[发明专利]电力变换装置

说明书

本发明是2010年11月4日递交的申请号为201010582880.X的同名发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及电力变换装置。

背景技术

一直以来，在要使永磁式同步电动机的旋转停止时，一般只是使电源供给停止，利用轴负载和空气阻力等来使其自然停止。

在必须要使永磁式同步电动机紧急停止的情况下，利用再生制动使其减速规定的时间或到规定的转速，之后使其自然停止。

此外，还有使开关电路的正极侧的某一相或两相与剩余的其他相的负侧连续接通，向上述电动机流通直流电流以进行制动的，被称作直流制动的方法。

如下述专利文献1中公开地，也有使开关电路的负极侧的某一相连续接通，使剩余的其他相的正极侧进行PWM动作来进行直流制动的方法。

但是，在利用直流制动来使永磁式同步电动机减速和停止的情况下，在电动机正以高速进行旋转时，将产生过大的电流，会导致上述电动机退磁和烧坏，甚至电力变换装置的开关元件被破坏。此外，在电力变换装置中具有过电流保护的情况下，在上述保护的作用下输出被断路，永磁式同步电动机成为自由转动（free run）状态，不能够进行稳定的直流制动。

在下述专利文献1中，公开了一种在电动机以高速进行旋转时利用反相制动来使其减速，并且在检测到转速已达到低速时的某个转速后切换为直流制动的方法。

【专利文献1】日本特开2002－374689

发明内容

在切断电源供给来使永磁式同步电动机停止的情况下，因为制动力由轴负载和空气阻力的大小决定，所以存在得不到期望的制动力，需要很长时间才能停止的问题。

在利用再生制动来使永磁式同步电动机减速停止的情况下，必须要另外有用于使之减速停止的控制单元，在紧急减速时有失调的可能性。此外，在风扇和泵等用途下还存在下述问题，即，必须要另外有在永磁式同步电动机以自由转动状态旋转时对旋转速度和感应电压进行检测或推定，并使用它们进行起动的特别的起动单元。

在利用直流制动来使永磁式同步电动机减速和停止的情况下，在电动机正以高速进行旋转时，将产生过大的电流，会导致上述电动机退磁和烧坏，甚至电力变换装置的开关元件被破坏。此外，在电力变换装置中具有过电流保护的情况下，在上述保护的作用下输出被断路，永磁式同步电动机成为自由转动状态，存在不能够进行稳定的直流制动的问题。

在利用反相制动使永磁式同步电动机减速和停止的情况下，在电动机正以低速进行旋转时，制动力不足，从而需要很长时间才能达到期望的速度及停止。此外，在正以高速进行旋转时，将产生过大的电流，会导致上述电动机退磁和烧坏，甚至电力变换装置的开关元件被破坏。此外，在电力变换装置中具有过电流保护的情况下，由在上述保护的作用下输出被断路，永磁式同步电动机成为自由转动状态，存在不能够进行稳定的直流制动的问题。

在上述专利文献1公开的方法中，必须要有对电动机的转速进行检测的单元。

本发明的目的在于，解决上述问题，提供一种不需要电动机转速检测单元和外部制动器，在高速旋转时能获得稳定的制动力，在低速旋转时也能够获得较大的制动力的停止方法，以及，在停止后也输出期望的停止扭矩。

为了解决上述问题，例如提供一种电力变换装置，其特征在于，包括：将直流变换为交流的开关电路；对上述开关电路的接通、断开进行控制的PWM控制单元；对永磁式同步电动机中流动的电流进行检测或推定的单元；和进行永磁式同步电动机的直流制动的单元，上述电力变换装置，设置有：通过外部设定或预先在内部设定的直流制动时最大电流设定值，并且在上述PWM控制单元中设置有PWM全相断路功能和零向量输出功能，当进行向永磁式同步电动机流动直流电流以获得制动力的直流制动时，在由对上述电流进行检测或推定的单元获得的电流值超过了上述直流制动时最大电流设定值时，利用上述PWM控制单元反复进行PWM全相断路和零向量输出。

根据本发明，在驱动永磁式同步电动机的电力变换装置中，不需要电动机转速检测单元和外部制动器，在高速旋转时能获得稳定的制动力，在低速旋转时也能够获得较大的制动力，并且，在停止后也能输出期望的停止扭矩。

附图说明

图1是实施例1涉及的电力变换装置的结构图。

图2是直流制动时的转速、电流波形的一例。

图3是实施例1涉及的电力变换装置的动作的说明图。

附图标记说明