電力轉(zhuǎn)換裝置及其電動機驅(qū)動裝置、鼓風(fēng)機、壓縮機、空調(diào)機、冰箱、制冷的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種電力轉(zhuǎn)換裝置及其電動機驅(qū)動裝置、鼓風(fēng)機、壓縮機、空調(diào)機、冰箱、制冷機，該電力轉(zhuǎn)換裝置不會導(dǎo)致裝置的大型化、高成本化，能夠擴大各相電流的檢測期間，并實現(xiàn)基于各相電流的控制的高精度化。該電力轉(zhuǎn)換裝置設(shè)置有：電源分流電阻，其設(shè)置于直流電源的負電壓側(cè)與逆變器之間；以及各相下橋臂分流電阻，其分別設(shè)置于3個橋臂中的2個橋臂的各相下橋臂開關(guān)元件與電源分流電阻之間，對各相下橋臂開關(guān)元件和各相下橋臂分流電阻的各連接點與直流電源的負電壓側(cè)之間的各電壓進行檢測，并基于該各檢測值，計算出流入負載裝置的各相電流。
【專利說明】電力轉(zhuǎn)換裝置及其電動機驅(qū)動裝置、鼓風(fēng)機、壓縮機、空調(diào)機、冰箱、制冷機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電力轉(zhuǎn)換裝置及其電動機驅(qū)動裝置、鼓風(fēng)機、壓縮機、空調(diào)機、冰箱、制冷機。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力轉(zhuǎn)換裝置中，例如對流入電動機等的3相負載的各相電流進行檢測，并基于該各相電流來控制負載，其中，該電力轉(zhuǎn)換裝置是通過將構(gòu)成PWM調(diào)制方式的3相逆變器的開關(guān)元件的導(dǎo)通/斷開(0N/0FF)狀態(tài)組合來生成3相交流電壓并供給負載的。
[0003]作為檢測流入3相負載的各相電流的方法，存在有設(shè)置與構(gòu)成逆變器的開關(guān)元件串聯(lián)連接的電流傳感器或分流電阻的方式。作為設(shè)置分流電阻的結(jié)構(gòu)存在:設(shè)置對直流電源與逆變器裝置間的電流進行檢測的電源分流電阻的結(jié)構(gòu)；以及在下橋臂開關(guān)元件與直流電源的負極側(cè)之間，設(shè)置檢測該相的相電流的下橋臂分流電阻的結(jié)構(gòu)。在設(shè)置電源分流電阻或下橋臂分流電阻的結(jié)構(gòu)中，由于需要按各相位確定檢測的相電流，而使得控制軟件復(fù)雜化。此外，在設(shè)置有電源分流電阻的結(jié)構(gòu)中，在僅能夠檢測一相電流的情況下，為了檢測兩相電流而需要進行通電調(diào)節(jié)。也就是說，在I個開關(guān)周期內(nèi)，將檢測各相電流的期間限定為較窄的范圍。因此，例如公開了下述逆變器裝置:通過“設(shè)置電源分流電阻和至少兩相的下橋臂分流電阻，利用電源分流電阻對無法由下橋臂分流電阻檢測的相電流進行檢測”，從而不需要進行各相位的檢測電流的確定、通電調(diào)節(jié)、時間序列的電流檢測，而以簡單的控制軟件就能夠檢測相電流(例如專利文獻I)。
[0004]專利文獻1:日本特開2006 - 67747號公報實用新型內(nèi)容
[0005]在設(shè)置分流電阻的結(jié)構(gòu)中，為了不影響逆變器的動作，且不消耗額外的電力，需要將分流電阻的電阻值設(shè)定得足夠小。為了對流入該分流電阻的電流進行檢測，需要對分流電阻的兩端電壓進行放大后輸入控制單元，因此需要在控制單元的前級設(shè)置放大單元。
[0006]在上述專利文獻I所述的技術(shù)中，需要將下橋臂分流電阻的兩端電壓和電源分流電阻的兩端電壓輸入控制單元，因此在設(shè)置2相的下橋臂分流電阻和電源分流電阻的結(jié)構(gòu)中，至少需要三個放大單元，在設(shè)置3相的下橋臂分流電阻和電源分流電阻的結(jié)構(gòu)中，至少需要4個放大單元。
[0007]此外，在下橋臂分流電阻和電源分流電阻的電阻值不同的情況下，對下橋臂分流電阻的兩端電壓進行放大的放大單元和對電源分流電阻的兩端電壓進行放大的放大單元的增益也不同，因此因硬件所引發(fā)的檢測值的偏差增大。
[0008]進而，因為要通過電源分流電阻來對無法由下橋臂分流電阻檢測出的相電流進行檢測，因此控制步驟變得復(fù)雜。
[0009]因此，在上述專利文獻I所述的技術(shù)中，存在如下問題，由于放大單元的增加、對檢測值的偏差的抑制、以及控制步驟的復(fù)雜化等，可能會導(dǎo)致裝置的大型化、高成本化。
[0010]本實用新型鑒于上述問題而完成，其目的在于，提供一種不會導(dǎo)致裝置的大型化、高成本化，并能夠擴大各相電流的檢測期間，實現(xiàn)基于各相電流的控制的高精度化的電力轉(zhuǎn)換裝置。
[0011]為了解決上述問題并達到目的，本實用新型的第一形態(tài)涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置，將從直流電源供給的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，該電力轉(zhuǎn)換裝置的特征在于，具備:逆變器，將由上橋臂開關(guān)元件以及下橋臂開關(guān)元件構(gòu)成的橋臂并聯(lián)連接而構(gòu)成；電源分流電阻，其設(shè)置于上述直流電源的負電壓側(cè)與上述逆變器之間；各相下橋臂分流電阻，其分別設(shè)置于至少2相的上述各相下橋臂開關(guān)元件與上述電源分流電阻之間；電壓檢測部，其對上述各相下橋臂開關(guān)元件和上述各相下橋臂分流電阻的各連接點與上述直流電源的負電壓側(cè)之間的電壓進行檢測；以及控制部，其基于上述電壓檢測部的各檢測值，對上述各相上橋臂開關(guān)元件以及上述各相下橋臂開關(guān)元件進行控制。
[0012]此外，本實用新型的第二形態(tài)涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的特征在于，在本實用新型的第一形態(tài)涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置中，上述控制部具備驅(qū)動信號生成部，其基于上述電壓檢測部的各檢測值，對流入負載裝置的各相電流進行計算，并基于該各相電流，生成與上述各相上橋臂開關(guān)元件以及上述各相下橋臂開關(guān)元件對應(yīng)的驅(qū)動信號。
[0013]此外，本實用新型的第三形態(tài)涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的特征在于，在本實用新型的第一形態(tài)涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置中，上述控制部具備驅(qū)動信號生成部，其將上述各相下橋臂開關(guān)元件的至少一個為導(dǎo)通狀態(tài)的期間設(shè)為上述電壓檢測部的各檢測值的檢測期間，并基于上述電壓檢測部的各檢測值，生成與上述各相上橋臂開關(guān)元件以及上述各相下橋臂開關(guān)元件對應(yīng)的驅(qū)動信號。
[0014]此外，本實用新型的第四形態(tài)涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的特征在于，在本實用新型的第一形態(tài)涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置中，上述控制部具備驅(qū)動信號生成部，其將上述各相下橋臂開關(guān)元件的至少一個為導(dǎo)通狀態(tài)的期間設(shè)為上述電壓檢測部的各檢測值的檢測期間，根據(jù)上述逆變器的運轉(zhuǎn)狀況，對上述電壓檢測部的檢測值的檢測期間進行切換，并基于該電壓檢測部的各檢測值，生成與上述各相上橋臂開關(guān)元件以及上述各相下橋臂開關(guān)元件對應(yīng)的驅(qū)動信號。
[0015]此外，本實用新型的第五形態(tài)涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的特征在于，在本實用新型的第一形態(tài)涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置中，上述控制部具備驅(qū)動信號生成部，其將上述各相下橋臂開關(guān)元件的至少一個為導(dǎo)通狀態(tài)的期間設(shè)為上述電壓檢測部的各檢測值的檢測期間，根據(jù)上述逆變器的調(diào)制率，對上述電壓檢測部的檢測值的檢測期間進行切換，并基于該電壓檢測部的各檢測值，生成與上述各相上橋臂開關(guān)元件以及上述各相下橋臂開關(guān)元件對應(yīng)的驅(qū)動信號。
[0016]此外，本實用新型的第六形態(tài)涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的特征在于，在本實用新型的第一形態(tài)涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置中，上述控制部具備驅(qū)動信號生成部，其基于將上述逆變器的調(diào)制率與上述電壓檢測部的檢測值的檢測期間相關(guān)聯(lián)的表，選擇與上述調(diào)制率對應(yīng)的上述檢測期間，并基于該電壓檢測部的各檢測值，生成與上述各相上橋臂開關(guān)元件以及上述各相下橋臂開關(guān)元件對應(yīng)的驅(qū)動信號。
[0017]此外，本實用新型的第七形態(tài)涉及的電動機驅(qū)動裝置的特征在于，具備本實用新型的第一至第六形態(tài)中任一項涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置。
[0018]此外，本實用新型的第八形態(tài)涉及的鼓風(fēng)機的特征在于，具備本實用新型的第七形態(tài)涉及的電動機驅(qū)動裝置。
[0019]此外，本實用新型的第九形態(tài)涉及的壓縮機的特征在于，具備本實用新型的第七形態(tài)涉及的電動機驅(qū)動裝置。
[0020]此外，本實用新型的第十形態(tài)涉及的空調(diào)機的特征在于，具備本實用新型的第八形態(tài)涉及的鼓風(fēng)機或本實用新型的第九形態(tài)涉及的壓縮機中的至少一方。
[0021]此外，本實用新型的第i^一形態(tài)涉及的冰箱的特征在于，具備本實用新型的第八形態(tài)涉及的鼓風(fēng)機或本實用新型的第九形態(tài)涉及的壓縮機中的至少一方。
[0022]此外，本實用新型的第十二形態(tài)涉及的制冷機的特征在于，具備本實用新型的第八形態(tài)涉及的鼓風(fēng)機或本實用新型的第九形態(tài)涉及的壓縮機中的至少一方。
[0023]根據(jù)本實用新型，具有如下效果，不會導(dǎo)致裝置的大型化、高成本化，并能夠擴大各相電流的檢測期間，實現(xiàn)基于各相電流的控制的高精度化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是表示實施方式I涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的一個結(jié)構(gòu)示例的圖。
[0025]圖2是表示實施方式I涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的控制部的一個結(jié)構(gòu)示例的圖。
[0026]圖3 (a)是表示空間矢量調(diào)制方式下的各相上橋臂開關(guān)元件的導(dǎo)通/斷開(0N/OFF)狀態(tài)與逆變器的輸出電壓矢量的關(guān)系的圖。
[0027]圖3(b)是表示逆變器的輸出電壓矢量的定義的圖。
[0028]圖4是表示逆變器的輸出電壓矢量為實矢量Vl (100)的情況下流入逆變器的各部的電流的圖。
[0029]圖5是表示逆變器的輸出電壓矢量為實矢量V2 (010)的情況下流入逆變器的各部的電流的圖。
[0030]圖6是表示逆變器的輸出電壓矢量為實矢量V3 (001)的情況下流入逆變器的各部的電流的圖。
[0031]圖7是表示逆變器的輸出電壓矢量為零矢量VO (000)的情況下流入逆變器的各部的電流的圖。
[0032]圖8是表示逆變器的輸出電壓矢量為實矢量V4 (110)的情況下流入逆變器的各部的電流的圖。
[0033]圖9是表示逆變器的輸出電壓矢量為實矢量V5 (011)的情況下流入逆變器的各部的電流的圖。
[0034]圖10是表示逆變器的輸出電壓矢量為實矢量V6 (101)的情況下流入逆變器的各部的電流的圖。
[0035]圖11是表示實施方式2涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的一個結(jié)構(gòu)示例的圖。
[0036]圖12是表示實施方式I涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的控制部的一個結(jié)構(gòu)示例的圖。
[0037]圖13是表示在逆變器的輸出電壓矢量為實矢量Vl (100)的情況下，流入逆變器的各部的電流的圖。
[0038]圖14是表示在逆變器的輸出電壓矢量為實矢量V2 (010)的情況下，流入逆變器的各部的電流的圖。
[0039]圖15是表示在逆變器的輸出電壓矢量為實矢量V3 (001)的情況下，流入逆變器的各部的電流的圖。
[0040]圖16是表示在逆變器的輸出電壓矢量為零矢量VO (000)的情況下，流入逆變器的各部的電流的圖。
[0041]圖17是表示在逆變器的輸出電壓矢量為實矢量V4(110)的情況下，流入逆變器的各部的電流的圖。
[0042]圖18是表示在逆變器的輸出電壓矢量為實矢量V5 (011)的情況下，流入逆變器的各部的電流的圖。
[0043]圖19是表示在逆變器的輸出電壓矢量為實矢量V6 (101)的情況下，流入逆變器的各部的電流的圖。
[0044]符號的說明
[0045]I直流電源
[0046]2逆變器
[0047]3aU相上橋臂開關(guān)元件
[0048]3bV相上橋臂開關(guān)元件
[0049]3cW相上橋臂開關(guān)元件
[0050]3dU相下橋臂開關(guān)元件
[0051]3eV相下橋臂開關(guān)元件
[0052]3fW相下橋臂開關(guān)元件
[0053]4a至4f續(xù)流二極管
[0054]5電源分流電阻
[0055]6aU相下橋臂分流電阻
[0056]6bV相下橋臂分流電阻
[0057]6cW相下橋臂分流電阻
[0058]7、7a 控制部
[0059]SaU相下橋臂電壓檢測部
[0060]SbV相下橋臂電壓檢測部
[0061]8cW相下橋臂電壓檢測部
[0062]9負載裝置(電動機)
[0063]10、10a電流運算部
[0064]11電壓指令值計算部
[0065]12驅(qū)動信號生成部
[0066]13載波信號生成部
[0067]100、100a電力轉(zhuǎn)換裝置
【具體實施方式】
[0068]下面，參照附圖，對本實用新型的實施方式涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置進行說明。此外，本實用新型并不由以下所示的實施方式限定。
[0069]實施方式I
[0070]圖1是表示實施方式I涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的一個結(jié)構(gòu)示例的圖。在圖1所示的示例中，實施方式I涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置100構(gòu)成為，將由直流電源I供給的直流電轉(zhuǎn)換為對負載裝置(在圖1所示的示例中為電動機)9供給的3相交流電。
[0071]如圖1所示，電力轉(zhuǎn)換裝置100具有以下用于向電動機9供給3相交流電的主要構(gòu)成要素:逆變器2，其由3個橋臂構(gòu)成，該3個橋臂包括:上橋臂開關(guān)元件3a至3c (這里，3a:U相，3b:V相，3c:W相)以及下橋臂開關(guān)元件3d至3f (這里，3d:U相，3e:V相，3f:ff相)；以及控制部7，其生成與各相上橋臂開關(guān)元件3a至3c以及各相下橋臂開關(guān)元件3d至3f對應(yīng)的6個驅(qū)動信號，并分別輸出到各相上橋臂開關(guān)元件3a至3c以及各相下橋臂開關(guān)元件3d至3f。各相上橋臂開關(guān)元件3a至3c以及各相下橋臂開關(guān)元件3d至3f分別包括反向并聯(lián)連接的續(xù)流二極管4a至4f (這里，4a:U相上橋臂，4b:V相上橋臂，4c:ff相上橋臂，4d:U相下橋臂，4e:V相下橋臂，4f:ff相下橋臂)。
[0072]控制部7是運算/控制單元，例如由微處理器或CPU等構(gòu)成，將輸入的模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，并進行與電動機9的控制應(yīng)用相對應(yīng)的運算和控制。
[0073]此外，實施方式I涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置100包括:電源分流電阻5，其設(shè)置在直流電源I的負電壓側(cè)(在圖1所示的示例中為GND)與逆變器2之間；各相下橋臂分流電阻6a、6b (這里，6a:U相，6b:V相)，其分別設(shè)置在3個橋臂中的2個橋臂(這里，U相和V相)的各相下橋臂開關(guān)元件3d、3e與電源分流電阻5之間；以及各相下橋臂電壓檢測部8a、8b (這里，8a:U相，8b:V相)，其檢測各相下橋臂開關(guān)元件3d、3e和各相下橋臂分流電阻6a、6b的各連接點與直流電源I的負電壓側(cè)(這里為GND)之間的各電壓(以下，稱為“各相下橋臂i&”)Vu、Vv。此外，在圖1所示的示例中，設(shè)電源分流電阻5的電阻值為Rdc，各相下橋臂分流電阻6a、6b的電阻值為Rsh。
[0074]各相下橋臂電壓檢測部8a、8b例如由放大單元構(gòu)成，用于使各相下橋臂電壓Vu、Vv成為控制部7容易處理的電壓值。
[0075]圖2是表示實施方式I涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的控制部的一個結(jié)構(gòu)示例的圖。實施方式I涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置100的控制部7包括:電流運算部10，其基于由各相下橋臂電壓檢測部8a、8b檢測出的各相下橋臂電壓Vu、Vv，計算流入電動機9的各相繞組的各相電流iu、iv、iw ;電壓指令值計算部11，其基于電流運算部10的輸出即各相電流iu、iv、iw,計算從逆變器2輸出到電動機9的各相繞組的各相電壓指令值VLu*、VLv*、VLw* ;驅(qū)動信號生成部12，其基于從電壓指令值計算部11輸出的各相電壓指令值￥1^*、￥1^*、￥1^*，生成輸出到各相上橋臂開關(guān)元件3a至3c以及各相下橋臂開關(guān)元件3d至3f的各驅(qū)動信號Sup、Sun、Svp> Svn> Swp> Swn ;以及載波信號生成部13,其生成作為各驅(qū)動信號Sup、Sun、Svp>Svn、Swp, Swn的基準頻率的三角波或鋸齒波等載波信號fc*。
[0076]電流運算部10基于從電壓指令值計算部11輸出的各相電壓指令值VLu*、VLv*,VLw*以及從載波信號生成部13輸出的載波信號fc*，判斷后述的空間矢量調(diào)制方式的各相上橋臂開關(guān)元件3a至3c的導(dǎo)通/斷開(0N/0FF)狀態(tài)，并計算與該各相上橋臂開關(guān)元件3a至3c的導(dǎo)通/斷開(0N/0FF)狀態(tài)對應(yīng)的各相電流iu、iv、iw。與該空間矢量調(diào)制方式的各相上橋臂開關(guān)元件3a至3c的導(dǎo)通/斷開(0N/0FF)狀態(tài)對應(yīng)的各相電流iu、iv、iw的計算方法，將在后面闡述。
[0077]電壓指令值計算部11根據(jù)從電流運算部10輸出的各相電流iu、iv、iw,計算換算為從驅(qū)動信號生成部12輸出的各驅(qū)動信號Sup、Sun、Svp、Svn、Swp、Swn的導(dǎo)通占空比(也就是說，在I個開關(guān)周期內(nèi)，各相上橋臂開關(guān)元件3a至3c以及各相下橋臂開關(guān)元件3d至3f的導(dǎo)通時間的比例)所得各相電壓指令值VLu*、VLv*, VLw*ο
[0078]驅(qū)動信號生成部12對從電壓指令值計算部11輸出的各相電壓指令值VLu*、VLv*、VLw*與從載波信號生成部13輸出的載波信號fc*進行比較，并根據(jù)各相電壓指令值VLu*、VLv*,VLw*與載波信號fc*的大小關(guān)系，生成輸出到各開關(guān)元件3a至3f的各驅(qū)動信號Sup、Sun、Svpλ Svnλ Swp、Swn0
[0079]此外，上述控制部7的結(jié)構(gòu)是用于控制作為負載裝置的電動機9的一個結(jié)構(gòu)示例，本實用新型并不局限于該控制部7的結(jié)構(gòu)和控制方法。
[0080]接著，對基于PWM調(diào)制而生成針對各相上橋臂開關(guān)元件3a至3c以及各相下橋臂開關(guān)元件3d至3f的驅(qū)動信號時的空間矢量調(diào)制方式進行說明。圖3(a)、圖3(b)是表示空間矢量調(diào)制方式下的各相上橋臂開關(guān)元件的導(dǎo)通/斷開(0N/0FF)狀態(tài)與逆變器的輸出電壓矢量的關(guān)系的圖。圖3(a)是表示各相上橋臂開關(guān)元件3a至3c的導(dǎo)通/斷開(0N/0FF)狀態(tài)與逆變器2的輸出電壓矢量的關(guān)系的示意圖，圖3 (b)表示逆變器2的輸出電壓矢量的定義。此外，在圖3(a)、圖3(b)所示的示例中，將各相上橋臂開關(guān)元件3a至3c為導(dǎo)通(ON)狀態(tài)的情況定義為“1”，各相上橋臂開關(guān)元件3a至3c為斷開(OFF)狀態(tài)的情況定義為“O”。
[0081]如圖3(a)、圖3(b)所示，作為各相上橋臂開關(guān)元件3a至3c的導(dǎo)通/斷開(0N/OFF)狀態(tài)，存在導(dǎo)通(ON)狀態(tài)(即“I”)以及斷開(OFF)狀態(tài)(即“O”)這2種狀態(tài)，并且如果與各相上橋臂開關(guān)元件3a至3c的導(dǎo)通/斷開(0N/0FF)狀態(tài)的組合相對應(yīng)地，將逆變器2的輸出電壓矢量以下述形式定義，S卩，((U相上橋臂開關(guān)元件3a的狀態(tài))(V相上橋臂開關(guān)元件3b的狀態(tài))(W相上橋臂開關(guān)元件3c的狀態(tài)))，則存在VO (000)、V1 (100)、V2 (010)、V3 (001)、V4 (110)、V5 (Oil)、V6 (101)、V7 (111)這8種矢量。將上述逆變器的輸出電壓矢量中不具有大小的VO(OOO)以及V7(lll)稱為零矢量，將除此以外的大小相等且相互之間具有 60 度相位差的 Vl (100)、V2 (010)、V3 (001)、V4 (110)、V5 (011)、V6 (101)稱為實矢量。
[0082]控制部7對上述各零矢量VO、V7以及各實矢量Vl至V6進行任意組合并合成，由此生成與各相上橋臂開關(guān)元件3a至3c以及各相下橋臂開關(guān)元件3d至3f對應(yīng)的3相PWM電壓的驅(qū)動信號。
[0083]接著，參照圖4至圖10，對實施方式I涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置100的各相電流iu、iv、iw的計算方法進行說明。
[0084]圖4是表示逆變器的輸出電壓矢量為實矢量Vl (100)的情況下流入逆變器的各部的電流的圖。在圖4所示的示例中，設(shè)電動機9的從各相繞組的高電位側(cè)流向低電位側(cè)的各相電流iu、iv、iw為正值。此外,在以下各圖所示的示例中，也與圖4為相同的記載。
[0085]如圖4所示，在逆變器2的輸出電壓矢量為實矢量Vl (100)的情況下，U相電流iu從直流電源I的正電壓側(cè)經(jīng)由U相上橋臂開關(guān)元件3a流向電動機9，V相電流iv從電動機9經(jīng)由V相下橋臂開關(guān)元件3e、V相下橋臂分流電阻6b、電源分流電阻5流向直流電源I的負電壓側(cè)，W相電流iw經(jīng)由W相下橋臂開關(guān)元件3f、電源分流電阻5流向直流電源I的負電壓側(cè)。此時，U相下橋臂電壓Vu和V相下橋臂電壓Vv能夠用以下的式(I)、⑵表示。
[0086]Vu = iuXRdc...(I)
[0087]Vv = iuXRdc+ivXRsh...(2)
[0088]此外，如果在圖4所示的X點應(yīng)用基爾霍夫第一定律，則
[0089]為iu = iv+iw...(3)。
[0090]也就是說，在逆變器2的輸出電壓矢量為實矢量Vl (100)的情況下，能夠使用上述式⑴、⑵、(3)計算各相電流iu、iv、iw。
[0091]圖5是表示逆變器的輸出電壓矢量為實矢量V2 (010)的情況下流入逆變器的各部的電流的圖。
[0092]如圖5所示，在逆變器2的輸出電壓矢量為實矢量V2 (010)的情況下，V相電流iv從直流電源I的正電壓側(cè)經(jīng)由V相上橋臂開關(guān)元件3b流向電動機9，U相電流iu從電動機9經(jīng)由U相下橋臂開關(guān)元件3d、U相下橋臂分流電阻6a、電源分流電阻5流向直流電源I的負電壓側(cè)，W相電流iw經(jīng)由W相下橋臂開關(guān)元件3f、電源分流電阻5流向直流電源I的負電壓側(cè)。此時，U相下橋臂電壓Vu和V相下橋臂電壓Vv能夠用以下的式(4)、(5)表示。
[0093]Vu = ivXRdc+iuXRsh...(4)
[0094]Vv = ivXRdc...(5)
[0095]此外，如果在圖5所示的X點應(yīng)用基爾霍夫第一定律，則
[0096]為iv = iu+iw...(6)。
[0097]也就是說，在逆變器2的輸出電壓矢量為實矢量V2 (010)的情況下，能夠使用上述式⑷、(5)、(6)計算各相電流iu、iv、iw。
[0098]圖6是表示逆變器的輸出電壓矢量為實矢量V3 (001)的情況下流入逆變器的各部的電流的圖。
[0099]如圖6所示，在逆變器2的輸出電壓矢量為實矢量V3 (001)的情況下，W相電流iw從直流電源I的正電壓側(cè)經(jīng)由W相上橋臂開關(guān)元件3c流向電動機9，U相電流iu從電動機9經(jīng)由U相下橋臂開關(guān)元件3d、U相下橋臂分流電阻6a、電源分流電阻5流向直流電源I的負電壓側(cè)，V相電流iv經(jīng)由V相下橋臂開關(guān)元件3e、電源分流電阻5流向直流電源I的負電壓側(cè)。此時，U相下橋臂電壓Vu和V相下橋臂電壓Vv能夠用以下的式(7)、⑶表示。
[0100]Vu = iwXRdc+iuXRsh...(7)
[0101]Vv = iwX Rdc+ivX Rsh...(8)
[0102]另外，如在圖6所示的X點應(yīng)用基爾霍夫第一定律，則
[0103]為iw = iu+iv...(9)。
[0104]也就是說，在逆變器2的輸出電壓矢量為實矢量V3 (001)的情況下，能夠使用上述式(7)、⑶、(9)計算各相電流iu、iv、iw。
[0105]圖7是表示逆變器的輸出電壓矢量為零矢量VO (000)的情況下流入逆變器的各部的電流的圖。在圖7所示的示例中，作為一個示例，示出了在從實矢量Vl (100)轉(zhuǎn)移為零矢量VO (000)的情況下流入逆變器2的電流。
[0106]如圖7所示，在逆變器2的輸出電壓矢量從實矢量Vl (100)轉(zhuǎn)移為零矢量VO (000)的情況下，電流幾乎不流入電源分流電阻5，X點的電壓幾乎為零。此時，U相電流iu從X點經(jīng)由續(xù)流二極管4d流向電動機9，V相電流iv從電動機9經(jīng)由V相下橋臂開關(guān)元件3e、V相下橋臂分流電阻6b流向X點，W相電流iw經(jīng)由W相下橋臂開關(guān)元件3f流向X點。此時，U相下橋臂電壓Vu和V相下橋臂電壓Vv能夠用以下的兩個式表示。
[0107]Vu = ( -1u) X Rsh...(10)
[0108]Vv = ivXRsh...(11)
[0109]此外，如在X點應(yīng)用基爾霍夫第一定律，則
[0110]為iu = iv+iw...(12)。
[0111]也就是說，在逆變器2的輸出電壓矢量從實矢量Vl (100)轉(zhuǎn)移為零矢量VO(OOO)的情況下，能夠使用上述式(10)、(11)、(12)計算各相電流iu、iv、iw。
[0112]這樣，在本實施方式涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置100中，在為實矢量￥1(100)、￥2(010)、V3 (001)以及零矢量VO (000)的情況下，通過檢測U相下橋臂電壓Vu和V相下橋臂電壓Vv，能夠計算流入電動機9的各相繞組的各相電流iu、iv、iw。
[0113]圖8是表示逆變器的輸出電壓矢量為實矢量V4(110)的情況下流入逆變器的各部的電流的圖。
[0114]如圖8所示，在逆變器2的輸出電壓矢量為實矢量V4(110)的情況下，U相電流iu從直流電源I的正電壓側(cè)經(jīng)由U相上橋臂開關(guān)元件3a流向電動機9，V相電流iv經(jīng)由V相上橋臂開關(guān)元件3b流向電動機9，W相電流iw從電動機9經(jīng)由W相下橋臂開關(guān)元件3f、電源分流電阻5流向直流電源I的負電壓側(cè)。此時，U相下橋臂電壓Vu和V相下橋臂電壓Vv能夠用以下的式(13)、(14)表示。
[0115]Vu = iwXRdc...(13)
[0116]Vv = iwXRdc...(14)
[0117]這里，在電動機9是3相平衡負載的情況下，根據(jù)相電流的平衡條件，成立:
[0118]iu+iv = iw…(15)
[0119]iu = iv = (1/2) iw…(16)
[0120]也就是說，在逆變器2的輸出電壓矢量為實矢量V4(110)且電動機9是3相平衡負載的情況下，能夠使用上述式(13)、(14)中的任一個以及式(16)計算各相電流iu、iv、iw。
[0121]圖9是表示逆變器的輸出電壓矢量為實矢量V5(011)的情況下流入逆變器的各部的電流的圖。
[0122]如圖9所示，在逆變器2的輸出電壓矢量為實矢量V5 (011)的情況下，V相電流iv從直流電源I的正電壓側(cè)經(jīng)由V相上橋臂開關(guān)元件3b流向電動機9，W相電流iw經(jīng)由W相上橋臂開關(guān)元件3c流向電動機9，U相電流iu從電動機9經(jīng)由U相下橋臂開關(guān)元件3d、U相下橋臂分流電阻6a、電源分流電阻5流向直流電源I的負電壓側(cè)。此時，U相下橋臂電壓Vu和V相下橋臂電壓Vv能夠用以下的式(17)、(18)表示。
[0123]Vu = iuXRdc+iuXRsh...(17)
[0124]Vv = iuXRdc...(18)
[0125]這里，在電動機9是3相平衡負載的情況下，根據(jù)相電流的平衡條件，成立:
[0126]iv+iw = iu...(19)
[0127]iv = iw = (1/2) iu…(20)。
[0128]也就是說，在逆變器2的輸出電壓矢量為實矢量V5 (011)且電動機9是3相平衡負載的情況下，能夠使用上述式(17)、(18)中的任一個以及式(20)計算各相電流iu、iv、iw。
[0129]圖10是表示逆變器的輸出電壓矢量為實矢量V6(101)的情況下流入逆變器的各部的電流的圖。
[0130]如圖10所示，在逆變器2的輸出電壓矢量為實矢量V6 (101)的情況下，U相電流iu從直流電源I的正電壓側(cè)經(jīng)由U相上橋臂開關(guān)元件3a流向電動機9, W相電流iw經(jīng)由W相上橋臂開關(guān)元件3c流向電動機9，V相電流iv從電動機9經(jīng)由V相下橋臂開關(guān)元件3e、V相下橋臂分流電阻6b、電源分流電阻5流向直流電源I的負電壓側(cè)。此時，U相下橋臂電壓Vu和V相下橋臂電壓Vv能夠用以下的式(21)、(22)表示。
[0131]Vu = ivXRdc...(21)
[0132]Vv = ivX Rdc+ivX Rsh...(22)
[0133]這里，在電動機9是3相平衡負載的情況下，根據(jù)相電流的平衡條件，成立:
[0134]iu+iw = iv...(23)
[0135]iu = iw = (1/2) iv...(24)。
[0136]也就是說，在逆變器2的輸出電壓矢量為實矢量V6 (101)且電動機9是3相平衡負載的情況下，能夠使用上述式(21)、(22)中的任一個以及式(24)計算各相電流iu、iv、iw。
[0137]這樣，在本實施方式涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置100中，即使是為實矢量V4 (110)、V5 (Oil)、V6 (101)的情況下，在電動機9是3相平衡負載時，通過檢測U相下橋臂電壓Vu和V相下橋臂電壓Vv中的任一個,就能夠計算流入電動機9的各相繞組的各相電流iu、iv、iw。
[0138]如上說明，根據(jù)實施方式I的電力轉(zhuǎn)換裝置，設(shè)置有:電源分流電阻，其設(shè)置于直流電源的負電壓側(cè)與逆變器之間；以及各相下橋臂分流電阻，其分別設(shè)置于3個橋臂中2個橋臂的各相下橋臂開關(guān)元件與電源分流電阻之間，對各相下橋臂開關(guān)元件和各相下橋臂分流電阻的各連接點與直流電源的負電壓側(cè)之間的各電壓亦即2個各相下橋臂電壓進行檢測，并基于該各檢測值，對流入負載裝置的各相電流進行計算，因此由放大單元構(gòu)成的電壓檢測部的數(shù)量就可以為2個，能夠較之同樣設(shè)置有2相的各相下橋臂分流電阻和電源分流電阻的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)實現(xiàn)裝置的小型化、低成本化。
[0139]此外，在各相上橋臂開關(guān)元件的導(dǎo)通/斷開(0N/0FF)狀態(tài)、即不僅在逆變器的輸出電壓矢量為零矢量VO的情況下，而且在為實矢量Vl至V6的情況下，也能夠基于2個各相下橋臂電壓計算各相電流，而能夠?qū)崿F(xiàn)基于各相電流的控制的高精度化。
[0140]實施方式2
[0141]在實施方式I中，說明的是如下的方法，即在U相、V相、以及W相中，將下橋臂分流電阻與2相的下橋臂開關(guān)元件連接，對這些2相的下橋臂電壓進行檢測，由此對流入負載裝置的各相電流iu、iv、iw進行計算，但是在本實施方式中，將對如下方法加以說明，即將下橋臂分流電阻與U相、V相、以及W相的各相下橋臂開關(guān)元件連接，對這些3相的下橋臂電壓進行檢測，對流入負載裝置的各相電流iu、iv、iw進行計算。
[0142]圖11是表示實施方式2涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的一個結(jié)構(gòu)示例的圖。另外，對與實施方式I相同或同等的結(jié)構(gòu)部標注相同符號，省略其詳細說明。
[0143]實施方式2涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置10a在實施方式I的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，還具備:W相下橋臂分流電阻6c，其設(shè)置于W相下橋臂開關(guān)元件3f與電源分流電阻5之間；以及W相下橋臂電壓檢測部8c，其對W相下橋臂開關(guān)元件3f以及W相下橋臂分流電阻6c的連接點與直流電源I的負電壓側(cè)(此處GND)之間的電壓(W相下橋臂電壓)Vw進行檢測。另外。在圖11所示的示例中，與各相下橋臂分流電阻6a、6b的電阻值相同，將W相下橋臂分流電阻6c的電阻值設(shè)為Rsh。
[0144]W相下橋臂電壓檢測部Sc與U相下橋臂電壓檢測部8a以及V相下橋臂電壓檢測部8b相同，例如由放大單元構(gòu)成，用于將W相下橋臂電壓Vw放大為控制部7a容易處理的電壓值。
[0145]圖12是表示實施方式I涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的控制部的一個結(jié)構(gòu)示例的圖。實施方式2涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置10a的控制部7a具備電流運算部1a以代替實施方式I的電流運算部10，該電流運算部1a基于由各相下橋臂電壓檢測部8a、8b、8c檢測出的各相下橋臂電壓Vu、Vv、Vw,對流入電動機9的各相繞組的各相電流iu、iv、iw進行計算。
[0146]接著，參照圖13至圖19，對實施方式2涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置10a的各相電流的計算方法進行說明。
[0147]圖13是表示逆變器的輸出電壓矢量為實矢量Vl (100)的情況下流入逆變器的各部的電流的圖。在圖13所示的示例中，設(shè)電動機9的從各相繞組的高電位側(cè)流向低電位側(cè)的電流分別為iu、iv、iw。此外，在以下各圖所示的示例中，也與圖13為相同的記載。
[0148]如圖13所示，在逆變器2的輸出電壓矢量為實矢量Vl (100)的情況下，U相電流iu從直流電源I的正電壓側(cè)經(jīng)由U相上橋臂開關(guān)元件3a流向電動機9, V相電流iv從電動機9經(jīng)由V相下橋臂開關(guān)元件3e、V相下橋臂分流電阻6b、電源分流電阻5流向直流電源I的負電壓側(cè)，W相電流iw經(jīng)由W相下橋臂開關(guān)元件3f、電源分流電阻5流向直流電源I的負電壓側(cè)。此時，U相下橋臂電壓Vu、V相下橋臂電壓Vv以及W相下橋臂電壓Vw能夠用以下的式(25)、(26)、(27)表示。
[0149]Vu = iuXRdc...(25)
[0150]Vv = iuXRdc+ivXRsh...(26)
[0151]Vw = iuX Rdc+iwX Rsh...(27)
[0152]也就是說,能夠使用上述式(25)、(26)、(27)計算各相電流iu、iv、iw。
[0153]圖14是表示逆變器的輸出電壓矢量為實矢量V2 (010)的情況下流入逆變器的各部的電流的圖。
[0154]如圖14所示，在逆變器2的輸出電壓矢量為實矢量V2 (010)的情況下，V相電流iv從直流電源I的正電壓側(cè)經(jīng)由V相上橋臂開關(guān)元件3b流向電動機9, U相電流iu從電動機9經(jīng)由U相下橋臂開關(guān)元件3d、U相下橋臂分流電阻6a、電源分流電阻5流向直流電源I的負電壓側(cè)，W相電流iw經(jīng)由W相下橋臂開關(guān)元件3f、電源分流電阻5流向直流電源I的負電壓側(cè)。此時，U相下橋臂電壓Vu、V相下橋臂電壓Vv以及W相下橋臂電壓Vw能夠用以下的式(28)、(29)、(30)表示。
[0155]Vu = ivXRdc+iuXRsh...(28)
[0156]Vv = ivXRdc...(29)
[0157]Vw = iv X Rdc+iwX Rsh...(30)
[0158]也就是說,能夠使用上述式(28)、(29)、(30)計算各相電流iu、iv、iw。
[0159]圖15是表示逆變器的輸出電壓矢量為實矢量V3 (001)的情況下流入逆變器的各部的電流的圖。
[0160]如圖15所示，在逆變器2的輸出電壓矢量為實矢量V3 (001)的情況下，W相電流iw從直流電源I的正電壓側(cè)經(jīng)由W相上橋臂開關(guān)元件3c流向電動機9, U相電流iu從電動機9經(jīng)由U相下橋臂開關(guān)元件3d、U相下橋臂分流電阻6a、電源分流電阻5流向直流電源I的負電壓側(cè)，V相電流iv經(jīng)由V相下橋臂開關(guān)元件3e、電源分流電阻5流向直流電源I的負電壓側(cè)。此時，U相下橋臂電壓Vu、V相下橋臂電壓Vv以及W相下橋臂電壓Vw能夠用以下的式(31)、(32)、(33)表示。
[0161]Vu = iwXRdc+iuXRsh...(31)
[0162]Vv = iwX Rdc+ivX Rsh...(32)
[0163]Vw = iwXRdc...(33)
[0164]也就是說，能夠使用上述式(31)、(32)、(33)計算各相電流iu、iv、iw。
[0165]圖16是表示逆變器的輸出電壓矢量為零矢量VO(OOO)的情況下流入逆變器的各部的電流的圖。在圖6所示的示例中，作為一個示例,示出了在從實矢量Vl (100)轉(zhuǎn)移為零矢量VO (000)的情況下流入逆變器2的電流。
[0166]如圖16所示，在逆變器2的輸出電壓矢量從實矢量Vl (100)轉(zhuǎn)移為零矢量VO(OOO)的情況下，電流幾乎不流入電源分流電阻5，X點的電壓幾乎為零。此時，U相電流iu從X點經(jīng)由續(xù)流二極管4d流向電動機9，V相電流iv從電動機9經(jīng)由V相下橋臂開關(guān)元件3e、V相下橋臂分流電阻6b流向X點，W相電流iw經(jīng)由W相下橋臂開關(guān)元件3f流向X點。此時，U相下橋臂電壓Vu、V相下橋臂電壓Vv以及W相下橋臂電壓Vw能夠用以下的式(34)、(35)、(36)表示。
[0167]Vu = ( — iu) XRsh...(34)
[0168]Vv = ivXRsh...(35)
[0169]Vw = iwXRsh...(36)
[0170]也就是說,能夠使用上述式(34)、(35)、(36)計算各相電流iu、iv、iw。
[0171]這樣，在本實施方式涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置10a中，在為實矢量V1(100)、V2(010)、V3 (001)以及零矢量VO(OOO)的情況下，通過檢測U相下橋臂電壓Vu、V相下橋臂電壓Vv以及W相下橋臂電壓Vw,能夠計算流入電動機9的各相繞組的各相電流iu、iv、iw。
[0172]此外，由于不使用基爾霍夫第一定律、相電流的平衡條件而得到各相電流iu、iv、iw，所以也能夠適用于電動機9是不平衡負載的情況。
[0173]圖17是表示逆變器的輸出電壓矢量為實矢量V4(110)的情況下流入逆變器的各部的電流的圖。
[0174]如圖17所示，在逆變器2的輸出電壓矢量為實矢量V4 (110)的情況下，U相電流iu從直流電源I的正電壓側(cè)經(jīng)由U相上橋臂開關(guān)元件3a流向電動機9, V相電流iv經(jīng)由V相上橋臂開關(guān)元件3b流向電動機9，W相電流iw從電動機9經(jīng)由W相下橋臂開關(guān)元件3f、W相下橋臂分流電阻6c、電源分流電阻5流向直流電源I的負電壓側(cè)。此時，U相下橋臂電壓Vu、V相下橋臂電壓Vv以及W相下橋臂電壓Vw能夠用以下的式(37)、(38)、(39)表示。
[0175]Vu = iwXRdc...(37)
[0176]Vv = iwXRdc...(38)
[0177]Vw = iwX Rdc+iwX Rsh...(39)
[0178]這里，在電動機9是3相平衡負載的情況下，根據(jù)相電流的平衡條件，成立:
[0179]iu+iv = iw...(40)
[0180]iu = iv = (1/2) iw…(41)。
[0181]也就是說，在電動機9是3相平衡負載的情況下，能夠使用上述式(37)、(38)、(39)中的任一式以及式(41)計算各相電流iu、iv、iw。
[0182]圖18是表示逆變器的輸出電壓矢量為實矢量V5 (011)的情況下流入逆變器的各部的電流的圖。
[0183]如圖18所示，在逆變器2的輸出電壓矢量為實矢量V5 (Oll)的情況下，V相電流iv從直流電源I的正電壓側(cè)經(jīng)由V相上橋臂開關(guān)元件3b流向電動機9, W相電流iw經(jīng)由W相上橋臂開關(guān)元件3c流向電動機9，U相電流iu從電動機9經(jīng)由U相下橋臂開關(guān)元件3d、U相下橋臂分流電阻6a、電源分流電阻5流向直流電源I的負電壓側(cè)。此時，U相下橋臂電壓Vu、V相下橋臂電壓Vv以及W相下橋臂電壓Vw能夠用以下的式(42)、(43)、(44)表示。
[0184]Vu = iuXRdc+iuXRsh...(42)
[0185]Vv = iuXRdc...(43)
[0186]Vw = iuXRdc...(44)
[0187]這里，在電動機9是3相平衡負載的情況下，根據(jù)相電流的平衡條件，成立:
[0188]iv+iw = iu…(45)
[0189]iv = iw = (1/2) iu…(46)。
[0190]也就是說，在電動機9是3相平衡負載的情況下，能夠使用上述式(42)、(43)、(44)中的任一式以及式(46)計算各相電流iu、iv、iw。
[0191]圖19是表示逆變器的輸出電壓矢量為實矢量V6 (101)的情況下流入逆變器的各部的電流的圖。
[0192]如圖19所示，在逆變器2的輸出電壓矢量為實矢量V6 (101)的情況下，U相電流iu從直流電源I的正電壓側(cè)經(jīng)由U相上橋臂開關(guān)元件3a流向電動機9, W相電流iw經(jīng)由W相上橋臂開關(guān)元件3c流向電動機9，V相電流iv從電動機9經(jīng)由V相下橋臂開關(guān)元件3e、V相下橋臂分流電阻6b、電源分流電阻5流向直流電源I的負電壓側(cè)。此時，U相下橋臂電壓Vu、V相下橋臂電壓Vv以及W相下橋臂電壓Vw能夠用以下的式(47)、(48)、(49)表示。
[0193]Vu = ivXRdc...(47)
[0194]Vv = ivX Rdc+ivX Rsh...(48)
[0195]Vw = ivXRdc...(49)
[0196]這里，在電動機9是3相平衡負載的情況下，根據(jù)相電流的平衡條件，成立:
[0197]iu+iw = iv...(50)
[0198]iu = iw = (1/2) iv...(51)。
[0199]也就是說，在電動機9是3相平衡負載的情況下，能夠使用上述式(47)、(48)、(49)中的任一式以及式(51)計算各相電流iu、iv、iw。
[0200]這樣，即使是為實矢量V4 (110)、V5 (Oil)、V6 (101)的情況下，在電動機9是3相平衡負載時，通過檢測U相下橋臂電壓Vu、V相下橋臂電壓Vv以及W相下橋臂電壓Vw中的任一個，就能夠計算流入電動機9的各相繞組的各相電流iu、iv、iw。
[0201]如上說明，根據(jù)實施方式2的電力轉(zhuǎn)換裝置，相對于實施方式I的結(jié)構(gòu)，設(shè)有3相的各相下橋臂分流電阻，對各相下橋臂開關(guān)元件和各相下橋臂分流電阻的各連接點與直流電源的負電壓側(cè)之間的各電壓亦即3個各相下橋臂電壓進行檢測，并基于該各檢測值，對流入負載裝置的各相電流進行計算，因此由放大單元構(gòu)成的電壓檢測部的數(shù)量為3個，但較之同樣設(shè)置3相的各相下橋臂分流電阻和電源分流電阻的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化、低成本化。
[0202]另外，與實施方式I相同，不僅在逆變器的輸出電壓矢量為零矢量VO的情況下，而且在實矢量Vl至V6的情況下，也能夠計算各相電流，因此能夠?qū)崿F(xiàn)基于各相電流的控制的高精度化。
[0203]而且，在逆變器的輸出電壓矢量為零矢量V0、實矢量Vl至V3的情況下，不使用基爾霍夫第一定律、相電流的平衡條件，也能獲得各相電流，因此在負載裝置為不平衡負載的情況下也能適用。
[0204]另外，在上述實施方式中，對于不根據(jù)逆變器的運轉(zhuǎn)狀況，而是根據(jù)各相上橋臂開關(guān)元件的導(dǎo)通/斷開狀態(tài)、即逆變器的輸出電壓矢量，來計算各相電流的示例進行了說明，不過例如還可以根據(jù)與負載裝置亦即電動機的控制應(yīng)用程序?qū)?yīng)的逆變器的運轉(zhuǎn)狀況，切換用于各相電流運算的各相下橋臂電壓的檢測期間。
[0205]例如，在實施較低速運轉(zhuǎn)的低速運轉(zhuǎn)域，如果是在逆變器的調(diào)制率低的運轉(zhuǎn)狀況下長時間運轉(zhuǎn)的應(yīng)用程序，則零矢量VO (000)的產(chǎn)生期間變長，實矢量Vl (100)至V6(101)的產(chǎn)生期間變短。相反，在實施較高速運轉(zhuǎn)的通常運轉(zhuǎn)域，如果是在逆變器的調(diào)制率高的運轉(zhuǎn)狀況下長時間運轉(zhuǎn)的應(yīng)用程序，則實矢量Vl (100)至V6(101)的產(chǎn)生期間變長，零矢量VO (000)的產(chǎn)生期間變短。
[0206]因此，對于在逆變器的調(diào)制率低的運轉(zhuǎn)狀況下長時間運轉(zhuǎn)的應(yīng)用程序，基于零矢量VO (000)的產(chǎn)生期間的各相下橋臂電壓，來計算各相電流，而對于在逆變器的調(diào)制率高的運轉(zhuǎn)狀況下長時間運轉(zhuǎn)的應(yīng)用程序，則基于實矢量Vl (100)至V6(101)的產(chǎn)生期間的各相下橋臂電壓，來計算各相電流，由此各相下橋臂電壓的檢測精度得到提高，于是能夠?qū)崿F(xiàn)各相電流的精度的提聞。
[0207]作為實現(xiàn)此類控制的方法，例如，只要預(yù)先設(shè)定針對逆變器的調(diào)制率的閾值，根據(jù)逆變器的調(diào)制率與閾值的大小關(guān)系，切換用于各相電流的計算的各相下橋臂電壓的檢測期間即可。
[0208]更具體地還可以考慮如下方法，S卩如果逆變器的調(diào)制率小于上述閾值，則基于零矢量VO (000)的產(chǎn)生期間的各相下橋臂電壓，對各相電流進行計算，如果逆變器的調(diào)制率大于等于上述閾值，則基于實矢量Vl (100)至V6(101)的產(chǎn)生期間的各相下橋臂電壓，對各相電流進行計算。
[0209]這種情況下，例如，優(yōu)選將針對逆變器的調(diào)制率的閾值設(shè)為零矢量VO (000)、V7(lll)的產(chǎn)生期間為載波信號的半周期的0.5。這樣，在逆變器的調(diào)制率大于等于0.5的情況下，由于零矢量VO (000)、V7 (111)的產(chǎn)生期間為載波信號的半周期以下，因此基于能夠?qū)嵤└呔鹊母飨嚯娏鞯挠嬎愕膶嵤噶縑l (100)至V6(101)的產(chǎn)生期間的各相下橋臂電壓，來計算各相電流，而在逆變器的調(diào)制率小于0.5的情況下，由于零矢量VO(OOO)、V7(lll)的產(chǎn)生期間長于載波信號的半周期，因此基于能夠?qū)嵤└呔鹊母飨嚯娏鞯挠嬎愕牧闶噶縑O(OOO)的產(chǎn)生期間的各相下橋臂電壓，來計算各相電流。
[0210]此外，作為根據(jù)逆變器的調(diào)制率來切換用于各相電流的計算的各相下橋臂電壓的檢測期間的方法，還可以預(yù)先將逆變器的調(diào)制率與檢測期間相關(guān)聯(lián)并制成表，在逆變器的運轉(zhuǎn)中參照該表，選擇對應(yīng)于逆變器的調(diào)制率的檢測期間，基于該檢測期間的各相下橋臂電壓，來計算各相電流。
[0211]另外，通過將在上述實施方式中說明的電力轉(zhuǎn)換裝置應(yīng)用于以電動機為負載的電動機驅(qū)動裝置，將該電動機驅(qū)動裝置應(yīng)用于空調(diào)機、冰箱、制冷機等的鼓風(fēng)機、壓縮機，能夠?qū)崿F(xiàn)上述這些電動機驅(qū)動裝置、鼓風(fēng)機、壓縮機、空調(diào)機、冰箱、以及制冷機的小型化、低成本化、控制的高精度化。
[0212]此外，以上實施方式所示的結(jié)構(gòu)是本實用新型的一個構(gòu)成示例，顯然還能夠與其它的公知技術(shù)組合，在不脫離本實用新型的要旨的范圍內(nèi)，還能夠進行省略一部分等變更來構(gòu)成。
[0213]如上所述，本實用新型涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置及其電動機驅(qū)動裝置、鼓風(fēng)機、壓縮機、空調(diào)機、冰箱、制冷機，對于具備PWM調(diào)制方式的3相逆變器的結(jié)構(gòu)來說具有有益效果，且作為不會導(dǎo)致裝置的大型化、高成本化，并能夠擴大各相電流的檢測期間，實現(xiàn)基于各相電流的控制的高精度化的技術(shù)特別合適。
【權(quán)利要求】
1.一種電力轉(zhuǎn)換裝置，其將從直流電源供給的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，該電力轉(zhuǎn)換裝置的特征在于，具備: 逆變器，將由上橋臂開關(guān)元件以及下橋臂開關(guān)元件構(gòu)成的橋臂并聯(lián)連接而構(gòu)成； 電源分流電阻，其設(shè)置于所述直流電源的負電壓側(cè)與所述逆變器之間； 各相下橋臂分流電阻，其分別設(shè)置于至少2相的所述各相下橋臂開關(guān)元件與所述電源分流電阻之間； 電壓檢測部，其對所述各相下橋臂開關(guān)元件和所述各相下橋臂分流電阻的各連接點與所述直流電源的負電壓側(cè)之間的電壓進行檢測；以及 控制部，其基于所述電壓檢測部的各檢測值，對所述各相上橋臂開關(guān)元件以及所述各相下橋臂開關(guān)元件進行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于: 所述控制部具備驅(qū)動信號生成部，其基于所述電壓檢測部的各檢測值，對流入負載裝置的各相電流進行計算，并基于該各相電流，生成與所述各相上橋臂開關(guān)元件以及所述各相下橋臂開關(guān)元件對應(yīng)的驅(qū)動信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于: 所述控制部具備驅(qū)動信號生成部，其將所述各相下橋臂開關(guān)元件的至少一個為導(dǎo)通狀態(tài)的期間設(shè)為所述電壓檢測部的各檢測值的檢測期間，并基于所述電壓檢測部的各檢測值，生成與所述各相上橋臂開關(guān)元件以及所述各相下橋臂開關(guān)元件對應(yīng)的驅(qū)動信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于: 所述控制部具備驅(qū)動信號生成部，其將所述各相下橋臂開關(guān)元件的至少一個為導(dǎo)通狀態(tài)的期間設(shè)為所述電壓檢測部的各檢測值的檢測期間，根據(jù)所述逆變器的運轉(zhuǎn)狀況，對所述電壓檢測部的檢測值的檢測期間進行切換，并基于該電壓檢測部的各檢測值，生成與所述各相上橋臂開關(guān)元件以及所述各相下橋臂開關(guān)元件對應(yīng)的驅(qū)動信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于: 所述控制部具備驅(qū)動信號生成部，其將所述各相下橋臂開關(guān)元件的至少一個為導(dǎo)通狀態(tài)的期間設(shè)為所述電壓檢測部的各檢測值的檢測期間，根據(jù)所述逆變器的調(diào)制率，對所述電壓檢測部的檢測值的檢測期間進行切換，并基于該電壓檢測部的各檢測值，生成與所述各相上橋臂開關(guān)元件以及所述各相下橋臂開關(guān)元件對應(yīng)的驅(qū)動信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于: 所述控制部具備驅(qū)動信號生成部，其基于將所述逆變器的調(diào)制率與所述電壓檢測部的檢測值的檢測期間相關(guān)聯(lián)的表，選擇與所述調(diào)制率對應(yīng)的所述檢測期間，并基于該電壓檢測部的各檢測值，生成與所述各相上橋臂開關(guān)元件以及所述各相下橋臂開關(guān)元件對應(yīng)的驅(qū)動信號。
7.一種電動機驅(qū)動裝置，其特征在于，具備: 權(quán)利要求1至6中任一項所述的電力轉(zhuǎn)換裝置。
8.一種鼓風(fēng)機，其特征在于，具備: 權(quán)利要求7所述的電動機驅(qū)動裝置。
9.一種壓縮機，其特征在于，具備: 權(quán)利要求7所述的電動機驅(qū)動裝置。
10.一種空調(diào)機，其特征在于，具備:權(quán)利要求8所述的鼓風(fēng)機或權(quán)利要求9所述的壓縮機中的至少一方。
11.一種冰箱，其特征在于，具備:權(quán)利要求8所述的鼓風(fēng)機或權(quán)利要求9所述的壓縮機中的至少一方。
12.—種制冷機，其特征在于，具備:權(quán)利要求8所述的鼓風(fēng)機或權(quán)利要求9所述的壓縮機中的至少一方。
【文檔編號】H02P27/06GK204013275SQ201420173544
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月12日
【發(fā)明者】植村啟介, 下麥桌也, 有澤浩一, 筱本洋介, 梅原成雄, 浦慎一郎, 谷川誠 申請人:三菱電機株式會社