JP2003299387A - Variable speed controller - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 可変速制御装置における直流母線電圧の増減
のタイミングに合わせて出力電圧を補正することを目的
とする。
【解決手段】 電圧リップル推定手段2は、可変速制御
装置における直流母線電圧リップル変動の周期性を利用
して、実際に電圧が出力される時点の直流母線電圧を推
定するもので、直流母線電圧検出手段46で検出した直
流母線電圧検出値を基に推定した直流母線電圧推定値
を、直流母線電圧の値として出力電圧計算手段47に出
力する。出力電圧計算手段47は、出力周波数計算手段
45から出力された出力周波数を基に出力電圧を計算す
るとともに、電圧リップル推定手段2が出力する直流母
線電圧推定値によりこの出力電圧を補正する。
An object of the present invention is to correct an output voltage in accordance with a timing of increasing or decreasing a DC bus voltage in a variable speed control device. SOLUTION: A voltage ripple estimating means 2 estimates a DC bus voltage at the time when a voltage is actually output by using a periodicity of a DC bus voltage ripple fluctuation in a variable speed control device. The DC bus voltage estimation value estimated based on the DC bus voltage detection value detected by the detection means 46 is output to the output voltage calculation means 47 as the value of the DC bus voltage. The output voltage calculation means 47 calculates the output voltage based on the output frequency output from the output frequency calculation means 45, and corrects the output voltage based on the estimated DC bus voltage output from the voltage ripple estimation means 2.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、電動機を可変速
駆動する可変速制御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable speed control device for driving an electric motor at a variable speed.
【0002】[0002]
【従来の技術】図7は従来の可変速制御装置の構成を示
す図である。図において、30はインバータ主回路、3
1は交流電源34を直流電力に変換するコンバータ部、
32は直流電圧を平滑するコンデンサ、33はトランジ
スタとダイオードによって構成され、直流電力を可変周
波数、可変電圧の交流電力に変換するインバータ部、3
5は負荷として可変速駆動される誘導電動機などの電動
機である。2. Description of the Related Art FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a conventional variable speed control device. In the figure, 30 is an inverter main circuit, 3
1 is a converter unit for converting the AC power supply 34 into DC power,
32 is a capacitor for smoothing a DC voltage, 33 is a transistor and a diode, and an inverter unit for converting DC power into AC power of variable frequency and voltage.
Reference numeral 5 denotes an electric motor such as an induction motor that is driven at a variable speed as a load.
【0003】また、40はインバータ部33のトランジ
スタをオン/オフ制御するインバータ制御回路である。
また、41は周波数指令値、加減速時間または出力周波
数/出力電圧の関係式等の各種データを保存する記憶手
段としてのメモリである。また、42はメモリ41のデ
ータを読み出し、書き込みするためのメモリ交信手段、
43は外部から入力された周波数指令値を検出する周波
数指令値入力手段、44は周波数指令値入力手段43で
検出した周波数指令値とあらかじめメモリ41に保存さ
れている加減速時間とから出力周波数を計算する出力周
波数計算手段、45は出力周波数計算手段44で計算さ
れた出力周波数からソフトウエアの処理時間に応じて位
相角を計算する出力位相計算手段である。Reference numeral 40 is an inverter control circuit for controlling the on / off of the transistors of the inverter unit 33.
Further, reference numeral 41 is a memory as a storage means for storing various data such as a frequency command value, acceleration / deceleration time or an output frequency / output voltage relational expression. 42 is a memory communication unit for reading and writing data in the memory 41,
43 is a frequency command value input means for detecting a frequency command value input from the outside, and 44 is an output frequency from the frequency command value detected by the frequency command value input means 43 and the acceleration / deceleration time stored in the memory 41 in advance. Output frequency calculating means for calculating, 45 is an output phase calculating means for calculating a phase angle from the output frequency calculated by the output frequency calculating means 44 according to the processing time of software.
【0004】また、46はコンデンサ32の両端電圧を
検出する直流母線電圧検出手段である。また、47は出
力周波数計算手段44で計算された出力周波数を入力
し、あらかじめメモリ41に保存されている出力周波数
/出力電圧の関係式に基づき出力電圧を計算する出力電
圧計算手段である。出力電圧計算手段47は、出力電圧
計算時に直流母線電圧検出手段46で検出された直流母
線電圧の値に応じて出力電圧を補正する。Reference numeral 46 is a DC bus voltage detecting means for detecting the voltage across the capacitor 32. Further, 47 is an output voltage calculation means for inputting the output frequency calculated by the output frequency calculation means 44 and calculating the output voltage based on the relational expression of output frequency / output voltage stored in the memory 41 in advance. The output voltage calculation means 47 corrects the output voltage according to the value of the DC bus voltage detected by the DC bus voltage detection means 46 at the time of calculating the output voltage.
【0005】また、48は出力位相計算手段45で求め
られた位相と出力電圧計算手段47で計算した出力電圧
とから、可変速制御装置の出力であるU相、V相、W相
各々に出力する三相電圧を生成する三相電圧生成手段、
49は三相電圧生成手段48で生成した三相電圧からイ
ンバータ部33のトランジスタをオン/オフ制御するた
めのスイッチング信号を作成し、インバータ部33に出
力するPWM波形出力手段である。Further, 48 is output to each of the U phase, V phase and W phase which are the outputs of the variable speed control device from the phase obtained by the output phase calculating means 45 and the output voltage calculated by the output voltage calculating means 47. Three-phase voltage generating means for generating three-phase voltage,
Reference numeral 49 is a PWM waveform output means for creating a switching signal for controlling ON / OFF of the transistor of the inverter section 33 from the three-phase voltage generated by the three-phase voltage generation means 48 and outputting the switching signal to the inverter section 33.
【0006】また、50は周波数指令値入力手段43、
出力周波数計算手段44、出力位相計算手段45、出力
電圧計算手段47および三相電圧生成手段48を有する
マイクロコンピュータ(以下、CPUと記す)である。Further, 50 is a frequency command value input means 43,
It is a microcomputer (hereinafter referred to as a CPU) having an output frequency calculation means 44, an output phase calculation means 45, an output voltage calculation means 47 and a three-phase voltage generation means 48.
【0007】次に、従来の可変速制御装置の動作につい
て説明する。可変速制御装置に電圧が供給されると、周
波数指令値入力手段43はメモリ交信手段42を介して
メモリ41から得た周波数指令値等の情報をCPU50
内部で取り扱う周波数設定値のデータ形式に変換し、出
力周波数計算手段44に出力する。出力周波数計算手段
44は、周波数指令値入力手段43から出力された周波
数指令値と、メモリ交信手段42を介してメモリ41か
ら得た加減速時間等の情報とから、加速中、定速中、減
速中などの内部状態に応じて現在の出力周波数を計算
し、出力位相計算手段45および出力電圧計算手段47
に出力する。出力位相計算手段45は、出力周波数計算
手段44から出力された出力周波数を基にCPU50の
演算周期に応じて出力位相を進める。Next, the operation of the conventional variable speed control device will be described. When the voltage is supplied to the variable speed control device, the frequency command value input means 43 sends information such as the frequency command value obtained from the memory 41 via the memory communication means 42 to the CPU 50.
The data is converted into the data format of the frequency set value handled internally and output to the output frequency calculation means 44. The output frequency calculation means 44 determines whether during acceleration, at constant speed, from the frequency command value output from the frequency command value input means 43 and the information such as the acceleration / deceleration time obtained from the memory 41 via the memory communication means 42. The current output frequency is calculated according to the internal state such as during deceleration, and the output phase calculation means 45 and the output voltage calculation means 47 are calculated.
Output to. The output phase calculation means 45 advances the output phase according to the calculation cycle of the CPU 50 based on the output frequency output from the output frequency calculation means 44.
【0008】また、直流母線電圧検出手段46は、常に
インバータ主回路30の直流母線電圧(コンデンサ32
の両端電圧)を検出しており、直流母線電圧検出値をC
PU50内部で取り扱う電圧データの形式に変換し、出
力電圧計算手段47に出力する。出力電圧計算手段47
は、出力周波数計算手段45から出力された出力周波数
から、メモリ交信手段42を介してメモリ41から得た
出力周波数/出力電圧の関係式を使用して、出力周波数
に対応した出力電圧を計算するが、この時に、直流母線
電圧検出手段47で検出した直流母線電圧の値と基準電
圧とを比較して、直流母線電圧の値が大きければその比
率に応じて出力電圧を小さくするという補正、直流母線
電圧の値が小さければその比率に応じて出力電圧を大き
くするという補正を行う。上述の直流母線電圧の値によ
る出力電圧の補正は、単相電圧電源で使用した場合など
に発生する周期的な直流母線電圧の電圧リップルに同期
して出力電流が乱れる現象の回避のために、直流母線電
圧の増減に合わせて出力電圧の補正を行うことで、実際
に出力される三相電圧を常に一定に保つようにするもの
である。Further, the DC bus voltage detecting means 46 always keeps the DC bus voltage (capacitor 32) of the inverter main circuit 30.
Of the DC bus voltage is detected.
It is converted into a voltage data format handled inside the PU 50 and output to the output voltage calculation means 47. Output voltage calculation means 47
Calculates the output voltage corresponding to the output frequency from the output frequency output from the output frequency calculation means 45 using the output frequency / output voltage relational expression obtained from the memory 41 via the memory communication means 42. However, at this time, the value of the DC bus voltage detected by the DC bus voltage detecting means 47 is compared with the reference voltage, and if the value of the DC bus voltage is large, the output voltage is reduced in accordance with the ratio. If the value of the bus voltage is small, the output voltage is increased according to the ratio. The correction of the output voltage based on the value of the DC bus voltage described above is performed in order to avoid the phenomenon that the output current is disturbed in synchronization with the voltage ripple of the periodic DC bus voltage that occurs when used in a single-phase voltage power supply. By correcting the output voltage according to the increase / decrease in the DC bus voltage, the actually output three-phase voltage is always kept constant.
【0009】三相電圧生成手段48で、出力電圧計算手
段47で計算した出力電圧と出力位相計算手段45で計
算した現在の出力位相とから、U相、V相、W相の三相
電圧を生成する。PWM波形出力手段49で、三相電圧
生成手段48で生成した三相電圧を各々搬送波である三
角波と比較し、インバータ部33のトランジスタをオン
/オフ制御するための三相のスイッチング信号をインバ
ータ部33に出力する。From the output voltage calculated by the output voltage calculation means 47 by the three-phase voltage generation means 48 and the current output phase calculated by the output phase calculation means 45, three-phase voltages of U phase, V phase and W phase are obtained. To generate. The PWM waveform output means 49 compares the three-phase voltage generated by the three-phase voltage generation means 48 with a triangular wave that is a carrier wave respectively, and outputs a three-phase switching signal for controlling ON / OFF of the transistor of the inverter section 33 to the inverter section. To 33.
【0010】上記の処理で、インバータ部33で変換し
た可変周波数、可変電圧の交流電力により、負荷である
電動機を可変速駆動する。In the above process, the AC motor having the variable frequency and the variable voltage converted by the inverter unit 33 drives the load electric motor at a variable speed.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の可
変速制御装置では、出力周波数計算手段44で計算され
た出力周波数から、出力周波数/出力電圧の関係式によ
り、出力周波数に対応した出力電圧を計算した後、直流
母線電圧検出手段46で検出した直流母線電圧の値によ
り、出力電圧を補正していたが、S/WおよびH/W上
の制約から、直流母線電圧を検出してから実際にインバ
ータ部33における出力に反映されるまでに時間を要
し、実際の直流母線電圧の変化を補正に効率よく反映で
きないという問題点があった。In the conventional variable speed control device as described above, the output frequency corresponding to the output frequency is calculated from the output frequency calculated by the output frequency calculating means 44 by the relational expression of output frequency / output voltage. After calculating the voltage, the output voltage was corrected by the value of the DC bus voltage detected by the DC bus voltage detecting means 46, but the DC bus voltage was detected due to the restrictions on S / W and H / W. There is a problem in that it takes time to be actually reflected in the output of the inverter unit 33, and the actual change in the DC bus voltage cannot be efficiently reflected in the correction.
【0012】この発明は、上述のような課題を解決する
ためになされたもので、可変速制御装置における直流母
線電圧の増減のタイミングに合わせて出力電圧を補正す
ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to correct the output voltage in accordance with the timing of the increase / decrease of the DC bus voltage in the variable speed control device.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】この発明に係る可変速制
御装置においては、交流電源を直流電力に変換するコン
バータ部と、直流電圧を平滑するコンデンサと、トラン
ジスタとダイオードによって構成され、直流電力を可変
周波数、可変電圧の交流電力に変換するインバータ部
と、前記コンデンサの両端電圧を検出する直流母線電圧
検出手段と、出力周波数を基に出力電圧を計算するとと
もに、前記直流母線電圧検出手段が検出した直流母線電
圧検出値によりこの出力電圧を補正する出力電圧計算手
段と、この出力電圧を基に前記インバータ部のトランジ
スタをオン/オフ制御するPWM波形出力手段と、を有
し、電動機を可変速駆動する可変速制御装置において、
前記直流母線電圧検出手段が検出した直流母線電圧検出
値を基に、前記インバータ部のトランジスタをオン/オ
フ制御する時点における直流母線電圧を推定する電圧リ
ップル推定手段を備え、前記出力電圧計算手段は、出力
周波数を基に出力電圧を計算するとともに、前記電圧リ
ップル推定手段が出力する直流母線電圧推定値によりこ
の出力電圧を補正するようにしたものである。In a variable speed control device according to the present invention, a converter section for converting an AC power supply into a DC power, a capacitor for smoothing a DC voltage, a transistor and a diode are provided. An inverter unit for converting AC power of variable frequency and variable voltage, a DC bus voltage detecting means for detecting the voltage across the capacitor, an output voltage based on the output frequency, and the DC bus voltage detecting means for detecting the output voltage. The output voltage calculating means for correcting the output voltage based on the detected DC bus voltage and the PWM waveform output means for on / off controlling the transistor of the inverter portion based on the output voltage are provided, and the motor is controlled at a variable speed. In the variable speed control device to drive,
The output voltage calculating means includes a voltage ripple estimating means for estimating a DC bus voltage at the time of ON / OFF controlling the transistor of the inverter unit based on the detected value of the DC bus voltage detected by the DC bus voltage detecting means. The output voltage is calculated based on the output frequency, and the output voltage is corrected by the DC bus voltage estimated value output by the voltage ripple estimating means.
【0014】また、前記電圧リップル推定手段2は、前
記直流母線電圧検出手段が検出した直流母線電圧検出値
のリップル変動において直流母線電圧検出値が最大とな
った時点、または直流母線電圧検出値が最小となった時
点を、周期性のある波形の基準点として、前記インバー
タ部のトランジスタをオン/オフ制御する時点における
直流母線電圧を推定するようにしたものである。Further, the voltage ripple estimating means 2 detects when the DC bus voltage detected value becomes maximum in the ripple fluctuation of the DC bus voltage detected value detected by the DC bus voltage detecting means, or when the DC bus voltage detected value is The DC bus voltage at the time when the transistor of the inverter section is controlled to be turned on / off is estimated by using the time point when it becomes the minimum as the reference point of the waveform having periodicity.
【0015】さらに、前記電圧リップル推定手段2は、
前記直流母線電圧検出手段が検出した直流母線電圧検出
値を保存する直流母線電圧検出値保存用メモリの全領域
にデータが保存されていない場合、この直流母線電圧検
出値保存用メモリの全領域にデータが保存されている
が、直流母線電圧リップル変動の2周期分経過していな
い場合、直流母線電圧リップル変動の2周期分経過して
いるが、前回値直流母線電圧最大値と前回値直流母線電
圧最小値との差分が第1の所定値以下の場合、および前
回値直流母線電圧最大値と前回値直流母線電圧最小値と
の差分が第1の所定値以上であるが、今回直流母線電圧
最大値と前回直流母線電圧最大値との差分が第2の所定
値以上の場合には、前記インバータ部のトランジスタを
オン/オフ制御する時点における直流母線電圧として直
流母線電圧の平均値を使用するようにしたものである。Further, the voltage ripple estimating means 2 is
When data is not stored in the entire area of the DC bus voltage detection value storage memory for storing the DC bus voltage detection value detected by the DC bus voltage detection means, the entire area of the DC bus voltage detection value storage memory is stored. If the data is saved, but two cycles of DC bus voltage ripple fluctuation have not elapsed, two cycles of DC bus voltage ripple fluctuation have passed, but the previous value DC bus voltage maximum value and previous value DC bus If the difference from the minimum voltage value is less than or equal to the first predetermined value, and if the difference between the previous value DC bus voltage maximum value and the previous value DC bus voltage minimum value is greater than or equal to the first predetermined value, this time DC bus voltage When the difference between the maximum value and the previous maximum value of the DC bus voltage is equal to or more than the second predetermined value, the average value of the DC bus voltage is determined as the DC bus voltage at the time when the transistor of the inverter unit is turned on / off. It is those that were in use.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
実施の形態1に係る可変速制御装置の構成を示すブロッ
ク図である。図において、30〜35、41、42〜4
9は、図7と同様であり、その説明を省略する。また、
1はインバータ制御回路、2は直流母線電圧検出手段4
6で検出した直流母線電圧データを入力して、直流母線
電圧の変動を予測する電圧リップル推定手段である。ま
た、3は電圧リップル推定手段2、周波数指令値入力手
段43、出力周波数計算手段44、出力位相計算手段4
5、出力電圧計算手段47および三相電圧生成手段48
を有するマイクロコンピュータ(以下、CPUと記す)
である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiment 1. 1 is a block diagram showing the configuration of a variable speed control device according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 30-35, 41, 42-4
9 is the same as that in FIG. 7, and the description thereof is omitted. Also,
1 is an inverter control circuit, 2 is a DC bus voltage detecting means 4
It is a voltage ripple estimating means for predicting the fluctuation of the DC bus voltage by inputting the DC bus voltage data detected in 6. Further, 3 is voltage ripple estimating means 2, frequency command value input means 43, output frequency calculating means 44, output phase calculating means 4
5, output voltage calculation means 47 and three-phase voltage generation means 48
Microcomputer having (hereinafter referred to as CPU)
Is.
【0017】次に、実施の形態1に係る可変速制御装置
の動作について説明する。可変速制御装置に電圧が供給
されると、周波数指令値入力手段43はメモリ交信手段
42を介してメモリ41から得た周波数指令値等の情報
をCPU3内部で取り扱う周波数設定値のデータ形式に
変換し、出力周波数計算手段44に出力する。出力周波
数計算手段44は、周波数指令値入力手段43から出力
された周波数指令値と、メモリ交信手段42を介してメ
モリ41から得た加減速時間等の情報とから、加速中、
定速中、減速中などの内部状態に応じて現在の出力周波
数を計算し、出力位相計算手段45および出力電圧計算
手段47に出力する。出力位相計算手段45は、出力周
波数計算手段44から出力された出力周波数を基にCP
U3の演算周期に応じて出力位相を進める。Next, the operation of the variable speed control device according to the first embodiment will be described. When a voltage is supplied to the variable speed control device, the frequency command value input means 43 converts the information such as the frequency command value obtained from the memory 41 via the memory communication means 42 into the data format of the frequency set value handled in the CPU 3. And outputs it to the output frequency calculation means 44. The output frequency calculation means 44 is accelerating based on the frequency command value output from the frequency command value input means 43 and the information such as the acceleration / deceleration time obtained from the memory 41 via the memory communication means 42.
The present output frequency is calculated according to the internal state such as constant speed, deceleration, etc., and output to the output phase calculation means 45 and the output voltage calculation means 47. The output phase calculation means 45 calculates the CP based on the output frequency output from the output frequency calculation means 44.
The output phase is advanced according to the calculation cycle of U3.
【0018】また、直流母線電圧検出手段46は、常に
インバータ主回路30の直流母線電圧(コンデンサ32
の両端電圧)を検出しており、直流母線電圧検出値をC
PU3内部で取り扱う電圧データの形式に変換し、電圧
リップル推定手段2に出力する。電圧リップル推定手段
2は、可変速制御装置における直流母線電圧リップル変
動の周期性を利用して、実際に電圧が出力される時点の
直流母線電圧を推定するもので、直流母線電圧検出手段
46で検出した直流母線電圧検出値を基に推定した直流
母線電圧推定値を、直流母線電圧の値として出力電圧計
算手段47に出力する。Further, the DC bus voltage detecting means 46 is always provided with a DC bus voltage (capacitor 32) of the inverter main circuit 30.
Of the DC bus voltage is detected.
The data is converted into a format of voltage data handled inside the PU 3, and is output to the voltage ripple estimating means 2. The voltage ripple estimating means 2 estimates the DC bus voltage at the time when the voltage is actually output by utilizing the periodicity of the DC bus voltage ripple fluctuation in the variable speed control device. The estimated value of the DC bus voltage estimated based on the detected detected value of the DC bus voltage is output to the output voltage calculation means 47 as the value of the DC bus voltage.
【0019】出力電圧計算手段47は、出力周波数計算
手段45から出力された出力周波数から、メモリ交信手
段42を介してメモリ41から得た出力周波数/出力電
圧の関係式を使用して、出力周波数に対応した出力電圧
を計算する。出力電圧を計算する時に、電圧リップル推
定手段2から出力される直流母線電圧の値と基準電圧と
を比較して、直流母線電圧の値が大きければその比率に
応じてモータへの出力電圧を小さくするという補正、直
流母線電圧の値が小さければその比率に応じて出力電圧
を大きくするという補正を行う。The output voltage calculating means 47 uses the output frequency / output voltage relational expression obtained from the memory 41 via the memory communicating means 42 from the output frequency output from the output frequency calculating means 45. Calculate the output voltage corresponding to. When calculating the output voltage, the value of the DC bus voltage output from the voltage ripple estimating means 2 is compared with the reference voltage, and if the value of the DC bus voltage is large, the output voltage to the motor is reduced according to the ratio. If the value of the DC bus voltage is small, the output voltage is increased according to the ratio.
【0020】三相電圧生成手段48で、出力電圧計算手
段47で計算した出力電圧と出力位相計算手段45で計
算した現在の出力位相とから、U相、V相、W相の三相
電圧を生成する。PWM波形出力手段49で、三相電圧
生成手段48で生成した三相電圧を各々搬送波である三
角波と比較し、インバータ部33のトランジスタをオン
/オフ制御するための三相のスイッチング信号をインバ
ータ部33に出力する。From the output voltage calculated by the output voltage calculation means 47 and the current output phase calculated by the output phase calculation means 45, the three-phase voltage generation means 48 calculates three-phase voltages of U phase, V phase and W phase. To generate. The PWM waveform output means 49 compares the three-phase voltage generated by the three-phase voltage generation means 48 with a triangular wave that is a carrier wave respectively, and outputs a three-phase switching signal for controlling ON / OFF of the transistor of the inverter section 33 to the inverter section. To 33.
【0021】上記の処理で、インバータ部33で変換し
た可変周波数、可変電圧の交流電力により、負荷である
電動機を可変速駆動する。In the above process, the electric motor, which is a load, is driven at a variable speed by the variable frequency and variable voltage AC power converted by the inverter unit 33.
【0022】図2、図3は実施の形態1に係る可変速制
御装置の電圧リップル推定手段2において直流母線電圧
リップル変動の周期性を利用して、実際に電圧が出力さ
れる時点の直流母線電圧を推定するフローチャートであ
る。図2はリップル1周期内の直流母線電圧が最大とな
るメモリアドレス(直流母線電圧推定の基準点)を求め
る処理、図3は図2で求めたメモリアドレスを使用して
直流母線電圧の推定を行う処理である。電圧リップル推
定手段2は、直流母線電圧リップル変動において直流母
線電圧が最大となった時点を、周期性のある波形の基準
点として使用する。このため、直流母線電圧検出値を保
存するCPU内部のメモリ(図示せず)(以後、直流母
線電圧検出値保存用メモリと記す)は、可変速制御装置
における各直流母線電圧リップル変動周期の直流母線電
圧最大値を3個以上含んで格納できるメモリサイズとす
る。FIGS. 2 and 3 utilize the periodicity of the DC ripple voltage ripple fluctuation in the voltage ripple estimating means 2 of the variable speed control apparatus according to the first embodiment, and the DC bus at the time when the voltage is actually output. It is a flowchart which estimates a voltage. FIG. 2 is a process for obtaining a memory address (reference point for DC bus voltage estimation) that maximizes the DC bus voltage within one ripple cycle, and FIG. 3 is an estimation of the DC bus voltage using the memory address obtained in FIG. This is the process to be performed. The voltage ripple estimating means 2 uses a time point when the DC bus voltage becomes maximum in the DC bus voltage ripple fluctuation as a reference point of a waveform having periodicity. For this reason, a memory (not shown) inside the CPU that stores the detected value of the DC bus voltage (hereinafter, referred to as a memory for storing the detected value of the DC bus voltage) is a DC of each DC bus voltage ripple fluctuation cycle in the variable speed control device. The memory size is such that three or more maximum bus voltage values can be stored.
【0023】また、図4は今回の直流母線電圧検出値V
nowと直流母線電圧検出最小値Vminとの関係を示
す図で、(a)はVnow<Vminの場合、(b)は
Vnow>Vminの場合である。また、図5は今回の
直流母線電圧検出値Vnowと直流母線電圧検出最大値
Vmaxとの関係を示す図で、(a)はVnow>Vm
axの場合、(b)はVnow<Vmaxの場合であ
る。Further, FIG. 4 shows the detected value V of the DC bus voltage at this time.
It is a figure which shows the relationship between now and DC bus voltage minimum detection value Vmin, (a) is a case of Vnow <Vmin, (b) is a case of Vnow> Vmin. Further, FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the DC bus voltage detection value Vnow and the DC bus voltage detection maximum value Vmax of this time, and (a) is Vnow> Vm.
In the case of ax, (b) is the case of Vnow <Vmax.
【0024】図6はこの発明の実施の形態1に係る可変
速制御装置において、直流母線電圧推定における直流母
線電圧検出値、直流母線電圧検出値保存用メモリおよび
直流母線電圧推定値の関係を説明する図である。出力電
圧計算時点において推定する直流母線電圧推定値Vne
xtは、メモリアドレスN+T(直流母線電圧検出時の
メモリアドレスNからメモリアドレスTだけ進んだメモ
リアドレス)における直流母線電圧値であり、図6で
は、先読み回数T(直流母線電圧検出時点から出力電圧
計算時点までの期間)をT=3とした例を示した。FIG. 6 illustrates the relationship between the detected value of the DC bus voltage, the memory for storing the detected value of the DC bus voltage, and the estimated value of the DC bus voltage in the estimation of the DC bus voltage in the variable speed control apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. DC bus voltage estimated value Vne estimated at the time of calculating the output voltage
xt is a DC bus voltage value at the memory address N + T (a memory address advanced from the memory address N at the time of detecting the DC bus voltage by the memory address T), and in FIG. 6, the number of prereads T (output voltage from the time when the DC bus voltage is detected) An example is shown in which the period (until the time of calculation) is T = 3.
【0025】実施の形態1に係る可変速制御装置の電圧
リップル推定手段2は、今回の直流母線電圧検出値Vn
owを保存するメモリアドレスNと、今回の周期におけ
る直流母線電圧最大値Vmax_tmpが保存されてい
る今回最大値アドレスNmaxとの相対アドレス位置M
(M=N_Nmax)を算出し、前回の周期における直
流母線電圧最大値Vmax_preが保存されている前
回仮最大値アドレスNmax_preを使用して、メモ
リアドレス Nmax_pre + M +T に保存
されている直流母線電圧検出値を、メモリアドレスN+
Tにおける直流母線電圧推定値Vnextとする。The voltage ripple estimating means 2 of the variable speed control apparatus according to the first embodiment uses the current DC bus voltage detected value Vn.
The relative address position M between the memory address N storing ow and the current maximum value address Nmax in which the maximum DC bus voltage Vmax_tmp in this cycle is stored.
(M = N_Nmax) is calculated, and the DC bus voltage detection stored in the memory address Nmax_pre + M + T is performed using the previous temporary maximum value address Nmax_pre in which the DC bus voltage maximum value Vmax_pre in the previous cycle is stored. Value is the memory address N +
The estimated value of DC bus voltage at T is Vnext.
【0026】実施の形態1に係る可変速制御装置の電圧
リップル推定手段2は、可変速制御装置における直流母
線電圧リップル変動の周期性を利用して、実際に電圧が
出力される時点の直流母線電圧を推定するもので、直流
母線電圧リップル変動において直流母線電圧が最大とな
った時点を、周期性のある波形の基準点として使用す
る。このため、直流母線電圧推定に今回最大値アドレス
Nmaxと前回仮最大値アドレスNmax_preとが
必要となるので、直流母線電圧検出値を保存する直流母
線電圧検出値保存用メモリとしては、可変速制御装置に
おける直流母線電圧リップル変動において最大値を3個
以上格納できるサイズが必要となる。最大値の確定は最
大値を保存したメモリアドレスA1の次のメモリアドレ
スA2となるため、今回最大値アドレスNmaxと前回
仮最大値アドレスNmax_preとを確保するために
は、第6図に示すように、最大値を3個格納できるサイ
ズが必要となる。従って、今回の周期における直流母線
電圧最大値Vmax_tmpと前回の周期における直流
母線電圧最大値Vmax_preとの過去2回分の最大
値を含む電圧リップルの2周期分の直流母線電圧検出値
を保存するために必要なメモリ数+2個分のメモリが保
存できるだけの個数が必要となる。また、直流母線電圧
検出値保存用メモリとしては、新しいデータを1つ格納
すると最も古いデータが1つ消去するリングバッファ形
式のメモリを使用する。The voltage ripple estimating means 2 of the variable speed control device according to the first embodiment utilizes the periodicity of the DC bus voltage ripple fluctuation in the variable speed control device, and the DC bus bar at the time when the voltage is actually output. The voltage is estimated, and the time when the DC bus voltage becomes maximum in the DC bus voltage ripple fluctuation is used as the reference point of the periodic waveform. For this reason, the current maximum value address Nmax and the previous temporary maximum value address Nmax_pre are required for the DC bus voltage estimation. Therefore, as the DC bus voltage detected value storage memory for storing the DC bus voltage detected value, the variable speed control device is used. It is necessary to have a size capable of storing three or more maximum values in the fluctuation of the DC bus voltage ripple in. Since the determination of the maximum value is the memory address A2 next to the memory address A1 storing the maximum value, in order to secure the current maximum value address Nmax and the previous temporary maximum value address Nmax_pre, as shown in FIG. , A size that can store three maximum values is required. Therefore, in order to store the detected value of the DC busbar voltage for two cycles of the voltage ripple including the maximum value of the past two times the maximum value of the DC busbar voltage Vmax_tmp in the current cycle and the maximum value of the DC busbar voltage Vmax_pre in the previous cycle. The required number of memories + the number required to store two memories are required. Further, as the memory for storing the detected value of the DC bus voltage, a ring buffer type memory in which one old data is erased when one new data is stored is used.
【0027】電圧リップル推定手段2の直流母線電圧を
推定する処理について、図2〜図6により説明する。ま
ず、図2、図4、図5によりリップル1周期内の直流母
線電圧が最大となるメモリアドレスを求める手順につい
て説明する。ただし、電源投入時のイニシャル処理によ
り、直流母線電圧状態フラグを上昇中にセットし、直流
母線電圧検出最大値Vmax=0、直流母線電圧検出最
小値Vmin=0とする。The process of estimating the DC bus voltage of the voltage ripple estimating means 2 will be described with reference to FIGS. First, a procedure for obtaining a memory address that maximizes the DC bus voltage within one ripple period will be described with reference to FIGS. 2, 4, and 5. However, the DC bus voltage state flag is set to rising during the initial processing when the power is turned on, and the DC bus voltage detection maximum value Vmax = 0 and the DC bus voltage detection minimum value Vmin = 0.
【0028】ステップS1で、直流母線電圧検出手段4
6でサンプリング毎に検出した直流母線電圧検出値を、
カウンタNが示す直流母線電圧検出値保存用メモリのメ
モリアドレスに、今回検出値Vnowとして保存する。
ステップS2で、直流母線電圧状態フラグにより、直流
母線電圧の変動が上昇中か下降中かを判定し、直流母線
電圧の変動が下降中の場合にはステップS3へ進み、直
流母線電圧の変動が上昇中の場合にはステップS6へ進
む。直流母線電圧状態フラグが下降中の場合は、直流母
線電圧が最小に達したかどうかの判断を行ない、直流母
線電圧状態フラグが上昇中の場合は、直流母線電圧が最
大に達したかどうかの判断を行う。In step S1, the DC bus voltage detecting means 4
The DC bus voltage detection value detected for each sampling in 6,
The current detection value Vnow is stored in the memory address of the DC bus voltage detection value storage memory indicated by the counter N.
In step S2, it is determined by the DC bus voltage status flag whether the fluctuation of the DC bus voltage is rising or falling. If the fluctuation of the DC bus voltage is falling, the process proceeds to step S3, and the fluctuation of the DC bus voltage is detected. If it is rising, the process proceeds to step S6. If the DC bus voltage status flag is falling, it is determined whether the DC bus voltage has reached the minimum.If the DC bus voltage status flag is rising, it is determined whether the DC bus voltage has reached the maximum. Make a decision.
【0029】直流母線電圧状態フラグが下降中となって
いる場合、ステップS3で今回検出値Vnowと最小値
Vminとを比較し、今回検出値Vnowが最小値Vm
inを下回った場合には(図4(a))、ステップS4
で今回検出値Vnowを最小値Vminとして保存する
(比較データとしての最小値Vminを更新する)。ス
テップS3の比較で、今回検出値Vnowが最小値Vm
in以上の場合には(図4(b))、現在の最小値Vm
inを直流母線電圧リップルの最小であると判断して、
ステップS5で、直流母線電圧状態フラグを上昇中に切
り替え、次回検出時からの最大値検出に備えて、最大値
Vmaxを0クリアするとともに、現在の最小値Vmi
nを前回最小値Vmin_preとして保存する。If the DC bus voltage state flag is falling, the present detected value Vnow and the minimum value Vmin are compared in step S3, and the present detected value Vnow is the minimum value Vm.
If it is less than in (FIG. 4A), step S4
Then, the present detected value Vnow is saved as the minimum value Vmin (the minimum value Vmin as the comparison data is updated). As a result of comparison in step S3, the present detected value Vnow is the minimum value Vm.
If it is greater than or equal to in (FIG. 4B), the current minimum value Vm
Judge in as the minimum DC bus voltage ripple,
In step S5, the DC bus voltage state flag is switched to rising, the maximum value Vmax is cleared to 0 in preparation for the maximum value detection from the next detection, and the current minimum value Vmi is set.
Save n as the previous minimum value Vmin_pre.
【0030】ステップS2で直流母線電圧状態フラグが
上昇中となっている場合には、続いてステップS6で今
回検出値Vnowと最大値Vmaxとを比較する。ステ
ップS6で今回検出値Vnowと最大値Vmaxとを比
較し、今回検出値Vnowが最大値Vmaxを上回った
場合には(図5(a))、ステップS7で今回検出値V
nowを最大値Vmaxとして保存する(比較データと
しての最大値Vmaxを更新する)とともに、そのメモ
リアドレスNを仮最大値アドレスNmax_tmpとし
て保存する。ステップS6の比較で、今回検出値Vno
wが最大値Vmax以下の場合には(図5(b))、現
在の最大値Vmaxが直流母線電圧リップルの最大であ
ると判断して、ステップS8で、これまでの直流母線電
圧最大値が保存されているメモリアドレスNmaxを前
回仮最大値アドレスNmax_preとして保存すると
ともに、最大値が保存されているメモリアドレス(1回
前に作成した仮最大値アドレス)Nmax_tmpを今
回最大値アドレスNmaxとして保存する。さらに、直
流母線電圧状態フラグを下降中とし、次回検出時からの
最小値検出に備え、最小値Vminに最大値Vmaxを
設定する。If the DC bus voltage status flag is rising in step S2, then the present detected value Vnow is compared with the maximum value Vmax in step S6. In step S6, the current detection value Vnow and the maximum value Vmax are compared, and if the current detection value Vnow exceeds the maximum value Vmax (FIG. 5A), the current detection value V is detected in step S7.
The value now is saved as the maximum value Vmax (the maximum value Vmax as the comparison data is updated), and the memory address N is saved as the temporary maximum value address Nmax_tmp. In the comparison in step S6, the current detected value Vno
If w is less than or equal to the maximum value Vmax (FIG. 5 (b)), it is determined that the current maximum value Vmax is the maximum of the DC bus voltage ripple, and in step S8, the maximum value of the DC bus voltage so far is The stored memory address Nmax is saved as the previous temporary maximum value address Nmax_pre, and the memory address where the maximum value is saved (temporary maximum value address created one time before) Nmax_tmp is saved as the current maximum value address Nmax. . Further, the DC bus voltage state flag is set to the descending state, and the maximum value Vmax is set to the minimum value Vmin in preparation for the minimum value detection from the next detection.
【0031】次に、図3、図6により、最大値アドレス
Nmaxおよび前回仮最大値アドレスNmax_pre
を使用して、直流母線電圧リップル推定を行う手順につ
いて説明する。直流母線電圧の検出時点から実際に電圧
が出力されるまでの期間に直流母線電圧の検出がT回行
われるとすると、直流母線電圧の推定にあたっては、今
回の直流母線電圧の検出時点からT回後に検出される直
流母線電圧を推定する必要がある。また、電圧リップル
推定手段2における、直流母線電圧の推定は、可変速制
御装置における直流母線電圧リップル変動の周期性を利
用するもので、図6では直流母線電圧が最大となった点
(最大値アドレスNmax、前回最大値アドレスNma
x_pre)を直流母線電圧リップル周期の基準点とし
て、実際に電圧が出力される時点の直流母線電圧を推定
する例を示した。Next, referring to FIGS. 3 and 6, the maximum value address Nmax and the previous temporary maximum value address Nmax_pre
The procedure for performing DC bus voltage ripple estimation will be described using. Suppose that the DC bus voltage is detected T times during the period from the detection of the DC bus voltage to the actual output of the voltage. When estimating the DC bus voltage, T times are calculated from the current detection time of the DC bus voltage T times. It is necessary to estimate the DC bus voltage that will be detected later. Further, the estimation of the DC bus voltage in the voltage ripple estimating means 2 utilizes the periodicity of the DC bus voltage ripple fluctuation in the variable speed control device, and in FIG. 6, the point where the DC bus voltage becomes maximum (maximum value Address Nmax, previous maximum value address Nma
x_pre) is used as a reference point of the DC bus voltage ripple period, and an example of estimating the DC bus voltage at the time when the voltage is actually output has been shown.
【0032】ステップS11で、直流母線電圧検出値保
存用メモリの全領域にデータが保存されたか、および直
流母線電圧検出値保存用メモリの全領域にデータが保存
された後、直流母線電圧リップル変動の2周期分経過し
たかを確認する。直流母線電圧検出値保存用メモリの全
領域にデータが保存されていないと判定した場合、また
は直流母線電圧リップル変動の2周期分経過していない
と判定した場合には、ステップS12へ進み、検出した
直流母線電圧の平均値Vdc_aveを計算し、出力電
圧計算手段47に出力する直流母線電圧Vdcとして、
直流母線電圧の平均値Vdc_aveを設定し、ステッ
プS18へ飛ぶ。In step S11, whether the data is stored in the entire area of the DC bus voltage detected value storage memory, or after the data is stored in the entire area of the DC bus voltage detected value storage memory, the DC bus voltage ripple fluctuation is detected. Check whether 2 cycles have passed. If it is determined that the data is not stored in the entire area of the DC bus voltage detection value storage memory, or if it is determined that two cycles of the DC bus voltage ripple fluctuation have not elapsed, the process proceeds to step S12 and detection is performed. The average value Vdc_ave of the DC bus voltage is calculated and is output as the DC bus voltage Vdc to the output voltage calculation means 47.
The average value Vdc_ave of the DC bus voltage is set, and the process jumps to step S18.
【0033】また、ステップS11で、直流母線電圧検
出値保存用メモリの全領域にデータが保存され、かつ直
流母線電圧リップル変動の2周期分経過したと判定した
場合には、続いてステップS13で、前回最大値アドレ
スNmax_preに保存されている前回値直流母線電
圧最大値Vmax_preと前回値直流母線電圧最小値
Vmin_preとの差分が、第1の所定値αを越えて
いるか判定する。| Vmax_pre − Vmin
_pre | ≦αの場合には、推定補正をするほどの
電圧リップルはないと判断し、ステップS12へ飛ぶ。If it is determined in step S11 that the data has been stored in the entire area of the memory for storing the detected value of the DC bus voltage, and two cycles of the fluctuation of the DC bus voltage ripple have elapsed, then in step S13. , It is determined whether the difference between the previous value DC bus voltage maximum value Vmax_pre stored in the previous maximum value address Nmax_pre and the previous value DC bus voltage minimum value Vmin_pre exceeds the first predetermined value α. | Vmax_pre-Vmin
If _pre | ≦ α, it is determined that there is not enough voltage ripple to perform the estimated correction, and the process jumps to step S12.
【0034】また、| Vmax_pre − Vmi
n_pre | >αの場合には、直流母線の変動があ
り、推定補正が必要と判断し、続いてステップS14
で、今回最大値アドレスNmaxに保存されている直流
母線電圧検出値(以下、今回直流母線電圧最大値Vma
x_tmpと記す)と前回最大値アドレスNmax−p
reに保存されている直流母線電圧検出値(以下、前回
直流母線電圧最大値Vmax_preと記す)との差分
が第2の所定値β以下であるか判定する。| Vmax
_tmp − Vmax_pre | >βの場合に
は、推定補正をするほどの電圧リップルがなく、周期性
はないものと判断し、ステップS12へ飛ぶ。Also, | Vmax_pre-Vmi
If n_pre |> α, it is determined that there is a change in the DC bus and that the estimated correction is necessary, and then step S14.
Then, the detected value of the DC bus voltage stored in the maximum value address Nmax this time (hereinafter, the maximum value of the DC bus voltage maximum value Vma this time).
x_tmp) and the previous maximum value address Nmax-p
It is determined whether the difference between the detected value of the DC bus voltage stored in re (hereinafter, referred to as the previous maximum DC bus voltage Vmax_pre) is the second predetermined value β or less. | Vmax
If _tmp−Vmax_pre |> β, it is determined that there is no voltage ripple enough for the estimation correction and there is no periodicity, and the process jumps to step S12.
【0035】また、| Vmax_tmp − Vma
x_pre | ≦βの場合には、ステップS15〜ス
テップS17の直流母線電圧推定処理を実行する。Also, | Vmax_tmp-Vma
When x_pre | ≦ β, the DC bus voltage estimation process of steps S15 to S17 is executed.
【0036】ステップS15で、直流母線電圧の今回検
出値を保存するメモリアドレスNの、直流母線電圧の今
回最大値アドレスNmaxからの相対アドレス位置M
を、下式により算出する。
M=N−NmaxIn step S15, the relative address position M from the current maximum value address Nmax of the DC bus voltage of the memory address N for storing the current detected value of the DC bus voltage.
Is calculated by the following formula. M = N-Nmax
【0037】ステップS16で、直流母線電圧の今回検
出時点から先読み回数T後における直流母線電圧推定値
Vnextを、直流母線電圧リップルの周期性を利用し
て、前回最大値アドレスNmax−pre+相対位置M
+先読み回数Tのメモリアドレスに保存されている直流
母線電圧検出値とほぼ同じ値になるものとして、直流母
線電圧値を推定する。ステップS17で、出力電圧計算
手段47に出力する直流母線電圧Vdcとして、直流母
線電圧推定値Vnextを設定し、ステップS18へ進
む。In step S16, the estimated value Vnext of the DC bus voltage after the number of prereads T from the current detection time of the DC bus voltage is calculated by using the periodicity of the DC bus voltage ripple to the previous maximum value address Nmax-pre + relative position M.
The DC bus voltage value is estimated to be approximately the same as the detected DC bus voltage value stored in the memory address of + prefetch count T. In step S17, the estimated value of DC bus voltage Vnext is set as the DC bus voltage Vdc output to the output voltage calculation means 47, and the process proceeds to step S18.
【0038】ステップS18で、メモリアドレスNをカ
ウントアップする。
N←N+1In step S18, the memory address N is counted up. N ← N + 1
【0039】実施の形態1に係る可変速制御装置の電圧
リップル推定手段2において直流母線電圧リップル変動
の周期性を利用して、実際に電圧が出力される時点の直
流母線電圧を推定するもので、下記条件のときは直流母
線電圧を推定する前提となる直流母線電圧リップル変動
の周期性が満たされていないものとして、ステップS1
5〜ステップS17の直流母線電圧推定処理を実行せ
ず、直流母線電圧の平均値を使用して出力電圧を補正す
る。
a.電源投入時におけるコンデンサ充電中である直流母
線電圧上昇期間経過後および直流母線電圧推定に使用す
る直流母線電圧リップル変動の周期性データの格納を確
認し、直流母線電圧検出値保存用メモリの全領域にデー
タが保存されていないと判定した場合、または直流母線
電圧リップル変動の2周期分経過していないと判定した
場合には、直流母線電圧推定のためのデータが不十分で
あると判断する。
b.直流母線電圧の最大値と最小値との差が小さい場合
には、推定補正を必要とするほどの電圧リップルではな
いと判断する。
c.今回直流母線電圧最大値と前回直流母線電圧最大値
との差が大きい場合には、周期性はないものと判断す
る。The voltage ripple estimating means 2 of the variable speed control apparatus according to the first embodiment estimates the DC bus voltage at the time when the voltage is actually output by utilizing the periodicity of the DC bus voltage ripple fluctuation. Under the following conditions, it is assumed that the periodicity of the DC bus voltage ripple fluctuation, which is a premise for estimating the DC bus voltage, is not satisfied, and step S1
The output voltage is corrected using the average value of the DC bus voltage without executing the DC bus voltage estimation processing of steps 5 to S17. a. Confirm the storage of periodicity data of DC bus voltage ripple fluctuation used for DC bus voltage estimation after the DC bus voltage rise period during capacitor charging at power-on and all areas of the memory for storing the detected DC bus voltage. If it is determined that the data has not been stored in 1., or if it has been determined that two cycles of the DC bus voltage ripple fluctuation have not elapsed, it is determined that the data for estimating the DC bus voltage is insufficient. b. When the difference between the maximum value and the minimum value of the DC bus voltage is small, it is determined that the voltage ripple does not require the estimated correction. c. If the difference between the maximum value of the DC bus voltage this time and the maximum value of the previous DC bus voltage is large, it is determined that there is no periodicity.
【0040】ところで、上記説明では、電圧リップル推
定手段2は、直流母線電圧リップル変動において直流母
線電圧が最大となった時点を、周期性のある波形の基準
点として使用する例を示したが、直流母線電圧が最小と
なった時点を、周期性のある波形の基準点として使用し
てもよい。In the above description, the voltage ripple estimating means 2 shows an example in which the time point when the DC bus voltage becomes maximum in the DC bus voltage ripple fluctuation is used as the reference point of the periodic waveform. The time point when the DC bus voltage becomes minimum may be used as the reference point of the periodic waveform.
【0041】また、先読み回数T(直流母線電圧検出時
点から出力電圧計算時点までの期間)をT=3とした例
を示したが、S/WおよびH/Wに対応して適宜設定す
るものとする。Also, an example is shown in which the number of prereads T (the period from the time when the DC bus voltage is detected to the time when the output voltage is calculated) is T = 3, but it is set as appropriate in correspondence with S / W and H / W. And
【0042】[0042]
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects.
【0043】この発明に係る可変速制御装置において
は、交流電源を直流電力に変換するコンバータ部と、直
流電圧を平滑するコンデンサと、トランジスタとダイオ
ードによって構成され、直流電力を可変周波数、可変電
圧の交流電力に変換するインバータ部と、前記コンデン
サの両端電圧を検出する直流母線電圧検出手段と、出力
周波数を基に出力電圧を計算するとともに、前記直流母
線電圧検出手段が検出した直流母線電圧検出値によりこ
の出力電圧を補正する出力電圧計算手段と、この出力電
圧を基に前記インバータ部のトランジスタをオン/オフ
制御するPWM波形出力手段と、を有し、電動機を可変
速駆動する可変速制御装置において、前記直流母線電圧
検出手段が検出した直流母線電圧検出値を基に、前記イ
ンバータ部のトランジスタをオン/オフ制御する時点に
おける直流母線電圧を推定する電圧リップル推定手段を
備え、前記出力電圧計算手段は、出力周波数を基に出力
電圧を計算するとともに、前記電圧リップル推定手段が
出力する直流母線電圧推定値によりこの出力電圧を補正
するようにしたので、直流母線電圧の増減のタイミング
に合わせて出力電圧を補正する可変速制御装置を得るこ
とができる。In the variable speed control device according to the present invention, a converter section for converting an AC power supply into a DC power, a capacitor for smoothing the DC voltage, a transistor and a diode are provided, and the DC power is converted into a variable frequency and a variable voltage. An inverter unit for converting into AC power, a DC bus voltage detecting means for detecting the voltage across the capacitor, and an output voltage calculated based on the output frequency, and a DC bus voltage detection value detected by the DC bus voltage detecting means. And a PWM waveform output means for ON / OFF controlling the transistor of the inverter unit based on the output voltage, and a variable speed control device for driving the electric motor at a variable speed. In the above, based on the detected value of the DC bus voltage detected by the DC bus voltage detection means, the transformer of the inverter unit is The output voltage calculation means calculates the output voltage based on the output frequency, and the DC ripple output means outputs the DC voltage output from the voltage ripple estimation means. Since the output voltage is corrected based on the estimated value of the bus voltage, it is possible to obtain the variable speed control device that corrects the output voltage in accordance with the increase / decrease timing of the DC bus voltage.
【0044】また、前記電圧リップル推定手段2は、前
記直流母線電圧検出手段が検出した直流母線電圧検出値
のリップル変動において直流母線電圧検出値が最大とな
った時点、または直流母線電圧検出値が最小となった時
点を、周期性のある波形の基準点として、前記インバー
タ部のトランジスタをオン/オフ制御する時点における
直流母線電圧を推定するようにしたので、前記インバー
タ部のトランジスタをオン/オフ制御する時点における
直流母線電圧の推定処理が容易にできる。Further, the voltage ripple estimating means 2 detects when the DC bus voltage detected value becomes maximum in the ripple fluctuation of the DC bus voltage detected value detected by the DC bus voltage detecting means, or when the DC bus voltage detected value is Since the DC bus voltage at the time when the transistor of the inverter section is turned on / off is estimated by using the point of time when it becomes the minimum as the reference point of the periodic waveform, the transistor of the inverter section is turned on / off. The DC bus voltage estimation process at the time of control can be easily performed.
【0045】さらに、前記電圧リップル推定手段2は、
前記直流母線電圧検出手段が検出した直流母線電圧検出
値を保存する直流母線電圧検出値保存用メモリの全領域
にデータが保存されていない場合、この直流母線電圧検
出値保存用メモリの全領域にデータが保存されている
が、直流母線電圧リップル変動の2周期分経過していな
い場合、直流母線電圧リップル変動の2周期分経過して
いるが、前回値直流母線電圧最大値と前回値直流母線電
圧最小値との差分が第1の所定値以下の場合、および前
回値直流母線電圧最大値と前回値直流母線電圧最小値と
の差分が第1の所定値以上であるが、今回直流母線電圧
最大値と前回直流母線電圧最大値との差分が第2の所定
値以上の場合には、前記インバータ部のトランジスタを
オン/オフ制御する時点における直流母線電圧として直
流母線電圧の平均値を使用するようにしたので、前記イ
ンバータ部のトランジスタをオン/オフ制御する時点に
おける直流母線電圧の推定処理が安定してできる。Further, the voltage ripple estimating means 2 is
When data is not stored in the entire area of the DC bus voltage detection value storage memory for storing the DC bus voltage detection value detected by the DC bus voltage detection means, the entire area of the DC bus voltage detection value storage memory is stored. If the data is saved, but two cycles of DC bus voltage ripple fluctuation have not elapsed, two cycles of DC bus voltage ripple fluctuation have passed, but the previous value DC bus voltage maximum value and previous value DC bus If the difference from the minimum voltage value is less than or equal to the first predetermined value, and if the difference between the previous value DC bus voltage maximum value and the previous value DC bus voltage minimum value is greater than or equal to the first predetermined value, this time DC bus voltage When the difference between the maximum value and the previous maximum value of the DC bus voltage is equal to or more than the second predetermined value, the average value of the DC bus voltage is determined as the DC bus voltage at the time when the transistor of the inverter unit is turned on / off. Since to use, estimation processing of the DC bus voltage at the time of ON / OFF control of the transistors of the inverter can be stabilized.
【図1】 この発明の実施の形態1に係る可変速制御装
置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a variable speed control device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 この発明の実施の形態1に係る可変速制御装
置において直流母線電圧を推定する手順を示すフローチ
ャートで、リップル1周期内の直流母線電圧が最大とな
るメモリアドレス(直流母線電圧推定の基準点)を求め
るまでの手順を示したものである。FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for estimating a DC bus voltage in the variable speed control device according to the first embodiment of the present invention, in which a memory address (DC bus voltage estimation of a DC bus voltage estimation in which a DC bus voltage within one ripple period is maximized) is maximized. This shows the procedure for obtaining the reference point).
【図3】 この発明の実施の形態1に係る可変速制御装
置において直流母線電圧を推定する手順を示すフローチ
ャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for estimating a DC bus voltage in the variable speed control device according to the first embodiment of the present invention.
【図4】 この発明の実施の形態1に係る可変速制御装
置において直流母線電圧推定における直流母線電圧下降
時の今回最小値Vminの更新状態を説明する図であ
る。FIG. 4 is a diagram illustrating an updated state of the present minimum value Vmin when the DC bus voltage is decreased in the DC bus voltage estimation in the variable speed control device according to the first embodiment of the present invention.
【図5】 はこの発明の実施の形態1に係る可変速制御
装置において直流母線電圧推定における直流母線電圧上
昇時の今回最大値Vmaxの更新状態を説明する図であ
る。FIG. 5 is a diagram illustrating an updated state of the current maximum value Vmax when the DC bus voltage rises in the DC bus voltage estimation in the variable speed control device according to the first embodiment of the present invention.
【図6】 この発明の実施の形態1に係る可変速制御装
置において直流母線電圧推定における直流母線電圧検出
値、直流母線電圧検出値保存用メモリおよび直流母線電
圧推定値の関係を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between a DC bus voltage detected value, a DC bus voltage detected value storage memory, and a DC bus voltage estimated value in DC bus voltage estimation in the variable speed control device according to the first embodiment of the present invention. is there.
【図7】 従来の可変速制御装置の構成を示す図であ
る。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a conventional variable speed control device.
1 インバータ制御回路、 2 電圧リップル推定手
段、 3 CPU、 30 インバータ主回路、 31
コンバータ部、 32 コンデンサ、 33インバー
タ部、 35 電動機、 40 インバータ制御回路、
41 メモリ、 42 メモリ交信手段、 43 周
波数指令値入力手段、 44 出力周波数計算手段、
45 出力位相計算手段、 46 直流母線電圧検出手
段、 47 出力電圧計算手段、 48 三相電圧生成
手段、 49 PWM波形出力手段、 50 CPU、
α 第1の所定値、 β 第2の所定値、 Vnow
今回の直流母線電圧検出値、 Vmin 直流母線電圧
検出最小値、 Vmax直流母線電圧検出最大値、 V
next 出力電圧計算時点において推定する直流母線
電圧推定値、 Vmax_tmp 今回の周期における
直流母線電圧最大値、 Vmax_pre 前回の周期
における直流母線電圧最大値、 Vnext メモリア
ドレスN+Tにおける直流母線電圧推定値、 Vmin
_pre前回最小値、 Vdc_ave 検出した直流
母線電圧の平均値、 N 今回の直流母線電圧検出値V
nowを保存するメモリアドレス、 T メモリアドレ
ス、 Nmax 今回の周期における直流母線電圧最大
値Vmax_tmpが保存されている今回最大値、 M
(M=N_Nmax) 今回の直流母線電圧検出値Vn
owを保存するメモリアドレスNと今回の周期における
直流母線電圧最大値Vmax_tmpが保存されている
今回最大値アドレスNmaxとの相対アドレス位置、
Nmax_pre 前回の周期における直流母線電圧最
大値Vmax_preが保存されている前回仮最大値ア
ドレス、 Nmax_tmp 仮最大値アドレス。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 inverter control circuit, 2 voltage ripple estimation means, 3 CPU, 30 inverter main circuit, 31
Converter part, 32 capacitor, 33 inverter part, 35 electric motor, 40 inverter control circuit,
41 memory, 42 memory communication means, 43 frequency command value input means, 44 output frequency calculation means,
45 output phase calculation means, 46 DC bus voltage detection means, 47 output voltage calculation means, 48 three-phase voltage generation means, 49 PWM waveform output means, 50 CPU,
α first predetermined value, β second predetermined value, Vnow
Current DC bus voltage detection value, Vmin DC bus voltage minimum detection value, Vmax DC bus voltage maximum detection value, V
Next Estimated DC bus voltage at the time of calculating the output voltage, Vmax_tmp Maximum DC bus voltage in this cycle, Vmax_pre Maximum DC bus voltage in the previous cycle, Vnext Estimated DC bus voltage at memory address N + T, Vmin
_Pre Previous minimum value, Vdc_ave Average value of DC bus voltage detected, N Current DC bus voltage detection value V
memory address for storing now, T memory address, Nmax current maximum value in which the maximum value Vmax_tmp of the DC bus voltage in the current cycle is stored, M
(M = N_Nmax) Current DC bus voltage detection value Vn
a relative address position between the memory address N storing ow and the current maximum value address Nmax in which the maximum value Vmax_tmp of the DC bus voltage in this cycle is stored,
Nmax_pre The previous temporary maximum value address in which the maximum value Vmax_pre of the DC bus voltage in the previous cycle is stored, Nmax_tmp The temporary maximum value address.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H007 AA07 BB06 CA01 CB02 CC01 CC03 DA01 DA06 DB01 DB12 DB13 DC05 EA02 5H576 CC05 DD02 DD04 EE04 HA02 HB02 JJ03 JJ04 LL24 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 5H007 AA07 BB06 CA01 CB02 CC01 CC03 DA01 DA06 DB01 DB12 DB13 DC05 EA02 5H576 CC05 DD02 DD04 EE04 HA02 HB02 JJ03 JJ04 LL24
Claims (3)
タ部と、直流電圧を平滑するコンデンサと、トランジス
タとダイオードによって構成され、直流電力を可変周波
数、可変電圧の交流電力に変換するインバータ部と、前
記コンデンサの両端電圧を検出する直流母線電圧検出手
段と、出力周波数を基に出力電圧を計算するとともに、
前記直流母線電圧検出手段が検出した直流母線電圧検出
値によりこの出力電圧を補正する出力電圧計算手段と、
この出力電圧を基に前記インバータ部のトランジスタを
オン/オフ制御するPWM波形出力手段と、を有し、電
動機を可変速駆動する可変速制御装置において、前記直
流母線電圧検出手段が検出した直流母線電圧検出値を基
に、前記インバータ部のトランジスタをオン/オフ制御
する時点における直流母線電圧を推定する電圧リップル
推定手段を備え、前記出力電圧計算手段は、出力周波数
を基に出力電圧を計算するとともに、前記電圧リップル
推定手段が出力する直流母線電圧推定値によりこの出力
電圧を補正するようにしたことを特徴とする可変速制御
装置。1. A converter unit for converting an AC power supply into DC power, a capacitor for smoothing DC voltage, an inverter unit configured by transistors and diodes for converting DC power into AC power of variable frequency and voltage. DC bus voltage detection means for detecting the voltage across the capacitor, and calculating the output voltage based on the output frequency,
An output voltage calculation means for correcting the output voltage by the DC bus voltage detection value detected by the DC bus voltage detection means,
PWM waveform output means for ON / OFF controlling the transistor of the inverter section based on this output voltage, in a variable speed control device for driving the electric motor at a variable speed, in the DC bus voltage detecting means, the DC bus The output voltage calculating means calculates the output voltage based on the output frequency, the voltage ripple estimating means for estimating the DC bus voltage at the time of ON / OFF control of the transistor of the inverter section based on the detected voltage value. In addition, the variable speed control device is characterized in that the output voltage is corrected by the DC bus voltage estimated value output by the voltage ripple estimating means.
母線電圧検出手段が検出した直流母線電圧検出値のリッ
プル変動において直流母線電圧検出値が最大となった時
点、または直流母線電圧検出値が最小となった時点を、
周期性のある波形の基準点として、前記インバータ部の
トランジスタをオン/オフ制御する時点における直流母
線電圧を推定するようにしたことを特徴とする請求項1
記載の可変速制御装置。2. The voltage ripple estimating means is the time when the detected value of the DC bus voltage becomes maximum in the ripple fluctuation of the detected value of the DC bus voltage detected by the DC bus voltage detection means, or the detected value of the DC bus voltage is minimum. When
The DC bus voltage at the time when the transistor of the inverter section is turned on / off is estimated as a reference point of a waveform having periodicity.
Variable speed control device described.
母線電圧検出手段が検出した直流母線電圧検出値を保存
する直流母線電圧検出値保存用メモリの全領域にデータ
が保存されていない場合、この直流母線電圧検出値保存
用メモリの全領域にデータが保存されているが、直流母
線電圧リップル変動の2周期分経過していない場合、直
流母線電圧リップル変動の2周期分経過しているが、前
回値直流母線電圧最大値と前回値直流母線電圧最小値と
の差分が第1の所定値以下の場合、および前回値直流母
線電圧最大値と前回値直流母線電圧最小値との差分が第
1の所定値以上であるが、今回直流母線電圧最大値と前
回直流母線電圧最大値との差分が第2の所定値以上の場
合には、前記インバータ部のトランジスタをオン/オフ
制御する時点における直流母線電圧として直流母線電圧
の平均値を使用するようにしたことを特徴とする請求項
1または請求項2記載の可変速制御装置。3. The voltage ripple estimating means, when data is not stored in the entire area of the DC bus voltage detection value storage memory for storing the DC bus voltage detection value detected by the DC bus voltage detecting means, Although the data is stored in all areas of the memory for storing the detected value of the DC bus voltage, if two cycles of the ripple fluctuation of the DC bus voltage have not passed, two cycles of the ripple fluctuation of the DC bus voltage have passed, The difference between the previous value DC bus voltage maximum value and the previous value DC bus voltage minimum value is less than or equal to the first predetermined value, and the difference between the previous value DC bus voltage maximum value and the previous value DC bus voltage minimum value is first. However, if the difference between the current DC bus voltage maximum value and the previous DC bus voltage maximum value is a second predetermined value or more, it is only possible to turn on / off the transistor of the inverter unit at the time. 3. The variable speed control device according to claim 1, wherein an average value of the DC bus voltage is used as the DC bus voltage.
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