JPH0669306B2 - インバ−タの出力周波数制御回路 - Google Patents
インバ−タの出力周波数制御回路Info
- Publication number
- JPH0669306B2 JPH0669306B2 JP62184761A JP18476187A JPH0669306B2 JP H0669306 B2 JPH0669306 B2 JP H0669306B2 JP 62184761 A JP62184761 A JP 62184761A JP 18476187 A JP18476187 A JP 18476187A JP H0669306 B2 JPH0669306 B2 JP H0669306B2
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- Japan
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- value
- control
- inverter
- circuit
- output frequency
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- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、インバータによる負帰還制御系における制御
対象量の検出とその結果による前記インバータの出力周
波数に対する制御指令を行なうインバータの出力周波数
制御回路に関する。
対象量の検出とその結果による前記インバータの出力周
波数に対する制御指令を行なうインバータの出力周波数
制御回路に関する。
従来のこの種のインバータ制御系としては第5図の制御
系ブロック図に例示するものが知られている。第6図は
第5図におけるフィルタ及び比較器回路図の例である。
第5図において2は周波数制御回路であり平均値比較回
路2aと演算回路2bとフィルタ2cとから成る。前記比較回
路2aは2つの平均値入力すなわち制御量設定値S8と平滑
された制御量検出信号S5との大小を比較しその結果の信
号S6をオン・オフ2値信号にて出力するものであり、前
記演算回路2bは前記信号S6を受けインバータ制御上必要
な諸演算を行なうCPUの如き演算回路であり、フィルタ2
cはリップルを含む制御量検出信号S4の平滑回路であ
る。3はインバータ主回路であり前記演算回路2bの出力
制御信号S7を受け交流電動機6に対する制御された周波
数と電圧とを有する交流S1を出力する。4は制御量設定
値S8を与える設定器、5は制御量S3の検出器である。電
動機6の回転出力は負荷7に対する操作量S2に変換され
る。インバータ装置11は前記要素2〜5により構成され
る。第6図においてフィルタ2cは抵抗R1とコンデンサC
とから構成され、設定器4は抵抗R2とR3とから成り該両
抵抗により直流制御電源PC−NCの直流電圧を分圧し
制御量設定値S8を与えるものである。平均値比較回路2a
は高増巾度の演算増巾器OAと比較動作のヒステリシス巾
作成用帰還抵抗R4とを主要素として構成される。
系ブロック図に例示するものが知られている。第6図は
第5図におけるフィルタ及び比較器回路図の例である。
第5図において2は周波数制御回路であり平均値比較回
路2aと演算回路2bとフィルタ2cとから成る。前記比較回
路2aは2つの平均値入力すなわち制御量設定値S8と平滑
された制御量検出信号S5との大小を比較しその結果の信
号S6をオン・オフ2値信号にて出力するものであり、前
記演算回路2bは前記信号S6を受けインバータ制御上必要
な諸演算を行なうCPUの如き演算回路であり、フィルタ2
cはリップルを含む制御量検出信号S4の平滑回路であ
る。3はインバータ主回路であり前記演算回路2bの出力
制御信号S7を受け交流電動機6に対する制御された周波
数と電圧とを有する交流S1を出力する。4は制御量設定
値S8を与える設定器、5は制御量S3の検出器である。電
動機6の回転出力は負荷7に対する操作量S2に変換され
る。インバータ装置11は前記要素2〜5により構成され
る。第6図においてフィルタ2cは抵抗R1とコンデンサC
とから構成され、設定器4は抵抗R2とR3とから成り該両
抵抗により直流制御電源PC−NCの直流電圧を分圧し
制御量設定値S8を与えるものである。平均値比較回路2a
は高増巾度の演算増巾器OAと比較動作のヒステリシス巾
作成用帰還抵抗R4とを主要素として構成される。
しかしながら前記従来方式の如きインバータの帰還制御
系においては、制御量の設定値と比較すべき制御量実際
値の検出値はその含有リップル除去用フィルタ回路を経
由して作成される平均値となるため、前記制御量実際値
の変動と前記検出平均値の応答との間における前記フィ
ルタ回路時定数に基く時間遅れは避け難く、該時間遅れ
が前記制御系の即応性を阻害すると共に前記フィルタ回
路の定数決定を複雑にしていた。これに鑑み本発明は前
記時間遅れに関するフィルタ回路の影響を無くするかま
たは極めて小とすることによって前記制御系の即応性を
向上させ安定な運転を可能とするインバータの出力周波
数制御回路を提供することを目的とするものである。
系においては、制御量の設定値と比較すべき制御量実際
値の検出値はその含有リップル除去用フィルタ回路を経
由して作成される平均値となるため、前記制御量実際値
の変動と前記検出平均値の応答との間における前記フィ
ルタ回路時定数に基く時間遅れは避け難く、該時間遅れ
が前記制御系の即応性を阻害すると共に前記フィルタ回
路の定数決定を複雑にしていた。これに鑑み本発明は前
記時間遅れに関するフィルタ回路の影響を無くするかま
たは極めて小とすることによって前記制御系の即応性を
向上させ安定な運転を可能とするインバータの出力周波
数制御回路を提供することを目的とするものである。
インバータ帰還制御系の制御量の設定値と実際値との比
較において該実際値として制御量検出値のリップル分を
含む瞬時値を用い、前記比較結果のパルス信号を計数
し、該パルス信号の発生状態より前記設定値と実際値と
の大小関係を推定し、インバータ出力周波数に対する制
御指令を与える制御手段を設けるものである。すなわち
インバータにより駆動される交流電動機により操作され
る制御対象負荷の制御量を検出し、該制御量検出値とそ
の目標値との差に応じて前記インバータの出力周波数を
変更して前記制御量をその目標値に制御するインバータ
制御系の出力周波数制御回路において、前記制御量検出
値のリップルを含む瞬時値と前記目標値との比較を行な
い該両者の大小関係に従ってオン・オフ2値信号を出力
する比較器と、該該2値出力信号と基準パルス信号との
論理積演算とその結果の計数比較とを行なう演算回路
と、該演算回路により前記演算結果の出力パルスのオン
またはオフ状態それぞれの同一状態が規定の回数以上継
続するか否かによって前記制御量検出値の平均値と前記
目標値との大小関係を判定し、該判定結果に従って前記
インバータの出力周波数に対する増大と減少と現状継続
との三者の中の何れかの制御指令を与えることを特徴と
するものである。
較において該実際値として制御量検出値のリップル分を
含む瞬時値を用い、前記比較結果のパルス信号を計数
し、該パルス信号の発生状態より前記設定値と実際値と
の大小関係を推定し、インバータ出力周波数に対する制
御指令を与える制御手段を設けるものである。すなわち
インバータにより駆動される交流電動機により操作され
る制御対象負荷の制御量を検出し、該制御量検出値とそ
の目標値との差に応じて前記インバータの出力周波数を
変更して前記制御量をその目標値に制御するインバータ
制御系の出力周波数制御回路において、前記制御量検出
値のリップルを含む瞬時値と前記目標値との比較を行な
い該両者の大小関係に従ってオン・オフ2値信号を出力
する比較器と、該該2値出力信号と基準パルス信号との
論理積演算とその結果の計数比較とを行なう演算回路
と、該演算回路により前記演算結果の出力パルスのオン
またはオフ状態それぞれの同一状態が規定の回数以上継
続するか否かによって前記制御量検出値の平均値と前記
目標値との大小関係を判定し、該判定結果に従って前記
インバータの出力周波数に対する増大と減少と現状継続
との三者の中の何れかの制御指令を与えることを特徴と
するものである。
一般に帰還制御系において、制御量の設定値と検出値と
の相対関係は次の三つの場合に分類できる。いま前記設
定値をVSとし、またリップル分を含む前記検出値をV
r、その平均値をVaとし、前記リップルに関しては最も
単純な例としてその振巾をυその変化の周波数をfrとす
れば、第1の場合はVS>Vrすなわち前記検出値の最大
値Va+υにおいてもなおその設定値VSよりも小なる場
合であり、第2の場合はVS<Vrすなわち前記検出値の
最小値Va−υにおいてもなおその設定値VSより大とな
る場合である。第3の場合は の関係を繰り返す場合であり、前記検出値Vrの平均値Va
が前記設定値VSを中心にVS±υの範囲に入ってお
り、前記のVSとVrとの大小関係が前記周波数frで周期
的に反転する場合である。上記の関係を前記VSとVrと
の大小関係に従ってそれぞれ共役の2組のオン・オフ2
値信号を出力する比較器の出力でみれば、前記の第1と
第2の場合とはそれぞれ共役の連続オン状態となり、前
記第3の場合は前記周波数frのオン・オフ繰返し状態と
なる。また前記各状態の継続状態確認は、周期TSの基
準スキャニングパルスと前記比較器出力信号との論理積
(AND)演算パルスの連続オン状態回数が規定の回数N
回以上となるか否かによって判定することができ、その
場合の確認時間単位はN・TSとなる。従って前記AND
演算パルスの連続状態確認信号と前記のVSとVrとの大
小判定信号とを前記帰還制御系における制御量操作用信
号として用い、該制御量に対し前記第1の場合には増大
操作、前記第2の場合には減少操作、前記第3の場合に
は増減何れの操作も行なはず現状継続となすならば前記
制御量の平均値従って前記検出値Vrの平均値は前記の範
囲VS±υ以内に制御されることになる。また前記制御
量変動時の変動検出の時間遅れは、前記スキャニングパ
ルスの周期TSと前記確認回数Nとの積である確認時間
単位N・TSとなる。
の相対関係は次の三つの場合に分類できる。いま前記設
定値をVSとし、またリップル分を含む前記検出値をV
r、その平均値をVaとし、前記リップルに関しては最も
単純な例としてその振巾をυその変化の周波数をfrとす
れば、第1の場合はVS>Vrすなわち前記検出値の最大
値Va+υにおいてもなおその設定値VSよりも小なる場
合であり、第2の場合はVS<Vrすなわち前記検出値の
最小値Va−υにおいてもなおその設定値VSより大とな
る場合である。第3の場合は の関係を繰り返す場合であり、前記検出値Vrの平均値Va
が前記設定値VSを中心にVS±υの範囲に入ってお
り、前記のVSとVrとの大小関係が前記周波数frで周期
的に反転する場合である。上記の関係を前記VSとVrと
の大小関係に従ってそれぞれ共役の2組のオン・オフ2
値信号を出力する比較器の出力でみれば、前記の第1と
第2の場合とはそれぞれ共役の連続オン状態となり、前
記第3の場合は前記周波数frのオン・オフ繰返し状態と
なる。また前記各状態の継続状態確認は、周期TSの基
準スキャニングパルスと前記比較器出力信号との論理積
(AND)演算パルスの連続オン状態回数が規定の回数N
回以上となるか否かによって判定することができ、その
場合の確認時間単位はN・TSとなる。従って前記AND
演算パルスの連続状態確認信号と前記のVSとVrとの大
小判定信号とを前記帰還制御系における制御量操作用信
号として用い、該制御量に対し前記第1の場合には増大
操作、前記第2の場合には減少操作、前記第3の場合に
は増減何れの操作も行なはず現状継続となすならば前記
制御量の平均値従って前記検出値Vrの平均値は前記の範
囲VS±υ以内に制御されることになる。また前記制御
量変動時の変動検出の時間遅れは、前記スキャニングパ
ルスの周期TSと前記確認回数Nとの積である確認時間
単位N・TSとなる。
本発明においては前記諸演算を行なうために、制御量の
設定値とその検出値瞬時値との比較回路と、該比較回路
のオン・オフ2値信号の出力状態を適当な周期でスキャ
ニングしその結果に従って所要の制御信号を出力する演
算回路と、必要に応じて前記検出信号のリップル分振巾
低減用フィルタとを設け、該リップル分振巾と前記スキ
ャニングの周期と該スキャニング結果の確認回数との三
者の適当な選定により高精度且つ高応答性を有するイン
バータ出力周波数制御回路を得ている。
設定値とその検出値瞬時値との比較回路と、該比較回路
のオン・オフ2値信号の出力状態を適当な周期でスキャ
ニングしその結果に従って所要の制御信号を出力する演
算回路と、必要に応じて前記検出信号のリップル分振巾
低減用フィルタとを設け、該リップル分振巾と前記スキ
ャニングの周期と該スキャニング結果の確認回数との三
者の適当な選定により高精度且つ高応答性を有するイン
バータ出力周波数制御回路を得ている。
〔実施例〕 以下この発明の実施例を図面により説明する。第1図は
この発明の実施例を示す制御系ブロック図、第2図は第
1図における比較器回路図、第3図は第2図に示す回路
図における比較動作図、第4図は同じく比較動作のフロ
ーチャートである。なお第1図においては第5図に示す
従来技術の実施例の場合と同一機能の構成要素に対して
は同一の表示符号を附している。
この発明の実施例を示す制御系ブロック図、第2図は第
1図における比較器回路図、第3図は第2図に示す回路
図における比較動作図、第4図は同じく比較動作のフロ
ーチャートである。なお第1図においては第5図に示す
従来技術の実施例の場合と同一機能の構成要素に対して
は同一の表示符号を附している。
第1図は第5図における平均値比較方式による周波数制
御回路2を瞬時値比較方式による周波数制御回路1によ
り置換したものであり、該瞬時値比較方式の採用により
制御量検出値用フィルタを原則として不要としたもので
ある。すなわち前記周波数制御回路1は、制御量設定値
S8と制御量検出信号の瞬時値S4とを比較しその結果をそ
れぞれ共役の2組のオン・オフ2値信号S6にて出力する
瞬時値比較回路1aと、前記信号S6を受け該信号S6と適当
な周期TSをもつスキャニングパルスSPとの論理積(AN
D)演算により得たパルス列の連続オン状態回数が規定
の回数N回以上になるか否かにより前記制御量に対する
制御内容を判断するCPUの如き演算回路1bとから成る。
フィルタ1cは前記信号S4に含まれるリップルが特に過大
でない限り原則として不要である。前記演算回路1bによ
る制御指示内容は、例えば、前記パルス列の連続オン回
数が規定のN回以上で且つ前記の信号S8とS4とがS8>S4
ならば制御量に関し増大操作とし、S8<S4ならば制御量
減少操作、また前記連続オン回数が規定のN回に至らね
ば制御量に対する増減何れの操作も行なはずにその状態
を継続させるものである。次に第2図においてOAは高増
巾度の演算増巾器であり前記比較回路1aの主構成要素で
あり、4は抵抗R2とR3とから成り該両抵抗により直流制
御電源PC−NC間の電圧を分圧し前記制御量設定値S8
を与えるものである。第3図の比較動作図において、図
(イ)は前記設定値S8とリップルを含む前記制御量検出
値S4との相対的な変動模様を例示する。図(ロ)は前記
瞬時値比較回路1aの出力信号S6について、S8>S4時にS6
オン(S6=H)とした場合の出力模様を示す。また当然
S8<S4時S6オフ(S6=L)となる。更に図示はしていな
いが、前記S6の共役値6はS8>S4時6=L,S8<S4時
6=Hとなる。図(ハ)は前記演算回路1bにより生成
された周期TSの基準スキャニングパルスSPと前記演算
回路1bによる制御内容の判定状態を示す。なお図示の場
合前記規定回数Nは3である。図(ハ)において、時刻
t1までは前記S8とS4とはS8>S4であり且つ前記S4とSPと
の論理積S6・SPのパルス列のグループG1とG2においては
何れのS6・SPもオン(H)状態にあるが同じくグループ
G3の第3番目のS6・SPパルスは時刻t1においてオフ
(L)となり制御量に対する増大操作は中止される。時
刻t1〜t2間においては前記の6とSPとの論理積6・
SPのパルス列においてその連続オン状態がグループG4に
おいて開始され時刻t2において第3番目のオン状態の確
認が行なわれ、この時点において時刻t1〜t2間の現状継
続操作状態は終了したものとして次段t2以降のS8<S4の
状態に移行し制御量減少操作を開始する。時刻t2以降前
記パルス列6・SPのオン状態がグループG5の如く継続
する限り前記減少操作は継続される。第4図は上記比較
動作のフローチャートであり、制御対象量を調整する負
荷操作量としてインバータ出力周波数を対応させた場合
を示す。なお図中前記S6・SPに対してS6・SP=SDとして
おり、従ってS6を6に置換すればSDはその共役値▲
▼となる。
御回路2を瞬時値比較方式による周波数制御回路1によ
り置換したものであり、該瞬時値比較方式の採用により
制御量検出値用フィルタを原則として不要としたもので
ある。すなわち前記周波数制御回路1は、制御量設定値
S8と制御量検出信号の瞬時値S4とを比較しその結果をそ
れぞれ共役の2組のオン・オフ2値信号S6にて出力する
瞬時値比較回路1aと、前記信号S6を受け該信号S6と適当
な周期TSをもつスキャニングパルスSPとの論理積(AN
D)演算により得たパルス列の連続オン状態回数が規定
の回数N回以上になるか否かにより前記制御量に対する
制御内容を判断するCPUの如き演算回路1bとから成る。
フィルタ1cは前記信号S4に含まれるリップルが特に過大
でない限り原則として不要である。前記演算回路1bによ
る制御指示内容は、例えば、前記パルス列の連続オン回
数が規定のN回以上で且つ前記の信号S8とS4とがS8>S4
ならば制御量に関し増大操作とし、S8<S4ならば制御量
減少操作、また前記連続オン回数が規定のN回に至らね
ば制御量に対する増減何れの操作も行なはずにその状態
を継続させるものである。次に第2図においてOAは高増
巾度の演算増巾器であり前記比較回路1aの主構成要素で
あり、4は抵抗R2とR3とから成り該両抵抗により直流制
御電源PC−NC間の電圧を分圧し前記制御量設定値S8
を与えるものである。第3図の比較動作図において、図
(イ)は前記設定値S8とリップルを含む前記制御量検出
値S4との相対的な変動模様を例示する。図(ロ)は前記
瞬時値比較回路1aの出力信号S6について、S8>S4時にS6
オン(S6=H)とした場合の出力模様を示す。また当然
S8<S4時S6オフ(S6=L)となる。更に図示はしていな
いが、前記S6の共役値6はS8>S4時6=L,S8<S4時
6=Hとなる。図(ハ)は前記演算回路1bにより生成
された周期TSの基準スキャニングパルスSPと前記演算
回路1bによる制御内容の判定状態を示す。なお図示の場
合前記規定回数Nは3である。図(ハ)において、時刻
t1までは前記S8とS4とはS8>S4であり且つ前記S4とSPと
の論理積S6・SPのパルス列のグループG1とG2においては
何れのS6・SPもオン(H)状態にあるが同じくグループ
G3の第3番目のS6・SPパルスは時刻t1においてオフ
(L)となり制御量に対する増大操作は中止される。時
刻t1〜t2間においては前記の6とSPとの論理積6・
SPのパルス列においてその連続オン状態がグループG4に
おいて開始され時刻t2において第3番目のオン状態の確
認が行なわれ、この時点において時刻t1〜t2間の現状継
続操作状態は終了したものとして次段t2以降のS8<S4の
状態に移行し制御量減少操作を開始する。時刻t2以降前
記パルス列6・SPのオン状態がグループG5の如く継続
する限り前記減少操作は継続される。第4図は上記比較
動作のフローチャートであり、制御対象量を調整する負
荷操作量としてインバータ出力周波数を対応させた場合
を示す。なお図中前記S6・SPに対してS6・SP=SDとして
おり、従ってS6を6に置換すればSDはその共役値▲
▼となる。
本発明によれば、インバータによる負帰還制御系におけ
る帰還用制御量の検出において、該検出値のリップルを
含む瞬時値と制御量設定値とをオン・オフ2値出力の比
較器にて比較し、その出力信号のオン・オフ繰返し状態
を基準パルスでスキャニングして前記検出値の平均値の
変動を判定することにより、従来方式の如くリアクトル
とコンデンサとにより平均値検出用フィルタを用いるこ
となく高即応度且つ高精度のインバータ出力周波数制御
回路を得ることができる。
る帰還用制御量の検出において、該検出値のリップルを
含む瞬時値と制御量設定値とをオン・オフ2値出力の比
較器にて比較し、その出力信号のオン・オフ繰返し状態
を基準パルスでスキャニングして前記検出値の平均値の
変動を判定することにより、従来方式の如くリアクトル
とコンデンサとにより平均値検出用フィルタを用いるこ
となく高即応度且つ高精度のインバータ出力周波数制御
回路を得ることができる。
第1図は本発明の実施例を示す制御系ブロック図、第2
図は第1図における比較回路図、第3図は第2図に示す
回路図における比較動作図、第4図は同じく第2図にお
ける比較動作のフローチャートである。第5図と第6図
とはそれぞれ第1図と第2図とに対応する従来技術の実
施例である。 1,2……周波数制御回路、1a……瞬時値比較回路、2a…
…平均値比較回路、1b,2b……演算回路、1c,2c……フィ
ルタ、3……インバータ主回路、4……設定器、5……
検出器、6……交流電動機、7……負荷、10,11……イ
ンバータ装置、R1〜R4……抵抗、C……コンデンサ、OA
……演算増巾器。
図は第1図における比較回路図、第3図は第2図に示す
回路図における比較動作図、第4図は同じく第2図にお
ける比較動作のフローチャートである。第5図と第6図
とはそれぞれ第1図と第2図とに対応する従来技術の実
施例である。 1,2……周波数制御回路、1a……瞬時値比較回路、2a…
…平均値比較回路、1b,2b……演算回路、1c,2c……フィ
ルタ、3……インバータ主回路、4……設定器、5……
検出器、6……交流電動機、7……負荷、10,11……イ
ンバータ装置、R1〜R4……抵抗、C……コンデンサ、OA
……演算増巾器。
Claims (1)
- 【請求項1】インバータにより駆動される交流電動機に
より操作される制御対象負荷の制御量を検出し、該制御
量検出値とその目標値との差に応じて前記インバータの
出力周波数を変更して前記制御量をその目標値に制御す
るインバータ制御系の出力周波数制御回路において、 前記制御量検出値のリップルを含む瞬時値と前記目標値
との比較を行ない該両者の大小関係に従ってオン・オフ
2値信号を出力する比較器と、 該2値出力信号と基準パルス信号との論理積演算とその
結果の計数比較とを行なう演算回路と、 該演算回路により前記演算結果の出力パルスのオンまた
はオフ状態それぞれの同一状態が規定の回数以上継続す
るか否かによって前記制御量検出値の平均値と前記目標
値との大小関係を判定し、該判定結果に従って前記イン
バータの出力周波数に対する増大と減少と現状継続との
三者の中の何れかの制御指令を与えることを特徴とする
インバータの出力周波数制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62184761A JPH0669306B2 (ja) | 1987-07-24 | 1987-07-24 | インバ−タの出力周波数制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62184761A JPH0669306B2 (ja) | 1987-07-24 | 1987-07-24 | インバ−タの出力周波数制御回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6430484A JPS6430484A (en) | 1989-02-01 |
| JPH0669306B2 true JPH0669306B2 (ja) | 1994-08-31 |
Family
ID=16158868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62184761A Expired - Lifetime JPH0669306B2 (ja) | 1987-07-24 | 1987-07-24 | インバ−タの出力周波数制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669306B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4697300B2 (ja) * | 2008-12-19 | 2011-06-08 | セイコーエプソン株式会社 | アンテナ内蔵式電子時計 |
-
1987
- 1987-07-24 JP JP62184761A patent/JPH0669306B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6430484A (en) | 1989-02-01 |
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