[發明專利]逆變器裝置

有效

• 申請號: 201780054044.4
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN109804546B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 北野伸起;井上達貴
• 申請（專利權）人: 大金工業株式會社
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02M7/06;H02M7/5387;H02M5/458;H02M1/12;H02M1/14;H02P21/00;H02P21/05;H02P21/22;H02P27/04;H02P29/50
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 歐陽琴;鄧毅

逆變器裝置具有：變流器部(21)，其對三相交流電壓進行全波整流，輸出包含三相交流電壓的頻率的6倍頻率的脈動成分在內的直流電壓；逆變器部(22)，其將來自變流器部(21)的包含脈動成分的直流電壓轉換成交流電壓輸出給電機(23)；以及控制裝置(100)，其控制逆變器部(22)，使得在將被嵌裝于電機(23)的轉子的永磁鐵的N極方向設為d軸、將相位與d軸正交的方向設為q軸的旋轉坐標中，直流電壓中包含的脈動成分的d軸電壓Vd比q軸電壓Vq相位超前。由此，提供不需降低電壓利用率即可抑制電機電流的脈動或差拍的逆變器裝置。

技術領域

本發明涉及逆變器裝置。

背景技術

通常的三相逆變器裝置通過在平滑電路中設置電容器或電抗器而對在二極管橋中產生的電壓脈動進行平滑處理。但是，平滑處理需要使用大型的電容器或電抗器，成本上升或體積增大成為問題。

在這樣的逆變器裝置中，雖然使電容器和電抗器小型化可以解決上述問題，但是直流電壓發生脈動，并產生因該脈動引起的電機電流的脈動或差拍(beat)。

如圖4所示，已知的是，當在直流鏈路電壓中存在脈動的情況下，在逆變器的指令頻率是特定的頻率時，電機相電流中產生低頻成分的起伏(差拍)。

在不使用平滑用的電解電容器的逆變器裝置中，在直流鏈路電壓產生的最大的頻率成分是電源頻率的6倍(如果50Hz則是300Hz，如果60Hz則是360Hz)，在電機極對數是3的情況下，在100rps(300Hz)或者120rps(360Hz)附近差拍現象最明顯。

在產生這樣的差拍現象時，有效值或峰值電流的增加、電機的振動成為問題，因而需要抑制差拍的技術。

作為以往的逆變器裝置，已有檢測直流鏈路電壓的脈動，并進行校正使從逆變器裝置對電機施加基于電壓指令的電壓，從而抑制差拍的技術(例如，日本特開昭61－48356號公報(專利文獻1))。由此，抑制電機的施加電壓的脈動，抑制電機電流的脈動或差拍。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特公昭61－48356號公報

發明內容

發明要解決的問題

但是，在上述以往的逆變器裝置中，為了消除電機輸出電壓的脈動而校正調制率，因而相對于直流鏈路電壓的最大值只能利用86.6％(參照圖4)的電壓，電壓利用率降低，電機電流有效值增加。

因此，為了擴大電壓利用率，考慮將調制率設為可以設定的最大調制率。在這種情況下，雖然電壓利用率增加，但是電機輸出電壓脈動，因而產生電機電流的脈動或差拍的問題。

為了提高不使用平滑用的電解電容器的逆變器裝置的電壓利用率，將調制率設為可以設定的最大調制率，由此使對電機的施加電壓根據直流電壓而脈動。但是，根據該電機的電壓脈動，產生電機電流的脈動或差拍。

因此，本發明的課題是提供一種逆變器裝置，不需降低電壓利用率，即可抑制電機電流的脈動或差拍。

用于解決問題的手段

為了解決上述問題，本發明的逆變器裝置的特征在于，該逆變器裝置具有：

變流器部，其對三相交流電壓進行全波整流，輸出包含所述三相交流電壓的頻率的6倍頻率的脈動成分在內的直流電壓；

逆變器部，其將來自所述變流器部的包含所述脈動成分的直流電壓轉換成交流電壓輸出給電機；以及

控制裝置，其控制所述逆變器部，使得在將被嵌裝于所述電機的轉子的永磁鐵的N極方向設為d軸、將相位與所述d軸正交的方向設為q軸的旋轉坐標中，所述直流電壓中包含的脈動成分的d軸電壓Vd比q軸電壓Vq相位超前。