to 13 determine the detected current as three modes of positive, negative, and intermittent, and calculate the voltage command correction signal. If it is determined that the voltage is intermittent, the voltage correction signal is set to zero.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし上記のように補
償電圧を求めるに当たって、出力電流ゼロクロス付近の
位相を進めるための演算が複雑であり、演算量が増えた
りシステムが大きくなったりする問題点があった。また
電流がゼロ近傍の場合には補償電圧をゼロとしている
が、ゼロ近傍であっても電流の反転タイミングと出力電
圧の立ち上がりタイミング、立ち下がりタイミングの時
間的前後関係により補償すべき電圧が異なるため、補償
電圧をゼロとした場合には歪みが残ってしまう場合があ
るという問題点があった。そこで、本発明は、PWMイ
ンバータの電圧波形歪みの補正を正しく行なうことによ
り、出力電流波形を正弦波に近付ける電流制御型PWM
インバータを提供することを目的としている。However, in obtaining the compensation voltage as described above, the calculation for advancing the phase near the output current zero cross is complicated, and there is a problem that the calculation amount increases or the system becomes large. there were. When the current is near zero, the compensation voltage is set to zero.However, even if the current is near zero, the voltage to be compensated differs depending on the temporal relationship between the current inversion timing and the output voltage rise timing and fall timing. However, there is a problem that distortion may remain when the compensation voltage is set to zero. Therefore, the present invention corrects the voltage waveform distortion of the PWM inverter so that the output current waveform approaches a sine wave.
The purpose is to provide an inverter.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】そこで、請求項1記載の
発明は、直流を交流に変換し短絡防止時間を設けた電流
制御型PWMインバータにおいて、電流指令信号の位相
を所定値だけ進める位相補正手段と、位相補正された電
流指令信号の極性により指令電圧を修正する電圧補償手
段とを有するものとした。Therefore, the invention according to claim 1 is a current control type PWM inverter in which direct current is converted into alternating current and a short-circuit prevention time is provided, a phase correction for advancing the phase of the current command signal by a predetermined value. Means and voltage compensating means for correcting the command voltage according to the polarity of the phase-corrected current command signal.
【0009】請求項2記載の発明は、直流を交流に変換
し短絡防止時間を設けた電流制御型PWMインバータに
おいて、電流指令信号の位相を所定値だけ進める位相補
正手段と、該補正された電流指令信号の極性が変化する
時刻を予測する極性変化予測手段と、前記予測された極
性の変化時刻と前記位相補正された電流指令信号の極性
とにより電圧指令を修正する電圧補償手段とを有し、前
記電圧補償手段は、前記電流指令信号の極性が変化する
時刻のPWMパルスに対する位置関係により電圧指令を
修正するものとした。According to a second aspect of the present invention, in a current control type PWM inverter that converts direct current into alternating current and provides a short circuit prevention time, a phase correction means for advancing the phase of the current command signal by a predetermined value, and the corrected current. Polarity change predicting means for predicting the time when the polarity of the command signal changes, and voltage compensating means for correcting the voltage command by the predicted change time of the polarity and the polarity of the phase-corrected current command signal. The voltage compensating means corrects the voltage command according to the positional relationship with the PWM pulse at the time when the polarity of the current command signal changes.
【0010】請求項3記載の発明は、直流を交流に変換
し短絡防止時間を設けた電流制御型PWMインバータに
おいて、出力電流を検出する電流検出手段と、該出力電
流の方向を判別する際の基準値を演算する基準値演算手
段と、前記出力電流と前記基準値に基づき出力電流の方
向を判別する電流方向判別手段と、前記判別された出力
電流の方向に基づき指令電圧の補償電圧を演算する補償
電圧演算手段とを有し、出力電流の方向を判別する基準
値は、電流指令値の振幅、周波数、制御周期のなか少な
くとも1つを用いて演算され、電流方向の判別結果は所
定時間内に維持されるものとした。According to a third aspect of the present invention, in a current control type PWM inverter that converts direct current into alternating current and provides a short circuit prevention time, current detecting means for detecting the output current and the direction of the output current are determined. Reference value calculation means for calculating a reference value, current direction determination means for determining the direction of the output current based on the output current and the reference value, and calculation of a compensation voltage for the command voltage based on the determined direction of the output current. The reference value for determining the direction of the output current is calculated using at least one of the amplitude, frequency and control cycle of the current command value, and the determination result of the current direction is the predetermined time. Shall be maintained within.
【0011】請求項5記載の発明は、直流を交流に変換
し短絡防止時間を設けた電流制御型PWMインバータに
おいて、出力電流を検出する電流検出手段と、該出力電
流の方向を判別する際の基準値を演算する基準値演算手
段と、前記出力電流と前記基準値に基づき出力電流の方
向を判別する電流方向判別手段と、前記判別された出力
電流の方向と前記基準値および前記出力電流に基づき指
令電圧の補償電圧を演算する補償電圧演算手段とを有
し、前記補償電圧演算手段は、前記基準値と前記出力電
流の大きさの差を演算し、出力電流の大きさ(比較値
1)が前記基準値の大きさ(比較値2)未満である場合
には、比較値1と比較値2の比より出力電流方向が反転
するタイミングを検出しこれに基づき指令電圧の補償電
圧を演算するものとした。According to a fifth aspect of the present invention, in a current control type PWM inverter that converts direct current into alternating current and provides a short circuit prevention time, current detecting means for detecting the output current and the direction of the output current are determined. Reference value calculation means for calculating a reference value, current direction determination means for determining the direction of the output current based on the output current and the reference value, the direction of the determined output current, the reference value and the output current Compensation voltage calculation means for calculating the compensation voltage of the command voltage based on the compensation voltage calculation means calculates the difference between the reference value and the magnitude of the output current, and calculates the magnitude of the output current (comparison value 1 ) Is less than the magnitude of the reference value (comparison value 2), the timing at which the output current direction reverses is detected from the ratio of comparison value 1 and comparison value 2, and the compensation voltage for the command voltage is calculated based on this Shall do .
【0012】[0012]
【作用】請求項1記載の発明では、位相補正手段は、出
力電圧に対し位相遅れの電流指令信号を位相進める補正
し、電圧補償手段は、位相補正された電流指令信号の極
性変化から補償電圧を演算し指令電圧を修正する。これ
により、デッドタイムによる出力電流歪みが補正され
る。請求項2記載の発明では、位相補正手段は、出力電
圧に対し位相遅れの電流指令信号を位相進める補正し、
極性予測手段は、その電流指令値の極性が変化する点の
PWMパルスに対するタイミングを予測し、電圧補償手
段は、前記極性の変化する時刻のPWMパルスに対する
位置関係により補正電圧を演算し指令電圧を修正する。
これにより、補償電圧を発生するタイミングが正確で、
デッドタイムによる出力電流歪みが正確に補正される。According to the first aspect of the invention, the phase correcting means corrects the phase of the current command signal having a phase delay with respect to the output voltage, and the voltage compensating means detects the compensation voltage from the change in polarity of the phase corrected current command signal. To correct the command voltage. Thereby, the output current distortion due to the dead time is corrected. In the invention according to claim 2, the phase correcting means corrects the phase of the current command signal having a phase delay with respect to the output voltage,
The polarity predicting means predicts the timing with respect to the PWM pulse at the point where the polarity of the current command value changes, and the voltage compensating means calculates the correction voltage based on the positional relationship with respect to the PWM pulse at the time when the polarity changes to calculate the command voltage. Fix it.
As a result, the timing of generating the compensation voltage is accurate,
Output current distortion due to dead time is accurately corrected.
【0013】請求項3記載の発明では、基準値演算手段
は、指令電流値の振幅、周波数、制御周期のなか少なく
とも1つを用いて制御遅れ時間で変化する出力電流の値
を演算して、その符号を変えた値を、補償電圧の方向を
判定する基準値とし、補償電圧演算手段は、この基準値
と検出電流を比較した結果に基づいて補償電流の方向を
与え、補償電圧を演算する。これにより、簡単な演算で
歪み電圧を正しく補償することができる。電流リップル
やノイズ、制御むだ時間の影響をなくした補償が可能と
なり、デッドタイムによる出力電流歪みが補償されると
ともに演算が非常に簡単になる。According to another aspect of the present invention, the reference value calculating means calculates the value of the output current which changes with the control delay time by using at least one of the amplitude, frequency and control cycle of the command current value, The value whose sign is changed is used as a reference value for determining the direction of the compensation voltage, and the compensation voltage calculation means gives the direction of the compensation current based on the result of comparison between the reference value and the detected current to calculate the compensation voltage. . As a result, the distortion voltage can be correctly compensated by a simple calculation. Compensation can be performed without the effects of current ripple, noise, and control dead time, and output current distortion due to dead time can be compensated for, as well as the calculation being extremely simple.
【0014】請求項5記載の発明では、基準値演算手段
は、指令電流値の振幅、周波数、制御周期のなか少なく
とも1つを用いて制御遅れ時間で変化する出力電流の値
を演算して、その符号を変えた値を、補償電圧の方向を
判定する基準値とし、補償電圧演算手段は、電流指令が
ゼロクロスする制御周期内での電流の変化量と検出電流
の比を演算し、その演算値から電流指令の方向が変化す
るタイミングを求める。これにより制御周期内で電流方
向が反転した場合にもデッドタイムによる電圧を正しく
補償できる。なおこのタイミングが出力電圧の立ち上が
り立ち下がりより早い場合には、サンプルポイントで判
別した電流方向に基づいて電圧補償値を演算し、出力電
圧の立ち上がりと立ち下がりの間では電圧補償をゼロと
し、出力電圧の立ち上がりと立ち下がりより遅い場合に
はサンプルポイントで判別した電流方向を逆にして電圧
補償値を演算すると、離散演算系に使用することもでき
る。According to another aspect of the present invention, the reference value calculating means calculates the value of the output current that changes with the control delay time by using at least one of the amplitude, frequency and control cycle of the command current value, The value whose sign is changed is used as a reference value for determining the direction of the compensation voltage, and the compensation voltage calculation means calculates the ratio between the amount of change in the current and the detected current within the control cycle where the current command crosses zero, and the calculation is performed. The timing at which the direction of the current command changes is calculated from the value. As a result, the voltage due to the dead time can be correctly compensated even when the current direction is reversed within the control cycle. If this timing is earlier than the rise and fall of the output voltage, the voltage compensation value is calculated based on the current direction determined at the sampling point, and the voltage compensation is set to zero between the rise and fall of the output voltage, and the output If it is later than the rising and falling edges of the voltage, the current direction determined at the sampling point is reversed and the voltage compensation value is calculated.
【0015】[0015]
【実施例】以下、この発明を電気自動車の駆動源である
誘導電動機の制御に適用した実施例を図面に基づいて説
明する。図1は本発明の第1の実施例の構成を示す。
運転者はアクセルペダル30を操作し、その操作量は、
位置センサ31で検出される。その検出値は誘導電動機
43へのトルク指令信号Te* 、磁束指令信号φ* とし
て出力される。ベクトル制御演算器32はそのトルク指
令信号Te* 、磁束指令信号φ* から所定の演算によっ
て励磁電流指令id* 、トルク電流指令iq* 、および
誘導電動機43のすべり周波数ωseを算出する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to control of an induction motor which is a drive source of an electric vehicle will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of the first embodiment of the present invention.
The driver operates the accelerator pedal 30, and the operation amount is
It is detected by the position sensor 31. The detected values are output to the induction motor 43 as a torque command signal Te * and a magnetic flux command signal φ * . The vector control calculator 32 calculates an exciting current command id * , a torque current command iq * , and a slip frequency ωse of the induction motor 43 by a predetermined calculation from the torque command signal Te * and the magnetic flux command signal φ * .
【0016】加算器34ですべり周波数ωseと回転速
センサ44で検出された誘導電動機43の回転速ωre
との和をとって1次周波数ω1が算出される。1次周波
数ω1はさらに積分器50で積分され位相基準θが算出
される。座標変換器51は式(1)の変換式により、電
流センサ81、82、83が検出したインバータ出力電
流iu、iv、iwを回転磁界座標系の励磁電流信号i
dとトルク電流信号iqに変換する。The slip frequency ωse at the adder 34 and the rotation speed ωre of the induction motor 43 detected by the rotation speed sensor 44.
And the primary frequency ω1 is calculated. The primary frequency ω1 is further integrated by the integrator 50 to calculate the phase reference θ. The coordinate converter 51 converts the inverter output currents iu, iv, and iw detected by the current sensors 81, 82, and 83 into the exciting current signal i of the rotating magnetic field coordinate system according to the conversion formula (1).
d and the torque current signal iq.
【数1】 電流制御演算器52は同じ回転座標系の励磁電流信号i
dと励磁電流指令信号id* とに応じて誘導電動機43
の電圧指令vd* を出力する。電流制御演算器53は同
じ回転座標系のトルク電流信号iqとトルク電流指令信
号iq* とに応じて誘導電動機43の電圧指令vq* を
出力する。座標変換器54は位相基準θに基づいてvd
* 、vq* を回転磁界座標から固定子座標の電圧指令v
u1* 、vv1* 、vw1* に変換する。この変換式は
式(2)で表わされる[Equation 1] The current control calculator 52 uses the exciting current signal i of the same rotating coordinate system.
Induction motor 43 according to d and the exciting current command signal id *
The voltage command vd * is output. The current control calculator 53 outputs the voltage command vq * for the induction motor 43 according to the torque current signal iq and the torque current command signal iq * in the same rotating coordinate system. The coordinate converter 54 calculates vd based on the phase reference θ.
* , Vq * is the voltage command v of the stator coordinates from the rotating magnetic field coordinates
Convert to u1 * , vv1 * , vw1 * . This conversion formula is represented by formula (2).
【数2】 [Equation 2]
【0017】一方位相進め演算器55は位相基準θを制
御むだ時間Δtの分だけ進めた位相補償値θ’を出力す
る。電流極性判定器56は位相補償値θ’および励磁電
流指令値id* 、トルク電流指令iq* から出力電流の
極性を判定する。その判定結果によって補償電圧演算器
57はデッドタイムによって歪んだ出力電圧を補償する
補償電圧(補償量)Δvu、Δvv、Δvwを出力す
る。電圧指令vu1* 、vv1* 、vw1* に、デッド
タイムによる歪み電圧を補償する補償電圧Δvu、Δv
v、Δvwを加算器37、38、39で加える。補償さ
れた電圧指令vu* 、vv* 、vw* がデッドタイムを
付加するデッドタイム作成器40を通してPWM演算器
41に入力される。ここで3相の相補PWMパルスP
u、Pu’、Pv、Pv’、Pw、Pw’が作成され
る。各パルスは電力変換器42で電力変換され誘導電動
機43に出力される。On the other hand, the phase advance calculator 55 outputs a phase compensation value θ'advancing the phase reference θ by the control dead time Δt. The current polarity determiner 56 determines the polarity of the output current from the phase compensation value θ ′, the exciting current command value id * , and the torque current command iq * . Based on the determination result, the compensation voltage calculator 57 outputs compensation voltages (compensation amounts) Δvu, Δvv, and Δvw for compensating the output voltage distorted by the dead time. The voltage commands vu1 * , vv1 * , vw1 * are compensated with the compensation voltages Δvu, Δv for compensating for the distortion voltage due to dead time.
v and Δvw are added by adders 37, 38 and 39. The compensated voltage commands vu * , vv * , vw * are input to the PWM calculator 41 through the dead time generator 40 that adds dead time. Here, three-phase complementary PWM pulse P
u, Pu ', Pv, Pv', Pw, Pw 'are created. The power of each pulse is converted by the power converter 42 and output to the induction motor 43.
【0018】次にデッドタイムによる歪み電圧の補償方
法を説明する。デッドタイムによる出力歪み電圧は、出
力電流の極性により決まり、出力電流が正のときは該当
する相の歪み電圧は正に、出力電流が負のときは該当す
る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。したがって位相遅
れの出力電流に制御むだ時間の分だけ位相を進めた電流
指令補正値の極性に基づいて歪み電圧の補償を行なうこ
とによって、電流リップルやノイズ、制御むだ時間の影
響をなくした補償が可能となり、出力電流波形を正弦波
に近付けることができる。Next, a method of compensating for a distortion voltage due to dead time will be described. The output distortion voltage due to dead time is determined by the polarity of the output current.When the output current is positive, the distortion voltage of the corresponding phase is positive, when the output current is negative, the distortion voltage of the corresponding phase is negative, The absolute value of the strain voltage is almost constant regardless of the magnitude of the output current. Therefore, by compensating for the distortion voltage based on the polarity of the current command correction value that advances the phase by the amount of control dead time for the output current with a phase delay, compensation that eliminates the effects of current ripple, noise, and control dead time can be achieved. It becomes possible and the output current waveform can be approximated to a sine wave.
【0019】補償電圧を求める際の電流の極性判定は、
電流指令値を用いることができる。これは、まず位相基
準θと1次周波数ω1から、位相進め演算器55で式
(3)に示す位相補償値θ’を求める。When determining the compensation voltage, the polarity of the current is determined by
A current command value can be used. In this, first, the phase advance calculator 55 calculates the phase compensation value θ ′ shown in the equation (3) from the phase reference θ and the primary frequency ω1.
【数3】 ここに、Δtは制御むだ時間である。(Equation 3) Here, Δt is the control dead time.
【0020】電流極性判定器56では位相補償値θ’と
励磁電流信号id* 、トルク電流指令信号iq* から式
(4)により電流位相θiを求める。The current polarity determiner 56 obtains the current phase θi from the phase compensation value θ ′, the exciting current signal id * , and the torque current command signal iq * by the equation (4).
【数4】 そして、−90゜≦θi<90°の場合、U相電流は
正、それ以外はU相電流は負、30゜≦θi<210°
の場合、V相電流は正、それ以外はV相電流は負、15
0゜≦θi<330°の場合、W相電流は正、それ以外
はW相電流は負となる。補償電圧演算器57は、電流極
性判定器56の出力により補償電圧Δvu、Δvv、Δ
vwを出力する。例えば、U相電流が正の場合、歪み電
圧+vfを補償電圧Δvuとし、U相電流が負の場合、
歪み電圧−vfを補償電圧Δvuとする。[Equation 4] And, in the case of −90 ° ≦ θi <90 °, the U-phase current is positive, otherwise the U-phase current is negative, and 30 ° ≦ θi <210 °.
, The V-phase current is positive, otherwise the V-phase current is negative, 15
When 0 ° ≦ θi <330 °, the W-phase current is positive, and otherwise the W-phase current is negative. The compensation voltage calculator 57 receives the compensation voltages Δvu, Δvv, Δ according to the output of the current polarity determiner 56.
Output vw. For example, when the U-phase current is positive, the distortion voltage + vf is the compensation voltage Δvu, and when the U-phase current is negative,
The distortion voltage −vf is the compensation voltage Δvu.
【0021】図2は、図1の構成における電流制御およ
びPWMパルス生成をマイコンで処理した場合のフロー
チャートを示す。 まず、ステップ500で、PWMパ
ルスの出力を更新する信号が入力されると、ステップ5
01で、電流センサ81、82、83で検出された出力
電流信号iu、iv、iwを読み込み、ステップ502
において、式(1)を用いて出力電流信号iu、iv、
iwを励磁電流信号id、トルク電流信号iqへ座標変
換を行なう。FIG. 2 shows a flow chart when the current control and PWM pulse generation in the configuration of FIG. 1 are processed by a microcomputer. First, in step 500, when a signal for updating the output of the PWM pulse is input, step 5
In 01, the output current signals iu, iv, iw detected by the current sensors 81, 82, 83 are read, and step 502
, The output current signals iu, iv,
Coordinate conversion of iw into an exciting current signal id and a torque current signal iq is performed.
【0022】ステップ503〜505で、励磁電流指令
信号id* 、トルク電流指令信号iq* を読み込み、i
d、iqとにより電圧指令vu1* 、vv1* 、vw1
* が演算される。ステップ506では、id* 、iq*
及び位相進みの位相基準θ’から補償電圧Δvu、Δv
v、Δvwが演算される。ステップ507において、v
u1* 、vv1* 、vw1* にΔvu、Δvv、Δvw
を加えて歪みを補償した電圧指令信号vu* 、vv* 、
vw* が算出される。In steps 503 to 505, the exciting current command signal id * and the torque current command signal iq * are read and i
Voltage commands vu1 * , vv1 * , vw1 according to d and iq
* Is calculated. In step 506, id * , iq *
And the phase reference θ ′ of the phase lead from the compensation voltages Δvu, Δv
v and Δvw are calculated. In step 507, v
u1 * , vv1 * , and vw1 * are Δvu, Δvv, and Δvw
Voltage command signals vu * , vv *
vw * is calculated.
【0023】ステップ508では電圧指令信号vu* 、
vv* 、vw* に基づきデッドタイムを含んだU、V、
W3相のPWM信号Pu、Pu’、Pv、Pv’、P
w、Pw’が演算される。ステップ501、502が座
標変換器51に該当し、ステップ503、504が電流
制御演算器52、53に、ステップ505が座標変換器
54に該当する。ステップ507が加算器37〜39に
該当する。ステップ508がデッドタイム作成器40お
よびPWM演算器41に該当する。In step 508, the voltage command signal vu * ,
U, V including dead time based on vv * , vw *
W3 phase PWM signals Pu, Pu ', Pv, Pv', P
w and Pw ′ are calculated. Steps 501 and 502 correspond to the coordinate converter 51, steps 503 and 504 correspond to the current control calculators 52 and 53, and step 505 corresponds to the coordinate converter 54. Step 507 corresponds to the adders 37 to 39. Step 508 corresponds to the dead time generator 40 and the PWM calculator 41.
【0024】図3はステップ506の詳細を示す。 す
なわちまずステップ600で位相補償値θ’が演算さ
れ、ステップ601で、電流指令の極性が判定された
後、ステップ602において、判定された極性が正の場
合はステップ603で歪み電圧vfを補償電圧Δvuと
する。判定された極性が負の場合はステップ604で歪
み電圧−vfを補償電圧Δvuとする。この後ステップ
605〜607ではU相と同様にV相の補償電圧Δv
v、ステップ608〜610ではW相の補償電圧Δvw
が求められ出力される。ステップ600が位相進め演算
器55に該当し、発明の位相補正手段を構成している。
ステップ601が電流極性判定器56に該当し、ステッ
プ602〜601が補正電圧演算器57に該当する。上
記601〜610が発明の電圧補償手段を構成してい
る。FIG. 3 shows details of step 506. That is, first, the phase compensation value θ ′ is calculated in step 600, and the polarity of the current command is determined in step 601, and if the determined polarity is positive in step 602, the distortion voltage vf is compensated for in step 603. Let Δvu. If the determined polarity is negative, the distortion voltage −vf is set to the compensation voltage Δvu in step 604. After this, in steps 605 to 607, the compensation voltage Δv for the V phase is the same as for the U phase.
v, in steps 608 to 610, the W-phase compensation voltage Δvw
Is requested and output. Step 600 corresponds to the phase advance calculator 55 and constitutes the phase correction means of the invention.
Step 601 corresponds to the current polarity determiner 56, and steps 602 to 601 correspond to the correction voltage calculator 57. The above 601 to 610 constitute the voltage compensating means of the invention.
【0025】本実施例は以上のように構成され、電流指
令値に対して制御むだ時間Δtの分だけ位相を進めた電
流指令値の極性を用いて、デッドタイムによる歪み電圧
を補正することにより、電流検出の際の電流リップルや
ノイズ、および電流検出遅れや出力電圧の制御遅れの影
響を受けない出力電圧の歪み補正を行なうことができ
る。なお、本実施例では電流指令値の位相から電流極性
を求めることを示したが、この他に、回転磁界座標から
固定子座標への座標変換により電流指令値の符号から求
めることもできる。すなわち式(5)にしたがって、位
相遅れを補償された電流指令値iu’* 、iv’* 、i
w’* を求める。その各々の極性が電流指令値の極性と
なって出力電圧の歪みを補償する方法である。The present embodiment is configured as described above, and corrects the distortion voltage due to the dead time by using the polarity of the current command value whose phase is advanced by the control dead time Δt with respect to the current command value. The output voltage distortion can be corrected without being affected by the current ripple and noise at the time of current detection, the current detection delay and the output voltage control delay. In the present embodiment, the current polarity is obtained from the phase of the current command value, but in addition to this, it is also possible to obtain it from the sign of the current command value by coordinate conversion from the rotating magnetic field coordinates to the stator coordinates. That is, according to the equation (5), the current command values iu ′ * , iv ′ * , i in which the phase delay is compensated are
Ask for w ' * . In this method, the respective polarities become the polarities of the current command value and the distortion of the output voltage is compensated.
【数5】 (Equation 5)
【0026】図4は、本発明の第2の実施例を示す。こ
の実施例は図1に示した第1の実施例に補償電圧演算器
57の代わりに補償電圧演算器57Aとゼロクロス予測
演算器58を設けたものである。そのほかの構成は第1
の実施例と同様である。デッドタイムによる歪み電圧は
デッドタイム区間、すなわちPWMパルスの立ち上がり
あるいは立ち下がり時の出力電流の極性によって決ま
る。したがって電流指令値のゼロクロス点の時刻を予測
し、その時点でのPWMパルスの極性に基づいて歪み電
圧の補償を行なうことにより、PWMパルスの出力電流
波形をさらに正弦波に近付けることができる。FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a compensation voltage calculator 57A and a zero-cross prediction calculator 58 are provided in place of the compensation voltage calculator 57 in the first embodiment shown in FIG. Other configurations are first
This is the same as the embodiment. The distortion voltage due to the dead time is determined by the polarity of the output current during the dead time period, that is, the rising or falling of the PWM pulse. Therefore, by predicting the time of the zero-cross point of the current command value and compensating for the distortion voltage based on the polarity of the PWM pulse at that time, the output current waveform of the PWM pulse can be made closer to a sine wave.
【0027】ゼロクロス予測演算器58は、電流位相θ
iと1次周波数ω1とから各相電流ゼロクロス点が発生
するかどうかを判定し、もし発生する場合、次式に基づ
きゼロクロス点発生するまでの時間Tzu、Tzv、T
zwを求める。ここで、0≦θi<360°とし、U相
の場合、0≦270°−θi<ω1・Δtならば、ゼロ
クロス点が発生して、The zero-cross prediction calculator 58 calculates the current phase θ.
It is determined from the i and the primary frequency ω1 whether each phase current zero crossing point occurs, and if so, the time until the zero crossing point occurs Tzu, Tzv, T based on the following equation.
Find zw. Here, 0 ≦ θi <360 °, and in the case of U phase, if 0 ≦ 270 ° −θi <ω1 · Δt, a zero cross point occurs,
【数6】 0≦90°−θi<ω1・Δtならば、ゼロクロス点が
発生して、(Equation 6) If 0 ≦ 90 ° −θi <ω1 · Δt, a zero cross point occurs,
【数7】 となる。V相の場合、0≦30°−θi<ω1・Δtな
らば、ゼロクロス点が発生して、(Equation 7) Becomes In the case of V phase, if 0 ≦ 30 ° −θi <ω1 · Δt, a zero cross point occurs,
【数8】 0≦210°−θi<ω1・Δtならば、ゼロクロス点
が発生して、(Equation 8) If 0 ≦ 210 ° −θi <ω1 · Δt, a zero cross point occurs,
【数9】 となる。W相の場合、0≦150°−θi<ω1・Δt
ならば、ゼロクロス点が発生して、[Equation 9] Becomes In case of W phase, 0 ≦ 150 ° −θi <ω1 · Δt
Then, a zero cross point occurs,
【数10】 0≦330°−θi<ω1・Δtならば、ゼロクロス点
が発生して、[Equation 10] If 0 ≦ 330 ° −θi <ω1 · Δt, a zero cross point occurs,
【数11】 となる。[Equation 11] Becomes
【0028】補償演算器57Aは、電流極性判定器56
の出力とゼロクロス点が発生するまでの時間Tzu、T
zv、Tzwとにより補償電圧Δvu、Δvv、Δvw
を演算し出力する。1周期分のPWMパルスが図5のよ
うな場合で、ゼロクロス点がそのPWM周期内にあると
きは、ゼロクロス点の位置がa、b、cのどの区間にあ
るかによってデッドタイムによる歪み電圧の量が図6に
示すように異なる。a、b、cの判定は次式による。こ
こで、直流電源電圧をvdcとする。U相の場合、The compensation calculator 57A is a current polarity determiner 56A.
Output and the time until the zero cross point occurs Tzu, T
Compensation voltages Δvu, Δvv, Δvw depending on zv and Tzw
Is calculated and output. When the PWM pulse for one cycle is as shown in FIG. 5 and the zero-cross point is within the PWM cycle, the distortion voltage due to the dead time depends on whether the position of the zero-cross point is a, b, or c. The amounts are different as shown in FIG. The determination of a, b, and c is based on the following equation. Here, the DC power supply voltage is vdc. In case of U phase,
【数12】 ならば、a区間、(Equation 12) Then, a section,
【数13】 ならば、b区間、(Equation 13) Then, section b,
【数14】 ならば、c区間である。V相の場合、[Equation 14] Then, it is section c. For V phase,
【数15】 ならば、a区間、(Equation 15) Then, a section,
【数16】 ならば、b区間、[Equation 16] Then, section b,
【数17】 ならば、c区間である。W相の場合[Equation 17] Then, it is section c. For W phase
【数18】 ならば、a区間、(Equation 18) Then, a section,
【数19】 ならば、b区間、[Formula 19] Then, section b,
【数20】 ならば、c区間である。上記の判定結果に応じて例え
ば、U相電流に対する1周期分の補償電圧Δvuは図7
に示すように決定される。(Equation 20) Then, it is section c. According to the above determination result, for example, the compensation voltage Δvu for one cycle for the U-phase current is shown in FIG.
Is determined as shown in.
【0029】図8は、デッドタイムによる出力電圧の歪
みをマイコンで処理した場合のフローチャートを示す。
すなわちステップ700で、位相補償値θ’が演算さ
れ、ステップ701で指令電流極性判定と電流位相θi
の演算が行なわれた後、ステップ702において、判定
された極性が正の場合ステップ703へ進み、ここでゼ
ロクロス点が発生するか否かの判定が行なわれる。発生
した場合はステップ705で、ゼロクラス点の位置に応
じて図5中のa位置にならば歪み電圧−vfを補償電圧
Δvuとし、b位置にならば0をΔvuとし、c位置に
ならば歪み電圧+vfをΔvuとする。ゼロクロス点が
発生しない場合は、ステップ707では歪み電圧+vf
を補償電圧Δvuとする。FIG. 8 shows a flow chart when the output voltage distortion due to the dead time is processed by the microcomputer.
That is, in step 700, the phase compensation value θ ′ is calculated, and in step 701 the command current polarity determination and the current phase θi are performed.
When the determined polarity is positive in step 702, the process proceeds to step 703, where it is determined whether or not a zero-cross point occurs. If it occurs, in step 705, the distortion voltage −vf is set to the compensation voltage Δvu at the position a in FIG. 5 according to the position of the zero class point, 0 is set to Δvu at the position b, and 0 is set at the position c in the case of the position b. The distortion voltage + vf is Δvu. If the zero-cross point does not occur, in step 707 the distortion voltage + vf
Is the compensation voltage Δvu.
【0030】そしてステップ702で極性が負の場合は
ステップ704へ進んで、ここでゼロクロスが発生した
と判定されればステップ706で、ゼロクロス点の位置
に応じてa位置にならば、歪み電圧+vfをΔvuと
し、b位置にならば0をΔvuとし、c位置にならば、
歪み電圧−vfをΔvuとする。発生しないと判定され
ればステップ708で、歪み電圧−vfを補償電圧Δv
uとする。以後V相、W相についても上記と同様な手法
で歪み電圧が正確に求められ補償電圧を適量に決定する
ことができる。ステップ702、703、704がゼロ
クロス予測演算器58に該当し、ステップ705、70
6、707、708、…が補償電圧演算器57Aに該当
する。そしてこの実施例では上記ステップ701〜70
8、…が発明の電圧補償手段を構成している。If the polarity is negative in step 702, the process proceeds to step 704, and if it is determined that a zero cross has occurred, then in step 706, if the position is the a position according to the position of the zero cross point, the distortion voltage + vf. Is Δvu, 0 at the b position is Δvu, and at the c position,
The distortion voltage −vf is Δvu. If it is determined that the distortion voltage −vf is not generated, the distortion voltage −vf is set to the compensation voltage Δv.
Let u. After that, also for the V phase and the W phase, the distortion voltage can be accurately obtained by the same method as described above, and the compensation voltage can be appropriately determined. Steps 702, 703, 704 correspond to the zero-cross prediction calculator 58, and steps 705, 70
6, 707, 708, ... Correspond to the compensation voltage calculator 57A. In this embodiment, steps 701 to 70 described above are performed.
.. constitute the voltage compensation means of the invention.
【0031】この実施例によれば、電流指令値に対して
制御むだ時間の分だけ位相を進めた電流指令値の極性を
用いて、デッドタイムによる歪み電圧を補正することに
より、電流検出の際の電流リップルやノイズ、および電
流検出遅れや電圧の制御遅れの影響を受けない出力電圧
の歪み補正を行なうことができるとともに、電流のゼロ
クロス点のタイミングを考慮した補正を行なうことによ
り、正確な出力電圧の歪み補正を行なうことができる。According to this embodiment, when the current detection value is detected by correcting the distortion voltage due to the dead time by using the polarity of the current command value which is advanced in phase with respect to the current command value by the control dead time. It is possible to correct the output voltage distortion that is not affected by the current ripple and noise, and the current detection delay and the voltage control delay. In addition, correct the output by correcting the current zero crossing point timing. Voltage distortion correction can be performed.
【0032】図9は本発明の第3の実施例を示す。 運
転者はアクセルペダル30を操作し、その操作量は、位
置センサ31で検出される。その検出値は誘導電動機4
3へのトルク指令信号Te* 、磁束指令信号φ* として
出力される。ベクトル制御演算器32はそのトルク指令
信号Te* 、磁束指令信号φ* とから所定の演算によっ
て励磁電流指令id* 、トルク電流指令iq* 、および
誘導電動機43のすべり周波数ωseを算出する。加算
器34ですべり周波数ωseと回転速センサ44で検出
された誘導電動機43の回転速ωreとの和をとって1
次周波数ω1が算出される。FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention. The driver operates the accelerator pedal 30, and the operation amount is detected by the position sensor 31. The detected value is the induction motor 4
3 is output as a torque command signal Te * and a magnetic flux command signal φ * . The vector control calculator 32 calculates the exciting current command id * , the torque current command iq * , and the slip frequency ωse of the induction motor 43 by a predetermined calculation from the torque command signal Te * and the magnetic flux command signal φ * . In the adder 34, the sum of the slip frequency ωse and the rotation speed ωre of the induction motor 43 detected by the rotation speed sensor 44 is calculated to obtain 1
The next frequency ω1 is calculated.
【0033】1次周波数ω1はさらに積分器35で積分
され位相基準θが算出される。座標変換器33は位相基
準θにより回転座標系の励磁電流指令id* 、トルク電
流iq* に対して座標変換を行なって3相の電流指令i
u* 、iv* 、iw* を出力する。電流制御器36は電
流指令iu* 、iv* 、iw* と電流センサ81、8
2、83が検出した3相の駆動電流iu、iv、iwと
から電圧指令vu1* 、vv1* 、vw1* を算出す
る。The primary frequency ω1 is further integrated by the integrator 35 to calculate the phase reference θ. The coordinate converter 33 performs coordinate conversion on the exciting current command id * and the torque current iq * of the rotating coordinate system based on the phase reference θ, and the three-phase current command i.
Output u * , iv * , and iw * . The current controller 36 uses the current commands iu * , iv * , iw * and the current sensors 81, 8
The voltage commands vu1 * , vv1 * , vw1 * are calculated from the three-phase drive currents iu, iv, iw detected by 2, 83.
【0034】一方電流方向判別器45では励磁電流指令
id* 、トルク電流指令iq* 、すべり周波数ω1に基
づいて制御遅れを補償した電流基準値iuth 、ivth 、
iwth が算出される。この電流基準値は補償電圧を作成
するために必要な電流方向を求めるために必要なもので
ある。電流極性判別器46は電流基準値iuth 、ivth
、iwth と検出される出力電流iu、iv、iwとか
らその差Δiu、Δiv、Δiwを算出する。補償電圧
演算器47はΔiu、Δiv、Δiwから補償すべき補
償電圧Δuu、Δuv、Δuwを演算する。On the other hand, in the current direction discriminator 45, current reference values iuth, ivth, which compensate the control delay based on the exciting current command id * , the torque current command iq * , and the slip frequency ω1,
iwth is calculated. This current reference value is necessary to obtain the current direction required to create the compensation voltage. The current polarity discriminator 46 determines the current reference values iuth and ivth.
, Iwth and the detected output currents iu, iv, iw, the differences Δiu, Δiv, Δiw are calculated. The compensation voltage calculator 47 calculates compensation voltages Δuu, Δuv, Δuw to be compensated from Δiu, Δiv, Δiw.
【0035】電流制御器36で算出された電圧指令vu
1* 、vv1* 、vw1* に、加算器37、38、39
で補償電圧Δvu、Δvv、Δvwが加算される。補償
された電圧指令vu* 、vv* 、vw* がデッドタイム
を付加するデッドタイム作成器40を通してPWM演算
器41に入力される。ここで3相の相補PWMパルスP
u、Pu’、Pv、Pv’、Pw、Pw’が作成され
る。各パルスは電力変換器42で電力変換され誘導電動
機43に出力される。Voltage command vu calculated by the current controller 36
Adders 37, 38, 39 to 1 * , vv1 * , vw1 *
Then, the compensation voltages Δvu, Δvv, and Δvw are added. The compensated voltage commands vu * , vv * , vw * are input to the PWM calculator 41 through the dead time generator 40 that adds dead time. Here, three-phase complementary PWM pulse P
u, Pu ', Pv, Pv', Pw, Pw 'are created. The power of each pulse is converted by the power converter 42 and output to the induction motor 43.
【0036】図10は、電力変換器42の出力部の1相
を示す。図において電源側パワー素子Aのゲートに加わ
られる信号vupper とグランド側パワー素子Bに加えら
れる信号vlower には、図11に示すように同時オフの
時間tdtがある。そのため、インバータの出力電圧v
0 (ここでは電力変換器42の出力)は、図11のよう
に出力電流i0 の方向によってデッドタイム分だけ異な
る電圧となる。(a)はi0 が正、(b)はi0 が負の
場合を示している。これを補償するためには、出力電流
の大きさやあらゆる時間での位相は必要なく、電流の方
向のみで十分である。制御遅れ分を考慮した場合におい
ても、遅れ分を考慮した電流の方向のみが分かればよ
い。FIG. 10 shows one phase of the output section of the power converter 42. In the figure, the signal vupper applied to the gate of the power element A on the power source side and the signal vlower applied to the power element B on the ground side have a simultaneous off time tdt as shown in FIG. Therefore, the output voltage v of the inverter
0 (here, the output of the power converter 42) becomes a voltage that differs by the dead time depending on the direction of the output current i0 as shown in FIG. (A) shows the case where i0 is positive, and (b) shows the case where i0 is negative. To compensate for this, the magnitude of the output current or the phase at any time is not needed, only the direction of the current is sufficient. Even when the control delay is taken into consideration, only the direction of the current in which the delay is taken into consideration needs to be known.
【0037】そこで、制御遅れ時間で変化する出力電流
の値を演算して、その符号を変えた値を、方向を判断す
るための基準値とする。この基準値と検出電流を比較し
た結果を電流の方向を与える信号とする。また、この基
準値の符号が変化した直後に電流方向を誤って判定する
ことを防止するため、基準値の変化には遅れを設けてお
く。以上により、簡単な演算で制御遅れを加味したデッ
ドタイム補償を正しく行なうことができる。Therefore, the value of the output current that changes with the control delay time is calculated, and the value with its sign changed is used as the reference value for determining the direction. The result of comparing the reference value with the detected current is used as a signal that gives the direction of the current. Further, in order to prevent the current direction from being erroneously determined immediately after the sign of the reference value changes, a delay is provided in the change of the reference value. As described above, it is possible to correctly perform dead time compensation in consideration of control delay with a simple calculation.
【0038】次に補償電圧Δvu、Δvv、Δvwの演
算について説明する。U、V、W3相のいずれにも同じ
演算を行なうので、ここでU相のみを説明する。U相電
流指令iu* は、式(21)で表わすことができる。Next, the calculation of the compensation voltages Δvu, Δvv and Δvw will be described. Since the same calculation is performed for all U, V and W3 phases, only the U phase will be described here. The U-phase current command iu * can be expressed by equation (21).
【数21】 式(21)を微分すれば、式(22)のようになる。[Equation 21] Differentiating equation (21) gives equation (22).
【数22】 電流iu* がゼロクロスするのは、ωt=nπ、(n=
…、−1、0、1、…)のときである。[Equation 22] The zero crossing of the current iu * is caused by ωt = nπ, (n =
..., -1, 0, 1, ...).
【0039】したがって、電流がゼロとなる近傍での電
流変化は式(23)で表わすことができる。Therefore, the change in current in the vicinity where the current becomes zero can be expressed by equation (23).
【数23】 ここで制御遅れをTsとすると、制御遅れ時間で変化す
る電流は式(24)となる。(Equation 23) Here, if the control delay is Ts, the current that changes with the control delay time is given by equation (24).
【数24】 したがって、これを電流方向判別の基準として、検出電
流との大小関係を判別すれば、制御遅れTsだけ早く電
流方向反転タイミングを判別でき、補償電圧が求められ
る。[Equation 24] Therefore, if the magnitude relation with the detected current is discriminated using this as a reference for the current direction discrimination, the current direction reversal timing can be discriminated earlier by the control delay Ts, and the compensation voltage is obtained.
【0040】図12は、図9の構成における作動の流れ
を示すフローチャートである。すなわちステップ100
で位置センサ31の検出値をトルク指令信号Te* とし
て読み込まれるとともに、ステップ101で磁束指令φ
* として読み込まれる、ステップ102では、トルク指
令信号Te* 、磁束指令φ* に対しベクトル制御演算を
実行し励磁電流指令値id* 、トルク電流指令値i
q* 、すべり周波数ωseが求められる。ステップ10
3で、回転速センサ44から誘導電動機43の回転速ω
reが読み込まれ、ステップ104において、すべり周
波数ωseと誘導電動機43の回転速ωreの和をとっ
て1次周波数ω1を算出し、積分演算によって位相基準
θが求められる。ステップ105では、位相基準θによ
り励磁電流指令値id* 、トルク電流指令値iq* に対
して座標変換を行なって、電流指令値iu* 、iv* 、
iw* を算出する。ステップ106において、電流セン
サ81、82、83により検出された誘導電動機43の
出力電流iu、iv、iwを読み込み、ステップ107
で、電流指令iu* 、iv* 、iw* とにより電圧指令
vu1* 、vv1* 、vw1* を算出する。FIG. 12 is a flow chart showing the operation flow in the configuration of FIG. That is, step 100
In step 101, the detected value of the position sensor 31 is read as the torque command signal Te * , and in step 101, the magnetic flux command φ
In step 102, which is read as * , vector control calculation is executed for the torque command signal Te * and the magnetic flux command φ *, and the exciting current command value id * and the torque current command value i are calculated.
q * and the slip frequency ωse are obtained. Step 10
3, the rotation speed ω of the induction motor 43 from the rotation speed sensor 44
Re is read, and in step 104, the primary frequency ω1 is calculated by taking the sum of the slip frequency ωse and the rotation speed ωre of the induction motor 43, and the phase reference θ is obtained by integral calculation. In step 105, the excitation current command value id * and the torque current command value iq * are coordinate-converted by the phase reference θ, and the current command values iu * , iv * ,
Calculate iw * . In step 106, the output currents iu, iv, iw of the induction motor 43 detected by the current sensors 81, 82, 83 are read, and step 107
Then, the voltage commands vu1 * , vv1 * , vw1 * are calculated from the current commands iu * , iv * , iw * .
【0041】ステップ108において、出力電流方向判
別基準値を演算し、ステップ109で、出力電流の方向
を判断し、その判断結果によりステップ110で、電圧
指令補償電圧Δvu、Δvv、Δvwを演算する。ステ
ップ111で、電圧指令vu1* 、vv1* 、vw1*
に、補償電圧Δvu、Δvv、Δvwが加算され、補償
電圧指令vu* 、vv* 、vw* が演算される。ステッ
プ112で、デッドタイム付加演算して、ステップ11
3で、補償電圧指令信号vu* 、vv* 、vw* に基づ
いてPWMパルス演算をする。ステップ114で電力変
換を行なうパワー素子のゲートに駆動のパルスを出力す
る。In step 108, the output current direction determination reference value is calculated, in step 109 the direction of the output current is determined, and in step 110 the voltage command compensation voltages Δvu, Δvv, Δvw are calculated according to the determination result. In step 111, voltage commands vu1 * , vv1 * , vw1 *
Are added to the compensation voltages Δvu, Δvv, and Δvw to calculate the compensation voltage commands vu * , vv * , and vw * . In step 112, dead time addition calculation is performed, and step 11
In 3, PWM pulse calculation is performed based on the compensation voltage command signals vu * , vv * , vw * . In step 114, a drive pulse is output to the gate of the power element that performs power conversion.
【0042】図13は、上記ステップ108〜110の
詳細を示す。まずステップ1000で、式(25)より
電流ゼロクロス点での電流変化量Δiumogを求める。次
にステップ1001において、電流変化量Δiumogより
電流の方向が反転したと判別した後基準値を変化させる
までの遅延時間k・Tsを計算する。kは固定値でもよ
いが、キャリア周波数ωc/1次出力周波数ω1に比例
する値のほうが望ましい。FIG. 13 shows details of steps 108 to 110. First, in step 1000, the current change amount Δiumog at the current zero crossing point is obtained from the equation (25). Next, at step 1001, the delay time k · Ts until the reference value is changed after it is determined that the direction of the current is reversed from the current change amount Δiumog is calculated. Although k may be a fixed value, a value proportional to the carrier frequency ωc / 1st-order output frequency ω1 is preferable.
【数25】 (Equation 25)
【0043】ステップ1002で、電流方向判別基準値
iuth (n)=Δiumog(n)−2Δiumog(n−k)
・sgnの演算を行なう。ステップ1003では、電流
iuと基準値iuth の差Δiuを求める。その差からス
テップ1004で、電流iuの正負極性を判定し、判定
結果が正であるならば、ステップ1005で、電流方向
を示すフラグをセットし、sgnが1となる。ステップ
1006では、補償電圧Δvu(n)=−vdc・Ts
・tdtの演算が行なわれる。ステップ1004での結
果が負であるならば、ステップ1008で、フラグをク
リアし、sgnが0となる。ステップ1009では、補
償電圧Δvu(n)=vdc・Ts・tdtの演算が行
なわれる。その後ステップ1007で、求められた補償
電圧Δvuは出力される。なおvdcは直流電源電圧
で、tdtはデッドタイムである。In step 1002, the current direction discrimination reference value iuth (n) = Δiumog (n) -2Δiumog (n−k).
-Calculate sgn. In step 1003, the difference Δiu between the current iu and the reference value iuth is obtained. From the difference, the positive / negative polarity of the current iu is determined in step 1004. If the determination result is positive, the flag indicating the current direction is set in step 1005, and sgn becomes 1. In step 1006, the compensation voltage Δvu (n) = − vdc · Ts
-The calculation of tdt is performed. If the result of step 1004 is negative, the flag is cleared and sgn becomes 0 in step 1008. In step 1009, the compensation voltage Δvu (n) = vdc · Ts · tdt is calculated. Thereafter, in step 1007, the calculated compensation voltage Δvu is output. Note that vdc is a DC power supply voltage and tdt is a dead time.
【0044】図14は、上記演算によって得られた補償
電圧Δvuと出力電流iu、電流方向判別基準値iuth
の関係を示す。上記ステップ106が発明電流検出手段
を、ステップ1000〜1002が基準値演算手段を、
ステップ1003、1004、1005、1008が電
流方向判別手段を、ステップ1006、1009が補償
量演算手段を構成している。FIG. 14 shows the compensation voltage Δvu, the output current iu, and the current direction discrimination reference value iuth obtained by the above calculation.
Shows the relationship. The step 106 is the invention current detecting means, and the steps 1000 to 1002 are the reference value calculating means.
Steps 1003, 1004, 1005 and 1008 form a current direction determining means, and steps 1006 and 1009 form a compensation amount calculating means.
【0045】本実施例は以上のように構成され、電流方
向判別値iuth と補償電圧Δvuを求めることによって
制御遅れ時間Tsだけ早く電流方向反転のタイミングを
推定できる。これによってデッドタイムによる電圧歪み
の補償を簡単にかつ正しく行なうことができる。また制
御周期内で電流が変化する場合の電流方向反転タイミン
グを演算し、そのタイミングと出力電圧の立ち上がり、
立ち下がりタイミングの前後関係により補償電圧を異な
る適切な値とする構成であるときに電流がゼロクロス近
傍のデッドタイムによる電圧歪みをなくすことができ
る。なお、電流方向判別基準値iuth に変化遅れ時間k
・Tsを設けているから、電流ゼロクロス直後に新しい
基準値と検出電流の大小関係が反転したと誤判定するの
が防がれる。The present embodiment is configured as described above, and the current direction reversal timing can be estimated earlier by the control delay time Ts by obtaining the current direction determination value iuth and the compensation voltage Δvu. As a result, the voltage distortion due to the dead time can be easily and correctly compensated. In addition, the current direction reversal timing when the current changes within the control cycle is calculated, and the timing and the rise of the output voltage are calculated.
With the configuration in which the compensation voltage has an appropriate value that differs depending on the context of the fall timing, it is possible to eliminate voltage distortion due to dead time near the current zero cross. In addition, the change delay time k is added to the current direction determination reference value iuth.
Since Ts is provided, it is possible to prevent erroneous determination that the magnitude relationship between the new reference value and the detected current is reversed immediately after the current zero crossing.
【0046】次に図9に示した第3の実施励の電流方向
判別器45、電流極性判別器46、補償電圧演算器47
を45’、46’、47’に置き換え第4の実施例とし
て説明する。離散系の制御システムでは、サンプリング
ポイントでの電流しか分からない。図15に出力電流の
サンプリングポイントを点で示したが、出力電流がゼロ
クロスする制御周期内での電流の変化量Δi0 と検出電
流i0 の比から、電流の方向が変化するタイミング(t
0/Ts)を求めることができる。なお、Tsはサンプ
リング時間、t0は出力電流ゼロクロス時間である。図
16に示すようにこのタイミングが出力電圧の立ち上が
りtup立ち下がりtdownより早いi01の場合にはサンプ
ルポイントで判別した電流方向に基づいて補償電圧を演
算し、tupとtdownの間のt02の場合、補償電圧Δvu
を零とし、tup、tdownより遅いi03の場合にはサンプ
ルポイントで判別した電流方向を逆にして補償電圧を演
算する。これにより制御周期内で電流方向が反転した場
合にもデッドタイムによる電圧歪みを正しく補償でき
る。Next, the current direction discriminator 45, the current polarity discriminator 46, and the compensation voltage calculator 47 of the third actual excitation shown in FIG.
Will be replaced with 45 ', 46', 47 'to explain as a fourth embodiment. In the discrete control system, only the current at the sampling point is known. In FIG. 15, the sampling points of the output current are shown by dots, but the timing (t) at which the direction of the current changes from the ratio of the amount of change Δi0 of the current and the detected current i0 within the control cycle in which the output current crosses zero
0 / Ts) can be obtained. In addition, Ts is a sampling time and t0 is an output current zero crossing time. As shown in FIG. 16, when this timing is i01 which is earlier than the rising tup and the falling tdown of the output voltage, the compensation voltage is calculated based on the current direction determined at the sampling point, and in the case of t02 between tup and tdown, Compensation voltage Δvu
Is zero and i03 is later than tup and tdown, the current direction determined at the sampling point is reversed and the compensation voltage is calculated. As a result, voltage distortion due to dead time can be correctly compensated even when the current direction is reversed within the control cycle.
【0047】図17は、電流方向が反転する制御周期区
間の出力電圧と出力電流の関係を示す。出力電流はCA
SE1の場合(t01≧tdown)、補償電圧はサンプリン
グした電流値から求めた値とする。CASE2の場合
(tup≦t02<tdown)、補償電圧は零とする。これ
は、出力電圧立ち上がり立ち下がりときに加えるべき補
償電圧の大きさが等しく符号が逆の場合と、いずれも零
の場合がある。1制御周期で考えると、補償電圧はゼロ
でよいからである。CASE3の場合(t03<tup)、
補償電圧はサンプリングした電流値から求めた補償電圧
の符号を反転させた値とする。これは出力電圧が立ち上
がるとき、立ち下がるときにはすでに電流が反転してい
るからである。FIG. 17 shows the relationship between the output voltage and the output current in the control period section in which the current direction is reversed. Output current is CA
In the case of SE1 (t01 ≧ tdown), the compensation voltage is a value obtained from the sampled current value. In the case of CASE2 (tup≤t02 <tdown), the compensation voltage is zero. This may be the case where the magnitude of the compensation voltage to be applied at the rise and fall of the output voltage is the same and the sign is opposite, or both are zero. This is because the compensation voltage may be zero when considering one control cycle. In case of CASE3 (t03 <tup),
The compensation voltage is a value obtained by inverting the sign of the compensation voltage obtained from the sampled current value. This is because the current has already been inverted when the output voltage rises and when it falls.
【0048】以下制御の流れを図18、19に基づいて
説明する。ステップ2000〜2003までは図12で
示した第3の実施例中のステップ1000〜1003と
同様な内容である。すなわち、式(25)より電流ゼロ
クロス点での電流変化量Δiumogを求め、電流変化量Δ
iumogより電流の方向が反転したと判別した後基準値を
変化させるまでの遅延時間k・Tsを計算する。電流方
向判別基準値iuth (n)の演算を行なって、出力電流
iuとの差Δiuを求める。The control flow will be described below with reference to FIGS. The steps 2000 to 2003 have the same contents as the steps 1000 to 1003 in the third embodiment shown in FIG. That is, the current change amount Δiumog at the current zero crossing point is calculated from the equation (25), and the current change amount Δiumog is calculated.
The delay time k · Ts until the reference value is changed after it is determined that the current direction is reversed by iumog is calculated. The current direction discrimination reference value iuth (n) is calculated to obtain the difference Δiu from the output current iu.
【0049】ステップ2004では、電流方向判別基準
値と今回の出力電流値Δiuとの比Riuを演算して、
Riuよりステップ2005、2006において今制御
周期内で出力電流が反転するか否かの判断を行なう。反
転しない場合は、ステップ2011へ進む。In step 2004, the ratio Riu between the current direction determination reference value and the current output current value Δiu is calculated,
In steps 2005 and 2006, it is judged from Riu whether or not the output current is reversed within the current control cycle. If not reversed, the process proceeds to step 2011.
【0050】反転した場合には、ステップ2007で、
t0=Rin・Tsの式を用いて出力電流iuがゼロと
なる時間t0を求める。ステップ2008において、式
(26)を用いて出力の立ち上がりタイミングtup、立
ち下がりタイミングtdownを求める。If it is reversed, in step 2007,
The time t0 when the output current iu becomes zero is calculated by using the equation of t0 = Rin · Ts. In step 2008, the rising timing tup and the falling timing tdown of the output are obtained using the equation (26).
【数26】 ステップ2009、2010においては、t0と立ち上
がりタイミングtup、立ち下がりタイミングtdownの時
間的前後関係を求める。t0はtdown、tupより小さい
ときはステップ2016へ進み、t0はtdownより小さ
く、tupより大きいときはステップ2019へ進み、t
downより大きいときはステップ2011へ進む。(Equation 26) In steps 2009 and 2010, the temporal front-rear relationship between t0 and the rising timing tup and the falling timing tdown is obtained. When t0 is smaller than tdown and tup, the process proceeds to step 2016. When t0 is smaller than tdown and greater than tup, the process proceeds to step 2019 and t0.
When it is larger than down, the process proceeds to step 2011.
【0051】ステップ2011では、電流Δiuの正負
極性を判定し、判定結果が正であるならば、ステップ2
012で、電流方向を示すフラグをセットし、sgnが
1となる。ステップ2013では、補償電圧Δvu
(n)=vdc・Ts・tdtの演算が行なわれて演算
値が出力される。ステップ2011での結果が負である
ならば、ステップ2014で、フラグをクリアし、sg
nが0となる。ステップ2015では、補償電圧Δvu
(n)=−vdc・Ts・tdtの演算が行なわれて、
演算値が出力される。In step 2011, whether the current Δiu is positive or negative is judged. If the judgment result is positive, step 2
At 012, a flag indicating the current direction is set, and sgn becomes 1. In step 2013, the compensation voltage Δvu
(N) = vdc.Ts.tdt is calculated and the calculated value is output. If the result at step 2011 is negative, at step 2014 the flag is cleared and sg
n becomes 0. In step 2015, the compensation voltage Δvu
(N) =-vdc.Ts.tdt is calculated,
The calculated value is output.
【0052】ステップ2016では、電流Δiuの正負
極性を判定し、判定結果が正であるならばステップ20
17では、補償電圧Δvu(n)=−vdc・Ts・t
dtの演算が行なわれて演算値が出力される。判定結果
が負であるならば補償電圧Δvu(n)=vdc・Ts
・tdtの演算が行なわれて演算値が出力される。ステ
ップ2019では、電流Δiuの正負極性を判定せず、
補償電圧Δvu(n)=vdc・Ts・tdtの演算の
みが行なわれて演算値が出力される。ここでは、ステッ
プ2000〜2002が基準値演算手段を、ステップ2
003〜2014が電流方向判別手段を、ステップ20
15〜2019が補償量演算手段を構成している。In step 2016, the positive or negative polarity of the current Δiu is judged. If the judgment result is positive, step 20
17, the compensation voltage Δvu (n) = − vdc · Ts · t
dt is calculated and the calculated value is output. If the determination result is negative, the compensation voltage Δvu (n) = vdc · Ts
-The calculation of tdt is performed and the calculated value is output. In step 2019, the positive / negative polarity of the current Δiu is not judged,
Only the compensation voltage Δvu (n) = vdc · Ts · tdt is calculated and the calculated value is output. Here, steps 2000 to 2002 are the reference value calculation means, and step 2
003 to 2014 are current direction discriminating means, and step 20
Reference numerals 15 to 2019 make up the compensation amount calculation means.
【0053】本実施例は以上のように構成され、電流指
令がゼロクロスする制御周期内での電流の変化量と検出
電流の比Δiuから電流の方向が変化するタイミングを
求め、このタイミングが出力電圧の立ち上がり立ち下が
りより早い場合には、サンプルポイントで判別した電流
方向に基づいて補償電圧を演算し、出力電圧の立ち上が
りと立ち下がりの間では電圧補償をゼロとし、出力電圧
の立ち上がりと立ち下がりより遅い場合にはサンプルポ
イントで判別した電流方向を逆にして補償電圧を演算す
る。これにより制御周期内で電流方向が反転した場合に
もデッドタイムによる電圧を正しく補償できる。The present embodiment is constructed as described above, and the timing at which the direction of the current changes is obtained from the ratio Δiu of the amount of change in the current and the detected current within the control cycle in which the current command crosses zero, and this timing is the output voltage. If it is earlier than the rising and falling edges of, the compensation voltage is calculated based on the current direction determined at the sampling point, the voltage compensation is set to zero between the rising and falling edges of the output voltage, and the If it is slow, the current direction determined at the sample point is reversed and the compensation voltage is calculated. As a result, the voltage due to the dead time can be correctly compensated even when the current direction is reversed within the control cycle.
【0054】また離散時間系のシステムにおいても、出
力電圧のH、Lの出力時間を補正すればよい。その補正
では電流が正の場合にはHの出力時間をデッドタイムt
dt分だけ長くし、電流が負の場合にはLの出力時間を
tdtだけ短くすればよい。なお、本実施例では、誘導
電動機のベクトル制御に適用した例を用いて説明した
が、これに限らず、同期電動機の制御に応用することも
容易である。すなわち、同期電動機を制御する場合、電
流指令値id* 、iq* およびすべり周波数ωseを演
算するベクトル制御演算器32がことなるのみであり、
それ以外の構成は共通であるからである。Also in a discrete time system, the output time of H and L of the output voltage may be corrected. In the correction, when the current is positive, the H output time is set to the dead time t
If the current is negative, the output time of L may be shortened by tdt. Although the present embodiment has been described by using the example applied to the vector control of the induction motor, the present invention is not limited to this and can be easily applied to the control of the synchronous motor. That is, when controlling the synchronous motor, only the vector control calculator 32 that calculates the current command values id * , iq * and the slip frequency ωse is different.
This is because the other configurations are common.
【0055】[0055]
【発明の効果】本発明は以上示したように構成され、出
力電圧に対し位相遅れの電流指令信号の位相を進める補
正し、その電流指令信号の極性変化から補償電圧を演算
し電圧指令を修正する。これにより、デッドタイムによ
る出力電流歪みが補正される。ノイズの少ない出力電流
が得られる。そしてその電流指令補正値の極性が変化す
る点のPWMパルスに対するタイミングを考慮して電圧
補正値を演算し電圧指令を修正することにより、デッド
タイムによる出力電流歪みが正確に補正され、より正弦
波に近づいた出力電流が得られる。The present invention is constructed as described above, and corrects the phase of the current command signal which is phase-lagging with respect to the output voltage, and calculates the compensation voltage from the change in the polarity of the current command signal to correct the voltage command. To do. Thereby, the output current distortion due to the dead time is corrected. Output current with less noise can be obtained. Then, by correcting the voltage command by calculating the voltage correction value in consideration of the timing of the PWM pulse at the point where the polarity of the current command correction value changes, the output current distortion due to the dead time is accurately corrected and a more sinusoidal waveform is obtained. An output current close to is obtained.
【0056】また制御遅れ時間で変化する電流の値を演
算して、その符号を変えた値を、方向を判定するための
基準値とし、この基準値と検出電流を比較した結果を補
償電流の方向を与える信号とすることにより、簡単な演
算で歪み電圧を正しく補償することができる。電流リッ
プルやノイズ、制御むだ時間の影響をなくした補償が可
能となり、デッドタイムによる出力電流歪みが補償され
るとともに演算が非常に簡単になる。Further, the value of the current that changes with the control delay time is calculated, and the value whose sign is changed is used as the reference value for determining the direction. The result of comparing this reference value with the detected current is the compensation current. By using a signal that gives a direction, the distortion voltage can be correctly compensated by a simple calculation. Compensation can be performed without the effects of current ripple, noise, and control dead time, and output current distortion due to dead time can be compensated for, as well as the calculation being extremely simple.
【0057】なお電流指令がゼロクロスする制御周期内
での電流の変化量と検出電流の比から電流の方向が変化
するタイミングを求め、このタイミングが出力電圧の立
ち上がりが立ち下がりより早い場合には、サンプルポイ
ントで判別した電流方向に基づいて補償電圧を演算し、
出力電圧の立ち上がりと立ち下がりの間では電圧補償を
ゼロとし、出力電圧の立ち上がりと立ち下がりより遅い
場合にはサンプルポイントで判別した電流方向を逆にし
て補償電圧を演算することにより、制御周期内で電流方
向が反転した場合にもデッドタイムによる電圧を正しく
補償できる。The timing at which the direction of the current changes is obtained from the ratio of the amount of change in the current and the detected current within the control cycle in which the current command is zero-crossed. If this timing is earlier than the fall of the output voltage, Calculate the compensation voltage based on the current direction determined at the sample point,
Within the control cycle, voltage compensation is set to zero between the rising and falling edges of the output voltage, and if it is later than the rising and falling edges of the output voltage, the compensation voltage is calculated by reversing the current direction determined at the sample point. The voltage due to the dead time can be correctly compensated even when the current direction is reversed by.
【図1】本発明の第1の実施例を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図2】第1の実施例における電流制御およびPWMパ
ルス生成をマイコンで処理した場合のフローチャートで
ある。FIG. 2 is a flow chart when a current control and PWM pulse generation in the first embodiment are processed by a microcomputer.
【図3】補償電圧の演算を詳細に示すフローチャートで
ある。FIG. 3 is a flowchart showing in detail a calculation of a compensation voltage.
【図4】本発明の第2の実施例を示すブロック図であ
る。FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図5】ゼロクロス点とPWMパルスの関係を示す図で
ある。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a zero-cross point and a PWM pulse.
【図6】電流極性、ゼロクロス点および歪み電圧の関係
を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a current polarity, a zero cross point and a strain voltage.
【図7】U相電流の極性、遅れ時間および歪み電圧の関
係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the polarity of the U-phase current, the delay time and the strain voltage.
【図8】デッドタイムによる出力電圧の歪みをマイコン
で処理した場合のフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart in the case where distortion of output voltage due to dead time is processed by a microcomputer.
【図9】本発明の第3の実施例を示すブロック図であ
る。FIG. 9 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.
【図10】電圧変換器における1相の出力部を示す。FIG. 10 shows a one-phase output section of the voltage converter.
【図11】デッドタイムとデッドタイムによる出力電圧
歪みの説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of dead time and output voltage distortion due to dead time.
【図12】第3の実施例における電流制御およびPWM
パルス生成をマイコンで処理した場合のフローチャート
である。FIG. 12 is a current control and PWM in the third embodiment.
It is a flow chart at the time of processing a pulse by a microcomputer.
【図13】補償電圧の算出を詳細に示すフローチャート
である。FIG. 13 is a flowchart showing details of calculation of a compensation voltage.
【図14】補償電圧、出力電流および電流方向判別基準
値の関係を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a relationship among a compensation voltage, an output current, and a current direction determination reference value.
【図15】電流の方向が変化するタイミングの説明図で
ある。FIG. 15 is an explanatory diagram of a timing when the direction of current changes.
【図16】電流の方向タイミングとPWMパルスの位置
関係を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a positional relationship between current direction timing and a PWM pulse.
【図17】電流方向が反転する制御周期区間の出力電圧
と出力電流の関係を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing a relationship between an output voltage and an output current in a control cycle section in which the current direction is reversed.
【図18】演算の流れを示すフローチャートである。FIG. 18 is a flowchart showing the flow of calculation.
【図19】演算の流れを示すフローチャートである。FIG. 19 is a flowchart showing the flow of calculation.
【図20】従来例を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing a conventional example.
【図21】第2の従来例を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a second conventional example.
1、41 PWM演算器 2、43 誘導電動機 3 周波数演算器 4、50 積分器 5、6、52、53 電流制御演算器 7、33、51、54 座標変換器 9 位相進み補償器 14 電流位相演算部 18、19、20、21、22 加算器 23、34、37、38、39 加算器 30 アクセルペダル 31 位置センサ 32 ベクトル制御演算器 40 デッドタイム作成器 41 PWM演算器 42 電力変換器 45 電流方向判別器 46 電流極性判別器 47 補償電圧演算器 55 位相進め演算器 56 電流極性判定器 57 補償電圧演算器 58 ゼロクロス予測演算器 44 回転速センサ 81、82、83 電流センサ 1, 41 PWM calculator 2, 43 induction motor 3 frequency calculator 4, 50 integrator 5, 6, 52, 53 current control calculator 7, 33, 51, 54 coordinate converter 9 phase advance compensator 14 current phase calculator Parts 18, 19, 20, 21, 22 Adder 23, 34, 37, 38, 39 Adder 30 Accelerator pedal 31 Position sensor 32 Vector control calculator 40 Dead time generator 41 PWM calculator 42 Power converter 45 Current direction Discriminator 46 Current polarity discriminator 47 Compensation voltage calculator 55 Phase advance calculator 56 Current polarity determiner 57 Compensation voltage calculator 58 Zero-cross prediction calculator 44 Rotation speed sensor 81, 82, 83 Current sensor
Claims (6)
た電流制御型PWMインバータにおいて、電流指令信号
の位相を所定値だけ進める位相補正手段と、位相補正さ
れた電流指令信号の極性により指令電圧を修正する電圧
補償手段とを有することを特徴とする電流制御型PWM
インバータ。1. A current control type PWM inverter which converts direct current into alternating current and provides a short-circuit prevention time, and a phase correction means for advancing the phase of a current command signal by a predetermined value and a command based on the polarity of the phase-corrected current command signal. A current control type PWM having a voltage compensating means for correcting the voltage
Inverter.
た電流制御型PWMインバータにおいて、電流指令信号
の位相を所定値だけ進める位相補正手段と、該補正され
た電流指令信号の極性が変化する時刻を予測する極性変
化予測手段と、前記予測された極性の変化時刻と前記位
相補正された電流指令信号の極性とにより電圧指令を修
正する電圧補償手段とを有し、前記電圧補償手段は、前
記電流指令信号の極性が変化する時刻のPWMパルスに
対する位置関係により電圧指令を修正することを特徴と
する電流制御型PWMインバータ。2. In a current-controlled PWM inverter that converts direct current into alternating current and provides a short-circuit prevention time, phase correction means for advancing the phase of the current command signal by a predetermined value and the polarity of the corrected current command signal changes. And a voltage compensating means for compensating a voltage command with the predicted polarity change time and the polarity of the phase-corrected current command signal. A current control type PWM inverter, wherein the voltage command is corrected according to the positional relationship with the PWM pulse at the time when the polarity of the current command signal changes.
た電流制御型PWMインバータにおいて、出力電流を検
出する電流検出手段と、該出力電流の方向を判別する際
の基準値を演算する基準値演算手段と、前記出力電流と
前記基準値に基づき出力電流の方向を判別する電流方向
判別手段と、前記判別された出力電流の方向に基づき指
令電圧の補償電圧を演算する補償電圧演算手段とを有
し、出力電流の方向を判別する基準値は、電流指令値の
振幅、周波数、制御周期のなか少なくとも1つを用いて
演算され、電流方向の判別結果は所定時間内に維持され
ることを特徴とする電流制御型PWMインバータ。3. A current control type PWM inverter which converts direct current into alternating current and has a short circuit prevention time, and a current detecting means for detecting an output current, and a reference for calculating a reference value for determining the direction of the output current. Value calculation means, current direction determination means for determining the direction of the output current based on the output current and the reference value, and compensation voltage calculation means for computing the compensation voltage of the command voltage based on the determined direction of the output current. The reference value for determining the direction of the output current is calculated using at least one of the amplitude, frequency, and control cycle of the current command value, and the determination result of the current direction is maintained within a predetermined time. A current control type PWM inverter.
間は出力周波数に反比例する値であることを特徴請求項
3記載の電流制御型PWMインバータ。4. The current control type PWM inverter according to claim 3, wherein the time for which the current direction determination result is maintained is a value inversely proportional to the output frequency.
た電流制御型PWMインバータにおいて、出力電流を検
出する電流検出手段と、該出力電流の方向を判別する際
の基準値を演算する基準値演算手段と、前記出力電流と
前記基準値に基づき出力電流の方向を判別する電流方向
判別手段と、前記判別された出力電流の方向と前記基準
値および前記出力電流に基づき指令電圧の補償電圧を演
算する補償電圧演算手段とを有し、前記補償電圧演算手
段は、前記基準値と前記出力電流の大きさの差を演算
し、出力電流の大きさ(比較値1)が前記基準値の大き
さ(比較値2)未満である場合には、比較値1と比較値
2の比より出力電流方向が反転するタイミングを検出し
これに基づき指令電圧の補償電圧を演算することを特徴
とする電流制御型PWMインバータ。5. A current control type PWM inverter which converts direct current into alternating current and which is provided with a short circuit prevention time, a current detecting means for detecting an output current, and a reference for calculating a reference value for discriminating the direction of the output current. Value calculation means, current direction determination means for determining the direction of the output current based on the output current and the reference value, compensation voltage for the command voltage based on the determined output current direction, the reference value and the output current Compensation voltage calculation means for calculating the difference between the reference value and the magnitude of the output current, and the magnitude of the output current (comparison value 1) is equal to the reference value. When it is less than the magnitude (comparison value 2), the timing at which the output current direction is reversed is detected from the ratio of comparison value 1 and comparison value 2, and the compensation voltage of the command voltage is calculated based on this. Current control type PW M inverter.
出力電流反転タイミングが出力電圧の立ち上がりタイミ
ング、立ち下がりタイミングのいずれより早い場合は電
流サンプリング点での電流方向に基づいた値とし、立ち
上がりタイミングと立ち下がりタイミングの間である場
合にはゼロとし、立ち上がりタイミング、立ち下がりタ
イミングのいずれより遅い場合には、電流サンプリング
点での方向と逆方向に判別した値とすること特徴とする
請求項5記載の電流制御型PWMインバータ。6. The compensation voltage is a value based on the current direction at a current sampling point when the output current reversal timing is earlier than the output voltage rising timing or the falling timing within one control cycle, and the rising timing is set. 6. The value is set to zero when it is between the rising timing and the falling timing, and is set to a value determined in the direction opposite to the direction at the current sampling point when it is later than either the rising timing or the falling timing. The current control type PWM inverter described.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6338246A JPH08182347A (en) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | Current control type pwm inverter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6338246A JPH08182347A (en) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | Current control type pwm inverter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08182347A true JPH08182347A (en) | 1996-07-12 |
Family
ID=18316307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6338246A Pending JPH08182347A (en) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | Current control type pwm inverter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08182347A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100702947B1 (en) * | 2000-01-10 | 2007-04-03 | 삼성테크윈 주식회사 | Voltage error compensation method in motor drive system |
JP2013090355A (en) * | 2011-10-13 | 2013-05-13 | Denso Corp | Switching element drive device |
JP2017073866A (en) * | 2015-10-06 | 2017-04-13 | 株式会社豊田自動織機 | On-vehicle electric compressor |
JP2022006374A (en) * | 2020-06-24 | 2022-01-13 | 日立Astemo株式会社 | Motor control device and motor control method |
WO2022264916A1 (en) * | 2021-06-18 | 2022-12-22 | 株式会社日立製作所 | Power converting device, and control method for power converting device |
JP2023128632A (en) * | 2022-03-04 | 2023-09-14 | 三菱電機株式会社 | Power conversion device |
-
1994
- 1994-12-27 JP JP6338246A patent/JPH08182347A/en active Pending
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US12184203B2 (en) | 2022-03-04 | 2024-12-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Electric-power conversion apparatus |
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