[发明专利]电力变换装置、电力变换装置的控制方法、无旋转传感器控制装置以及无旋转传感器控制装置的控制方法

说明书

本申请以日本专利申请2013-111321(申请日：2013年5月27日)以及日本专利申请2013-132093(申请日：2013年6月24日)为基础，基于上述申请享受优先权。本申请通过参照上述申请，包含上述申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及电力变换装置、电力变换装置的控制方法、无旋转传感器控制装置以及无旋转传感器控制装置的控制方法。

背景技术

为了降低PWM电力变换装置的电磁噪声，存在使载波的频率在时间上变化的PWM电力变换装置。另外，存在通过根据随机数变更载波频率，分散PWM的高次谐波分量来降低PWM高次谐波所致的电磁噪声的技术。另外，存在在变更多个载波频率时，以使高次谐波的频率分布特性变得平坦的方式，确定各载波频率的发生概率的技术。

另外，在不使用旋转传感器来控制永磁同步电动机(PMSM：Permanent Magnet Synchronous Motor)的PMSM无旋转传感器控制中，广泛使用了在产生的感应电压小的低速域中，为了利用电动机铁芯凸极性来推测旋转角度，重叠高频电压来检测电流响应的方式。

但是，已知由于重叠的高频电压而产生电磁噪声，为了降低该产生的电磁噪声，提出了在时间上切换(变更)所重叠的高频电压的频率的技术。

但是，根据发明者的试验明确了在切换(变更)载波频率时，产生切换(变更)前后的频率的平均值的分量。

因此，在为了降低在PWM电力变换中使用的PWM信号的载波频率的影响而切换多个载波频率来使用的情况下，切换次数越多，则平均频率的分量越大，无法实现期望的频谱分布，难以避免机械共振，存在产生电磁噪声的担心。

另外，在为了降低在PWM电力变换中使用的PWM信号中重叠的重叠高频频率的影响而切换多个重叠高频频率来使用的情况下，切换次数越多，则平均频率的分量越大，存在难以实现平坦的频谱分布的担心。特别是，一般在能够选择重叠高频频率的范围内存在制约，由于仅能够在窄的范围内选择而平均频率的分量变大，存在产生电磁噪声的担心。

发明内容

本发明要解决的课题在于，提供一种能够降低PWM控制时的电磁噪声的电力变换装置、电力变换装置的控制方法、无旋转传感器控制装置、无旋转传感器控制装置的控制方法以及控制程序。

实施方式的电力变换装置具备载波发生部、设定部、PWM信号发生部和电力变换部。载波发生部在规定的持续时间的期间，产生规定的设定载波频率的载波。设定部随机地设定持续时间，并且将相互不同的多个载波频率中的某一个载波频率设定为设定载波频率。PWM信号发生部根据在载波发生部中产生的载波，产生PWM信号。电力变换部根据PWM信号，进行电力变换，供给到负载。

实施方式的电力变换装置的设定部随机地设定持续时间，并且将相互不同的多个载波频率中的某一个载波频率设定为设定载波频率。

由此，载波发生部在规定的持续时间的期间，产生规定的设定载波频率的载波。

然后，PWM信号发生部根据在载波发生部中产生的载波，产生PWM信号，电力变换部根据所产生的PWM信号，进行电力变换并供给到负载。

另外，实施方式的无旋转传感器控制装置的设定部设定PWM控制中的频率比基波频率更高的相互不同的多个重叠高频频率中的某一个重叠高频频率，并且随机地设定具有设定了的重叠高频频率的电压或者具有设定了的重叠高频频率的电流的持续时间。

由此，发生部在持续时间的期间，产生重叠高频频率的电压或者电流，推测部将具有所产生的重叠高频频率的电压施加到永磁同步电动机、或者将具有所产生的重叠高频频率的电流供给到永磁同步电动机，推测永磁同步电动机的转子磁极位置以及旋转速度。

附图说明

图1是第1实施方式的PWM电力变换装置的概要结构框图。

图2是持续判定部的概要结构框图。

图3是第1实施方式的时序图。

图4是载波频率的切换状态的说明图。

图5是载波频率和高次谐波分量的关系说明图。

图6是第1实施方式的变形例的说明图。

图7是第2实施方式的PWM电力变换装置的概要结构框图。

图8是第2实施方式的时序图。

图9是第2实施方式的动作说明图。

图10是第2实施方式的效果的说明图。

图11是第3实施方式的PWM电力变换装置的概要结构框图。

图12是在机械特性判定中在负载中流过的电流的一个例子的说明图。