[发明专利]功率转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及将直流电转换成交流电并提供至多相交流电动机的功率转换装置，尤其涉及能以廉价的结构来准确地检测出从功率转换装置输出的电流的功率转换装置。

背景技术

将直流转换成交流的功率装换装置通过将交流电压施加至交流旋转电机，能够使该交流旋转电机产生转矩。交流旋转电机的转矩与交流旋转电机的转子磁通和电枢电流的向量积成正比，因此在控制交流旋转电机的转矩的基础上，掌握电枢电流、即检测交流旋转电机的电流是较为重要的。

交流旋转电机的电流检测法存在使用绝缘型检测器的方法，该绝缘型检测器利用霍尔效应元件，但绝缘型检测器较为昂贵。

因此，一般已知有如下的检测方法：在现有的功率转换装置中，将电流检测电阻连接在构成PWM逆变器的臂部单侧的开关元件与直流电源之间，通过与所述开关元件的通电期间的特定时刻同步地对所述电流检测电阻两端的电压进行A/D转换，从而检测出所对应的相的相电流。在这样的现有的功率转换装置中，利用廉价的电流检测电阻来代替霍尔效应元件，因此能够在电流检测中不使用较为昂贵的绝缘型检测器的情况下控制交流旋转电机。

然而，在这样的现有的功率转换装置中，需要与开关元件的通电期间的特定时刻相同步地来对所述电流检测电阻两端的电压进行A/D转换，在将伴随被称为过调制的饱和而产生的振幅较大的电压施加至交流旋转电机的情况下，开关元件的通电期间不足，即使对电流检测电阻两端的电压进行A/D转换，也无法得到所希望的电流检测精度，从而产生问题。

作为解决该开关元件的通电期间不足，无法得到所希望的电流检测精度这一问题的方法已知有一种功率转换装置，该功率转换装置进行控制以检测出两个电流并通过计算获得另一个电流。

例如在专利文献1所记载的现有的功率转换装置中，为了能准确地测定在频率转换装置内部流过逆变器单侧的电流，至少检测出总共三个局部电流中的两个，由于相电流之和始终为0，因此据此至少能通过计算来获得第三局部电流。然而，在专利文献1中，为了确保测定的唯一性，需要同时进行两个局部电流的检测，至少需要两个对电流检测电阻两端的电压进行A/D转换的转换单元，因此需要具备多个对该电压进行A/D转换的转换单元的功率转换装置。

在利用微型计算机对上述现有的功率转换装置进行控制的情况下，需要使用具备多个对电压进行A/D转换的转换单元的微型计算机，然而，与具备一个进行A/D转换的转换单元的微型计算机相比，具备多个进行A/D转换的转换单元的微型计算机较昂贵，从而产生问题。

作为使用仅具备一个进行该A/D转换的转换单元的微型计算机的功率转换装置例如具有专利文献2所记载的现有的功率转换装置。

在专利文献2所记载的现有的功率转换装置中，利用一个A/D转换单元检测出一个电流，根据已存储在微型计算机中的值并通过近似计算求出未检测出的两个电流中的其中之一，并根据三相电流之和为0这一关系计算出另一个电流。在该专利文献2所记载的现有的功率转换装置中，由于横跨多个载波周期来检测出三个电流值，因此控制的响应性变差，此外，实际上一个相是检测出的电流，而另外两个是通过计算求出的，因此控制的精度变差，从而产生问题。

与此相对，在专利文献3所记载的现有的功率转换装置中，具备控制表，该控制表根据逆变器的输出电压指令的电气角度来设定，以使得预先从三个开关元件中选出通电期间较长的两个相，根据该控制表并与开关元件的通电期间的特定时刻相同步地依次检测出两个相的电流，转换成正交定子坐标系的二相电流iα、iβ。在该专利文献3所记载的现有的功率转换装置中，利用一个A/D转换单元来实现两个电流的检测。

另外，在专利文献4所记载的现有的功率转换装置中，生成三角波载波，该三角波载波对于一对开关元件具有120°的相位差，该功率转换装置通过在各个载波的波谷进行A/D转换的方法能够检测出三个电流，而无需同时对电流进行检测。[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利特开平6-205589号公报

专利文献2：日本专利特开平10-28382号公报

专利文献3：日本专利特开平10-54852号公报

专利文献4：日本专利特开2005-229760号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在专利文献1所记载的现有的功率转换装置中，需要多个A/D转换单元，与具有一个A/D转换单元的情况相比，这将产生成本变高的缺点。