(57)【要約】      （修正有）【課題】調波の発生を除去するインバータ制御モジュールを提供する。【解決手段】調波の発生を除去するインバータ制御モジュールはインバータ制御モジュールに接続される。主として誤差検出ユニット１１、信号増幅モジュール１２、及び遅延駆動モジュール１３からなる。前記誤差検出ユニットは外部から入力された制御信号とフィードバック信号を受信して処理した後、差値信号を出力する。前記信号増幅モジュールは前記誤差検出ユニットと電気的に接続されて前記差値信号を受信して、前記差値信号を倍率を増幅、或いは周波数を高めた上で出力する。最後に、前記遅延駆動モジュールは前記信号増幅モジュールと電気的に接続されて、倍率を増幅、或いは周波数を高めた差値信号を受信し駆動信号を生成して、この駆動信号を出力してインバータモジュール内のパワーモジュールに接続して、前記パワーモジュールと後続のインバータモジュールを作動させる。【選択図】図４
2014155434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータ制御モジュールに接続された調波作用の抑制を有するインバータ制御モジュールであって、
外部から入力された制御信号とフィードバック信号を受信して処理した後、差値信号を出力する誤差検出ユニットと、
前記誤差検出ユニットと電気的に接続されて前記差値信号を受信して、前記差値信号を倍率を増幅、或いは周波数を高めた上で出力する信号増幅モジュールと、
前記信号増幅モジュールと電気的に接続されて、倍率を増幅、或いは周波数を高めた差値信号を受信し駆動信号を生成して、この駆動信号を出力してインバータモジュール内のパワーモジュールに接続して、前記パワーモジュールと後続のインバータモジュールを作動させる遅延駆動モジュールと、
からなることを特徴とする調波作用の抑制を有するインバータ制御モジュール。
【請求項２】
前記遅延駆動モジュールは更に遅延処理回路と駆動回路からなり、前記遅延処理回路と駆動回路は相互に電気的に接続され、前記遅延処理回路は電気的に接続されたパワーモジュールを保護し、前記駆動回路は遅延処理回路から出力された信号を変換してパワーモジュールを駆動する駆動信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の調波作用の抑制を有するインバータ制御モジュール。
【請求項３】
前記信号増幅モジュールはハードウェアの増幅器、乗算器、加算装置、指数増幅器の何れかであることを特徴とする請求項１に記載の調波作用の抑制を有するインバータ制御モジュール。
【請求項４】
前記信号増幅モジュールは、数学の方程式、プログラムのプロセス等のソフトウェア形式で信号を増幅する機能を搭載した素子であることを特徴とする請求項１に記載の調波作用の抑制を有するインバータ制御モジュール。
【請求項５】
前記信号増幅モジュールは倍周波数回路又は周波数増幅回路の何れかであることを特徴とする請求項１に記載の調波作用の抑制を有するインバータ制御モジュール。
【請求項６】
前記信号増幅モジュールは周波数増幅機能を備えた数学のモデル、プログラム、プログラムのプロセス等ソフトウェア形式を搭載した素子であることを特徴とする請求項１に記載の調波作用の抑制を有するインバータ制御モジュール。
【請求項７】
前記信号増幅モジュール内には更に、インバータ調波信号を抑制するためのパルス幅変調ユニットを設けたことを特徴とする請求項１に記載の調波作用の抑制を有するインバータ制御モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調波の発生を除去するインバータ制御モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインバータの構造は主に制御ユニット、パワ−モジュール、フィルタ素子などで構成される（図１参照）。目下、家庭電器や工業機械設備に幅広く使用されるが、インバータの理論構造に制限されて、実際には使用面で大量の調波源が発生するに伴い、電力ネットワークシステムに重大な障害となっている。従来のインバータの電流制御は、図２に示すように、誤差検出ユニットから制御信号とフィードバック信号で生成された差値信号を出力して、前記差値信号をパルス幅変調ユニットに入力して電流制御信号を生成し、前記電流制御信号はさらに遅延駆動ユニットに入力した後、駆動制御信号を生成しパワーモジュールに出力して、前記パワーモジュールを駆動すると共にインバータの作動を制御する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述した従来のインバータのパルス幅変調の応用技術分野には、遅延比較電流の制御、三角波電流制御、水平位相変移搬送波パルス幅変調、予測電流制御法、空間ベクトル変調法等の方式があるが、各種パルス幅変調技術には何れも長所と短所がある。例えば、遅延比較電流の制御法のハードウェア回路は非常に単純であるが、切換周波数は固定されておらず、制御不能な欠点があり、且つこれに含まれる調波成分もかなり高い。三角波電流制御法の長所は周波数が固定されて制御可能であるが、欠点は反応速度が遅く、位相変移を生じる問題がある。また、前記予測電流制御法の長所は固定された周波数の&#64000;換があり、電&#63946;レスポンスが速いが、欠点は複雑な回路パラメータと演算プロセスを正確に把握する必要があり、この方法は微分に類似しており表現し難い。前述のパルス幅変調技術を総覧すると、それぞれに長所短所があるものの、共通した最大の欠点は電流信号に大量の調波成分が含まれることであり（図３参照）、このことも目下インバータにおける克服が急務な最大の課題である。
【０００４】
周知技術ではこの課題を克服する方法は殆どが組合式のRLC受動素子を利用して、バンドパスフィルタ、又はローパスフィルタ等の各型式のフィルタを構成しているが、何れも調波の障害を効果的に改善できておらず、実際の使用面で直並列共振を誘導するといった別の問題が発生している。
【０００５】
そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的かつ効果的に課題を改善する本発明の提案に到った。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本発明は、調波作用の抑制を有するインバータ制御モジュールを提供することを主目的とする。つまり、インバータ制御モジュールに設置された電子回路或いはプログラムのプロセスでは誤差検出ユニットから生成された差値信号を増幅し、パワーモジュールの切換周波数を増幅して、インバータから発生する調波信号を効果的に抑制することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る調波作用の抑制を有するインバータ制御モジュールはインバータ制御モジュールに接続され、
外部から入力された制御信号とフィードバック信号を受信して処理した後、差値信号を出力する誤差検出ユニットと、
前記誤差検出ユニットと電気的に接続されて前記差値信号を受信し、前記差値信号を倍率を増幅、或いは周波数を高めた上で出力する信号増幅モジュールと、
前記信号増幅モジュールと電気的に接続されて、倍率を増幅、或いは周波数を高めた差値信号を受信し駆動信号を生成して、この駆動信号を出力してインバータモジュール内のパワーモジュールに接続して、前記パワーモジュールと後続のインバータモジュールを作動させる遅延駆動モジュールと、
からなることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来のインバータ制御モジュールの模式図である。
【図２】従来のインバータ制御モジュールの模式構造図である。
【図３】従来のインバータ制御モジュールの信号分析図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるインバータ制御モジュールの構造模式図である。
【図５】本発明の第１実施形態によるインバータ制御モジュールを使用する模式図である。
【図６】本発明の第１実施形態によるインバータ制御モジュールの波形図である。
【図７】本発明の第２実施形態によるインバータ制御モジュールの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
まず、本発明の調波作用の抑制を有するインバータ制御モジュールの第１実施形態について説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る調波作用の抑制を有するインバータ制御モジュールの構成を図４から図６に示す。図４は本発明のインバータ制御モジュールの構造模式図である。図４に示すように、本発明に係るインバータ制御モジュール１はインバータ制御モジュール１００に接続され、図５に示すように、前記インバータ制御モジュール１は主として誤差検出ユニット１１、信号増幅モジュール１２、及び遅延駆動モジュール１３からなる。このうち、前記誤差検出ユニット１１は外部から入力された制御信号とフィードバック信号を受信して、これによって前記制御信号とフィードバック信号を処理した後、差値信号を出力する。前記信号増幅モジュール１２は前記誤差検出ユニット１１と電気的に接続される。前記信号増幅モジュール１２は前記差値信号を受信して、前記差値信号を一定の倍率まで増幅する。本実施形態では、前記信号増幅モジュール１２はここではハードウェアの乗算器、加算装置、指数増幅器等すべての信号増幅機能を備えた電子回路、又は数学の方程式、プログラムのプロセス等ソフトウェア形式で信号を増幅する機能を搭載した素子であれば何れも前記信号増幅モジュール１２とすることができる。また、前記遅延駆動モジュール１３は前記信号増幅モジュール１２と電気的に接続され、前記信号増幅モジュール１２から増幅された差値信号を受信する。前記遅延駆動モジュール１３は更に遅延処理回路１３１と駆動回路１３２からなり、前記遅延処理回路１３１と駆動回路１３２は相互に電気的に接続される。図５のように、前記遅延処理回路１３１の主な機能はインバータモジュール１００に電気的に接続されたパワーモジュール１０１を保護することであり、前記駆動回路１３２は遅延処理回路１３１から出力された信号を変換してパワーモジュール１０１を駆動する駆動信号を生成し、この駆動信号を電気的に接続されたパワーモジュール１０１に出力して、前記パワーモジュール１０１を作動させる。
【００１０】
図５は本発明のインバータ制御モジュールを使用する模式図である。本発明に係るインバータ制御モジュール１はインバータモジュール１００に電気的に接続され、前記インバータモジュール１００は更にパワーモジュール１０１とフィルタ１０２からなり、前記パワーモジュール１０１とフィルタ１０２は互いに電気的に接続されることから、前記制御信号とフィードバック信号を前記誤差検出ユニット１１に入力した後、前記誤差検出ユニット１１がこの両者の信号を処理した上で差値信号を出力する。そして、この差値信号を信号増幅モジュール１２に入力し、信号増幅モジュール１２は差値信号を一定の倍率まで増幅した後、この増幅後の差値信号を遅延処理回路１３１と駆動回路１３２に出力する。前記駆動回路１３２は遅延処理回路１３１から出力された信号を変換すると共に、パワーモジュール１０１を駆動する駆動信号を生成して、この駆動信号を出力してパワーモジュール１０１に接続し、前記パワーモジュール１０１と後続のインバータモジュール１００を作動させ、本発明に装設されたインバータ制御モジュール１から出力された信号波形を図６のような波形図で示す。
【００１１】
また、前記信号増幅モジュール１２は前記の信号増幅機能を備えたハードウェア又はソフトウェア以外に、差値信号を一定の周波数に増幅して信号を増幅するように設計可能であることから、ハードウェアの倍周波数回路若しくは周波数増幅回路のような、すべての周波数増幅機能を備えた電子回路、又は周波数増幅機能を備えた数学のモデル、プログラム、プログラムのプロセス等のソフトウェア形式を搭載した素子もまたこの信号増幅モジュール１２の設計標準とされる。
【００１２】
（第２実施形態）
図７は本発明の第２実施形態によるインバータ制御モジュールの模式図である。図７に示すように、前記信号増幅モジュール１２内に更にパルス幅変調ユニット１２１（ＰＷＭ）を設ける。前記パルス幅変調ユニット１２１はインバータ調波信号を抑制する機能を備えるため、前記差値信号が信号増幅モジュール１２に入力されると、信号増幅モジュール１２は差値信号を一定倍率で増幅し、又は一定の周波まで増幅してその信号を増幅した上で、差値信号を遅延処理回路１３１と駆動回路１３２に出力する。前記駆動回路１３２は遅延処理回路１３１から出力された信号を変換して、パワーモジュール１０１を駆動する駆動信号を生成して、この駆動信号を出力してパワーモジュール１０１に接続して、動前記パワーモジュール１０１と後続のインバータモジュール１００を作動させる。
【００１３】
上述の実施形態は本発明の技術思想及び特徴を説明するためのものにすぎず、当該技術分野を熟知する者に本発明の内容を理解させると共にこれをもって実施させることを目的とし、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。従って、本発明の精神を逸脱せずに行う各種の同様の効果をもつ改良又は変更は、後述の請求項に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００１４】
１  インバータ制御モジュール
１１  誤差検出ユニット
１２  信号増幅モジュール
１２１  パルス幅変調ユニット
１３  遅延駆動モジュール
１３１  遅延処理回路
１３２  駆動回路
１００  インバータモジュール
１０１  パワーモジュール
１０２  フィルタ
【図１】
2014155434.tif 000003
【図２】
2014155434.tif 000004
【図３】
2014155434.tif 000005
【図４】
2014155434.tif 000006
【図５】
2014155434.tif 000007
【図６】
2014155434.tif 000008
【図７】
2014155434.tif 000009