[发明专利]电力变换装置

说明书

电力变换装置(100)的主电路构成为经由直流电容器(5)连接进行单相交流电源(1)的功率因数改善控制的AC/DC转换器(4)与DC/DC转换器(6)。为了减少直流电容器(5)的纹波电压、纹波电流，控制电路(10)将在单相交流电源(1)的过零相位下为最小值、在峰值相位下为最大值的交流电流指令叠加于直流电流指令，生成DC/DC转换器(6)的输出电流指令，使用该输出电流指令来对DC/DC转换器(6)进行输出控制。

技术领域

本发明涉及经由直流电容器连接有伴随交流电源的功率因数改善控制而进行电力变换的AC/DC转换器和DC/DC转换器的电力变换装置。

背景技术

在作为现有的电力变换装置的马达控制装置中，由整流电路部对交流电源进行整流，由高功率因数转换器电路部将所输入的直流电压升压而输出。该高功率因数转换器电路部通过将开关晶体管的ON/OFF(导通/截止)的时间比控制为正弦波状，改善功率因数，另外进行直流电压的控制。由平滑电容器使被升压的直流电压稳定化，逆变器电路部将从平滑电容器供给的直流电压变换为3相交流，供给到马达而对马达进行驱动。在平滑电容器具有小电容的情况下，特别是在商用交流电源为单相时，以电源频率的2倍频率变动的直流母线电压的纹波电压增大。

施加于马达的电压由于直流母线电压的纹波电压的影响而变动，马达相电流产生脉动。为了消除该脉动，控制部在算出电流指令时，将由直流母线电压检测单元检测出的直流母线电压的反馈值添加到直流母线电压，从而向逆变器电路部输出校正后的电压脉冲对马达进行驱动，所述校正使得免受直流母线纹波电压的影响(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2002-291260号公报

发明内容

在这样现有的电力变换装置中，对逆变器电路部进行控制，以避免电源电压的2倍频率的电力脉动流出到负载，所以平滑电容器中的电压纹波增大。如果电压纹波大，则最大电压导致在电力变换装置产生过电压、或者由于最低电压而无法确保来自逆变器电路部的输出电压等而难以使电力变换装置可靠性良好地动作。另外，存在如下问题：在为了减少电压纹波而增大电容器电容时，导致电力变换装置大型化。

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输出所容许的电力脉动来减少直流电容器的电压振动并且小型且可靠性高的电力变换装置。

本发明的第1电力变换装置具备：AC/DC转换器，进行单相交流电源的功率因数改善控制，将来自该单相交流电源的交流电力变换为直流电力；DC/DC转换器，连接于该AC/DC转换器的直流侧，进行直流电力的电压变换；直流电容器，连接于所述AC/DC转换器与所述DC/DC转换器之间的正负直流母线之间；以及控制电路，对所述AC/DC转换器及所述DC/DC转换器进行输出控制。所述控制电路将在所述单相交流电源的过零相位下为最小值、在峰值相位下为最大值的交流电流指令叠加于直流电流指令而生成所述DC/DC转换器的输出电流指令，使用该输出电流指令对所述DC/DC转换器进行输出控制。

另外，本发明的第2电力变换装置具备：AC/DC转换器，进行单相交流电源的功率因数改善控制，将来自该单相交流电源的交流电力变换为直流电力；DC/DC转换器，连接于该AC/DC转换器的直流侧，进行直流电力的电压变换；直流电容器，连接于所述AC/DC转换器与所述DC/DC转换器之间的正负直流母线之间；以及控制电路，对所述AC/DC转换器及所述DC/DC转换器进行输出控制。所述控制电路以固定的占空(duty)比控制所述DC/DC转换器，以包含交流电压分量的方式生成所述直流电容器的电压指令，使用基于该电压指令的输出电流指令来对所述AC/DC转换器进行输出控制。

根据本发明的第1、第2电力变换装置，从DC/DC转换器输出所容许的电力脉动，从而能够不增大直流电容器的电容而减少直流电容器的电压振动。因此，能够提高电力变换装置的可靠性，还能够促进小型化。

附图说明

图1是本发明实施方式1的电力变换装置的结构图。