电力变换装置制造方法及图纸

具有：控制量运算部(13)，其根据电力变换器(11)的输出电流和通断状态对表示旋转电机(3)的驱动状态的大于或等于两个控制量进行计算；带限幅指令值生成部(15)，其以控制量的指令值为基准而生成带限幅指令值；以及通断状态决定部(16)，其以使得控制量收敛于带限幅指令值的限幅内的方式决定通断状态，针对至少一个带限幅指令值，使其限幅基于旋转电机(3)的驱动状态随时间变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力变换装置
本专利技术涉及在旋转电机特别是电动机中使用的直接转矩控制方式的电力变换装置。
技术介绍
以往，在多相交流旋转电机的驱动控制中，已知基于旋转电机的状态(电流、转矩、转速等)，对电力变换装置的通断状态进行直接运算的瞬时电流控制。作为瞬时电流控制之一，已知“直接转矩控制”，公开了使用通断(Switching)表而决定电力变换装置的通断状态的方式(例如，专利文献1)。在该方式中，“直接转矩控制”的通断状态、即通断损耗由该表决定，但在如复杂的动作、或者对多个种类的旋转电机进行驱动的装置那样的情况下，存在该表的设计变得繁杂的问题。为了解决该问题，公开了下述方式，即，使用模型预测对使用了各通断状态的情况下的电动机的状态进行预测，基于评价函数而决定最佳的通断状态(例如，专利文献2)。在该方式中，能够以不进行表设计的方式进行控制，另外，也期待通断损耗的降低效果。专利文献1：日本特开平8-33399号公报(第[0013]-[0018]段及图1)专利文献2：日本特开2006-174697号(第[0023]-[0033]段及图2、3)
技术实现思路
这里，在专利文献1、2公开的直接转矩控制中，控制量为转矩、旋转电机的转子交链磁通。在与模型预测相组合的情况下，有时也将两轴正交旋转坐标上的电流等输出电流设为控制量。根据旋转电机的驱动状态，这些控制量所含有的脉动量大幅变动。另外，大于或等于两个控制量的旋转电机的驱动状态和脉动量的变动的关系各自不同。此时，在直接转矩控制中，对指令值设置规定的脉动容许幅度，以使得控制量收敛于该范围内的方式进行通断控制。通常，脉动容许范围越宽，则每单位时间的通断次数越少，能够对开关元件的通断损耗进行抑制。另一方面，由于控制量的脉动增加，因此成为旋转电机的转矩脉动、噪声的原因。因此，脉动容许幅度要考虑通断损耗和控制对象的脉动成分这两者而设定，处于折衷的关系。但是，由于控制量所含有的脉动量不是恒定的，因此在一个控制量的脉动量小时，其他控制量先超过脉动容许幅度。因此，该一个控制量成为不满足脉动容许幅度的脉动。此时，该一个控制量有时会贴近容许幅度的上限或下限附近。其结果，产生该一个控制量输出与指令值不同的值的问题。另外，如果为了避免该问题而减小脉动容许幅度，则在控制量的脉动量大时，存在通断次数极端地增加的问题。本专利技术就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供能够对通断频率进行抑制，并且使控制量追随指令值的电力变换装置。就本专利技术所涉及的电力变换装置而言，在通过开关元件的通断动作而供给对旋转电机进行驱动的电力的电力变换器的控制装置中具有：控制量运算部，其根据电力变换器的输出电流和电力变换器的开关元件的通断状态，对表示旋转电机的驱动状态的大于或等于两个控制量进行计算；带限幅指令值生成部，其以控制量的指令值为基准，生成具有控制量的脉动的限幅的带限幅指令值；以及通断状态决定部，其基于控制量和带限幅指令值，以使得控制量收敛于带限幅指令值的限幅内的方式决定通断状态，针对至少一个带限幅指令值，使该带限幅指令值的限幅基于旋转电机的驱动状态随时间变化。专利技术的效果本专利技术涉及的电力变换装置具有：带限幅指令值生成部，其以控制量的指令值为基准而生成具有控制量的脉动的限幅的带限幅指令值；以及通断状态决定部，其基于控制量和带限幅指令值，以使得控制量收敛于带限幅指令值的限幅内的方式决定通断状态，针对至少一个带限幅指令值，使该带限幅指令值的限幅基于旋转电机的驱动状态随时间变化。因此，能够对由旋转电机的驱动状态引起的控制量的脉动量的变动所引起的指令值和输出值的误差的产生进行抑制，无需减小脉动的限幅，通过避免误差的产生，就能够对通断频率的增大进行抑制。附图说明图1是本专利技术的实施方式1的电力变换装置涉及的功能框图。图2是本专利技术的实施方式1的电力变换装置涉及的硬件结构图。图3是表示本专利技术的实施方式1的电力变换装置涉及的定子交链磁通的相位区域的图。图4是表示本专利技术的实施方式1的电力变换装置涉及的与控制量指令值相对的带限幅指令值的例子的图。图5是本专利技术的实施方式1的电力变换装置涉及的通断状态决定部的内部框图。图6是本专利技术的实施方式1的电力变换装置涉及的通断状态决定部的转矩比较器的迟滞特性的说明图。图7是本专利技术的实施方式1的电力变换装置涉及的通断状态决定部的磁通比较器的迟滞特性的说明图。图8是本专利技术的实施方式1的电力变换装置涉及的通断状态决定部的通断表的说明图。图9A是本专利技术的实施方式1的电力变换装置涉及的通断表的电压矢量说明图。图9B是本专利技术的实施方式1的电力变换装置涉及的通断表的电压矢量说明图。图10是本专利技术的实施方式2的电力变换装置涉及的功能框图。图11是本专利技术的实施方式2的电力变换装置涉及的通断状态决定部的内部框图。图12是本专利技术的实施方式2的电力变换装置涉及的通断状态决定部的模型预测的说明图。图13是本专利技术的实施方式2的电力变换装置涉及的通断状态决定部的模型预测的说明图。图14是本专利技术的实施方式2的电力变换装置涉及的通断状态决定部的模型预测的说明图。图15是本专利技术的实施方式3的电力变换装置涉及的功能框图。图16是本专利技术的实施方式3的电力变换装置涉及的通断状态决定部的内部框图。图17是本专利技术的实施方式3的电力变换装置涉及的其他功能框图。图18是本专利技术的实施方式4的电力变换装置涉及的功能框图。图19是表示本专利技术的实施方式4的电力变换装置涉及的与控制量指令值相对的带限幅指令值的例子的图。具体实施方式实施方式1.实施方式1涉及电力变换装置，该电力变换装置具有：电流检测部，其对旋转电机的电流进行检测；控制量运算部，其根据该检测电流和电力变换器的通断状态来计算对旋转电机进行控制的大于或等于两个控制量；相位运算部，其对作为该控制量的定子交链磁通的相位进行计算；指令值生成部，其针对各控制量的指令值而生成带限幅指令值；以及通断状态决定部，其基于各控制量、定子交链磁通的相位和带限幅指令值，以使得控制量收敛于限幅内的方式决定通断状态，针对至少一个指令值，使带限幅指令值的限幅随时间变化。下面，基于电力变换装置的功能框图即图1、硬件结构图即图2、示出定子交链磁通的相位区域的图即图3、示出与控制量指令值相对的带限幅指令值的例子的图即图4、通断状态决定部的内部框图即图5、转矩比较器的迟滞特性的说明图即图6、磁通比较器的迟滞特性的说明图即图7、通断表的说明图即图8、及电压矢量的说明图即图9，对本专利技术的实施方式1涉及的电力变换装置的结构及动作进行说明。基于图1～图9对实施方式1的电力变换装置的整体结构及功能进行说明。首先，基于图1对电力变换装置1的内部结构进行说明，接下来，基于图2对用于实现该电力变换装置1的硬件的结构例进行说明。之后，基于图1～图9对电力变换装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力变换装置，其在通过开关元件的通断动作而供给对旋转电机进行驱动的电力的电力变换器的控制装置中具有：/n控制量运算部，其根据所述电力变换器的输出电流和所述电力变换器的开关元件的通断状态，对表示所述旋转电机的驱动状态的大于或等于两个控制量进行计算；/n带限幅指令值生成部，其以所述控制量的指令值为基准，生成具有所述控制量的脉动的限幅的带限幅指令值；以及/n通断状态决定部，其基于所述控制量和所述带限幅指令值，以使得所述控制量收敛于所述带限幅指令值的限幅内的方式决定通断状态，/n针对至少一个所述带限幅指令值，使该带限幅指令值的限幅基于所述旋转电机的驱动状态随时间变化。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电力变换装置，其在通过开关元件的通断动作而供给对旋转电机进行驱动的电力的电力变换器的控制装置中具有：
控制量运算部，其根据所述电力变换器的输出电流和所述电力变换器的开关元件的通断状态，对表示所述旋转电机的驱动状态的大于或等于两个控制量进行计算；
带限幅指令值生成部，其以所述控制量的指令值为基准，生成具有所述控制量的脉动的限幅的带限幅指令值；以及
通断状态决定部，其基于所述控制量和所述带限幅指令值，以使得所述控制量收敛于所述带限幅指令值的限幅内的方式决定通断状态，
针对至少一个所述带限幅指令值，使该带限幅指令值的限幅基于所述旋转电机的驱动状态随时间变化。


2.根据权利要求1所述的电力变换装置，其中，
所述旋转电机的所述控制量是所述旋转电机的转矩及定子交链磁通。


3.根据权利要求1所述的电力变换装置，其中，
所述旋转电机的所述控制量是所述旋转电机的两轴正交旋转坐标上的电流。


4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐野壮太，佐竹彰，大石洁，横仓勇希，樋渡天次郎，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，国立大学法人长冈技术科学大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP