[发明专利]电力转换设备以及具有电力转换设备的电动转向设备

说明书

一种电力转换设备(1,2)，包括：逆变器单元(20,120,130)，该逆变器单元(20,120,130)具有对应于旋转电机(10,105)的绕组(15,110,115)的每个相的高电势侧开关元件和低电势侧开关元件(21‑26，31‑36)；电流检测单元(40,140,145)；以及控制单元(60)，该控制单元(60)基于PWM参考信号和占空比指令值来控制该开关元件。控制单元包括：相电流计算装置(61)；以及电压指令值计算装置(63,64)。控制单元将PWM参考信号的一个或多个周期的前半期和后半期中的有功电压矢量时间间隔计算成等于或长于预定时间段，并且计算前半期占空比指令值和后半期占空比指令值，以将等于或长于最短时间的第一电压矢量时间间隔和第二电压矢量时间间隔设置为处于前半期或后半期中。

技术领域

本公开涉及电力转换设备以及具有电力转换设备的电动转向设备。

背景技术

通常，用于通过针对在逆变器中的DC(直流)部分所设置的电流检测装置来检测电流的逆变器装置是已知的。例如，在专利文献1中，执行控制，以在一个周期的前半期和后半期中的每一个中生成一种零电压矢量，以便于在预定时间检测电流。

然而，如专利文献1中，在一个PWM周期的前半期和后半期的每一个中生成一种零电压矢量的情况下，例如，当占空比接近0％或100％时，由于死区时间的影响，指令电压和占空比不匹配。因此，电流波形失真，从而发生转矩波动、声音、振荡等。

专利文献1：日本专利No.3,610,897

发明内容

本公开的目的在于提供一种实现减少的电流波形的失真的电力转换设备以及具有该电力转换设备的电动转向设备。

根据本公开的一个方面，电力转换设备包括：逆变器单元，所述逆变器单元具有布置在高电势侧上的多个高电势侧开关元件和布置在低电势侧上的多个低电势侧开关元件，所述高电势侧开关元件和所述低电势侧开关元件中的每一个都与旋转电机的绕组的多个相中的一个相对应；电流检测单元，所述电流检测单元连接于逆变器单元与DC电源的正侧或负侧之间；以及控制单元，所述控制单元基于PWM参考信号和占空比指令值来控制高电势侧开关元件和低电势侧开关元件的导通操作和关断操作。所述控制单元包括：相电流计算装置，所述相电流计算装置基于通过电流检测单元所检测的电流检测值来计算每个相的相电流，所述每个相的相电流流过所述绕组的相中的一个相；以及电压指令值计算装置，所述电压指令值计算装置基于每个相的相电流来计算电压指令值，所述电压指令值与施加至所述绕组的电压有关。所述控制单元计算PWM参考信号的预定的一个周期或多个周期的前半期和后半期二者中的有功电压矢量时间间隔长于或等于获得电流检测值所需的预定时间段。所述控制单元基于所述电压指令值来计算前半期占空比指令值和后半期占空比指令值作为占空比指令值，以使得第一电压矢量时间间隔和第二电压矢量时间间隔等于或长于最短时间，并且第一电压矢量时间间隔和第二电压矢量时间间隔包括在前半期和后半期中的至少一个中。在第一电压矢量时间间隔中，所有相的低电势侧开关元件导通。在第二电压矢量时间间隔中，所有相中的高电势侧开关元件导通。最短时间等于或长于死区时间段。在死区时间段中，一个高电势侧开关元件和对应于所述绕组的相同相的一个低电势侧开关元件二者均关断。

在本公开中，对作为零电压矢量的第一电压矢量时间间隔V0和第二电压矢量时间间隔V7进行调整，以使其变得等于或长于根据死区时间段而确定的最短时间。也就是说，在本公开中，在不使用其中由于死区时间的影响而使得指令电压和占空比不匹配的范围内的占空比的情况下，执行PWM控制。

另外，对占空比进行调整，以使得第一电压矢量时间间隔V0和第二电压矢量时间间隔V7包括在前半期和后半期中至少一个中。因此，即使当占空比在一个PWM周期的前半期和后半期之间进行改变时，与占空比的切换相关联的脉冲也不减小。

因此，不会发生由于死区时间的影响而导致的电压指令和占空比之间的失配，并且电流波形不失真，从而能够减少转矩波动、声音和振荡。