[发明专利]功率转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用开关将所输入的电转换成规定电的功率转换装置。

背景技术

在用于空调机的电动压缩机等的马达中，有时在该马达的感应电压中包含为基频的5倍的分量或7倍的分量等谐波分量(harmonic component)。在现有技术的控制下，对向马达供电的直交流转换电路进行控制，使得流经马达的相电流成为正弦波。然而，在该控制下，有可能出现在马达电压失真的影响下使马达电流失真而产生转矩波动等问题。

因此，提出了下述技术，即：预先在表格中准备抵消马达的转矩波动的补偿电压分量，将该补偿电压加在电压指令上，由此来减小转矩波动(参照例如专利文献2)。

另一方面，在像所谓的无电容器型直交流转换器(参照例如专利文献1)那样在内部不具有储能元件的直交流转换器中，若产生转矩波动，则在输入直交流转换器的能量中也会包含该谐波分量，因而会产生无法满足所制定的电源谐波限制(power-supply harmonic regulation)(在此，电源谐波指的是输入电流中所包含的谐波)的问题。因此，提出了一种通过对马达电流的谐波分量另加控制来减小电流失真或转矩波动的技术(参照例如专利文献3)。

专利文献1：日本公开特许公报特开2002-51589号公报

专利文献2：日本公开特许公报特开2008-219966号公报

专利文献3：日本公开特许公报特开2006-262700号公报

发明内容

－发明所要解决的技术问题－

然而，在像专利文献2的示例那样使用预先在表格中准备的补偿电压进行补偿时，存在所应补偿的电压由于马达的运转状态(转速或负载转矩等)产生误差，而无法减小电流失真或转矩波动的情况。

本发明正是鉴于所述问题而完成的，其目的在于：在功率转换装置中，能够根据马达的运转状态(转速或负载转矩等)降低起因于马达电压失真的电源谐波。

－用以解决技术问题的技术方案－

为了解决上述问题，第一方面的发明涉及一种功率转换装置，其包括开关元件Su、Sv、Sw、Sx、Sy、Sz，经功率转换将已由交流电源6供给的输入交流电转换成具有规定电压和规定频率的输出交流电后，供给所连接的马达7，其特征在于：该功率转换装置包括控制部5、电容器3a、电流控制部53及电压失真补正部54，控制部5对所述开关元件Su、Sv、Sw、Sx、Sy、Sz的开关进行控制，电容器3a对由于所述开关元件Su、Sv、Sw、Sx、Sy、Sz的开关而产生的波动进行平滑，电流控制部53对流向所述马达7的电流进行控制，电压失真补正部54对起因于马达输入功率失真的谐波分量进行检测，并根据所述谐波分量的值将补偿值vd_h、vq_h叠加在所述电流控制部53的输出上。

在该结构下，因为根据起因于马达输入功率失真的谐波分量将补偿值叠加在电流控制部53的输出上，所以能够使马达的输入功率、电源一侧的电流、功率及直流链电压不产生失真。

第二方面的发明是这样的，在第一方面的发明所涉及的功率转换装置中，其特征在于：所述电压失真补正部54从输入所述马达7的输入功率中提取所述谐波分量。

在该结构下，控制部5对输入功率的失真进行实际检测，并根据检测到的失真情况对所述补偿电压vd_h、vq_h进行补正。

第三方面的发明是这样的，在第一方面的发明所涉及的功率转换装置中，其特征在于：所述电压失真补正部54从所述电容器3a的电压中提取所述谐波分量。

在该结构下，从电容器3a的电压中提取谐波分量。为此，很容易就能够掌握谐波分量的大小。

第四方面的发明是这样的，在第一方面的发明所涉及的功率转换装置中，其特征在于：所述电压失真补正部54从输入功率转换装置的输入电流中提取所述谐波分量。

在该结构下，从输入电流中提取谐波分量。

第五方面的发明是这样的，在第二至第四方面中的任一方面的发明所涉及的功率转换装置中，其特征在于：所述电压失真补正部54在所述交流电源6的半周期的整数倍的期间进行傅里叶变换，提取所述谐波分量。

在该结构下，利用傅里叶变换提取谐波分量。为此，能够准确地掌握谐波分量的大小。在该结构下，通过使进行傅里叶变换的周期成为交流电源6的半周期的整数倍，从而能够适当地提取所希望的频率分量。