(57)【要約】【課題】三相誘導電動機を駆動するすべり周波数型ベクトル制御VVVFインバータ装置の1パルス域において、磁束分電流Idが振動することにより帰線電流Idcにインバータ周波数の3倍以下の高調波成分が重畳し誘導障害の原因となる。【解決手段】磁束分電流指令Idpと磁束分電流Idを入力とし、磁束分電流補正値Idp2を出力とする磁束分電流指令補正器7を用い、トルク制御器5の入力である磁束分電流指令Idpと磁束分電流Idの差を磁束分電流補正指令Idp2と磁束分電流Idの差とすることにより磁束分電流Idの振動の誘発を抑制する。1パルス領域においてでも、磁束分電流Idの振動が発生せず帰線電流の高調波成分の誘発を防ぐことが可能となる。【選択図】図１
2007306675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁束指令Ψ*とトルク指令T*から磁束分電流指令Idpとトルク分電流指令Iqpを演算する電流指令演算器（１）と、該磁束分電流指令Idpと該トルク分電流指令Iqpからすべり周波数指令ωsを演算するすべり周波数指令演算器（２）と、三相誘導電動機角速度ωmと該すべり周波数指令ωsから位相指令θを演算する位相指令演算器（３）と、三相誘導電動機電流ベクトルIと該位相指令θから磁束分電流Idとトルク分電流Iqを演算する座標変換器（４）と、磁束分電流補正指令Idp2と該磁束分電流Idの差及び前記トルク分電流指令Iqpと該トルク分電流Iqの差から電圧ベクトル指令Vを演算するトルク制御器（５）と、該電圧ベクトル指令Vから三相のインバータ出力電圧Vu,Vv,Vwを出力する電力変換器（６）から構成されるインバータ装置において、
制御回数を勘定した値を3で除算した際の剰余である番号Nを出力するカウンタ（８）と、該番号Nにより前記磁束分電流IdをId1,Id2,Id3に分配する分配器（９）と、該Id1を入力としId1fを出力とする一次遅れフィルタ（１０）、同様に該Id2を入力としId2fを出力とする同等の一次遅れフィルタ（１１）、該Id3を入力としId3fを出力とする同等の一次遅れフィルタ（１２）、該Id1f、Id2f、Id3fを入力とし前記番号NによりIdfを出力する選択器（１３）と、前記Id1f、Id2f、Id3fを入力とし3つの値の相加平均値Idafを出力とする平均演算器（１４）から構成され、該Idfと該Idafの差と前記磁束分電流指令Idpの和を磁束電流補正指令Idp2として出力する磁束分電流指令補正器（７）を有することを特徴とするインバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三相誘導電動機のトルクや速度を制御する技術に関するもので、特に帰線電流の高調波成分の抑制に関する。
【背景技術】
【０００２】
すべり周波数型ベクトル制御インバータの従来例を図3に示す。電流指令演算器1は磁束指令Ψ*とトルク指令T*を入力して、磁束分電流指令Idpとトルク分電流指令Iqpを演算する。すべり周波数指令演算器2は前記磁束分電流指令Idpとトルク分電流指令Iqpを入力として、すべり周波数指令ωsを演算する。位相指令演算器3は誘導電動機角速度ωmと前記すべり周波数指令ωsを入力して位相指令θを演算する。座標変換器4は電流ベクトルIと前記位相指令θを入力として、磁束分電流Idとトルク分電流Iqを演算する。
トルク制御器5は磁束分電流指令Idpと磁束分電流Idの差及びトルク分電流指令Iqpとトルク分電流Iqの差を入力として、磁束分電流Id及びトルク分電流Iqが磁束分電流指令Idp及びトルク分電流指令Iqpに追従するような電圧ベクトル指令Vを前記電動機に供給する。
電力変換器6は電圧ベクトル指令Vを入力とし直流電圧VdcをPWM変調することにより基本波成分が電圧ベクトル指令Vに追従する三相のインバータ出力電圧Vu,Vv,Vwを出力する。電圧ベクトル指令Vの大きさが直流電圧Vdcと√（2/3）の積を超える場合、インバータ出力電圧Vu,Vv,Vwが矩形波となる1パルス領域となる。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特許出願２００１−２７７６２５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記1パルス領域において、インバータ出力電圧Vu,Vv,Vwは矩形波であることから、磁束分電流Idにはインバータ周波数の6倍の周波数のリップルが生じる。そのため、電流検出毎に磁束分電流Idが変化し、磁束分電流指令値Idpとの誤差を減少するようにトルク制御器5により制御されるが、1パルス域においてはインバータ1周期あたりの制御回数が18回であっても、電力変換器6における制御回数はインバータ1周期あたり6回であることから、磁束分電流Idのリップル成分に対して有効な制御が行われない。一方、トルク制御器5の入力の磁束分電流指令Idpと磁束分電流Idの差にはリップル成分も含まれることから、その誤差の蓄積により、電力変換器の制御時に二次磁束ベクトルが変化するような不要な制御がなされる場合がある。その結果、インバータ1周期あたり6回磁束分電流Idの値が変化し、条件により磁束分電流Idの変化が周期的に繰り返すことにより磁束分電流Idが振動し、帰線電流Idcにインバータ周波数の3倍以下の高調波成分が重畳し誘導障害の原因となる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１の発明は、磁束指令Ψ*とトルク指令T*から磁束分電流指令Idpとトルク分電流指令Iqpを演算する電流指令演算器１と、該磁束分電流指令Idpと該トルク分電流指令Iqpからすべり周波数指令ωsを演算するすべり周波数指令演算器２と、三相誘導電動機角速度ωmと該すべり周波数指令ωsから位相指令θを演算する位相指令演算器３と、三相誘導電動機電流ベクトルIと該位相指令θから磁束分電流Idとトルク分電流Iqを演算する座標変換器４と、磁束分電流補正指令Idp2と該磁束分電流Idの差及び前記トルク分電流指令Iqpと該トルク分電流Iqの差から電圧ベクトル指令Vを演算するトルク制御器５と、該電圧ベクトル指令Vから三相のインバータ出力電圧Vu,Vv,Vwを出力する電力変換器６から構成されるインバータ装置において、
制御回数を勘定した値を3で除算した際の剰余である番号Nを出力するカウンタ８と、該番号Nにより前記磁束分電流IdをId1,Id2,Id3に分配する分配器９と、該Id1を入力としId1fを出力とする一次遅れフィルタ１０、同様に該Id2を入力としId2fを出力とする同等の一次遅れフィルタ１１、該Id3を入力としId3fを出力とする同等の一次遅れフィルタ１２、該Id1f、Id2f、Id3fを入力とし前記番号NによりIdfを出力する選択器１３と、前記Id1f、Id2f、Id3fを入力とし3つの値の相加平均値Idafを出力とする平均演算器１４から構成され、該Idfと該Idafの差と前記磁束分電流指令Idpの和を磁束電流補正指令Idp2として出力する磁束分電流指令補正器７を有することを特徴とする。すなわち、磁束分電流指令Idp及び磁束分電流Idを入力とし磁束電流補正指令Idp2を出力とする磁束分電流指令補正器7を設け、トルク制御器への入力を磁束分電流補正指令Idp2と磁束分電流Idの差及びトルク分電流指令Iqpとトルク分電流Iqの差とする。 
【発明の効果】
【０００５】
本発明により1パルス領域においてでも、磁束分電流Idの振動が発生せず帰線電流の高調波成分の誘発を防ぐことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
1パルス領域においては磁束電流補正器7を用いトルク制御器への入力を、磁束分電流補正指令Idp2と磁束分電流Idの差及びトルク分電流指令Iqpとトルク分電流Iqの差とする。
【実施例１】
【０００７】
図1及び図2に本発明の実施例を示す。従来技術の図3と同一部分の説明は省略する。
磁束分電流指令補正器7は制御回数を勘定した値を3で除算した際の剰余である番号Nを出力するカウンタ8と、番号NによりIdをId1,Id2,Id3に分配する分配器9と、Id1を入力としId1fを出力とする一次遅れフィルタ10、同様にId2を入力としId2fを出力とする同等の一次遅れフィルタ11、Id3を入力としId3fを出力とする同等の一次遅れフィルタ12、Id1f、Id2f、Id3fを入力とし番号NによりIdfを出力する選択器13と、Id1f、Id2f、Id3fを入力とし3つの値の相加平均値Idafを出力とする平均演算器14と、IdfとIdafの差と磁束分電流指令Idpの和を磁束分電流補正値Idp2として出力する。
【実施例２】
【０００８】
上記の例はインバータ1周期あたりの制御演算回数が18回の場合であり、インバータ1周期あたりの制御演算回数がｍ回である場合は、カウンタ8の出力は制御回数を勘定した値を6分のｍで除算した際の剰余とし、一次遅れフィルタ10〜12の数を6分のｍ個とすることにより同等の効果が実現可能である。
【産業上の利用可能性】
【０００９】
帰線電流の高調波成分を抑制するインバータ装置であり、信号機器、保安機器、制御機器、変電所、発電所、一般家庭、その他の機器、施設、車両等への誘導障害による影響を防ぐことが可能であり、車両用のみではなく一般産業用に広く活用できる技術である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図1は本発明の実施例を示す図である。
【図２】図2は本発明の磁束分電流補正器の概要を示す図である。
【図３】図3は従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００１１】
1 電流指令演算器
2 すべり周波数指令演算器
3 位相指令演算器
4 座標変換器
5 トルク制御器
6 電力変換器
7 磁束分電流指令補正器
8 カウンタ
9 分配器
10一次遅れフィルタ
11一次遅れフィルタ
12一次遅れフィルタ
13選択器
14平均演算器
【図１】
2007306675.tif 000003
【図２】
2007306675.tif 000004
【図３】
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