[发明专利]交流/直流转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及将多相的交流转换为直流的交流/直流转换装置。该交流/直流转换装置与直流/交流转换装置相组合构成例如在直流链路部不具有电力蓄积单元的直接型电力转换装置。

背景技术

关于直接型电力转换装置，已经公知有将电流型变流器和电压型逆变器相组合的结构。其中，例如电流型变流器不是像单纯的二极管桥那样其换流仅依存于输入电压，而是采用根据来自外部的控制来控制导通/不导通的有源变流器。这种结构已在专利文献1～4中公开。另外，还有公开了将线电流的通流比控制为梯形波状的技术的非专利文献1。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4135026号公报

专利文献2：日本专利第4135027号公报

专利文献3：日本专利第4270316号公报

专利文献4：日本专利第4301336号公报

非专利文献

非专利文献1：Lixiang Wei,Thomas.A Lipo,“A Novel Matrix Converter Topology With Simple Commutation”,IEEE IAS 2001,vol.3,pp1749-1754.2001

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1中，在控制三相的电流型变流器时，暂且生成3个梯形波状的电压指令信号。并且，将这些电压指令信号与脉冲宽度调制用的载波进行比较，将其比较结果进行逻辑转换而用于电流型变流器的控制。因此，电流转换器的控制需要三相的比较、三相而且是转换器的上下臂的开闭控制用的合计六种逻辑转换。

在专利文献2中，在控制三相的电流型变流器时，生成12个梯形波状的电流指令信号。并且，将这些电流指令信号与两种载波进行比较，采用六种逻辑和，由此得到开闭控制用的6个信号。

这样，在现有技术中，指令值与载波的比较增多。因此，在本申请中提供减少指令值与载波的比较而进行电流型变流器的控制的技术。

用于解决问题的手段

本发明的交流/直流转换装置具有第1～第3输入端（Pr、Ps、Pt）、第1直流电源线和第2直流电源线（LH、LL）、包括第1～第6开关元件（Srp、Ssp、Stp、Srn、Ssn、Stn）的电流型的有源变流器（1）、和控制电路（3）。

所述第1～第3输入端（Pr、Ps、Pt）分别被输入形成三相电压的第1～第3相电压（Vr、Vs、Vt）。

所述有源变流器向第1直流电源线和第2直流电源线之间输出所述第1直流电源线的电位高于所述第2直流电源线侧的电位的整流电压（Vdc）。

所述第1～第3开关元件（Srp、Ssp、Stp）连接于所述第1～第3输入端中的各个输入端与所述第1直流电源线之间。

所述第4～第6开关元件（Srn、Ssn、Stn）连接于所述第1～第3输入端中的各个输入端与所述第2直流电源线之间。

所述控制电路（3）生成用于控制所述第1～第6开关元件的导通/不导通的第1～第6控制信号（Srp*、Ssp*、Stp*、Srn*、Ssn*、Stn*）。

并且，所述第1～第3开关仅流过从自身朝向所述第1直流电源线的电流。并且，所述第4～第6开关仅流过从所述第2直流电源线朝向自身的电流。

在本发明的交流/直流转换装置的第一方式中，所述控制电路具有指令信号生成部（11）、比较部（12）、和比较结果信号分配部（14、13、16、17）。

所述指令信号生成部（11）根据与所述三相电压同步的同步信号（Vp）生成周期为所述三相电压的周期的1/3的三角波状的电流指令值（I*）。

所述比较部（12）输出周期比所述电流指令值的周期短的三角波状的载波（C1）与所述电流指令值的比较结果，作为互补的第1比较结果信号及第2比较结果信号（Ka、Kb）。

所述比较结果信号分配部（14）输入所述第1及第2比较结果信号，并生成所述第1～第6控制信号。

所述比较结果信号分配部输出所述第2比较结果信号（Kbrp）和所述第1比较结果信号（Karp）作为所述第1控制信号（Srp*），其中，所述第2比较结果信号（Kbrp）处于以从所述第1相电压（Vr）取最大值起经过所述三相电压的相位的30度的时刻为起点的所述相位的60度的区间中，所述第1比较结果信号（Karp）处于以从所述第1相电压取最小值起经过所述相位的90度的时刻为起点的所述相位的60度的区间中。