[发明专利]功率转换装置

权利要求书

1.一种功率转换装置，为直接式的功率转换装置，其特征在于：该功率转换装置包括转换部(13)和控制部(40)，

上述转换部(13)具有多个通断切换元件(Su、Sv、Sw、Sx、Sy、Sz)，将从单相的交流电源(6)供给的交流功率转换成规定频率的三相交流功率，并向负载转矩周期性地变化的马达(5)供给上述三相交流功率，

上述控制部(40)控制上述通断切换元件(Su、Sv、Sw、Sx、Sy、Sz)的通断切换操作，

上述控制部(40)进行第一控制和第二控制中的至少一控制，

在该第一控制中，生成上述马达(5)的输出转矩，该输出转矩具有包括上述交流电源(6)的电源频率的四倍成分及六倍成分中的至少一成分、和上述负载转矩的以与上述负载转矩的变化周期相对应的频率为主波频率的主波频率成分的波形，

在该第二控制中，生成具有包括上述负载转矩的主波频率的二倍成分及三倍成分中的至少一成分、和上述交流电源(6)的电源频率的二倍成分的波形的上述输出转矩。

2.根据权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于：

在对通过上述第一控制及上述第二控制中的至少一控制而生成的上述输出转矩进行频率解析而得到的结果中，出现了示出将上述负载转矩的主波频率的整数倍的频率加上及减去上述交流电源(6)的电源频率的2n倍而得到的频率成分的频谱，其中，n为整数。

3.根据权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于：

在上述第一控制中，在上述输出转矩包括上述电源频率的四倍成分的情况下，在将上述输出转矩所包含的上述电源频率的二倍成分的波形从负切换为正的相位在上述电源频率的二倍成分的相位中设为0°时，该电源频率的四倍成分的波形的从负切换为正的相位在上述电源频率的二倍成分的相位中存在于22.5°+90m°以上且67.5°+90m°以下的范围内，其中，m为整数。

4.根据权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于：

在上述第一控制中，在上述输出转矩包括上述电源频率的六倍成分的情况下，在将上述输出转矩所包含的上述电源频率的二倍成分的波形从负切换为正的相位在上述电源频率的二倍成分的相位中设为0°时，该电源频率的六倍成分的波形的从负切换为正的相位在上述电源频率的二倍成分的相位中存在于-15°+60m°以上且15°+60m°以下的范围内，其中，m为整数。

5.根据权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于：

在上述第二控制中，在上述输出转矩包括上述负载转矩的主波频率的二倍成分的情况下，在将上述输出转矩所包含的上述负载转矩的主波波形从负切换为正的相位在上述负载转矩的主波频率成分的相位中设为0°时，该主波频率的二倍成分的波形的从负切换为正的相位在上述负载转矩的主波频率成分的相位中存在于22.5°+90m°以上且67.5°+90m°以下的范围内，其中，m为整数。

6.根据权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于：

在上述第二控制中，在上述输出转矩包括上述负载转矩的主波频率的三倍成分的情况下，在将上述输出转矩所包含的上述负载转矩的主波波形从负切换为正的相位在上述负载转矩的主波频率成分的相位中设为0°时，该主波频率的三倍成分的波形的从负切换为正的相位在上述负载转矩的主波频率成分的相位中存在于-15°+60m°以上且15°+60m°以下的范围内，其中，m为整数。

7.根据权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于：

上述输出转矩的平均值增加，另一方面，上述输出转矩所包含的上述负载转矩的主波频率成分相对于该输出转矩的平均值的比率大致一定不变。

8.根据权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于：

上述控制部(40)通过将上述马达(5)每旋转一圈的转矩峰值削平，使该转矩峰值大致一定不变，来进行上述第一控制及上述第二控制中的至少一控制。

9.根据权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于：

该功率转换装置还包括交直流转换电路(11)和直流链部(12)，

上述交直流转换电路(11)对上述交流电源(6)的交流功率中的电源电压进行整流，

上述直流链部(12)具有与上述交直流转换电路(11)的输出并联连接的电容器，用于输出脉动的直流电压；

上述转换部(13)是通过上述通断切换元件(Su、Sv、Sw、Sx、Sy、Sz)对上述直流链部(12)的输出进行切换而转换成上述三相交流功率的直交流转换电路。