逆变器式发电机制造技术

在两台逆变器部分别设置控制电路（微型计算机），考虑到从各逆变器部输出的有效功率和无效功率，依次确定对应于各逆变器部要输出的电压的目标波形信号的大小。并且，在控制电路之间进行通信，以匹配两台逆变器部的相位或抑制因急剧的负荷增加而导致的发动机和交流发电机的输出不足。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种逆变器式发电机，其在发动机驱动的发电机连接逆变器部，将连接到该逆变器部的平滑滤波器的输出串联连接，即进行所谓的单相三线式供电。
技术介绍
一直以来，在发动机驱动的发电机连接逆变器部，以预定的频率进行预定交流电压的供电。并且，进而将多台逆变器部的输出并联连接，提供给负荷。在像这样并联连接逆变器部的情况下，例如将两台逆变器部的输出电压控制为相同。此外，在这种情况下，如果两台逆变器部的输出频率产生偏差，则在两台逆变器部之间分担的有效功率产生差异。并且，如果输出电压产生偏差，则发生无效功率在逆变器部之间循环流动的情况。另一方面，在上述控制中，例如采用利用单片机来进行控制的结构，在这种情况下，通过与逆变器部的与输出电压或目标波形信号对应的正弦波交流电压的相位同步，例如在1周期之间产生1 次中断，与该中断对应，测量且累计从逆变器部输出的输出电流的瞬间值和逆变器部输入端的直流电压等，并演算出上述有效功率和无效功率。并且，与该中断对应，控制输出频率(相位)或控制发动机的转速，来进行多个逆变器部相互间的信息交换(参照专利文献1)。现有技术文献专利文献1 日本特开2005-286540号公报在现有的情况下，如上所述，考虑到并联运转逆变器部并进行符合该运转的控制， 但是最近考虑将两台逆变器部的输出串联连接等，即进行所谓的单相三线式供电。在这种情况下，例如仅在两台逆变器部的任意一方的逆变器部连接有较大负荷等，发生逆变器部的负荷不平衡的问题。并且，还将发生连接到各逆变器部的负荷的一方为电感性负荷而另一方为电容性负荷的问题。对应于这种负荷的性质，输出电压-输出电流特性互为不同，但尽管如此期待将输出电压-输出电流特性设为平缓。并且，一般而言，在连接到供电线的负荷较小的情况下，考虑到将发动机的转速保持为较小状态来抑制噪音的产生，但例如在电动机作为负荷进行连接并启动的情况下，成为较大的启动电流流动的形态，本来应该伴随其启动使发动机的转速增大，但存在发动机的转速增大变得迟缓的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，即使在连接这种逆变器部的情况下，也能利用单片机例如使两台逆变器部以所期望的方式运转。并且，本专利技术的目的尤其在于，高效地对逆变器部的输出电压进行控制。本专利技术涉及逆变器式发电机，能够使在控制电路(单片机)内生成的与目标波形信号对应的正弦交流电压本身的尤其是振幅对应于来自逆变器部的有效功率和无效功率的变化而变化，并控制逆变器部的输出电压。即，能够使振幅发生变化，满足振幅=(A+kf-l^Q)。并且，使串联连接的例如两台逆变器部之间的相位逐渐匹配到运转过程中的相位。进而，在这种逆变器式发电机中，在输出功率较小的情况下事先降低发动机的转速而抑制噪音的产生，但在这种低噪音的运转状态下，在电动机启动等情况下，促使发动机的转速提早增大。同时，在负荷电流急剧增大的情况下，防止使用中的多极永磁发电机的输出超过峰值并降低。并且，虽然具备针对构成逆变器部的FET的防过热单元，但随着周围温度的升高， 降低容许温度范围或缩短过电流状态判定的时间到时间。根据本专利技术，(i)针对负荷电流的大小的变化、电感性和电容性的负荷的性质之差，也能尽量抑制逆变器部的输出电压的变动，(ii)使两台逆变器部的输出电压的相位之差逐渐一致，(iii)能够针对在低噪音的运转状态下的急剧的负荷电流的增大，提早增大发动机的转速，(iv)能够在负荷电流急剧增加时，防止永磁发电机的输出超出峰值并降低，(ν)能够使针对构成逆变器部的FET的温度保护对应于周围温度的变化而变化， 从而在较低的周围温度之下，提供比现有的设备更大的负荷电流。附图说明图1表示本专利技术的一实施例结构。图2表示对图1所示的逆变器部之一进行运转控制的结构。图3表示控制电路(单片机)的处理结构。图4表示在控制电路(单片机)内的处理的执行时机。图5表示起动无限循环的流程图。图6表示与无限循环对应执行的状态1至状态4的处理内容。图7表示无限循环的处理内容。图8表示无限循环的处理内容。图9表示关于与Sin-itr的值i对应的1/128中断(基准计时器中断)的流程图。图10表示关于边缘中断的流程图。图11表示关于21. 7 ImS中断的流程图。图12表示现有的输出电压控制方式。图13表示一般性的输出电压-输出电流特性。图14表示本专利技术所期待的输出电压-输出电流特性。图15是用于说明两台逆变器部相互间的相位同步化的图。图16是用于说明两台逆变器部相互间的相位同步化的图。图17是用于说明在两台逆变器部相互间的相位产生差异的情况的图。图18表示现有的用于发动机转速指示的流程图。图19表示促使发动机转速增加时的流程图。图20是表示永久磁铁多极发电机(PMA)的输出功率-输出电流特性和输出电压-输出电流特性的图。图21表示用于过热保护的流程图。附图标记的说明100 逆变器单元200:多极永磁发电机300 发动机301 发动机控制单元(EOT)500:逆变器控制用电源550:功率模式开关101 逆变器部102 逆变器组件103 整流电路部104 逆变器电路部(H桥)105:电解电容部106 内部电压传感器(直流母线电压检测电路)107 温度传感器108 电流传感器109 平滑滤波部110 控制电路(单片机)112:输入口部113:输入口部114:输出口部115:输出口部116:输出电压检测部118:低通滤波器119:低通滤波器120:比较放大部121 可变指示部122:电流引起的下垂部123 =PWM 部124 =PWM信号的切断/通过部125 :H桥式驱动器150:逆变器控制电源160 旋转指令适配器601:输出电压的波形602:目标波形信号605 误差波形信号具体实施例方式图1表示本专利技术的一实施例的结构。 图中的编号100是逆变器单元、200是多极永磁发电机(Parmanent Magnet Alternator-PMA)、300是发动机、500是逆变器控制用电源、550作为功率模式开关表示指示运转模式的单元。101是逆变器部、102是逆变器组件、103是整流电路部、104是逆变器电路部(H 桥)、105是电解电容部、106作为内部电压传感器是构成后述的直流母线电压检测电路的单元、107是温度传感器、108是电流传感器、109是平滑滤波部、110是作为控制电路由单片机构成的单元、111作为通信线是收发控制电路IlOA与IlOB之间的信息的单元，150是逆变器控制电源、160作为旋转指令适配器表示指示发动机(或发电机)的旋转的单元。并且，301表示发动机控制单元(EOT)。此外，图示的多极永磁发电机200作为永久磁铁的磁场，在图示的情况下，虽然图中不明显，但具有两组发电线圈，各发电线圈的输出被提供给分别对应的逆变器部101A、101B。并且，逆变器电路部104A的输出端子和逆变器电路部104B的输出端子串联连接， 输出端子A、输出端子B和输出端子C构成为单相三线式。因此，能够在输出端子A与输出端子B之间或在输出端子B与输出端子C之间，分别输出交流电压V，且能够在输出端子A 与输出端子C之间输出交流电压2V。此外，图中所示的波形600表示来自各逆变器电路部104A、104B的作为输出部波形的PWM波形，波形601表示上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种逆变器式发电机，包括：发动机；由上述发动机旋转驱动的交流发电机；以及提供由该交流发电机的发电线圈所感应的交流电压的至少两台逆变器部，所述各逆变器部具有：对上述所提供的交流电压进行整流生成直流电压的整流电路部；平滑上述所生成的直流电压的电容部；被施加平滑后的直流电压的逆变器电路部；以及对通过该逆变器电路部生成的交变电压进行平滑而获得正弦波交流电压的平滑滤波部，与上述至少两台逆变器部对应的各上述平滑滤波部的输出端串联连接构成，所述逆变器式发电机的特征在于：上述逆变器部分别包括：内部电压传感器，其检测施加到逆变器电路部的上述经平滑的直流电压的大小；电流传感器，其检测从上述逆变器电路部输出的输出电流；以及控制电路，其提供上述内部电压传感器检测到的直流电压作为直流母线电压并提供通过上述电流传感器检测到的输出电流，并且，上述控制电路构成为生成相当于上述逆变器部要输出的输出电压的多种目标波形信号并选择性地输出；并且，上述控制电路设置有：比较放大部，其将与上述目标波形信号对应的交流电压和从上述逆变器部输出的输出电压进行比较；ＰＷＭ部，其生成控制上述逆变器电路部的控制信号，以消除上述交流电压与上述输出电压间的误差；以及Ｈ桥式驱动器，其引导来自上述ＰＷＭ部的控制信号并控制上述逆变器电路部，上述控制电路生成所希望的输出电压预定值、从逆变器部输出的与有效功率对应的值以及从逆变器部输出的与无效功率对应的值；并且，将上述所希望的输出电压预定值加上合成上述有效功率和上述无效功率的值来确定与上述目标波形信号对应的交流电压的振幅。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：生井正夫，
申请(专利权)人：泽藤电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP