矩阵变换器制造技术

本发明专利技术提供一种能高精度地切换换流方法的矩阵变换器。所述矩阵变换器具有第一换流控制部、第二换流控制部和选择部。第一换流控制部进行采用第一换流方法的换流控制。第二换流控制部进行采用不同于第一换流方法的第二换流方法的换流控制。选择部根据来自电力转换部的输出电流的相位，或者根据向电力转换部输入的输入电压的相位，从第一换流控制部以及第二换流控制部中选择执行换流控制的换流控制部。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种能高精度地切换换流方法的矩阵变换器。所述矩阵变换器具有第一换流控制部、第二换流控制部和选择部。第一换流控制部进行采用第一换流方法的换流控制。第二换流控制部进行采用不同于第一换流方法的第二换流方法的换流控制。选择部根据来自电力转换部的输出电流的相位，或者根据向电力转换部输入的输入电压的相位，从第一换流控制部以及第二换流控制部中选择执行换流控制的换流控制部。【专利说明】矩阵变换器
本专利技术涉及一种矩阵变换器。
技术介绍
矩阵变换器具有用于连接交流电源与负载的多个双向开关，通过控制这些双向开关并对交流电源的各相电压直接进行开关，从而向负载输出任意的电压、频率。 在所述矩阵变换器中，在由双向开关来切换与负载连接的交流电源的相时，进行按照规定的顺序对构成双向开关的开关元件进行单独控制的换流动作。由此，能够防止输入相的相间短路或输出相的开路等。 作为所述换流动作，已知有采用电流换流法的换流动作和采用电压换流法的换流动作。在电流换流法中，例如在输出电流较小时，若产生极性切换的滞后或电流检测误差等，有时会发生输出相的开路等换流失败的情况。另外，在电压换流法中，例如在输入相电压的大小关系之差较小时，若产生输入相电压的大小关系的切换滞后或电压检测误差等，可能会发生输入相的相间短路等换流失败的情况。 对此,提出如下一种技术:在输出电流的绝对值较小或输入相电压的绝对值的大小关系之差较小时，从电流换流法切换至电压换流法或者进行相反的切换来进行换流动作(例如，参照专利文献I)。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2003-333851号公报
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题 然而，在根据输出电流的绝对值或输入电压的绝对值来切换换流方法的技术中，为了避免因所述绝对值的检测误差或极性等的切换滞后而产生的影响，切换水平间隔增大，存在换流方法的切换精度问题。 本专利技术的一个技术方案是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种能够高精度地切换换流方法的矩阵变换器。 用于解决问题的方法 本专利技术的一个技术方案涉及的矩阵变换器具有电力转换部和控制部。所述电力转换部具有能够利用多个开关元件控制导通方向的多个双向开关，所述多个双向开关设置在与交流电源的各相连接的多个输入端子和与负载的各相连接的多个输出端子之间。所述控制部控制所述多个双向开关。所述控制部具有第一换流控制部、第二换流控制部和选择部。所述第一换流控制部进行采用第一换流方法的换流控制。所述第二换流控制部进行采用不同于所述第一换流方法的第二换流方法换流控制。所述选择部根据来自所述电力转换部的输出电流的相位，或者根据向所述电力转换部输入的输入电压的相位，从所述第一换流控制部以及所述第二换流控制部中选择执行换流控制的换流控制部。 专利技术效果 采用本专利技术的一个技术方案，能够提供一种可以高精度地切换换流方法的矩阵变换器。 【专利附图】【附图说明】 图1是表示第一实施方式的矩阵变换器的结构例的图。 图2是表示图1所示的双向开关的结构例的图。 图3是表示图1所示的控制部的结构例的图。 图4是表不切换向各输出相输出的输入相电压的图。 图5是表示多个双向开关的单向开关与门信号之间的对应关系的图。 图6A是表示四步电流换流法中输出相电流为正时输出相电压与门信号之间的关系的图。 图6B是表示四步电流换流法中输出相电流为负时输出相电压与门信号之间的关系的图。 图7是表示图6A所示的四步电流换流法中单向开关的状态的图。 图8是表示四步电压换流法中输出相电压、门信号和换流动作的各步骤之间的关系的图。 图9是表示图8所示的四步电压换流法中单向开关的状态的图。 图10是表示输出电流的波形的图。 图11是表示图3所示的选择部的结构的图。 图12是表示阈值相位范围的一例的图。 图13是表示输出相电流、换流方法的选择周期和所选择的换流方法之间的示意性关系的图。 图14是表示对于输出电流的极性的依赖度与换流方法的种类之间的关系的图。 图15A是表示一步电流换流法中输出相电流为正时输出相电压与门信号之间的关系的图。 图15B是表不一步电流换流法中输出相电流为负时输出相电压与门信号之间的关系的图。 图16A是表示两步电流换流法中输出相电流为正时输出相电压与门信号之间的关系的图。 图16B是表示两步电流换流法中输出相电流为负时输出相电压与门信号之间的关系的图。 图17A是表示三步电流换流法中输出相电流为正时输出相电压与门信号之间的关系的图。 图17B是表示三步电流换流法中输出相电流为负时输出相电压与门信号之间的关系的图。 图18A是表示三步电压电流换流法中输出相电流为正时输出相电压与门信号之间的关系的图。 图18B是表示三步电压电流换流法中输出相电流为负时输出相电压与门信号之间的关系的图。 图19A是表不三步电压换流法中输出相电流为正时输出相电压与门信号之间的关系的图。 图19B是表不三步电压换流法中输出相电流为负时输出相电压与门信号之间的关系的图。 图20是表示两步电压换流法中输出相电压、门信号和换流动作的各步骤之间的关系的图。 图21是表示第二实施方式的矩阵变换器的结构例的图。 图22是表不R相、S相和T相的输入相电压的大小关系与输入电压相位之间的关系的图。 图23是表示阈值相位范围的一例的图。 图24是表示第三实施方式的矩阵变换器的结构例的图。 附图标记说明 1、1A、1B:矩阵变换器 2:三相交流电源 3:负载 10:电力转换部 11:LC 滤波器 12:输入电压检测部 13:输出电流检测部 14、14A、14B:控制部 30:电压指令运算部 31 =PWM占空比运算部 32、32A、32B:换流部 35、44:频率检测器 36、45:相位检测器 37,46:振幅检测器 38:阈值设定器 39:相位判定器 41、41A:第一换流控制部 42、41B:第二换流控制部 43、43A、43B:选择部 47:U相阈值设定器 48:V相阈值设定器 49:W相阈值设定器 50:U相判定器 52:V相判定器 54:W相判定器 62、62B:U 相切换器 64、64B:V 相切换器 66、66B:W 相切换器 【具体实施方式】 下面，参照附图详细说明本申请的矩阵变换器的实施方式。此外，本专利技术并不限于下面所示的实施方式。 图1是表示第一实施方式的矩阵变换器的结构例的图。如图1所示，第一实施方式的矩阵变换器I设在三相交流电源2 (下面简称为交流电源2)与负载3之间。负载3例如为交流电动机。下面将交流电源2的R相、S相以及T相记为输入相，将负载3的U相、V相以及W相记为输出相。 矩阵变换器I具有:输入端子Tr、Ts、Tt ;输出端子Tu、Tv、Tw ；电力转换部10 ；LC滤波器11 ;输入电压检测部12 ;输出电流检测部13 ;和控制部14。矩阵变换器I将从交流电源2经由输入端子Tr、Ts、Tt所供给的三相交流电转换为任意的电压及频率的三相交流电，并从输出端子Tu、Tv、Tw输出到负载3。 电力转换部10具有用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矩阵变换器，其特征在于，具有:电力转换部，其具有能够利用多个开关元件控制导通方向的多个双向开关，所述多个双向开关设置在与交流电源的各相连接的多个输入端子和与负载的各相连接的多个输出端子之间；以及控制部，其控制所述多个双向开关，所述控制部具有：第一换流控制部，其进行采用第一换流方法的换流控制；第二换流控制部，其进行采用不同于所述第一换流方法的第二换流方法的换流控制；以及选择部，其根据来自所述电力转换部的输出电流的相位，或者根据向所述电力转换部输入的输入电压的相位，从所述第一换流控制部以及所述第二换流控制部中选择执行换流控制的换流控制部。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：木野村浩史，蛭子让治，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：日本;JP