[发明专利]电力变换器控制装置

说明书

其目的在于得到一种能够控制对多重绕组型电动机供给电力的电力变换器，稳定地驱动多重绕组型电动机的电力变换器控制装置。电力变换器控制装置(10)针对对由多个绕组群构成的多重绕组型电动机(83)的多个绕组群分别供给电力的电力变换器(81A、81B)进行PWM控制，其中，具备PWM控制部(18)，该PWM控制部(18)选择性地切换对针对各个绕组群的电压指令使用与特定的绕组群的电压指令同步的载波进行PWM控制的第1同步PWM控制模式以及对针对各个绕组群的电压指令使用与各自的电压指令同步的各自的载波进行PWM控制的第2同步PWM控制模式中的一方或者两方和使用不与针对各个绕组群的电压指令同步的载波的非同步PWM控制模式来进行控制。

技术领域

本发明涉及对使用多个半导体开关元件在直流电力与交流电力之间变换电力的电力变换器进行控制的电力变换器控制装置，特别涉及控制为了驱动电枢绕组作为多个绕组群被多重化的多重绕组型电动机而对各绕组群供给交流电力的电力变换器的电力变换器控制装置。

背景技术

电力变换器连接于交流电力系统与直流电力系统之间，被用作在直流－交流之间变换电力的装置。在使用这样的电力变换器来驱动电动机的情况下，作为控制方法，广泛使用脉冲宽度调制(以下PWM)控制。PWM控制是通过针对驱动电动机的电压指令进行基于载波信号的三角波比较处理来生成驱动电力变换器的开关元件的开关脉冲的控制，但在载波频率为恒定的状态下电动机的转速成为高速时，1个周期的电压指令中的开关次数变少，所以为了高速地驱动电动机，有时进行使电压指令和载波信号的相位同步并将载波信号的频率设定为电压指令的频率的整数倍(设为3倍、9倍等奇数倍的情况较多)的同步PWM控制。在应用同步PWM控制的情况下，能够以少的脉冲数驱动电动机，所以还能够降低电力变换器的开关损耗。

在同步PWM控制中更新电压指令的情况下，其计算需要在载波信号的波峰与波峰之间、波谷与波谷之间、或者波峰与波谷之间进行，但在电压指令变化时载波信号的相位也变化，所以电压指令的计算时间变动。

在多重绕组型电动机的情况下，除了需要用于对各绕组群供给交流电力的多个电力变换器、与各绕组群对应的电压指令以及载波信号以外，在某个绕组群中流过的电流的变化有时对在其他绕组群中流过的电流造成影响。因此，有时使用多个绕组群的电流来计算各电压指令，但在使用2个载波信号进行同步PWM控制时，该电压指令的计算的定时变得复杂。

关于如上述的多个绕组群的PWM控制，提出了如下电动机控制装置，在驱动2基的三相交流电动机的情况下，将生成2组PWM波形的周期相等的2个载波信号的周期设定为时钟数的计数值，在直至成为与预定的相位差对应的计数值为止的期间，针对一方的载波信号的周期的计数值累计相位差形成用周期设定值，从而以成为期望的相位差的方式错开相互的相位关系(例如参照专利文献1)。

另外，在逆变器(电力变换器)的同步运转方式中，有如下方式，即，将由主逆变器运算出的PWM同步基准信号一并串行发送给从逆变器，在从逆变器侧，与接收到的PWM同步基准信号同步地控制载波信号的振荡频率(例如参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-252138号公报

专利文献2：日本特开2007-295647号公报

发明内容

然而，在专利文献1记载的电动机控制装置中，为了得到期望的相位差，使用PWM定时器控制载波信号的周期、相位，所以无法应对与绕组群的旋转频率同步的同步PWM控制，在高速旋转时，有可能无法稳定地控制电动机。

另外，在专利文献2记载的逆变器的同步运转方式中，在如电动机的转速成为更高速且每1个周期的电压指令的开关脉冲为3脉冲的区域中，在不同的逆变器之间使载波信号同步，从而在包含于开关脉冲的基波的相位与电压指令的相位之间产生偏移，控制有可能反而变得不稳定。