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JP2002281779A - AC motor drive - Google Patents

AC motor drive

Info

Publication number
JP2002281779A
JP2002281779A JP2001076452A JP2001076452A JP2002281779A JP 2002281779 A JP2002281779 A JP 2002281779A JP 2001076452 A JP2001076452 A JP 2001076452A JP 2001076452 A JP2001076452 A JP 2001076452A JP 2002281779 A JP2002281779 A JP 2002281779A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
polarity
dead time
voltage
time compensation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001076452A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Kin
泰雄 金
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.)
Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yaskawa Electric Corp filed Critical Yaskawa Electric Corp
Priority to JP2001076452A priority Critical patent/JP2002281779A/en
Publication of JP2002281779A publication Critical patent/JP2002281779A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】電流ゼロクロス付近での電流極性の変動を把握
した上でデッドタイム補償量を計算し、速度及び電流ひ
ずみの最小化ができるデッドタイム補償手段を有するA
Cモータ駆動装置を提供する。 【解決手段】ACモータ駆動装置のデッドタイム補償手
段1は、電流極性判断手段101で得られた現サンプリ
ング周期での電流極性PorM[Tn]の値を記憶し、必要なと
きに前サンプリング周期の電流極性PorM[Tn-1]を呼び出
せるようにしたメモリ装置105と、現サンプリング周
期(Tn)での電流極性と、サンプリング周期(Tn-1)
の電流極性とからデッドタイム補償量の演算を行うデッ
ドタイム補償量演算手段106とを備え、デッドタイム
補償量の結果からデッドタイム補償電圧を計算するよう
にした。
[PROBLEMS] To provide a dead time compensating means capable of calculating a dead time compensation amount after grasping a change in a current polarity near a current zero crossing and minimizing a speed and a current distortion.
A C motor drive is provided. A dead time compensating means of an AC motor driving device stores a value of a current polarity PorM [Tn] in a current sampling cycle obtained by a current polarity judging means, and, when necessary, calculates a value of a previous sampling cycle. The memory device 105 capable of calling the current polarity PorM [Tn-1], the current polarity in the current sampling period (Tn), and the sampling period (Tn-1)
And a dead time compensation amount calculating means 106 for calculating a dead time compensation amount based on the current polarity of the current and the dead time compensation amount.

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、ACモータ駆動装
置に関し、特にPWMインバータのデッドタイム補償に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an AC motor driving apparatus, and more particularly to dead time compensation for a PWM inverter.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電圧形インバータでは、上下スイ
ッチング素子の同時導通による電流短絡事故を防止する
ためにデッドタイムを設けている。PWMインバータは
スイッチング回数に伴って電流制御性能が高い反面、デ
ッドタイムの影響を多く受けやすい。特に、低速と軽負
荷の運転時における電流制御への影響は大きく、電流歪
みとトルク脈動の一因ともなる。こうしたインバータ装
置のデッドタイム設定で生じる損失電圧を補償するに
は、先ず、デッドタイム設定による正確な損失電圧絶対
値ABSVlossの把握が必要であり、式(1)で計算で
きる。又、この損失電圧絶対値はデッドタイム補償電圧
絶対値ABSVcompとして扱える。 ABSVloss=ABSVcomp=td×fc×Vdc=(td/tc)×Vdc (1 ) ここで、tdはデッドタイム(オンディレイ時間)、fc
はスイッチングキャリア周波数(=1/tc)、tcはス
イッチングキャリア周期時間、Vdcは直流電圧である。
デッドタイム補償法は、単純に電流の極性値とデッドタ
イムの補償電圧絶対値ABSVcompとの情報から補償を
行うことが出来るが、二つの情報の中で電流極性の判断
はデッドタイム補償法のアルゴリズムにおいてもっとも
重要な処理であり、正確な極性判断が必要である。電流
極性の従来判断方式においては、検出電流、指令電
流のいずれか一つが用いられている。図3は従来のデッ
ドタイム補償法の全体ブロック図である。2は従来技術
に係るデッドタイム補償手段、11はACモータ、12
はエンコーダ(位置センサ)、13は電流検出手段(電流
センサ)、14は速度偏算手段、15は電流偏差演算手
段、16は指令電圧演算手段(PI制御部)、17はP
WM電力変換装置、18は直流電圧、201は電流極性
判断手段、202は補償電圧絶対値、203は電圧加算
演算手段、204は極性電流選択手段である。図3のブ
ロック図において、動作を説明する。電流検出手段13
はACモータ11へ流れる電流をサンプリング区間毎に
検出し、偏差電流演算手段15は、指令電流I*から検
出電流Ifbを差し引いて偏差電流ΔIを計算し、指令電圧
演算手段16では偏差電流ΔIに制御ゲインを掛け算し
て指令電圧V*の演算を行う。また、極性電流選択手段
204で現サンプリング周期の検出電流を極性判断電流
として選択し、電流極性判断手段201では極性判断電
流Ip[Tn]を用いて電流極性の判断を行った後、その電
流極性値PorM(+1又は−1の値)を補償電圧絶対値A
BSVcompに掛け算してデッドタイム補償電圧Vcompの
演算を行う。最後に、電圧加算演算手段203でデッド
タイム補償電圧Vcompを指令電圧V*に加えて最終指令
電圧Vf*を計算し、PWM電力変換装置17に入力し、
ACモータ11を駆動するようになっている。
2. Description of the Related Art In a conventional voltage source inverter, a dead time is provided in order to prevent a current short circuit accident due to simultaneous conduction of upper and lower switching elements. Although the PWM inverter has high current control performance with the number of times of switching, it is easily affected by the dead time. In particular, during low-speed and light-load operation, the influence on the current control is large, which contributes to current distortion and torque pulsation. In order to compensate for the loss voltage generated by the dead time setting of such an inverter device, first, it is necessary to accurately grasp the absolute value of the loss voltage ABSVloss by the dead time setting, which can be calculated by equation (1). The absolute value of the loss voltage can be handled as the absolute value of the dead time compensation voltage ABSVcomp. ABSVloss = ABSVcomp = td × fc × Vdc = (td / tc) × Vdc (1) where td is a dead time (on delay time), fc
Is a switching carrier frequency (= 1 / tc), tc is a switching carrier cycle time, and Vdc is a DC voltage.
In the dead time compensation method, the compensation can be performed simply from the information of the current polarity value and the absolute value of the dead time compensation voltage ABSVcomp. Is the most important processing, and accurate polarity judgment is required. In the conventional method of determining the current polarity, one of the detected current and the command current is used. FIG. 3 is an overall block diagram of a conventional dead time compensation method. 2 is a dead time compensating means according to the prior art, 11 is an AC motor, 12
Is an encoder (position sensor), 13 is current detecting means (current sensor), 14 is speed deviation calculating means, 15 is current deviation calculating means, 16 is command voltage calculating means (PI control unit), and 17 is P
WM power converter, 18 is a DC voltage, 201 is a current polarity judging means, 202 is a compensation voltage absolute value, 203 is a voltage addition calculating means, and 204 is a polarity current selecting means. The operation will be described with reference to the block diagram of FIG. Current detection means 13
Detects the current flowing to the AC motor 11 for each sampling interval, the deviation current calculation means 15 calculates the deviation current ΔI by subtracting the detection current Ifb from the command current I *, and the command voltage calculation means 16 calculates the deviation current ΔI The command voltage V * is calculated by multiplying by the control gain. Further, the polarity current selection means 204 selects the detection current of the current sampling period as the polarity determination current, and the current polarity determination means 201 determines the current polarity using the polarity determination current Ip [Tn]. The value PorM (the value of +1 or -1) is calculated as the compensation voltage absolute value A.
BSVcomp is multiplied to calculate a dead time compensation voltage Vcomp. Lastly, the dead time compensation voltage Vcomp is added to the command voltage V * by the voltage addition calculating means 203 to calculate the final command voltage Vf *, which is input to the PWM power converter 17,
The AC motor 11 is driven.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、現サン
プリング周期での検出電流から電流極性の判断を行い、
その結果に従ってデッドタイム補償値の処理を行ってい
る。しかしながら、実際に検出電流はスイッチングノイ
ズを含んでいるため、電流ゼロクロス付近では正確な電
流極性判断を行い難い。そして、これによりデッドタイ
ム補償により過補正が生じやすいことから、デッドタイ
ム補償を行わなかった場合よりも速度及び電流特性(電
流ひずみ)の悪影響を与えるという問題もある。本発明
は、上記課題を解決するためになされたものであり、電
流ゼロクロス付近での電流極性の変動を把握した上でデ
ッドタイム補償量を計算し、速度及び電流ひずみの最小
化が出来るようなデッドタイム補償手段を持つACモー
タ駆動装置を提供することを目的とする。
In the prior art, the current polarity is determined from the detected current in the current sampling period,
The dead time compensation value is processed according to the result. However, since the detected current actually includes switching noise, it is difficult to accurately determine the current polarity near the current zero cross. Since the over-correction is easily caused by the dead time compensation, there is a problem that the speed and the current characteristic (current distortion) are more adversely affected than when the dead time compensation is not performed. The present invention has been made in order to solve the above problem, and calculates the amount of dead time compensation after grasping the fluctuation of the current polarity near the current zero crossing, and can minimize the speed and the current distortion. It is an object of the present invention to provide an AC motor driving device having dead time compensation means.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、請求項1の本発明は、ACモータへ流れる電流を検
出する電流検出手段と、指令電流と検出電流とから偏差
電流を計算する偏差電流演算手段と、前記偏差電流から
指令電圧の演算を行う指令電圧演算手段と、前記電流検
出手段により検出された現サンプリング周期での検出電
流を極性判断電流として選択する極性電流選択手段と前
記極性判断電流から電流極性を決める電流極性判断手段
を含むと共に、デッドタイム補償電圧を出力するデッド
タイム補償手段と、前記指令電圧演算手段から計算され
た指令電圧に前記デッドタイム補償電圧を加えて最終指
令電圧を演算する電圧加算演算手段と、前記電圧加算演
算手段により得られた最終指令電圧となる直流電圧から
交流電圧への変換を行うPWM電力変換装置と、を備え
たACモータ駆動装置において、前記デッドタイム補償
手段は、前記電流極性判断手段で得られた現サンプリン
グ周期での電流極性PorM[Tn]の値を記憶し、必要なとき
に前サンプリング周期の電流極性PorM[Tn-1]を呼び出せ
るようにしたメモリ装置と、現サンプリング周期(T
n)での電流極性と、前サンプリング周期(Tn-1)の電
流極性とからデッドタイム補償量の演算を行うデッドタ
イム補償量演算手段とを備え、デッドタイム補償量の結
果からデッドタイム補償電圧を計算することを特徴とす
るものである。また、デッドタイム補償量演算手段は、
前記デッドタイム補償量演算手段は、現サンプリング周
期の電流極性が前サンプリング周期の電流極性と同じ場
合(sign(電流[Tn])=sign(電流[Tn-1]))には、
デッドタイム補償量を現サンプリング周期の電流極性に
おける判断値として負は−1、正は+1の値に設定する
段階と、現サンプリング周期の電流極性が前サンプリン
グ周期の電流極性と異なった場合(sign(電流[Tn])
≠sign(電流[Tn-1]))には、デッドタイム補償量を
現サンプリング周期または前サンプリング周期の電流極
性における判断値に0〜1を掛けた値に設定する段階と
を備えたことを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention of claim 1 comprises a current detecting means for detecting a current flowing to an AC motor, and a deviation detecting means for calculating a deviation current from a command current and a detected current. Current calculation means, command voltage calculation means for calculating a command voltage from the deviation current, polarity current selection means for selecting a detection current in the current sampling period detected by the current detection means as a polarity determination current, and the polarity A dead time compensating means for outputting a dead time compensating voltage; a dead time compensating means for adding the dead time compensating voltage to the command voltage calculated by the command voltage calculating means; Voltage addition operation means for calculating a voltage, and conversion from a DC voltage, which is a final command voltage obtained by the voltage addition operation means, to an AC voltage. In the AC motor driving device having the PWM power converter, the dead time compensating means stores the value of the current polarity PorM [Tn] in the current sampling period obtained by the current polarity determining means, and Memory device that can call the current polarity PorM [Tn-1] of the previous sampling period and the current sampling period (T
n) and dead time compensation amount calculating means for calculating a dead time compensation amount from the current polarity of the previous sampling period (Tn-1), and a dead time compensation voltage based on the result of the dead time compensation amount. Is calculated. In addition, the dead time compensation amount calculating means includes:
When the current polarity in the current sampling cycle is the same as the current polarity in the previous sampling cycle (sign (current [Tn]) = sign (current [Tn-1])),
A step of setting the dead time compensation amount to a negative value of -1 and a positive value of +1 as a judgment value in the current polarity of the current sampling period, and a case where the current polarity of the current sampling period is different from the current polarity of the previous sampling period (sign (Current [Tn])
≠ sign (current [Tn-1]) includes a step of setting the dead time compensation amount to a value obtained by multiplying the judgment value of the current polarity in the current sampling period or the previous sampling period by 0 to 1. It is a feature.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。図1は本発明の実施例を示すデッドタイ
ム補償法に関する全体ブロック図である。図2は本発明
の実施例を示すデッドタイム補償法に関するフローチャ
ートである。図1において、1は本発明に係るデッドタ
イム補償手段、101は電流極性判断手段、102は補
償電圧絶対値、103は電圧加算演算手段、104は極
性電流選択手段、105は電流極性を記憶したり、呼び
出しを行うメモリ装置である。なお、電流検出手段13
と、偏差電流演算手段15と、指令電圧演算手段16
と、極性電流選択手段104と、電流極性判断手段10
1とを備えた構成は、従来技術と同じである。本発明が
従来技術と異なる点は以下のとおりである。すなわち、
デッドタイム補償手段1は、電流極性判断手段101で
得られた現サンプリング周期での電流極性PorM[Tn]の値
を記憶し、必要なときに前サンプリング周期の電流極性
PorM[Tn-1]を呼び出せるようにしたメモリ装置105
と、現サンプリング周期(Tn)での電流極性と、サン
プリング周期(Tn-1)の電流極性とからデッドタイム
補償量の演算を行うデッドタイム補償量演算手段106
とを備え、デッドタイム補償量の結果からデッドタイム
補償電圧を計算するようにした点である。また、デッド
タイム補償量演算手段106は、現サンプリング周期の
電流極性が前サンプリング周期の電流極性と同じ場合
(sign(電流[Tn])=sign(電流[Tn-1]))には、デ
ッドタイム補償量を現サンプリング周期の電流極性にお
ける判断値として負は−1、正は+1の値に設定する段
階と、サンプリング周期の電流極性が前サンプリング周
期の電流極性と異なった場合(sign(電流[Tn])≠sig
n(電流[Tn-1]))には、デッドタイム補償量を必要な
補償値以下、すなわち、現サンプリング周期又は前サン
プリング周期の電流極性における判断値に0〜1を掛け
た値に設定する段階とを備えたものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall block diagram relating to a dead time compensation method showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing a dead time compensation method according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a dead time compensating means according to the present invention, 101 is a current polarity determining means, 102 is a compensation voltage absolute value, 103 is a voltage addition calculating means, 104 is a polarity current selecting means, and 105 is a current polarity. Or a memory device that makes calls. Note that the current detecting means 13
And deviation current calculating means 15 and command voltage calculating means 16
, Polarity current selection means 104, current polarity determination means 10
1 is the same as that of the prior art. The differences between the present invention and the prior art are as follows. That is,
The dead time compensating means 1 stores the value of the current polarity PorM [Tn] in the current sampling cycle obtained by the current polarity judging means 101 and, when necessary, the current polarity in the previous sampling cycle.
Memory device 105 capable of calling PorM [Tn-1]
And a current polarity in the current sampling period (Tn) and a current polarity in the sampling period (Tn-1) to calculate a dead time compensation amount.
And the dead time compensation voltage is calculated from the result of the dead time compensation amount. When the current polarity of the current sampling cycle is the same as the current polarity of the previous sampling cycle (sign (current [Tn]) = sign (current [Tn-1])), the dead time compensation amount calculating means 106 determines that A step of setting the time compensation amount to a negative value of -1 and a positive value of +1 as a judgment value in the current polarity of the current sampling period, and a case where the current polarity of the sampling period is different from the current polarity of the previous sampling period (sign (current [Tn]) ≠ sig
For n (current [Tn-1])), the dead time compensation amount is set to a value equal to or less than a necessary compensation value, that is, a value obtained by multiplying the judgment value in the current polarity in the current sampling period or the previous sampling period by 0 to 1. And a stage.

【0006】上記のデッドタイム補償手段に関し、その
手順を各ステップ(段階)毎に記述した図2に基づき、
図1を参照しながら説明する。 (ステップF1):極性電流選択手段104で現サンプ
リング周期の検出電流Ifb[Tn]を現サンプリング周期の
極性判断電流Ip[Tn]として選択する。 (ステップF2):電流極性判断手段101で極性判断
電流Ip[Tn]から電流極性値PorM[Tn]を計算する。ここ
で、電流極性の判断「検出電流が0超過である場合は+
1、0未満の場合は−1を出力」を行う。 (ステップF3):メモリ装置105から前サンプリン
グ周期の電流極性PorM[Tn-1]を呼び出し、現在サンプリ
ング周期の電流極性PorM[Tn]をメモリ装置105に記憶
する。 (ステップF4):ステップF2で求めた現サンプリン
グ周期の電流極性値PorM[Tn](+1又は−1の値)と、
ステップF3で求めたメモリ装置105から呼び出した
前サンプリング周期での電流極性値PorM[Tn-1]を用い
て、デッドタイム補償量PorMorZを下記のステップF5
1とステップF52のように計算する。 (ステップF51):デッドタイム補償量演算手段10
6において、現サンプリング周期の前記電流極性PorM[T
n]が前サンプリング周期の前記電流極性PorM[Tn-1]と同
じ場合(sign(電流[Tn])=sign(電流[Tn-1]))は
デッドタイム補償量PorMorZをsign(電流[Tn])に設定
する (ステップF52):デッドタイム補償量演算手段10
6において、現サンプリング周期の前記電流極性PorM[T
n]が前サンプリング周期の前記電流極性PorM[Tn-1]と異
なった場合(sign(極性判断電流[Tn])≠sign(極性
判断電流[Tn-1]))はデッドタイム補償量PorMorZをゼ
ロ値に設定する。但し、デッドタイム補償量PorMorZは
−1〜+1の値であるが、一例としては−1、+1、0
にした。 (ステップF6):デッドタイム補償量PorMorZと補償
電圧絶対値からデッドタイム補償電圧を計算する。 (ステップF7):電圧加算演算装置103でデッドタ
イム補償電圧Vcompを指令電圧V*に加えて最終指令電
圧Vf*を計算し、PWM電力変換装置17に入力する。
With respect to the above-mentioned dead time compensating means, the procedure is described based on FIG.
This will be described with reference to FIG. (Step F1): The polarity current selection means 104 selects the detection current Ifb [Tn] in the current sampling cycle as the polarity determination current Ip [Tn] in the current sampling cycle. (Step F2): The current polarity judging means 101 calculates a current polarity value PorM [Tn] from the polarity judgment current Ip [Tn]. Here, the determination of the current polarity "+ if the detected current is greater than 0,
If it is less than 1, 0, -1 is output ". (Step F3): The current polarity PorM [Tn-1] of the previous sampling period is called from the memory device 105, and the current polarity PorM [Tn] of the current sampling period is stored in the memory device 105. (Step F4): The current polarity value PorM [Tn] (a value of +1 or -1) in the current sampling cycle obtained in Step F2,
Using the current polarity value PorM [Tn-1] in the previous sampling period called from the memory device 105 obtained in step F3, the dead time compensation amount PorMorZ is calculated in the following step F5.
1 and calculation as in step F52. (Step F51): Dead time compensation amount calculation means 10
6, the current polarity PorM [T
n] is the same as the current polarity PorM [Tn-1] in the previous sampling period (sign (current [Tn]) = sign (current [Tn-1])), the dead time compensation amount PorMorZ is set to sign (current [Tn] ]) (Step F52): Dead time compensation amount calculating means 10
6, the current polarity PorM [T
n] is different from the current polarity PorM [Tn-1] of the previous sampling period (sign (polarity determination current [Tn]) ≠ sign (polarity determination current [Tn-1])), the dead time compensation amount PorMorZ is calculated. Set to zero value. Here, the dead time compensation amount PorMorZ is a value of −1 to +1.
I made it. (Step F6): The dead time compensation voltage is calculated from the dead time compensation amount PorMorZ and the compensation voltage absolute value. (Step F7): The voltage addition arithmetic unit 103 calculates the final command voltage Vf * by adding the dead time compensation voltage Vcomp to the command voltage V *, and inputs it to the PWM power conversion device 17.

【0007】したがって、本実施例に係るデッドタイム
補償手段1は、電流極性判断手段101で得られた現サ
ンプリング周期での電流極性PorM[Tn]の値を記憶し、必
要なときに前サンプリング周期の電流極性PorM[Tn-1]を
呼び出せるようにしたメモリ装置105と、現サンプリ
ング周期(Tn)での電流極性と、サンプリング周期
(Tn-1)の電流極性とからデッドタイム補償量の演算
を行うデッドタイム補償量演算手段106とを備えて、
デッドタイム補償量の結果からデッドタイム補償電圧を
計算するようにしたので、極性判断電流に含まれたスイ
ッチングノイズの影響を最小化し、電流ゼロクロス付近
でのデッドタイム補償を最適化することができる。その
結果、電流歪みと速度リップルを最小化に押さえること
ができる。なお、本実施例において、電流極性を判断す
る指標として検出電流Ifbを用いていたが、検出電流に
代えて、指令電流I*を用いるようにしても構わない。
また、ステップF52のデッドタイム補償量演算手段1
06において、現サンプリング周期の電流極性が前サン
プリング周期の電流極性と異なった場合は、デッドタイ
ム補償量をゼロ値に設定したが、これに限らず任意の値
に設定するようにても構わない。
Therefore, the dead time compensating means 1 according to the present embodiment stores the value of the current polarity PorM [Tn] in the current sampling period obtained by the current polarity judging means 101, and stores the value of the previous sampling period when necessary. The memory device 105 capable of calling the current polarity PorM [Tn-1], the current polarity in the current sampling period (Tn), and the calculation of the dead time compensation amount are calculated from the current polarity in the sampling period (Tn-1). And a dead time compensation amount calculating means 106 for performing
Since the dead time compensation voltage is calculated from the result of the dead time compensation amount, the influence of the switching noise included in the polarity determination current can be minimized, and the dead time compensation near the current zero cross can be optimized. As a result, current distortion and velocity ripple can be minimized. In the present embodiment, the detection current Ifb is used as an index for determining the current polarity, but the command current I * may be used instead of the detection current.
Further, the dead time compensation amount calculation means 1 in step F52
In 06, when the current polarity in the current sampling period is different from the current polarity in the previous sampling period, the dead time compensation amount is set to zero, but the present invention is not limited to this, and may be set to any value. .

【0008】[0008]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、デッ
ドタイム補償手段は、電流極性判断手段101で得られ
た現サンプリング周期での電流極性PorM[Tn]の値を記憶
し、必要なときに前サンプリング周期の電流極性PorM[T
n-1]を呼び出せるようにしたメモリ装置105と、現サ
ンプリング周期(Tn)での電流極性と、サンプリング
周期(Tn-1)の電流極性とからデッドタイム補償量の
演算を行うデッドタイム補償量演算手段とを備えて、デ
ッドタイム補償量の結果からデッドタイム補償電圧を計
算するようにしたため、極性判断電流に含まれたスイッ
チングノイズの影響を最小化し、電流ゼロクロス付近で
のデッドタイム補償を最適化することができる。その結
果、電流歪みと速度リップルを最小化に押さえることが
できるという効果がある。
As described above, according to the present invention, the dead time compensating means stores the value of the current polarity PorM [Tn] in the current sampling period obtained by the current polarity judging means 101, and Sometimes the current polarity of the previous sampling period PorM [T
n-1], the dead time compensation amount for calculating the dead time compensation amount from the current polarity in the current sampling period (Tn) and the current polarity in the sampling period (Tn-1). Computation means and dead time compensation voltage are calculated from the result of the dead time compensation amount, minimizing the effect of switching noise included in the polarity judgment current and optimizing dead time compensation near the current zero crossing. Can be As a result, there is an effect that current distortion and speed ripple can be minimized.

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

【図1】 本発明の実施例を示すデッドタイム補償法に
関する全体ブロック図である。
FIG. 1 is an overall block diagram relating to a dead time compensation method showing an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施例を示すデッドタイム補償法に
関するフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a dead time compensation method according to an embodiment of the present invention.

【図3】 従来のデッドタイム補償法の全体ブロック図
である。
FIG. 3 is an overall block diagram of a conventional dead time compensation method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 デッドタイム補償手段(本発明) 2 デッドタイム補償手段(従来技術) 11 ACモータ 12 エンコーダ(位置センサ) 13 電流検出手段(電流センサ) 14 速度偏算手段 15 電流偏差演算手段 16 指令電圧演算手段(PI制御部) 17 PWM電力変換装置 18 直流電圧 101、201 電流極性判断手段 102、202 補償電圧絶対値(デッドタイム補償電
圧演算手段) 103、203 電圧加算演算手段 104、204 極性電流選択手段 105 メモリ装置・メモリ呼び出し手段・メモリ記憶
手段 106 デッドタイム補償量演算手段 * 指令を表す添字 I* 指令電流 Vdc インバータの平滑直流電圧 V* 指令電圧 Vf* 最終指令電圧 Ifb 検出電流 ΔI 偏差電流 Ip 極性判断電流 ωfb 検出速度 θfb 検出位置 td デッドタイム時間 fc スイッチングキャリア周波数(=1/tc) tc スイッチングキャリア周期時間 Tn 現サンプリング周期 Tn-1 前サンプリング周期 ABS 絶対値 ABSVloss 損失電圧絶対値 ABSVcomp 補償電圧絶対値 Vcomp デッドタイム補償電圧 PorM 電流極性の値(−1 又は +1) PorM[Tn] 現サンプリング周期の電流極性値 PorM[Tn-1] 前サンプリング周期の電流極性値 PorMorZ デッドタイム補償量(−1〜+1の任意値) sign() 符号判断関数
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dead time compensating means (the present invention) 2 Dead time compensating means (prior art) 11 AC motor 12 Encoder (position sensor) 13 Current detecting means (current sensor) 14 Speed deviation calculating means 15 Current deviation calculating means 16 Command voltage calculating means (PI control unit) 17 PWM power converter 18 DC voltage 101, 201 Current polarity determination means 102, 202 Compensation voltage absolute value (dead time compensation voltage calculation means) 103, 203 Voltage addition calculation means 104, 204 Polarity current selection means 105 Memory device / memory calling unit / memory storage unit 106 Dead time compensation amount calculation unit * Subscript representing command I * Command current Vdc Smooth DC voltage of inverter V * Command voltage Vf * Final command voltage Ifb Detection current ΔI Deviation current Ip Polarity judgment Current ωfb Detection speed θfb Detection position td Dead tie Time fc Switching carrier frequency (= 1 / tc) tc Switching carrier cycle time Tn Current sampling cycle Tn-1 Previous sampling cycle ABS Absolute value ABSVloss Loss voltage absolute value ABSVcomp Compensation voltage absolute value Vcomp Dead time compensation voltage PorM Current polarity value ( -1 or +1) PorM [Tn] Current polarity value of current sampling period PorM [Tn-1] Current polarity value of previous sampling period PorMorZ Dead time compensation amount (arbitrary value of -1 to +1) sign () Sign judgment function

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ACモータへ流れる電流を検出する電流
検出手段と、 指令電流と検出電流とから偏差電流を計算する偏差電流
演算手段と、 前記偏差電流から指令電圧の演算を行う指令電圧演算手
段と、 前記電流検出手段により検出された現サンプリング周期
での検出電流を極性判断電流として選択する極性電流選
択手段と前記極性判断電流から電流極性を決める電流極
性判断手段を含むと共に、デッドタイム補償電圧を出力
するデッドタイム補償手段と、 前記指令電圧演算手段から計算された指令電圧に前記デ
ッドタイム補償電圧を加えて最終指令電圧を演算する電
圧加算演算手段と、 前記電圧加算演算手段により得られた最終指令電圧とな
る直流電圧から交流電圧への変換を行うPWM電力変換
装置と、を備えたACモータ駆動装置において、 前記デッドタイム補償手段は、 前記電流極性判断手段で得られた現サンプリング周期で
の電流極性PorM[Tn]の値を記憶し、必要なときに前サン
プリング周期の電流極性PorM[Tn-1]を呼び出せるように
したメモリ装置と、 現サンプリング周期(Tn)での電流極性と、前サンプ
リング周期(Tn-1)の電流極性とからデッドタイム補
償量の演算を行うデッドタイム補償量演算手段とを備
え、 デッドタイム補償量の結果からデッドタイム補償電圧を
計算することを特徴とするACモータ駆動装置。
1. A current detection means for detecting a current flowing to an AC motor, a deviation current calculation means for calculating a deviation current from a command current and a detection current, and a command voltage calculation means for calculating a command voltage from the deviation current And a polarity current selection means for selecting a detection current in the current sampling period detected by the current detection means as a polarity determination current, and a current polarity determination means for determining a current polarity from the polarity determination current, and a dead time compensation voltage. , A voltage addition operation means for adding the dead time compensation voltage to the command voltage calculated by the command voltage operation means to calculate a final command voltage, and a voltage addition operation means for obtaining a final command voltage. A PWM power converter that converts a DC voltage, which is the final command voltage, into an AC voltage. The dead time compensating means stores the value of the current polarity PorM [Tn] in the current sampling cycle obtained by the current polarity judging means, and stores the current polarity PorM [Tn-1 in the previous sampling cycle when necessary. And a dead time compensation amount calculating means for calculating a dead time compensation amount from the current polarity in the current sampling period (Tn) and the current polarity in the previous sampling period (Tn-1). An AC motor drive device comprising: calculating a dead time compensation voltage from a result of the dead time compensation amount.
【請求項2】 前記デッドタイム補償量演算手段は、現
サンプリング周期の電流極性が前サンプリング周期の電
流極性と同じ場合(sign(電流[Tn])=sign(電流[T
n-1]))には、デッドタイム補償量を現サンプリング周
期の電流極性における判断値として負は−1、正は+1
の値に設定する段階と、現サンプリング周期の電流極性
が前サンプリング周期の電流極性と異なった場合(sign
(電流[Tn])≠sign(電流[Tn-1]))には、デッドタ
イム補償量を現サンプリング周期または前サンプリング
周期の電流極性における判断値に0〜1を掛けた値に設
定する段階と、を備えたことを特徴とする請求項1記載
のACモータ駆動装置。
2. The dead time compensation amount calculating means, wherein the current polarity of the current sampling cycle is the same as the current polarity of the previous sampling cycle (sign (current [Tn]) = sign (current [T
n-1])), the dead time compensation amount is determined as a judgment value in the current polarity of the current sampling cycle by -1 for negative and +1 for positive.
And when the current polarity of the current sampling cycle is different from the current polarity of the previous sampling cycle (sign
(Current [Tn]) ≠ sign (current [Tn-1])), the dead time compensation amount is set to a value obtained by multiplying the judgment value in the current polarity of the current sampling period or the previous sampling period by 0 to 1. The AC motor driving device according to claim 1, further comprising:
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100662748B1 (en) 2005-05-11 2007-01-02 엘에스산전 주식회사 Estimation Method of Output Voltage Deviation Due to Dead Time of Voltage-type PPM Inverter
CN110785923A (en) * 2017-07-28 2020-02-11 泽藤电机株式会社 Motor control device and motor control method
CN113612381A (en) * 2021-07-21 2021-11-05 深圳数马电子技术有限公司 Dead zone compensation method, dead zone compensation device, motor driver and storage medium

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