JPH01318577A - Inverter - Google Patents
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- JPH01318577A JPH01318577A JP63151396A JP15139688A JPH01318577A JP H01318577 A JPH01318577 A JP H01318577A JP 63151396 A JP63151396 A JP 63151396A JP 15139688 A JP15139688 A JP 15139688A JP H01318577 A JPH01318577 A JP H01318577A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、インバータ装置に関するものである。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to an inverter device.
コンデンサレスタイプのインバータと交流電動機、例え
ばブラシレスモータとを組み合せた装置は、特開昭58
−212384号公報に記載されているように1巻線電
流を検出して巻線電流のピーク値を一定に抑えるように
インバータをチョッピングすることにより、巻線電流の
脈動を抑え、インバータおよびモータの高効率化を図っ
ていた。A device that combines a capacitorless type inverter and an AC motor, such as a brushless motor, is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 58
As described in Publication No. 212384, by detecting the first winding current and chopping the inverter to keep the peak value of the winding current constant, the pulsation of the winding current is suppressed and the inverter and motor The aim was to improve efficiency.
上記従来技術は直流電圧がモータの誘起電圧より高い時
しかモータに電流を供給できないため、電源力率が低い
問題があった。The conventional technology described above has a problem in that the power factor of the power supply is low because current can only be supplied to the motor when the DC voltage is higher than the induced voltage of the motor.
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、直流電圧
がモータの誘起電圧より低い時にもモータに電流を供給
し、電源力率を向上することを可能としたインバータ装
置を提供することを目的とするものである。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an inverter device that can supply current to a motor and improve the power factor of the power supply even when the DC voltage is lower than the induced voltage of the motor. This is the purpose.
上記目的は、装置に、P側およびN側スイッチング素子
の一方が非導電時に直流電流をバイパスするコンデンサ
を設け、P側およびN側スイッチング素子が共に導電時
に直流電流の増加を抑制するインダクタンス要素を設け
、P側およびN側スイッチング素子の一方をオン・オフ
してインバータ出力電圧を調整する降圧モードと、P側
およびN側スイッチング素子を共にある時間である時間
幅導通させる昇圧モードとを遷移して運転することによ
り、達成される。The above purpose is to provide the device with a capacitor that bypasses the DC current when one of the P-side and N-side switching elements is non-conductive, and an inductance element that suppresses the increase in DC current when both the P-side and N-side switching elements are conductive. A step-up mode in which the inverter output voltage is adjusted by turning on and off one of the P-side and N-side switching elements, and a step-up mode in which both the P-side and N-side switching elements are made conductive for a certain period of time. This can be achieved by driving with
装置に、P側およびN側スイッチング素子の一方が非導
電時に直流電流をバイパスするコンデンサを設け、P側
およびN側スイッチング素子が共に導電時に直流電流の
増加を抑制するインダクタンス要素を設け、P側および
N側スイッチング素子の一方をオン・オフしてインバー
タ出力電圧を調整する降圧モードと、P個およびN側ス
イッチング素子を共にある時間である時間幅導通させる
昇圧モードとを遷移して運転したので、モータの誘起電
圧より電源電圧が小さい時にもモータに電流を供給でき
るようになって、電源力率が向上できるようになる。The device is provided with a capacitor that bypasses the DC current when one of the P-side and N-side switching elements is non-conductive, and an inductance element that suppresses an increase in DC current when both the P-side and N-side switching elements are conductive, and the P-side The operation was performed by transitioning between a step-down mode in which the inverter output voltage is adjusted by turning one of the N-side switching elements on and off, and a step-up mode in which both P and N-side switching elements are made conductive for a certain period of time. , it becomes possible to supply current to the motor even when the power supply voltage is lower than the induced voltage of the motor, and the power factor of the power supply can be improved.
すなわち50 Hzの単相交流電源で考えた場合。In other words, when considering a 50 Hz single-phase AC power supply.
100Hzの直流電圧脈動に対し、ある直流電圧以上は
降圧モードの電圧形インバータとして動作させ、それ以
下では昇圧モードの電流形インバータとして動作させる
ことにより、直流電圧が小さい時にも交流入力電流が正
弦波状に流れ、かつモータの電流を制御できるので 直
流電圧が断続するような脈動がある場合にも適応できる
インバータ装置が得られ、電源力率が向−ヒする、〔実
施例〕
以下2図示した実施例に基づ封・本発明を説明する。第
1図から第5図には本発明の一実施例が示されている。In response to 100Hz DC voltage ripples, the AC input current is sinusoidal even when the DC voltage is small by operating as a voltage source inverter in step-down mode above a certain DC voltage and as a current source inverter in step-up mode below it. Since the motor current can be controlled, an inverter device can be obtained that can be applied even when there is intermittent pulsation in the DC voltage, and the power supply power factor is improved. The present invention will be explained based on an example. An embodiment of the present invention is shown in FIGS. 1-5.
直列接続されたP側およびN側スイッチング素子Q1〜
Q8を備え、直流を可変周波数の交流に変換するインバ
ータ装置において、本実施例では装置に、P側およびN
側スイッチング素子Q1. QB、 Qll (P側)
、QZ、QI、QB(N側)の一方が非導電時に直流電
流をバイパスするコンデンサ1,2を設け、P側および
N側スイッチング素子Ql、QB、Qs、QZ、Q番、
Qeが共に導電時に直流電流の増加を抑制するインダク
タンス3゜4を設け、P側およびN側スイッチング素子
Ql。P-side and N-side switching elements Q1 connected in series
In this embodiment, the inverter device is equipped with Q8 and converts direct current into alternating current with a variable frequency.
Side switching element Q1. QB, Qll (P side)
, QZ, QI, QB (N side) are provided with capacitors 1 and 2 that bypass DC current when one is non-conductive, and P side and N side switching elements Ql, QB, Qs, QZ, Q number,
The P-side and N-side switching elements Ql are provided with an inductance of 3°4 to suppress an increase in direct current when both Qe conduct.
QB、QB、QI QI、QBの一方をオン・オフして
インバータ出力電圧を調整する降圧モードと、P側およ
びN側スイッチング素子Qt+ Qa、 Qa+Q2.
QI、Qa を共にある時間である時間幅導通させる昇
圧モードとを遷移して運転した。このようにすることに
よりモ・−タ例えばブラシレスモータ5の誘起電圧より
電源電圧が小さい時にもブラシレスモータ5L:”R培
を供給できるようになって7直流電圧がモー・夕の誘起
電圧より低い時にもモータに電流を供給し1、電源力率
を向上することを可能としたインバ・−夕装置をt尋る
。二とができる。QB, QB, QI A step-down mode in which the inverter output voltage is adjusted by turning on or off one of QI, QB, and P-side and N-side switching elements Qt+Qa, Qa+Q2.
It was operated by transitioning between a boost mode in which both QI and Qa were made conductive for a certain period of time. By doing this, even when the power supply voltage is lower than the induced voltage of the motor, for example, the brushless motor 5, it is possible to supply the brushless motor 5L:R voltage, so that the DC voltage is lower than the induced voltage of the motor. In some cases, an inverter device can be used to supply current to the motor and improve the power factor of the power supply.
すなわちブラシレス干−夕5の速度制御の回路構成が示
されている第1図に示されているように、交流電源6は
ダイオードD1〜D4からなる全波整流回路7を介して
直流に変換され、全波整流回路7のプラス側はインダク
タンス3、ダイオードDa、Da、D7を介してP側ス
イッチング素子Qsp Qsp Qs(Da、 De、
Dtoは帰還ダイオード)に接続されている。余波整流
回路7のマイナス側は電流検出用抵抗R1,インダクタ
ンス4、ダイオードDLL、 DIZI D13を介し
てN側スイッチング素子Q21 Q41 QB(D14
+ Dts、 Dteは帰環ダイオード)に接続されて
いる。ダイオードD5.DO,D7のカソード端子のそ
れぞれとインダクタンス4の全波整流回路7側端子との
間に、直流電流Iocをバイパスするコンデンサ1(C
t。That is, as shown in FIG. 1, which shows the circuit configuration for speed control of the brushless dryer 5, an AC power source 6 is converted to DC via a full-wave rectifier circuit 7 consisting of diodes D1 to D4. , the positive side of the full-wave rectifier circuit 7 is connected to the P-side switching element Qsp Qsp Qs (Da, De,
Dto is connected to a feedback diode). The negative side of the aftereffect rectifier circuit 7 is connected to the N-side switching elements Q21 Q41 QB (D14
+ Dts and Dte are connected to return diodes). Diode D5. A capacitor 1 (C
t.
Ca、Cs)を設け、ダイオードDtt+ Dtzt
Dlgのアノード端子のそれぞれとインダクタンス3の
全波整流回路7側端子との間に直流電流Incをバイパ
スするコンデンサ2 (C2,C4,C8)が設けられ
ている。P側スイッチング素子Qi、Q3゜QBと直列
接続したN側スイッチング素子Q2104、QBの出力
側は永久磁石等により構成された回転子5aと電機子巻
線5bとからなるブラシレスモータ5の電機子巻線5b
に接続されている。Ca, Cs) are provided, and the diode Dtt+Dtzt
Capacitors 2 (C2, C4, C8) are provided between each of the anode terminals of Dlg and the full-wave rectifier circuit 7 side terminal of the inductance 3 to bypass the DC current Inc. The output side of the N-side switching element Q2104, QB, which is connected in series with the P-side switching element Qi, Q3゜QB, is the armature winding of the brushless motor 5, which consists of a rotor 5a and an armature winding 5b, which are made up of permanent magnets, etc. line 5b
It is connected to the.
ブラシレスモータ5の速度を制御する制御回路はマイク
ロコンピュータ8、ブラシレスモータ5の回転子5aの
磁極位置をホール素子9等の出力から検出するための位
置検出回路10、P側およびN側スイッチング素子用の
ドライバー11からなり、マイクロコンピュータ8内に
は直流電流Iocを検出するために抵抗R1の電圧降下
、速度指令回路12からの速度指令Nlを取り込んでい
る。A control circuit for controlling the speed of the brushless motor 5 includes a microcomputer 8, a position detection circuit 10 for detecting the magnetic pole position of the rotor 5a of the brushless motor 5 from the output of a Hall element 9, etc., and a P-side and N-side switching element. The microcomputer 8 includes a voltage drop across a resistor R1 and a speed command Nl from a speed command circuit 12 in order to detect the DC current Ioc.
マイクロコンピュータ8はCPU、ROMおよびRAM
等から構成され、ブラシレスモータ5を駆動するのに必
要な各種プログラム、例えば位置検出信号1oS、抵抗
R1の電圧降下である直流電流Incあるいは速度指令
N*を取り込み、速度制御処理およびP側スイッチング
素子Q1. QspQ5とN側スイッチング素子Qz、
Q4.QBへのドライブ信号13を出力する処理等を行
っている。Microcomputer 8 has CPU, ROM and RAM
It takes in various programs necessary to drive the brushless motor 5, such as the position detection signal 1oS, the DC current Inc that is the voltage drop of the resistor R1, or the speed command N*, and performs speed control processing and the P-side switching element. Q1. QspQ5 and N-side switching element Qz,
Q4. It performs processing such as outputting the drive signal 13 to the QB.
第2図はマイクロコンピュータ8内の各種処理をアナロ
グ回路のブロック図的に表したものであり、例えば速度
検出器は速度検出処理を表している。同図を基にマイク
ロコンピュータ8の動作を次に述べる。FIG. 2 is a block diagram of an analog circuit representing various processes within the microcomputer 8. For example, a speed detector represents speed detection processing. The operation of the microcomputer 8 will be described below based on the figure.
まず、速度指令N傘と、位置検出信号10Sから速度検
出器を介したブラシレスモータの実速度Nとをつき合せ
、その偏差(N傘−N)からASRを介して電流指令i
*を求め、電流指令i*と、直流電流Ioc(抵抗R1
(第1図参照)の電圧降下)からA/D変換器を介した
直流電流iとをつき合せ、その偏差(it−i)からA
CRを介して電圧指令v章を求める。電圧指令V*と三
角波発生器からの信号とを比較器に1で比較してPWM
信号を得て、降圧モードの下アーム分配器(N側スイッ
チング素子用)に入力する。その他に、電圧指令7本と
バイアス電圧v1とを加算し、その偏差(v傘−vl)
と三角波発生器からの信号とを比較器に2で比較してP
WM信号を得て、昇圧モードの下アーム分配器に入力す
る。雨下アーム分配器は位置検出信号10Sを受けてN
側スイッチング素子の120度通電パルスを発生するが
、比較器Kz、KgからのPWM信号がANDされ、更
に雨下アーム分配器の出力信号が加算されて、N側スイ
ッチング素子の点弧信号となる。上アーム分配器(P側
スイッチング素子用)は、位置検出信号10Sを受けて
P側スイッチング素子の120度通電パルスを発生する
。下アーム分配器および上アーム分配器からの120度
通電パルスがP側およびN側スイッチング素子へのドラ
イブ信号13となり、ドライバー11への入力信号とな
る。First, the speed command N is compared with the actual speed N of the brushless motor, which is transmitted from the position detection signal 10S via the speed detector, and the current command i is determined from the deviation (N-N) via ASR.
*, and calculate current command i* and DC current Ioc (resistance R1
(voltage drop (see Figure 1)) and the DC current i through the A/D converter, and from the deviation (it-i), A
Obtain voltage command chapter v via CR. PWM is performed by comparing the voltage command V* and the signal from the triangular wave generator using a comparator.
Obtain a signal and input it to the lower arm distributor (for N-side switching element) in step-down mode. In addition, add the seven voltage commands and the bias voltage v1, and calculate the deviation (v umbrella - vl)
and the signal from the triangular wave generator are compared in a comparator by 2, and P
Obtain the WM signal and input it to the lower arm distributor in boost mode. The rain arm distributor receives the position detection signal 10S and outputs N.
A 120 degree energizing pulse is generated for the side switching element, but the PWM signals from the comparators Kz and Kg are ANDed, and the output signal of the rain arm distributor is added to become the ignition signal for the N side switching element. . The upper arm distributor (for the P-side switching element) receives the position detection signal 10S and generates a 120-degree energization pulse for the P-side switching element. The 120-degree energization pulse from the lower arm distributor and the upper arm distributor becomes a drive signal 13 to the P-side and N-side switching elements, and becomes an input signal to the driver 11.
第3図には比較器Kl、に2のPWM信号発生方法が示
されている。同図(イ)は比較器に1のPWM信号発生
方法を示している。同図から明らかなように、電圧指令
v率と三角波とを比較して点弧信号となるPWM信号を
発生するが、バイアス電圧vtに達するとオン信号のみ
となる。同図(ロ)は比較器に2のPWM信号発生方法
を示している。同図から明らかなように電圧指令V傘と
バイアス電圧v1との偏差(v* vz)と三角波と
を比較して点弧信号となるPWM信号を発生するが、電
圧指令V*がバイアス電圧各1より大きくならないとオ
ン信号を発生しないように設定されている。FIG. 3 shows two PWM signal generation methods for the comparator Kl. Figure (A) shows a method for generating a PWM signal in the comparator. As is clear from the figure, a PWM signal serving as an ignition signal is generated by comparing the voltage command v rate and a triangular wave, but when the bias voltage vt is reached, only an ON signal is generated. The figure (b) shows the second PWM signal generation method for the comparator. As is clear from the figure, a PWM signal serving as an ignition signal is generated by comparing the deviation (v* vz) between the voltage command V and bias voltage v1 with a triangular wave. It is set so that an on signal is not generated unless the value becomes greater than 1.
第4図にはP側およびN側スイッチング素子への点弧信
号が示されている。同図(イ)は位置検出信号10S(
第1図参照)を示し、a相、b相およびC相とも120
度ずれた信号となる。同図(ロ)は降圧モードでのスイ
ッチング素子Q1〜QBへの点弧信号を示し、120度
通電形インバータを例にしているので、上アームのP側
スイッチング素子Qi、Qa、Qsは120度通主通電
ン信号のみとなり、下アームのN側スイッチング素子Q
x、Qa、QBは120度通主通電ン信号が比較器Kl
(第2図参照)からのPWM信号により変調されている
。同図(ハ)は昇圧モードでのスイッチング素子Q1〜
Q6への点弧信号を示し、上アームのP側スイッチング
素子Qt+ QB、Qsは120度通主通電ン信号のみ
となり、下アームのN側スイッチング素子Q2.Qa、
QBは120度通主通電ン信号が比較器に工から入力さ
れ、かつ昇圧モードでの比較器に2(共に第2図参照)
からのPWM信号が加わり、P側スイッチング素子とN
側スイッチング素子とが共にオンする(例えばスイッチ
ング素子QlとQZ、QBとQaあるいはQsとQBと
が共にオンするので、電源短絡となる)ように、設定さ
れている。FIG. 4 shows the ignition signals to the P-side and N-side switching elements. The figure (A) shows the position detection signal 10S (
(see Figure 1), and the a phase, b phase and C phase are all 120
The signal will be off by a certain degree. Figure (b) shows the firing signals to the switching elements Q1 to QB in the step-down mode, and uses a 120-degree conduction type inverter as an example, so the P-side switching elements Qi, Qa, and Qs of the upper arm are 120 degrees. Only the main energization signal is available, and the N side switching element Q of the lower arm
For x, Qa, and QB, the 120 degree conduction signal is the comparator Kl.
(See Figure 2). The same figure (c) shows the switching element Q1~ in boost mode.
It shows the ignition signal to Q6, the P side switching elements Qt+ QB, Qs of the upper arm only have a 120 degree energization signal, and the N side switching elements Q2.Q6 of the lower arm. Qa,
For QB, a 120 degree energization signal is input from the comparator to the comparator, and 2 is input to the comparator in boost mode (see Figure 2 for both).
The PWM signal from the P side switching element and the N
The side switching elements are both turned on (for example, switching elements Ql and QZ, QB and Qa, or Qs and QB are both turned on, resulting in a power short circuit).
第5図には降圧モードと昇圧モードとでの主回路の動作
が示されている。同図(イ)は上述の第4図(ロ)に示
した降圧モードでのスイッチング素子Q1とQaとがオ
ンした状態を示す。すなわち単相の交流電源6がプラス
側のとき、直流電流よりcは図中点線表示のように交流
電源6から全波整流回路7のダイオードDI、インダク
タンス3、ダイオードD5.スイッチング素子Q1.電
機子巻線5bを経由し、スイッチング素子Qa、ダイオ
ードD1z、インダクタンス4、抵抗R1、ダイオード
D4 を介して流れる。同図(ロ)に示すようにスイッ
チング素子0番がオフすると、同中点線表示のようにイ
ンダクタンス3を通る直流電流IocはコンデンサC1
に抵抗R1、ダイオードD4゜Daを介してバイパスさ
れ、かつ電機子巻線5bを流れる電流はスイッチング素
子Q3の帰環ダイオードD9を介してコンデンサC3に
バイパスされる。そしてインダクタンス4を通っていた
直流電流Incは抵抗R1,ダイオードD4.D3を介
してコンデンサ2のCzy C4,CBにバイパスされ
る。FIG. 5 shows the operation of the main circuit in step-down mode and step-up mode. FIG. 4(a) shows a state in which switching elements Q1 and Qa are turned on in the step-down mode shown in FIG. 4(b). That is, when the single-phase AC power supply 6 is on the positive side, c from the DC current flows from the AC power supply 6 to the diode DI of the full-wave rectifier circuit 7, the inductance 3, the diode D5 . Switching element Q1. It flows through the armature winding 5b, the switching element Qa, the diode D1z, the inductance 4, the resistor R1, and the diode D4. When switching element No. 0 turns off as shown in FIG.
The current flowing through the armature winding 5b is bypassed to the capacitor C3 via the return diode D9 of the switching element Q3. Then, the DC current Inc passing through the inductance 4 flows through the resistor R1, diode D4. Bypassed to Czy C4, CB of capacitor 2 via D3.
同図(ハ)は上述の第4図(ハ)に示した昇圧モードで
のスイッチング素子Qlと02とがオンした状態を示す
。すなわち単相の交流型′tA6がプラス側のとき、直
流電流Iocは図中点線表示のように交流電源6から全
波整流回路7のダイオードD1.インダクタンス3、ダ
イオードDs、スイッチング素子Ql、QZ、ダイオー
ドDllを経由してインダクタンス4、抵抗R1、ダイ
オードD4を介して流れる。この時、直流短絡状態とな
るので、直流電流Incが増加するが、この直流電流I
DCはインダクタンス3,4により急増が抑制される。FIG. 4(c) shows a state in which switching elements Ql and 02 are turned on in the boost mode shown in FIG. 4(c) above. That is, when the single-phase AC type 'tA6 is on the positive side, the DC current Ioc flows from the AC power supply 6 to the diode D1. It flows through the inductance 4, the resistor R1, and the diode D4 via the inductance 3, the diode Ds, the switching elements Ql, QZ, and the diode Dll. At this time, a DC short circuit occurs, so the DC current Inc increases, but this DC current I
The sudden increase in DC is suppressed by the inductances 3 and 4.
コンデンサCtからの放電電流も発生するが、その急増
がインダクタンス4で抑制される。また、同図(ニ)に
示すようにスイッチング素子Q2がオフすると、スイッ
チング素子Q4がオン状態にあるので、図中点線表示の
ようにインダクタンス3゜4に流れていた直流電流Io
cがスイッチング素子Qt、Q4を介して電機子巻線5
bに押し込まれる動作となる。A discharge current from the capacitor Ct also occurs, but its rapid increase is suppressed by the inductance 4. Furthermore, when the switching element Q2 is turned off as shown in FIG.
c is connected to the armature winding 5 via switching elements Qt and Q4.
This is a movement of being pushed into b.
以上から本実施例のインバータ装置の動作を説明すると
、次に述べるようになる。速度指令N*に基づき電流指
令i*が決定され、電流指令i*に基づき電圧指令v傘
が決定される。一方、直流電圧は単に単相交流を余波整
流した波形となり、その脈動が大きくなる。このような
直流電圧下で本実施例のインバータ装置を運転すると、
直流電圧が大きい場合は降圧モードで動作し、直流電圧
が小さくなって電圧指令v傘がバイアス電圧v1より大
きくなると昇圧モードで動作し、インダクタンス3,4
のエネルギーを利用してブラシレスモータ5の電流が制
御される。従って本実施例のインバータ装置は直流電圧
に大きな脈動があってもモータ電流を良好に制御できる
。この結果、平滑コンデンサを省略でき、直流電流をバ
イパスする小さなコンデンサが01〜CBと6個ですむ
。また、昇圧モードを利用して直流電圧が低い領域でも
電源電流を流すことができるので、電源力率が向上する
。From the above, the operation of the inverter device of this embodiment will be described as follows. A current command i* is determined based on the speed command N*, and a voltage command v is determined based on the current command i*. On the other hand, the DC voltage has a waveform that is simply rectified single-phase AC, and its pulsation increases. When the inverter device of this embodiment is operated under such DC voltage,
When the DC voltage is large, it operates in the step-down mode, and when the DC voltage becomes small and the voltage command v becomes larger than the bias voltage v1, it operates in the step-up mode, and the inductance 3, 4
The current of the brushless motor 5 is controlled using this energy. Therefore, the inverter device of this embodiment can satisfactorily control the motor current even if there is large pulsation in the DC voltage. As a result, the smoothing capacitor can be omitted, and only six small capacitors 01 to CB are required to bypass the direct current. Furthermore, since the boost mode allows power supply current to flow even in a region where the DC voltage is low, the power factor of the power supply improves.
このように本実施例によれば平滑コンデンサを小形化で
き、直流電圧に大きな脈動があっても、良好にモータ電
流を制御できるインバータ装置を得ることができる。更
に、昇圧モード(直流短絡モード)を利用して電源電流
を制御しているので。As described above, according to this embodiment, it is possible to downsize the smoothing capacitor and obtain an inverter device that can satisfactorily control the motor current even if there is large pulsation in the DC voltage. Furthermore, the power supply current is controlled using boost mode (DC short circuit mode).
電源力率が向上する。The power factor of the power supply is improved.
なお本実施例ではモータにブラシレスモータを用いたが
、他の交流機でもよい。また、インバータに120度通
電形を採用したが、180度通電形であってもよい。In this embodiment, a brushless motor is used as the motor, but other alternating current machines may be used. Further, although a 120-degree energizing type is adopted as the inverter, a 180-degree energizing type may be used.
また、交流電源を単相としたが三相でもよい。Further, although the AC power source is single-phase, it may be three-phase.
更にスイッチング素子としてトランジスタを用いたが、
FET、IGBTであってもよい。Furthermore, a transistor was used as a switching element, but
It may be FET or IGBT.
更に、本実施例は掃除機、電動工具、エアコン等の家庭
用機器に適用できる。Furthermore, this embodiment can be applied to household appliances such as vacuum cleaners, power tools, and air conditioners.
第6図には本発明の他の実施例が示されている。Another embodiment of the invention is shown in FIG.
本実施例は直流電圧波形Vocを抵抗R2,Raを介し
て検出し、A/D変換器の出力VD 傘と電流指令i*
とを掛算し、新しい電流指令io傘としたものである。In this embodiment, the DC voltage waveform Voc is detected via the resistors R2 and Ra, and the output VD of the A/D converter and the current command i* are detected.
A new current command IO umbrella is obtained by multiplying by .
このようにすることにより電源電流を前述の場合よりも
正弦波に近づけることができる。なお本実施例では直流
電圧を全波整流回路7の出力電圧より検出したが、交流
電源6より絶縁トランス、全波整流回路を介して検出し
てもよいことは云うまでもない。By doing so, the power supply current can be made closer to a sine wave than in the above case. In this embodiment, the DC voltage is detected from the output voltage of the full-wave rectifier circuit 7, but it goes without saying that it may also be detected from the AC power source 6 via an isolation transformer and a full-wave rectifier circuit.
第7図には本発明の更に他の実施例を示されている。本
実施例はインダクタンス3,4の直流電流をバイパスす
るコンデンサC4とC5とを設け、電機子巻線5bの端
子にバイパスコンデンサ01〜Cδを設けた。このよう
に主回路を構成しても前述の場合と同様な作用効果を奏
することができる。なお、ダイオードD5.DB、D7
.DIl、 D12゜Dssの挿入位置は本実施例に限
るものではなく、上述の第1図の実施例と同じでもよい
。FIG. 7 shows yet another embodiment of the invention. In this embodiment, capacitors C4 and C5 are provided to bypass the direct current of inductances 3 and 4, and bypass capacitors 01 to Cδ are provided at the terminals of the armature winding 5b. Even if the main circuit is configured in this way, the same effects as in the case described above can be achieved. Note that the diode D5. DB, D7
.. The insertion positions of DIl and D12°Dss are not limited to those in this embodiment, and may be the same as in the embodiment shown in FIG. 1 described above.
上述のように本発明は直流電圧がモータの誘起電圧より
低い時にもモータに電流を供給し、電源力率が向上する
ようになって、直流電圧がモータの誘起電圧より低い時
にもモータに電流を供給し。As described above, the present invention supplies current to the motor even when the DC voltage is lower than the induced voltage of the motor, improving the power factor of the power supply, and supplying current to the motor even when the DC voltage is lower than the induced voltage of the motor. supply.
電源力率を向上することを可能としたインバータ装置を
得ることができる。An inverter device that can improve the power factor of the power source can be obtained.
第1図は本発明のインバータ装置の一実施例の装置構成
を示す回路図、第2図は同じく一実施例のマイクロコン
ピュータの各種処理のアナログ的ブロック図、第3図(
イ)、(ロ)は同じく一実施例の降圧モードと昇圧モー
ドでのPWM信号発生を示すもので(イ)は降圧モード
でのPWM信号発生図、(ロ)は昇圧モードでのP W
M信号発生図、第4図(イ)、(ロ)、(ハ)は同じ
く一実施例のP側およびN側スイッチング素子の点弧信
号を示すもので(イ)は位置検出信号図、(ロ)は降圧
モードでの点弧信号図、(ハ)は昇圧モードでの点弧信
号図、第5図(イ)〜(ニ)は同じく一実施例の降圧モ
ードと昇圧モードでの主回路の動作を示すもので、(イ
)は降圧モードでの動作を示す主回路図、(ロ)は同じ
く降圧モードでの動作を示す主回路図、(ハ)は昇圧モ
ードでの動作を示す主回路図、(ニ)は同じく昇圧モー
ドでの動作を示す主回路図、第6図は本発明のインバー
タ装置の他の実施例のマイクロコンピュータの各種処理
のアナログ的ブロック図、第7図は本発明のインバータ
装置の更に他の実施例の装置構成を示す回路図である。
1.2・・・コンデンサ(バイパス用)、3.4・・・
インダクタンス(インダクタンス要素)、5・・・ブラ
シレスモータ、5a・・・回転子、5b・・・電機子巻
線、6・・・交流電源、7・・・全波整流回路、8・・
・マイクロコンピュータ、Qs、Qδ+Qi ・・・P
側スイッチング素子、Q2t Q4 、 Q+・・・N
側スイッチング素子。
晃3図
(イン
(ロノ
第4図
(イ)
C4目
Q。
GFIG. 1 is a circuit diagram showing the device configuration of an embodiment of the inverter device of the present invention, FIG. 2 is an analog block diagram of various processes of a microcomputer according to the embodiment, and FIG.
A) and (B) also show PWM signal generation in buck mode and boost mode in one embodiment. (A) is a PWM signal generation diagram in buck mode, and (b) is a PWM signal generation diagram in boost mode.
The M signal generation diagram, Figures 4 (a), (b), and (c) also show the firing signals of the P side and N side switching elements of one embodiment, and (a) is the position detection signal diagram, ( B) is a firing signal diagram in buck mode, (c) is a firing signal diagram in boost mode, and Figures 5 (a) to (d) are the main circuits in buck mode and boost mode of one embodiment. (a) is the main circuit diagram showing the operation in buck mode, (b) is the main circuit diagram also showing the operation in buck mode, and (c) is the main circuit diagram showing the operation in boost mode. Circuit diagram (d) is a main circuit diagram also showing operation in boost mode, FIG. 6 is an analog block diagram of various processes of the microcomputer of another embodiment of the inverter device of the present invention, and FIG. It is a circuit diagram showing the device configuration of still another example of the inverter device of the invention. 1.2... Capacitor (for bypass), 3.4...
Inductance (inductance element), 5... Brushless motor, 5a... Rotor, 5b... Armature winding, 6... AC power supply, 7... Full wave rectifier circuit, 8...
・Microcomputer, Qs, Qδ+Qi...P
Side switching element, Q2t Q4, Q+...N
side switching element. Akira 3rd figure (in (Rono 4th figure (a) C4th Q. G
Claims (1)
備え、直流を可変周波数の交流に変換するインバータ装
置において、前記装置に、前記P側およびN側スイッチ
ング素子の一方が非導電時に直流電流をバイパスするコ
ンデンサを設け、前記P側およびN側スイッチング素子
が共に導電時に直流電流の増加を抑制するインダクタン
ス要素を設け、前記P側およびN側スイッチング素子の
一方をオン・オフしてインバータ出力電圧を調整する降
圧モードと、前記P側およびN側スイッチング素子を共
にある時間である時間幅導通させる昇圧モードとを遷移
して運転したことを特徴とするインバータ装置。 2、前記インバータの出力電圧電流が、前記P側および
N側スイッチング素子の一方のみを導通させる降圧モー
ドでの導通時間幅と、前記P側およびN側スイッチング
素子を共に導通させる昇圧モードでの導通時間幅とを、
前記直流電流の制御偏差に応じて変化させ、制御するよ
うにされたものである特許請求の範囲第1項記載のイン
バータ装置。 3、前記インバータの出力電圧電流が、前記P側および
N側スイッチング素子の一方のみを導通させる降圧モー
ドでの導通時間幅と、前記P側およびN側スイッチング
素子を共に導通させる昇圧モードでの導通時間幅とを、
前記直流の電圧が変動する場合にその電圧変動に応じて
変調し、制御するようにされたものである特許請求の範
囲第1項記載のインバータ装置。[Claims] 1. In an inverter device that includes P-side and N-side switching elements connected in series and converts direct current into variable frequency alternating current, the device includes one of the P-side and N-side switching elements. A capacitor is provided to bypass direct current when non-conducting, an inductance element is provided to suppress an increase in direct current when both the P-side and N-side switching elements are conducting, and one of the P-side and N-side switching elements is turned on or off. An inverter device characterized in that it is operated by transitioning between a step-down mode in which the inverter output voltage is adjusted by adjusting the inverter output voltage, and a step-up mode in which both the P-side and N-side switching elements are made conductive for a certain period of time. 2. The conduction time width in the buck mode in which the output voltage and current of the inverter conducts only one of the P-side and N-side switching elements, and the conduction time in the boost mode in which both the P-side and N-side switching elements conduct. The time width and
The inverter device according to claim 1, wherein the inverter device is configured to change and control the direct current according to a control deviation of the direct current. 3. The conduction time width in the buck mode in which the output voltage and current of the inverter conducts only one of the P-side and N-side switching elements, and the conduction time in the boost mode in which both the P-side and N-side switching elements conduct. The time width and
The inverter device according to claim 1, wherein when the DC voltage fluctuates, the inverter device modulates and controls according to the voltage fluctuation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63151396A JPH01318577A (en) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | Inverter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63151396A JPH01318577A (en) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | Inverter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01318577A true JPH01318577A (en) | 1989-12-25 |
Family
ID=15517671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63151396A Pending JPH01318577A (en) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | Inverter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01318577A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008067457A (en) * | 2006-09-06 | 2008-03-21 | Honda Motor Co Ltd | Inverter device and control method thereof |
| JP2008295253A (en) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Honda Motor Co Ltd | Inverter device |
| JP2008312341A (en) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | Honda Motor Co Ltd | Inverter device |
| JP2009183075A (en) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Denso Corp | Power conversion controller and power conversion system |
-
1988
- 1988-06-20 JP JP63151396A patent/JPH01318577A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008067457A (en) * | 2006-09-06 | 2008-03-21 | Honda Motor Co Ltd | Inverter device and control method thereof |
| JP2008295253A (en) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Honda Motor Co Ltd | Inverter device |
| JP2008312341A (en) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | Honda Motor Co Ltd | Inverter device |
| JP2009183075A (en) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Denso Corp | Power conversion controller and power conversion system |
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