本发明专利技术提供一种功率变换装置。在功率变换装置中，在降低因开关动作而产生的零相电流的同时，抑制同样由开关动作引起的不愉快的噪音。本发明专利技术的功率变换装置具有：具有第一电位和第二电位的直流电路；第一变换电路，连接在第一多相交流与所述直流电路之间，通过开关元件在直流与交流之间进行功率变换；第二变换电路，连接在第二多相交流与所述直流电路之间，通过开关元件在直流与交流之间进行功率变换；和控制所述第一变换电路及所述第二变换电路的控制器；所述控制器进行控制，使得在所述第一变换电路的两个以上的相同时从所述第一电位变为所述第二电位的定时，所述第二变换电路的至少一个相也从所述第一电位变为所述第二电位。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种功率变换装置。在功率变换装置中，在降低因开关动作而产生的零相电流的同时，抑制同样由开关动作引起的不愉快的噪音。本专利技术的功率变换装置具有：具有第一电位和第二电位的直流电路；第一变换电路，连接在第一多相交流与所述直流电路之间，通过开关元件在直流与交流之间进行功率变换；第二变换电路，连接在第二多相交流与所述直流电路之间，通过开关元件在直流与交流之间进行功率变换；和控制所述第一变换电路及所述第二变换电路的控制器；所述控制器进行控制，使得在所述第一变换电路的两个以上的相同时从所述第一电位变为所述第二电位的定时，所述第二变换电路的至少一个相也从所述第一电位变为所述第二电位。【专利说明】功率变换装置
本专利技术涉及一种由开关元件构成的功率变换装置，尤其是涉及对由PWM整流器和PWM逆变器构成的功率变换装置进行控制的技术。
技术介绍
图12是功率变换装置的结构的一例。在电动机的可变速驱动中，如图12所示，一般的方法是通过变换器11将交流的电源21变换为直流，将进一步通过平滑电容器41平滑后的直流电通过逆变器12变换为可变频变压的交流，并将经变换得到的交流电供应给电动机22以对其进行驱动。变换器11和逆变器12的各相分别由上下一对的开关元件(在此以IGBT(绝缘栅双极型晶体管)为例进行说明)构成，通过使上下的开关元件交替进行开关动作来进行功率变换。这里，IGBT中会产生进行开关动作时产生的开关损耗以及在导通期间产生的导通损耗。其中，开关损耗随着开关动作的次数增加而增加。另一方面，例如为了降低因开关动作而产生的噪音而避开人的音感强烈的频率等原因，开关频率通常设定为IOkHz左右。如上所述，开关频率通常设定为高于人的音感强烈的频率，在降低开关损耗方面，作为能够在抑制噪音的不愉快感的同时降低开关频率的方法，可以列举出以下方法。首先，在专利文献I中，通过向载波频率赋予Ι/f波动来降低从PWM逆变器产生的噪音的不愉快感。同样，在专利文献2中，通过使载波频率扩展来降低噪音的不愉快感。与在上述示例中使载波变形的方法不同，在专利文献3中，通过在各相的调制波上叠加共同的分量来使开关动作分散。使调制 波变形的方法的优点在于能够方便地应用于逆变器控制用的微型计算机等中。上述噪音抑制方法用于逆变器的抑制方法，没有涉及到同时设置有PWM整流器和逆变器的场合。在同时设置有变换器和逆变器的场合，存在以下问题。如图12所示，由于有电源21的对地杂散电容91和电动机22的对地杂散电容92存在，所以在零相电压因变换器11和逆变器12的开关动作而发生了变化时，会产生零相电流。该零相电流导致在控制电路中产生杂波。为了避免出现这种情况，如图12所示，通常的方法是在电源21与变换器11之间连接具有电抗器51，52和对地电容器53的滤波电路5，使因电动机的对地杂散电容92引起的零相电流经由对地电容器53循环一周，以此来避免该零相电流流入电源21。但是，零相电流的增大会导致滤波电路大型化，因此并不理想。图13示出了不设置滤波电路5的对地电容器53时的零相电路的大致结构。在变换器侧零相电压的变动分量△&_(:与逆变器侧零相电压的变动分量AVz_i之间存在差值Λ Vz时，因零相阻抗Zz和电源21的对地杂散电容91以及电动机22的对地杂散电容92而产生零相电流。因此，在专利文献4中，通过使变换器和逆变器的开关动作同步来抑制两者的零相电压的变化，由此来降低零相电流。专利文献4的方式具有降低零相电流的效果，但是，由于逆变器的开关定时受到变换器的开关定时的制约，所以噪音的抑制效果并不理想。在先技术文献专利文献专利文献I日本特开平6-14557号公报专利文献2日本特开2010-259326号公报专利文献3日本特开2011-211777号公报专利文献4日本特开2012-80765号公报
技术实现思路
本专利技术所要解决的课题是在功率变换装置中，在降低因开关动作而产生的零相电流的同时，抑制同样由开关动作引起的不愉快的噪音。解决方案为了解决上述课题，本专利技术的功率变换装置例如具有:具有第一电位和第二电位的直流电路；第一变换电路，其连接在第一多相交流与所述直流电路之间，通过开关元件在直流与交流之间进行功率变换；第二变换电路，其连接在第二多相交流与所述直流电路之间，通过开关元件在直流与交流之间进行功率变换；以及用于控制所述第一变换电路和所述第二变换电路的控制器，所述功率变换装置的特征在于，所述控制器进行控制，使得在所述第一变换电路的两个以上的相同时从所述第一电位变为所述第二电位的定时，所述第二变换电路的至少一个相也从所述第一电位变为所述第二电位。专利技术效果根据上述结构，能够在降低因开关动作产生的噪音引起的不愉快感的同时降低零相电流。【专利附图】【附图说明】图1是表示本专利技术的第一实施例的结构的结构图。图2是表示现有技术中的一般的控制方法的场合的波形的波形图。图3是表示现有技术中的一般的控制方法的场合的动作的波形图。图4是表示第一实施例的波形的波形图。图5是表示第一实施例的动作的波形图。图6表示作为比较例的应用了专利文献4的场合的波形的波形图。图7表示作为比较例的应用了专利文献4的场合的动作的波形图。图8是用于说明本专利技术的效果的端子电压的FFT解析结果图。图9是表示本专利技术的第二实施例的结构的结构图。图10是表示本专利技术的第三实施例的结构的结构图。图11是表示本专利技术的第四实施例的结构的结构图。图12表示作为本专利技术的应用领域的功率变换装置的结构例。图13是没有滤波电路的对地电容器时的零相电路的结构示意图。【具体实施方式】以下参照附图对本专利技术的实施例进行说明。此外，在各图和各个实施例中，针对相同或者类似的结构要素，采用相同的符号表示，并且省略重复说明。第一实施例图1表示本专利技术的第一实施例的结构。图1的功率变换装置例如能够用于电梯等的驱动。图1的功率变换装置，与图12所示的功率变换装置一样，通过作为变换电路的变换器11将来自交流电源21的交流电变换为直流电，并且将通过平滑电容器41进行平滑后的直流电通过作为变换电路的逆变器12 (变换电路)变换为可变压变频的交流电，并且将经变换而得到的交流电供应给电动机22。此外，在图1的示例中，直流电路具有第一电位和第二电位，另外，电源21和电动机22的交流均为多相交流，并且分别为三相交流。在电源21与变换器11之间连接有滤波电路5。变换器11和逆变器12的各相分别由上下一对的开关元件(在此以IGBT(绝缘栅双极型晶体管)为例进行说明)构成，通过变换器11的栅极驱动电路31以及逆变器12的栅极驱动电路32使上下的开关元件交替地进行开关动作，由此来进行功率变换。在此，通过使用具有开关元件的PWM整流器作为变换器11，由此即使在从电动机22发生了电能再生时也能够通过逆变器12将再生出的电能变换为直流，并且通过变换器11将直流变换为交流而将其再生为电源。变换器11和逆变器12由PWM控制器8 (控制器)进行控制。为了将平滑电容器41的电压控制在目标值，在变换器控制器42中，通过电流检测器61对电源电流进行反馈控制，生成变换器11的各相电压指令Vr_ref，Vs_ref，Vt_ref，由此通过PWM控制器8来进行PWM控制。在进行电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种功率变换装置，其特征在于，具有：具有第一电位和第二电位的直流电路；第一变换电路，其连接在第一多相交流与所述直流电路之间，通过开关元件在直流与交流之间进行功率变换；第二变换电路，其连接在第二多相交流与所述直流电路之间，通过开关元件在直流与交流之间进行功率变换；以及用于控制所述第一变换电路和所述第二变换电路的控制器，所述功率变换装置的特征在于，所述控制器进行控制，使得在所述第一变换电路的两个以上的相同时从所述第一电位变为所述第二电位的定时，所述第二变换电路的至少一个相也从所述第一电位变为所述第二电位。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：森和久，迫田友治，保立尚史，薮内达志，大沼直人，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：
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