[发明专利]功率变流器及其控制方法、和空调机

说明书

技术领域

本发明涉及功率变流器及其控制方法，特别涉及统称为无电容器方式的功率变流器及其控制方法。

背景技术

空调机具有用于冷冻剂压缩机的电动机和向该电动机提供希望功率的功率变流器。一般的功率变流器具有转换器、逆变器及位于它们之间的平滑电容器，对从交流电源提供的功率进行变换。并且，还设有用于改善输入功率的电抗器。例如，电抗器容量为约2mH，电容器容量为约2000μF。

但是，这些电抗器和电容器在构成功率变流器的部件中也属于较大型且重的部件。而且，还成为发热引起损失增加的原因。

于是，提出了通过减小电容器容量来将电容器小型化的技术。该技术被统称为“无电容器”。

另外，以下示出与本发明相关的技术。尤其，在非专利文献3中公开了省略电抗器的技术。

非专利文献1：Myint Ko Tun、另外1名、“New Type Sinusoidal InputUPS Controlled by DC Chopper Type Active Filter”、平成14年電気学会産業応用部門大会講演論文集III、電気学会、平成14年8月、p.1301-1306

非专利文献2：伊藤洋一、另外1名、“コンデンサレスPWMインバ一タ”、昭和63年電気学会産業応用部門全国大会講演論文集、電気学会、昭和63年8月、p.445-450

非专利文献3：芳賀仁、另外1名、“单相電界コンデンサレスIPMモ一タ駆動用インバ一タの入力電流波形改善法”、平成14年電気学会産業応用部門大会講演論文集I、平成14年8月、p.415-418

但是，若减小电抗器容量和电容器容量，则由电抗器和平滑电容器决定的谐振频率增高，因此，电源电流波形中包含很多的高频分量，给交流电源造成频率干扰。这从JIS标准(JIS61000-3-2)的观点考虑时，不是优选的方案。

例如，通过控制逆变器的开关动作，从而能够抑制该频率干扰。但是，该情况下，需要提高逆变器的开关频率，例如需要提高到该谐振频率的十倍左右。这会导致该逆变器中的开关损失增大，因而不优选。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而提出的，其目在于，抑制对交流电源的频率干扰。

对于本发明涉及的功率变流器的第一方式，所述功率变流器具备：整流电路(2)，其对来自交流电源(1)的输入电流(iu1，iv1，iw1；ic)进行整流，向第一电源线(21)和第二电源线(22)之间输出直流电压，将所述直流电压施加给第一负荷(4+5)；电容器(Cd)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间；以及开关电源电路(61；62；6)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间，按照基于流入到所述第一电源线的第一电流(-iL)的占空比进行开关动作，利用所述第一电流中的比所述输入电流的基本频率高的高频分量对第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)提供功率。

对于本发明涉及的功率变流器的第二方式，在第一方式涉及的功率变流器中，所述开关电源电路(61；62)具有依照指令值(idc^*；idc^*)进行所述开关动作的开关(S1，S2)，其中，该指令值(idc^*；idc^*)根据从所述开关电源电路施加到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load)的输出电压(v0)与其指令值(v0^*)之间的偏差(Δv0)和所述第一电流(-iL)求出。

对于本发明涉及的功率变流器的第三方式，在第一方式涉及的功率变流器中，所述第二负荷为电动机(7)，所述开关电源电路(6)具有依照指令值(iq^*)进行所述开关动作的开关(S31～S36)，其中，该指令值(iq^*)根据所述电动机的旋转速度(ω)与其指令值(ω^*)之间的偏差(Δω)和所述第一电流(-iL)求出。

对于本发明涉及的功率变流器的第四方式，在第一方式涉及的功率变流器中，所述开关电源电路(61；62；6)具有依照指令值(v^*；v^*；vq^*)进行所述开关动作的开关(S1，S2；S1，S2；S31～S36)，其中，该指令值(v^*；v^*；vq^*)根据所述第一电流(-iL)和流入到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)的第二电流(idc；idc；iq)求出。