[发明专利]转换器装置、马达驱动用模块以及冷冻机

说明书

技术领域

本发明涉及将三相交流变换为直流的转换器装置、马达驱动用模块以及冷冻机。

背景技术

将三相交流变换为直流的转换器装置例如被用于电动机驱动用逆变器装置、电池充放电装置、冷冻机（空调、冰箱等）。在这些转换器装置使用三相二极管整流器的情况下，发生大量的电源电流高次谐波，对电力系统的影响成为社会问题。

近年来，以IEC（国际电气标准会议）的高次谐波标准（IEC61000－3－2（相电流<16A）和IEC61000－3－12（16A<相电流<75A））为首，制定了欧州、中国、日本国内的高次谐波标准。预计今后需要这些装置的电源高次谐波对策。

另一方面，虽然能够使用由6个半导体功率元件构成的三相PWM转换器，来进行输入电流的高次谐波降低和输出直流电压的稳定化控制，但需要大量的半导体功率元件和复杂的控制单元，所以存在装置的成本大幅增加这样的问题。

特别是，空调、通用逆变器以及电动车用充电装置等民用、工业用装置都重视产品成本，所以期望廉价的高次谐波对策。

以往，作为三相转换器装置的廉价的高次谐波对策，提出了例如如〔专利文献1〕和〔专利文献2〕中记载的那样，在三相二极管整流器的输入侧设置交流电抗器和三个双向通电类型开关，仅在各相电源电压的零交叉附近，使双向通电类型开关接通，从而改善输入电流的方法。

现有技术文献

专利文献1：日本专利第3422218号公报

专利文献2：日本专利第2857094号公报

发明内容

在〔专利文献1〕记载的技术中，为了满足高次谐波标准，需要大的交流电抗器，从而无法避免装置的大型化、成本上升。特别是，交流电抗器的电阻的热损失与输入电流存在平方关系，所以在高负载运转时，有可能导致电抗器发热、装置效率降低。

另外，在〔专利文献2〕中，虽然能够增加双向通电类型开关的ON/OFF动作次数，实现交流电抗器的小型化，但整流二极管必须使用高速恢复类型，所以存在成本增加、无法原封不动地使用以往的二极管整流电路的问题。

因此，本发明提供一种即使不采用大型的交流电抗器、高速二极管，也能够对应于高次谐波标准的转换器装置、马达驱动用模块、冷冻机。

为了解决所述课题，本发明提供一种转换器装置，将三相交流变换为直流，其特征在于，具备：三相二极管桥；多个平滑电容器，设置于该三相二极管桥的直流输出侧与直流负载之间且被串联地连接；两个环流二极管，与所述三相二极管桥的直流侧的正、负端子分别连接；电抗器，插入到该两个环流二极管的中点与所述平滑电容器的中点之间；三个双向通电开关，设置于所述三相二极管桥的交流侧与所述两个环流二极管的中点之间；以及控制器，控制该三个双向通电开关，其特征在于，所述转换器装置控制所述三个双向通电开关。

进而，本发明在转换器装置中，其特征在于，

在所述三个双向通电开关的ON/OFF控制中，根据由电压检测单元检测出的电压信号，推测电源相位、电源相序、电源频率、电源电压中的至少一个的信息，根据所推测出的信息，调整所述双向通电开关的ON/OFF控制信号，上述电压检测单元对所述三相二极管桥的交流侧与所述平滑电容器的负的端子之间的电压进行检测。

进而，本发明在转换器装置中，其特征在于，

通过由所述电压检测单元检测出的电压信号与电压规定值的比较，推测电源相位、电源相序、电源频率、电源电压中的至少一个的信息。

进而，本发明在转换器装置中，其特征在于，

使用由所述电压检测单元检测出的电压信号的振幅值或者平均值，将所述电压规定值调整为所述电压信号的振幅值的约1/4~1/3。

进而，本发明在转换器装置中，其特征在于，

在所述三个双向通电开关的ON/OFF控制中，使用由所述电压检测单元检测出的电压信号，推测电源相位，根据所推测出的相位，使用预先设定的调制波表格来制作调制波，通过与载波的比较，生成所述三个双向通电开关的ON/OFF控制信号。

进而，本发明在转换器装置中，其特征在于，

在所述三个双向通电开关的ON/OFF控制中，使用直流负载的负载信息，调整所述调制波的大小和前后位置，依照直流负载变动而调整所述三个双向通电开关的ON/OFF控制信号。

进而，本发明在转换器装置中，其特征在于，

构成所述三相二极管桥的二极管使用通用整流二极管。

进而，本发明在转换器装置中，其特征在于，所述环流二极管使用通用二极管。