(57)【要約】【課題】高精度の出力電圧検出が実現できるインバータの出力電圧検出誤差補正方法および誤差補正回路を提供する。【解決手段】インバータ１の運転に先立って、制御回路３は（０、０、０）ベクトル指令を出力し、主回路素子１２、１４、１６をＯＮにする。補正量演算部２３はこのときの出力電圧センサ２１からの信号を検出し、オフセット電圧値として補正量演算部２３内の第１メモリ２３１に格納する。次に、制御回路３は（１、１、１）指令を出力し、主回路素子１１、１３、１５をＯＮにする。補正量演算部２３はこのときの出力電圧センサ２１から信号を検出し、この信号と第１メモリ２３１内のオフセット電圧値からゲイン補正値を算出する。【選択図】図１
2009027900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力電圧センサと直流母線電圧センサを備えたインバータの出力電圧検出方法であって、
前記インバータのスイッチング状態を（０、０、０）ベクトルにして前記インバータの出力電圧と直流母線電圧を検出し、この検出値を用いて出力電圧検出誤差を補正することを特徴とするインバータの出力電圧検出誤差補正方法。
【請求項２】
前記スイッチング状態が（０、０、０）ベクトルのときの前記出力電圧の検出値からオフセット値を求め、前記スイッチング状態が（１、１、１）ベクトルのときの前記出力電圧および前記直流母線電圧の検出値からゲイン補正値を求め、前記ゲイン補正値で出力電圧検出誤差を補正することを特徴とする請求項１記載のインバータの出力電圧検出誤差補正方法。
【請求項３】
インバータの出力電圧検出誤差を補正する誤差補正回路であって、
前記誤差補正回路は、前記インバータのＮ側母線を基準に前記インバータの出力電圧を検出する出力電圧センサと、前記インバータの直流母線電圧を検出する直流母線電圧センサと、前記インバータのスイッチング状態が（０、０、０）ベクトルのときの前記出力電圧の検出値からオフセット値を求めると共に前記スイッチング状態が（１、１、１）ベクトルのときの前記出力電圧および前記直流母線電圧の検出値からゲイン補正値を演算する補正量演算部を備えたことを特徴とする誤差補正回路。
【請求項４】
前記補正量演算部は、前記オフセット値を記憶する第１メモリと、前記ゲイン補正値を記憶する第２メモリとを備えたことを特徴とする請求項３記載の誤差補正回路。
【請求項５】
前記出力電圧センサは抵抗分割回路であることを特徴とする請求項３記載の誤差補正回路。
【請求項６】
請求項３に記載の誤差補正回路を備えたことを特徴とするＰＷＭインバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ装置の出力電圧検出に関するもので、特にインバータの出力電圧の検出誤差を補正するインバータの出力電圧検出誤差補正方法および誤差補正回路に関する。  
【背景技術】
【０００２】
従来、インバータのＮ側母線の各スイッチング素子と並列に、ダイオード、フォトカップラ、抵抗および定電圧源の直列回路を接続した電圧検出回路が開示されている（例えば特許文献１参照）。
図３は従来の電圧検出回路の１相分の構成を示す回路図である。
電圧検出回路４Ａは、ダイオード４１、フォトカップラ４２、抵抗器４３および定電圧源Ｅの直列回路で構成され、Ｎ側母線のスイッチング素子と並列に接続されている。インバータの出力電圧ＶｉｎがＨのときは、フォトカップラ４２からの検出信号ＶｏｕｔがＨになり、インバータの出力電圧ＶｉｎがＬのときは、フォトカップラ４２からの検出信号ＶｏｕｔがＬになる。このように、従来、インバータの出力電圧ＶｉｎがＨであるかＬであるかを検出し、出力電圧を検出していた。
【特許文献１】特開平１１−３３２２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら従来の出力電圧検出方法は、インバータ主回路のスイッチング素子の電圧降下による検出誤差が考慮されていないため電圧検出値に誤差が発生するという問題があった。このため、インバータ装置を用いてモータの制御を行なう場合、モータ制御性能を悪化させていた。本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、高精度の出力電圧検出が実現できるインバータの出力電圧検出誤差補正方法および誤差補正回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため本発明は次のようにしたものである。
請求項１記載の発明は、出力電圧センサと直流母線電圧センサを備えたインバータの出力電圧検出方法であって、前記インバータのスイッチング状態を（０、０、０）ベクトルにして前記インバータの出力電圧と直流母線電圧を検出し、この検出値を用いて出力電圧検出誤差を補正することを特徴としている。
また、請求項２記載の発明は、前記スイッチング状態が（０、０、０）ベクトルのときの前記出力電圧の検出値からオフセット値を求め、前記スイッチング状態が（１、１、１）ベクトルのときの前記出力電圧および前記直流母線電圧の検出値からゲイン補正値を求め、前記ゲイン補正値で出力電圧検出誤差を補正することを特徴としている。
また、請求項３記載の発明は、インバータの出力電圧検出誤差を補正する誤差補正回路であって、前記誤差補正回路は、前記インバータのＮ側母線を基準に前記インバータの出力電圧を検出する出力電圧センサと、前記インバータの直流母線電圧を検出する直流母線電圧センサと、前記インバータのスイッチング状態が（０、０、０）ベクトルのときの前記出力電圧の検出値からオフセット値を求めると共に前記スイッチング状態が（１、１、１）ベクトルのときの前記出力電圧および前記直流母線電圧の検出値からゲイン補正値を演算する補正量演算部を備えたことを特徴としている。
また、請求項４記載の発明は、前記補正量演算部は、前記オフセット値を記憶する第１メモリと、前記ゲイン補正値を記憶する第２メモリとを備えた特徴としている。
また、請求項５記載の発明は、前記出力電圧センサは抵抗分割回路であることを特徴としている。
また、請求項６記載の発明は、ＰＷＭインバータ装置が請求項３に記載の誤差補正回路を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１記載の発明によると、（０、０、０）ベクトル状態におけるインバータの出力電圧と直流母線電圧を検出し、この検出値を用いて出力電圧検出誤差を補正しているので、検出誤差の小さい出力電圧検出が実現できる。
請求項２記載の発明によると、（０、０、０）ベクトルのときの出力電圧からオフセット値を求め、（１、１、１）ベクトルのときの出力電圧および直流母線電圧からゲイン値を求めれば簡単な処理でオフセット値およびゲイン補正値が得られる。
また、スイッチング状態が（１、１、１）ベクトルのときの出力電圧および直流母線電圧の検出値からゲイン補正値を求めれば、Ｐ側母線に接続された主回路素子による電圧降下の影響も補正できるのでさらに精度の高い出力電圧検出が実現できる。
請求項３記載の発明によると、誤差補正回路が、（０、０、０）ベクトル状態におけるインバータの出力電圧および直流母線電圧からゲイン補正値を演算する補正量演算部を備えているので簡単な処理で検出誤差の小さい出力電圧検出ができる。
請求項６記載の発明によると、ＰＷＭインバータ装置が請求項３に記載の誤差補正回路を備えているので、モータ制御性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００７】
図１は本発明の第１実施例を示すインバータ装置の構成図である。
図において、１はインバータ主回路、２は誤差補正回路、３は制御回路である。
インバータ主回路１は、Ｐ側母線に接続された３組の主回路素子１１、１３、１５及びＮ側母線に接続された３組の主回路素子１２、１４、１６から構成されている。また、誤差補正回路２は、出力電圧センサ２１、直流母線センサ２２および補正量演算部２３から構成されている。
【０００８】
次に誤差補正回路の動作について説明する。
ＰＷＭインバータによる実運転に先立って補正値の算出が行なわれる。先ず、この補正値算出動作について説明する。
図２は本実施例における補正値算出動作を示すフローチャートである。
インバータに電源が投入されると、
ステップ１において、制御回路３は（０、０、０）ベクトル指令を出力する。これによって、インバータ主回路１のＮ側母線１０２に接続された主回路素子１２、１４、１６がＯＮになり、インバータ主回路１のＰ側母線１０１に接続された主回路素子１１、１３、１５はＯＦＦとなる。この（０、０、０）ベクトル指令は補正量演算部２３にも送信される。
【０００９】
次に、ステップ２において、この時の出力電圧センサ２１からの検出信号を補正量演算部２３へ入力し、補正量演算部２３内の第１メモリ２３１に格納する。
第１メモリ２３１には、主回路素子１２、１４、１６のＯＮ状態における電圧降下分に対応するオフセット電圧値が格納される。
【００１０】
次に、ステップ３において、制御回路３は（１、１、１）ベクトル指令を出力する。これによってＰ側母線１０１に接続された主回路素子１１、１３、１５はＯＮとなり、インバータ主回路１のＮ側母線１０２に接続された主回路素子１２、１４、１６はＯＦＦとなる。（１、１、１）ベクトル指令は補正量演算部２３にも送信される。
【００１１】
次に、ステップ４において、補正量演算部２３は、この時の出力電圧センサ２１からの信号を検出し、この信号からメモリ２３１に記憶していたオフセット電圧を差し引き、この差し引いた値を直流母線電圧センサ２２からの検出信号で除算することによってゲイン補正値を算出する。
次に、ステップ５において、算出されたゲイン補正値を第２メモリ２３２に格納する。
【００１２】
次に、電圧検出動作について説明する。
ＰＷＭインバータの実運転時においては、制御演算部３１は第２メモリ２３２に記憶されているゲイン補正値を読み込み、電圧検出信号を補正する。これによって、検出誤差の小さい高精度の電圧検出信号が得られる。
【００１３】
このように本実施例ではＰＷＭインバータの実運転に先立って、（０、０、０）ベクトル指令および（１、１、１）ベクトル指令を出力し、（０、０、０）ベクトル状態におけるインバータの出力電圧と直流母線電圧を検出し、この検出値を用いて出力電圧検出誤差を補正しているので、検出誤差の小さい出力電圧検出が実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明はＰＷＭ制御される電力変換装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施例を示すインバータ装置の構成図である。
【図２】本発明の第１実施例における補正値算出動作を示すフローチャートである。
【図３】は従来の電圧検出回路の構成を示す部分回路図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  インバータ主回路
１０１  Ｐ側母線
１０２  Ｎ側母線
１１〜１６  主回路素子
２  誤差補正回路
２１  出力電圧センサ
２２  直流母線電圧センサ
２３  補正量演算部
２３１  第１メモリ
２３２  第２メモリ
３  制御回路
３１  制御演算部
３２  ゲートドライブ
ｙ
【図１】
2009027900.tif 000003
【図２】
2009027900.tif 000004
【図３】
2009027900.tif 000005