功率转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术的功率转换装置包括：具有多个多相绕组的交流旋转电机(1a―1d)；基于多个开关信号，对直流电源(2)的直流电压进行功率转换，并向所述多个多相绕组施加电压的多个功率转换单元(3,4)；检测在向所述多个多相绕组中的某一个多相绕组施加电压的所述功率转换单元(3)与所述直流电源(2)之间流过的电流即第1母线电流的第1电流检测单元(7)；以及基于检测到的所述第1母线电流，对流过所述一个多相绕组的电流进行运算的第1相电流运算单元(8)，所述第1电流检测单元(7)在基于所述多个开关信号的多个电压矢量相邻或相一致的定时对所述第1母线电流进行检测。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及功率转换装置。
技术介绍
现有的电动机控制装置以及电动助力转向装置中，基于PWM各相占空指令值来对电动机进行驱动控制的同时，利用单分流型电流检测器检测所述电动机的各相电动机电流，在上述电动机控制装置中，具备电流检测校正部，该电流检测校正部根据逆变器的电源电压、各相占空指令值、电动机的反向电动势信息、电流检测器检测到的各相电动机电流、PWM的配置信息以及电动机的电气特性式，来计算电流检测校正值，利用电流检测校正值来将电流检测器检测到的各相电动机电流校正为电动机平均电流，由此来对电动机进行驱动控制(例如，专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2013－62913号公报非专利文献非专利文献1：杉本英彦等著，“AC伺服系统的理论与设计的现状(ACサーボシステムの理論と設計の実際)”，综合电子出版社、第35～37页
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在这种电动机控制装置及电动助力转向装置中，构成为：在向平均电流进行校正时，在电流检测校正部中，使用逆变器的电源电压、各相占空指令值、电动机的反向电动势信息、电流检测器检测到的各相电动机电流、PWM的配置信息以及电动机的电气特性式来计算电流检测校正值，由于在进行校正值的计算时需要进行大量的运算，因此存在难以安装到廉价的微机中的问题。并且，由于电动机的温度变动，与电动机的电阻R、反向电动势EMF成正比的磁通交链数发生变动，并且，电动机的电感L会在向电动机的绕组通电流过电流时受到磁饱和的影响而发生变动。由此，若电动机常数发生变动，且与电流检测校正部所存储的电动机常数之间产生误差，则电流检测器检测到的各相电动机电流和电动机平均电流的差分、与电流检测校正值之间会产生误差，从而存在无法将电流检测器检测到的各相电动机电流校正为电动机平均电流的问题。此外，即使利用电流检测校正部对此采取应对措施来实施将电动机常数的变动考虑在内的校正，也还是会产生对于该应对措施还需要进行运算这一新的问题。本专利技术是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，在容易进行廉价微机的安装的基础上，能够通过少量的运算来获得电动机平均电流。解决技术问题的技术方案本专利技术所涉及的功率转换装置的特征在于，包括：具有多个多相绕组的交流旋转电机；直流电源；输出多个电压指令的电压指令运算部；基于所述多个电压指令，输出多个开关信号的开关信号生成单元；基于所述多个开关信号，对所述直流电源的直流电压进行功率转换，并向所述多个多相绕组施加电压的多个功率转换单元；检测在向所述多个多相绕组中的某一个多相绕组施加电压的所述功率转换单元与所述直流电源之间流过的电流即第1母线电流的第1电流检测单元；以及基于检测到的所述第1母线电流，对流过所述一个多相绕组的电流进行运算的第1相电流运算单元，所述第1电流检测单元在基于所述多个开关信号的多个电压矢量相邻或相一致的定时，对所述第1母线电流进行检测。专利技术效果在多个电压矢量相邻或相一致的定时，流过所述第1多相绕组和所述第2多相绕组的电流的变动变小。通过在该定时检测所述第1母线电流，从而可得到与流过所述第1多相绕组的电流的平均值相接近的值。因此，在本专利技术所涉及的功率转换装置中，能够获得下述现有技术不具有的显著效果，即：不需要像专利文献1那样，进行利用电流检测校正部，使用逆变器的电源电压、各相占空指令值、电动机的反向电动势信息、电流检测器检测出的各相电动机电流、PWM的配置信息及电动机的电气特性式来计算电流检测校正值这样的大量的运算，由于能够以较少的运算量来实施，因此便于廉价的微机的适用，并且在抑制对交流旋转电机的常数的变动的影响的基础上，还能够获得接近于所述电动机平均电流的值。本专利技术的上述以外的目的、特征、观点及效果可通过参照附图的以下本专利技术的详细说明来进一步阐明。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1的功率转换装置的整体的结构图。图2是表示实施方式1的交流旋转电机的定子的第1绕组和第2绕组的相位的图。图3是表示实施方式1的交流旋转电机的定子的U相的等效电路的图。图4是以框图形式表示将实施方式1的交流旋转电机的定子的等效电路坐标变换成旋转二轴(d-q轴)时的d轴的等效电路的图。图5是以框图形式表示将实施方式1的交流旋转电机的定子的等效电路坐标变换成旋转二轴(d-q轴)时的q轴的等效电路的图。图6是表示实施方式1的第1开关信号与第1电压矢量、以及第1母线电流与流过第1三相绕组的电流的关系的图。图7是表示实施方式1的第1电压矢量的图。图8是表示实施方式1的第2开关信号与第2电压矢量的关系的图。图9是表示实施方式1的第2电压矢量的图。图10是与实施方式1的开关信号生成单元中第1、第2开关信号的产生方法、电流检测单元中第1母线电流的检测定时相关的开关信号的周期Ts中的动作说明图。图11是在图10中增加了流过第1三相绕组的电流后得到的图。图12是表示在图4的d轴电压Vd1、Vd2上叠加了相同符号且相同振幅的阶跃电压后得到的波形的图。图13是表示在图4的d轴电压Vd1、Vd2上叠加了不同符号且相同振幅的阶跃电压后得到的波形的图。图14是表示实施方式1中第1矢量V1与第2矢量V2的相位差Δθ的图。图15是表示实施方式1中横轴为相位差Δθ[度]，纵轴为第1三相绕组的电流振幅变动量相对于具有单一的三相绕组的交流旋转电动机的相对值的图。图16是表示实施方式1中横轴为相位差Δθ“度”，纵轴为第2三相绕组的电流振幅变动量相对于具有单一的三相绕组的交流旋转电动机的相对值的图。图17是表示具有单一的三相绕组的交流旋转电动机的d轴等效电路的图。图18是表示具有单一的三相绕组的交流旋转电动机的q轴等效电路的图。图19是说明实施方式2的开关信号生成单元的动作的图。图20是说明实施方式3的开关信号生成单元的动作的图。图21是说明实施方式4的开关信号生成单元的动作的图。图22是表示实施方式5的功率转换装置的整体的结构图。图23是表示实施方式5的第2开关信号与第2电压矢量、以及第2母线电流与流过第2三相绕组的电流的关系的图。图24是表示实施方式6的交流旋转电机的定子的第1绕组与第2绕组的相位差的图。图25是表示实施方式6的第1电压矢量的图。图26是用实线表示实施方式6的第2电压矢量，用虚线表示第1电压矢量的图。图27是用d轴方向分量V1(1)_d、q轴方向分量V1(1)_q来表示实施方式6中的第1电压矢量V1(1)的图。图28是用d轴方向分量V1(2)_d、q轴方向分量V1(2)_q来表示实施方式6中的第2电压矢量V1(2)的图。图29是用d轴方向分量V2(1)_d、q轴方向分量V2(1)_q来表示实施方式6中的第1电压矢量V2(1)的图。图30是用d轴方向分量V2(2)_d、q轴方向分量V2(2)_q来表示实施方式6中的第2电压矢量V2(2)的图。图31是表示实施方式7的交流旋转电机的定子的第1绕组与第2绕组的相位差的图。图32是表示实施方式7的第1电压矢量的图。图33是用实线表示实施方式7的第2电压矢量，用虚线表示第1电压矢量的图。图34是表示实施方式8的交流旋转电机的定子的第1绕组与第2绕组的相位差的图。图35是表示实施方式8的第1电压矢量的图。图36是用实线表示实施方式8的第2电压矢量，用虚线表示第1电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率转换装置，其特征在于，包括：具有多个多相绕组的交流旋转电机；直流电源；输出多个电压指令的电压指令运算部；基于多个所述电压指令，输出多个开关信号的开关信号生成单元；基于多个所述开关信号，对所述直流电源的直流电压进行功率转换，并向多个所述多相绕组施加电压的多个功率转换单元；检测在向多个所述多相绕组中的某一个多相绕组施加电压的所述功率转换单元与所述直流电源之间流过的电流即第1母线电流的第1电流检测单元；以及基于检测到的所述第1母线电流，对流过一个所述多相绕组的电流进行运算的第1相电流运算单元，所述第1电流检测单元在基于多个所述开关信号的多个电压矢量相邻或相一致的定时对所述第1母线电流进行检测。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：具有多个多相绕组的交流旋转电机；直流电源；输出多个电压指令的电压指令运算部；基于多个所述电压指令，输出多个开关信号的开关信号生成单元；基于多个所述开关信号，对所述直流电源的直流电压进行功率转换，并向多个所述多相绕组施加电压的多个功率转换单元；检测在向多个所述多相绕组中的某一个多相绕组施加电压的所述功率转换单元与所述直流电源之间流过的电流即第1母线电流的第1电流检测单元；以及基于检测到的所述第1母线电流，对流过一个所述多相绕组的电流进行运算的第1相电流运算单元，所述第1电流检测单元在基于多个所述开关信号的多个电压矢量相邻或相一致的定时对所述第1母线电流进行检测。2.一种功率转换装置，其特征在于，包括：具有第1多相绕组和第2多相绕组的交流旋转电机；直流电源；输出第1电压指令和第2电压指令的电压指令运算部；基于所述第1电压指令输出第1开关信号，且基于所述第2电压指令输出第2开关信号的开关信号生成单元；基于所述第1开关信号，对所述直流电源的直流电压进行功率转换，并向所述第1多相绕组施加电压的第1功率转换单元；基于所述第2开关信号，对所述直流电源的直流电压进行功率转换，并向所述第2多相绕组施加电压的第2功率转换单元；检测在所述直流电源与所述第1功率转换单元之间流过的电流即第1母线电流的第1电流检测单元；以及基于检测到的所述第1母线电流，对流过所述交流旋转电机的第1多相绕组的电流进行运算的第1相电流运算单元，所述第1电流检测单元在基于所述第1开关信号的第1电压矢量与基于所述第2开关信号的第2电压矢量相邻或相一致的定时对所述第1母线电流进行检测。3.如权利要求2所述的功率转换装置，其特征在于，包括：检测在所述直流电源与所述第2功率转换单元之间流过的电流即第2母线电流的第2电流检测单元；以及基于检测到的所述第2母线电流，对流过所述交流旋转电机的第2...

【专利技术属性】
技术研发人员：森辰也，古川晃，
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