功率转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术的功率转换装置中，调制控制部(6)基于基本电压指令，运算电压偏移，将电压偏移重叠于基本电压指令来运算修正电压指令，逆变器(3)基于通过调制控制部(6)运算出的修正电压指令将直流电压转换为三相电压并将电压施加到交流旋转电机的三相绕组，在将基本电压指令转换为三相电压指令的情况下，将三相电压指令按照从大到小的顺序设为最大相、中间相、最小相时，调制控制部(6)基于直流电压、最大相、基本电压指令的平方和，来运算第一电压偏移。来运算第一电压偏移。来运算第一电压偏移。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功率转换装置


[0001]本申请涉及基于三相电压指令将直流电压变换为三相电压并输出的功率转换装置。

技术介绍

[0002]以往，为了提高PWM逆变器的电压利用率，调制电压的技术广为人知。此外，除了提高电压利用率之外，还提出了根据各种目的的调制方法。例如，在专利文献1中，在将三相电压指令按从大到小的顺序设为最大相、中间相、最小相时，根据最大相和最小相之差，切换使最大相固定的调制和使最小相固定的调制。
[0003]以下，将使最大相固定的调制称为上层保持调制(upper
‑
level held modulation)，将使最小相固定的调制称为下层保持调制(lower
‑
level held modulation)。上层保持调制是以减小安装在下臂上的电流检测元件的电压降引起的损失为目的而进行的，下层保持调制是以使电流可检测时间最大为目的而进行的。在上层保持调制中，以最大相成为预先决定的电压值的方式进行调制，另外，下层保持调制也同样以成为预先决定的电压值的方式进行调制。在专利文献2中，减少成为两相调制的区间，根据电压振幅切换调制方法，使输出电压不超过逆变器可输出范围。现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1：日本专利第5161985号公报专利文献2：日本专利第6525364号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0005]三相电压指令的振幅较大时，最大相峰值也变大，占空比也变大。在逆变器的各下臂具有三相电流检测用电阻元件的情况下，如果占空比较大，则对下臂的电流检测用电阻元件通电的时间变短，因此电流检测精度恶化。
[0006]为了最大限度地确保用于电流检测的下臂通电时间而进行下层保持调制的情况下，由于在电气角1周期中出现6次调制后的最大相的峰值，所以在1周期中产生6次电流检测精度恶化的定时。已知在使用逆变器进行电动机控制时，电动机在结构上容易以电气角1周期的6倍的频率产生感应电压脉动，该频率的转矩脉动引起振动、噪音问题。如果电流检测在以1周期恶化6次的状态下进行电流控制，则存在电气角1个周期的6倍频率的转矩脉动进一步恶化的问题。
[0007]在专利文献1中，在最大相与最小相之差较大的瞬间选择下层保持调制，在最大相与最小相之差较大的瞬间占空比较大，因此会引起上述问题。另外，还提出了在最大相和最小相之差超过电源电压的大小的情况下，将最大相和最小相的平均值作为重叠电压进行调制的方法，但即使在使用该调制方法的情况下，最大相的峰值也在电气角1周期中出现6次，
因此会引起上述问题。
[0008]在专利文献2中，示出了在三相电压指令的振幅较小时选择上层保持调制，在三相电压指令的振幅较大时选择下层保持调制的实施方式，但在该方法中，三相电压指令的振幅较大时占空比也较大，因此与专利文献1同样会引起上述问题。另外，在其他实施例中也示出了仅进行上层保持调制的示例。但是，上层保持调制如上所述，由于进行调制以使最大相以预先决定的电压值固定，因此，如果在电压指令超过预先决定的值的情况下进行该调制，则由于电压指令超过输出下限，所以线间电压失真，由此导致新的振动、噪音的产生。
[0009]另外，在将预先决定的值设为输出上限的情况下，即使在电压指令较小的瞬间也总是将最大相调制为输出上限，因此，最小相的电压值也必然变大，在该瞬间三相都难以进行电流检测，对控制造成障碍。另外，还公开了如下方法：在电压指令振幅较小时进行上层保持调制以使最大相成为可检测电流的值，在电压指令的振幅较大时进行上层保持调制以使最大相成为输出上限，但在该方法中，在切换时最大相不连续，因此有可能引起由于其不连续性而导致产生的其他振动、噪音。
[0010]本申请是为了解决上述问题而完成的，其目的在于得到一种功率转换装置，该功率转换装置通过使用基本电压指令的平方和来运算电压偏移，从而电流检测精度不会恶化，另外，通过使用基本电压指令的平方和，从而能够使最大相以与基本电压指令对应的电压值来固定而不是预先决定的电压值来固定，所以不会低于逆变器输出下限。用于解决技术问题的技术手段
[0011]本申请所公开的功率转换装置，包括：基本电压指令部，该基本电压指令部输出基本电压指令；调制控制部，该调制控制部基于基本电压指令，运算电压偏移，并将电压偏移重叠于基本电压指令来运算修正电压指令；以及逆变器，该逆变器基于通过调制控制部运算出的修正电压指令将直流电压转换为三相电压并将电压施加到交流旋转电机的三相绕组，并具有电流检测部，该电流检测部通过与开关元件串联连接的电流检测用电阻元件的电压降来检测流过三相绕组的各相的电流，在将基本电压指令转换为三相电压指令的情况下，将三相电压指令按照从大到小的顺序设为最大相、中间相、最小相时，调制控制部基于直流电压、最大相、基本电压指令的平方和，来运算第一电压偏移。专利技术效果
[0012]根据本申请的功率转换装置，通过使用基本电压指令的平方和来运算电压偏移，从而电流检测精度不会恶化。
[0013]另外，通过使用基本电压指令的平方和，能够使最大相以与基本电压指令对应的电压值来固定而不是预先决定的电压值来固定，因此不会低于逆变器输出下限。
附图说明
[0014]图1是表示实施方式1所涉及的功率转换装置的整体结构图。图2是表示实施方式1所涉及的功率转换装置中的调制控制部的运算处理的流程图。图3是表示实施方式1所涉及的功率转换装置的输出波形的图。图4是表示实施方式1所涉及的功率转换装置的输出波形的图。图5是表示实施方式2所涉及的功率转换装置中的调制控制部的运算处理的流程
图。图6是表示实施方式2所涉及的功率转换装置的输出波形的图。图7是表示实施方式3所涉及的功率转换装置中的调制控制部的运算处理的流程图。图8是表示实施方式4所涉及的功率转换装置中的调制控制部的运算处理的流程图。图9是表示实施方式4所涉及的功率转换装置的输出波形的图。图10是表示实施方式4所涉及的功率转换装置的输出波形的图。图11是表示实施方式5所涉及的功率转换装置中的调制控制部的运算处理的流程图。图12是表示实施方式5所涉及的功率转换装置的输出波形的图。图13是表示实施方式6所涉及的功率转换装置中的调制控制部的运算处理的流程图。图14是表示实施方式6所涉及的功率转换装置的输出波形的图。图15是表示实施方式7所涉及的功率转换装置中的调制控制部的运算处理的流程图。图16是表示实施方式7所涉及的功率转换装置的输出波形的图。图17是表示实施方式7所涉及的功率转换装置中的调制控制部的其他运算处理的流程图。图18是表示实施方式7所涉及的功率转换装置的其他输出波形的图。图19是表示实施方式所涉及的功率转换控制装置中的调制控制部的硬件结构的一个示例的图。
具体实施方式
[0015]实施方式1.图1是表示实施方式1所涉及的功率转换装置的整体结构图。在图1中，交流旋转电机1是具有三相绕组U、V、W的交流旋转电机，例如是永磁体同步旋转电机、绕组励磁同步旋转电机、感应旋转电机、同步磁阻电动机等。直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：基本电压指令部，该基本电压指令部输出基本电压指令；调制控制部，该调制控制部基于所述基本电压指令，运算电压偏移，并将所述电压偏移重叠于所述基本电压指令来运算修正电压指令；以及逆变器，该逆变器基于通过所述调制控制部运算出的所述修正电压指令将直流电压转换为三相电压并将电压施加到交流旋转电机的三相绕组，并具有电流检测部，该电流检测部通过与开关元件串联连接的电流检测用电阻元件的电压降来检测流过所述三相绕组的各相的电流，在将所述基本电压指令转换为三相电压指令的情况下，将所述三相电压指令按照从大到小的顺序设为最大相、中间相、最小相时，所述调制控制部基于所述直流电压、所述最大相、所述基本电压指令的平方和，来运算第一电压偏移。2.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，所述调制控制部基于所述直流电压、所述最大相、第一常数和所述基本电压指令的平方和，来运算第二电压偏移。3.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，所述调制控制部在所述基本电压指令的调制率低于第一阈值时，将所述第一电压偏移设为0。4.如权利要求2所述的功率转换装置，其特征在于，所述调制控制部在所述基本电压指令的调制率低于第二阈值的情况下，运算所述第二电压偏移。5.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，所述调制控制部在所述中间相中的所述基本电压指令的调制率超过第三阈值的情况下，基于所述直流电压、所述最小相、第二常数来运算第三电压偏移。6.如权利要求1或5所述的功率转换装置，其特征在于，所述调制控制部在所述基本电压指令的调制率超过第二阈值的情况下，基于所述直流电压、所述最大相、第三常数来运算第四电压偏移。7.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，所述调制控制部根据1个控制周期之前的调制方法来选择调制方法。8.如权利要求1或7所述的功率转换装置，其特征在于，所述调制控制部在所述最大相和所述最小相之差低于第四阈值、且1个控制周期之前计算出的电压偏移不是所述第一电压偏移的情况下，基于所述直流电压、所述最大相、第三常数来运算第四电压偏移。9.如权利要求8所述的功率转换装置，其特征在于，所述调制控制部在所述最大相和所述最小相之差超过所述第四阈值、且所述中间相超过预先设定的第三阈值的情况下，基于所述最小相、所述直流电压、第二常数来运算...

【专利技术属性】
技术研发人员：折井将彦，森辰也，久保建太，荻原宪人，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：