[发明专利]逆变器装置、电动机驱动装置、制冷空调装置以及发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种逆变器装置、电动机驱动装置、制冷空调装置以及发电系统。

背景技术

随着可变电压·可变频率逆变器的实用化，一直开拓各种电力转换装置的应用领域。例如，在电动机驱动装置等中使用的驱动电路中使用三相电压型逆变器等。三相电压型逆变器由使用了晶闸管、晶体管、IGBT、MOSFET等电力用半导体开关元件的三相桥式电路等构成。通过将各相的开关元件的正极端子和负极端子分别直接连接到直流电压源的正极端子和负极端子，来能够实现本电路。近年来，随着推进装置的高效化，一直改进这种标准电路，推进进一步的高效化。

在以往的技术中，例如提议“一种电力转换装置，其特征在于具备：一对主电路开关元件，其与直流电压源串联连接，对负载提供电力；续流二极管，其与这些各主电路开关元件反向并联连接；以及反向电压施加电路，其在这些各续流二极管切断时，向各续流二极管施加小于上述直流电压源的反向电压。”(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开平10-327585号公报(权利要求1)

发明内容

(发明要解决的问题)

如上所述的以往的装置存在如下问题：由于开关元件的dv/dt偏差等，为了控制反向电压施加定时，需要高功能·高价的控制装置。另外，存在如下问题：由于进行利用附加电路的反向电压施加，在附加电路发生故障时逆变器效率显著降低。

另外，以往的逆变器装置存在如下问题：在开关动作时，由于具有寄生二极管的开关元件而产生恢复损失。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于得到一种能够降低恢复损失的逆变器装置、电动机驱动装置、制冷空调装置以及发电系统。

另外，其目的在于得到能够通过比较简单的结构来提高能量效率的逆变器装置、电动机驱动装置、制冷空调装置以及发电系统。

(用于解决问题的方案)

本发明所涉及的逆变器装置具备使电流导通及切断的多个臂，所述多个臂中的至少一个具备：多个开关元件，具有寄生二极管，且该多个开关元件是相互串联连接的；以及续流二极管，与所述多个开关元件并联连接。

本发明所涉及的电动机驱动装置是驱动电动机的电动机驱动装置，具备上述逆变器装置以及控制上述逆变器装置的控制单元。

本发明所涉及的制冷空调装置具备上述电动机驱动装置以及由上述电动机驱动装置驱动的电动机。

本发明所涉及的发电系统具备产生直流电力的发电装置以及上述逆变器装置，上述逆变器装置将上述发电装置所产生的直流电力转换为交流电力。

(发明的效果)

本发明具备具有寄生二极管的多个开关元件相互串联连接而成的臂，因此能够降低臂的开关动作时的恢复损失。另外，能够通过比较简单的结构来提高能量效率。

附图说明

图1是表示实施方式1所涉及的逆变器电路的臂的结构的图。

图2是表示实施方式1所涉及的逆变器电路的结构的图。

图3是表示实施方式1所涉及的SJ构造的MOSFET的构造的概要图。

图4是表示与SJ构造的MOSFET有关的漏-源间电压与导通电阻之间的关系的一例的图。

图5是表示实施方式2所涉及的电动机驱动装置的结构的图。

图6是表示实施方式2所涉及的PWM生成时序的流程图。

图7是表示实施方式2所涉及的电动机驱动装置的PWM开关模式的一例的图。

图8是表示实施方式3所涉及的电动机驱动装置的结构的图。

图9是表示PWM逆变器的上臂逻辑状态的图。

图10是表示PWM逆变器的逆变器旋转角与电压指令矢量之间的关系的图。

图11是表示实施方式3所涉及的逆变器电路的低电平固定两相调制(underlaid two-phase modulation)中的PWM开关模式的一例的图。

图12是表示实施方式3所涉及的电动机驱动装置的结构的图。

图13是表示实施方式3所涉及的逆变器电路的高电平固定两相调制(overlaid two-phase modulation)中的PWM开关模式的一例的图。

图14是表示实施方式4所涉及的电动机驱动装置的结构的图。

图15是表示实施方式4所涉及的电动机驱动装置的U相电压指令和从动侧逆变器U相电位的一例的图。

图16是表示实施方式5所涉及的电动机驱动装置的结构的图。

图17是表示实施方式6所涉及的系统连结型太阳能发电系统的结构的图。