电力变换系统以及电力变换装置制造方法及图纸

电力变换系统具有1个主控的电力变换装置和1个或多个从属的电力变换装置。各电力变换装置具有时刻计数器、和与时刻计数器同步地产生载波的载波发生部。主控的电力变换装置具有：同步数据生成部，其在时刻计数器达到预先确定的值时，生成用于使从属的时刻计数器的值与主控的时刻计数器同步的同步数据；以及通信部，其将同步数据发送至从属。从属的电力变换装置具有：通信部，其接收同步数据；时刻计数器校正处理部，其基于同步数据，对时刻计数器的值进行校正；电流传感器，其对从属的电力变换装置的输出电流进行检测；以及栅极定时调整部，其基于环流电流成分，使从属的电力变换装置的栅极信号的相位提前或延迟。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电力变换系统，其具有并行运转的多个电力变换装置。
技术介绍
在进行PWM(Pulse Width Modulat1n)半导体电力变换装置的容量扩大的方法中，存在使PWM半导体电力变换装置单体的容量增加的方法，和将多个PWM半导体电力变换装置并联连接而使容量增加的方法。在前者的方法中，由于所使用的半导体设备的容量存在上限，因此容量扩大存在上限。另一方面，在后者的方法中，由于在理论上能够使并联连接台数无限增加，因此存在下述优点，即，只要处于实用范围，则对台数的增加无限制。但是，在将PffM半导体电力变换装置并联连接而没有特别地提起注意的情况下，各PWM半导体电力变换装置的PWM载波不同步，基于这一状况，在PWM半导体电力变换装置间流动的电流、即所谓的环流电流增加，输出至负载的电流减少。即，PWM半导体电力变换装置的载流量利用率下降。另外，还可能发生以下状况，即，过电流保护功能进行动作而使PWM半导体电力变换装置停止。对此，存在通过将电抗器插入至PWM半导体电力变换装置的输出线从而抑制环流电流的方法，但在设置面积及成本方面不利。因此，要求使并联连接的PWM半导体电力变换装置的PWM载波同步。鉴于上述情况，本专利技术人提出了下述HVM半导体电力变换系统，S卩，通过将I台PWM半导体电力变换装置作为主控，将其他PWM半导体电力变换装置作为从属，从主控的PWM半导体电力变换装置将同步信号发送至从属的PWM半导体电力变换装置，从而使主控的PWM半导体电力变换装置的PWM载波和从属的PWM半导体电力变换装置的PWM载波同步(参照下述的专利文献I)。另外，已知下述逆变器装置的并行运转电路，S卩，对基准逆变器装置的输出电流和并行运转的其他逆变器装置的输出电流之间的偏差电流进行检测，以使偏差电流为零的方式，使并行运转的其他逆变器装置的触发、切断信号的定时相对于基准逆变器装置的触发、切断信号提前或延迟(参照下述专利文献2)。专利文献I:日本专利第5398380号公报专利文献2:日本特开平I 一 110062号公报
技术实现思路
在专利文献I记载的技术中，能够使各PffM半导体电力变换装置的PffM载波同步。但是，在与PWM载波发生部相比位于后级的例如开关元件或驱动开关元件的电路具有个体差异、或由于周围环境而导致的特性变化的情况下，可能不成为完全的同步状态而是产生环流电流，其中，周围环境例如是温度。在专利文献2记载的技术中，为了对基准逆变器装置的输出电流和并行运转的其他逆变器装置的输出电流之间的偏差电流进行检测，需要与逆变器装置的数量相对应的量的电流传感器。另外，在专利文献2记载的技术中，需要将各电流传感器和调节器连接的配线，成为对逆变器装置的设置造成的限制。另外，在专利文献2记载的技术中，在逆变器装置多于2个的情况下，需要分别求出基准逆变器的输出电流和多个逆变器装置的输出电流之间的偏差电流，变得繁琐。本专利技术就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供能够以简单的结构抑制环流电流的电力变换系统。为了解决上述课题，实现目的，本专利技术所涉及的电力变换系统具有I个主控的电力变换装置和I个或多个从属的电力变换装置，所述主控的电力变换装置和所述从属的电力变换装置基于通过对同一电压指令值进行PffM调制而得到的栅极信号，将PffM电压并行地输出至I个负载，该电力变换系统的特征在于，所述主控的电力变换装置及所述从属的电力变换装置各自具有:时刻计数器；以及载波发生部，其与所述时刻计数器同步地产生用于对所述电压指令值进行PWM调制的载波，所述主控的电力变换装置具有:同步数据生成部，其在所述主控的电力变换装置的所述时刻计数器达到预先确定的值时，生成用于使所述从属的电力变换装置的所述时刻计数器的值与所述主控的电力变换装置的所述时刻计数器同步的同步数据；以及通信部，其将所述同步数据发送至所述从属的电力变换装置，所述从属的电力变换装置具有:通信部，其从所述主控的电力变换装置接收所述同步数据;时刻计数器校正处理部，其基于预先求出的通信时间、和所述从属的电力变换装置的所述通信部完成所述同步数据的接收的时刻的所述从属的电力变换装置的所述时刻计数器的值，对所述从属的电力变换装置的所述时刻计数器的值进行校正；电流传感器，其对所述从属的电力变换装置的输出侧的电流进行检测；以及栅极定时调整部，其基于由所述电流传感器检测出的电流中的环流电流成分，使所述从属的电力变换装置的所述栅极信号的相位提前或延迟。专利技术的效果根据本专利技术，能够以简单的结构抑制环流电流，能够提高电力变换装置的载流量利用率。【附图说明】图1是表示本专利技术的实施方式I的电力变换系统的结构的功能框图。图2是表示半导体电力变换装置所具有的控制装置的功能结构的功能框图。图3是表示电压指令值、三角波及栅极信号的一个例子的波形图。图4是说明时刻计数器校正处理的时序图。图5是说明时刻计数器校正处理的时序图。图6是说明主控半导体电力变换装置的动作的流程图。图7是说明从属半导体电力变换装置的动作的流程图。图8是表示延迟电路、栅极定时调整电路及主电路的结构的功能框图。图9是表示U相栅极定时调整电路的结构的功能框图。图10是表示U相主电路的电流的频谱的一个例子的图。图11是表示其他滤波器电路的一个例子的功能框图。图12是表示延迟线的延迟时间的图。图13是表示延迟量调整部的调整方向的图。图14是说明通过U相栅极定时调整电路而实现的效果的时序图。图15是说明通过U相栅极定时调整电路而实现的效果的时序图。图16是说明通过U相栅极定时调整电路而实现的效果的时序图。图17是说明通过U相栅极定时调整电路而实现的效果的时序图。图18是表示本专利技术的实施方式2的半导体电力变换系统的结构的功能框图。图19是表示半导体电力变换装置的延迟时间的一个例子的图。图20是表示半导体电力变换装置的调整后的延迟时间的一个例子的图。【具体实施方式】下面，基于附图，对本专利技术所涉及的半导体电力变换系统及半导体电力变换装置的实施方式进行详细说明。此外，本专利技术不限定于实施方式。实施方式I图1是表示本专利技术的实施方式I的电力变换系统的结构的功能框图。如图1所示，实施方式I的电力变换系统I具有多个半导体电力变换装置la、lb及lc。半导体电力变换装置la、lb及Ic例如与电动机等负载2并联连接。半导体电力变换装置la、lb及Ic各自产生用于驱动负载2的PffM电压。在实施方式I中，半导体电力变换系统I具有3台半导体电力变换装置la、lb及lc，但不限定于此，也可以具有2台半导体电力变换装置，也可以具有多于3台半导体电力变换 目.ο半导体电力变换装置Ia经由有线或无线的通信路径4而与上级控制装置3连接。作为近年来广泛使用的半导体电力变换装置，存在下述半导体电力变换装置，即，与用于进行动作设定等的上级控制装置3之间，例如能够以RS — 485或USB (Universal Serial Bus)等通信规格进行通信。对半导体电力变换装置Ia和上级控制装置3之间的通信路径4的通信规格不特别地限定，但此处假设使用上述的已有的通信手段的通信规格。上级控制装置3将施加于负载2的电压的指令值即电压指令值经由通信路径4而发送至半导体电力变换装置la。半导体电力变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力变换系统，其具有1个主控的电力变换装置和1个或多个从属的电力变换装置，所述主控的电力变换装置和所述从属的电力变换装置基于通过对同一电压指令值进行PWM调制而得到的栅极信号，将PWM电压并行地输出至1个负载，该电力变换系统的特征在于，所述主控的电力变换装置及所述从属的电力变换装置各自具有：时刻计数器；以及载波发生部，其与所述时刻计数器同步地产生用于对所述电压指令值进行PWM调制的载波，所述主控的电力变换装置具有：同步数据生成部，其在所述主控的电力变换装置的所述时刻计数器达到预先确定的值时，生成用于使所述从属的电力变换装置的所述时刻计数器的值与所述主控的电力变换装置的所述时刻计数器同步的同步数据；以及通信部，其将所述同步数据发送至所述从属的电力变换装置，所述从属的电力变换装置具有：通信部，其从所述主控的电力变换装置接收所述同步数据；时刻计数器校正处理部，其基于预先求出的通信时间、和所述从属的电力变换装置的所述通信部完成所述同步数据的接收的时刻的所述从属的电力变换装置的所述时刻计数器的值，对所述从属的电力变换装置的所述时刻计数器的值进行校正；电流传感器，其对所述从属的电力变换装置的输出侧的电流进行检测；以及栅极定时调整部，其基于由所述电流传感器检测出的电流中的环流电流成分，使所述从属的电力变换装置的所述栅极信号的相位提前或延迟。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：市原昌文，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP