[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

包括交直流转换电路和直交流转换电路的功率转换装置可以构成为：在直流链部设置电容较小的电容器，使直流链电压产生脉动(波纹)，并且使负载的电流与所述直流链电压同步地脉动，从而增加输入电流的导电宽度(conduction width)以实现功率因数的改善(例如参照专利文献1、专利文献2及非专利文献1)。

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2005-130666号公报

非专利文献1：芳贺、齐藤、高桥，“单相二极管整流电路的无电解电容器型高功率因数直交流转换控制法”，平成15年电气学会全国大会论文集4-069(平成15年3月)，P.99

发明内容

－发明所要解决的技术问题－

然而，在上述示例中，使作为负载连接的马达的电流下降到零附近为止，从而产生较大的电流脉动。为此，在上述示例中，马达电流的有效值就有可能增大而导致马达效率下降。

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，能够谋求改善功率因数，并能够改善作为负载连接的马达的效率。

—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，其包括交直流转换电路2、直流链部3、直交流转换电路4及控制部5，该交直流转换电路2对交流电源6的电源电压v_in进行全波整流，该直流链部3具有与所述交直流转换电路2的输出侧并联的电容器3a，并输出脉动的直流电压v_dc，该直交流转换电路4利用开关将所述直流链部3的输出转换成交流后，供给所连接的马达7，该控制部5对所述开关进行控制，使得所述马达7的电流i_u、i_v、i_w与所述电源电压v_in的脉动同步地脉动，其特征在于：所述控制部5根据所述马达7的负载或者所述马达7的运转状态对所述开关进行控制，使所述电流i_u、i_v、i_w的脉动振幅减小。

在该结构下，设定电容器3a的电容，使得直流链电压v_dc产生更大的脉动，因而交直流转换电路2的电流导电宽度增大，从而能够改善功率因数。还有，因为对直交流转换电路4中的开关进行控制，使得马达7的电流i_u、i_v、i_w与电源电压v_in的脉动同步地脉动，所以自交流电源6向功率转换装置1输入的输入电流i_in的高次谐波得以减少。因为根据与直交流转换电路4相连的马达7的负载或者马达7的运转状态，使所述电流i_u、i_v、i_w的脉动振幅减小，所以流经马达7的电流i_u、i_v、i_w的有效值减小。

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：所述控制部5根据所述马达7的电流i_u、i_v、i_w、功率、速度ω_m以及转矩中的至少一种，使所述脉动振幅减小。

若使用所述马达7的电流i_u、i_v、i_w、功率、速度ω_m以及转矩中的任一者，就能检测出因所述马达7而在所述直交流转换电路4中产生的负载的大小。因此，在该结构下，利用上述检测值中的任一个或者上述检测值的组合，对所述电流i_u、i_v、i_w的脉动振幅加以控制。并且，现有的功率转换装置中大多设置有检测机构，因而很容易就能检测出输入交流的相位角θ_in、马达7的电流i_u、i_v、i_w、速度ω_m以及转矩。

第三方面的发明是这样的，在第一或者第二方面的发明所涉及的功率转换装置中，其特征在于：所述控制部5边控制所述开关使得所述直流电压v_dc大于零，边减小所述脉动振幅。