電力轉(zhuǎn)換裝置、具有該電力轉(zhuǎn)換裝置的電動機驅(qū)動控制裝置、具有該電動機驅(qū)動控制裝置 ...的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電力轉(zhuǎn)換裝置、具有該電力轉(zhuǎn)換裝置的電動機驅(qū)動控制裝置、具有該電動機驅(qū)動控制裝置的壓縮機和鼓風機、以及具有該壓縮機或鼓風機的空調(diào)機。
【背景技術】
[0002]以往，為了抑制由電源電流中含有的諧波分量引起的故障，對產(chǎn)生諧波電流的電子設備設定有國際性制約。為了符合該制約而采取下述對策:利用轉(zhuǎn)換器通過AC或DC斬波進行電源短路，來抑制電源電流中含有的諧波電流。
[0003]進行DC斬波的轉(zhuǎn)換器中存在交織式轉(zhuǎn)換器，其將多個斬波電路部并聯(lián)連接，各自以不同的切換相位進行切換，在作為流過各斬波電路部的電流之和的輸入電流中，通過抵消由于切換而產(chǎn)生的脈動來抑制諧波電流。關于這種方式，公開了通過繼電器繞過斬波電路部來實現(xiàn)減少損耗的技術(例如參照下述專利文獻1、2)。
[0004]專利文獻1:日本特開2011-45218號公報
[0005]專利文獻2:日本特開2009-60705號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]然而，根據(jù)上述現(xiàn)有技術(專利文獻I)，在繞過斬波電路部的情況下，在從電源至平滑電容器之間連接的電抗器也被繞過。因此，存在難以獲得抑制諧波電流的效果的問題。此外，根據(jù)上述現(xiàn)有技術(專利文獻2)，通常需要使用2個價格比交流開關高的直流開關。因此，存在花費的成本比使用交流開關的情況高的問題。
[0007]本發(fā)明鑒于上述情況而完成，其目的在于提供一種能夠以簡單的結構抑制諧波電流且損耗低的電力轉(zhuǎn)換裝置、具有該電力轉(zhuǎn)換裝置的電動機驅(qū)動控制裝置、具有該電動機驅(qū)動控制裝置的壓縮機和鼓風機、以及具有該壓縮機或鼓風機的空調(diào)機。
[0008]為了解決上述問題、實現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明的電力轉(zhuǎn)換裝置，其具有斬波電路部，該斬波電路部包括直流電抗器、開關元件和防逆流元件，將用于對來自交流電源的交流電壓進行整流的整流器的輸出斬波后進行升壓，上述電力轉(zhuǎn)換裝置的特征在于，包括:開關，其配置在與上述斬波電路部相比靠上述交流電源一側(cè)；電抗器，其配置在與上述斬波電路部相比靠上述交流電源一側(cè)，與上述開關并聯(lián)連接；以及控制單元，其控制上述開關元件和上述開關的動作，上述控制單元在上述開關的觸點斷開時使上述開關元件的開關停止。
[0009]本發(fā)明涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置、具有該電力轉(zhuǎn)換裝置的電動機驅(qū)動控制裝置、具有該電動機驅(qū)動控制裝置的壓縮機和鼓風機、以及具有該壓縮機或鼓風機的空調(diào)機，具有能夠以簡單的結構實現(xiàn)抑制諧波電流且損耗低的效果。
【附圖說明】
[0010]圖1是表示實施方式I涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的結構示例的圖。
[0011]圖2是表示實施方式I涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的開關控制部的結構示例的圖。
[0012]圖3是表示實施方式I涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的載波信號與定時器值的關系以及各驅(qū)動脈沖的各波形的圖。
[0013]圖4是表示使用3相逆變器的互補PffM生成功能時的載波信號與定時器值的關系以及各驅(qū)動脈沖的各波形的圖。
[0014]圖5是表示具有實施方式I涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的電動機驅(qū)動控制裝置的結構示例的圖。
[0015]圖6是表示具有電動機驅(qū)動控制裝置的空調(diào)機的結構示例的圖。
[0016]圖7是表示實施方式2涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的結構示例的圖。
[0017]圖8是表示實施方式3涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的結構示例的圖。
[0018]符號說明
[0019]I交流電源(單相交流電源)
[0020]2整流器(單相整流器)
[0021]2a?2d整流二極管
[0022]3a、3b斬波電路部
[0023]4a、4b 電抗器
[0024]5a、5b開關元件
[0025]6a、6b防逆流元件
[0026]7平滑電容器
[0027]8母線電流檢測部
[0028]9母線電壓檢測部
[0029]10開關控制部
[0030]11整流電壓檢測部
[0031]12交流開關
[0032]13交流電抗器
[0033]14直流開關
[0034]15交流電抗器
[0035]16交流開關
[0036]17整流器
[0037]18交流開關
[0038]20導通占空比計算部
[0039]21母線電流指令值控制部
[0040]22導通占空比控制部
[0041]23導通占空比校正部
[0042]24驅(qū)動脈沖生成部
[0043]30電力轉(zhuǎn)換裝置
[0044]31逆變器
[0045]32電動機
[0046]33逆變器控制部
[0047]34電動機電流檢測部
[0048]40室外單元
[0049]41電動機驅(qū)動控制裝置
[0050]42鼓風機
[0051]43壓縮機
[0052]50室內(nèi)單元
【具體實施方式】
[0053]下面，參照附圖，對本發(fā)明涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置、具有該電力轉(zhuǎn)換裝置的電動機驅(qū)動控制裝置、具有該電動機驅(qū)動控制裝置的壓縮機和鼓風機、以及具有該壓縮機或鼓風機的空調(diào)機的實施方式進行詳細說明。另外，本發(fā)明并非由下述實施方式所限定。
[0054]實施方式I
[0055]圖1是表示本實施方式涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的結構示例的圖。如圖1所示，電力轉(zhuǎn)換裝置具有單相整流器2、斬波電路部3a、3b、平滑電容器7、母線電流檢測部8、母線電壓檢測部9、開關控制部10、整流電壓檢測部11、交流開關12和交流電抗器13。
[0056]單相整流器(以下簡稱為“整流器”)2是通過將4個整流二極管2a?2d進行橋式連接而構成的，對單相交流電源(以下簡稱為“交流電源”)I的交流電壓進行整流。斬波電路部3a由電抗器4a、開關元件5a和防逆流元件6a構成。斬波電路部3b由電抗器4b、開關元件5b和防逆流元件6b構成。如圖1所示，斬波電路部3a和斬波電路部3b并聯(lián)連接。各開關元件5a、5b例如由IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)構成。此外，各防逆流元件6a、6b例如由快恢復二極管構成。平滑電容器7使斬波電路部3a、3b的輸出平滑。
[0057]母線電流檢測部8檢測從整流器2流向負載(未圖示)并從負載流向整流器2的電流即母線電流(Idc)，將其輸出到開關控制部10。母線電壓檢測部9檢測通過平滑電容器7使斬波電路部3a、3b的輸出電壓平滑而得到的電壓即母線電壓(Vo)，將其輸出到開關控制部10。開關控制部10是基于母線電流檢測部8和母線電壓檢測部9的各輸出信號，生成使開關元件5a、5b動作的驅(qū)動脈沖的控制單元。整流電壓檢測部11檢測通過整流器2整流而得到的整流電壓(Vds)，將其輸出到開關控制部10。
[0058]交流開關12是對使來自交流電源I的電源電流經(jīng)過交流電抗器13還是繞過交流電抗器13進行切換的開關。交流電抗器13是用于抑制來自交流電源I的諧波電流的電抗器。如圖1所示，交流開關12和交流電抗器13配置在交流電源I與整流器2之間，并聯(lián)地連接。
[0059]另外，在圖1所示的示例中，示出了交流電源I為單相交流電源、整流器2為單相整流器的結構示例作為一個示例，不過也可以是交流電源I為3相交流電源、整流器2為3相整流器的結構。此外，在圖1所示的示例中示出了將2個斬波電路部并聯(lián)連接的結構示例作為一個示例，不過也可以是將3個以上的斬波電路部并聯(lián)連接的結構。
[0060]另外，對于斬波電路部，不局限于將多個斬波電路部并聯(lián)連接的結構，也可以采用僅有I個斬波電路部的結構。在以下的實施方式中也同樣如此，斬波電路部為I個以上即可。
[0061]圖2是表示本實施方式涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的開關控制部的結構示例的圖。如圖2所示，開關控制部10包括:具有母線電流指令值控制部21及導通占空比控制部22的導通占空比計算部20、導通占空比校正部23和驅(qū)動脈沖生成部24。該開關控制部10例如使用如微處理器這樣的運算單元而構成。
[0062]母線電流指令值控制部21基于作為母線電壓檢測部9的輸出信號的母線電壓(Vo)和例如預先設定的母線電壓指令值(Vo*)計算母線電流指令值(Idc*)。該母線電流指令值(Idc*)的計算例如是通過對作為母線電壓檢測部9的輸出信號的母線電壓(Vo)和母線電壓指令值(Vo*)的差分進行比例積分控制來進行的。
[0063]導通占空比控制部22基于由母線電流指令值控制部21計算出的母線電流指令值(Idc*)和由母線電流檢測部8檢測出的母線電流(Idc)，計算各開關元件5a、5b的基準導通占空比(duty)。該基準導通占空比(duty)的計算例如是通過對作為母線電流指令值控制部21的輸出的母線電流指令值(Idc*)和作為母線電流檢測部8的輸出信號的母線電流(Idc)的差分進行比例積分控制來進行的。
[0064]導通占空比校正部23對由導通占空比控制部22計算出的各開關元件5a、5b的基準導通占空比(duty)進行校正，生成開關元件5a的導通占空比(Daon)和開關元件5b的導通占空比(Dbon)。
[0065]驅(qū)動脈沖生成部24基于由導通占空比校正部23生成的各導通占空比(Daon，Dbon)，分別生成并輸出使各開關元件5a、5b動作的驅(qū)動脈沖(pulse_a，pulse_b)。
[0066]這里