[发明专利]电源装置

说明书

本公开的课题在于提供如下电源装置：能够不使用变压器地进行变压，且能够输出任意频率的交流。电源装置(1)具备：正转换电路(2)，其具有多个正转换开关元件，用于从三相交流的一次电源针对各相相独立地分别取出正的电压和负的电压；平滑电路(3)，其具有利用正转换电路(2)被进行充电的相互串联连接的一对平滑电容器以及分别配设在正转换电路(2)与平滑电容器之间的多个平滑电感器；逆转换电路(4)，其具有多个逆转换开关元件，用于将平滑电路(3)的输出逆转换为交流；以及控制电路(5)，其控制多个正转换开关元件的开关，使得平滑电路(3)的输出电压为期望的电压且流过正转换电路(2)的各相的电流为期望的电流。

技术领域

本发明涉及一种电源装置。

背景技术

以往以来，在工业用途中广泛利用使用被交流电源驱动的电动机的装置(产业机械)。用户能够利用的交流电源的电压、也就是内部配电系统的电压有时根据用户不同而不同。一般来讲，在日本，大多以AC200V的三相交流进行内部配电，但是在其它国家，例如采用AC380V至AC480V左右的配电系统的例子较多。另外，还存在以下情况：即使在同一国家，内部配电系统的电压也根据受电设备的结构而不同。

例如在产业用机器人等中，存在各种各样的尺寸、轴数、系统结构，用户能够利用的电源电压也各种各样，因此与个别的电压相匹配地变更装置的设计并不容易。另外，当针对每个电压来变更装置的设计时，还产生维护变得复杂这一问题。因此，在用户能够利用的电源的电压与已有的装置的电压不同的情况下，大多通过在电源与装置之间配设变压器来进行应对。然而，当利用变压器时，装置的大小和重量增大，并且成本增大。

另外，在产业用机器人等中，为了驱动伺服电动机，有时例如专利文献1中记载的那样使用将交流正转换为直流之后再将该直流逆转换为期望频率的交流的电源装置。在该情况下，想到通过对直流进行变压，能够与电源电压无关地获得最适合于电动机的输出电压。也就是说，如果对专利文献1中记载的电源装置的直流部分追加斩波电路，则能够对输出的交流的电压进行调整。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-74794号公报

发明内容

发明要解决的问题

关于能够对AC200V用的电动机进行控制的交流电源，能够通过利用斩波电路对在国外经常使用的中性点接地的AC380V～AC480V电源的电压进行转换来获得。在该情况下，当利用逆转换电路再次转换为三相交流时，导致输出的三相交流电源的中性点变为与地电位不同的电位。

当输出的交流的中性点与地电位之间的差异大时，在伺服电动机等负载电路中需要针对地而言高的绝缘耐压，有时由于绝缘耐压不足而无法使用。另外，当中性点电位与地电位之间的差异大时，开关噪声变大，误动作的危险性增加。

另外，在用于驱动伺服电动机的电源装置中，电流流入大容量的电容器，因此在伺服电动机加速时流过包含谐波的大的峰值电流，从而需要设备电源的大容量化。作为对策，开发出功率因数改善、抑制峰值电流的方法，但为了实现这些方法而招致高成本化、大型化，因此无法容易地应用。

因此，本发明的课题在于提供如下电源装置：能够不使用变压器地进行变压，且能够输出任意频率的交流。

用于解决问题的方案