JP2745728B2 - Inverter control method - Google Patents

Inverter control method

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JP2745728B2
JP2745728B2 JP1261812A JP26181289A JP2745728B2 JP 2745728 B2 JP2745728 B2 JP 2745728B2 JP 1261812 A JP1261812 A JP 1261812A JP 26181289 A JP26181289 A JP 26181289A JP 2745728 B2 JP2745728 B2 JP 2745728B2
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、インバータの交流出力電圧に含まれる直流
電圧成分を除去して高精度のパルス幅変調制御を可能と
するインバータの制御方法に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter control method capable of performing high-precision pulse width modulation control by removing a DC voltage component included in an AC output voltage of an inverter. It is.

(従来の技術) インバータの制御方法の一つにパルス幅変調(PWM)
制御方式があり、その制御回路の一例として第3図に示
すシステムが知られている。すなわち、同図において、
直流電源11の出力がインバータ12に入力され、このイン
バータ12により直流電力が交流電力に変換されると共
に、この交流電力は、交流フィルタ13を介して出力端子
Aから図示されていない負荷に供給される。ここで、交
流フィルタ13は、インバータ12の出力端子に直列接続さ
れた交流リアクトル14と並列接続されたコンデンサ15と
から構成されている。
(Prior art) Pulse width modulation (PWM) is one of the inverter control methods
There is a control method, and a system shown in FIG. 3 is known as an example of the control circuit. That is, in FIG.
The output of the DC power supply 11 is input to an inverter 12, which converts DC power into AC power, and supplies the AC power from an output terminal A to a load (not shown) via an AC filter 13. You. Here, the AC filter 13 includes an AC reactor 14 connected in series to an output terminal of the inverter 12 and a capacitor 15 connected in parallel.

そして、実際にPWM制御を行うには、まず、上記コン
デンサ15の両端子間電圧を測定することにより、インバ
ータ12の交流出力電圧を絶縁検出手段としての変圧器16
を介して取り出す。そして、この検出値を加算器17の一
方の入力端子に入力する。また、加算器17の他方の入力
端子には基準波発生手段18が接続されている。この基準
波発生手段18は、基準信号発生回路19,設定器20及び掛
算器21から構成されており、掛算器21は、基準信号発生
回路19と設定器20との出力信号の乗算値を基準波信号と
して加算器17に出力する。
Then, in order to actually perform the PWM control, first, the voltage between both terminals of the capacitor 15 is measured, and the AC output voltage of the inverter 12 is measured by the transformer 16 as an insulation detecting means.
Take out through. Then, the detection value is input to one input terminal of the adder 17. Further, a reference wave generating means 18 is connected to the other input terminal of the adder 17. The reference wave generating means 18 includes a reference signal generating circuit 19, a setting device 20, and a multiplier 21, and the multiplier 21 uses the multiplied value of the output signals of the reference signal generating circuit 19 and the setting device 20 as a reference. The signal is output to the adder 17 as a wave signal.

そして、加算器17では、上記基準波信号と交流出力電
圧の検出値との偏差を調節器22に出力し、調節器22はそ
の入力が零乃至極小になるようにパルス幅制御信号を出
力する。調節器22の出力は、コンパレータ24により変調
信号発生器(第3図では鋸歯状波発生器23)の出力と比
較され、コンパレータ24は、その比較結果であるパルス
信号をインバータ12の制御端子に入力する。このパルス
信号はインバータ12を構成する各スイッチング素子のオ
ン/オフを行い、基準波信号にほぼ等しい出力電圧波形
がインバータ12により出力される。
Then, the adder 17 outputs a deviation between the reference wave signal and the detected value of the AC output voltage to the adjuster 22, and the adjuster 22 outputs a pulse width control signal such that the input becomes zero to a minimum. . The output of the controller 22 is compared with the output of a modulation signal generator (a sawtooth wave generator 23 in FIG. 3) by a comparator 24, and the comparator 24 outputs a pulse signal as a result of the comparison to a control terminal of the inverter 12. input. This pulse signal turns on / off each switching element included in the inverter 12, and an output voltage waveform substantially equal to the reference wave signal is output from the inverter 12.

(発明が解決しようとする課題) 上記した従来の制御方法には以下の問題がある。すな
わち、基準波発生手段18の出力である基準波信号や鋸歯
状波発生器23の出力である鋸歯状波信号に含まれている
直流成分や、インバータ12に用いられるスイッチング素
子のスイッチング時間のバラツキのために、インバータ
12の出力電圧には直流成分が含まれてしまう。また、イ
ンバータ12の負荷として半波整流回路の如き正負非対称
の電流を流すような負荷を接続した場合等においても、
インバータ12の出力電圧に直流成分が含まれてしまう。
(Problem to be Solved by the Invention) The conventional control method described above has the following problems. That is, the DC component included in the reference wave signal output from the reference wave generation means 18 and the saw-tooth wave signal output from the saw-tooth wave generator 23, and the switching time of the switching element used in the inverter 12 vary. For the inverter
The output voltage of 12 contains a DC component. Further, even when a load such as a half-wave rectifier circuit that flows a positive / negative asymmetric current is connected as the load of the inverter 12,
A DC component is included in the output voltage of the inverter 12.

そして、このような直流成分が増加すると、インバー
タ12の出力電圧波形の整形のために設けた交流リアクト
ル14が磁気飽和したり、インバータ12の出力端子Aに変
圧器等が接続されている場合には、該変圧器が磁気飽和
する事態が生じる。この結果、インバータ12による正常
な交流電力の負荷への供給が不可能になるという問題が
あった。また、インバータ12の出力端子Aに接続される
変圧器等については、磁束密度が低くなるような特別な
構造を持ったものが必要とされる等の不都合もあった。
When such a DC component increases, the AC reactor 14 provided for shaping the output voltage waveform of the inverter 12 becomes magnetically saturated, or when a transformer or the like is connected to the output terminal A of the inverter 12. In this case, the transformer may be magnetically saturated. As a result, there has been a problem that it becomes impossible for the inverter 12 to normally supply AC power to the load. In addition, the transformer and the like connected to the output terminal A of the inverter 12 have a disadvantage that a special structure having a low magnetic flux density is required.

本発明は、上記問題点を解決するために提案されたも
のであって、インバータの出力電圧の交流波形中に含ま
れる微小な直流電圧成分を除去し、安定かつ高精度にPW
M制御を行なえると共に、汎用の変圧器等を使用可能と
したインバータの制御方法を提供することを目的とす
る。
The present invention has been proposed to solve the above problems, and removes a minute DC voltage component included in an AC waveform of an output voltage of an inverter, thereby stably and accurately removing a PW signal.
An object of the present invention is to provide an inverter control method capable of performing M control and enabling use of a general-purpose transformer or the like.

(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、第1の発明は、インバータ
の交流出力電圧を交流フィルタを介して第1の絶縁検出
手段により絶縁検出し、この検出値と基準波発生手段か
らの基準波信号との偏差を第1の調節器に入力し、次い
で、この調節器の出力と変調信号発生器からの変調信号
とをコンパレータにより比較し、このコンパレータによ
る比較結果に基づきインバータのスイッチング素子をオ
ン/オフするパルス幅変調制御方式のインバータの制御
方法において、前記交流フィルタを構成する第1のコン
デンサに対してリアクトルと直流電圧検出用の第2のコ
ンデンサとの直列回路からなるフィルタ回路を並列接続
し、前記第2のコンデンサの端子管電圧を第2の絶縁検
出手段を介し測定して前記交流出力電圧の直流成分を検
出し、検出された直流電圧成分を第2の調節器に入力
し、この調節器の出力及び前記第1の絶縁検出手段の検
出値を前記基準波信号から減算し、この減算結果を前記
第1の調節器に入力して前記直流電圧成分が零となるよ
うに前記スイッチング素子のオン/オフを行うものであ
る。また、第2の発明は、三相ブリッジインバータの交
流出力電圧をフィルタ回路及び絶縁検出手段を介して相
電圧換算直流成分演算回路に入力し、この演算回路の各
相ごとの出力を各調節器に入力し、次いで、各調節器出
力と基準波発生手段からの各相の基準波信号との偏差を
変調信号発生器からの変調信号と各コンパレータにより
比較し、これらのコンパレータによる比較結果に基づき
前記三相ブリッジインバータのスイッチング素子をオン
/オフするパルス幅変調制御方式のインバータの制御方
法において、前記相電圧換算直流成分演算回路は、前記
絶縁検出手段の出力電圧から前記三相ブリッジインバー
タの出力側各相の直流電圧成分をそれぞれ演算し、これ
ら各相の直流電圧成分を前記調節器にそれぞれ入力して
前記直流電圧成分が零となるように前記スイッチング素
子のオン/オフを行うものである。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, a first invention detects insulation of an AC output voltage of an inverter via an AC filter by first insulation detection means, and detects the detected value and a reference wave. The deviation from the reference wave signal from the generating means is input to a first controller, and the output of the controller and the modulation signal from the modulation signal generator are compared by a comparator. In a control method of an inverter of a pulse width modulation control method for turning on / off a switching element of an inverter, a first capacitor constituting the AC filter is connected to a series circuit of a reactor and a second capacitor for detecting a DC voltage. Are connected in parallel, and the terminal tube voltage of the second capacitor is measured via the second insulation detecting means to directly measure the AC output voltage. A flow component is detected, a detected DC voltage component is input to a second controller, and an output of the controller and a detection value of the first insulation detecting means are subtracted from the reference wave signal. Is input to the first controller to turn on / off the switching element so that the DC voltage component becomes zero. According to a second aspect of the present invention, an AC output voltage of a three-phase bridge inverter is input to a phase voltage conversion DC component operation circuit via a filter circuit and insulation detection means, and an output for each phase of the operation circuit is output to each controller. Then, the deviation between each controller output and the reference wave signal of each phase from the reference wave generation means is compared with the modulation signal from the modulation signal generator by each comparator, and based on the comparison result by these comparators In a method of controlling an inverter of a pulse width modulation control method for turning on / off a switching element of the three-phase bridge inverter, the phase voltage conversion DC component operation circuit outputs an output of the three-phase bridge inverter from an output voltage of the insulation detecting means. The DC voltage components of each phase are calculated respectively, and the DC voltage components of each phase are input to the controller to reduce the DC voltage component to zero. The so that it performs on / off of the switching element.

(作用) 第1の発明において、インバータの出力電圧中に含ま
れる直流成分が、該出力電圧の平均値として第2のコン
デンサ及び第2の絶縁検出手段により比較的精度よく検
出される。そして、第2の調節器はこの検出値に比例動
作,積分動作或いは比例積分動作を施す。これにより、
出力電圧の直流成分除去のための制御ループの安定性が
確保される。
(Operation) In the first aspect, the DC component included in the output voltage of the inverter is relatively accurately detected by the second capacitor and the second insulation detecting means as an average value of the output voltage. The second controller performs a proportional operation, an integral operation or a proportional integral operation on the detected value. This allows
The stability of the control loop for removing the DC component of the output voltage is ensured.

一方、交流出力電圧のうち直流成分が除去された成分
が、交流フィルタ用の第1のコンデンサの端子間電圧と
して第1の絶縁検出手段を介し検出される。この検出信
号及び前記第2の調節器の出力信号の和は基準波信号
(基準波発生手段の出力)から減算され、この減算結果
が第1の調節器に入力される。そして、この調節器の出
力はコンパレータにより変調信号と比較され、この比較
結果によりインバータの制御が行われる。
On the other hand, a component of the AC output voltage from which the DC component has been removed is detected via the first insulation detecting means as a voltage between terminals of the first capacitor for the AC filter. The sum of the detection signal and the output signal of the second controller is subtracted from the reference wave signal (the output of the reference wave generator), and the result of the subtraction is input to the first controller. The output of the controller is compared with the modulation signal by a comparator, and the result of the comparison controls the inverter.

これにより、インバータの交流出力電圧の高速な波形
制御に加え、この交流電圧波形中に含まれる微小な直流
電圧成分を除去したPWM制御を安定にかつ高精度で行う
ことができる。
As a result, in addition to high-speed waveform control of the AC output voltage of the inverter, PWM control in which minute DC voltage components included in the AC voltage waveform are removed can be performed stably and with high accuracy.

また、第2の発明においては、三相ブリッジインバー
タの出力電圧中に含まれる直流電圧成分を各線間電圧ご
との出力電圧の平均値から絶縁検出してこの検出信号を
各相電圧成分に変換し、これらの各相電圧演算値に基づ
き各相毎に比例動作,積分動作或いは比例積分動作する
調節器により、各相毎の直流分制御信号を生成する。こ
れらの直流分制御信号と各相毎に振幅が適当に調整され
た基準波発生手段からの基準波信号とを加算し、この加
算結果を変調信号としての三角波または鋸歯状波とを比
較してパルス幅変調信号を得、三相ブリッジインバータ
のスイッチング素子のオン/オフ信号とすることによ
り、三相ブリッジインバータの交流出力電圧中に含まれ
る直流成分を除去するように作用する。
In the second invention, the DC voltage component included in the output voltage of the three-phase bridge inverter is insulated from the average value of the output voltage for each line voltage, and this detection signal is converted into each phase voltage component. A DC component control signal for each phase is generated by a controller that performs a proportional operation, an integral operation, or a proportional-integral operation for each phase based on these phase voltage operation values. These DC component control signals are added to the reference wave signal from the reference wave generator whose amplitude is appropriately adjusted for each phase, and the addition result is compared with a triangular wave or sawtooth wave as a modulation signal. A pulse width modulation signal is obtained and used as an on / off signal for the switching element of the three-phase bridge inverter, thereby acting to remove a DC component included in the AC output voltage of the three-phase bridge inverter.

(実施例) 以下、第1の発明にかかるインバータの制御方法の実
施例を第1図を参照しつつ説明する。なお、第1図にお
いて第3図に示したものと同一の構成要素には同一の符
号が付されている。
(Embodiment) Hereinafter, an embodiment of a method for controlling an inverter according to the first invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the same components as those shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.

まず、第1図は本発明を実施するための制御回路の構
成図であり、同図に示すように直流電源11の出力側がイ
ンバータ12の直流入力側に接続され、その出力側は交流
リアクトル14を介して出力端子Aに接続されている。そ
して、この出力端子Aには図示しない交流負荷が接続さ
れている。また、交流リアクトル14の出力端子A側には
第1のコンデンサ15が接続されており、これら交流リア
クトル14及び第1のコンデンサ15は交流フィルタ13を構
成している。
First, FIG. 1 is a configuration diagram of a control circuit for implementing the present invention. As shown in FIG. 1, an output side of a DC power supply 11 is connected to a DC input side of an inverter 12, and an output side thereof is connected to an AC reactor 14. Is connected to the output terminal A via An AC load (not shown) is connected to the output terminal A. A first capacitor 15 is connected to the output terminal A of the AC reactor 14, and the AC reactor 14 and the first capacitor 15 constitute an AC filter 13.

また、上記第1のコンデンサ15の両端子には第1の絶
縁検出手段としての変圧器16の一次側両端子が接続され
ており、この変圧器16の二次側の加算器17の第1の負極
性入力端子に接続されている。上記第1のコンデンサ15
と変圧器16とにより、インバータ12の出力電圧のうち直
流成分が除去された成分(交流成分)が加算器17の上記
第1の負極性入力端子に入力されるものである。
Further, both terminals of the first capacitor 15 are connected to both terminals of a primary side of a transformer 16 as a first insulation detecting means, and a first side of an adder 17 of a secondary side of the transformer 16 is connected to the first side. Is connected to the negative input terminal. The first capacitor 15
And the transformer 16, the component (AC component) of the output voltage of the inverter 12 from which the DC component has been removed is input to the first negative input terminal of the adder 17.

また、加算器17の正極性入力端子には掛算器21が接続
されており、この掛算器21の二入力端子には設定器20並
びに正弦波を発生する基準信号発生回路19が接続されて
いる。そして、設定器20を調節することにより、基準信
号発生回路19が発生する正弦波の振幅等を調節できるよ
うになっている。なお、これら掛算器21,基準信号発生
回路19並びに設定器20は基準波発生手段18を構成してい
る。
A multiplier 21 is connected to a positive input terminal of the adder 17, and a setter 20 and a reference signal generating circuit 19 for generating a sine wave are connected to two input terminals of the multiplier 21. . By adjusting the setting unit 20, the amplitude of the sine wave generated by the reference signal generation circuit 19 can be adjusted. Note that the multiplier 21, the reference signal generating circuit 19, and the setting device 20 constitute a reference wave generating means 18.

そして、本実施例では更に、交流リアクトル14の出力
端子A側すなわち第1のコンデンサ15の両端に、リアク
トル2と直流成分検出用の第2のコンデンサ3の直列回
路にて構成されるフィルタ回路1が接続されている。そ
して、この第2のコンデンサ3の両端には第2の絶縁検
出手段としての絶縁検出器4の入力側端子が接続され、
その出力端子は第2の調節器5の入力端子に接続されて
いる。この調節器5の出力端子は上記加算器17の第2の
負極性入力端子に接続されている。
Further, in the present embodiment, a filter circuit 1 composed of a series circuit of a reactor 2 and a second capacitor 3 for detecting a DC component is provided on the output terminal A side of the AC reactor 14, that is, both ends of the first capacitor 15. Is connected. An input terminal of an insulation detector 4 as a second insulation detection means is connected to both ends of the second capacitor 3.
Its output terminal is connected to the input terminal of the second regulator 5. The output terminal of the controller 5 is connected to the second negative input terminal of the adder 17.

なお、上記第2の調節器5は制御ループの安定性を得
るため、比例動作、積分動作、或いは比例積分動作を行
うことができるものが用いられる。
The second controller 5 is capable of performing a proportional operation, an integral operation, or a proportional integral operation in order to obtain the stability of the control loop.

そして、加算器17の出力端子は第1の調節器22の入力
端子に接続され、この第1の調節器22の出力端子はコン
パレータ24の一方の入力端子に接続されている。また、
コンパレータ24の他方の入力端子には、変調信号発生器
としての鋸歯状波発生器23の出力端子が接続されてい
る。ここで、鋸歯状波発生器23は三角波を発生するもの
であってもよい。そして、コンパレータ24の出力端子が
インバータ12の制御端子に接続されている。
The output terminal of the adder 17 is connected to the input terminal of the first controller 22, and the output terminal of the first controller 22 is connected to one input terminal of the comparator 24. Also,
The other input terminal of the comparator 24 is connected to an output terminal of a sawtooth wave generator 23 as a modulation signal generator. Here, the sawtooth wave generator 23 may generate a triangular wave. The output terminal of the comparator 24 is connected to the control terminal of the inverter 12.

次に、上記制御回路により本発明を実施する場合の各
部の動作を説明する。
Next, the operation of each unit when the present invention is implemented by the control circuit will be described.

まず、インバータ12の出力側に設けた交流フィルタ13
の第1のコンデンサ15に生じる電圧のうち、直流成分が
除去された交流電圧波形が変圧器16により絶縁検出され
る。
First, the AC filter 13 provided on the output side of the inverter 12
Among the voltages generated in the first capacitor 15, the AC voltage waveform from which the DC component is removed is insulated and detected by the transformer 16.

一方、リアクトル2のインダクタンス及び第2のコン
デンサ3の容量は適当な値に調節されており、第1のコ
ンデンサ15に生じる電圧のうち直流電圧分と同一値の電
圧が、フィルタ回路1の直流電圧検出用のコンデンサ3
の両端に発生する。そして、この直流電圧成分は絶縁検
出器4により絶縁検出された後、第2の調節器5を介し
て加算器17に入力される。ここで、上記直流電圧成分
は、例えばインバータ12の出力電圧の平均値として検出
される。
On the other hand, the inductance of the reactor 2 and the capacitance of the second capacitor 3 are adjusted to appropriate values, and a voltage having the same value as the DC voltage of the voltage generated in the first capacitor 15 is applied to the DC voltage of the filter circuit 1. Capacitor for detection 3
Occur at both ends. Then, after the DC voltage component is insulated and detected by the insulation detector 4, the DC voltage component is input to the adder 17 via the second controller 5. Here, the DC voltage component is detected, for example, as an average value of the output voltage of the inverter 12.

すなわち、加算器17には、 インバータ12の交流出力電圧のうち直流電圧成分を除
去した検出値 第2の調節器5により比例,積分,比例積分等の処理
が施された前記直流電圧成分の検出値 がそれぞれ入力されることになる。そして、掛算器21か
ら出力される直流成分を含まない正弦波信号と上記の
+との差分が加算器17により演算され、その演算結果
が第1の調節器22に入力されることとなる。次いで、コ
ンパレータ24は、調節器22の出力と鋸歯状波発生器23の
出力とを比較して所望のパルスパターンを発生し、イン
バータ12を制御する。
That is, the adder 17 detects the DC voltage component from the AC output voltage of the inverter 12 from which the DC voltage component has been removed. Each value will be entered. Then, the difference between the sine wave signal containing no DC component output from the multiplier 21 and the above + is calculated by the adder 17, and the calculation result is input to the first controller 22. Next, the comparator 24 compares the output of the controller 22 with the output of the sawtooth wave generator 23 to generate a desired pulse pattern, and controls the inverter 12.

以上のような動作により、直流成分が除去された交流
電圧成分は、基準波発生手段18内の掛算器21から出力さ
れる正弦波信号との差分が零となるように制御が行なわ
れ、インバータ12の出力電圧波形中の直流電圧成分は、
零或いは極小になるように制御されることとなる。
With the above operation, the AC voltage component from which the DC component has been removed is controlled so that the difference between the AC voltage component and the sine wave signal output from the multiplier 21 in the reference wave generating means 18 becomes zero, and the inverter is controlled. The DC voltage component in the 12 output voltage waveforms is
It is controlled to be zero or a minimum.

次に、第2図に基づいて第2の発明の実施例を説明す
る。この発明は、インバータとしてPWM制御される三相
ブリッジインバータを用いた場合における、交流出力電
圧中に含まれる直流電圧成分を除去するためのものであ
る。
Next, an embodiment of the second invention will be described with reference to FIG. The present invention is for removing a DC voltage component included in an AC output voltage when a PWM-controlled three-phase bridge inverter is used as the inverter.

第2図に示す制御回路において、直流電源11は三相ブ
リッジインバータ12Aの直流入力側に接続され、その出
力側のR,S,T各相には交流リアクトル14及びΔ結線され
た第1のコンデンサ15からなる交流フィルタ13Aが接続
されている。また、インバータ12Aの各出力線間には、
リアクトル2及び直流成分検出用の第2のコンデンサ3
からなるフィルタ回路1Aが接続され、各コンデンサ3の
両端には絶縁検出手段としての絶縁検出器4a,4b,4cの入
力側端子がそれぞれ接続され、その出力端子は、各線間
電圧の直流成分を相電圧の直流成分に換算する相電圧換
算直流成分演算回路30内の加算器31a,31b,31cの各一方
の入力端子と、反転アンプ32a,32b,32cの入力側とにそ
れぞれ接続されている。
In the control circuit shown in FIG. 2, the DC power supply 11 is connected to the DC input side of the three-phase bridge inverter 12A, and the R, S, and T phases on the output side thereof are connected to the AC reactor 14 and the first connection Δ-connected. An AC filter 13A including a capacitor 15 is connected. In addition, between each output line of the inverter 12A,
Reactor 2 and second capacitor 3 for detecting DC component
Is connected to input terminals of insulation detectors 4a, 4b, and 4c as insulation detection means at both ends of each capacitor 3, and the output terminal of each of the terminals detects the DC component of each line voltage. One input terminal of each of the adders 31a, 31b, 31c in the phase voltage conversion DC component calculation circuit 30 for converting the DC component of the phase voltage is connected to the input side of the inverting amplifiers 32a, 32b, 32c, respectively. .

この相電圧換算直流成分演算回路30において、例えば
R相の直流電圧成分は、(R相の直流電圧検出値−S相
の直流電圧検出値)と、(T相の直流電圧検出値−R相
の直流電圧検出値)を反転アンプ32cにて反転させた値
とを加算器31aにより加算することにより演算され、こ
の演算結果が調節器22aの入力となる。他の2相につい
ても、対象となる相はそれぞれ異なるがほぼ同様の組合
せによって加算器31b,31cの出力が調節器22b,22cの入力
となる。
In the phase voltage conversion DC component calculation circuit 30, for example, the R-phase DC voltage components are (R-phase DC voltage detection value-S-phase DC voltage detection value) and (T-phase DC voltage detection value-R phase Is calculated by adding the value obtained by inverting the DC voltage of the inverting amplifier 32c by the inverting amplifier 32c by the adder 31a, and the calculation result is input to the adjuster 22a. The outputs of the adders 31b and 31c become the inputs of the adjusters 22b and 22c in substantially the same combination, though the target phases are different for the other two phases.

一方、R,S,T各相電圧について正弦波または類似波形
を出力する基準信号発生回路19a,19b,19cの出力端子と
設定器20の出力端子とは、掛算器21a,21b,21cの二入力
端子にそれぞれ接続され、これらの掛算器21a,21b,21c
の出力端子は調節器22a,22b,22cの出力側に設けられた
加算器25a,25b,25cの各一方の入力端子にそれぞれ接続
される。ここで、基準信号発生回路19a,19b,19c、設定
器20及び掛算器21a,21b,21cは基準波発生手段18Aを構成
している。
On the other hand, the output terminals of the reference signal generation circuits 19a, 19b, and 19c that output a sine wave or a similar waveform for each of the R, S, and T phase voltages and the output terminal of the setting unit 20 are connected to the multipliers 21a, 21b, and 21c. These are connected to the input terminals, respectively, and these multipliers 21a, 21b, 21c
Are connected to one input terminals of adders 25a, 25b, 25c provided on the output side of the controllers 22a, 22b, 22c, respectively. Here, the reference signal generating circuits 19a, 19b, 19c, the setting device 20, and the multipliers 21a, 21b, 21c constitute a reference wave generating means 18A.

そして加算器25a,25b,25cは、調節器22a,22b,22cの出
力と掛算器21a,21b,21cの出力とを各相ごとに図示の極
性にて加算し、これらの加算結果はコンパレータ24a,24
b,24cの各一方の入力端子にそれぞれ入力されている。
更に、コンパレータ24a,24b,24cの各他方の入力端子に
は、変調信号発生器としての鋸歯状波発生回路23から鋸
歯状波が入力される。なお、変調信号としては鋸歯状波
の代わりに三角波を用いてもよい。このようにして、コ
ンパレータ24a,24b,24cの出力は三相ブリッジインバー
タ12Aの各スイッチング素子に対する点弧パルスとな
る。
Then, the adders 25a, 25b, and 25c add the outputs of the adjusters 22a, 22b, and 22c and the outputs of the multipliers 21a, 21b, and 21c with the polarity shown in each phase. ,twenty four
The signals are input to one of the input terminals b and 24c, respectively.
Further, a sawtooth wave is input to the other input terminals of the comparators 24a, 24b, 24c from a sawtooth wave generation circuit 23 as a modulation signal generator. Note that a triangular wave may be used as the modulation signal instead of the sawtooth wave. Thus, the outputs of the comparators 24a, 24b, 24c become firing pulses for the respective switching elements of the three-phase bridge inverter 12A.

このような回路構成において、交流フィルタ13Aの第
1のコンデンサ15に生じる直流電圧成分は、フィルタ回
路1Aの第2のコンデンサ3の両端に発生し、絶縁検出器
4a,4b,4cにより各線間の直流電圧成分として検出され
る。そして、これらの各線間の直流電圧成分は相電圧換
算直流成分演算回路30により、R,S,T各相成分に変換さ
れて相電圧に換算される。これらの各相電圧演算値は比
例動作,積分動作或いは比例積分動作する調節器22a,22
b,22cにより各相毎の直流分制御信号となり、以後、加
算器25a,25b,25cにおいて基準波発生手段18Aからの基準
波信号と加算されてコンパレータ24a,24b,24cにより変
調信号と比較されることにより、三相ブリッジインバー
タ12Aのスイッチング素子に対するオン/オフ信号が生
成される。
In such a circuit configuration, a DC voltage component generated in the first capacitor 15 of the AC filter 13A is generated at both ends of the second capacitor 3 of the filter circuit 1A, and the insulation detector
The signal is detected as a DC voltage component between the lines by 4a, 4b, and 4c. Then, the DC voltage components between these lines are converted by the phase voltage conversion DC component calculation circuit 30 into R, S, and T phase components and converted into phase voltages. These phase voltage operation values are adjusted by the controllers 22a and 22 that perform proportional operation, integral operation, or proportional integral operation.
b, 22c become a DC component control signal for each phase, and thereafter, are added to the reference wave signal from the reference wave generation means 18A in the adders 25a, 25b, 25c and are compared with the modulation signal by the comparators 24a, 24b, 24c. Accordingly, an on / off signal for the switching element of the three-phase bridge inverter 12A is generated.

ここで、調節器22a,22b,22cは各相の直流電圧成分が
零或いは極少になるように調節動作を行うため、三相ブ
リッジインバータ12Aの交流出力電圧に含まれる直流成
分が零になるような制御が行われる。
Here, since the regulators 22a, 22b, and 22c perform an adjusting operation such that the DC voltage components of the respective phases are zero or minimal, the DC components included in the AC output voltage of the three-phase bridge inverter 12A become zero. Control is performed.

(発明の効果) 以上のように第1の発明によれば、インバータの出力
電圧中に含まれる直流成分を除去した成分のみならず、
直流電圧成分をも検出して制御要素の一つに加えたた
め、交流電圧波形の高速な波形制御に加え、その交流電
圧波形中に含まれる微小な直流成分を除去したPWM制御
を行うことができる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the first invention, not only the component obtained by removing the DC component contained in the output voltage of the inverter, but also
Since the DC voltage component is also detected and added to one of the control elements, in addition to the high-speed waveform control of the AC voltage waveform, PWM control that removes the minute DC component contained in the AC voltage waveform can be performed. .

そして、前記インバータの出力電圧の交流電圧成分の
検出は安価な変圧器で高速に行うことができるので、出
力電圧波形の瞬時的な制御を高い安定性を保って行うこ
とができる一方、直流電圧成分の検出は、交流出力電圧
波形の周期に比べて長い周期で行われるので、第2の絶
縁検出手段として安価な直流絶縁検出器等の使用が可能
となり、しかも微小直流成分の制御を交流出力電圧波形
の高速な制御性を損なうことなく高精度で行うことがで
きる等の効果がある。
Since the detection of the AC voltage component of the output voltage of the inverter can be performed at a high speed with an inexpensive transformer, the instantaneous control of the output voltage waveform can be performed while maintaining high stability. Since the component detection is performed in a cycle longer than the cycle of the AC output voltage waveform, an inexpensive DC insulation detector or the like can be used as the second insulation detecting means, and the control of the minute DC component is performed by the AC output voltage. There are effects such as high-accuracy control without impairing high-speed control of the voltage waveform.

また、第2の発明によれば、三相ブリッジインバータ
が発生する三相交流電圧中の直流分をほぼ零にすること
ができるため、インバータの出力端子に変圧器が接続さ
れる場合にこの変圧器が磁気飽和するおそれがなくな
り、汎用の変圧器を使用可能としてコストの低減を図る
ことができる。
Further, according to the second aspect, the DC component in the three-phase AC voltage generated by the three-phase bridge inverter can be made substantially zero, so that when the transformer is connected to the output terminal of the inverter, This eliminates the risk of magnetic saturation of the transformer, and allows the use of a general-purpose transformer to reduce costs.

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

第1図は第1の発明の実施例を説明するためのPWMイン
バータシステムのブロック図、第2図は第2の発明の実
施例を説明するためのPWMインバータシステムのブロッ
ク図、第3図は従来の技術を説明するためのPWMインバ
ータシステムのブロック図である。 1,1A……フィルタ回路、2……リアクトル 3,15……コンデンサ 4,4a,4b,4c……絶縁検出器 5,22,22a,22b,22c……調節器 11……直流電源、12,12A……インバータ 13,13A……交流フィルタ、14……交流リアクトル 16……変圧器 17,25a,25b,25c,31a,31b,31c……加算器 18,18A……基準波発生手段 19,19a,19b,19c……基準信号発生回路 20……設定器、21,21a,21b,21c……掛算器 23……鋸歯状波発生器 24,24a,24b,24c……コンパレータ 30……相電圧換算直流成分演算回路 32a,32b,32c……反転アンプ
FIG. 1 is a block diagram of a PWM inverter system for explaining an embodiment of the first invention, FIG. 2 is a block diagram of a PWM inverter system for explaining an embodiment of the second invention, and FIG. FIG. 11 is a block diagram of a PWM inverter system for explaining a conventional technique. 1,1A ... Filter circuit, 2 ... Reactor 3,15 ... Capacitor 4,4a, 4b, 4c ... Insulation detector 5,22,22a, 22b, 22c ... Controller 11 ... DC power supply, 12 , 12A ... Inverter 13, 13A ... AC filter, 14 ... AC reactor 16 ... Transformer 17, 25a, 25b, 25c, 31a, 31b, 31c ... Adder 18, 18A ... Reference wave generating means 19 , 19a, 19b, 19c …… Reference signal generating circuit 20 …… Setter, 21,21a, 21b, 21c …… Multiplier 23… Sawtooth wave generator 24,24a, 24b, 24c… Comparator 30… Phase voltage conversion DC component calculation circuit 32a, 32b, 32c …… Inverting amplifier

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】インバータの交流出力電圧を交流フィルタ
を介して第1の絶縁検出手段により絶縁検出し、この検
出値と基準波発生手段からの基準波信号との偏差を第1
の調節器に入力し、次いで、この調節器の出力と変調信
号発生器からの変調信号とをコンパレータにより比較
し、このコンパレータによる比較結果に基づきインバー
タのスイッチング素子をオン/オフするパルス幅変調制
御方式のインバータの制御方法において、 前記交流フィルタを構成する第1のコンデンサに対して
リアクトルと直流電圧検出用の第2のコンデンサとの直
列回路からなるフィルタ回路を並列接続し、前記第2の
コンデンサの端子間電圧を第2の絶縁検出手段を介し測
定して前記交流出力電圧の直流成分を検出し、検出され
た直流電圧成分を第2の調節器に入力し、この調節器の
出力及び前記第1の絶縁検出手段の検出値を前記基準波
信号から減算し、この減算結果を前記第1の調節器に入
力して前記直流電圧成分が零となるように前記スイッチ
ング素子のオン/オフを行うことを特徴とするインバー
タの制御方法。
An AC output voltage of an inverter is insulated and detected by a first insulation detecting means via an AC filter, and a deviation between the detected value and a reference wave signal from a reference wave generating means is determined by a first insulation detection means.
Pulse width modulation control for comparing the output of the controller with the modulation signal from the modulation signal generator by a comparator, and turning on / off the switching element of the inverter based on the comparison result by the comparator. A method of controlling an inverter, comprising: connecting a filter circuit comprising a series circuit of a reactor and a second capacitor for detecting a DC voltage in parallel to a first capacitor constituting the AC filter; Is measured via a second insulation detecting means to detect the DC component of the AC output voltage, and the detected DC voltage component is input to a second regulator, and the output of the regulator and the The detection value of the first insulation detecting means is subtracted from the reference wave signal, and the result of the subtraction is input to the first controller to reduce the DC voltage component to zero. Controlling the switching element so as to turn on / off the switching element.
【請求項2】三相ブリッジインバータの交流出力電圧を
フィルタ回路及び絶縁検出手段を介して相電圧換算直流
成分演算回路に入力し、この演算回路の各相ごとの出力
を各調節器に入力し、次いで、各調節器出力と基準波発
生手段からの各相の基準波信号との偏差を変調信号発生
器からの変調信号と各コンパレータにより比較し、これ
らのコンパレータによる比較結果に基づき前記三相ブリ
ッジインバータのスイッチング素子をオン/オフするパ
ルス幅変調制御方式のインバータの制御方法において、 前記相電圧換算直流成分演算回路は、前記絶縁検出手段
の出力電圧から前記三相ブリッジインバータの出力側各
相の直流電圧成分をそれぞれ演算し、これら各相の直流
電圧成分を前記調節器にそれぞれ入力して前記直流電圧
成分が零となるように前記スイッチング素子のオン/オ
フを行うことを特徴とするインバータの制御方法。
2. An AC output voltage of a three-phase bridge inverter is input to a phase voltage conversion DC component operation circuit via a filter circuit and insulation detection means, and an output for each phase of the operation circuit is input to each controller. Then, the deviation between the output of each controller and the reference wave signal of each phase from the reference wave generation means is compared with the modulation signal from the modulation signal generator by each comparator, and based on the comparison result by these comparators, the three-phase In a control method of an inverter of a pulse width modulation control method for turning on / off a switching element of a bridge inverter, the phase voltage conversion DC component calculation circuit calculates an output phase of each of the three-phase bridge inverters based on an output voltage of the insulation detection means. Are calculated, and the DC voltage components of each of these phases are input to the controller, and the DC voltage components become zero. A method for controlling an inverter, comprising: turning on / off the switching element.
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