[发明专利]电力变换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力变换装置。

背景技术

当前，作为电力变换装置的脉冲宽度调制(PWM调制)方式，通常使用所谓的双桥臂PWM调制控制，其中，该电力变换装置使用了由6个开关元件桥接而构成的主电路。

双桥臂PWM调制控制是使三相中的一相的通断控制在一定期间停止而对剩下的两相进行通断控制的调制控制方式，通过不进行一相的通断控制，从而能够实现开关损耗的降低。

在双桥臂PWM调制控制中，如果考虑到开关损耗的降低效果，则将使一相的通断控制停止的期间设为主电路的三相输入输出电流的峰值附近是最有效的。因此，公开了例如如下技术，即，对任意相的相电压及线电流进行检测而求出功率因数角，基于该功率因数角对各相PWM信号进行控制，以使将通断停止的区间追随于相电流的峰值附近(例如专利文献1)。

专利文献1：日本特开平7－46855号公报

发明内容

但是，在上述现有技术中，由于需要相应于所求得的功率因数角而针对电压指令值的相位进行通断停止区间的控制，因此控制复杂化。另一方面，在双桥臂PWM调制控制中，通常将使一相的通断控制停止的区间设为三相电压指令值的峰值附近的60°区间，在该情况下，需要进行与预先设想的功率因数相应的设计，但在功率因数比设想的大的情况下成为品质过剩，有时不能充分地利用电力变换装置的能力。另外，在功率因数比设想的小的情况下，如果为了防止因开关损耗变得比设想的大所导致的故障而对功率因数设置限制，则通用性下降。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种通用性高的电力变换装置，该电力变换装置通过双桥臂PWM调制控制进行电力变换，能够缓和对功率因数的限制，能够有效地利用电力变换装置的能力，而不依赖于功率因数。

为了解决上述课题，实现目的，本发明所涉及的电力变换装置通过双桥臂PWM调制控制而将三相交流电力变换为直流电力，该电力变换装置的特征在于，具有：主电路，其是由多个开关元件桥接而构成的；电压指令生成部，其生成所述主电路的电压指令值；电流检测部，其对所述主电路的输出电流中的至少1个输出电流进行检测；功率因数运算部，其基于所述至少1个输出电流以及所述电压指令值对功率因数进行运算；载波信号生成部，其生成与所述功率因数相应的频率的载波信号；以及PWM信号生成部，其对所述电压指令值和所述载波信号进行比较，生成对所述开关元件进行通断控制的PWM信号。

另外，本发明所涉及的其他电力变换装置通过双桥臂PWM调制控制而将三相交流电力变换为直流电力，该电力变换装置的特征在于，具有：主电路，其是由多个开关元件桥接而构成的；电压指令生成部，其生成所述主电路的电压指令值；电流检测部，其对所述主电路的输入电流中的至少1个输入电流进行检测；功率因数运算部，其基于所述至少1个输入电流以及所述电压指令值对功率因数进行运算；载波信号生成部，其生成与所述功率因数相应的频率的载波信号；以及PWM信号生成部，其对所述电压指令值和所述载波信号进行比较，生成对所述开关元件进行通断控制的PWM信号。

另外，本发明所涉及的其他电力变换装置通过双桥臂PWM调制控制而将三相交流电力变换为直流电力，该电力变换装置的特征在于，具有：主电路，其是由多个开关元件桥接而构成的；电压指令生成部，其生成所述主电路的电压指令值；电流检测部，其对所述主电路的输入电流中的至少1个输入电流进行检测；功率因数运算部，其基于所述至少1个输入电流以及所述电压指令值对功率因数进行运算；载波信号生成部，其生成载波信号；电流保护等级运算部，其对与所述功率因数相应的电流保护等级进行运算；PWM信号生成部，其对所述电压指令值和所述载波信号进行比较，生成对所述开关元件进行通断控制的PWM信号；以及电流保护监视部，其在所述输入电流超过所述电流保护等级的情况下使所述主电路停止。

另外，本发明所涉及的其他电力变换装置通过双桥臂PWM调制控制而将直流电力变换为三相交流电力，该电力变换装置的特征在于，具有：主电路，其是由多个开关元件桥接而构成的；电压指令生成部，其生成所述主电路的电压指令值；电流检测部，其对所述主电路的输出电流中的至少1个输出电流进行检测；功率因数运算部，其基于所述至少1个输出电流以及所述电压指令值对功率因数进行运算；载波信号生成部，其生成载波信号；电流保护等级运算部，其对与所述功率因数相应的电流保护等级进行运算；PWM信号生成部，其对所述电压指令值和所述载波信号进行比较，生成对所述开关元件进行通断控制的PWM信号；以及电流保护监视部，其在所述输出电流超过所述电流保护等级的情况下使所述主电路停止。