逆变器装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种逆变器装置，利用PWM信号生成部的功能，可实现在考虑死区时间的影响后的共模噪声的有效消除或抑制。控制装置(21)具有：相电压指令运算部(33)，计算用于生成施加到电动机(8)的各相的电压的三相调制电压指令值；及PWM信号生成部(36)，基于三相调制电压指令值和单独的载波信号生成对逆变器电路(28)进行PWM控制的PWM信号，PWM信号生成部(36)通过校正从相电压指令运算部(33)输出的三相调制电压指令值，从而利用其他相电压的变化来抵消施加到电动机(8)的相电压的变化。消施加到电动机(8)的相电压的变化。消施加到电动机(8)的相电压的变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】逆变器装置


[0001]本专利技术涉及通过逆变器电路向电动机施加交流电压来驱动的逆变器装置。

技术介绍

[0002]以往用于驱动电动机的逆变器装置由多个开关元件构成三相逆变器电路，对UVW各相的开关元件进行PWM(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)控制，并通过向电动机施加接近正弦波的电压波形来驱动。
[0003]图7是示出了以往的逆变器装置中的三相调制电压指令值Vu
’
、Vv
’
、Vw
’
和载波信号、U相电压Vu、V相电压Vv和W相电压Vw的各相电压(PWM信号)以及电动机的中性点电压Vc的图。未图示的相电压指令运算部根据电动机的电气角、电流指令值和相电流计算施加到电动机各相电枢线圈的三相调制电压指令值Vu
’
(U相电压指令值)、Vv
’
(V相电压指令值)、Vw
’
(W相电压指令值)。图7中的三相调制电压指令值Vu
’
、Vv
’
、Vw
’
是用直流电压Vdc归一化(校正为
‑
1～1)后的值。
[0004]然后，未示出的PWM信号生成部将三相调制电压指令值Vu
’
、Vv
’
、Vw
’
与载波信号(载波三角波)的大小进行比较，以生成作为逆变器电路的驱动指令信号的PWM信号。该PWM信号成为归一化后的U相电压Vu、V相电压Vv和W相电压Vw中的各相电压。<br/>[0005]电动机的中性点电位Vc是用各相电压的平均值即(Vu+Vv+Vw)/3计算的，但以往，如图7的最下段所示，由于该中性点电位Vc发生变动，因此存在产生共模噪声的问题。
[0006]例如，在构成电动压缩机的电动机的情况下，由通过压缩机壳体和接地之间的寄生电容泄漏的共模电流产生该共模噪声。以往采取了设置大型噪声滤波器等对策，但除此之外，还提出了通过电压矢量的选择和开关的定时来应对的对策、通过使用特殊的载波信号来抑制中性点电位的变动的对策等(例如，参照专利文献1～4)。现有技术文献专利文献
[0007]专利文献1：日本专利特开平10－23760号公报专利文献2：日本专利特开2003－18853号公报专利文献3：日本专利第4389446号公报专利文献4：日本专利第5045137号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0008]然而，在专利文献1中，关于3相2电平逆变器中的开关动作，由于仅驱动2相，所以难以施加平滑的正弦波电压，成为产生噪声的原因。另外，专利文献2中需要进行考虑PWM整流电路的动作的开关动作，限定了能够使用的运转范围及产品。另外，专利文献3中没有以控制装置利用PWM信号生成部的功能为前提，因此需要使用昂贵的控制装置，难以应用于量产品。另外，在专利文献4中，若不是具有两个载波信号的微型计算机则无法安装。另外，在
专利文献4中，由于在清除载波计数的定时进行开关，因此，在相电流的方向相等时，由于死区时间的影响，开关的定时发生偏移，存在不能抑制中性点电位的变动的问题。
[0009]本专利技术是考虑相关以往的状况而完成的，其目的在于提供一种逆变器装置，该逆变器装置利用PWM信号生成部的功能，可实现在考虑死区时间的影响后的共模噪声的有效消除或抑制。解决技术问题的技术方案
[0010]本专利技术的逆变器装置包括：逆变器电路，该逆变器电路在上臂电源线和下臂电源线之间将上臂开关元件和下臂开关元件按各相串联连接，并将这些各相的上下臂开关元件的连接点的电压作为三相交流输出施加到电动机；及控制装置，该控制装置控制该逆变器电路的各相的上下臂开关元件的开关，该逆变器装置的特征在于，控制装置具有：相电压指令运算部，该相电压指令运算部计算并输出用于生成施加到电动机的各相的电压的三相调制电压指令值；及PWM信号生成部，该PWM信号生成部基于三相调制电压指令值和单独的载波信号生成对逆变器电路进行PWM控制的PWM信号，该PWM信号生成部校正相电压指令运算部所输出的三相调制电压指令值，从而利用其他相电压的变化来抵消施加到电动机的相电压的变化。
[0011]权利要求2的专利技术的逆变器装置的特征在于，在上述专利技术中，PWM信号生成部根据电动机中流动的电流的方向，对从相电压指令运算部输出的三相调制电压指令值施加不同的校正，从而利用其他相电压的变化来抵消施加到电动机的相电压的变化。
[0012]权利要求3的专利技术的逆变器装置的特征在于，在上述各专利技术中，PWM信号生成部使逆变器电路的规定一相的上下臂开关元件的导通/关断状态固定，并且从其他两相中的一相的下臂开关元件导通、另一相的上臂开关元件导通的状态开始开关的规定区间。
[0013]权利要求4的专利技术的逆变器装置的特征在于，在上述专利技术中，PWM信号生成部从任意一相的下臂开关元件导通、其他两相的上臂开关元件导通的状态开始开关的规定区间，并且将其他两相中的一相的上臂开关元件固定在导通状态。
[0014]权利要求5的专利技术的逆变器装置的特征在于，在权利要求3的专利技术中，PWM信号生成部从任意两相的下臂开关元件导通、其他一相的上臂开关元件导通的状态开始开关的规定区间，并且将其他两相中的一相的下臂开关元件固定在导通状态。
[0015]权利要求6的专利技术的逆变器装置的特征在于，在权利要求3至权利要求5的专利技术中，PWM信号生成部在一个载波周期内固定规定的一相的上下臂开关元件的导通/关断状态，对其他两相的上下臂开关元件进行开关，并且在连续的多个载波周期内，变更固定上下臂开关元件的导通/关断状态的相。
[0016]权利要求7的专利技术的逆变器装置的特征在于，在上述各专利技术中，PWM信号生成部校正该三相调制电压指令值，使得在连续的多个载波周期内电动机的中性点电位的变动变为零，且在整个该连续的多个载波周期中的线间电压不改变。
[0017]权利要求8的专利技术的逆变器装置的特征在于，在上述专利技术中，连续的载波周期是两个周期或三个周期。专利技术效果
[0018]根据本专利技术，逆变器装置包括：逆变器电路，该逆变器电路在上臂电源线和下臂电源线之间将上臂开关元件和下臂开关元件按各相串联连接，并将这些各相的上下臂开关元
件的连接点的电压作为三相交流输出施加到电动机；及控制装置，该控制装置控制该逆变器电路的各相的上下臂开关元件的开关，该逆变器装置中，控制装置具有：相电压指令运算部，该相电压指令运算部计算并输出用于生成施加到电动机的各相的电压的三相调制电压指令值；及PWM信号生成部，该PWM信号生成部基于三相调制电压指令值和单独的载波信号生成对逆变器电路进行PWM控制的PWM信号，该PWM信号生成部校正从相电压指令运算部输出的三相调制电压指令值，从而利用其他相电压的变化来抵消施加到电动机的相电压的变化，因此，可通过开关元件的开关定时消除或显著抑制电动机的中性点电位的变动。由此，能有效地消除或抑制共模噪声的产生。
[0019]此外，本专利技术中，生成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种逆变器装置，包括：逆变器电路，该逆变器电路在上臂电源线和下臂电源线之间将上臂开关元件和下臂开关元件按各相串联连接，并将这些各相的上下臂开关元件的连接点的电压作为三相交流输出施加到电动机；及控制装置，该控制装置控制该逆变器电路的所述各相的上下臂开关元件的开关，该逆变器装置的特征在于，所述控制装置具有：相电压指令运算部，该相电压指令运算部计算并输出用于生成施加到所述电动机的各相的电压的三相调制电压指令值；及PWM信号生成部，该PWM信号生成部基于所述三相调制电压指令值和单独的载波信号生成对所述逆变器电路进行PWM控制的PWM信号，该PWM信号生成部校正所述相电压指令运算部所输出的所述三相调制电压指令值，从而利用其他相电压的变化来抵消施加到所述电动机的相电压的变化。2.如权利要求1所述的逆变器装置，其特征在于，所述PWM信号生成部根据所述电动机中流动的电流的方向，对从所述相电压指令运算部输出的所述三相调制电压指令值施加不同的校正，从而利用其他相电压的变化来抵消施加到所述电动机的相电压的变化。3.如权利要求1或2所述的逆变器装置，其特征在于，所述PWM信号生成部使所述逆变器电路的规定一相的所述上下臂开关元件的导通/关断状态固定，并且从其他两相中的一相的所述下臂开关元...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏原辰树，
申请(专利权)人：三电控股株式会社，
类型：发明
国别省市：