[发明专利]逆变器装置

说明书

技术领域

本发明涉及逆变器装置，详细而言涉及适合以2相调制控制驱动感应电机的逆变器装置。

背景技术

在驱动3相交流电机情况下，一般进行利用将从直流电源供给的直流电流转换为3相(U相、V相、W相)的交流电流的逆变器装置，以开关控制(PWM(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)控制)进行驱动。在逆变器装置中，利用与直流电源并联连接于逆变器电路的输入侧的平滑电容器对输入电流进行平滑化。

在驱动3相交流电机的情况下，在总是进行各相的开关动作的3相调制控制中，开关损耗较大。为了降低开关损耗，存在总是不对某一相进行开关动作的2相调制控制方式。在基本的2相调制控制方式中，开关动作未停止的2相的开关元件接通的期间的中心时刻和断开的期间的中心时刻一致。例如，在停止W相的开关元件的开关动作而进行U相以及V相的开关元件的开关动作的情况下，控制电压的时间图如图4的(a)所示。

另外，在2相调制控制方式中，在将电压保持为高电位电平或者低电位电平的期间(开关动作停止期间)的开始和结束的时刻，各相的电压值急剧地变化，所以成为电流脉动(ripple)增大的重要因素。而且，在2相调制控制方式中，在电压的峰值时刻不进行开关动作的情况下和在电流的峰值时刻不进行开关动作的情况下，各相的电压的变化如图5以及图6所示那样不同。

若比较图5的在电压的峰值处不进行开关动作的情况和图6的在电流的峰值处不进行开关动作的情况，则与在电压的峰值处不进行开关动作的情况相比，在电流的峰值处不进行开关动作的情况下的开关动作停止期间的开始和结束的时刻的电压的变化比例较大。因此，在2相调制控制方式中尽量将不进行开关动作的期间(开关动作停止期间)设定在各相的电流峰值时刻。

另外，在驱动3相交流电机的2相调制控制方式的逆变器装置中，为了降低在平滑电容器产生的脉动电流，提案有使将进行PWM控制的2相中的一相的开关元件接通或者断开的期间的中心时刻如图4(b)所示那样相移π(180度)。参照专利文献1。此外，π为PWM载波周期2π的一半的值。

专利文献1:日本特开2003－33042号公报

在2相调制控制方式中，为了减少开关损耗，以尽量在各相的电流峰值时刻不进行开关动作的方式控制开关元件。如果功率因数为1则电流的峰值与电压的峰值变为相同时刻，但在功率因数较低时，电压与电流的峰值错开。

在3相交流电机为感应电机的情况下，在功率因数比1低的条件下、例如功率因数为0.7～0.8的范围内，也被频繁地使用。然而，在功率因数过低的情况下，若进行相移，则反而平滑电容器的脉动电流增大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在以2相调制控制方式控制感应电机的情况下，能够降低在设置于逆变器电路的输入侧的平滑电容器产生的脉动电流，能够实现平滑电容器的小型化、低成本化的逆变器装置。

用于实现上述目的一方式是提供一种具备各相包括高电位侧的开关元件以及低电位侧的开关元件的3相逆变器、和能够对上述开关元件的接通、断开的切换进行2相调制控制的控制部的逆变器装置。逆变器装置具备运算负载的功率因数的功率因数运算部、和判定由上述功率因数运算部运算出的功率因数是否比预先设定的阈值低的判定部。上述控制部输出向上述开关元件的接通、断开控制指令，以使得按照在由上述判定部判定为上述运算出的功率因数在上述阈值以上的情况下，进行针对2相调制控制中的停止相以外的2相使接通期间的中心时刻或者断开期间的中心时刻移位180度的相移，在由上述判定部判定为上述运算出的功率因数小于上述阈值的情况下，不进行相移的方式进行2相调制控制。

附图说明

图1是一实施方式的逆变器装置的电路图。

图2是说明控制部的作用的流程图。

图3是表示与控制方法对应的功率因数与电容器脉动电流之间的关系的图。

图4的(a)是表示2相调制控制中的3相的控制电压的时间图，(b)是表示2相调制以及相移控制中的3相的控制电压的时间图。

图5是表示在电压的峰值处不进行开关动作的情况下的电流以及电压的变化的图。

图6是表示在电流的峰值处不进行开关动作的情况下的电流以及电压的变化的图。

具体实施方式

以下，根据图1～图3，对逆变器装置的一实施方式进行说明。