JPH0937592A - Pwm controller and control method for three level inverter - Google Patents

Pwm controller and control method for three level inverter

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JPH0937592A
JPH0937592A JP7185866A JP18586695A JPH0937592A JP H0937592 A JPH0937592 A JP H0937592A JP 7185866 A JP7185866 A JP 7185866A JP 18586695 A JP18586695 A JP 18586695A JP H0937592 A JPH0937592 A JP H0937592A
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JP
Japan
Prior art keywords
vector
command
neutral point
fluctuation
output time
Prior art date
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Pending
Application number
JP7185866A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Kaku
斌 霍
Ichiro Miyashita
一郎 宮下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Electric Manufacturing Ltd
Original Assignee
Toyo Electric Manufacturing Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Electric Manufacturing Ltd filed Critical Toyo Electric Manufacturing Ltd
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Publication of JPH0937592A publication Critical patent/JPH0937592A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress fluctuation of neutral potential, at the time of controlling a three level inverter by space vector system, by generating an output voltage vector using an instantaneous load current. SOLUTION: A first means 1 divides the 360 deg. entire space of a vector into twelve sections and outputs a vector command V. A second means 2 determines the number of a section where a command vector V is present from a rotational angle and a third means 3 calculates a modulation factor α from the magnitude of vector. A fifth means 5 calculates a current ratio corresponding to each section number from the section number of command vector V and an instantaneous level of load current detected by a current detection means 4. A sixth means 6 determines transmission system and sequence for suppressing the neutral potential a three level inverter based on the modulation factor α and the current ratio. A seventh means 7 the output time of each vector based on the transmission system and sequence and generates a PWM control signal for controlling a voltage type inverter 8.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は一般産業及び鉄道分
野でモータを駆動する制御電源として使用される電圧形
3レベルインバータのPWM制御方法および制御装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a PWM control method and control device for a voltage type three-level inverter used as a control power source for driving a motor in general industry and railway fields.

【0002】[0002]

【従来の技術】3レベルインバータは電気鉄道をはじめ
主として大容量、高電圧インバータとして普及しつつあ
る。図7は3レベルインバータの回路構成を示す図であ
る。図7において10は直流電圧電源、11は直流リア
クトル、12C1及び12C2は同一容量のコンデンサ
で、その両端P及びNは直流電圧電源10のそれぞれ正
端子、負端子に接続されている。更に、コンデンサ12
C1と12C2の接続点は中性点端子Oが導出されてい
る。13,14,15は三相の各アームである。各アー
ム13,14,15の13u1〜13u4、14v1〜
14v4及び15w1〜15w4は正端子Pと負端子N
との間にそれぞれ直列接続されたU、V、W相の主スイ
チング素子群であり、それぞれがこの順に13D1〜1
3D4、14D1〜14D4及び15D1〜15D4で
示される逆並列ダイオードを備える。
2. Description of the Related Art Three-level inverters are becoming popular mainly in electric railways as large-capacity, high-voltage inverters. FIG. 7 is a diagram showing a circuit configuration of a three-level inverter. In FIG. 7, 10 is a DC voltage power source, 11 is a DC reactor, 12C1 and 12C2 are capacitors of the same capacity, and both ends P and N are connected to the positive terminal and the negative terminal of the DC voltage power source 10, respectively. Furthermore, the capacitor 12
The neutral point terminal O is led out from the connection point of C1 and 12C2. Reference numerals 13, 14, and 15 are three-phase arms. 13u1 to 13u4, 14v1 of each arm 13, 14, and 15
14v4 and 15w1 to 15w4 are a positive terminal P and a negative terminal N
Is a main switching element group of U, V, and W phases connected in series between and, respectively.
3D4, 14D1 to 14D4 and 15D1 to 15D4.

【0003】13D5〜13D6、14D5〜14D6
及び15D5〜15D6は図7に示す通りの極性で前記
主スイッチング素子群の1、2及び3、4間接続点と中
性点端子Oとの間に接続された中性点クランプダイオー
ドである。図7において、例えばアーム13について
は、スイッチング素子13u1,13u2がオンになっ
たときU相端子が+Eとなり、スイッチング素子13u
2,13u3がオンになったとき、U相端子が0とな
り、さらに、スイッチング素子13u2,13u3がオ
ンになったとき、U相端子が−Eとなる。同様に各相の
スイッチング素子は2個ずつペアでオンとなり、U,
V,W相に+E,0,−Eの出力が発生する。なお、各
相の出力が0のとき中性点端子Oに電流が流入または流
出する。また、各相の電流(iu ,iv ,iw )の和i
u +iv +iw は0である。
13D5 to 13D6, 14D5 to 14D6
15D5 to 15D6 are neutral-point clamp diodes connected to the neutral-point terminal O and the connection point between the main switching element groups 1, 2, 3 and 4 with polarities as shown in FIG. In FIG. 7, for example, in the arm 13, when the switching elements 13u1 and 13u2 are turned on, the U-phase terminal becomes + E, and the switching element 13u
When 2 and 13u3 are turned on, the U-phase terminal is 0, and when the switching elements 13u2 and 13u3 are turned on, the U-phase terminal is -E. Similarly, two switching elements for each phase are turned on in pairs, and U,
+ E, 0, -E outputs are generated in the V and W phases. When the output of each phase is 0, current flows in or out of the neutral point terminal O. Also, the sum i of the currents (iu, iv, iw) of each phase
u + iv + iw is 0.

【0004】上記のようにU、V、W各相端子の電位は
3種類のレベル+E、0、−Eを出力し、その空間電圧
ベクトルは図8に示すようになる。なお、同図におい
て、例えば(01−1)は上記U、V、W相の電圧がそ
れぞれ(0,+E,−E)であることを示す。従って、
3 =27とおりのスイッチング状態で、19種類の離
散な電圧ベクトルが出力可能である。このため、指令電
圧ベクトルVと隣接したベクトルのうちいくつのベクト
ルを選択して、その合成ベクトルが指令ベクトルと一致
するように制御することができる。空間ベクトル方式に
おいては、上記のようにして指令電圧ベクトルに隣接し
たベクトルを選択してスイッチングモードを決定し、指
令電圧ベクトルの大きさに応じた期間上記ベクトルを出
力するようにスイッチング素子を制御し、インバータを
PWM制御する。
As described above, the potentials of the U-, V-, and W-phase terminals output three types of levels + E, 0, and -E, and the spatial voltage vector thereof is as shown in FIG. In the figure, for example, (01-1) indicates that the voltages of the U, V, and W phases are (0, + E, -E), respectively. Therefore,
It is possible to output 19 types of discrete voltage vectors in 3 3 = 27 switching states. Therefore, it is possible to select how many vectors are adjacent to the command voltage vector V and control so that the combined vector matches the command vector. In the space vector method, the vector adjacent to the command voltage vector is selected as described above to determine the switching mode, and the switching element is controlled so that the vector is output for a period corresponding to the size of the command voltage vector. , PWM control the inverter.

【0005】ところで、図7において、直流側平滑コン
デンサの中性点電位Vnは、中性点に流入または流出す
る電流により変動する。中性点電位の変動はスイッチン
グ素子の過電圧の原因となるので、中性点電位の変動を
抑制する必要がある。
By the way, in FIG. 7, the neutral point potential Vn of the DC side smoothing capacitor fluctuates depending on the current flowing into or out of the neutral point. Since the fluctuation of the neutral point potential causes the overvoltage of the switching element, it is necessary to suppress the fluctuation of the neutral point potential.

【0006】従来、3レベルインバータにおける中性点
電位の変動の抑制は次のように行われていた。 キャリア方式では、キャリアの周波数が非常に高
く、各相の電流(iu ,iv ,iw )の高調波がとても
小さい時、中性点電圧を出力する期間に、各相電流(i
u ,iv ,iw )はあまり変化せず、一定と見なす事が
できる。図9(a)は、特願平7−170750号に示
された、3レベルインバタータの中性点電位変動を抑制
するための方式を示す。同図は、各相の指令電圧Vu
*,Vv * ,Vw * をキャリアAとキャリアBにより変
調してPWM信号を出力する場合を示しており、各相の
指令電圧Vu * ,Vv * ,Vw * がキャリアAより大き
いとき電圧+Eが出力され、キャリアBより小さいとき
電圧−Eが出力され、また、キャリアA,Bに間にある
とき、0(中性点電圧)が出力される。
Conventionally, the fluctuation of the neutral point potential in the three-level inverter has been suppressed as follows. In the carrier system, when the carrier frequency is very high and the harmonics of the currents (iu, iv, iw) of each phase are very small, each phase current (i
u, iv, and iw) do not change much and can be regarded as constant. FIG. 9A shows a method for suppressing the neutral point potential fluctuation of the three-level invertor shown in Japanese Patent Application No. 7-170750. The figure shows the command voltage Vu for each phase.
The figure shows the case where * , Vv * , Vw * are modulated by the carrier A and the carrier B and a PWM signal is output. When the command voltages Vu * , Vv * , Vw * of each phase are larger than the carrier A, the voltage + E is When it is output and is smaller than the carrier B, the voltage -E is output, and when it is between the carriers A and B, 0 (neutral point voltage) is output.

【0007】図9(a)のようにキャリア波形を変調
し、キャリアの半周期を拡大したものを図9(b)に示
す。同図に示すように、上段のキャリアAの最小値が三
相のうちの最小の電圧指令値と一致し、下段のキャリア
Bの最大値が三相のうちの最大の電圧指令値と一致する
ようにキャリアA及びキャリアBが変調されているた
め、各相の指令値が二つのキャリアに挟まれる期間(中
性点電圧出力時間)は平行四辺形の向かい合った2辺と
なり、同じ長さとなるる。このため、キャリア半周期当
たりの各相の中性点電圧出力時間(tu,tv,tw)
は同じとなる。即ち、tu=tv=tw=△tとなる。
この間に中性点に流入と流出する電荷量は次の(1)式
となる。 (iu +iv +iw )×Δt=0 (1) 即ち、キャリア方式において、上記のようにキャリアの
周波数が非常に高く、中性点電圧を出力する期間に各相
電流(iu ,iv ,iw )はあまり変化せず一定と見な
す事ができる場合には、中性点電位の変動は零になる。
FIG. 9B shows a carrier waveform that is modulated as shown in FIG. 9A and the half cycle of the carrier is enlarged. As shown in the figure, the minimum value of the carrier A in the upper row matches the minimum voltage command value of the three phases, and the maximum value of the carrier B in the lower row matches the maximum voltage command value of the three phases. Since carrier A and carrier B are modulated in this way, the period (neutral point voltage output time) in which the command value of each phase is sandwiched between two carriers is the two sides of the parallelogram that face each other and have the same length. It Therefore, the neutral point voltage output time (tu, tv, tw) of each phase per carrier half cycle
Will be the same. That is, tu = tv = tw = Δt.
The amount of charges flowing into and out of the neutral point during this period is given by the following equation (1). (Iu + iv + iw) × Δt = 0 (1) That is, in the carrier system, each phase current (iu, iv, iw) during the period in which the carrier frequency is very high and the neutral point voltage is output is When it can be regarded as constant without changing so much, the fluctuation of the neutral point potential becomes zero.

【0008】 一方、前記空間ベクトル方式で中性点
電位の変動を抑制するためには、図10に示す中性点電
位の検知回路が必要となる。即ち、空間ベクトル方式の
場合には、前記図8に示したように、選択された電圧ベ
クトルを出力するスイッチングモードが複数存在する場
合があるため、図10に示す中性点電位の検知回路を利
用して、中性点電位Vnの制御を行っている。図10に
おいて、Rは抵抗、12C1,12C2は前記図7に示
したコンデンサ、AMPは増幅器であり、抵抗Rにより
分圧された電圧とコンデンサ12C1,12C2の接続
点の電圧を増幅器AMPで比較し、中性点電圧の変動を
検知する。そして、中性点電位の変動に許容範囲△Vn
を設定し、中性点電位Vnが常にこの許容範囲内に入る
ように前記したスイッチングモードを決定する。中性点
電位が許容範囲を超えて上昇した場合には、既に選択さ
れた電圧ベクトルと負荷電流の方向に応じて、中性点の
電流が流出するスイッチングモード(例えば、モード
(010))を選択する。逆に下降した場合には、流入
するスイッチングモード(例えば、モード(−10−
1))を選択する。
On the other hand, in order to suppress the fluctuation of the neutral point potential by the space vector method, the neutral point potential detection circuit shown in FIG. 10 is required. That is, in the case of the space vector method, as shown in FIG. 8, there may be a plurality of switching modes that output the selected voltage vector. Therefore, the neutral point potential detection circuit shown in FIG. By utilizing this, the neutral point potential Vn is controlled. In FIG. 10, R is a resistor, 12C1 and 12C2 are capacitors shown in FIG. 7, and AMP is an amplifier. The voltage divided by the resistor R and the voltage at the connection point of the capacitors 12C1 and 12C2 are compared by the amplifier AMP. , Detect the fluctuation of neutral point voltage. The allowable range ΔVn for the fluctuation of the neutral point potential
Is set, and the switching mode is determined so that the neutral point potential Vn is always within this allowable range. When the neutral point potential rises beyond the allowable range, the switching mode (for example, mode (010)) in which the current at the neutral point flows out according to the direction of the already selected voltage vector and load current. select. On the contrary, when it falls, the switching mode (for example, the mode (-10-
1)) is selected.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上述した中性点電位の
変動を抑制するための方法として、キャリア方式におい
ては、スイッチング周波数が十分高く、しかも、制御周
期Tc内に電流が変化しないという仮定が必要である。
したがって、この方法はスイッチング周波数が低い場合
に抑制誤差が生じ、中性点電位の変動を抑制する効果が
低くなる。特に、この方法は、電流の過渡過程に適用で
きないという欠点がある。
As a method for suppressing the fluctuation of the neutral point potential described above, in the carrier method, it is assumed that the switching frequency is sufficiently high and that the current does not change within the control cycle Tc. is necessary.
Therefore, in this method, a suppression error occurs when the switching frequency is low, and the effect of suppressing the fluctuation of the neutral point potential becomes low. In particular, this method has the drawback that it cannot be applied to the transient process of current.

【0010】一方、前記した公知の空間ベクトル方式
は、前記図10に示した中性点電位の検知装置が必要で
あるという欠点がある。また、中性点電位Vnの変動を
抑制するために、中性点電位Vnの変動に応じて、制御
周期Tc内に二つのスイッチングモード間に、例えば、
モード(010)とモード(−10−1 )を数回切り換
えることが必要となる。しかし、この方法はスイッチン
グ回数(周波数)が増加し、三相が同時にスイッチング
しなければならないし、望ましくない。
On the other hand, the known space vector method described above has a drawback in that the neutral point potential detecting device shown in FIG. 10 is required. Further, in order to suppress the fluctuation of the neutral point potential Vn, according to the fluctuation of the neutral point potential Vn, for example, between the two switching modes within the control cycle Tc,
It is necessary to switch the mode (010) and the mode (-10-1) several times. However, this method is not desirable because the number of times of switching (frequency) increases and three phases must switch at the same time.

【0011】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたものであり、本発明は、瞬時負荷電流に応
じてインバータの出力電圧指令ベクトルVを生成すると
ともに、中性点電位の変動を抑制することができる3レ
ベルインバータのPWM制御方法および制御装置を提供
することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and the present invention generates an output voltage command vector V of an inverter in accordance with an instantaneous load current, and at the same time, detects the neutral point potential. An object of the present invention is to provide a PWM control method and control device for a three-level inverter that can suppress fluctuations.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理を示
すブロック図である。同図において、1はベクトル指令
を送出する第1の手段であり、第1の手段1によりベク
トルの360°の全空間を図8に示した区間A1から区
間A12まで12個の区間に分け、ベクトル指令Vを出
力する。ベクトル指令Vの大きさ|V|は第3の手段3
に与えられ、また、ベクトル指令Vの回転角〔V〕は第
2の手段2に与えられる。第2の手段2は上記回転角
〔V〕から指令ベクトルVが存在する区間番号(前記8
におけるA1〜A12)を判断する。また、第3の手段
3により上記大きさ|V|からベクトルの出力時間を定
める変調率αを計算する。一方、電流検知手段4により
負荷電流が検出されると、第5の手段5は指令ベクトル
Vの区間番号と、電流検知手段4により検出された負荷
電流瞬時値とを利用して各区間番号に対応する電流比、
例えば、iu /iv 等を計算する。第6の手段6は後述
するように第3の手段3により計算された変調率αと第
5の手段により演算された電流比に基づき予め設定され
たベクトルの発信方式と発信順序を決定する。第7の手
段7は上記第6の手段6により決定したベクトルの発信
方式と発信順序に基づき、各ベクトルの出力時間を求め
てPWM信号を生成し、電圧型インバータ8のスイッチ
ング素子を制御する。
FIG. 1 is a block diagram showing the principle of the present invention. In the figure, 1 is a first means for sending a vector command, and the first means 1 divides the entire 360 ° space of a vector into 12 sections from section A1 to section A12 shown in FIG. The vector command V is output. The magnitude | V | of the vector command V is the third means 3
The rotation angle [V] of the vector command V is given to the second means 2. The second means 2 uses the rotation angle [V] to determine the section number in which the command vector V exists (8
A1 to A12) are determined. Further, the third means 3 calculates the modulation factor α that determines the output time of the vector from the magnitude | V |. On the other hand, when the load current is detected by the current detection means 4, the fifth means 5 uses the section number of the command vector V and the load current instantaneous value detected by the current detection means 4 to determine each section number. Corresponding current ratio,
For example, iu / iv etc. are calculated. As will be described later, the sixth means 6 determines a preset vector transmission method and transmission sequence based on the modulation rate α calculated by the third means 3 and the current ratio calculated by the fifth means. The seventh means 7 determines the output time of each vector based on the vector transmission method and transmission sequence determined by the sixth means 6, generates a PWM signal, and controls the switching element of the voltage type inverter 8.

【0013】次に、指令ベクトルVが図8に示したよう
に区間A1にあると仮定し、図2(a)(b)のベクト
ル合成図を参照して本発明を説明する。なお、図2は図
8の区間A1とその隣接する区間を示しており、Vは指
令ベクトル、Vs1,…,Vs4,Vs ,VL ,Vm は図8
に示した各ベクトルに対応するベクトル、T1 は同図
(a)の方向1へのベクトルの出力時間、T2 は同じく
方向2へのベクトルの出力時間、Tmmは同図(b)の方
向1へのベクトルの出力時間、Tsnは同じく方向2への
ベクトルの出力時間、Tc は制御周期を示している。
Next, assuming that the command vector V is in the section A1 as shown in FIG. 8, the present invention will be described with reference to the vector composition diagram of FIGS. 2 (a) and 2 (b). 2 shows the section A1 of FIG. 8 and its adjacent section. V is a command vector, and Vs1, ..., Vs4, Vs, VL, Vm are shown in FIG.
Corresponding to each vector shown in Fig. 1, T1 is the output time of the vector in the direction 1 in Fig. 7A, T2 is the output time of the vector in the same direction 2, and Tmm is the output time in the direction 1 in Fig. 2B. Of the vector, Tsn is the output time of the vector in the same direction 2, and Tc is the control cycle.

【0014】第6の手段6は上記したように第3の手段
3により計算された変調率αと第5の手段により演算さ
れた電流比に基づき次のように予め設定されたベクトル
の発信方式と発信順序を選定する。負荷電流リップルを
小さくするため、第3の手段3により計算された変調率
αが0.5以下になる場合には、図2(a)に示すよう
に、指令ベクトルVを挟む短いベクトルVs だけを使
う。また、変調率αが0.5以上になる場合には、図2
(b)に示すように、指令ベクトルVを挟む短いベクト
ルVs と長いベクトルVm 、VL を使う。そして、中性
点電位の変動を抑制するために、制御周期Tc の間に発
信順序における中性点にクランプするベクトルを着目し
て、次のように三つの発信方式を定義する。
The sixth means 6 is a vector transmission system preset as follows based on the modulation rate α calculated by the third means 3 and the current ratio calculated by the fifth means as described above. And select the calling order. In order to reduce the load current ripple, when the modulation factor α calculated by the third means 3 is 0.5 or less, only the short vector Vs sandwiching the command vector V is inserted, as shown in FIG. use. Further, when the modulation rate α is 0.5 or more, as shown in FIG.
As shown in (b), a short vector Vs and long vectors Vm and VL sandwiching the command vector V are used. Then, in order to suppress the fluctuation of the neutral point potential, the following three transmission methods are defined by focusing on the vector clamped to the neutral point in the transmission sequence during the control cycle Tc.

【0015】(1) 変調率: α<0.5の場合。 上記変調率αの範囲で、短いベクトルVs だけ使って、
図3に示すように発信方式1の発信順序S11で指令ベ
クトルVを発生する。この場合には、指令ベクトルVが
短いので、発信順序S11は隣接する領域を含む2個の
短いベクトルとゼロベクトルのみで指令電圧ベクトルを
発生させる。そして、制御周期Tc 内で中性点電位の変
動が正負打ち消すように正側のスイッチングモード(0
10)と負側のスイッチングモード(−10−1)を交
互に用いる。ただし、ベクトルの変更は1回のスイッチ
ングで行うように順序づけられている。
(1) Modulation rate: When α <0.5. In the range of the modulation rate α, using only the short vector Vs,
As shown in FIG. 3, the command vector V is generated in the transmission order S11 of the transmission method 1. In this case, since the command vector V is short, the transmission sequence S11 generates the command voltage vector only by the two short vectors including the adjacent regions and the zero vector. Then, in the control cycle Tc, the positive side switching mode (0
10) and the negative side switching mode (-10-1) are used alternately. However, the vector change is ordered so that it is performed by one switching.

【0016】(2) 変調率: α≧0.5 の場合。 (a) 発信方式2 発信順序21 この発信方式は、指令ベクトルVが大きい場合に用いら
れ、図3に示すように発信方式2の発信順序S21で指
令ベクトルVを発生する。すなわち、発信順序がS11
のように短いベクトルのみでは不足する時に発信順序S
21を用い、区間A1に属する短いベクトルVsと中間
のベクトルVmを使用する。なお、図3において、T0
,Ts1,Ts2, …,Tl ,Tm ,…,T0 は、下に記
されたベクトル(000),(010),…,(−1−
1−1)(前記図2に示したベクトル)の一制御周期に
おける出力時間である。
(2) Modulation rate: When α ≧ 0.5. (a) Transmission method 2 Transmission order 21 This transmission method is used when the command vector V is large, and the command vector V is generated in the transmission order S21 of the transmission method 2 as shown in FIG. That is, the transmission order is S11.
When only a short vector such as
21 is used, and the short vector Vs belonging to the section A1 and the intermediate vector Vm are used. In FIG. 3, T0
, Ts1, Ts2, ..., Tl, Tm, ..., T0 are the vectors (000), (010) ,.
1-1) (the vector shown in FIG. 2) is the output time in one control cycle.

【0017】 発信順序S22:指令ベクトルVが更
に大きい場合に用いられ、図3に示すように、発信方式
2の発信順序S22で指令ベクトルVを発生する。ま
た、後述するように中性点電位の変動を抑制するために
短いベクトルの出力時間を調整する時にこの発信順序S
22を使う場合もある。
Transmission order S22: Used when the command vector V is larger, the command vector V is generated in the transmission order S22 of the transmission method 2 as shown in FIG. In addition, as will be described later, when the output time of a short vector is adjusted to suppress the fluctuation of the neutral point potential, the transmission order S
22 may be used.

【0018】(b) 発信方式3: 発信順序S31:中性点電位の変動を低くする必要
がある場合に、図3に示すように発信順序S31が用い
られる。すなわち、発信順序S31が発生するのは、発
信順序S21或いはS22において、中性点電位の変動
を低くする必要がある場合である。具体的には、前記し
た第6の手段6が、第5の手段5から与えられる電流演
算結果に基づき、後述するように図4の条件によって、
発信方式2或いは発信方式3を選択する。
(B) Transmission method 3: Transmission sequence S31: When it is necessary to reduce the fluctuation of the neutral point potential, the transmission sequence S31 is used as shown in FIG. That is, the transmission order S31 occurs when it is necessary to reduce the fluctuation of the neutral-point potential in the transmission order S21 or S22. Specifically, the sixth means 6 described above is based on the current calculation result given from the fifth means 5 and, as will be described later, according to the condition of FIG.
Transmission method 2 or transmission method 3 is selected.

【0019】 発信順序S32:これは過渡的な発信
順序である。図3に示す順序で、発信順序S21或いは
S22から発信順序S31へ移行する。
Transmission order S32: This is a transitional transmission order. In the order shown in FIG. 3, the transmission order S21 or S22 shifts to the transmission order S31.

【0020】ところで、制御周期Tc の間に中性点に流
入、流出した電荷量の総和が零にならば中性点電位の変
動も零になる。これは本発明の基本原理であり、これに
よると、各発信方式の各発信順序におけるベクトルの出
力時間は下式を満足しなければならない。なお、下式に
おいて、Ts1,Ts2, …,Tl ,Tm はベクトルの出力
時間、iu ,iv ,iw は各相電流である。 <発信順序S11> 2Ts1×(iu +iw )+Ts2×iw+2Ts3×(iu
+iv )+Ts4×iv =0(2) <発信順序S21> Ts ×(iu +iw )+Tm ×iu =0 (3) <発信順序S22> Ts ×(iu +iw )+Tm ×iu =0 (4) <発信順序S31> Ts ×iv +Tm ×iu =0 (5)
By the way, if the total amount of charges flowing into and out of the neutral point during the control period Tc becomes zero, the fluctuation of the neutral point potential also becomes zero. This is the basic principle of the present invention, and according to this, the output time of the vector in each transmission order of each transmission method must satisfy the following equation. In the following equation, Ts1, Ts2, ..., Tl, Tm are vector output times, and iu, iv, iw are phase currents. <Transmission order S11> 2Ts1 × (iu + iw) + Ts2 × iw + 2Ts3 × (iu
+ Iv) + Ts4 × iv = 0 (2) <Calling sequence S21> Ts × (iu + iw) + Tm × iu = 0 (3) <Calling sequence S22> Ts × (iu + iw) + Tm × iu = 0 (4) <Calling Order S31> Ts xiv + Tm xiu = 0 (5)

【0021】ここで、各ベクトル区間における中性点電
位の変動を抑制できる条件は次のように決定される。発
信方式1は変調率α<0.5の時に選択され、各ベクト
ルの出力時間が式(2)を満足するように決めれば、中
性点電位の変動を全く抑制できる。
Here, the condition for suppressing the fluctuation of the neutral point potential in each vector section is determined as follows. The transmission method 1 is selected when the modulation rate α <0.5, and if the output time of each vector is determined so as to satisfy the expression (2), the fluctuation of the neutral point potential can be suppressed at all.

【0022】発信方式2は変調率α>0.5の時に選択
される。指令ベクトルVが区間A1にある場合には、同
様に、各ベクトルの出力時間が式(3)或いは式(4)
を満足するように決めれば、中性点電位の変動を全く抑
制できる。抑制できる条件は、後述するように次の式
(6)になる。 iu /iv ≦Tsn/Tmn (6)
The transmission method 2 is selected when the modulation rate α> 0.5. When the command vector V is in the section A1, similarly, the output time of each vector is expressed by equation (3) or equation (4).
If it is determined to satisfy the above condition, the fluctuation of the neutral point potential can be completely suppressed. The condition that can be suppressed is the following formula (6) as described later. iu / iv ≦ Tsn / Tmn (6)

【0023】発信方式3も変調率α>0.5の時に選択
される。指令ベクトルVが区間A1にある場合には、同
様に、各ベクトルの出力時間が式(5)を満足するよう
に決めれば、中性点電位の変動を全く抑制できる。抑制
できる条件は、後述するように次の式(7)になる。 iu /iv <−Tsn/Tmn (7) 上記のようにして、360゜全空間における抑制できる
条件を求めると、図4に示すようになる。
The transmission method 3 is also selected when the modulation rate α> 0.5. When the command vector V is in the section A1, similarly, if the output time of each vector is determined so as to satisfy the equation (5), the fluctuation of the neutral point potential can be completely suppressed. The condition that can be suppressed is the following formula (7) as described later. iu / iv <-Tsn / Tmn (7) The conditions that can be suppressed in the entire 360 ° space are obtained as shown in FIG.

【0024】第6の手段6は図4に基づき発信方式及び
発信順序を選択する。すなわち、第4の手段により検出
された負荷電流は第5の手段5に与えられる。一方、第
5の手段5が利用する指令ベクトルVの位置(区間番号
n)を把握するため、第2の手段は指令ベクトルVの回
転角度ψから区間番号nを次のように計算する。 n=(ψ/30°)−2 (8) 第5の手段5は、第4の手段4より検出した負荷電流瞬
時値を利用し、上の第2の手段により計算した区間番号
によって対応する電流比を計算する。第6の手段はこの
電流比と第3の手段により計算した変調率αによって後
述するように発信方式及び発信順序を選択する。
The sixth means 6 selects the transmission method and transmission order based on FIG. That is, the load current detected by the fourth means is given to the fifth means 5. On the other hand, in order to grasp the position (section number n) of the command vector V used by the fifth means 5, the second means calculates the section number n from the rotation angle ψ of the command vector V as follows. n = (ψ / 30 °) −2 (8) The fifth means 5 uses the load current instantaneous value detected by the fourth means 4 and corresponds by the section number calculated by the above second means. Calculate the current ratio. The sixth means selects the transmission method and transmission sequence as will be described later on the basis of this current ratio and the modulation rate α calculated by the third means.

【0025】以上のようにして発信方式及び発信順序が
選択されると、第7の手段7は、各発信順序における各
ベクトルの出力時間を計算する。以下、上記各ベクトル
の出力時間の計算方法について説明する。発信方式1を
使う場合には、まず、電圧指令ベクトルVを生成するた
めに図2(a)における方向1のベクトルの出力時間T
1及び方向2のベクトルの出力時間T2を計算する。こ
れは、同図における三角形の辺と角の関係から下式
(9)(10)(11)で計算される。なお、(9)
(10)(11)式において、Tc は制御周期、Vs は
ベクトルVs1,Vs2, Vs3,Vs4の大きさ、Vc は指令
ベクトルの大きさである。
When the transmission method and transmission sequence are selected as described above, the seventh means 7 calculates the output time of each vector in each transmission sequence. The method of calculating the output time of each vector will be described below. When the transmission method 1 is used, first, in order to generate the voltage command vector V, the output time T of the vector in the direction 1 in FIG.
Calculate the output time T2 of the 1 and direction 2 vectors. This is calculated by the following equations (9), (10) and (11) from the relationship between the sides and the corners of the triangle in the figure. (9)
In equations (10) and (11), Tc is the control period, Vs is the magnitude of the vectors Vs1, Vs2, Vs3, Vs4, and Vc is the magnitude of the command vector.

【0026】[0026]

【数1】 [Equation 1]

【0027】一方、中性点電位の変動を抑制するため
に、発信順序S11の各ベクトルの出力時間は式(2)
を満足しなければならない。式(9)(10)(2)か
ら各ベクトルの出力時間は下のように決定すれば、電圧
指令ベクトルVを生成できるし、中性点電位の変動も抑
制できる。 Ts1=T1/4 (12) Ts4=T1/2 (13) Ts3=T1/4 (14) Ts2=T1/2 (15) すなわち、上記(12)(13)(14)(15)を前
記(2)式に代入すると、(2)の左辺はiu +iv +
iw となり、前記したようにiu +iv +iw=0であ
るから(2)式を満足することが分かる。
On the other hand, in order to suppress the fluctuation of the neutral point potential, the output time of each vector in the transmission sequence S11 is expressed by the equation (2).
Must be satisfied. If the output time of each vector is determined as shown below from the equations (9), (10) and (2), the voltage command vector V can be generated and the fluctuation of the neutral point potential can be suppressed. Ts1 = T1 / 4 (12) Ts4 = T1 / 2 (13) Ts3 = T1 / 4 (14) Ts2 = T1 / 2 (15) That is, the above (12), (13), (14) and (15) are Substituting into equation 2), the left side of (2) is iu + iv +
It becomes iw, and as described above, since iu + iv + iw = 0, it can be seen that the equation (2) is satisfied.

【0028】発信方式2を使う場合には、まず、電圧指
令ベクトルVを生成するために方向1のベクトルの出力
時間Tsn及び方向2のベクトルの出力時間Tmnを求め
る。これは図2(b)の三角形の辺と角の関係から下式
(16)(17)(18)で計算される。
When the transmission method 2 is used, first, in order to generate the voltage command vector V, the output time Tsn of the vector in the direction 1 and the output time Tmn of the vector in the direction 2 are obtained. This is calculated by the following equations (16), (17) and (18) from the relationship between the sides and the corners of the triangle in FIG.

【0029】[0029]

【数2】 [Equation 2]

【0030】一方、発信方式2において中性点電位を抑
制するためのベクトルVs (010)の出力時間をTs
z、ベクトルVm (01−1)の出力時間をTmzと表示
すると、上記出力時間Tsz、Tmzは前記式(3)を満足
しなければならず、(3)式とiu +iv +iw =0の
関係から下式(19)を得る。 Tsz=(iu /iv )×Tmz (19) ここで、ベクトルVm (01−1)は選択余地がないの
で、出力時間Tm は下式のように設定する。 Tm =Tmn=Tmz (20) 実際のベクトルVs(001)の出力時間Ts 及びベク
トルVL (−11−1)の出力時間Tl はTsnとTszを
比較することによって次のように決まる。
On the other hand, in the transmission method 2, the output time of the vector Vs (010) for suppressing the neutral point potential is Ts.
When the output time of z and the vector Vm (01-1) is expressed as Tmz, the output times Tsz and Tmz must satisfy the above expression (3), and the relationship between the expression (3) and iu + iv + iw = 0. From the following equation (19) is obtained. Tsz = (iu / iv) × Tmz (19) Here, since the vector Vm (01-1) has no choice, the output time Tm is set as in the following equation. Tm = Tmn = Tmz (20) The actual output time Ts of the vector Vs (001) and the output time Tl of the vector VL (-11-1) are determined by comparing Tsn and Tsz as follows.

【0031】 Tsn>Tszの場合 この場合には、長いベクトルVL (−11−1)を出力
することにより、中性点電位の変動を全く抑制できる。
発信順序S22の各ベクトルの出力時間は下式になる。 Tm =Tmn=Tmz (21) Ts =Tsz=(iu /iv )×Tm (22) Tl =(Tsn−Ts )/2 (23) T0 =Tc −Ts −Tm −Tl (24) すなわち、発信方式2の場合、中性点電位の変動を抑制
するには上記式(19)の関係を満足する必要があり、
式(19)と式(20)より、式(23)が得られる。
また、Tsn>Tsz=Ts なので、中性点電位の変動に関
係がないベクトルVL の出力時間をTl を式(24)に
より算出することができる。
In the case of Tsn> Tsz In this case, the fluctuation of the neutral point potential can be completely suppressed by outputting the long vector VL (-11-1).
The output time of each vector in the transmission order S22 is given by the following equation. Tm = Tmn = Tmz (21) Ts = Tsz = (iu / iv) * Tm (22) Tl = (Tsn-Ts) / 2 (23) T0 = Tc-Ts-Tm-Tl (24) That is, the transmission method In the case of 2, it is necessary to satisfy the relation of the above formula (19) in order to suppress the fluctuation of the neutral point potential,
Expression (23) is obtained from Expression (19) and Expression (20).
Further, since Tsn> Tsz = Ts, the output time of the vector VL irrelevant to the fluctuation of the neutral point potential can be calculated from Tl by the equation (24).

【0032】 Tsn=Tszの場合 中性点電位の変動を全く抑制できる。しかも、長いベク
トルVL (−11−1)の出力は必要ではない。発信順
序S21の各ベクトルの出力時間は下式になる。 Tm =Tmn=Tmz (25) Ts =Tsz=Tsn (26) T0 =Tc −Ts −Tm (27)
In the case of Tsn = Tsz The fluctuation of the neutral point potential can be completely suppressed. Moreover, the output of the long vector VL (-11-1) is not necessary. The output time of each vector in the transmission order S21 is given by the following equation. Tm = Tmn = Tmz (25) Ts = Tsz = Tsn (26) T0 = Tc-Ts-Tm (27)

【0033】 Tsn<Tszの場合 この場合は中性点電位の変動を抑制できない部分が生じ
る。すなわち、前記(22)(23)を満たすベクトル
Vm の出力時間Tm 、ベクトルVs の出力時間Ts を選
定してもTsn<Tszなので、式(24)を満たすベクト
ルVL を出力することはできず、中性点電位の変動を完
全に抑制できない。
In the case of Tsn <Tsz In this case, there is a portion in which the fluctuation of the neutral point potential cannot be suppressed. That is, even if the output time Tm of the vector Vm and the output time Ts of the vector Vs satisfying the above (22) and (23) are selected, Tsn <Tsz, and therefore the vector VL satisfying the expression (24) cannot be output. It is impossible to completely suppress the fluctuation of the neutral point potential.

【0034】発信方式3の各ベクトルの出力時間の計算
も、基本的に発信方式2の計算方法と同様に求めること
ができる。上記のように発信方式2において中性点電位
の変動を抑制できるのは、区間A1においてはTsn≧T
szの場合である。ここで、前記式(19)に示したよう
にTsz=(iu /iv )×Tmzなので、式(19)とT
sn≧TszよりTsn≧(iu /iv )×Tmz=(iu /i
v )×Tmnが得られる。すなわち、発信方式2により中
性点電位の変動を完全に抑制できるのは、区間A1にお
いてはTsn/Tmn≧(iu /iv )の条件を満足する場
合であり、前記した式(6)を得ることができる。
The output time of each vector of the transmission method 3 can be calculated basically in the same manner as the calculation method of the transmission method 2. As described above, in the transmission method 2, the fluctuation of the neutral point potential can be suppressed by Tsn ≧ T in the section A1.
This is the case of sz. Since Tsz = (iu / iv) × Tmz as shown in the equation (19), the equation (19) and T
From sn ≧ Tsz, Tsn ≧ (iu / iv) × Tmz = (iu / i
v) x Tmn is obtained. That is, the variation of the neutral point potential can be completely suppressed by the transmission method 2 when the condition of Tsn / Tmn ≧ (iu / iv) is satisfied in the section A1, and the above equation (6) is obtained. be able to.

【0035】また、発信方式3について、区間A1にお
いて中性点電位の変動を完全に抑制でき条件を同様に求
めると、前記式(7)を得ることができる。上記のよう
にして、各区間A1〜A12について発信方式2、発信
方式3により中性点電位の変動を完全に抑制でき条件を
求めると、結局、前記図4が得られる。前記した第6の
手段6は前記したように図4を参照して、電流比と区間
番号により、発信方式2または発信方式3を判定し発信
順序を決定する。
Further, with respect to the transmission method 3, if the fluctuation of the neutral point potential can be completely suppressed in the section A1 and the conditions are similarly obtained, the above equation (7) can be obtained. As described above, when the conditions for completely suppressing the fluctuation of the neutral point potential by the transmission method 2 and the transmission method 3 for each of the sections A1 to A12 are obtained, the above-mentioned FIG. 4 is obtained. As described above, the sixth means 6 refers to FIG. 4 and determines the transmission method 2 or the transmission method 3 based on the current ratio and the section number, and determines the transmission order.

【0036】[0036]

【発明の実施形態】図5は本発明の実施例の制御装置の
構成を示す図である。同図において、10、11は直流
電源及び直流リアクトル、12は入力分圧コンデンサ、
13、14、15は前記図7に示した3相3レベルイン
バータブリッジ、9は負荷であるモータ、16は負荷電
流検出器、17はデジタルシグナル・プロセッサ(以
下、DSPと略記する)、18はマイクロ・コンピュー
タ(以下、MCと略記する)である。
FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a control device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 10 and 11 are a DC power supply and a DC reactor, 12 is an input voltage dividing capacitor,
Reference numerals 13, 14 and 15 are the three-phase three-level inverter bridge shown in FIG. 7, 9 is a load motor, 16 is a load current detector, 17 is a digital signal processor (hereinafter abbreviated as DSP), and 18 is It is a microcomputer (hereinafter abbreviated as MC).

【0037】DSP17は、前記図1に示した第1〜3
の手段、第5〜7の手段の機能を果たす処理手段を備え
ており、負荷電流検出器16の出力を前記した手法で処
理し、ベクトルの出力方式(発信方式)及び各ベクトル
の出力時間を計算してMC18へ出力する。MC18は
DSP17で処理した結果によってPWM波形を生成
し、図示しないゲート回路により、3相3レベルインバ
ータブリッジ13,14,15のスイッチング素子を駆
動する。
The DSP 17 is the first to third units shown in FIG.
Means for processing the output of the load current detector 16 by the method described above, and outputs the vector output method (transmission method) and the output time of each vector. Calculate and output to MC18. The MC 18 generates a PWM waveform according to the result processed by the DSP 17, and drives the switching elements of the three-phase three-level inverter bridges 13, 14, 15 by a gate circuit (not shown).

【0038】図6は図5に示したDSP17及びMC1
8における処理を示すフローチャートである。まず、D
SP17のモータの制御部で公知の手法を用いてモータ
を制御するための演算を行い、電圧指令ベクトルVを生
成する。次に前記した式(8)により、電圧指令ベクト
ルVの位置、即ち、図8における区間番号nを計算す
る。更に、上記モータの制御部から指令ベクトルVに対
応する変調率αを得る。
FIG. 6 shows the DSP 17 and MC1 shown in FIG.
9 is a flowchart showing a process in 8. First, D
The motor control unit of SP17 performs a calculation for controlling the motor using a known method to generate the voltage command vector V. Next, the position of the voltage command vector V, that is, the section number n in FIG. 8 is calculated by the above equation (8). Further, the modulation rate α corresponding to the command vector V is obtained from the control unit of the motor.

【0039】次に、図6のステップS1において、変調
率αが0.5より大きいか否かを判別する。変調率αが
0.5より小さい場合には、ステップS4に行き、発信
方式1を選択する。そして、ステップS7において、指
令波形を生成する条件によってベクトル出力時間を計算
する。すなわち、計算した区間番号nと上記変調率αに
より出力するベクトルを決定し、前記式(9)〜(1
1)で説明した手法により計算した区間番号nにおける
ベクトルの出力時間T1,T2を求める。さらに、ステ
ップS8において、中性点電位の変動を抑制する条件に
よってベクトルの出力時間を調整する。すなわち、前記
した式(12)〜(15)により具体的な出力時間Ts
1,Ts2,Ts3,Ts4を求める。なお、零ベクトルV0
(000)の出力時間T0 は制御周期Tc と上記出力時
間Ts1,Ts2,Ts3,Ts4の合計の差により定める。
Next, in step S1 of FIG. 6, it is determined whether the modulation rate α is larger than 0.5. When the modulation rate α is smaller than 0.5, the procedure goes to step S4 and the transmission method 1 is selected. Then, in step S7, the vector output time is calculated according to the condition for generating the command waveform. That is, a vector to be output is determined by the calculated section number n and the modulation rate α, and the equations (9) to (1
The vector output times T1 and T2 in the section number n calculated by the method described in 1) are obtained. Further, in step S8, the output time of the vector is adjusted according to the condition of suppressing the fluctuation of the neutral point potential. That is, the specific output time Ts according to the above equations (12) to (15)
Calculate 1, Ts2, Ts3, Ts4. The zero vector V0
The output time T0 of (000) is determined by the difference between the control cycle Tc and the total of the output times Ts1, Ts2, Ts3, and Ts4.

【0040】また、変調率が0.5より大きい場合に
は、ステップS2に行き、DSP17に取り込まれた負
荷電流検出器16の出力により、各相の電流iu ,iv
,iwの電流比を求める。一方、前記した式(16)〜
(18)で説明した手法により発信方式2,3における
方向1のベクトルの出力時間Tsn、方向2のベクトルの
出力時間Tmnを求める。そして、図4に示した発信方式
2及び3の使用条件を記憶したテーブルを参照して、指
令電圧ベクトルVの区間番号とTsn/Tmnと各相の電流
iu ,iv ,iw の電流比に基づき、発信方式2を採る
か発信方式3を採るかを決定する。
If the modulation factor is greater than 0.5, the process proceeds to step S2, where the output of the load current detector 16 fetched by the DSP 17 causes the currents iu and iv of the respective phases.
, Iw current ratio. On the other hand, the above equation (16)-
The output time Tsn of the vector in the direction 1 and the output time Tmn of the vector in the direction 2 in the transmission methods 2 and 3 are obtained by the method described in (18). Then, referring to the table storing the usage conditions of the transmission methods 2 and 3 shown in FIG. 4, based on the section number of the command voltage vector V, Tsn / Tmn, and the current ratio of the currents iu, iv, and iw of each phase. , Determine whether to adopt the transmission method 2 or the transmission method 3.

【0041】決定された発信方式に応じてステップS5
またはステップS6に行き、ステップS7において、指
令波形を生成する条件によってベクトル出力時間を計算
する。すなわち、計算した区間番号nと上記変調率αに
より出力するベクトルを決定し、前記式(16)〜(1
8)で説明した手法により区間番号nにおけるベクトル
の出力時間Tsn,Tmnを求める。さらに、ステップS7
において、中性点電位の変動を抑制する条件によってベ
クトルの出力時間を調整する。すなわち、前記した式
(21)〜(27)で説明した手法により具体的な出力
時間Ts ,Tm ,Tl ,T0 を求める。
Step S5 according to the determined transmission method
Alternatively, in step S6, the vector output time is calculated according to the condition for generating the command waveform in step S7. That is, a vector to be output is determined by the calculated section number n and the modulation rate α, and the equations (16) to (1
The output times Tsn and Tmn of the vector in the section number n are obtained by the method described in 8). Further, step S7
In, the vector output time is adjusted according to the condition for suppressing the fluctuation of the neutral point potential. That is, the concrete output times Ts, Tm, Tl, and T0 are obtained by the method described in the equations (21) to (27).

【0042】以上のようにして各ベクトルの出力時間が
定まると、ステップS8において上記出力時間をMC1
8に発信してPWM波形を生成し、3相3レベルインバ
ータブリッジ13,14,15のスイッチング素子を駆
動する。
When the output time of each vector is determined as described above, the output time is set to MC1 in step S8.
8 to generate a PWM waveform and drive the switching elements of the three-phase three-level inverter bridges 13, 14, and 15.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、以下の効果を得ることができる。 (1)本発明によって指令ベクトルVを発生できると共
に中性点電位の変動を大幅に抑制できる。しかも、中性
点電位の変動を抑制する方法は指令電圧波形生成にとっ
て影響がない。 (2)中性点電位の変動を負荷電流の検知によって抑制
することができる。即ち、もともとモータを制御するた
めに検知した電流情報を利用して中性点電位の変動を抑
制することができ、電圧の検知など付加的な設備は必要
ではない。 (3)任意の瞬間で中性点に流入と流出の電荷量の総和
を零になるようにインバータの出力を制御するので、始
動や指令突変などの過渡過程でも適用できる。 (4)抑制効果は変調率及び負荷力率に依存するが、そ
れほど大きな影響を受けない。即ち、本発明による抑制
効果は変調率及び負荷力率にとってロバスト性を持つ。 (5)演算や判断論理は簡単なので、処理時間が短く、
システム全体の時間応答特性にとって影響がない。
As described above, the following effects can be obtained in the present invention. (1) According to the present invention, the command vector V can be generated and the fluctuation of the neutral point potential can be greatly suppressed. Moreover, the method of suppressing the fluctuation of the neutral point potential does not affect the generation of the command voltage waveform. (2) The fluctuation of the neutral point potential can be suppressed by detecting the load current. That is, it is possible to suppress the fluctuation of the neutral point potential by using the current information detected originally for controlling the motor, and no additional equipment such as voltage detection is required. (3) Since the output of the inverter is controlled so that the sum of the inflow and outflow charge amounts to the neutral point becomes zero at an arbitrary moment, it can be applied even in a transient process such as starting or command change. (4) The suppression effect depends on the modulation factor and the load power factor, but is not so greatly affected. That is, the suppression effect according to the present invention is robust to the modulation factor and the load power factor. (5) Since the calculation and decision logic are simple, the processing time is short,
It has no effect on the time response characteristics of the entire system.

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

【図1】本発明の原理を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the principle of the present invention.

【図2】発信方式1、発信方式2、発信方式3における
ベクトル合成図である。
FIG. 2 is a vector composition diagram in transmission method 1, transmission method 2, and transmission method 3.

【図3】発信方式1、発信方式2、発信方式3における
発信順序を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a calling sequence in a calling method 1, a calling method 2, and a calling method 3.

【図4】発信方式2および発信方式3の使用条件を示す
図である。
FIG. 4 is a diagram showing usage conditions of calling method 2 and calling method 3;

【図5】本発明の実施例の制御装置の構成を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a control device according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例の処理フローチャートを示す図
である。
FIG. 6 is a diagram showing a processing flowchart of an embodiment of the present invention.

【図7】3レベルインバータの回路構成図である。FIG. 7 is a circuit configuration diagram of a three-level inverter.

【図8】3レベルインバータにおける空間ベクトル図で
ある。
FIG. 8 is a space vector diagram in a 3-level inverter.

【図9】キャリア方式における中性点電位の変動を抑制
する原理を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing the principle of suppressing the fluctuation of the neutral point potential in the carrier system.

【図10】空間ベクトル方式における中性点電位の変動
検知回路を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a neutral point potential variation detection circuit in the space vector method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

9 モータ 10,11 直流電源及び直流リアクトル 12 入力分圧コンデンサ 13,14,15 3相3レベルインバータブリッジ 16 負荷電流検出器 17 デジタルシグナル・プロセッサ(D
SP) 18 マイクロ・コンピュータ(MC) V 指令ベクトル Tc 制御周期 V0 零ベクトル Vs 短いベクトル VL 長いベクトル Vm その以外のベクトル Txn 指令ベクトルを発生するためのベクトルV
x の出力時間 Txz 中性点電位の変動を抑制するためのベクト
ルVx の出力時間 Tx 実際のベクトルVxの出力時間 T0 零ベクトルの出力時間
9 Motor 10,11 DC power supply and DC reactor 12 Input voltage dividing capacitor 13,14,15 Three-phase three-level inverter bridge 16 Load current detector 17 Digital signal processor (D
SP) 18 Microcomputer (MC) V command vector Tc control cycle V0 zero vector Vs short vector VL long vector Vm other vector Txn vector V for generating command vector
Output time of x Txz Output time of vector Vx for suppressing fluctuation of neutral point potential Tx Output time of actual vector Vx T0 Output time of zero vector

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 3レベルインバータの出力空間電圧ベク
トルにおける一つの長いベクトルとこれと隣接する中間
の長さのベクトルで挟む領域を一つの区間として、ベク
トルの360゜全空間を12個の区間に分け、 指令ベクトルVの回転角によって指令ベクトルVの上記
12個の区間における区間番号を判別するとともに、指
令ベクトルVの大きさによって変調率αを計算し、 上記指令ベクトルVの区間番号と負荷電流値によって区
間番号に対応する電流比を計算し、 上記変調率αと電流比によって、3レベルインバータの
分圧コンデンサの中性点電位の変動を抑制する発信方式
及び発信順序を定め、 上記発信方式及び発信順序における具体的な各ベクトル
の出力時間を計算して3レベルインバータをPWM制御
することを特徴とする3レベルインバータのPWM制御
方法。
1. A region sandwiched by one long vector in an output space voltage vector of a three-level inverter and a vector of an intermediate length adjacent thereto is defined as one section, and the entire 360 ° vector space is divided into 12 sections. The section number of the above-mentioned 12 sections of the command vector V is discriminated by the rotation angle of the command vector V, the modulation factor α is calculated according to the size of the command vector V, and the section number of the command vector V and the load current are calculated. The current ratio corresponding to the section number is calculated by the value, and the transmission method and the transmission order for suppressing the fluctuation of the neutral point potential of the voltage dividing capacitor of the 3-level inverter are determined by the modulation rate α and the current ratio. And a three-level inverter characterized in that the output time of each vector in the transmission order is calculated and the three-level inverter is PWM-controlled. PWM control method of the inverter.
【請求項2】 3レベルインバータの出力空間電圧ベク
トルにおける一つの長いベクトルとこれと隣接する中間
の長さのベクトルで挟む領域を一つの区間として、ベク
トルの360゜全空間を12個の区間に分ける第1の手
段と、 ベクトル制御装置より与えられた指令ベクトルVの回転
角によって指令ベクトルVの上記12個の区間における
区間番号区間番号を判別する第2の手段と、 指令ベクトルVの大きさによって変調率αを計算する第
3の手段と、 負荷電流を検知する第4の手段と、 第2の手段による与えられた指令ベクトルVの区間番号
と第4の手段により検出された負荷電流値によって区間
番号に対応する電流比を計算する第5の手段と、 第3の手段による計算した変調率αと第5の手段による
計算した電流比によって、3レベルインバータの分圧コ
ンデンサの中性点電位の変動を抑制する発信方式及び発
信順序を定める第6の手段と、 該手段による決定した発信順序における具体的な各ベク
トルの出力時間を計算する第7の手段とを備え、 上記第1、2、3、4、5、6及び7の手段に基づき負
荷電流に応じた発信方式及びベクトル出力時間を計算し
て中性点電位の変動を抑制することを特徴とする3レベ
ルインバータのPWM制御装置。
2. A region sandwiched by one long vector in the output space voltage vector of the three-level inverter and a vector of an intermediate length adjacent thereto is defined as one section, and the entire 360 ° vector space is divided into 12 sections. First means for dividing, second means for determining the section number of the above-mentioned 12 sections of the command vector V based on the rotation angle of the command vector V given by the vector control device, and the size of the command vector V The third means for calculating the modulation rate α by the fourth means, the fourth means for detecting the load current, the section number of the command vector V given by the second means, and the load current value detected by the fourth means According to the fifth means for calculating the current ratio corresponding to the section number, and the modulation ratio α calculated by the third means and the current ratio calculated by the fifth means, three levels are obtained. Sixth means for determining the transmission method and transmission order for suppressing the fluctuation of the neutral point potential of the voltage dividing capacitor of the inverter, and the seventh means for calculating the output time of each specific vector in the transmission order determined by the means. Means for calculating the transmission method and the vector output time according to the load current based on the means of the first, second, third, fourth, fifth, sixth and seventh, and suppressing the fluctuation of the neutral point potential. The PWM control device of the characteristic 3 level inverter.
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