対称キャリアPWMを用いた直流部電流センサによる3相電流再現法

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: LD13122

グループ名: 【D】産業応用部門 リニアドライブ研究会

発行日: 2013/12/07

タイトル(英語): Three-Phase Current Reproduction Method by the DC Current Sensor using The Symmetric carrier PWM

著者名: 前川 佐理(東芝),長谷川 幸久(東芝),鈴木 信行(東芝),久保田 寿夫(明治大学)

著者名(英語): Maekawa Sari(Toshiba corporation),Hasegawa Yukihisa(Toshiba corporation),Suzuki Nobuyuki(Toshiba corporation),Kubota Hisao(Meiji University)

キーワード: ３相電流再現|直流部|電流センサ|シャント抵抗|パワーエレクトロニクス|インバータ|Reproduce the three-phase current|DC |current sensor|shunt resistance|power electronics|inverters

要約(日本語): 近年，モータドライブにおいて，高効率や低騒音などの性能要求と，低コストの両立が求められている。このため，3相の電流センサを用いず，インバータの直流部に設置した電流センサあるいはシャント抵抗でモータ電流を検出するための電流検出法ならびにPWM生成法が多数提案されている。これらは，可能な限り広い変調率の範囲でモータ電流を検出できるように工夫されているが，電流検出率を向上させるためにPWMの発生方法を変化させると，一般的な三角波比較法によるPWMに比べモータ電流のキャリア周波数成分の増加や電気角周波数のn次成分の歪みの発生により，騒音が悪化することがわかっている。そこで本論文では，従来問題であったモータ電流歪みの原因が電流検出のために行うPWM発生基準位置の変更によるものであることを理論的に説明し，提案する対称キャリアPWM法により零変調率～高変調率まで電流検出率を100%にしながら電気角n次周波数成分の電流歪みが抑制し騒音を低減できることをシミュレーションおよび実機で示す。

要約(英語): There are techniques for detecting the motor current with a sensor that is placed in the DC portion of the inverter. Also, when using a DC current sensor, there is a case that current cannot be reproduced. These PWM techniques have been modified so that the detection rate of the motor current is improved. However, these PWM methods distort the motor current. In addition the acoustic noise of the motor is increased. In this paper, we theoretically explain the cause of the current distortion. The change of PWM generation causes distortion of current. We propose a PWM generation method using the three carriers. In addition, we also propose a method to reproduce the three-phase current from the DC current. We thus show that the proposed method improves the current detection rate without current distortion.

原稿種別: 日本語

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