电力转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电力转换装置，能够进行适当的电力转换。在电力转换装置(100)中设置：转换器电力转换部(21)，其将交流电压转换为直流电压；逆变器电力转换部(31)，其将输入的直流电压转换为交流电压；平滑电容器(32、33)，其插入到所述转换器电力转换部(21)与所述逆变器电力转换部(31)之间；直流电压检测器(35、36)，其检测所述平滑电容器(32、33)的端子电压(Vdc)；以及逆变器控制装置(6)，其抑制所述逆变器电力转换部(31)的输出电力使其成为指定的输出电力极限值(P

【技术实现步骤摘要】
电力转换装置


[0001]本专利技术涉及电力转换装置。

技术介绍

[0002]已知有将交流电源的电力转换为可变电压可变频率的电力的电力转换装置。这些电力转换装置的主电路构成为具备：转换器，其将交流转换为直流；以及逆变器，其经由直流电路与该转换器连接，将直流转换为交流，在直流电路中还具备大容量平滑电容器。在转换器中，以与直流电路连接的平滑电容器的两端电压即直流电压成为预定值的方式控制转换器输出电流，在逆变器中，以交流电动机的速度成为预定值的方式控制逆变器的输出电流，由此能够将交流电源转换为可变电压可变频率的电力。通常，根据与电力转换器连接的负载装置的最大输出特性来设计逆变器的容量，并以能够应对相对于该逆变器容量的电力授受的方式设计转换器容量。作为这种技术，例如已知有下述专利文献1、2所记载的技术。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2009
‑
232526号公报
[0006]专利文献2：日本特开2007
‑
215365号公报

技术实现思路

[0007]专利技术所要解决的课题
[0008]然而，在上述技术中，如果能够进一步适当地进行电力转换则优选。
[0009]本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够进行适当的电力转换的电力转换装置。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]为了解决上述课题，本专利技术的电力转换装置的特征在于，具备：转换器电力转换部，其将交流电压转换为直流电压；逆变器电力转换部，其将输入的直流电压转换为交流电压；平滑电容器，其插入到所述转换器电力转换部与所述逆变器电力转换部之间；直流电压检测器，其检测所述平滑电容器的端子电压；以及逆变器控制装置，其抑制所述逆变器电力转换部的输出电力使该逆变器电力转换部的输出电力成为指定的输出电力极限值以下，并且，由所述直流电压检测器检测出的所述端子电压下降时的变化率越增大，越降低所述输出电力极限值。
[0012]专利技术效果
[0013]根据本专利技术，能够进行适当的电力转换。
附图说明
[0014]图1是第一实施方式的电力转换装置的整体结构图。
[0015]图2是第一实施方式的主要部分的控制模型的框图。
[0016]图3是计算机的框图。
[0017]图4是第一实施方式中的各部的波形图。
[0018]图5是第二实施方式的电力转换装置的整体结构图。
[0019]图6是第二实施方式的主要部分的控制模型的框图。
[0020]图7是由第三实施方式的运算部执行的直流功率减去量决定例程的流程图。
[0021]图8是表示直流电压的波形例的图。
[0022]图9是第五实施方式的主要部分的控制模型的框图。
[0023]图10是第六实施方式的电力转换装置的整体结构图。
[0024]图11是第八实施方式的主要部分的控制模型的框图。
[0025]图12是由第八实施方式的运算部执行的直流功率减去量决定例程的流程图。
[0026]图13是比较例#1中的各部的波形图。
[0027]图14是比较例#2的电力转换装置的整体结构图。
[0028]图15是比较例#3的电力转换装置的整体结构图。
具体实施方式
[0029][实施方式的前提][0030]如果应用上述专利文献1的技术，则认为能够利用与端子电压放电阈值和对象蓄电装置的端子电压的偏差信号对应的增益补偿信号，对逆变器控制电路的驱动转矩限制值进行可变控制。根据该技术，瞬低电压下降补偿能够设置瞬低高速保障部，该瞬低高速保障部基于放电能量来推定放电所需的电力，并输出放电电流指令。但是，为了实现这样的控制，需要在逆变器的直流电路中连接具有斩波蓄电设备的直流电力辅助装置。
[0031]另外，如果应用上述专利文献2的技术，则认为可以将由转换器控制能力决定的逆变器输出电力最大值确定为功率限制值，并限制转矩电流指令值，以使根据由检测器测定的电流检测值和电压检测值运算出的逆变器电力值不超过功率限制值。根据该技术，在转换器侧的电力量超过转换器能够应对的电力量的情况下，通过根据该超过量使逆变器输出电流指令的限制值可变，能够降低逆变器侧的电力量。
[0032]而且，在应用专利文献2的技术中，为了应对转换器所能够应对的电力量因瞬时停电而变动的情况，可以在转换器侧根据交流电源电压的变化量来运算转换器侧所能够应对的电力量，并以不超过通过该运算求出的电力量的方式使逆变器输出电流指令限制值可变。但是，在该技术中，需要有用于进行与交流电源电压变动量相应的功率限制控制的传输硬件设备。特别是，在多个逆变器与转换器连接的情况下，所需设备变得庞大，硬件结构变得昂贵。
[0033]后述的实施方式是考虑到上述课题而完成的，其目的在于，通过抑制因电力转换装置中的瞬低或瞬时停电而引起的急剧的直流电压变动，来实现适当的电力转换。另外，在以下说明中，“瞬低”的语句也包括“瞬时停电”。
[0034][第一实施方式][0035]〈第一实施方式的结构〉
[0036]图1是第一实施方式的电力转换装置100的整体结构图。
[0037]在图1中，电力转换装置100具备转换器单元2、逆变器单元3、转换器控制装置5以
及逆变器控制装置6。转换器单元2将从交流电源1接受的交流电力转换为直流电力。逆变器单元3将由转换器单元2输出的直流电力转换为期望的交流电力，并供给到电动机4。转换器控制装置5控制转换器单元2。另外，逆变器控制装置6控制逆变器单元3。
[0038]转换器单元2是所谓的3电平转换器，其将输入的交流电压转换为具有正的电位电平、中性点的零电位电平、以及负的电位电平的直流电压。由此，转换器单元2将输入的交流电力转换为直流电力。逆变器单元3是所谓的3电平逆变器，其为了驱动电动机4，将具有正的电位电平、中性点的零电位电平、以及负的电位电平的直流电压转换为具有期望的频率以及电压的交流电压。由此，逆变器单元3将直流电力转换为交流电力。转换器单元2与逆变器单元3的正的电位电平通过P配线40连接，中性点电位电平通过C配线41连接，负的电位电平通过N配线42连接。
[0039]转换器单元2具备转换器电力转换部21、平滑电容器22、23、直流电压检测器25、26以及电阻器24。直流电压检测器25、26测量作为平滑电容器22、23的端子电压的直流电压V22、V23。将直流电压V22、V23的合计称为直流电压V_cnv。平滑电容器22、23是为了抑制直流电压V22、V23的变动而设置的。电阻器24为了抑制直流谐振而插入到C配线41中。
[0040]逆变器单元3具备逆变器电力转换部31、平滑电容器32、33、直流电压检测器35、36以及电阻器34。直流电压检测器35、36测量作为平滑电容器32、33的端子电压的直流电压V32、V33。另外，将直流电压V32、V33的合计称为直流电压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力转换装置，其特征在于，所述电力转换装置具备：转换器电力转换部，其将交流电压转换为直流电压；逆变器电力转换部，其将输入的直流电压转换为交流电压；平滑电容器，其插入到所述转换器电力转换部与所述逆变器电力转换部之间；直流电压检测器，其检测所述平滑电容器的端子电压；以及逆变器控制装置，其抑制所述逆变器电力转换部的输出电力使该逆变器电力转换部的输出电力成为指定的输出电力极限值以下，并且，由所述直流电压检测器检测出的端子电压下降时的变化率越增大，越降低所述输出电力极限值。2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，所述逆变器控制装置具备：逆变器直流功率电流推定部，其基于所述逆变器电力转换部输出的逆变器输出电压和逆变器输出电流，来运算作为与所述逆变器电力转换部相关的电流的逆变器侧直流功率电流的推定值即逆变器侧直流功率电流推定值；变动功率电流运算部，其基于所述端子电压，来运算作为转换器侧直流功率电流与所述逆变器侧直流功率电流之间的差的变动功率电流的推定值即变动功率电流推定值，该转换器侧直流功率电流是与所述转换器电力转换部相关的电流；运算部，其基于所述逆变器侧直流功率电流和所述变动功率电流推定值，来计算表示所述转换器电力转换部的输出电力的控制能力的下降程度的直流功率减去量；以及输出限制部，其根据所述直流功率减去量来限制所述逆变器电力转换部的输出电力。3.根据权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于，所述输出限制部具备：逆变器输出电流限制值运算器，其基于所述输出电力极限值、所述逆变器输出电流以及所述逆变器输出电压来运算与所述逆变器输出电流相关的限制值；电流限制器，其基于所述限制值来限制所述逆变器输出电流的最大值；以及功率限制设定器，其基于所述直流功率减去量来变更所述输出电力极限值。4.根据权利要求2所述的电力转换装置，其特征在于，所述逆变器控制装置具备：逆变器输出电流可变增益运算器，其基于通常时的转换器侧直流功率设定值和所述直流功率减去量来运算逆变器输出电流可变增益值；以及逆变器输出电流可变运算器，其根据所述逆变器输出电流可变增益值来限制所述逆变器输出电流的大小。5.根据权利要求2至4中任一项所述的电力转换装置，其特征在于，所述逆变器控制装置以从所述逆变器侧直流功率电流推定值中减去作为所述转换器侧直流功率电流的推定值的转换器侧直流功率电流推定值而得到的结果即差值超过预定的瞬低基准阈值为条件，来限制所述逆变器输出电流的大小。6.根据权利要求2至4中任一项所述的电力转换装置，其特征在于，所述逆变器控制装置以所述端子电压的变化率超过预定的变化率阈值为条件来限制所述逆变器输出电流的大小。
7.根据权利要求2至4中任一项所述的电力转换装置，其特征在于，所述逆变器控制装置还具备：加法部，其将所述逆变器侧直流功率电流推定值和所述变动功率电流推定值相加，并输出转换器侧直流功率电流推...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤史明，秋田佳稔，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：