專利名稱：多輸出功率變換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于驅(qū)動(dòng)交流(AC)電動(dòng)機(jī)的多輸出功率變換電路，它從一個(gè)直流(DC)電源得到兩個(gè)或多個(gè)輸出以及給輔助電源充電。
背景技術(shù)：
通常，電動(dòng)汽車的電路的結(jié)構(gòu)可以是用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，使用一個(gè)電源來驅(qū)動(dòng)用于驅(qū)動(dòng)車輛的主電動(dòng)機(jī)，一個(gè)用于空調(diào)的熱泵浦的電動(dòng)機(jī)等等。
也就是，用于驅(qū)動(dòng)主電動(dòng)機(jī)的電源被使用來為其它設(shè)備(諸如其它電動(dòng)機(jī))提供電流。


圖1顯示傳統(tǒng)的、使用一個(gè)電源驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)和除AC電動(dòng)機(jī)以外的其它設(shè)備的多輸出功率變換電路，在圖1上，601表示DC電源，602表示主換流器，以及603例如表示三相主AC電動(dòng)機(jī)，具有通過主換流器602的三個(gè)相位差。主換流器602由六個(gè)開關(guān)元件Tr1到Tr6構(gòu)成，以及是PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制的。輔助電源607通過開關(guān)電路604、變壓器605、和整流電路606被連接到與DC電源601相同的一條線。其它設(shè)備除了輔助電源607以外，可以是AC電動(dòng)機(jī)。
如圖1所示，用于驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)的電源傳統(tǒng)上被使用于其它設(shè)備，通過使用用于驅(qū)動(dòng)主AC電動(dòng)機(jī)603的電源，為輔助電源607提供電功率等等。
如圖1所示，由于在為輔助電源607提供電功率時(shí)需要絕緣，除了主換流器602以外，需要開關(guān)電路604，由此帶來的問題是整個(gè)電路變成為非常大。
發(fā)明概要因此，本發(fā)明的目的是提供多輸出功率變換電路，它使用一個(gè)電源單元能夠給出兩個(gè)或多個(gè)輸出，以及實(shí)現(xiàn)更小的電路。
為了解決以上提出的問題，本發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
也就是，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明的多輸出功率變換電路把來自一個(gè)DC電源的輸出加到多相AC電動(dòng)機(jī)和除多相AC電動(dòng)機(jī)以外的其它裝置，把變壓器連接到多相AC電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn)，通過使用零相電壓頻率從變壓器得到AC電壓，以及把AC電壓輸出到其它裝置。
上述的零相電壓頻率是指在上述的多相AC電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn)處產(chǎn)生的頻率，它不同于驅(qū)動(dòng)多相AC電動(dòng)機(jī)的頻率。另外，零相電壓頻率的大小可以低于或高于驅(qū)動(dòng)多相AC電動(dòng)機(jī)的頻率。
在按照本發(fā)明的多輸出功率變換電路中，希望多相AC電動(dòng)機(jī)是第一個(gè)三相AC電動(dòng)機(jī)，以及其它裝置是輔助電源、DC電動(dòng)機(jī)、和第二個(gè)三相AC電動(dòng)機(jī)的任何一項(xiàng)。
也希望按照本發(fā)明的多輸出功率變換電路在上述的多相AC電動(dòng)機(jī)被驅(qū)動(dòng)控制時(shí)能夠改變命令值，以及能夠控制在變壓器中產(chǎn)生的AC電壓。
而且，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，按照本發(fā)明的多輸出功率變換電路把來自一個(gè)DC電源的輸出加到多相AC電動(dòng)機(jī)和除多相AC電動(dòng)機(jī)以外的其它裝置，把變壓器的一個(gè)端子連接到多相AC電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn)，把變壓器的另一個(gè)端子連接到DC電源的一半電位的部分，通過在變壓器中產(chǎn)生的零相電壓頻率得到AC電壓，以及把AV電壓輸出到其它裝置。
通過把變壓器的另一個(gè)端子連接到DC電源的中性點(diǎn)而有可能把不包含DC分量的AC電壓加到變壓器。
按照本發(fā)明的多輸出功率變換電路也最好把變壓器與電容串聯(lián)連接，以便去除DC分量。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，按照本發(fā)明的多輸出功率變換電路把來自一個(gè)DC電源的輸出加到多相AC電動(dòng)機(jī)和除多相AC電動(dòng)機(jī)以外的其它裝置，把電容連接到多相AC電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn)，通過來自電容的零相電壓頻率得到AC電壓，以及把AV電壓輸出到其它裝置。
因此，通過把電容而不是變壓器連接到多輸出功率變換電路的中性點(diǎn)而可得到AC電壓。
此外，按照本發(fā)明的再一個(gè)方面，按照本發(fā)明的多輸出功率變換電路把來自一個(gè)DC電源的輸出加到多相AC電動(dòng)機(jī)和除多相AC電動(dòng)機(jī)以外的其它裝置，把變壓器連接到多相AC電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn)，把電容插入在多相AC電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn)與用于驅(qū)動(dòng)多相AC電動(dòng)機(jī)的一個(gè)電流相之間。
在該過程中，電容器的電容被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置，以及多相AC電動(dòng)機(jī)的載頻分量的電流通過電容被引導(dǎo)到變壓器?？紤]電容的特性，當(dāng)頻率更高時(shí)，阻抗變?yōu)楦?。所以，雖然載頻被設(shè)置為高的，但流過變壓器的電流變成為低的，由此成功地實(shí)現(xiàn)更小的變壓器。
附圖簡述圖1顯示傳統(tǒng)的多輸出功率變換電路；圖2A，2B，和2C顯示按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多輸出功率變換電路的結(jié)構(gòu)；圖3A顯示理想的主換流器的每個(gè)臂的電流的波形；圖3B顯示在主換流器的中性點(diǎn)處的零相電壓VOA1；圖3C顯示實(shí)際的主換流器的每個(gè)壁的電流的波形；圖3D顯示在主換流器的中性點(diǎn)處的零相電壓VOA2；圖4顯示主換流器的控制電路的結(jié)構(gòu)；圖5A顯示當(dāng)電壓頻率高于零相電壓頻率時(shí)的正弦波；圖5B僅僅顯示在圖5A所示的情形下的零相電壓；圖6A顯示按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的多輸出功率變換電路的結(jié)構(gòu)；圖6B顯示當(dāng)變壓器的一個(gè)端子連接到DC電源的中性點(diǎn)時(shí)的零相電壓頻率；圖6C變壓器的磁滯曲線；圖7顯示按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的多輸出功率變換電路的結(jié)構(gòu)；圖8A顯示當(dāng)旁路電容沒有插入時(shí)在中性點(diǎn)處的電流頻率的水平；圖8B顯示當(dāng)旁路電容插入時(shí)在中性點(diǎn)處的電流頻率的水平。
優(yōu)選實(shí)施例描述下面參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。按照實(shí)施例，解釋將集中在與以上所述的、圖1所示的傳統(tǒng)的多輸出功率變換電路的差別上。所以，相同的單元被指定以相同的參考數(shù)字，以及為了簡化說明起見，這里省略對(duì)它們的詳細(xì)說明。
圖2A顯示按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多輸出功率變換電路的結(jié)構(gòu)。601表示DC電源，602表示主換流器，603表示主AC電動(dòng)機(jī)，101表示變壓器，102表示整流電路，以及103表示輔助電源。與圖1所示的傳統(tǒng)的多輸出功率變換電路的差別在于，變壓器101被連接到主AC電動(dòng)機(jī)603的中性點(diǎn)，以及還連接了其它裝置，即，輔助電源103。從變壓器101提供功率到輔助電源103。
同樣地，圖2B顯示按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多輸出功率變換電路的結(jié)構(gòu)。DC電源601，主換流器602，主AC電動(dòng)機(jī)603，變壓器101，和整流電路102是與圖2A所示的結(jié)構(gòu)中的相同的，以及被指定以相同的參考數(shù)字。與圖2A所示的結(jié)構(gòu)的差別在于，DC電動(dòng)機(jī)(PCM)104被連接到變壓器101和整流電路102。在圖2B上，正如圖2A一樣，變壓器101被連接到主AC電動(dòng)機(jī)603的中性點(diǎn)，以及通過整流電路102得到DC電壓。然后，DC電壓驅(qū)動(dòng)DC電動(dòng)機(jī)。
同樣地，圖2C顯示按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多輸出功率變換電路的結(jié)構(gòu)。與圖2A和2B所示的結(jié)構(gòu)的差別在于，副換流器105和副AC電動(dòng)機(jī)106被連接到變壓器101和整流電路102。如圖2C所示，正如圖2A和2B一樣，變壓器101被連接到主AC電動(dòng)機(jī)603的中性點(diǎn)，以及通過整流電路102得到DC電壓。DC電壓通過副換流器105被變換成AC電壓，由此驅(qū)動(dòng)副AC電動(dòng)機(jī)106。DC電源601可以僅僅是用于提供直流的電源，或可以認(rèn)為來自AC電源的AC電壓被整流為DC電壓。整流電路102，輔助電源103，DC電動(dòng)機(jī)104，副換流器105，和副AC電動(dòng)機(jī)的電路結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說明在這里被省略。
在按照本發(fā)明的多輸出功率變換電路中，變壓器101被連接到主AC電動(dòng)機(jī)603的中性點(diǎn)，以及從變壓器101產(chǎn)生AC電壓。只要通過整流電路102把由變壓器101得到的AC電壓變換成DC，電功率就可以存儲(chǔ)在輔助電源103，而不用傳統(tǒng)地連接到開關(guān)電路604，由此減少傳統(tǒng)的多輸出功率變換電路中的單元的數(shù)目。
下面首先描述在按照本發(fā)明的多輸出功率變換電路中從變壓器101得出AC電壓的理由。
圖3A顯示理想的主換流器602的每個(gè)臂(u，v，w)的電壓的波形。
在圖3A上，垂直軸表示電壓的大小，以及水平軸表示時(shí)間。Vou1，Vov1，和Vow1分別表示主換流器602的臂u，臂v，和臂w的輸出電壓的波形。VOA1表示主換流器602的零相電壓。上述的Vou1，Vov1，和Vow1由以下公式表示。
Vou1＝Vsinωt+V (1)VoV1＝Vsin(ωt-2/3π)+V (2)Vow1＝Vsin(ωt+2/3π)+V (3)其中V表示圖3A所示的幅度，以及主換流器602的每個(gè)臂的相位互相相差2/3π＝120°。
通常，圖3A所示的、主換流器602的每個(gè)臂的相位互相相差2/3π＝120°，正如公式(1)，(2)，和(3)代表的。因此，1200的電壓相位差驅(qū)動(dòng)三相主AC電動(dòng)機(jī)603。主換流器602的中性點(diǎn)的零相電壓VOA1是常數(shù)，正如圖3B所示的。
圖3C顯示主換流器602的每個(gè)臂實(shí)際的電壓波形。
在圖3C上，正如圖3A一樣，Vou1，Vov1，和Vow1分別表示主換流器602的臂u，臂v，和臂w的輸出電壓的波形。VOA2表示實(shí)際的主換流器602的零相電壓。
如圖3C所示，實(shí)際的主換流器602的每個(gè)臂的輸出電壓的波形是被在主換流器602執(zhí)行控制運(yùn)行時(shí)所執(zhí)行的切換運(yùn)行打擾的。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，它是電流的諧波分量(諧波電流)。諧波電流通常被認(rèn)為引起其它電子單元故障，因此是要限制的。所以，通常，希望諧波電流最小。然而，本發(fā)明利用諧波電流來新得到另一個(gè)輸出功率。
圖3D顯示在主換流器602的中性點(diǎn)處的零相電壓VOA2。由于在中性點(diǎn)處出現(xiàn)由于切換運(yùn)行造成的起伏，主換流器602的中性點(diǎn)具有如圖3D所示的波形的電壓頻率。如上所述，由主換流器602的切換運(yùn)行引起的波形的擾動(dòng)被稱為諧波，諧波的數(shù)值例如是10到20kHz。通過把變壓器插入主換流器602的中性點(diǎn)處，可以得到AC電壓分量。
主換流器602的運(yùn)行的控制是通過后面描述的PWM(脈沖寬度調(diào)制)執(zhí)行的。當(dāng)進(jìn)行三角形波PWM控制時(shí)，在零相部分檢測到10kHz的頻率的諧波。當(dāng)PWM被瞬時(shí)控制時(shí)，檢測到5-30kHz。當(dāng)諧波通過時(shí)隙被控制時(shí)，在零相部分檢測到0到600Hz的電壓頻率。因?yàn)檫@些三角形波PWM，瞬時(shí)PWM，和時(shí)隙諧波的可控制性很差，很難從想要的零相部分自由地得到想要的電壓。為了改進(jìn)可操作性，在變壓器101后必須提供削波器，或提供控制電路來從零相部分得到恒定的電壓。
然后，由諧波得到的、在主AC電動(dòng)機(jī)603的中性點(diǎn)處的AC電壓是從變壓器101提取出的，以及通過整流電路102把它變換成AC電壓。
也就是，通過驅(qū)動(dòng)主AC電動(dòng)機(jī)603自然出現(xiàn)的起伏分量被使用作為第二輸出電源。在低于DC電源的負(fù)端(地)的主AC電動(dòng)機(jī)603的中性點(diǎn)處，當(dāng)命令電壓值被改變時(shí)，對(duì)于改變部分的電壓關(guān)系到變壓器101的初級(jí)部分。因?yàn)樽儔浩?01的初級(jí)和次級(jí)部分之間的比值是1∶n，變壓器101可以提升或降低電壓。由變壓器101得到的AC可以由整流電路102被整流，以及可以作為輸出電源被連接到其它電路，這些電路可以用整流功率來供電，諸如輔助電源103，DC電動(dòng)機(jī)104，另一個(gè)副AC電動(dòng)機(jī)106等等。
因此，通過PMW的控制電路從高頻切換波形產(chǎn)生噪聲。這稱為諧波電壓，以及在主換流器602的中性點(diǎn)處檢測到AC電壓分量。
諧波電壓的控制可以通過改變命令值用來調(diào)節(jié)主換流器602的控制電路的控制運(yùn)行而被執(zhí)行。
圖4顯示主換流器602的控制電路的結(jié)構(gòu)，它能夠控制在主AC電動(dòng)機(jī)603的中性點(diǎn)處的零相電壓頻率。
在圖4上，三角形波發(fā)生器301輸出三角形波(載波)信號(hào)a，用來確定主換流器602的每個(gè)開關(guān)單元Tr1到Tr6的切換頻率。比較器302把由于驅(qū)動(dòng)多輸出功率變換電路603的信號(hào)(正弦波)b與由三角形波發(fā)生器301輸出到信號(hào)(三角形波)a進(jìn)行比較，產(chǎn)生PWM信號(hào)，它是每個(gè)開關(guān)單元Tr1到Tr6的切換信號(hào)。
然后，為了控制中性點(diǎn)的零相電壓頻率的水平，為由命令值發(fā)生器303輸出的控制信號(hào)c提供一個(gè)正弦波b。命令值發(fā)生器303通過被連接到變壓器101的裝置監(jiān)視輔助電源103的電池電壓值(12伏)，電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)，在其上的輔助電源的輸入電流值等等。
然后，流到被連接到主換流器602的中性點(diǎn)的變壓器101的初級(jí)線圈的電流的方向交替地改變。因?yàn)樵谧儔浩?01的初級(jí)線圈中產(chǎn)生磁場，在變壓器101的次級(jí)線圈中產(chǎn)生正比于初級(jí)線圈繞組對(duì)次級(jí)線圈繞組的比值的AC電壓。在變壓器101的次級(jí)線圈中產(chǎn)生的AC電壓被整流電路102整流，被輔助電源103積累，或驅(qū)動(dòng)另一個(gè)AC電動(dòng)機(jī)106。
通過監(jiān)視和調(diào)節(jié)由如上所述的命令值發(fā)生器303產(chǎn)生的命令電壓，用于驅(qū)動(dòng)主AC電動(dòng)機(jī)603的頻率可以與用于變壓器101的頻率分開。
也就是，由控制電路控制的主AC電動(dòng)機(jī)603的電壓頻率可以由以下的公式來表示。
Vou＝Vsinωt+V+V1sinω1t (4)Vov＝Vsin(ωt-2/3π)+V+V1sinω1t (5)Vow＝Vsin(ωt+2/3π)+V+V1sinω1t (6)其中“V1sinω1t”表示通過命令值改變新疊加的部分。
圖5A顯示當(dāng)電源頻率高于零相電壓頻率時(shí)的正弦波。也就是，顯示當(dāng)由Vo＝Vsinωt+V+V1sinω1t表示的、電源角頻率ω高于零相電源角頻率ω1時(shí)的正弦波。
圖5B僅僅顯示在圖5A所示的情形下的零相電壓401。
如圖5B所示，當(dāng)把中性點(diǎn)處的平均電位VOA設(shè)置為參考時(shí)，對(duì)于零相電壓401，+和-交替出現(xiàn)。也就是，(4)，(5)，和(6)被疊加為差拍。然后，AC電壓可以通過在主AC電動(dòng)機(jī)603的中性點(diǎn)處提供變壓器101而得到。對(duì)于ω＞ω1，零相角頻率ω1被疊加在用于驅(qū)動(dòng)主AC電動(dòng)機(jī)603的基本電源角頻率ω上。所以，零相角頻率ω1被可被設(shè)置為高于電源角頻率ω。當(dāng)ω＜ω1時(shí)，零相電壓高于(對(duì)于變壓器101，頻率足夠高)主換流器602的。所以，可以實(shí)現(xiàn)更小的變壓器101。變壓器101也可以產(chǎn)生高于DC電源601的輸入電壓VDC的電壓。
圖6A顯示按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的多輸出功率變換電路的結(jié)構(gòu)。
在圖6A上，DC電源601，主換流器602，主AC電動(dòng)機(jī)603，變壓器101，整流電路102，和輔助電源103的結(jié)構(gòu)是與圖2A所示的多輸出功率變換電路的結(jié)構(gòu)相同的。與圖2A所示的結(jié)構(gòu)的差別在于，變壓器101的一個(gè)端子被連接到DC電源的中性點(diǎn)。因此，當(dāng)變壓器101的一個(gè)端子被連接到電位差的一半的點(diǎn)時(shí)，有可能只把不包含DC分量的AC分量直接加到變壓器101的初級(jí)部分。也就是，如圖所示，在主換流器602的中性點(diǎn)處的零相電位是0以上的1/2 VDC。
因?yàn)樽儔浩?01可以產(chǎn)生接近于原點(diǎn)的恒定電流(具有最大的傾斜)，如圖6C所示的磁滯曲線表示的(垂直軸B表示通量密度，以及水平軸H表示磁場)，變壓器101的利用被改進(jìn)，從而還改進(jìn)變壓器101的效率。
此外，在按照本發(fā)明的另一個(gè)方面的多輸出功率變換電路中變壓器101以串聯(lián)方式被連接到電容。
因此，通過把變壓器101的一個(gè)端子連接到主AC電動(dòng)機(jī)603的中性點(diǎn)和把電容與變壓器101串聯(lián)連接，零相電流的DC分量可被切除。電容的另一個(gè)端子或者連接到DC電源601的中性點(diǎn)，或者連接到電路的DC電源的負(fù)端(地)。
按照本發(fā)明的多輸出功率變換電路的另一個(gè)實(shí)施例，不用變壓器101，而可以把電容連接到主AC電動(dòng)機(jī)603的中性點(diǎn)，得到由零相電壓頻率造成的AC電壓。
因此，類似于通過連接上述的變壓器101所得到的那個(gè)的AC電壓可以通過把電容連接到主AC電動(dòng)機(jī)603的中性點(diǎn)而得到。
而且，按照本發(fā)明的多輸出功率變換電路的另一個(gè)實(shí)施例，電容被插入在主AC電動(dòng)機(jī)603的各個(gè)相(臂u，臂v，臂w)與主AC電動(dòng)機(jī)603的中性點(diǎn)之間。
圖7顯示通過把電容插入在主換流器602的一個(gè)輸出端與主AC電動(dòng)機(jī)603的中性點(diǎn)之間而得到的電路。與其它的實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)被指定以相同的參考數(shù)字，其詳細(xì)的說明在此被省略。
在圖7上，107表示旁路電容器，用來旁路主換流器602的輸出電流，以及把它連接到變壓器101。旁路電容器107的一個(gè)端子被連接到主AC電動(dòng)機(jī)603的臂w，以及另一個(gè)端子被連接到變壓器101，由此把主AC電動(dòng)機(jī)603的載頻分量引導(dǎo)到變壓器101。
圖8顯示當(dāng)旁路電容器107被插入在主AC電動(dòng)機(jī)603的一相與主AC電動(dòng)機(jī)603的中性點(diǎn)之間時(shí)得到的、在中性點(diǎn)處的電流波形。圖8A顯示當(dāng)沒有旁路電容器107插入時(shí)得到的、在中性點(diǎn)處的電流波形。圖8B顯示當(dāng)旁路電容器107被插入時(shí)得到的、在中性點(diǎn)處的電流波形。
圖8上顯示的Iu，Iv，和Iw分別表示主換流器602的三個(gè)相(臂u，臂u，和臂w)的輸出電流，In表示在主AC電動(dòng)機(jī)603的中性點(diǎn)處的零相電流。
圖8所示的、用于驅(qū)動(dòng)主AC電動(dòng)機(jī)603的電流Iu，Iv，和Iw是由正比于主AC電動(dòng)機(jī)603的旋轉(zhuǎn)的分量和主換流器602的載頻分量組成的。然后，載頻分量是從中性點(diǎn)連接到變壓器101而得到的。
在這個(gè)載頻時(shí)，從主AC電動(dòng)機(jī)603的中性點(diǎn)得出的電流由于主AC電動(dòng)機(jī)603的電感而被減小。
所以，通過把旁路電容器107連接在主AC電動(dòng)機(jī)603的一個(gè)相與變壓器101之間，主換流器602的載頻分量可被引導(dǎo)到變壓器而沒有主AC電動(dòng)機(jī)603的電感。
結(jié)果，如圖8所示，當(dāng)旁路電容器107被插入時(shí)得到的、在中性點(diǎn)處的零相電流(圖8B)大于當(dāng)沒有旁路電容器107插入時(shí)得到的、在中性點(diǎn)處的零相電流(圖8A)。
在圖7上，旁路電容器107被插入在主AC電動(dòng)機(jī)603的臂(臂u，臂v，和臂w)中的一個(gè)臂w與電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn)之間，但旁路電容器107的插入位置沒有限制。旁路電容器107也可被插入在多個(gè)臂與中性點(diǎn)之間。
由此，通過把旁路電容器107插入在主AC電動(dòng)機(jī)603的一個(gè)相與主AC電動(dòng)機(jī)603的中性點(diǎn)之間，高頻分量(載頻)可以旁路通過主AC電動(dòng)機(jī)603的線圈(電感)，以及被引導(dǎo)到變壓器101。通過設(shè)置旁路電容器107的電容量，以使得在主換流器602的載頻時(shí)的阻抗可被減小，大的電流可以流過變壓器101。因此，通過傳送通過高頻電流，可以實(shí)現(xiàn)更小的變壓器101。
因?yàn)楦哳l分量并不流過主AC電動(dòng)機(jī)603的線圈，所以主AC電動(dòng)機(jī)603的核心損耗可被減小。
由按照本發(fā)明的多輸出功率變換電路的變壓器101得出的次級(jí)功率也可被使用于除上述實(shí)施例以外的電路。
而且，通過使用由變壓器101得出的次級(jí)功率，可以驅(qū)動(dòng)除主AC電動(dòng)機(jī)603以外的AC電動(dòng)機(jī)，以及變壓器被連接到AC電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn)，由此得出第三功率。因此，通過使用一個(gè)輸出電源，可以串聯(lián)連接電感AC電動(dòng)機(jī)。
如上所述，由變壓器得出的次級(jí)功率被輸出到諸如輔助電源、AC電動(dòng)機(jī)等那樣的電路。然而，次級(jí)功率可被輸出到通常已知的任何負(fù)載裝置。
按照本發(fā)明的多輸出功率變換電路，變壓器被連接到AC電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn)，以及在AC電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn)處產(chǎn)生的零相AC可以被用作為次級(jí)輸出電源的AC。所以，不需要在連接其它電路(諸如輔助電源，電動(dòng)機(jī)等)時(shí)所需要的換流器，由此成功地實(shí)現(xiàn)更小的電路。
而且，通過把電容插入在AC電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn)與AC電動(dòng)機(jī)的一個(gè)相之間，高頻分量可被傳送到變壓器，由此實(shí)現(xiàn)更小的變壓器。
另外，因?yàn)榇渭?jí)輸出電源的AC是通過把變壓器的一個(gè)端子連接到AC電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn)而得到的，因此主換流器和初級(jí)輸出電源都不會(huì)受到使用次級(jí)輸出電源的影響。
權(quán)利要求
1.多輸出功率變換電路，把來自一個(gè)DC電源的輸出加到多相AC電動(dòng)機(jī)和與多相AC電動(dòng)機(jī)在一起的另一個(gè)裝置，該功率變換電路包括一個(gè)變壓器，其初級(jí)線圈被連接到多相AC電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn)，以及其次級(jí)線圈被連接到其它裝置。
2.按照權(quán)利要求1的電路，其中所述多相AC電動(dòng)機(jī)是第一個(gè)三相AC電動(dòng)機(jī)；以及所述其它裝置是輔助電源，DC電動(dòng)機(jī)，和第二個(gè)三相AC電動(dòng)機(jī)的任一項(xiàng)。
3.按照權(quán)利要求1的電路，其中來自變壓器的AC電壓是通過在多相AC電動(dòng)機(jī)被驅(qū)動(dòng)控制時(shí)改變命令值而被控制的。
4.多輸出功率變換電路，把來自一個(gè)DC電源的輸出加到多相AC電動(dòng)機(jī)和與多相AC電動(dòng)機(jī)在一起的另一個(gè)裝置，該功率變換電路包括一個(gè)變壓器，其初級(jí)線圈的一個(gè)端子被連接到多相AC電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn)，其初級(jí)線圈的另一個(gè)端子被連接到DC電源的電位的一半的點(diǎn)，以及其次級(jí)線圈被連接到其它裝置。
5.按照權(quán)利要求1的電路，其中一個(gè)電容器被串聯(lián)連接到所述變壓器。
6.按照權(quán)利要求4的電路，其中電容器被串聯(lián)連接到所述變壓器。
7.多輸出功率變換電路，把來自一個(gè)DC電源的輸出加到多相AC電動(dòng)機(jī)和與多相AC電動(dòng)機(jī)在一起的另一個(gè)裝置，該功率變換電路包括一個(gè)電容器，其一個(gè)端子被連接到多相AC電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn)，以及其另一個(gè)端子被連接到其它裝置。
8.多輸出功率變換電路，把來自一個(gè)DC電源的輸出加到多相AC電動(dòng)機(jī)和與多相AC電動(dòng)機(jī)在一起的另一個(gè)裝置，該功率變換電路包括一個(gè)變壓器，其初級(jí)線圈被連接到多相AC電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn)，以及其次級(jí)線圈被連接到其它裝置；以及一個(gè)電容器，其一個(gè)端子被連接到多相AC電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn)，以及其另一個(gè)端子被連接到驅(qū)動(dòng)多相AC電動(dòng)機(jī)的一個(gè)電流相。
9.一個(gè)電源，被連接到DC電源以及提供電源給多相AC電動(dòng)機(jī)和另一個(gè)裝置，該電源包括一個(gè)變換電路，把DC電源的輸出變換成AC，以便提供給多相AC電動(dòng)機(jī)；一個(gè)變壓器，被連接到多相AC電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn)；以及一個(gè)整流電路，將變壓器的輸出進(jìn)行整流，以及把整流的輸出提供給其它裝置。
全文摘要
在使用一個(gè)DC電源來驅(qū)動(dòng)多相AC電動(dòng)機(jī)和除多相AC電動(dòng)機(jī)以外的其它裝置的、多輸出功率變換電路中,變壓器被連接到多相AC電動(dòng)機(jī)的中性點(diǎn),從變壓器得出具有零相電壓頻率的AC電壓,以及用該AC電壓來給其它裝置供電。
文檔編號(hào)H02J7/00GK1379538SQ02104988
公開日2002年11月13日 申請(qǐng)日期2002年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
發(fā)明者石原義昭, 坂田世紀(jì), 大立泰治 申請(qǐng)人:株式會(huì)社豐田自動(dòng)織機(jī)