本发明专利技术的目的在于提供即使电压指令超过载波的振幅也能够抑制电动机中流动的电流增大的电力转换装置。为实现上述目的，电力转换装置通过开关电路的动作将直流电压转换成基于电压指令的电压，由此进行三相电动机的驱动控制，其包括：检测直流电压的直流电压检测器；根据电压指令生成电压指令范数的范数生成器；根据检测到的直流电压和电压指令范数生成第一调制波的调制波生成器；和根据第一调制波和载波生成对开关电路的动作进行控制的控制信号的控制信号生成器，调制波生成器对于一个相生成在电压指令的最大值或最小值的时刻，大小为检测到的直流电压的1/2的第一调制波，对于其余两个相生成大小基于检测到的直流电压和电压指令范数的第一调制波。电压指令范数的第一调制波。电压指令范数的第一调制波。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力转换装置及其控制方法
[0001]本专利技术涉及电力转换装置。
技术介绍
[0002]作为本
的
技术介绍
，有日本特开平10
‑
248262号公报(专利文献1)。
[0003]专利文献1记载了这样的内容，其目的是实现一种电力转换装置，能够在不增加输出电压的高次谐波成分的前提下，用简单的控制电路增大输出电压的基波成分、并且减小电动机驱动时的转矩脉动，其中设置了比较器和加法器，所述比较器对三相电压指令的大小进行比较，所述加法器利用所述比较器求取去除最大值和最小值后的中间值并对各相电压指令加上由所述中间值乘以二分之一得到的值，将所述加法器的输出作为新的电压指令值。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开平10
‑
248262号公报
技术实现思路
[0007]专利技术要解决的技术问题
[0008]专利文献1的技术因为能够减小电压指令的峰值，所以能够通过增大电压指令来增大输出电压的基波成分的最大值。但是，当上述加法器的输出超过载波的振幅时，存在输出电压的基波成分低于电压指令，电动机中流动的电流增大的问题。
[0009]为此，本专利技术目的在于，提供一种即使电压指令超过载波的振幅，也能够抑制电动机中流动的电流的增大的电力转换装置及其控制方法。
[0010]解决问题的技术手段
[0011]作为实现上述目的之一例，提供一种电力转换装置，通过开关电路的动作将直流电压转换成基于电压指令的电压，由此进行三相电动机的驱动控制，其包括：检测直流电压的直流电压检测器；根据电压指令生成电压指令范数的范数生成器；根据检测到的直流电压和电压指令范数生成第一调制波的调制波生成器；和根据第一调制波和载波生成对开关电路的动作进行控制的控制信号的控制信号生成器，调制波生成器对于一个相生成在电压指令的最大值或最小值的时刻，大小为检测到的直流电压的1/2的第一调制波，对于其余两个相生成大小基于检测到的直流电压和电压指令范数的第一调制波。
[0012]专利技术效果
[0013]采用本专利技术，能够提供一种即使电压指令超过载波的振幅，也能够抑制电动机中流动的电流的增大的电力转换装置及其控制方法。
附图说明
[0014]图1是实施例1的电动机驱动系统的结构图。
[0015]图2是实施例1中引入了虚拟中性点的情况下的直流电源的结构图。
[0016]图3是表示现有的电压指令与载波的关系的图。
[0017]图4是表示实施例1中电压指令与第一调制波的关系的图。
[0018]图5是实施例2的电动机驱动系统的结构图。
[0019]图6是实施例3的电动机驱动系统的结构图。
[0020]图7是表示实施例3中电压指令与第四调制波的关系的图。
[0021]图8是实施例4的电动机驱动系统的结构图。
具体实施方式
[0022]下面使用附图对本专利技术的实施例进行说明。
[0023]作为以下说明的前提，令三相中作为基准的相为U相，相对于U相具有
±
2π/3rad相位差的相分别为V相、W相。
[0024]另外，在三相的总和为零的情况下，三相的欧几里得范数(以下称为范数)能够通过对各相的绝对值求平方并使用它们的总和的平方根求出。在三相的总和不为零的情况下，从各相中除去零相部分之后求范数即可。零相部分能够通过对三相的总和除以3求出。下文中三相指的是除去零相后的情况。在三相被变换为二相固定坐标系(Clarke变换)的情况、以及进而变换为二相旋转坐标系(Park变换)的情况下，范数能够通过对各相的绝对值求平方并使用它们的总和的平方根求出。
[0025]进而，三相的相电压的范数通过乘以√2/√3，二相固定坐标系的相电压的范数和二相旋转坐标系的相电压的范数通过乘以与在Park变换时相乘的系数相应的值，能够与三相的相电压的振幅一致。因此，本实施例中，将三相的相电压的范数、二相固定坐标系的相电压的范数、二相旋转坐标系的相电压的范数以及三相的相电压的振幅视为相同的物理量。
[0026]另外，在二相固定坐标系或二相旋转坐标系的情况下，可以逆变换为三相，视作三相来处理。
[0027]实施例1
[0028]图1是本实施例的电动机驱动系统的结构图。
[0029]本实施例的电动机驱动系统包括直流电源1000、电力转换装置1010和三相电动机1020，用电力转换装置1010将从直流电源1000供给的直流电压变换为基于电压指令1030的电压，对三相电动机1020进行驱动控制。
[0030]图1中，电力转换装置1010包括直流电压检测器1040、相位生成器1050、范数生成器1060、调制波生成器1070、载波生成器1080、控制信号生成器1090、开关电路1100。
[0031]直流电压检测器1040检测输入到开关电路1100的直流电压，输出检测直流电压1110。
[0032]相位生成器1050根据电压指令1030生成电压指令相位1120。电压指令相位1120例如能够通过对电压指令1030进行Clarke变换并求反正切而得到。在电压指令相位1120已知的情况下也可以不具有相位生成器1050。
[0033]范数生成器1060根据电压指令1030生成电压指令范数1130。
[0034]调制波生成器1070根据电压指令相位1120、电压指令范数1130、检测直流电压
1110生成第一调制波1140。
[0035]载波生成器1080生成载波1150。本实施例的载波1150使用的是周期为电压指令1030或第一调制波1140的基波周期以内的三角波，但也可以使用锯齿波。
[0036]控制信号生成器1090通过对第一调制波1140与载波1150进行比较，来生成对开关电路1100的通断进行控制的控制信号1160。另外，该控制信号1160是经过被称作所谓PWM的调制方式调制后的信号，该调制方式是本领域技术人员周知的方法，所以省略控制信号生成器1090的细节。
[0037]开关电路1100按照控制信号1160切换通断，将从直流电源1000供给的直流电压转换成基于电压指令1030的电压。
[0038]另外，本实施例中使用了直流电源1000，但也可以使用单相或多相的交流电源代替直流电源1000。该情况下，在电力转换装置1010中增加整流电路和平滑电路，对从交流电源输出的交流电压用整流电路进行整流再用平滑电路进行平滑，由此能够得到直流电压。
[0039]三相电动机1020包含三相感应电动机、三相永磁体同步电动机、三相同步磁阻电动机等。
[0040]关于进行三相电动机1020的驱动控制的电压指令1030，例如能够通过V/f恒定控制(仅三相感应电动机的情况)得到，或通过在电力转换装置1010中增加检测三相电动机1020中流动的电流的电流检测器来通过无传感器矢量控制得到，另外也能够通本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电力转换装置，通过开关电路的动作将直流电压转换成基于电压指令的电压，由此进行三相电动机的驱动控制，其特征在于，包括：直流电压检测器，其检测所述直流电压；范数生成器，其根据所述电压指令生成电压指令范数；调制波生成器，其根据检测到的所述直流电压和所述电压指令范数生成第一调制波；和控制信号生成器，其根据所述第一调制波和载波生成对所述开关电路的动作进行控制的控制信号，其中，所述调制波生成器对于一个相生成在所述电压指令的最大值或最小值的时刻，大小为检测到的所述直流电压的1/2的第一调制波，对于其余两个相生成大小基于检测到的所述直流电压和所述电压指令范数的第一调制波。2.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：通过所述调制波生成器生成的所述其余两个相的第一调制波，是大小为所述电压指令范数的3/2与检测到的所述直流电压的1/2之差的调制波。3.如权利要求1或2所述的电力转换装置，其特征在于，还包括：电压利用率计算器，其根据所述电压指令和所述直流电压计算电压利用率；零相电压注入器，其对所述电压指令注入零相电压来生成第二调制波；和调制波控制器，其基于所述第一调制波、所述第二调制波和所述电压利用率生成第三调制波，对所述控制信号生成器输入所述第三调制波代替所述第一调制波。4.如权利要求3所述的电力转换装置，其特征在于：所述控制信号生成器在所述电压利用率小于等于100％至的情况下生成所述第二调制波作为所述第三调制波，在所述电压利用率超过100％至的情况下生成所述第一调制波作为所述第三调制波。5.如权利要求3所述的电力转换装置，其特征在于：所述控制信号生成器在所述电压利用率小于等于100％至的情况下生成所述第二调制波作为所述第三调制波，在所述电压利用率超过100％至的情况下，从所述第二调制波向所述第一调制波过渡地生成所述第三调制波。6.如权利要求5所述的电力转换装置，其特征在于：所述控制信号生成器按照所述电压利用率进行从所述第二调制波向所述第一调制波的过渡。7.如权利要求6所述的电力转换装置，其特征在于：对于从所述第二调制波向所述第一调制波的过渡，所述控制信号生成器在所述电压利...
【专利技术属性】
技术研发人员：小沼雄作，杉本卓也，
申请(专利权)人：株式会社日立产机系统，
类型：发明
国别省市：
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