一种电力变换装置将交流电力变换成直流电力，提供给负载。基准电压设定器输出规定电压值Ｖ↓［ｄｃ］↑［＊］。整流器设定成其输出电压值达到规定电压值Ｖ↓［ｄｃ］↑［＊］。控制部将负载电压和规定电压值Ｖ↓［ｄｃ］↑［＊］进行比较，若前者低于后者，则指示ＰＷＭ变换器向负载提供与两者之差值相当的电力。因而，在负载电压不低于规定电压值Ｖ↓［ｄｃ］↑［＊］时，仅整流器向负载提供直流电力。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在交流电源与直流负载之间变换电力的电力变换装置。附图说明图19是特开昭61-66569号公报中所示的历来的电力变换装置的结构图。图中，1是提供来自交流电源的交流电力的交流电源线;2、3是变压器;4是限制电流变化率的交流扼流圈;5是PWM变换器，它将交流电源所供给的交流电力变换成直流电力，提供给直流负载9，同时将直流负载9再生的直流电力变换成交流电力，回馈给交流电源;6是整流器，它与连接直流输出侧一个端子的直流扼流圈7串联后与PWM交换器5并联，将交流电源所供给的交流电力变换成直流电力，提供给直流负载9;7是直流扼流圈;8是接在PWM交换器5的直流输出端之间的滤波电容器;9是变流器之类的直流负载。以下对其工作原理进行说明。电力变换装置进行动力运转和再生运转，前者将通过交流电源线1由交流电源供给的交流电力变换成直流电力，提供给直流负载9;后者则将直流负载9再生的直流电力变换成交流电力，回馈给交流电源。首先对动力运转情况进行说明。在动力运动时，受控制部(未图示)控制的PWM变换器5将交流电源供给的交流电力变换成直流电力，提供给直流负载9。其时，供给的直流电力量对应于直流负载9的容量。亦即，当直流负载9的容量增加时，为了避免供电不足，而增加供给的直流电力量。当直流负载9的容量减少时，则减少供给的直流电力量，以避免直流电力过剩的状态。在动力运转时，必须保证直流负载9稳定工作。为此，PWM变换器5在保持直流负载9上所施加的直流电压Vdc(与滤波电容器8上所施加的直流电压相等)不变的情况下提供直流电力。亦即，PWM变换器5是在保持直流负载9上所加直流电压值Vdc与作为直流负载9的额定电压的规定电压值Vdc＊相一致的情况下工作的。若直流负载9的容量发生变动，则滤波电容器8上所加的直流电压值Vdc也将变动。例如，直流负载9的容量增加时，则直流负载9因必须弥补供电量的不足，而从滤波电容器8获得不足的部分，从而滤波电容器8上所施加的直流电压Vdc将降低。在这种情况下，控制部根据直流电压值Vdc与规定电压值Vdc＊的差值控制PWM变换器5，使直流电压Vdc的值与规定电压值Vdc＊一致。但是，PWM变换器5所能提供直流电力的容量是有限度的。当直流负载9的容量增大到必需值以上时，将得不到超过限度部分的直流电力的供给。PWM变换器5一旦过负载，则滤波电容器8上所施加的直流电压值Vdc便开始下降。整流器6为消除PWM变换器5的过负载而设，只有当PWM变换器5进入过负载时才工作。整流器6的直流输出电压的值Vdc设定成低于规定电压值Vdc＊。因而，在PWM变换器5未发生过负载的正常情况下，整流器6的二极管元件处于反偏置状态，整流器6并不作动力运转。但是，若滤波电容器8上所施加的直流电压的数值Vdc降低，一旦低于整流器6直流输出电压的数值Vdc，则反偏置状态被解除，进入正偏置状态。从而整流器6进行动力运转。依靠整流器6的作用，过负载得以避免，滤波电容器8上所施加的直流电压的数值Vdc上升，与规定电压值Vdc＊达到一致。在再生运转时，直流负载9再生出直流电力，因此，滤波电容器8上所施加的直流电压的值Vdc上升。控制部与动力运转时一样控制PWM变换器5，使直流电压的值Vdc与规定电压值Vdc＊一致，在其控制下，PWM变换器5将直流负载9再生的直流电力变换成交流电力，回馈给交流电源。作为在交流电源与直流负载之间变换电力的电力变换装置，有图20和21所示的特开昭59-70185号公报中所公开的装置。图中，10是高速熔断丝，11是开关器，12是初始充电时用的限流电阻。以往的电力变换装置结构如上，因而，若PWM变换器5上发生过负载。则整流器6开始动力运转，从而能向直流负载9提供超过PWM变换器5的容量的电力。所以，即使PWM变换器5上发生过负载，也能将其消除。但是，存在的问题是，万一过负载发生时直流电压的值Vdc急剧地下降，则对直流负载9的工作将产生妨碍。另外，在发生过负载时，PWM变换器5中已有最大额定量的电流流过，因而不能为调整无功功率而增大电流。所以还存在过负载发生时实质上将不能调整无功功率的问题。整流器6仅限于在PWM变换器5发生过负载时进行动力运转，在未发生过负载的正常情况下，不作动力运转。因此，在通常状态下，PWM变换器5不得不提供所有的电力。从而，导致出现PWM变换器5的容量将增大的问题。此外，若过负载持续时间较长，整流器6中会流过高次谐波电流。这将产生该高次谐波电流流回交流电源，而给电力系统造成种种障碍的问题。本专利技术系为解决上述问题而进行研究的成果。目的在于得到一种电力变换装置，这种装置在即使发生过负载情况下，也能防止直流电压值Vdc急速降低，同时能进行无功功率的调整，另外可减少PWM变换器的容量。本专利技术的目的还在于得到能更稳定地进行电力变换，能防止整流器所产生的高次谐波电流流回交流电源的电力变换装置。本专利技术的电力变换装置具有根据滤波电容器上所施加的直流电压值与规定电压值的差值来控制PWM变换器的控制部，整流器的直流输出电压值被设定成等于规定电压值。该电力变换装置将整流器的直流输出电压值设定为规定电压值，藉此，在PWM变换器未发生过负载的正常情况下，依靠整流器进行动力运转。本专利技术的另一种形式的电力变换装置是根据滤波电容器上所加的直流电压的数值与规定电压值的偏差得出使直流电压值与规定电压值得以一致的指令值，同时，根据该指令值与流过整流器的电流值的偏差控制PWM变换器。该电力变换装置从滤波电容器上的直流电压值与规定电压值的偏差求出使它们一致的指令值，并根据该指令值与整流器中电流值的偏差控制PWM变换器，在直流电压值因负载变化等原因而大幅度变动的情况下，限制PWM变换器所进行的电力变换的容量。本专利技术的另一种电力变换装置根据整流器中的电流值对指令值与整流器中电流值的偏差设定上、下限值。该电力变换装置根据整流器中的电流值对指令值与整流器中电流值的偏差设定其上、下限值，从而在直流电压值因负载变化等原因而发生变动的时候，限制PWM变换器所进行的电力变换的容量。本专利技术的另一种电力变换装置是使规定电压值与整流器初级侧交流电压的变动成比例地变化。该电力变换装置使规定电压值与整流器初级侧交流电压的变动成比例地发生变化，因而，即使PWM变换器5初级侧的交流电压发生变化，也能进行稳定的电力变换。本专利技术的另一种电力变换装置是使规定电压值与整流器中电流值成反比例变化。该电力变换装置使规定电压值与整流器中电流值成反比例变化，因而，即使整流器中的电流值改变，也可进行稳定的电力变换。本专利技术的另一种电力变换装置是在PWM变换器及整流器的初级侧设置变压器。该电力变换装置通过在PWM变换器及整流器的初级侧设置变压器，使整流器产生的高次谐波电流不会流回交流电源。本专利技术的另一种电力变换装置在PWM变换器的初级侧至少设置交流扼流圈和变压器两者之一。该电力变换装置在PWM变换器5的初级侧至少设置了交流扼流圈或变压器的任一个，从而限制在控制PWM变换器时的电流变化率，并且减少高次谐波电流。本专利技术的又一种电力变换装置是将PWM变换器与减少循环电流中所含高次谐波电流的有源滤波器相关联。该电力变换装置藉此减少循环电流中含有的高次谐波电流。本专利技术的另一种电力变本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电力变换装置，包括：ＰＷＭ变换器，它连接交流电源，将该交流电源提供的交流电力变换成直流电力，供给直流负载，同时将直流负载再生的直流电力变换成交流电力，回馈给交流电源；整流器，通过连接于直流输出侧的直流扼流圈与上述ＰＷＭ变换器并联 ，将上述交流电源提供的交流电力变换成直流电力，供给上述直流负载；连接在上述ＰＷＭ变换器的直流输出端之间的滤波电容器，其特征在于，还包括：控制部，当上述ＰＷＭ变换器或整流器将交流电力变换成直流电力并供给上述直流负载时，根据上述滤波 电容器上所加的直流电压的数值与规定电压值的偏差控制上述ＰＷＭ变换器，以使该直流电压值与规定电压值一致，上述整流器的直流输出电压值设定成等于上述规定电压值。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：清口昭次，小川晴毅，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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