(57)【要約】【課題】直流電圧が低い場合であっても応答遅れの発生を防止するとともに、直流電圧リプル成分によるインバータ出力電圧の脈動を軽減する。【解決手段】最大効率制御部７からの出力を入力として電圧制御を行い、電圧制御量Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙを出力する電圧制御部８と、電圧制御量を制限する電圧制御量制限部９と、直流電圧検出部１０からの出力信号に基づいて電圧制御量制限部９からの出力信号を補正する出力電圧補正部１１と、補正された出力電圧を制限して電圧指令を出力する出力電圧制限部１２と、出力電圧検出処理を行い、出力電圧検出結果信号を電圧制御量制限部９および出力電圧制限部１２に供給する出力電圧検出部２０とを有している。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力電圧指令値および電圧制御量に基づいてインバータ（１）を制御するとともに、出力電圧指令値、電圧制御量を制限する制限値を設定して出力電圧値を制限するインバータ制御方法であって、
前記制限値を実際の出力電圧値に基づいて設定する
ことを特徴とするインバータ波形制御方法。
【請求項２】
出力電圧指令値および電圧制御量に基づいてインバータ（１）を制御するとともに、出力電圧指令値、電圧制御量を制限する制限値を設定して出力電圧値を制限するインバータ制御方法であって、
電圧制御量と出力電圧指令値のうち、先に前記制限値に到達したものに基づいて他方を制限する
ことを特徴とするインバータ波形制御方法。
【請求項３】
直流電圧補正時に参照する電圧制御量の制限値を、出力電圧指令値の状態に応じて変化させる請求項２に記載のインバータ波形制御方法。
【請求項４】
出力電圧指令値および電圧制御量に基づいてインバータ（１）を制御する制御手段（８）（１１）（１８）を有するとともに、出力電圧指令値、電圧制御量を制限する制限値を設定して出力電圧値を制限する制限手段（９）（９ａ）（１２）を有するインバータ制御装置であって、
前記制限値を実際の出力電圧値に基づいて設定する制限値設定手段（１９）（２０）を
含むことを特徴とするインバータ波形制御装置。
【請求項５】
出力電圧指令値および電圧制御量に基づいてインバータ（１）を制御する制御手段（８）（１１）（１８）を有するとともに、出力電圧指令値、電圧制御量を制限する制限値を設定して出力電圧値を制限する制限手段（９）（９ａ）（１２）を有するインバータ制御装置であって、
電圧制御量と出力電圧指令値のうち、先に前記制限値に到達したものに基づいて他方を制限する制限手段（９）（９ａ）（１２）を
含むことを特徴とするインバータ波形制御装置。
【請求項６】
前記制限手段（９ａ）は、直流電圧補正時に参照する電圧制御量の制限値を、出力電圧指令値の状態に応じて変化させるものである請求項５に記載のインバータ波形制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はインバータ制御方法およびその装置に関し、さらに詳細にいえば、出力電圧指令値および電圧制御量に基づいて制御するとともに、出力電圧指令値を制限する制限値を設定して出力電圧値を制限するインバータ制御方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、直流電圧検出部から得られた直流電圧情報を用いて、インバータ出力電圧の補正を行うシステムにおいて、出力電圧制御部（位置信号中性点割込み処理）及び出力電圧波形生成部（インバータキャリアタイマ割込み処理）の出力に出力電圧の制限（一定値）を設け、インバータ出力波形の歪みの抑制、及び位置信号中性点の乱れに起因する脱調停止等の異常防止を行うインバータ制御装置が提案されている（特開平８−９８５８０号公報、特開平８−１９１５８９号公報参照）。
【０００３】
図１６は従来のインバータ制御装置を示すブロック図である。
【０００４】
このインバータ制御装置は、直流電圧Ｖｄｃを入力としてブラシレスＤＣモータ１０２に供給する３相交流電圧を出力するインバータ１０１を制御するものであって、インバータ１０１からの出力電圧およびブラシレスＤＣモータ１０２の中性点電圧を入力とする位置検出器１０３と、位置検出器１０３からの位置検出信号を入力としてそのレベルを検出するレベル検出器１０４と、直流電圧Ｖｄｃを入力として直流電圧を検出する直流電圧検出器１０５と、レベル検出器１０４からの出力信号を入力としてレベル検出処理を行うレベル検出部１０６と、レベル検出部１０６からの出力信号を入力として最大効率制御を行い、出力信号をレベル検出器１０４にフィードバックする最大効率制御部１０７と、最大効率制御部１０７からの出力を入力として電圧制御を行い、電圧制御量Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙを出力する電圧制御部１０８と、電圧制御量を制限する電圧制御量制限部１０９と、直流電圧検出器１０５からの出力信号を入力として直流電圧検出処理を行う直流電圧検出部１１０と、直流電圧検出部１１０からの出力信号に基づいて電圧制御量制限部１０９からの出力信号を補正する出力電圧補正部１１１と、補正された出力電圧を制限して電圧指令を出力する出力電圧制限部１１２と、位置検出信号を入力とする周期測定タイマ１１３と、周期測定タイマ１１３からの出力を入力として周期演算処理を行う周期演算部１１４と、周期演算部１１４からの出力を入力として速度演算処理を行う速度演算部１１５と、速度演算部１１５からの出力（実速度）および速度指令を入力として位相制御演算を行う位相制御部１１６と、位相制御部１１６からの出力を入力として角度演算処理を行い、位相指令を出力する角度演算部１１７と、出力電圧制限部１１２からの電圧指令および角度演算部１１７からの位相指令を入力としてＰＷＭ（パルス幅変調）制御演算を行ってインバータ１０１に対するスイッチング指令を出力するＰＷＭ制御部１１８とを有している。
【０００５】
そして、電圧制御量制限部１０９、および出力電圧制限部１１２には、互いに同値の電圧出力（デューティー）制限値が設定されている。
【０００６】
図１７は電圧制御量を出力する処理を説明するフローチャートである。なお、この処理は位置検出信号割り込み毎に行われる。
【０００７】
ステップＳＰ１において、積分信号が所定の設定値より小さいか否かを判定する。
【０００８】
そして、ステップＳＰ１において積分信号が所定の設定値より小さいと判定された場合には、ステップＳＰ２において、出力電圧指令を減少させ、ステップＳＰ３において、出力電圧指令が電圧制御量最小制限値未満であるか否かを判定し、ステップＳＰ３において出力電圧指令が電圧制御量最小制限値未満であると判定された場合には、ステップＳＰ４において、電圧制御量最小制限を行う。
【０００９】
逆に、ステップＳＰ１において積分信号が所定の設定値より小さくないと判定された場合には、ステップＳＰ５において、出力電圧指令を増加させ、ステップＳＰ６において、出力電圧指令が電圧制御量最大制限値を超過するか否かを判定し、ステップＳＰ６において出力電圧指令が電圧制御量最大制限値を超過すると判定された場合には、ステップＳＰ７において、電圧制御量最大制限を行う。
【００１０】
そして、ステップＳＰ３において出力電圧指令が電圧制御量最小制限値未満でないと判定された場合、ステップＳＰ４の処理が行われた場合、ステップＳＰ６において出力電圧指令が電圧制御量最大制限値を超過しないと判定された場合、またはステップＳＰ７の処理が行われた場合には、ステップＳＰ８において、電圧制御量Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙを設定し、そのまま一連の処理を終了する。
【００１１】
図１８は直流電圧による出力電圧補正処理を説明するフローチャートである。なお、この処理はキャリア割り込み毎に行われる。
【００１２】
ステップＳＰ１において、電圧位相算出処理を行い、ステップＳＰ２において、出力電圧位相算出処理を行い、ステップＳＰ３において、直流電圧検出処理を行い、ステップＳＰ４において、直流電圧演算処理を行い、ステップＳＰ５において、出力電圧補正処理を行い、ステップＳＰ６において、出力電圧指令が最大値を超過したか否かを判定し、出力電圧指令が最大値を超過していなければ、ステップＳＰ７において、出力電圧指令が最小値未満か否かを判定する。
【００１３】
そして、ステップＳＰ６において出力電圧指令が最大値を超過したと判定された場合には、ステップＳＰ９において、出力電圧指令最大制限を行い、ステップＳＰ７において出力電圧指令が最小値未満であると判定された場合には、ステップＳＰ８において、出力電圧指令最小制限を行う。
【００１４】
そして、ステップＳＰ７において出力電圧指令が最小値未満でないと判定された場合、ステップＳＰ８の処理が行われた場合、またはステップＳＰ９の処理が行われた場合には、ステップＳＰ１０において、出力波形演算・設定処理を行い、そのまま一連の処理を終了する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のインバータ制御装置では、制御速度が異なる電圧制御部１０８と出力電圧補正部１１１の双方の結果に同値の電圧出力（デューテイ）制限値を設けているので、以下の問題が発生する。
【００１６】
直流電圧が低い場合、直流電圧による補正係数に相当する時間の応答遅れが生じることにより（図１９参照）、例えば負荷トルクの減少等により電圧制御結果が減少しても実際に出力している電圧が下がらない為、出力電圧過多による中性点位置信号の乱れによる脱調や出力過電流等の不具合が生じる。
【００１７】
出力電圧最大（制限）時、図２１に示すように、直流電圧リプルによるインバータ出力電圧の補正が正常に動作しなくなる（直流電圧リプルと逆位相の電圧を本来出力するが、電圧出力制限にこの波形が生成することが出来なくなる）為、出力電流に直流電圧のリプル分が残留して重畳することにより、位置信号の乱れによる脱調、過電流停止に至る。
【００１８】
さらに説明する。
【００１９】
直流電圧をＶｄｃ、電圧制御量をＶｏｌｔ＿Ｄｕｔｙ、出力電圧指令値をＯｕｔ＿Ｄｕｔｙ、直流電圧補正係数をＫで表せば、電圧制御出力と電圧出力との関係は（１）式で表すことができる。
Ｏｕｔ＿Ｄｕｔｙ＝Ｋ／Ｖｄｃ＊Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙ　　　・・・（１）
したがって、Ｖｄｃ＝１００Ｖ、Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙ＝５０％、Ｏｕｔ＿Ｄｕｔｙ＝５０％の時であって、Ｖｄｃ＝５０Ｖの時には、Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙ＝５０％、Ｏｕｔ＿Ｄｕｔｙ＝１００％となり、Ｖｄｃ＝２００Ｖの時には、Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙ＝５０％、Ｏｕｔ＿Ｄｕｔｙ＝２５％となる。
【００２０】
また、Ｖｄｃ＝１００Ｖ、Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙ＝１００％、Ｏｕｔ＿Ｄｕｔｙ＝１００％、制限値１００％の時であって、Ｖｄｃ＝５０Ｖの時には、Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙ＝１００％、Ｏｕｔ＿Ｄｕｔｙ＝１００％（２００％出したいけれども、制限されている）となり、Ｖｄｃ＝２００Ｖの時には、Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙ＝１００％、Ｏｕｔ＿Ｄｕｔｙ＝５０％となる。
【００２１】
また、直流電圧が所定の基準値よりも低い場合には出力電圧の補正係数に相当する時間の応答遅れが発生し（図１９参照）、最悪の場合には脱調、過電流異常停止に至る。
【００２２】
逆に、直流電圧が所定の基準値よりも高い場合には図２０に示すように電圧出力ができない領域が生じてしまい、運転エリアが小さくなってしまう。
【００２３】
この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、直流電圧が低い場合であっても応答遅れの発生を防止できるとともに、直流電圧リプル成分によるインバータ出力電圧の脈動を軽減することができるインバータ波形制御方法およびその装置を提供することを目的としている。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
請求項１のインバータ波形制御方法は、出力電圧指令値および電圧制御量に基づいてインバータを制御するとともに、出力電圧指令値、電圧制御量を制限する制限値を設定して出力電圧値を制限するに当たって、
前記制限値を実際の出力電圧値に基づいて設定する方法である。
【００２５】
請求項２のインバータ波形制御方法は、出力電圧指令値および電圧制御量に基づいてインバータを制御するとともに、出力電圧指令値、電圧制御量を制限する制限値を設定して出力電圧値を制限するに当たって、電圧制御量と出力電圧指令値のうち、先に前記制限値に到達したものに基づいて他方を制限する方法である。
【００２６】
請求項３のインバータ波形制御方法は、直流電圧補正時に参照する電圧制御量の制限値を、出力電圧指令値の状態に応じて変化させる方法である。
【００２７】
請求項４のインバータ波形制御装置は、出力電圧指令値および電圧制御量に基づいてインバータを制御する制御手段を有するとともに、出力電圧指令値、電圧制御量を制限する制限値を設定して出力電圧値を制限する制限手段を有するインバータ制御装置であって、
前記制限値を実際の出力電圧値に基づいて設定する制限値設定手段を含むものである。
【００２８】
請求項５のインバータ波形制御装置は、出力電圧指令値および電圧制御量に基づいてインバータを制御する制御手段を有するとともに、出力電圧指令値、電圧制御量を制限する制限値を設定して出力電圧値を制限する制限手段を有するインバータ制御装置であって、
前記制限手段として、電圧制御量と出力電圧指令値のうち、先に前記制限値に到達したものに基づいて他方を制限するものを採用するものである。
【００２９】
請求項６のインバータ波形制御装置は、前記制限値設定手段として、直流電圧補正時に参照する電圧制御量の制限値を、出力電圧指令値の状態に応じて変化させるものを採用するものである。
【００３０】
【作用】
請求項１のインバータ波形制御方法であれば、出力電圧指令値および電圧制御量に基づいてインバータを制御するとともに、出力電圧指令値、電圧制御量を制限する制限値を設定して出力電圧値を制限するに当たって、
前記制限値を実際の出力電圧値に基づいて設定するのであるから、インバータ出力電圧過多による異常停止の要因（脱調、過電流など）を確実に防止することができる。
【００３１】
請求項２のインバータ波形制御方法であれば、出力電圧指令値および電圧制御量に基づいてインバータを制御するとともに、出力電圧指令値、電圧制御量を制限する制限値を設定して出力電圧値を制限するに当たって、
電圧制御量と出力電圧指令値のうち、先に前記制限値に到達したものに基づいて他方を制限するのであるから、出力電圧を減少させたい時に同じタイミングで減少させることができる。
【００３２】
請求項３のインバータ波形制御方法であれば、直流電圧補正時に参照する電圧制御量の制限値を、出力電圧指令値の状態に応じて変化させるのであるから、請求項２の作用に加え、出力電流脈動の抑制による中性点位置信号の乱れ抑制、又制御性の向上を達成でき、ひいては、運転エリア拡大、効率向上を達成することができる。
【００３３】
請求項４のインバータ波形制御装置であれば、制御手段によって、出力電圧指令値および電圧制御量に基づいてインバータを制御し、制限手段によって、出力電圧指令値、電圧制御量を制限する制限値を設定して出力電圧値を制限するに当たって、
制限値設定手段によって、前記制限値を実際の出力電圧値に基づいて設定することができる。
【００３４】
したがって、インバータ出力電圧過多による異常停止の要因（脱調、過電流など）を確実に防止することができる。
【００３５】
請求項５のインバータ波形制御装置であれば、制御手段によって、出力電圧指令値および電圧制御量に基づいてインバータを制御し、制限手段によって、出力電圧指令値、電圧制御量を制限する制限値を設定して出力電圧値を制限するに当たって、
前記制限手段として、電圧制御量と出力電圧指令値のうち、先に前記制限値に到達したものに基づいて他方を制限するものを採用することができる。
【００３６】
したがって、出力電圧を減少させたい時に同じタイミングで減少させることができる。
【００３７】
請求項６のインバータ波形制御装置であれば、前記制限値設定手段として、直流電圧補正時に参照する電圧制御量の制限値を、出力電圧指令値の状態に応じて変化させるものを採用するのであるから、請求項５の作用に加え、出力電流脈動の抑制による中性点位置信号の乱れ抑制、又制御性の向上を達成でき、ひいては、運転エリア拡大、効率向上を達成することができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、この発明のインバータ波形制御方法およびその装置の実施の態様を詳細に説明する。
【００３９】
図１はこの発明のインバータ波形制御装置の一実施態様を示すブロック図である。
【００４０】
このインバータ波形制御装置は、直流電圧Ｖｄｃを入力としてブラシレスＤＣモータ２に供給する３相交流電圧を出力するインバータ１を制御するものであって、インバータ１からの出力電圧およびブラシレスＤＣモータ２の中性点電圧を入力とする位置検出器３と、位置検出器３からの位置検出信号を入力としてそのレベルを検出するレベル検出器４と、直流電圧Ｖｄｃを入力として直流電圧を検出する直流電圧検出器５と、レベル検出器４からの出力信号を入力としてレベル検出処理を行うレベル検出部６と、レベル検出部６からの出力信号を入力として最大効率制御を行い、出力信号をレベル検出器４にフィードバックする最大効率制御部７と、最大効率制御部７からの出力を入力として電圧制御を行い、電圧制御量Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙを出力する電圧制御部８と、電圧制御量を制限する電圧制御量制限部９と、直流電圧検出器５からの出力信号を入力として直流電圧検出処理を行う直流電圧検出部１０と、直流電圧検出部１０からの出力信号に基づいて電圧制御量制限部９からの出力信号を補正する出力電圧補正部１１と、補正された出力電圧を制限して電圧指令を出力する出力電圧制限部１２と、位置検出信号を入力とする周期測定タイマ１３と、周期測定タイマ１３からの出力を入力として周期演算処理を行う周期演算部１４と、周期演算部１４からの出力を入力として速度演算処理を行う速度演算部１５と、速度演算部１５からの出力（実速度）および速度指令を入力として位相制御演算を行う位相制御部１６と、位相制御部１６からの出力を入力として角度演算処理を行い、位相指令を出力する角度演算部１７と、出力電圧制限部１２からの電圧指令および角度演算部１７からの位相指令を入力としてＰＷＭ（パルス幅変調）制御演算を行ってインバータ１に対するスイッチング指令を出力するＰＷＭ制御部１８とを有している。
【００４１】
そして、インバータ１の出力電圧を検出する出力電圧検出器１９と、出力電圧検出器１９からの出力信号を入力として出力電圧検出処理を行い、出力電圧検出結果信号を電圧制御量制限部９および出力電圧制限部１２に供給する出力電圧検出部２０とを有している。
【００４２】
前記電圧制御量制限部９および出力電圧制限部１２は、出力電圧検出結果信号に応答して出力電圧制限値を設定するようにしている。
【００４３】
図２は出力電圧検出による出力制御処理を説明するフローチャートである。なお、この処理はキャリア割り込み毎に行われる。
【００４４】
ステップＳＰ１において、電圧位相算出処理を行い、ステップＳＰ２において、出力電圧位相算出処理を行い、ステップＳＰ３において、直流電圧値検出処理を行い、ステップＳＰ４において、直流電圧演算処理を行い、ステップＳＰ５において、出力電圧値検出処理を行い、ステップＳＰ６において、出力電圧指令補正処理を行い、ステップＳＰ７において、出力電圧検出値が最大値を超過したか否かを判定し、出力電圧検出値が最大値を超過していなければ、ステップＳＰ８において、出力電圧検出値が最小値未満か否かを判定する。
【００４５】
そして、ステップＳＰ７において出力電圧検出値が最大値を超過したと判定された場合には、ステップＳＰ１０において、出力電圧指令最大制限を行い、ステップＳＰ８において出力電圧検出値が最小値未満であると判定された場合には、ステップＳＰ９において、出力電圧指令最小制限を行う。
【００４６】
そして、ステップＳＰ８において出力電圧検出値が最小値未満でないと判定された場合、ステップＳＰ９の処理が行われた場合、またはステップＳＰ１０の処理が行われた場合には、ステップＳＰ１１において、出力波形演算処理を行い、そのまま一連の処理を終了する。
【００４７】
図３は電圧制御量を出力する処理を説明するフローチャートである。なお、この処理は位置検出信号割り込み毎に行われる。
【００４８】
ステップＳＰ１において、積分信号が所定の設定値より小さいか否かを判定する。
【００４９】
そして、ステップＳＰ１において積分信号が所定の設定値より小さいと判定された場合には、ステップＳＰ２において、出力電圧指令を減少させ、ステップＳＰ３において、出力電圧検出値が電圧制御量最小制限値未満であるか否かを判定し、ステップＳＰ３において出力電圧検出値が電圧制御量最小制限値未満であると判定された場合には、ステップＳＰ４において、電圧制御量最小制限を行う。
【００５０】
逆に、ステップＳＰ１において積分信号が所定の設定値より小さくないと判定された場合には、ステップＳＰ５において、出力電圧指令を増加させ、ステップＳＰ６において、出力電圧検出値が電圧制御量最大制限値を超過するか否かを判定し、ステップＳＰ６において出力電圧検出値が電圧制御量最大制限値を超過すると判定された場合には、ステップＳＰ７において、電圧制御量最大制限を行う。
【００５１】
そして、ステップＳＰ３において出力電圧検出値が電圧制御量最小制限値未満でないと判定された場合、ステップＳＰ４の処理が行われた場合、ステップＳＰ６において出力電圧検出値が電圧制御量最大制限値を超過しないと判定された場合、またはステップＳＰ７の処理が行われた場合には、ステップＳＰ８において、電圧制御量Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙを設定し、そのまま一連の処理を終了する。
【００５２】
なお、他の構成部分の作用は従来公知であるから説明を省略する。
【００５３】
図４は図１のインバータ波形制御装置における電圧制御結果と電圧出力との関係を示す図である。
【００５４】
図４から分かるように、出力電圧検出値が出力電圧制限値に達した場合にのみ出力電圧制限を行い、他の場合には通常動作を行う。
【００５５】
また、直流電圧Ｖｄｃが低い時には、電圧制御量Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙよりも高い出力電圧指令値Ｏｕｔ＿Ｄｕｔｙを設定し、直流電圧Ｖｄｃが高い時には、電圧制御量Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙよりも低い出力電圧指令値Ｏｕｔ＿Ｄｕｔｙを設定することができる。
【００５６】
したがって、インバータ出力電圧の最大値を、実際のインバータ出力電圧を検出して制限することによって、インバータ出力電圧過多による異常停止の要件（脱調、過電流等）を確実に防止することができる。
【００５７】
図５はこの発明のインバータ波形制御装置の他の実施態様を示すブロック図である。
【００５８】
このインバータ波形制御装置が図１のインバータ波形制御装置と異なる点は、出力電圧検出器１９および出力電圧検出部２０を省略し、電圧制御量制限部９、出力電圧制限部１２のうち速く到達した制限動作に同期して他方の制限動作を行わせる点のみである。
【００５９】
図６は図５のインバータ波形制御装置における電圧制御量を出力する処理を説明するフローチャートである。なお、この処理は位置検出信号割り込み毎に行われる。
【００６０】
ステップＳＰ１において、積分信号が所定の設定値より小さいか否かを判定する。
【００６１】
そして、ステップＳＰ１において積分信号が所定の設定値より小さいと判定された場合には、ステップＳＰ２において、電圧制御量を減少させ、ステップＳＰ３において、出力電圧検出値が電圧制御量最小制限値未満であるか否かを判定し、ステップＳＰ３において出力電圧検出値が電圧制御量最小制限値未満であると判定された場合には、ステップＳＰ４において、電圧制御量最小制限を行う。
【００６２】
そして、ステップＳＰ３において出力電圧検出値が電圧制御量最小制限値未満でないと判定された場合、またはステップＳＰ４の処理が行われた場合には、ステップＳＰ５において、電圧制御量最大制限中であることを示す電圧制御量最大制限中フラグをクリアする。
【００６３】
逆に、ステップＳＰ１において積分信号が所定の設定値より小さくないと判定された場合には、ステップＳＰ６において、電圧制御量最大制限中フラグがセットされているか否かを判定し、ステップＳＰ６において電圧制御量最大制限中フラグがセットされていないと判定された場合には、ステップＳＰ７において、電圧制御量を増加させ、ステップＳＰ８において、出力電圧検出値が電圧制御量最大制限値を超過するか否かを判定し、ステップＳＰ８において出力電圧検出値が電圧制御量最大制限値を超過すると判定された場合には、ステップＳＰ９において、電圧制御量最大制限を行う。
【００６４】
そして、ステップＳＰ５の処理が行われた場合、ステップＳＰ６において電圧制御量最大制限中フラグがセットされていると判定された場合、ステップＳＰ８において出力電圧検出値が電圧制御量最大制限値を超過しないと判定された場合、またはステップＳＰ９の処理が行われた場合には、ステップＳＰ１０において、出力電圧指令値Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙを設定し、そのまま一連の処理を終了する。
【００６５】
図７は図５のインバータ波形制御装置における直流電圧補正による電圧出力制限を説明するフローチャートである。なお、この処理はキャリア割り込み毎に行われる。
【００６６】
ステップＳＰ１において、電圧位相算出処理を行い、ステップＳＰ２において、出力電圧位相算出処理を行い、ステップＳＰ３において、直流電圧値検出処理を行い、ステップＳＰ４において、直流電圧演算処理を行い、ステップＳＰ５において、出力電圧値検出処理を行い、ステップＳＰ６において、出力電圧指令補正処理を行い、ステップＳＰ７において、出力電圧検出値が最大値を超過したか否かを判定し、出力電圧検出値が最大値を超過していなければ、ステップＳＰ８において、出力電圧指令最大制限中であることを示す出力電圧指令最大制限中フラグをクリアし、ステップＳＰ９において、出力電圧検出値が最小値未満か否かを判定し、ステップＳＰ９において出力電圧検出値が最小値未満であると判定された場合には、ステップＳＰ１０において、出力電圧指令最小制限を行う。
【００６７】
そして、ステップＳＰ７において出力電圧検出値が最大値を超過したと判定された場合には、ステップＳＰ１１において、出力電圧指令最大制限を行い、ステップＳＰ１２において、出力電圧指令最大制限中フラグをセットする。
【００６８】
そして、ステップＳＰ９において出力電圧検出値が最小値未満でないと判定された場合、ステップＳＰ１０の処理が行われた場合、またはステップＳＰ１２の処理が行われた場合には、ステップＳＰ１３において、出力波形演算・設定処理を行い、そのまま一連の処理を終了する。
【００６９】
なお、他の構成部分の作用は従来公知であるから説明を省略する。
【００７０】
上記の構成のインバータ波形制御装置を採用した場合において、直流電圧が低ければ、図８に示すように、出力電圧指令値Ｏｕｔ＿Ｄｕｔｙが先に制限値に到達し、制限されてしまう。そして、この場合には、電圧制御量Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙが制限値に到達していないけれども、出力電圧指令値Ｏｕｔ＿Ｄｕｔｙの制限と同期して電圧制御量Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙを制限することができる。
【００７１】
逆に、直流電圧が高ければ、図９に示すように、電圧制御量Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙが先に制限値に到達し、制限されてしまう。そして、この場合には、出力電圧指令値Ｏｕｔ＿Ｄｕｔｙが制限値に到達していないけれども、電圧制御量Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙの制限と同期して出力電圧指令値Ｏｕｔ＿Ｄｕｔｙを制限することができる。
【００７２】
この結果、電圧制御量Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙと出力電圧指令値Ｏｕｔ＿Ｄｕｔｙとに相関関係を持たせることができ、出力電圧を低下させたい時に、同タイミングで低下させることができる。
【００７３】
図１０はこの発明のインバータ波形制御装置のさらに他の実施態様を示すブロック図である。
【００７４】
このインバータ波形制御装置が図５のインバータ波形制御装置と異なる点は、電圧制御量制限部９に代えて、直流電圧補正時に参照する電圧制御量の制限値を出力電圧指令値の状態に依存して上昇／下降させる電圧制御量制限値演算部９ａを採用した点のみである。
【００７５】
図１１、図１２は図１０のインバータ波形制御装置における電圧制御出力演算処理を説明するフローチャートである。なお、この処理は位置検出信号割り込み毎に行われる。
【００７６】
ステップＳＰ１において、積分信号が所定の設定値より小さいか否かを判定する。
【００７７】
そして、ステップＳＰ１において積分信号が所定の設定値より小さいと判定された場合には、ステップＳＰ２において、電圧制御量を減少させ、ステップＳＰ３において、出力電圧検出値が電圧制御量最小制限値未満であるか否かを判定し、ステップＳＰ３において出力電圧検出値が電圧制御量最小制限値未満であると判定された場合には、ステップＳＰ４において、電圧制御量最小制限を行う。
【００７８】
逆に、ステップＳＰ１において積分信号が所定の設定値より小さくないと判定された場合には、ステップＳＰ５において、電圧制御量最大制限中フラグがセットされているか否かを判定し、ステップＳＰ５において電圧制御量最大制限中フラグがセットされていないと判定された場合には、ステップＳＰ６において、電圧制御量制限値を増加させ、ステップＳＰ７において、電圧制御量制限値が制限最大基準値よりも大きいか否かを判定し、ステップＳＰ７において電圧制御量制限値が制限最大基準値よりも大きいと判定された場合には、ステップＳＰ８において、電圧制御量制限値を制限最大基準値に設定する。
【００７９】
ステップＳＰ５において電圧制御量最大制限中フラグがセットされていると判定された場合には、ステップＳＰ９において、電圧制御量制限値を減少させ、ステップＳＰ１０において、電圧制御量制限値が制限最小基準値よりも小さいか否かを判定し、ステップＳＰ１０において電圧制御量制限値が制限最小基準値よりも小さいと判定された場合には、ステップＳＰ１１において、電圧制御量制限値を制限最小基準値に設定する。
【００８０】
ステップＳＰ７において電圧制御量制限値が制限最大基準値よりも大きくないと判定された場合、ステップＳＰ８の処理が行われた場合、ステップＳＰ１０において電圧制御量制限値が制限最小基準値よりも小さくないと判定された場合、またはステップＳＰ１１の処理が行われた場合には、ステップＳＰ１２において、電圧制御量を増加させ、ステップＳＰ１３において、電圧制御量が電圧制御量制限値を超過するか否かを判定し、ステップＳＰ１３において電圧制御量が電圧制御量制限値を超過すると判定された場合には、ステップＳＰ１４において、電圧制御量を電圧制御量制限値に設定する。
【００８１】
そして、ステップＳＰ３において出力電圧検出値が電圧制御量最小制限値未満でないと判定された場合、ステップＳＰ４の処理が行われた場合、ステップＳＰ１３において電圧制御量が電圧制御量制限値を超過しないと判定された場合、またはステップＳＰ１４の処理が行われた場合には、ステップＳＰ１５において、出力電圧指令値Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙを設定し、そのまま一連の処理を終了する。
【００８２】
なお、他の構成部分の作用は上記の実施態様と同じ、もしくは従来公知であるから、説明を省略する。
制限最大基準値、制限最小基準値の決定は、例えば次のように行われる。
電圧制御出力と電圧出力の（１）式による計算結果（Ｏｕｔ＿Ｄｕｔｙ）が所望の電圧範囲を超えた場合に制限値とする。この制限値の最大最小はシステムの運転範囲により決まる値で、システムを運転するのに必要な電圧範囲を設定する。最小値は通常０に設定する（運転に支障がなければ０でなくても問題はない）。最大値は運転範囲が極力大きくとれるように設定する。ただし、システムに必要な最大電圧が小さくても運転範囲をカバーできるなら、最大値を下げても問題はない。
【００８３】
上記の構成のインバータ波形制御装置を採用した場合において、直流電圧が変化し、かつＯｕｔ＿Ｄｕｔｙ＞Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙであれば、図１３に示すように、Ｏｕｔ＿Ｄｕｔｙが制限値に到達し、その変化が制限されてしまうが、Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙの出力制限値を変化させることにより、出力電流脈動を抑制して、中性点位置信号の乱れの抑制を達成でき、しかも制御性の向上により運転エリアの拡大、効率向上を達成することができる。
【００８４】
また、直流電圧が変化し、かつＯｕｔ＿Ｄｕｔｙ＜Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙであれば、Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙが制限値に到達し、その変化が制限されてしまうが、図１４に示すように、Ｏｕｔ＿Ｄｕｔｙの出力制限値を変化させることにより、出力電流脈動を抑制して、中性点位置信号の乱れの抑制を達成でき、しかも制御性の向上により運転エリアの拡大、効率向上を達成することができる。
【００８５】
図１５は直流電圧に電圧リプル成分が重畳し、しかも直流電圧が変動する場合のＯｕｔ＿Ｄｕｔｙ、Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙ制限値の挙動を示す図である。
【００８６】
直流電圧が減少すれば、Ｏｕｔ＿Ｄｕｔｙが増加し、そのままでは、Ｏｕｔ＿Ｄｕｔｙが出力制限値による制限を受けて電圧リプル成分を十分には抑制することができなくなってしまう。しかし、この実施態様では、直流電圧の減少に応答してＶｏｌｔ＿Ｄｕｔｙ制限値を減少させることによって、Ｏｕｔ＿Ｄｕｔｙが出力制限値による制限を受けることを防止でき、電圧リプル成分を十分に抑制することができる。
【００８７】
【発明の効果】
請求項１の発明は、インバータ出力電圧過多による異常停止の要因（脱調、過電流など）を確実に防止することができるという特有の効果を奏する。
【００８８】
請求項２の発明は、出力電圧を減少させたい時に同じタイミングで減少させることができるという特有の効果を奏する。
【００８９】
請求項３の発明は、請求項２の効果に加え、出力電流脈動の抑制による中性点位置信号の乱れ抑制、制御性の向上を達成でき、ひいては、運転エリア拡大、効率向上を達成することができるという特有の効果を奏する。
【００９０】
請求項４の発明は、インバータ出力電圧過多による異常停止の要因（脱調、過電流など）を確実に防止することができるという特有の効果を奏する。
【００９１】
請求項５の発明は、出力電圧を減少させたい時に同じタイミングで減少させることができるという特有の効果を奏する。
【００９２】
請求項６の発明は、請求項５の効果に加え、出力電流脈動の抑制による中性点位置信号の乱れ抑制、制御性の向上を達成でき、ひいては、運転エリア拡大、効率向上を達成することができるという特有の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のインバータ波形制御装置の一実施態様を示すブロック図である。
【図２】図１のインバータ波形制御装置における出力電圧検出による出力電圧制限処理を説明するフローチャートである。
【図３】図１のインバータ波形制御装置における電圧制御出力処理を説明するフローチャートである。
【図４】出力電圧を検出して出力制限を行う場合における電圧制御結果と電圧出力との関係の一例を示す図である。
【図５】この発明のインバータ波形制御装置の他の実施態様を示すブロック図である。
【図６】図５のインバータ波形制御装置における電圧制御出力処理を説明するフローチャートである。
【図７】図１のインバータ波形制御装置における直流電圧補正による出力電圧制限処理を説明するフローチャートである。
【図８】直流電圧が低い場合における電圧制御結果と電圧出力との関係の一例を示す図である。
【図９】直流電圧が高い場合における電圧制御結果と電圧出力との関係の一例を示す図である。
【図１０】この発明のインバータ波形制御装置のさらに他の実施態様を示すブロック図である。
【図１１】電圧制御出力制限演算処理の一部を説明するフローチャートである。
【図１２】電圧制御出力制限演算処理の残部を説明するフローチャートである。
【図１３】Ｏｕｔ＿Ｄｕｔｙ＞Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙかつ直流電圧が変化した場合における電圧制御結果と電圧出力との関係の一例を示す図である。
【図１４】Ｏｕｔ＿Ｄｕｔｙ＜Ｖｏｌｔ＿Ｄｕｔｙかつ直流電圧が変化した場合における電圧制御結果と電圧出力との関係の一例を示す図である。
【図１５】直流電圧の電圧リプルが重畳し、直流電圧が変動した場合における電圧制御結果と電圧出力との関係の一例を示す図である。
【図１６】従来のインバータ波形制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】図１６のインバータ波形制御装置における電圧制御出力処理を説明するフローチャートである。
【図１８】図１６のインバータ波形制御装置における直流電圧による出力電圧補正処理を説明するフローチャートである。
【図１９】直流電圧が基準値よりも低い場合における電圧制御結果と電圧出力との関係の一例を示す図である。
【図２０】直流電圧が基準値よりも高い場合における電圧制御結果と電圧出力との関係の一例を示す図である。
【図２１】直流電圧の電圧リプルが重畳した場合における電圧制御結果と電圧出力との関係の一例を示す図である。
【符号の説明】
１　インバータ　　８　電圧制御部
９　電圧制御量制限部　　９ａ　電圧制御量制限値演算部
１１　出力電圧補正部　　１２　出力電圧制限部
１８　ＰＷＭ制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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