电力变换装置制造方法及图纸

本发明专利技术是能够减少开关次数的电力变换装置。载波生成部在第1期间（T10）和第2期间（T10）中的至少任意一方中，对开关控制部提供单调减小的载波（C1），在第3期间（T13）和第4期间（T13）中的至少任意一方中，对开关控制部提供单调增大的载波（C2），其中，第1期间是电压指令值（V**）为载波的最小值以下的值的期间的后一个期间，在该第1期间中电压指令值取比载波的最小值大的第1规定值，第2期间是电压指令值为最大值以上的期间的前一个期间，在该第2期间中电压指令值取比最大值小的第2规定值，第3期间是电压指令值为所述最大值以上的值的期间的后一个期间，在该第3期间中电压指令值取比最大值小的第3规定值，第4期间是电压指令值为最小值以下的期间的前一个期间，在该第4期间中电压指令值取比最小值大的第4规定值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电力变换装置，特别涉及减少电力变换装置所具有的开关元件的开关次数的技术。
技术介绍
作为对电动机提供交流电压的装置，使用逆变器。逆变器将所输入的直流电压转换为交流电压，将交流电压输出到电动机。该逆变器例如根据载波与指令值的比较来进行控制。指令值是与逆变器的输出电压有关的指令值。根据电动机的旋转位置角和/或速度指令等，首先生成第I指令值V*。然后，在与载波的比较中，采用根据第I指令值V*生成的第2指令值V**。第2指令值V**针对每个规定周期(例如载波的周期)采用一个固定值。在该逆变器输出矩形波的相电压的情况下，指令值V*是矩形波，具有与相电压的周期相同的周期。另一方面，由于该指令值V*不限于针对每个规定周期采用一个固定值，所以，按照每个规定周期对该指令值V*进行更新，生成与载波进行比较的指令值V#。例如，在图14中，利用虚线示出载波的周期，如这里例示的那样，载波的每个周期的指令值V**采用该周期各自的开始时点的指令值V*的值。然后，根据图14所例示的指令值V**与载波的比较，对逆变器进行控制，逆变器输出相电压V。在该相电压V中，相电压V取最大值的期间和相电压取最小值的期间不同。换言之，在相电压V中产生不平衡。根据该差异，在逆变器输出的相电流中产生所谓的偏置(offset)。换言之，相电流的I个周期的平均值不为零。作为解决这种问题的手段，例如可以采用专利文献I中的技术。在专利文献I中，在输出电压的平衡瓦解时，使载波的周期与指令值V*同步。并且，作为与本专利技术相关联的技术，公开了专利文献2。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特许第4205157号公报专利文献2:日本特开平9-308256号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在专利文献I所记载的技术中，由于需要使载波的周期与输出电压的周期的整数分之一相等并使载波与输出电压同步，所以，需要改变载波的周期。由此，使控制复杂化。因此，考虑对指令值V*进行校正并生成图2的电压指令值V**。图2的指令值V**在取其最大值Vl的期间和取其最小值V2的期间之间的期间内取规定值。由此，能够使指令值V**在周期T2中的平均值接近指令值V*的周期T2中的平均值，甚至能够接近输出电压在周期T2中的平均值。由此，能够降低输出电压的不平衡。另一方面，如果对这种指令值V**与例如等腰三角波的载波C进行比较来控制开关元件，则如图15例示的那样，逆变器输出的相电压V在周期T2中具有3个脉冲。通过对逆变器的开关元件的开关模式进行2次切换，形成一个脉冲。由此，3个脉冲意味着开关元件的开关次数为6次。与该开关次数成比例地，开关损耗增大。因此，本专利技术的目的在于，提供能够通过简单的控制来抑制开关次数的电力变换装置 。用于解决课题的手段本专利技术的电力变换装置的第I方式具有:第I输入端(Pl);第2输入端(Ρ2)，其被施加比所述第I输入端的电位低的电位；输出端(Pu、Pv、Pw);电力变换装置(I )，其包括连接在所述第I输入端与所述输出端之间的上侧开关元件(SI S3)和连接在所述第2输入端与所述输出端之间的下侧开关元件(S4 S6);开关控制部(33)，其根据与所述电力变换装置输出的输出电压有关的电压指令值和具有规定周期的载波的比较，对所述上侧开关元件和所述下侧开关元件进行控制；以及载波生成部(32)，其在第I期间(Tll)和第2期间(Τ13)中的至少任意一方中，对所述开关控制部提供单调减小的所述载波(Cl)，在第3期间(Τ16)和第4期间(Τ18)中的至少任意一方中，对所述开关控制部提供单调增大的所述载波(C2)，其中，所述第I期间具有所述规定周期，是所述电压指令值为所述载波的最小值以下的值的期间的后一个期间，在该第I期间中所述电压指令值取比所述载波的最小值大的第I规定值，所述第2期间具有所述规定周期，是所述电压指令值为所述最大值以上的期间的前一个期间，在该第2期间中所述电压指令值取比所述最大值小的第2规定值，所述第3期间具有所述规定周期，是所述电压指令值为所述最大值以上的值的期间的后一个期间，在该第3期间中所述电压指令值取比所述最大值小的第3规定值，所述第4期间具有所述规定周期，是所述电压指令值为所述最小值以下的期间的前一个期间，在该第4期间中所述电压指令值取比所述最小值大的第4规定值，所述电力变换装置输出在所述输出电压的周期内仅具有I个脉冲的电压。本专利技术的电力变换装置的第2方式是在第I方式的电力变换装置中，所述电压指令值在所述第I期间的后一个期间内取所述载波的所述最大值以上的值，在所述第3期间的后一个期间内取所述载波的所述最小值以下的值。本专利技术的电力变换装置的第3方式是在第I或第2方式的电力变换装置中，所述电力变换装置还具有电压指令生成部(31)，该电压指令生成部(31)对矩形波的校正前电压指令值(V*)进行校正，生成所述电压指令值(V**)，所述电压指令生成部将具有所述规定周期的所述期间内的所述校正前电压指令值校正为所述期间内的所述校正前电压指令值的最大值与最小值之间的中间值，生成所述电压指令值。本专利技术的电力变换装置的第4方式是在第3方式的电力变换装置中，所述电压指令生成部(31)按照所述规定周期将所述校正前电压指令值(V*)校正为其平均值，生成所述电压指令值(V**)。专利技术效果根据本专利技术的电力变换装置的第I和第2方式，在电压指令值从最大值降低时的2个期间的边界前后，上侧开关元件和下侧开关元件的开关模式没有变化。并且，在电压指令值向最大值增大时的2个期间的边界前后，该开关模式没有变化。由此，能够减少开关次数。根据本专利技术的电力变换装置的第3方式，与按照每个规定周期将校正前电压指令值校正为各期间内的自身的最大值或最小值而生成电压指令值的情况相比，能够使电压指令值的平均值接近校正前电压指令值的平均值。根据本专利技术的电力变换装置的第4方式，在理论上，能够使电压指令值的平均值与校正前电压指令值的平均值一致。本专利技术的目的、特征、方面和优点通过以下的详细说明和附图将更加明白。附图说明图1是例示逆变器的概念性结构的图。图2是示出电压指令值的一例的图。图3是示出电压指令值、载波和输出电压的一例的图。图4是示出电压指令值、载波和输出电压的一例的图。图5是不出电压指令值、载波和输出电压的一例的图。图6是不出电压指令值、载波和输出电压的一例的图。图7是示出电压指令值的一例的图。图8是示出电压指令值的一例的图。图9是示出电压指令值的一例的图。图10是示出电压指令值的一例的图。图11是示出电压指令值的一例的图。图12是示出电压指令值、载波和输出电压的一例的图。图13是示出电压指令值、载波和输出电压的一例的图。图14是示出现有的电压指令值的一例的图。图15是不出电压指令值、载波和输出电压的一例的图。具体实施例方式第1实施方式.如图1所示，逆变器I与输入端P1、P2和输出端Pu、Pv、Pw连接。对输入端P1、P2施加直流电压。这里，对输入端P2施加的电位比对输入端Pl施加的电位低。逆变器I将直流电压转换为交流电压，将该交流电压输出到输出端Pu、Pv、Pw。作为更详细的结构的一例，逆变器I具有开关元件S1 S6和二极管Dl D6。开关元件SI S6例如是绝缘栅双极晶体管或电场效应晶体管等。各开关元件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.16 JP 2010-2556871.一种电力变换装置，其具有: 第I输入端(Pl)； 第2输入端(P2),其被施加比所述第I输入端的电位低的电位； 输出端(Pu、Pv,Pw)； 电力变换装置(1)，其包括连接在所述第I输入端与所述输出端之间的上侧开关元件(SI S3)和连接在所述第2输入端与所述输出端之间的下侧开关元件(S4 S6)； 开关控制部(33)，其根据与所述电力变换装置输出的输出电压有关的电压指令值和具有规定周期的载波的比较，对所述上侧开关元件和所述下侧开关元件进行控制；以及 载波生成部(32)，其在第1期间和第2期间中的至少任意一方中，对所述开关控制部提供单调减小的所述载波(Cl )，在第3期间和第4期间中的至少任意一方中，对所述开关控制部提供单调增大的所述载波(C2)，其中，所述第I期间具有所述规定周期，是所述电压指令值为所述载波的最小值以下的值的期间的后一个期间，在该第I期间中所述电压指令值取比所述载波的最小值大的第I规定值，所述第2期间具有所述规定周期，是所述电压指令值为所述最大值以上的期间的前一个期间，在该第2期间...

【专利技术属性】
技术研发人员：芦田刚，日比野宽，小林直人，中川伦博，北野伸起，河野雅树，
申请(专利权)人：大金工业株式会社，
类型：
国别省市：