[發明專利]直接型變換裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 200980125710.4
• 申請日: 2009-06-19
• 公開（公告）號: CN102084582A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 榊原憲一
• 申請（專利權）人: 大金工業株式會社
• 主分類號: H02M5/27
• 分類號: H02M5/27
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;黃綸偉

技術領域

本發明涉及直接型變換裝置，尤其涉及具有變流器和多個逆變器的直接型變換裝置。

背景技術

在所謂間接型交流電力變換裝置中，在變流器與逆變器之間的所謂直流環節中設有大型的電容器。該電容器承擔對商用頻率帶來的電壓脈動進行平滑化的功能。這種技術例如已經在后面敘述的專利文獻1中公開。在該文獻中公開了將壓縮機用逆變器部和風扇用逆變器部與平滑電容器并聯連接，由此使兩個逆變器部的電源共用的內容。在該技術中，由兩個逆變器共用直流電壓，所以根據隨壓縮機負載變動的直流電壓，對風扇控制進行校正。

另一方面，在直接型交流電力變換裝置中不需要大型的電容器和/或電抗器。因此，這種變換裝置有望實現小型化，在近年來作為下一代的電力變換裝置受到關注。例如，在后面敘述的專利文獻2中，針對一個變流器連接一個逆變器。并且介紹了在使該逆變器根據零矢量進行工作實現所謂零電流的狀態時，使變流器換流的技術(以下簡稱為“變流器在零電流的換流”)。另外，也介紹了能夠由變流器和逆變器共用載波的技術。

關于直接型交流電力變換裝置還提出了如下技術，針對一個變流器連接多個逆變器來進行運轉，以便增大輸出電力容量。這種技術例如已經在后面敘述的非專利文獻1中公開。在該文獻中，能夠將電流型整流器理解為變流器，將DC/DC變流器理解為逆變器。并且，DC/DC變流器和電壓型逆變器并聯連接。在該文獻公開的技術中披露了如下內容，使電流型整流器在所謂零矢量時換流，所以能夠在與基于電流型整流器的工作的載波同步的一個載波中，遵照脈沖寬度調制來控制多個逆變器。

另外，基于提高輸出電力容量的觀點提出了如下技術，針對一個LC濾波器并聯連接多個矩陣變流器，再與一個負載并聯連接(參照后面敘述的專利文獻3及非專利文獻2)。

另外，后面敘述的非專利文獻3提及了遵照脈沖寬度調制而控制的逆變器的共模電壓。

另外，后面敘述的專利文獻4公開了后面敘述的經三相調制后的波形。

先行技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平9-224393號公報

專利文獻2：日本特開2007-312589號公報

專利文獻3：日本特開2005-65356號公報

專利文獻4：日本特公平6-81514號公報

非專利文獻

非專利文獻1：加藤、伊東，「異壓形AC/DC/AC直接形電力変換器の波形改善」，平成19年電気學會全國大會，2007/3/15～17，第四分冊，4-098

非專利文獻2：綾野、稻葉、小笠原，「セツト並列マトリツクスコンバ一タによるEMI低減効果」，電気學會論文誌D，平成20年，vol.128，No.3，P.184～192

非專利文獻3：小笠原、藤田、赤木，「電圧形PWMインバ一タが発生する高周波漏れ電流のモデリングと理論解析」，電気學會論文誌D，平成7年，vol.115，No1，P.77～83

在專利文獻1公開的技術中，由于兩個逆變器是不同步的，所以不易產生共模電流集中流過。與此相對，在非專利文獻2公開的技術中，使多個逆變器同步進行控制。因此，如果多個逆變器的調制率接近，則導致在基于零矢量進行工作的期間中，產生共模電流的定時集中。這成為容易使泄漏電流在特定的運轉區域突出的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供如下技術，在具有變流器和兩個逆變器的直接型變換裝置中，在兩個逆變器都基于零矢量進行工作時使變流器換流，并且降低共模電流，避免泄漏電流的突出。

本發明的直接型變換裝置的控制方法，用于對直接型變換裝置進行控制，所述直接型變換裝置具有：變流器(3)，其對多相交流電壓(Vr、Vs、Vt)進行整流，將其輸出給一對直流電源線(L1、L2)；以及第1逆變器(4)和第2逆變器(5)，它們在所述一對直流電源線之間彼此并聯連接，且均按照遵循瞬時空間矢量控制的脈沖寬度調制進行工作。

并且，該第一方式在所述第1逆變器根據第1零矢量(V0)進行工作且所述第2逆變器根據第2零矢量(V7)進行工作時，進行所述變流器的換流，所述第1零矢量和所述第2零矢量互不相同。