[發(fā)明專利]矩陣變換器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410433473.0
• 申請(qǐng)日: 2014-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN104518677A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 木野村浩史;蛭子讓治
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社安川電機(jī)
• 主分類號(hào): H02M5/297
• 分類號(hào): H02M5/297
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華;金丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種矩陣變換器。

背景技術(shù)

矩陣變換器具有用于連接交流電源與負(fù)載的多個(gè)雙向開關(guān)，通過控制這些雙向開關(guān)并對(duì)交流電源的各相電壓直接進(jìn)行開關(guān)，從而向負(fù)載輸出任意的電壓、頻率。

在所述矩陣變換器中，在由雙向開關(guān)來切換與負(fù)載連接的交流電源的相時(shí)，進(jìn)行按照規(guī)定的順序?qū)?gòu)成雙向開關(guān)的開關(guān)元件進(jìn)行單獨(dú)控制的換流動(dòng)作。由此，能夠防止輸入相的相間短路或輸出相的開路等。

作為所述換流動(dòng)作，已知有采用電流換流法的換流動(dòng)作和采用電壓換流法的換流動(dòng)作。在電流換流法中，例如在輸出電流較小時(shí)，若產(chǎn)生極性切換的滯后或電流檢測(cè)誤差等，有時(shí)會(huì)發(fā)生輸出相的開路等換流失敗的情況。另外，在電壓換流法中，例如在輸入相電壓的大小關(guān)系之差較小時(shí)，若產(chǎn)生輸入相電壓的大小關(guān)系的切換滯后或電壓檢測(cè)誤差等，可能會(huì)發(fā)生輸入相的相間短路等換流失敗的情況。

對(duì)此，提出如下一種技術(shù)：在輸出電流的絕對(duì)值較小或輸入相電壓的絕對(duì)值的大小關(guān)系之差較小時(shí)，從電流換流法切換至電壓換流法或者進(jìn)行相反的切換來進(jìn)行換流動(dòng)作(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2003-333851號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題

然而，在根據(jù)輸出電流的絕對(duì)值或輸入電壓的絕對(duì)值來切換換流方法的技術(shù)中，為了避免因所述絕對(duì)值的檢測(cè)誤差或極性等的切換滯后而產(chǎn)生的影響，切換水平間隔增大，存在換流方法的切換精度問題。

本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案是鑒于上述情況而做出的，其目的在于提供一種能夠高精度地切換換流方法的矩陣變換器。

用于解決問題的方法

本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案涉及的矩陣變換器具有電力轉(zhuǎn)換部和控制部。所述電力轉(zhuǎn)換部具有能夠利用多個(gè)開關(guān)元件控制導(dǎo)通方向的多個(gè)雙向開關(guān)，所述多個(gè)雙向開關(guān)設(shè)置在與交流電源的各相連接的多個(gè)輸入端子和與負(fù)載的各相連接的多個(gè)輸出端子之間。所述控制部控制所述多個(gè)雙向開關(guān)。所述控制部具有第一換流控制部、第二換流控制部和選擇部。所述第一換流控制部進(jìn)行采用第一換流方法的換流控制。所述第二換流控制部進(jìn)行采用不同于所述第一換流方法的第二換流方法換流控制。所述選擇部根據(jù)來自所述電力轉(zhuǎn)換部的輸出電流的相位，或者根據(jù)向所述電力轉(zhuǎn)換部輸入的輸入電壓的相位，從所述第一換流控制部以及所述第二換流控制部中選擇執(zhí)行換流控制的換流控制部。

發(fā)明效果

采用本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案，能夠提供一種可以高精度地切換換流方法的矩陣變換器。

附圖說明

圖1是表示第一實(shí)施方式的矩陣變換器的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖2是表示圖1所示的雙向開關(guān)的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖3是表示圖1所示的控制部的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖4是表示切換向各輸出相輸出的輸入相電壓的圖。

圖5是表示多個(gè)雙向開關(guān)的單向開關(guān)與門信號(hào)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖。

圖6A是表示四步電流換流法中輸出相電流為正時(shí)輸出相電壓與門信號(hào)之間的關(guān)系的圖。

圖6B是表示四步電流換流法中輸出相電流為負(fù)時(shí)輸出相電壓與門信號(hào)之間的關(guān)系的圖。

圖7是表示圖6A所示的四步電流換流法中單向開關(guān)的狀態(tài)的圖。

圖8是表示四步電壓換流法中輸出相電壓、門信號(hào)和換流動(dòng)作的各步驟之間的關(guān)系的圖。

圖9是表示圖8所示的四步電壓換流法中單向開關(guān)的狀態(tài)的圖。

圖10是表示輸出電流的波形的圖。

圖11是表示圖3所示的選擇部的結(jié)構(gòu)的圖。

圖12是表示閾值相位范圍的一例的圖。

圖13是表示輸出相電流、換流方法的選擇周期和所選擇的換流方法之間的示意性關(guān)系的圖。

圖14是表示對(duì)于輸出電流的極性的依賴度與換流方法的種類之間的關(guān)系的圖。

圖15A是表示一步電流換流法中輸出相電流為正時(shí)輸出相電壓與門信號(hào)之間的關(guān)系的圖。

圖15B是表示一步電流換流法中輸出相電流為負(fù)時(shí)輸出相電壓與門信號(hào)之間的關(guān)系的圖。

圖16A是表示兩步電流換流法中輸出相電流為正時(shí)輸出相電壓與門信號(hào)之間的關(guān)系的圖。

圖16B是表示兩步電流換流法中輸出相電流為負(fù)時(shí)輸出相電壓與門信號(hào)之間的關(guān)系的圖。

圖17A是表示三步電流換流法中輸出相電流為正時(shí)輸出相電壓與門信號(hào)之間的關(guān)系的圖。

圖17B是表示三步電流換流法中輸出相電流為負(fù)時(shí)輸出相電壓與門信號(hào)之間的關(guān)系的圖。