[發明專利]電力變換裝置

有效

• 申請號: 201380075285.9
• 申請日: 2013-09-02
• 公開（公告）號: CN105075097B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 山崎尚德;加藤將;岡田萬基;橫堤良
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H02M7/5395
• 分類號: H02M7/5395;H02P27/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 金光華

在交流電壓輸出指令的1個周期中，在以成為上側電位的相位角θ1為中心的期間X1中，為了始終輸出逆變器電路的直流輸入正側端子電壓值而使選通脈沖信號固定，在以成為下側電位的相位角θ2為中心的期間X2中，為了始終輸出逆變器電路的直流輸入負側端子電壓值而使選通脈沖信號固定，輸出根據調制系數指令或者交流電壓輸出振幅指令值對從相位角θ1與相位角θ2之間的期間除去期間X1、X2得到的期間Y1與期間X1的比值、以及從相位角θ2與相位角θ1+360[度]之間的期間除去期間X1、X2得到的期間Y2與期間X2的比值進行了設定的選通脈沖信號。

技術領域

本發明涉及電力變換裝置。

背景技術

作為以往的記載了電力變換控制的文獻，存在例如專利文獻1。 在該專利文獻1中，在切換逆變器的控制模式時發生的各種問題、具 體而言轉換(switching)頻率變得不連續并與其相伴地發生的磁噪音 的音色變化成為刺耳的點、在電動機的發生轉矩中產生變動的點等作 為問題點而被提出，并且未記載解決這些問題點的技術。

另外，除了該專利文獻1以外，下述專利文獻2～4以及非專利文 獻1、2也是與電力變換控制有關的公知文獻，關于這些文獻，根據 需要在后述的實施方式中適當提及。

專利文獻1：日本專利第3700019號公報

專利文獻2：日本特公平5-64036號公報

專利文獻3：日本專利第2654118號公報

專利文獻4：日本專利第3812290號公報

專利文獻5：日本特開昭58-86874號公報

專利文獻6：日本專利第2566021號公報

非專利文獻1：杉本英彥編著「ACサーボシステムの理論と 設計の実際」総合電子出版社1990年(杉本英彥編著《AC伺服系 統的理論與設計的實際》綜合電子出版社1990年)

非專利文獻2：社団法人電気學會編「半導體電力変換回路」オ ーム社(社團法人電氣學會編《半導體電力變換電路》Ohmsha公司)

發明內容

在電力變換裝置中，在電力變換控制是過調制狀態的情況下，存 在不發生調制波和載波的交叉的區間。在上述專利文獻1中，將該區 間定義為“寬幅脈沖”，將發生調制波和載波的交叉的區間定義為“等 間隔脈沖”。在該專利文獻1中，在調制波零交叉的附近處PWM輸 出的脈沖波形成為“等間隔”是因為基于非同步PWM。如在該專利文 獻1的段落“0012”中記載那樣，“在非同步PWM中，輸出電壓的基 波一周期中包含的各個電壓脈沖的寬度針對每個周期不同，如果在過 調制模式下隨著輸出電壓接近100％，輸出電壓基波的零交叉附近的 脈沖數減少，則該影響變顯著而在輸出電壓的正負之間產生失衡，在 逆變器的負載電流中發生跳動現象”。因此，在該專利文獻1中，通 過研究“轉移電壓”、“轉移相位”，進行對過渡性的電流、轉矩的變動 進行抑制的控制。

但是，由于基于非同步PWM，所以“等間隔脈沖”的脈沖數還如 該文獻的(式3)式所示，與非同步的載波頻率Fc成比例，與基波頻 率Fi成反比例，與調制系數(調制波的振幅)A成反比例。特別是， 在過調制域中，相對于輸出電壓指令值E*的增減率，調制系數A的 操作變化更大地變化，所以平均脈沖數的增減變動變大，“等間隔脈 沖”期間的脈沖數變動變大。

因此，由于使用的應用中的基波頻率Fi、非同步載波頻率Fc的 制約(電力變換器的發生損耗以及冷卻性能)，在該文獻的(式2) 式中定義的、調制系數A與輸出電壓指令E*之間的關系式未被未保 存，而存在發生電壓振幅的控制誤差、跳動從而在逆變器輸出電流中 發生急劇變動以及脈動這樣的問題。

本發明是鑒于上述而完成的，其目的在于得到一種能夠一邊抑制 逆變器輸出電流的急劇變動以及脈動、一邊在寬的電壓操作范圍內進 行穩定的負載的運轉的電力變換裝置。