电力转换装置制造方法及图纸

电力转换装置(100)具备：开关信号生成器(7)，其以使从逆变电路(5)输出与指定的相位对应的交流电压的方式生成开关信号；速度推定器(8)，其基于在电动机(2)中流动的电流，来推定电动机(2)的转子的推定相位；以及抑制差拍控制器(10)，其将通过调整推定相位而得到的调整相位向开关信号生成器(7)输出，以便抑制与在电动机(2)中流动的电流重叠的差拍成分。电动机(2)中流动的电流重叠的差拍成分。电动机(2)中流动的电流重叠的差拍成分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力转换装置


[0001]本公开涉及电力转换装置。

技术介绍

[0002]在具备将交流电压转换为直流电压的整流电路、和将直流电压转换为交流电压的逆变电路的电力转换装置中，在从整流电路输出的直流电压中产生被输入到整流电路的交流电压的频率的6倍的频率的脉动。通过增大设置于整流电路与逆变电路之间的直流链路部的电容器的容量来减少这样的脉动。例如，通过大容量的电解电容器来减少脉动。然而，若增大电容器的容量，则电容器的成本以及体积会增大。因此，公知有将允许脉动的小容量的薄膜电容器或陶瓷电容器设置于直流链路部的电力转换装置(以下也称为“无电解电容器逆变器”。)。
[0003]若在直流电压中产生脉动，则在从逆变电路输出的电流中重叠有与脉动频率对应的差拍成分。在与电力转换装置连接的负载为电动机的情况下，因差拍成分而在电动机产生振动或噪声。
[0004]在日本特开2013
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85455号公报(专利文献1)中公开了一种控制方法，即、为了抑制在无电解电容器逆变器中产生的差拍成分，而根据直流电压的脉动成分，使电动机的d轴电压矢量以及q轴电压矢量的合成电压矢量的从q轴观察的相位脉动。
[0005]专利文献1：日本特开2013
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85455号公报
[0006]在专利文献1记载的技术中，例如需要使用脉冲编码器、旋转变压器等位置传感器，来取得电动机的d轴电压矢量以及q轴电压矢量。因此，成本增大与位置传感器相当的量。此外，在电动机包括在空调机的压缩机中的情况下，由于压缩机成为高温高压状态，因此难以安装位置传感器。

技术实现思路

[0007]本公开是为了解决上述课题所做出的，其目的在于提供一种不增大成本，而能够抑制与在电动机中流动的电流重叠的差拍成分的电力转换装置。
[0008]本公开的一个方式的电力转换装置具备：将交流电压整流成直流电压的整流电路、逆变电路、直流链路电容器以及生成器。逆变电路将由整流电路整流后的直流电压转换为交流电压，并将转换后的交流电压向电动机输出。直流链路电容器连接在整流电路与逆变电路之间。生成器以使从逆变电路输出与指定的相位对应的交流电压的方式生成控制逆变电路的信号。电力转换装置还具备推定器和抑制差拍控制器。推定器基于在电动机中流动的电流，来推定电动机的转子的第一相位。抑制差拍控制器将通过调整第一相位而得到的第二相位作为上述指定的相位向生成器输出，以便抑制与在电动机中流动的电流重叠的差拍成分。
[0009]根据本公开，基于在电动机中流动的电流，来推定电动机的转子的第一相位。因此，如专利文献1记载的技术那样，不需要检测电动机的转子的位置的位置传感器。进而通
过调整第一相位来生成第二相位，以便抑制与在电动机中流动的电流重叠的差拍成分。然后，以从逆变电路输出与第二相位对应的交流电压的方式控制逆变电路。由此，抑制差拍成分。根据以上所述，能够不增大成本而抑制与在电动机中流动的电流重叠的差拍成分。
附图说明
[0010]图1是表示实施方式1的电力转换装置的整体结构的一个例子的图。
[0011]图2是表示开关信号生成器以及抑制差拍控制器的内部结构的一个例子的图。
[0012]图3是表示不包括抑制差拍控制器的电力转换装置中的直流电压、电动机中流动的电流、以及与推定相位相加的脉动相位的波形的图。
[0013]图4是表示包括抑制差拍控制器的电力转换装置中的直流电压、电动机中流动的电流、以及与推定相位相加的脉动相位的波形的图。
[0014]图5是表示实施方式2的电力转换装置的结构的一部分的图。
[0015]图6是表示实施方式2的电力转换装置中的抑制差拍控制处理的流程的流程图。
[0016]图7是表示实施方式3的空调机的概略图。
具体实施方式
[0017]以下，一边参照附图、一边对本公开的实施方式进行详细地说明。另外，对与图中相同或相当的部分标注相同的附图标记，在原则上不重复其说明。在以下的图中各构成部件的大小的关系有时与实际情况不同。
[0018]实施方式1.
[0019](电力转换装置的整体结构)
[0020]图1是表示实施方式1的电力转换装置100的整体结构的一个例子的图。如图1所示，在电力转换装置100连接有交流电源1和作为负载的电动机2。交流电源1例如为三相的商用电源。电动机2例如为永磁同步马达。
[0021]电力转换装置100具备：整流电路3、直流链路电容器4、逆变电路5、电流检测器6、以及开关信号生成器7。
[0022]整流电路3将从交流电源1输入的交流电压进行整流并转换为直流电压。由整流电路3整流后的直流电压包含以交流电源1的电压频率的6倍的频率进行脉动的低次谐波成分(以下，称为“脉动成分”。)。整流电路3例如是具备6个整流用二极管的全桥电路。另外，整流电路3也可以使用晶体管等开关元件来代替整流用二极管。
[0023]逆变电路5将由整流电路3整流后的直流电压转换为交流电压，并将转换后的交流电压向电动机2输出。逆变电路5例如为具备6个IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)的全桥电路。在各IBGT以逆并联的方式连接有环流用二极管。各IGBT按照从开关信号生成器7输出的开关信号，被独立地控制为导通状态以及截止状态的任一状态。通过该控制，逆变电路5将直流电压转换为交流电压。另外，逆变电路5也可以使用MOSFET(Metal
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Oxide
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Semiconductor Field
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Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应管)等开关元件来代替IGBT。
[0024]直流链路电容器4连接在整流电路3与逆变电路5之间。直流链路电容器4的容量小至不会使从整流电路3输出的直流电压的脉动成分平滑的程度。但是直流链路电容器4的容
量大至使由逆变电路5的开关动作引起的高次谐波成分平滑的程度。直流链路电容器4例如为薄膜电容器或陶瓷电容器。
[0025]电流检测器6检测电动机2中流动的电流，并输出表示检测到的电流的电流信息。电流检测器6例如是使用了被称为CT(Current Transformer：电流互感器)的仪器用电流互感器的电流传感器。另外，电流检测器6也可以使用单分流电流检测方式或三分流电流检测方式来检测电动机2中流动的电流。单分流电流检测方式是使用设置于电力转换装置100的负侧直流母线的分流电阻的方式。三分流电流检测方式是使用与逆变电路5的下侧的开关元件串联设置的分流电阻的方式。
[0026]开关信号生成器7基于从外部输入的速度指令、扭矩指令等运转指令，生成控制逆变电路5的开关信号。开关信号生成器7以从逆变电路5输出与指定的相位对应的交流电压的方式生成开关信号。所生成的开关信号被输出到逆变电路5。
[0027]作为速度、扭矩的控制方法可以采用矢量控制，该采用矢量例如使用dq坐标系对在电动本文档来自技高网...

【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，其特征在于，具备：整流电路，其将交流电压整流成直流电压；逆变电路，其将由所述整流电路整流后的直流电压转换为交流电压，并将转换后的交流电压向电动机输出；直流链路电容器，其连接在所述整流电路与所述逆变电路之间；生成器，其以使从所述逆变电路输出与指定的相位对应的交流电压的方式生成控制所述逆变电路的信号；推定器，其基于在所述电动机中流动的电流，来推定所述电动机的转子的第一相位；以及抑制差拍控制器，其将通过调整所述第一相位而得到的第二相位作为所述指定的相位向所述生成器输出，以便抑制与在所述电动机中流动的电流重叠的差拍成分。2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，还具备检测器，其检测所述整流后的直流电压的脉动频率，所述抑制差拍控制器使用所述脉动频...

【专利技术属性】
技术研发人员：本行朱音，谷山雄纪，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：