[發明專利]電力轉換裝置

有效

• 申請號: 201280047903.4
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN103858333A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 周越強;前田敏行
• 申請（專利權）人: 大金工業株式會社
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02M7/48;H02P27/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 馬淑香

技術領域

本發明涉及對輸入進行切換以轉換為規定頻率及規定電壓的輸出交流電的電力轉換裝置。

背景技術

目前，已知有一種具有逆變器電路的電力轉換裝置。逆變器電路是通過切換控制高效地將直流電力轉換為可變頻率、可變電壓的交流電力的電路。

在這種電力轉換裝置中，存在在直流部中使用小容量平滑電容的所謂無電解電容逆變器電路（例如參照專利文獻1）。在無電解電容逆變器電路中，在二極管整流電路的輸出側設有構成為例如數百μＦ左右的小容量的平滑電容，以代替現有的大容量平滑電容（電解電容）。在三相交流電被全波整流而輸入的無電解電容逆變器電路中，直流部電壓以電源（三相交流）的六倍頻率脈動，當基本電壓矢量不含有零矢量（電動機端子電壓為零的電壓矢量）的控制狀態（以下稱為過調制狀態）時，會產生電動機的振動、聲音等的不良情況。因此，通常，在三相無電解電容逆變器中，不進行過調制控制，從而形成為三相無電解電容逆變器中的電壓利用率降低、設備損失增加的原因。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2002-51589號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題

本發明著眼于上述問題而作，其目的在于，在對脈動的直流電進行切換而轉換為規定頻率及規定電壓的輸出交流電并輸出至永磁同步電動機的電力轉換裝置中，即便在過調制狀態下，也能抑制因直流部電壓的脈動而產生的電動機的振動和噪聲，并防止三相無電解電容逆變器的電壓利用率降低、設備損失的增大。

解決技術問題所采用的技術方案

為了解決上述技術問題，第一發明的電力轉換裝置的特征是，包括：逆變器電路4，該逆變器電路4對具有脈動分量的直流部電壓vdc進行切換以轉換為規定頻率及規定電壓的輸出交流電，并輸出至永磁同步電動機7；以及控制部5，該控制部5通過矢量控制來控制上述逆變器電路4，其中，上述矢量控制是指組合基本電壓矢量來控制切換，在上述基本電壓矢量不包含零矢量的控制狀態下，該控制部5進行控制，以根據上述脈動分量使上述永磁同步電動機7的d軸電壓矢量和q軸電壓矢量這兩個電壓矢量的合成電壓矢量V0的從q軸觀察到的相位產生脈動，其中，上述零矢量是指電動機端子電壓為零的電壓矢量。

在該結構中，在過調制狀態下，根據上述脈動使逆變器電路4的輸出的基波分量的相位發生變化，因此，能降低逆變器電路4的直流部電壓脈動的影響，并能進行過調制控制，從而能防止電壓利用率降低、設備損失的增大。

另外，第二發明的電力轉換裝置是在第一發明的電力轉換裝置的基礎上，其特征是，上述控制部5根據與上述永磁同步電動機7的轉矩相關的指標和/或轉速來調節上述相位的脈動的相位。

在該結構中，根據與轉矩相關的指標或轉速對上述相位的脈動的相位進行調節。

另外，第三發明的電力轉換裝置是在第一發明或第二發明的電力轉換裝置的基礎上，其特征是，上述控制部5以輸出連續通電期間為180度的三相交流電的方式進行上述逆變器電路4的控制。

在該結構中，在輸出各相的通電期間為180度的三相交流電的逆變器電路（所謂六步逆變器）中，不僅減小了輸出電流的脈動等不良情況的影響，還能提高電壓利用率，并能削減設備損失。

另外，第四發明的電力轉換裝置是在第一發明的電力轉換裝置的基礎上，其特征是，當上述控制部5以上述逆變器電路4的輸出的相電壓為180度通電的方式進行控制時，在每隔180度到來的相電壓切換時間點，以存在為了消除電壓誤差而輸出脈沖電壓的載波周期的方式進行上述逆變器電路4的控制。

在該結構中，能利用插入的脈沖電壓調節逆變器電路4的輸出電壓。

另外，第五發明的電力轉換裝置是在第一發明至第四發明中任一發明的電力轉換裝置的基礎上，其特征是，上述控制部5以上述逆變器電路4的輸出電流的有效值降低的方式使上述基波分量的相位變化。

在該結構中，將輸出電流的有效值作為指標來使基波分量的相位變化。

另外，第六發明的電力轉換裝置是在第一發明至第四發明中任一發明的電轉換裝置的基礎上，其特征是，上述控制部5以上述逆變器電路4的輸出電流的基波分量的有效值降低的方式使上述基波分量的相位變化。

在該結構中，將輸出電流的基波分量的有效值作為指標來使上述相位變化。

另外，第七發明的電力轉換裝置是在第一發明至第四發明中任一發明的電力轉換裝置的基礎上，其特征是，上述控制部5以上述逆變器電路4的輸出電流的峰值降低的方式使上述基波分量的相位變化。