[其他]脈寬調制變換器的控制裝置

無效

• 申請號: 87100280
• 申請日: 1987-01-13
• 公開（公告）號: CN87100280A
• 公開（公告）日: 1987-07-29
• 發明（設計）人: 棚町;德之助;中村清
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02P5/16
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 曹磊

本發明涉及脈寬調制變換器的控制裝置，尤其涉及在轉換器的輸出電壓的三脈沖方式與單脈沖方式之間具有改進的轉換功能的控制裝置。

盡管詳細情況將在下面描述，但在脈沖寬度調制變換器中，在脈寬調制變換器工作周期的半周期內的電壓脈沖數目在它的輸出交流電壓的控制過程中是變化的。當必須增加變換器輸出交流電壓時，在控制的最后過程中，變換器工作周期的半周期內的輸出電壓脈沖數目必須從三脈沖形式轉變到單脈沖形式，以此獲得可能的最高輸出電壓，這就是說，變換器的工作必須從三脈沖形式轉變到單脈沖形式。

這種脈寬調制變換器的一種控制技術已在例如日本專利第57-132772號中揭示，根據上述專利，一個控制系統企圖用來解決可調電壓/可調頻率的脈寬調制變換器的下述問題，即在三個脈沖方式與單脈沖方式之間的變換過程中存在的變換器輸出電壓的不希望的變化，以及此時在變換器輸出電壓的基波分量的相位偏移。然而這個控制系統還沒有克服控制復雜和在相位控制過程中變換器輸出電壓基波分量的相位仍然變化等問題，所述相位控制是由從三脈沖形式轉換到單脈沖形式的三個脈沖來實現的，反之亦然。

在日本公開專利第57-85583中，揭示了一種通過比較一個作為載波的三角波和作為調制信號的相互之間有120°相位差的二個正弦波以獲得脈寬調制變換器門電路的控制方法，然而同樣在該方法中，當從三脈沖形式轉變到單脈沖形式時，在變換器輸出電壓的基波分量中還是發生相位偏移，此外，在該方法中，由于變換器供電的馬達電感，很難預先確定單脈沖形式中的變換器輸出電壓，并使其等于三脈沖形式的最大變換器輸出電壓，所以變換器輸出電壓的不希望的變化并沒有被消除。

在另一方面，日本公開專利第60-24670號揭示了一種在電流源變換器的輸出電流基波分量的每半個周期內產生多脈沖電流的方法，然而，這種已有技術只是關心減少在輸出電流中的高次諧波成份，而沒有揭示控制變換器輸出電流的電流脈沖數目的變化。所以盡管示出了類似本發明的門信號的波形，但是在已有技術中沒有描述在脈寬調制變換器的輸出電壓或電流的三脈沖方式和單脈沖方式之間實現轉換時在輸出電壓或電流方面發生的變化和出現的相位偏差。

所以，本發明的目的在于提供一種脈寬調制變換器的控制裝置，在三脈沖方式和單脈沖方式之間轉換時，該裝置能減少變換器輸出電壓的變化量，并且不引起變換器電壓輸出中的基波成份的相位偏移。

本發明的一個特征在于，在脈寬調制變換器中，變換器交流輸出電壓的每個半周期的線電壓（以下稱為線電壓脈沖）的脈沖數目是隨交流輸出電壓的頻率而變化的，并且，對于線電壓脈沖在每個方式中的各自數目，控制線電壓脈沖的間隔，第一個三脈沖方式，在輸出交流電壓中的120°電角度（electic????angle）之內存有三個線電壓脈沖的第一個三脈沖方式，被轉變成線電壓的寬度等于120°的電角度的單脈沖方式，是通過第二個三脈沖方式來實現的，第二個三脈沖方式是由二個位于120°電角度兩邊的線電壓脈沖和一個位于二個線電壓脈沖之間的中心電壓脈沖所組成。

根據本發明，通過適當控制位于兩邊的線電壓脈沖寬度與中心線電壓脈沖及兩個線電壓脈沖之間的間隔，可使第二個三脈沖方式的最大交流電壓輸出大致上等于單脈沖方式的最大交流電壓輸出。所以在三脈沖方式和單脈沖方式之間進行轉變時，在一般裝置中經常發生的輸出交流電壓跳變和輸出交流電壓的相位偏移，在此可以避免。

圖1根據本發明實施例用于控制感應電動機的脈寬調制變換器控制裝置的總結構方框圖;

圖2a到圖2e說明在第一個三脈沖方式中變換器門信號和變換器的交流輸出電壓的線電壓波形產生;

圖3是線電壓脈沖數目和交流輸出電壓對于交流輸出電壓頻率的關系圖;

圖4a到圖4f是當線電壓脈沖間隔最小時，在第一個三脈沖方式和單脈沖方式中的門信號和線電壓之間的關系示意圖;

圖5a到5g說明是在第二個三脈沖方式的變換器門信號和交流電壓輸出的線電壓波形的產生;

圖6a到6f是第二個三脈沖方式和單脈沖方式中的線電壓脈沖之間的間隔最小時，門信號和線電壓之間的關系說明圖;

圖7是根據在第一個和第二個三脈沖方式時變換器輸出電壓相對線電壓脈沖間的間隔的特性示意圖;

圖8是用于圖1所示的控制裝置中的調制裝置的具體排列方框圖;

圖9a到圖9l是由如圖8所示調制裝置產生的變換器的門信號的說明圖;

圖10a到圖10d是說明變換器門信號產生的一種變化形式示意圖;