專利名稱：電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法及電力變換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法及電力變換裝置，例如涉及在變流器 和逆變器之間不具有電力儲存單元的直接型電力變換裝置。
背景技術(shù)：
專利文獻(xiàn)1記述了在把施加到兩條直流電源線之間的直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流 電壓的逆變器中檢測電流的技術(shù)。在直流電源線之間連接有平滑電容器。并且，在相對于 平滑電容器的逆變器側(cè)，分流電阻與直流電源線連接。并且，根據(jù)逆變器輸出的電壓矢量， 檢測在分流電阻中流過的電流，通過使用檢測到的電流值的運(yùn)算來求出相電流。另外，在電力變換裝置中，為了進(jìn)行使輸入功率因數(shù)接近1的運(yùn)轉(zhuǎn)，一般采用將 PWM變流器與逆變器串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。專利文獻(xiàn)2記述了以下技術(shù)，在PWM變流器中檢測電流，該P(yáng)WM變流器把從電源通 過輸入線輸入的三相交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，并輸出到直流電源線之間。在直流電源線 之間連接有平滑電容器。并且，在相對于平滑電容器的PWM變流器側(cè)，分流電阻與直流電源 線連接。并且，根據(jù)PWM變流器輸出的電壓矢量，檢測在分流電阻中流過的電流，通過使用 檢測到的電流值的運(yùn)算來求出輸入線的相電流。并且，在PWM變流器的控制中使用該輸入線的相電流。在這種控制中，只使用三相 交流電壓的相位信息進(jìn)行控制，所以為了監(jiān)視瞬時(shí)停電、電壓下降等電源異常，需要檢測電 源振幅。例如，檢測直流電源線之間的電壓。另外，專利文獻(xiàn)3、非專利文獻(xiàn)1 3公開了與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的技術(shù)。專利文獻(xiàn)1 日本特開平3-230767號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2002-315343號公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開平5-056682號公報(bào)1 :L. wei, Τ. Α. Lipo, "A Novel Matrix Converter Topology with Simple Commutation”，IEEE ISA 2001，vol. 3，ppl749_1754，2001非專利文獻(xiàn)2 加藤康司、伊藤淳一、「昇圧形AC/DC/AC直接形電力変換器ο波形 改善」、平成19年電気學(xué)會産業(yè)応用部門大會1-31、1-279 282頁非專利文獻(xiàn)3:竹下隆晴、外山浩司、松井信行、「電流形三相4 一夕 二 一夕O三角波比較方式PWM制御」、電気學(xué)會論文誌D、vol. 116,No. 1、第106 107頁、1996在將專利文獻(xiàn)1記述的逆變器和專利文獻(xiàn)2記述的PWM變流器串聯(lián)連接的情況 下，設(shè)置分別檢測PWM變流器及逆變器的相電流的兩個(gè)電流檢測電路。并且，為了監(jiān)視電源 異常，公知有如專利文獻(xiàn)3記述的通過檢測平滑電容器的電壓來進(jìn)行檢測的方法。因此，需 要兩個(gè)電流檢測電路和一個(gè)電壓檢測電路，在結(jié)構(gòu)的簡化上存在界限。并且，關(guān)于電壓檢 測，只是能夠檢測電源振幅增減的水平，在檢測精度上存在問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供利用簡單的結(jié)構(gòu)高精度地檢測電力變換裝置的狀態(tài)量的 狀態(tài)量檢測方法及電力變換裝置。本發(fā)明的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法的第1方式是，電力變換裝置具有多 條輸入線(ACLr，ACLs，ACLt)，其被輸入多相交流電壓；第1和第2直流電源線(L1，L2)；以 及電流型變流器(10)，其具有連接在各條所述輸入線與所述第1直流電源線之間的多個(gè)高 臂側(cè)開關(guān)元件(Srp，Ssp, Stp)、和連接在各條所述輸入線與所述第2直流電源線之間的多 個(gè)低臂側(cè)開關(guān)元件(Srn，SSn，Stn)，在所述狀態(tài)量檢測方法中，根據(jù)所述高臂側(cè)開關(guān)元件和 所述低臂側(cè)開關(guān)元件的瞬時(shí)的導(dǎo)通圖(I (rs))，檢測所述第1和所述第2直流電源線之間的 電壓(Vdc)，作為所述輸入線之間的線電壓(Vrs)。本發(fā)明的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法的第2方式是，在第1方式所述的電 力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法中，所述電力變換裝置還具有多條輸出線(ACLu，ACLv, ACLw)；以及電壓型逆變器(20)，其具有連接在各條所述輸出線與所述第1直流電源線(Li) 之間的多個(gè)第2高臂側(cè)開關(guān)元件(Sup，Svp, Swp)、和連接在各條所述輸出線與所述第2直 流電源線(L2)之間的多個(gè)第2低臂側(cè)開關(guān)元件(Sim，Svn，SWn)，所述電力變換裝置是在所 述第1和所述第2直流電源線上不具有電力儲存單元的直接型電力變換裝置，在所述狀態(tài) 量檢測方法中，使所述電流型變流器(10)和所述電壓型逆變器同步動作，根據(jù)所述第2高 臂側(cè)開關(guān)元件和所述第2低臂側(cè)開關(guān)元件的瞬時(shí)的第2導(dǎo)通圖(V4)，檢測在所述第1和所 述第2直流電源線中流過的電流(idc)，作為所述輸出線的線電流(iu)。本發(fā)明的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法的第3方式是，在第2方式所述的電力 變換裝置的狀態(tài)量檢測方法中，所述電力變換裝置還具有載波生成部(51)，其生成載波； 變流器用門信號生成部(11 14)，其提供第1開關(guān)信號，該第1開關(guān)信號用于控制所述高 臂側(cè)開關(guān)元件和所述低臂側(cè)開關(guān)元件的開關(guān)動作；以及逆變器用門信號產(chǎn)生部(21 25)， 其提供第2開關(guān)信號，該第2開關(guān)信號用于控制所述第2高臂側(cè)開關(guān)元件和所述第2低臂側(cè) 開關(guān)元件的開關(guān)動作，所述電流型變流器(10)根據(jù)所述第1開關(guān)信號，在所述載波的值取 基準(zhǔn)值(drt)時(shí)進(jìn)行換流，所述基準(zhǔn)值以第1值(drt)與第2值(dst)之比對所述載波的最 小值到最大值之間進(jìn)行內(nèi)分，所述電壓型逆變器(20)根據(jù)所述第2開關(guān)信號，在以所述載 波取所述基準(zhǔn)值的時(shí)間點(diǎn)為界而交替的第1載波周期(dst -Ts)和第2載波周期(drt -Ts) 這兩個(gè)載波周期的各自中，采用所述第2導(dǎo)通圖(V0 V7)，在所述第1載波周期和所述第2 載波周期中較長一方的載波周期中，根據(jù)瞬時(shí)的所述第2導(dǎo)通圖(V4)，檢測所述電流(idc) 作為所述線電流(iu)。本發(fā)明的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法的第4方式是，在第1或第2方式所述 的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法中，所述電力變換裝置還具有載波生成部(51)，其生 成單一三角波形狀的載波；以及變流器用門信號生成部(11 14)，其提供開關(guān)信號，該開 關(guān)信號用于控制所述高臂側(cè)開關(guān)元件和所述低臂側(cè)開關(guān)元件的開關(guān)動作，所述電流型變流 器(10)根據(jù)所述開關(guān)信號，在所述載波的值取基準(zhǔn)值(drt)時(shí)進(jìn)行換流，所述基準(zhǔn)值以第1 值(drt)與第2值(dst)之比對所述載波的最小值到最大值之間進(jìn)行內(nèi)分，在所述載波的 值取最大值和最小值時(shí)，對所述電壓(Vdc)進(jìn)行采樣保持并檢測。本發(fā)明的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法的第5方式是，在第1或第2方式所述
8的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法中，所述多條所述輸入線(ACLr，ACLs, ACLt)是三條所 述輸入線，所述電力變換裝置還具有載波生成部(51)，其生成載波；以及變流器用門信號 生成部(11 14)，其提供開關(guān)信號，該開關(guān)信號用于控制所述高臂側(cè)開關(guān)元件和所述低臂 側(cè)開關(guān)元件的開關(guān)動作，所述電流型變流器(10)根據(jù)所述開關(guān)信號，在所述載波的值取基 準(zhǔn)值(drt)時(shí)進(jìn)行換流，所述基準(zhǔn)值以第1值(drt)與第2值(dst)之比對所述載波的最 小值到最大值之間進(jìn)行內(nèi)分，在所述載波的一個(gè)周期中，檢測所述電壓(Vdc)，并檢測所述 輸入線相互之間的線電壓(Vrs，Vsr, Vst, Vts, Vtr, Vrt)中的兩個(gè)，根據(jù)所檢測到的兩個(gè)所 述線電壓計(jì)算剩余的一個(gè)所述線電壓。本發(fā)明的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法的第6方式是，在第3方式所述的電力 變換裝置的狀態(tài)量檢測方法中，所述多條所述輸出線(ACLu，ACLv, ACLw)是三條所述輸出 線，在所述載波的一個(gè)周期中，檢測所述電流(idc)，并檢測所述輸出線的線電流(iu，iv, iw, -iu, -iv, -iw)中的兩個(gè)，根據(jù)所檢測到的兩個(gè)所述線電流計(jì)算剩余的一個(gè)線電流。本發(fā)明的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法的第7方式是，在第1 第6方式所述的 電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法中，把檢測到的所述線電壓轉(zhuǎn)換為靜止坐標(biāo)系的相互正交的 α軸和β軸上的電壓值、或者轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的相互正交的d軸和q軸上的電壓值。本發(fā)明的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法的第8方式是，在第2、3、6方式中任一 方式所述的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法中，把檢測到的所述線電流轉(zhuǎn)換為靜止坐標(biāo)系 的相互正交的α軸和β軸上的電流值、或者轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的相互正交的d軸和q軸 上的電流值。本發(fā)明的電力變換裝置的第1方式具有多條輸入線(ACLr，ACLs, ACLt)，其被輸 入多相交流電壓；第1和第2直流電源線(L1，L2)；電流型變流器(10)，其具有連接在各條 所述輸入線與所述第1直流電源線之間的多個(gè)高臂側(cè)開關(guān)元件(Srp，Ssp, Stp)、和連接在 各條所述輸入線與所述第2直流電源線之間的多個(gè)低臂側(cè)開關(guān)元件(Srn，Ssn, Stn)；以及 線電壓檢測部(Rl，31 33)，其根據(jù)所述高臂側(cè)開關(guān)元件和所述低臂側(cè)開關(guān)元件的瞬時(shí)的 導(dǎo)通圖(I(rs))，檢測所述第1直流電源線和所述第2直流電源線之間的電壓(Vdc)，作為 所述輸入線之間的線電壓(Vrs)。本發(fā)明的電力變換裝置的第2方式是在第1方式所述的電力變換裝置中，所述電 力變換裝置還具有多條輸出線(ACLu，ACLv, ACLw)；電壓型逆變器(20)，其具有連接在 各條所述輸出線與所述第1直流電源線(Li)之間的多個(gè)第2高臂側(cè)開關(guān)元件(Sup，Svp, Swp)、和連接在各條所述輸出線與所述第2直流電源線(L2)之間的多個(gè)第2低臂側(cè)開關(guān)元 件(Sim，Svn, Swn)；同步調(diào)制部(11 14，21 25，51)，其使所述電流型變流器和所述電 壓型逆變器同步動作；以及線電流檢測部(R3，41 45)，其根據(jù)所述第2高臂側(cè)開關(guān)元件 和所述第2低臂側(cè)開關(guān)元件的第2導(dǎo)通圖(V4)，檢測在所述第1直流電源線和所述第2直 流電源線中流過的電流(idc)，作為所述輸出線的線電流(iu)，所述電力變換裝置是在所 述第1直流電源線和所述第2直流電源線上不具有電力儲存單元的直接型電力變換裝置。本發(fā)明的電力變換裝置的第3方式是在第2方式所述的電力變換裝置中，所述同 步調(diào)制部還具有載波生成部(51)，其生成載波；變流器用門信號生成部(11 14)，其提 供第1開關(guān)信號，該第1開關(guān)信號用于控制所述高臂側(cè)開關(guān)元件和所述低臂側(cè)開關(guān)元件的 開關(guān)動作；以及逆變器用門信號產(chǎn)生部(21 25)，其提供第2開關(guān)信號，該第2開關(guān)信號用于控制所述第2高臂側(cè)開關(guān)元件和所述第2低臂側(cè)開關(guān)元件的開關(guān)動作，所述電流型變 流器(10)根據(jù)所述第1開關(guān)信號，在所述載波的值取基準(zhǔn)值(drt)時(shí)進(jìn)行換流，所述基準(zhǔn) 值以第1值(drt)與第2值(dst)之比對所述載波的最小值到最大值之間進(jìn)行內(nèi)分，所述 電壓型逆變器(20)根據(jù)所述第2開關(guān)信號，在以所述載波取所述基準(zhǔn)值的時(shí)間點(diǎn)為界而交 替的第1載波周期(dst · Ts)和第2載波周期(drt · Ts)這兩個(gè)載波周期中，采用所述第 2導(dǎo)通圖(V0 V7)，所述線電流檢測部(R3，41 45)在所述第1載波周期和所述第2載 波周期中較長一方的載波周期中，根據(jù)瞬時(shí)的所述第2導(dǎo)通圖(V4)，檢測所述電流(idc)作 為所述線電流(iu)。本發(fā)明的電力變換裝置的第4方式是在第1或第2方式所述的電力變換裝置中， 所述電力變換裝置還具有載波生成部(51)，其生成單一三角波形狀的載波；以及變流器 用門信號生成部(11 14)，其提供開關(guān)信號，該開關(guān)信號用于控制所述高臂側(cè)開關(guān)元件和 所述低臂側(cè)開關(guān)元件的開關(guān)動作，所述電流型變流器(10)根據(jù)所述開關(guān)信號，在所述載波 的值取基準(zhǔn)值(drt)時(shí)進(jìn)行換流，所述基準(zhǔn)值以第1值(drt)與第2值(dst)之比對所述 載波的最小值到最大值之間進(jìn)行內(nèi)分，所述線電壓檢測部(31 33)在所述載波的值取最 大值和最小值時(shí)，對所述電壓(Vdc)進(jìn)行采樣保持并檢測。本發(fā)明的電力變換裝置的第5方式是在第1或第2方式所述的電力變換裝置中， 所述多條所述輸入線(ACLr，ACLs，ACLt)是三條所述輸入線，所述電力變換裝置還具有載 波生成部(51)，其生成載波；以及變流器用門信號生成部(11 14)，其提供開關(guān)信號，該開 關(guān)信號用于控制所述高臂側(cè)開關(guān)元件和所述低臂側(cè)開關(guān)元件的開關(guān)動作，所述電流型變流 器(10)在所述載波的值取基準(zhǔn)值(drt)時(shí)進(jìn)行換流，所述基準(zhǔn)值以第1值(drt)與第2值 (dst)之比對所述載波的最小值到最大值之間進(jìn)行內(nèi)分，所述線電壓檢測部(Rl，R2，31 33)在所述載波的一個(gè)周期中，檢測所述電壓(Vdc)，并檢測所述輸入線相互之間的線電壓 (Vrs, Vsr, Vst, Vts, Vrt, Vtr)中的兩個(gè)，根據(jù)所檢測到的兩個(gè)所述線電壓計(jì)算剩余的一個(gè) 線電壓。本發(fā)明的電力變換裝置的第6方式是在第3方式所述的電力變換裝置中，所述多 條所述輸出線(ACLu，ACLv，ACLw)是三條所述輸出線，所述線電流檢測部(R3，41 45)在 所述載波的一個(gè)周期中，檢測所述電流(idc)，并檢測所述輸出線的線電流(iu，iv, iw)中 的兩個(gè)，根據(jù)所檢測到的兩個(gè)線電流計(jì)算剩余的一個(gè)線電流。本發(fā)明的電力變換裝置的第7方式是在第1 第6方式中任一方式所述的電力變 換裝置中，所述線電壓檢測部(Rl，R2，31 33)把所述線電壓轉(zhuǎn)換為靜止坐標(biāo)系的相互正 交的α軸和β軸上的電壓值、或者轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的相互正交的d軸和q軸上的電壓值。本發(fā)明的電力變換裝置的第8方式是在第2、第3、第6方式中任一方式所述的電 力變換裝置中，所述線電流檢測部(R3，41 45)把所述線電流轉(zhuǎn)換為靜止坐標(biāo)系的相互正 交的α軸和β軸上的電流值、或者轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的相互正交的d軸和q軸上的電流值。根據(jù)本發(fā)明的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法的第1方式及電力變換裝置的第1 方式，在檢測多條輸入線的各條輸入線相互之間的線電壓時(shí)，只檢測第1直流電源線和第2 直流電源線之間的電壓即可。因此，相比專利文獻(xiàn)3記述的、檢測平滑電容器的兩端電壓而
10檢測直流電壓來獲得振幅信息的方法，能夠獲得高精度的振幅信息，能夠檢測輸入電壓的 瞬時(shí)波形。并且，與在多條輸入線的各條輸入線相互之間分別直接檢測電壓時(shí)相比，顯然能 夠利用簡單的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測。根據(jù)本發(fā)明的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法的第2方式及電力變換裝置的第2 方式，使電流型變流器和電壓型逆變器同步動作，所以能夠在相同的定時(shí)檢測輸入線的線 電壓和輸出線的線電流。根據(jù)本發(fā)明的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法的第3方式及電力變換裝置的第3 方式，在兩個(gè)載波周期中較長一方的載波周期中檢測電流，所以即使在一方的載波周期變 短而不能進(jìn)行電流檢測時(shí)，也能夠在另一方的載波周期中檢測電流。根據(jù)本發(fā)明的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法的第4方式及電力變換裝置的第4 方式，載波的值取最大值和最小值的時(shí)間點(diǎn)位于載波的值取基準(zhǔn)值到再次取基準(zhǔn)值的期間 的中央。在該期間中不進(jìn)行換流，所以不進(jìn)行高臂側(cè)開關(guān)元件和低臂側(cè)開關(guān)元件的切換動 作。在高臂側(cè)開關(guān)元件和低臂側(cè)開關(guān)元件維持預(yù)定的導(dǎo)通圖的期間的中央，對電壓進(jìn)行采 樣保持，在該期間減小的情況下，也能夠檢測穩(wěn)定的電壓值。根據(jù)本發(fā)明的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法的第5方式及電力變換裝置的第5 方式，能夠掌握輸入線相互之間的全部線電壓。根據(jù)本發(fā)明的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法的第6方式及電力變換裝置的第6 方式，能夠掌握輸出線的全部線電流。根據(jù)本發(fā)明的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法的第7方式及電力變換裝置的第7 方式，能夠獲得α軸和β軸或者d軸和q軸上的電壓值，能夠在直接型電力變換裝置的控 制中使用這些電壓值。根據(jù)本發(fā)明的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法的第8方式及電力變換裝置的第8 方式，能夠獲得α軸和β軸或者d軸和q軸上的電流值，能夠在直接型電力變換裝置的控 制中使用這些電流值。本發(fā)明的目的、特征、方面及優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)以下具體說明及附圖將更加明確。


圖1是示出直接型電力變換裝置的概念的一個(gè)示例的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是示出相電壓的曲線圖。
圖3是示出電流矢量的圖。
圖4是示出電流型變流器的開關(guān)動作的時(shí)序圖。
圖5是示出電壓矢量的圖。
圖6是示出電壓型逆變器的開關(guān)動作的時(shí)序圖。
圖7是示出控制直接型電力變換裝置的控制部的概念的一個(gè)示例的結(jié)構(gòu)圖。 圖8是示出梯形電壓指令的圖。
圖9是示出在電壓模式1輸出的電壓矢量的期間及其導(dǎo)通圖的圖。 圖10是示出在電壓模式2輸出的電壓矢量的期間及其導(dǎo)通圖的圖。 圖11是示出在電壓模式3輸出的電壓矢量的期間及其導(dǎo)通圖的圖。 圖12是示出在電壓模式4輸出的電壓矢量的期間及其導(dǎo)通圖的圖。
圖13是示出在電壓模式5輸出的電壓矢量的期間及其導(dǎo)通圖的圖。圖14是示出在電壓模式6輸出的電壓矢量的期間及其導(dǎo)通圖的圖。圖15是示出逆變器的概念結(jié)構(gòu)的圖。圖16是示出二相調(diào)制電壓指令的圖。圖17是示出在電壓模式1輸出的電壓矢量的期間及其導(dǎo)通圖的圖。圖18是示出在電壓模式2輸出的電壓矢量的期間及其導(dǎo)通圖的圖。圖19是示出在電壓模式3輸出的電壓矢量的期間及其導(dǎo)通圖的圖。圖20是示出在電壓模式4輸出的電壓矢量的期間及其導(dǎo)通圖的圖。圖21是示出在電壓模式5輸出的電壓矢量的期間及其導(dǎo)通圖的圖。圖22是示出在電壓模式6輸出的電壓矢量的期間及其導(dǎo)通圖的圖。圖23是示出采樣定時(shí)的時(shí)序圖。圖24是示出控制直接型電力變換裝置的控制部的概念的另一個(gè)示例的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式第1實(shí)施方式圖1示出第1實(shí)施方式的直接型電力變換裝置的概念性結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例。直接型 電力變換裝置具有多相交流電源El ；輸入線ACLr、ACLs、ACLt ；電抗器Lr、Ls、Lt ；電容器 Cr、Cs、Ct ；電流型變流器10 ；直流電源線L1、L2 ；電阻R1、R2 ；分流電阻R3 ；電壓型逆變器 20 ；輸出線ACLu、ACLv、ACLw ；和多相交流電動機(jī)Ml。多相交流電源El例如是三相交流電源，向輸入線ACLr、ACLs、ACLt的相互之間輸 出三相交流電壓。電抗器Lr、Ls、Lt分別設(shè)在輸入線ACLr、ACLs、ACLt上。電容器Cr、Cs、Ct在輸入線ACLr、ACLs、ACLt的相互之間例如按照Y型接線設(shè)置。 具體地講，電容器Cr、Cs串聯(lián)連接在輸入線ACLr、ACLs之間，電容器Cs、Ct串聯(lián)連接在輸 入線ACLs、ACLt之間，電容器Ct、Cr串聯(lián)連接在輸入線ACLt、ACLr之間。這些電容器設(shè)于 電流型變流器10的輸入側(cè)，并作為電壓源發(fā)揮作用。能夠理解為電容器Cr、Cs、Ct分別與 電抗器Lr、Ls、Lt 一起構(gòu)成去除載波電流成分的載波電流成分去除濾波器。電流型變流器10具有高臂側(cè)開關(guān)元件Sxp (其中，χ代表r、s、t，以后也相同)、低 臂側(cè)開關(guān)元件Sxn、和高速二極管Dxp、Dxn。高臂側(cè)開關(guān)元件Sxp例如是IGBT，其連接在輸 入線ACLx和直流電源線Ll之間。低臂側(cè)開關(guān)元件Sxn例如是IGBT，其連接在輸入線ACLx 和直流電源線L2之間。高速二極管Dxp與高臂側(cè)開關(guān)元件Sxp串聯(lián)連接，并使陽極朝向輸 入線ACLx側(cè)，使陰極朝向直流電源線Ll側(cè)。高速二極管Dxn與低臂側(cè)開關(guān)元件Sxn串聯(lián) 連接，并使陽極朝向直流電源線L2側(cè)，使陰極朝向輸入線ACLx側(cè)。電壓型逆變器20具有高臂側(cè)開關(guān)元件Syp (其中，y代表u、v、w，以后也相同)、低 臂側(cè)開關(guān)元件Syn、和回流二極管Dyp、Dyn。高臂側(cè)開關(guān)元件Syp例如是IGBT，其連接在輸 出線ACLy和直流電源線Ll之間。低臂側(cè)開關(guān)元件Syn例如是IGBT，其連接在輸出線ACLy 和直流電源線L2之間?；亓鞫O管Dyp與高臂側(cè)開關(guān)元件Syp并聯(lián)連接，并使陽極朝向輸 出線ACLy側(cè)，使陰極朝向直流電源線Ll側(cè)。回流二極管Dyn與低臂側(cè)開關(guān)元件Syn并聯(lián) 連接，并使陽極朝向直流電源線L2側(cè)，使陰極朝向輸出線ACLy側(cè)。
12
在下面的說明中，也把高臂側(cè)開關(guān)元件和低臂側(cè)開關(guān)元件簡稱為開關(guān)元件。電阻Rl、R2相互串聯(lián)連接在直流電源線Li、L2之間。電阻Rl、R2是用于檢測直 流電源線L1、L2之間的直流電壓Vdc的電阻。另外，為了檢測直流電壓Vdc，不一定設(shè)置電 阻R1、R2雙方。例如，也可以檢測直流電源線L1、L2之間的電壓，并通過控制電路的放大器 等對該電壓進(jìn)行變壓。分流電阻R3相對于電阻R1、R2，在電壓型逆變器20側(cè)設(shè)于直流電源線L2上。分 流電阻R3是用于檢測在直流電源線L1、L2中流過的直流電流idc的電阻。另外，分流電阻 R3只要相對于電阻R1、R2是在電壓型逆變器20側(cè)，則也可以設(shè)于直流電源線Ll上。多相交流電動機(jī)Ml例如只示出三相交流電動機(jī)的感應(yīng)性部件。在圖1中，分別利 用線圈Lu、Lv、Lw和電阻Ru、Rv、Rw表示多相交流電動機(jī)Ml的電感量和電阻量。線圈Lu、 1^、1^分別與電阻如、1^、1^串聯(lián)連接。線圈1^、1^、1^在電阻如、1^、1^的相反側(cè)的一端 分別連接在開關(guān)元件Sup、Sun之間、開關(guān)元件Svp、Svn之間、開關(guān)元件Swp、Swn之間。電 阻Ru、Rv, Rw在線圈Lu、Lv, Lw的相反側(cè)的一端共同連接中性點(diǎn)P。但是，線圈Lu、Lv, Lw 和電阻Ru、Rv, Rw只是等效地表示多相交流電動機(jī)Ml的電感量和電阻量，因而也可以切換 在中性點(diǎn)P和輸出線ACLy之間的電阻Ry與線圈Ly的串聯(lián)連接的位置。如上所述，本直接型電力變換裝置把負(fù)載的感應(yīng)性部件作為電流源來進(jìn)行電力變 換，所以在直流電源線Li、L2之間不具有電容器和/或線圈這樣的電力儲存單元。在這種直接型電力變換裝置中，首先說明有關(guān)電流型變流器10、電壓型逆變器20 的開關(guān)控制方法，然后說明狀態(tài)量檢測方法。另外，這里所講的狀態(tài)量指電流值或電壓值。說明電流型變流器10中的開關(guān)元件Sxp、Sxn的開關(guān)動作。圖2示出分別施加給 輸入線ACLr、ACLs、ACLt的相電壓Vr、Vs、Vt。如圖2所示，區(qū)域1和區(qū)域2每隔相位角60 度單位交替地反復(fù)出現(xiàn)，在區(qū)域1中，相電壓Vr、Vs、Vt中的一個(gè)相電壓的極性為負(fù)，剩余的 兩個(gè)相電壓的極性為正，在區(qū)域2中，相電壓Vr、Vs、Vt中的一個(gè)相電壓的極性為正，剩余的 兩個(gè)相電壓的極性為負(fù)。因此，在區(qū)域1中，使只有一個(gè)極性為負(fù)的相的低臂側(cè)開關(guān)元件導(dǎo) 通，使剩余的兩個(gè)相的高臂側(cè)開關(guān)元件互斥地導(dǎo)通。在區(qū)域2中，使只有一個(gè)極性為正的相 的高臂側(cè)開關(guān)元件導(dǎo)通，使剩余的兩個(gè)相的低臂側(cè)開關(guān)元件互斥地導(dǎo)通。例如，在相位角30度 90度的區(qū)域中，只有t相的相電壓Vt表現(xiàn)為負(fù)極性，r相、 s相的相電壓Vr、Vs表現(xiàn)為正極性。在該區(qū)域中，使t相的低臂側(cè)開關(guān)元件Stn導(dǎo)通，使r 相、s相的高臂側(cè)開關(guān)元件Srp、Ssp互斥地導(dǎo)通。圖3是示出電流矢量的圖。通過上述的開關(guān)動作，電流型變流器10輸出的電流矢 量描畫出以各個(gè)電流矢量I (rs)、I (rt)、I (st)、I (sr)、I (tr)、I (ts)為頂點(diǎn)的六邊形軌跡。 另外，在圖2中的曲線圖下部示出的數(shù)字，表示與圖3中的電流矢量對應(yīng)的電流模式。表1表示與各個(gè)電流矢量I (rs)、I (rt)、I (st)、I (sr)、I (tr)、I (ts)對應(yīng)的電流 型變流器10的導(dǎo)通圖。例如，參照圖2、圖3，在電流模式2 (相位角30度 90度的區(qū)域)， 反復(fù)地切換選擇只有高臂側(cè)開關(guān)元件Srp及低臂側(cè)開關(guān)元件Stn導(dǎo)通的導(dǎo)通圖(表1中的 電流矢量I (rt))、和只有高臂側(cè)開關(guān)元件Ssp及低臂側(cè)開關(guān)元件Stn導(dǎo)通的導(dǎo)通圖(表1 中的電流矢量I(st))。另外，關(guān)于施加給直流電源線Ll的VLl和相電壓Vr、Vs、Vt，將在后 面進(jìn)行具體說明。[表 1]
13
SrpSspStpSrnSsnStnVdcI(rs)100010VrsI(rt)100001VrtI(St)010001VstI(sr)010100VsrI(tr)001100VtrI(ts)001010Vts圖4是示出電流型變流器10的開關(guān)動作的時(shí)序圖。在圖4中示出了在電流模式 2(相位角30度 90度的區(qū)域)中、相電壓Vr表現(xiàn)為最大相時(shí)(相位角30度 60度)的 開關(guān)動作。把斜率的絕對值固定的三角波、例如等腰三角形狀的單一三角波用作載波Cl。 然后，通過將載波Cl和指令值進(jìn)行比較來進(jìn)行電流型變流器10的開關(guān)動作。在以下圖示的 范圍內(nèi)，近似為指令值恒定。實(shí)際上，指令值是每隔例如載波周期的倍數(shù)的期間而更新的。這里考慮在開關(guān)元件Stn導(dǎo)通的狀態(tài)下的開關(guān)元件Srp、Ssp的排他性導(dǎo)通，因而 指令值是根據(jù)開關(guān)元件Srp、Ssp導(dǎo)通的占空比來設(shè)定的。在圖4中為了簡單起見，將斜率 的絕對值固定的載波Cl的峰一峰的振幅設(shè)定為1。并且，為了簡單起見，只要沒有特別事先 說明，以載波Cl的最小值為0、最大值為1來進(jìn)行說明。即使在載波Cl的振幅不同的情況 下，只要考慮比率，以下的說明就是妥當(dāng)?shù)模⑶壹词乖谳d波Cl的中心值不同的情況下，只 要考慮載波Cl的偏移，以下的說明就是妥當(dāng)?shù)?。由于開關(guān)元件Stp是非導(dǎo)通，其導(dǎo)通的占空比可視為0，因而當(dāng)把開關(guān)元件Srp、 Ssp的占空比分別設(shè)為值drt、dst時(shí)，在電流模式2中，值drt、dst之和為1。如上所述載波Cl的斜率的絕對值相等，因而在載波Cl取值0 drt的情況下，使 開關(guān)元件Srp導(dǎo)通，在載波Cl取值drt 1的情況下，使開關(guān)元件Ssp導(dǎo)通，則其導(dǎo)通期間 對應(yīng)于上述占空比。因此進(jìn)行這樣的控制在載波Cl是值drt以下的情況下，使開關(guān)元件Srp導(dǎo)通，在 載波Cl是值drt以上的情況下，使開關(guān)元件Ssp導(dǎo)通。通過采用這樣的開關(guān)動作，載波Cl 的一個(gè)周期TO被劃分為指令值以上的期間Ts、和指令值以下的期間Tr。期間Ts、Tr分別 用 dst · TO、drt · TO 來計(jì)算。在期間Ts，開關(guān)元件Ssp、Stn導(dǎo)通，因而線電流is、it流過，直流電流idc流過 直流電源線L1、L2。在期間Tr，開關(guān)元件Srp、Stn導(dǎo)通，因而線電流ir、it流過，直流電流 idc流過直流電源線L1、L2。該內(nèi)容能夠理解為在載波Cl取基準(zhǔn)值drt的定時(shí)使電流型變 流器10進(jìn)行換流。另外，在后面敘述的電壓型逆變器20輸出零電壓矢量的期間中，不流過
14直流電流idc。在圖4中，利用斜線表示該期間。為了改善輸入電流的波形，期望的是，零電 壓矢量的期間在期間Ts、Tr中分別以期間Ts、Tr之比進(jìn)行分配。關(guān)于圖4所示的直流電源 線Ll的電位VLl，將在后面進(jìn)行說明。下面，說明電壓型逆變器20具有的開關(guān)元件Syp、Syn的開關(guān)動作。圖5是示出電 壓矢量的圖。電壓型逆變器20例如對輸出電壓矢量VO V7的任一電壓矢量的導(dǎo)通圖進(jìn) 行切換選擇，以使所合成的電壓矢量以原點(diǎn)為中心描畫圓形。表2表示各個(gè)電壓矢量VO V7的電壓型逆變器20的導(dǎo)通圖。[表 2]
權(quán)利要求
一種電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法，所述電力變換裝置具有多條輸入線(ACLr，ACLs，ACLt)，其被輸入多相交流電壓；第1和第2直流電源線(L1，L2)；以及電流型變流器(10)，其具有連接在各條所述輸入線與所述第1直流電源線之間的多個(gè)高臂側(cè)開關(guān)元件(Srp，Ssp，Stp)、和連接在各條所述輸入線與所述第2直流電源線之間的多個(gè)低臂側(cè)開關(guān)元件(Srn，Ssn，Stn)，在所述狀態(tài)量檢測方法中，根據(jù)所述高臂側(cè)開關(guān)元件和所述低臂側(cè)開關(guān)元件的瞬時(shí)的導(dǎo)通圖(I(rs))，檢測所述第1直流電源線和所述第2直流電源線之間的電壓(Vdc)，作為所述輸入線之間的線電壓(Vrs)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法，其中， 所述電力變換裝置還具有多條輸出線(ACLu，ACLv，ACLw)；以及電壓型逆變器(20)，其具有連接在各條所述輸出線與所述第1直流電源線(Li)之間的 多個(gè)第2高臂側(cè)開關(guān)元件(Sup，Svp, Swp)、和連接在各條所述輸出線與所述第2直流電源 線(L2)之間的多個(gè)第2低臂側(cè)開關(guān)元件(Sim，Svn, Swn)，所述電力變換裝置是在所述第1直流電源線和所述第2直流電源線上不具有電力儲存 單元的直接型電力變換裝置，在所述狀態(tài)量檢測方法中，使所述電流型變流器(10)和所述電壓型逆變器同步動作， 根據(jù)所述第2高臂側(cè)開關(guān)元件和所述第2低臂側(cè)開關(guān)元件的瞬時(shí)的第2導(dǎo)通圖(V4)，檢測 在所述第1直流電源線和所述第2直流電源線中流過的電流(idc)，作為所述輸出線的線電 流(iu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法，其中， 所述電力變換裝置還具有載波生成部(51)，其生成載波；變流器用門信號生成部(11 14)，其提供第1開關(guān)信號，該第1開關(guān)信號用于控制所 述高臂側(cè)開關(guān)元件和所述低臂側(cè)開關(guān)元件的開關(guān)動作；以及逆變器用門信號產(chǎn)生部(21 25)，其提供第2開關(guān)信號，該第2開關(guān)信號用于控制所 述第2高臂側(cè)開關(guān)元件和所述第2低臂側(cè)開關(guān)元件的開關(guān)動作，所述電流型變流器(10)根據(jù)所述第1開關(guān)信號，在所述載波的值取基準(zhǔn)值(drt)時(shí)進(jìn) 行換流，該基準(zhǔn)值以第1值(drt)與第2值(dst)之比對所述載波的最小值與最大值之間 進(jìn)行內(nèi)分，所述電壓型逆變器(20)根據(jù)所述第2開關(guān)信號，在以所述載波取所述基準(zhǔn)值的時(shí)間點(diǎn) 為界而交替的第1載波周期(dst · Ts)和第2載波周期(drt · Ts)這兩個(gè)載波周期中，采 用所述第2導(dǎo)通圖(V0 V7)，在所述第1載波周期和所述第2載波周期中較長一方的載波周期中，根據(jù)瞬時(shí)的所述 第2導(dǎo)通圖(V4)，檢測所述電流(idc)作為所述線電流(iu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法，其中， 所述電力變換裝置還具有載波生成部(51)，其生成單一三角波形狀的載波；以及變流器用門信號生成部(U 14)，其提供開關(guān)信號，該開關(guān)信號用于控制所述高臂側(cè) 開關(guān)元件和所述低臂側(cè)開關(guān)元件的開關(guān)動作，所述電流型變流器(10)根據(jù)所述開關(guān)信號，在所述載波的值取基準(zhǔn)值(drt)時(shí)進(jìn)行換 流，該基準(zhǔn)值以第1值(drt)與第2值(dst)之比對所述載波的最小值與最大值之間進(jìn)行 內(nèi)分，在所述載波的值取最大值和最小值時(shí)，對所述電壓(Vdc)進(jìn)行采樣保持并檢測。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法，其中， 所述電力變換裝置還具有載波生成部(51)，其生成單一三角波形狀的載波；以及變流器用門信號生成部(11 14)，其提供開關(guān)信號，該開關(guān)信號用于控制所述高臂側(cè) 開關(guān)元件和所述低臂側(cè)開關(guān)元件的開關(guān)動作，所述電流型變流器(10)根據(jù)所述開關(guān)信號，在所述載波的值取基準(zhǔn)值(drt)時(shí)進(jìn)行換 流，該基準(zhǔn)值以第1值(drt)與第2值(dst)之比對所述載波的最小值與最大值之間進(jìn)行 內(nèi)分，在所述載波的值取最大值和最小值時(shí)，對所述電壓(Vdc)進(jìn)行采樣保持并檢測。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法，其中， 所述多條所述輸入線(ACLr，ACLs，ACLt)是三條所述輸入線， 所述電力變換裝置還具有載波生成部(51)，其生成載波；以及變流器用門信號生成部(11 14)，其提供開關(guān)信號，該開關(guān)信號用于控制所述高臂側(cè) 開關(guān)元件和所述低臂側(cè)開關(guān)元件的開關(guān)動作，所述電流型變流器(10)根據(jù)所述開關(guān)信號，在所述載波的值取基準(zhǔn)值(drt)時(shí)進(jìn)行換 流，該基準(zhǔn)值以第1值(drt)與第2值(dst)之比對所述載波的最小值與最大值之間進(jìn)行 內(nèi)分，在所述載波的一個(gè)周期中，檢測所述電壓(Vdc)，并檢測所述輸入線相互之間的線電壓 (Vrs, Vsr, Vst, Vts, Vtr, Vrt)中的兩個(gè)，根據(jù)所檢測到的兩個(gè)所述線電壓計(jì)算剩余的一個(gè) 所述線電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法，其中， 所述多條所述輸入線(ACLr，ACLs，ACLt)是三條所述輸入線， 所述電力變換裝置還具有載波生成部(51)，其生成載波；以及變流器用門信號生成部(U 14)，其提供開關(guān)信號，該開關(guān)信號用于控制所述高臂側(cè) 開關(guān)元件和所述低臂側(cè)開關(guān)元件的開關(guān)動作，所述電流型變流器(10)根據(jù)所述開關(guān)信號，在所述載波的值取基準(zhǔn)值(drt)時(shí)進(jìn)行換 流，該基準(zhǔn)值以第1值(drt)與第2值(dst)之比對所述載波的最小值與最大值之間進(jìn)行 內(nèi)分，在所述載波的一個(gè)周期中，檢測所述電壓(Vdc)，并檢測所述輸入線相互之間的線電壓 (Vrs, Vsr, Vst, Vts, Vtr, Vrt)中的兩個(gè)，根據(jù)所檢測到的兩個(gè)所述線電壓計(jì)算剩余的一個(gè) 所述線電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法，其中， 所述多條所述輸出線(ACLu，ACLv，ACLw)是三條所述輸出線，在所述載波的一個(gè)周期中，檢測所述電流(idc)，并檢測所述輸出線的線電流(iu，iv, iw, -iu, -iv, -iw)中的兩個(gè)，根據(jù)所檢測到的兩個(gè)所述線電流計(jì)算剩余的一個(gè)線電流。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法，其中， 把檢測到的所述線電壓轉(zhuǎn)換為靜止坐標(biāo)系的相互正交的α軸和β軸上的電壓值、或者轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的相互正交的d軸和q軸上的電壓值。
10.根據(jù)權(quán)利要求2、3、8中任一項(xiàng)所述的電力變換裝置的狀態(tài)量檢測方法，其中， 把檢測到的所述線電流轉(zhuǎn)換為靜止坐標(biāo)系的相互正交的α軸和β軸上的電流值、或者轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的相互正交的d軸和q軸上的電流值。
11.一種電力變換裝置，該電力變換裝置具有多條輸入線(ACLr，ACLs, ACLt)，其被輸入多相交流電壓； 第1和第2直流電源線(L1,L2)；電流型變流器(10)，其具有連接在各條所述輸入線與所述第1直流電源線之間的多個(gè) 高臂側(cè)開關(guān)元件(Srp，Ssp, Stp)、和連接在各條所述輸入線與所述第2直流電源線之間的 多個(gè)低臂側(cè)開關(guān)元件(Srn，Ssn, Stn)；以及線電壓檢測部(Rl，31 33)，其根據(jù)所述高臂側(cè)開關(guān)元件和所述低臂側(cè)開關(guān)元件的瞬 時(shí)的導(dǎo)通圖(I(rs))，檢測所述第1直流電源線和所述第2直流電源線之間的電壓(Vdc)， 作為所述輸入線之間的線電壓(Vrs)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電力變換裝置，其中， 所述電力變換裝置還具有多條輸出線(ACLu，ACLv，ACLw)；電壓型逆變器(20)，其具有連接在各條所述輸出線與所述第1直流電源線(Li)之間的 多個(gè)第2高臂側(cè)開關(guān)元件(Sup，Svp, Swp)、和連接在各條所述輸出線與所述第2直流電源 線(L2)之間的多個(gè)第2低臂側(cè)開關(guān)元件(Sim，Svn, Swn)；同步調(diào)制部(11 14，21 25，51)，其使所述電流型變流器和所述電壓型逆變器同步 動作；以及線電流檢測部(R3，41 45)，其根據(jù)所述第2高臂側(cè)開關(guān)元件和所述第2低臂側(cè)開關(guān) 元件的第2導(dǎo)通圖(V4)，檢測在所述第1直流電源線和所述第2直流電源線中流過的電流 (idc)，作為所述輸出線的線電流(iu),所述電力變換裝置是在所述第1直流電源線和所述第2直流電源線上不具有電力儲存 單元的直接型電力變換裝置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電力變換裝置，其中， 所述同步調(diào)制部還具有載波生成部(51)，其生成載波；變流器用門信號生成部(11 14)，其提供第1開關(guān)信號，該第1開關(guān)信號用于控制所 述高臂側(cè)開關(guān)元件和所述低臂側(cè)開關(guān)元件的開關(guān)動作；以及逆變器用門信號產(chǎn)生部(21 25)，其提供第2開關(guān)信號，該第2開關(guān)信號用于控制所 述第2高臂側(cè)開關(guān)元件和所述第2低臂側(cè)開關(guān)元件的開關(guān)動作，4所述電流型變流器(10)根據(jù)所述第1開關(guān)信號，在所述載波的值取基準(zhǔn)值(drt)時(shí)進(jìn) 行換流，該基準(zhǔn)值以第1值(drt)與第2值(dst)之比對所述載波的最小值與最大值之間 進(jìn)行內(nèi)分，所述電壓型逆變器(20)根據(jù)所述第2開關(guān)信號，在以所述載波取所述基準(zhǔn)值的時(shí)間點(diǎn) 為界而交替的第1載波周期(dst · Ts)和第2載波周期(drt · Ts)這兩個(gè)載波周期中，采 用所述第2導(dǎo)通圖(V0 V7)，所述線電流檢測部(R3，41 45)在所述第1載波周期和所述第2載波周期中較長一 方的載波周期中，根據(jù)瞬時(shí)的所述第2導(dǎo)通圖(V4)，檢測所述電流(idc)作為所述線電流 (iu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電力變換裝置，其中， 所述電力變換裝置還具有載波生成部(51)，其生成單一三角波形狀的載波；以及變流器用門信號生成部(11 14)，其提供開關(guān)信號，該開關(guān)信號用于控制所述高臂側(cè) 開關(guān)元件和所述低臂側(cè)開關(guān)元件的開關(guān)動作，所述電流型變流器(10)根據(jù)所述開關(guān)信號，在所述載波的值取基準(zhǔn)值(drt)時(shí)進(jìn)行換 流，該基準(zhǔn)值以第1值(drt)與第2值(dst)之比對所述載波的最小值與最大值之間進(jìn)行 內(nèi)分，所述線電壓檢測部(31 33)在所述載波的值取最大值和最小值時(shí)，對所述電壓(Vdc) 進(jìn)行采樣保持并檢測。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電力變換裝置，其中， 所述電力變換裝置還具有載波生成部(51)，其生成單一三角波形狀的載波；以及變流器用門信號生成部(11 14)，其提供開關(guān)信號，該開關(guān)信號用于控制所述高臂側(cè) 開關(guān)元件和所述低臂側(cè)開關(guān)元件的開關(guān)動作，所述電流型變流器(10)根據(jù)所述開關(guān)信號，在所述載波的值取基準(zhǔn)值(drt)時(shí)進(jìn)行換 流，該基準(zhǔn)值以第1值(drt)與第2值(dst)之比對所述載波的最小值與最大值之間進(jìn)行 內(nèi)分，所述線電壓檢測部(31 33)在所述載波的值取最大值和最小值時(shí)，對所述電壓(Vdc) 進(jìn)行采樣保持并檢測。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電力變換裝置，其中，所述多條所述輸入線(ACLr，ACLs，ACLt)是三條所述輸入線， 所述電力變換裝置還具有 載波生成部(51)，其生成載波；以及變流器用門信號生成部(11 14)，其提供開關(guān)信號，該開關(guān)信號用于控制所述高臂側(cè) 開關(guān)元件和所述低臂側(cè)開關(guān)元件的開關(guān)動作，所述電流型變流器(10)在所述載波的值取基準(zhǔn)值(drt)時(shí)進(jìn)行換流，該基準(zhǔn)值以第1 值(drt)與第2值(dst)之比對所述載波的最小值與最大值之間進(jìn)行內(nèi)分，所述線電壓檢測部(R1，R2，31 33)在所述載波的一個(gè)周期中，檢測所述電壓(Vdc)， 并檢測所述輸入線相互之間的線電壓(VrS，Vsr，VSt，VtS，Vrt，Vtr)中的兩個(gè)，根據(jù)所檢測到的兩個(gè)所述線電壓計(jì)算剩余的一個(gè)線電壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電力變換裝置，其中，所述多條所述輸入線(ACLr，ACLs，ACLt)是三條所述輸入線，所述電力變換裝置還具有載波生成部(51)，其生成載波；以及變流器用門信號生成部(11 14)，其提供開關(guān)信號，該開關(guān)信號用于控制所述高臂側(cè) 開關(guān)元件和所述低臂側(cè)開關(guān)元件的開關(guān)動作，所述電流型變流器(10)在所述載波的值取基準(zhǔn)值(drt)時(shí)進(jìn)行換流，該基準(zhǔn)值以第1 值(drt)與第2值(dst)之比對所述載波的最小值與最大值之間進(jìn)行內(nèi)分，所述線電壓檢測部(R1，R2，31 33)在所述載波的一個(gè)周期中，檢測所述電壓(Vdc)， 并檢測所述輸入線相互之間的線電壓(VrS，Vsr，VSt，VtS，Vrt，Vtr)中的兩個(gè)，根據(jù)所檢測 到的兩個(gè)所述線電壓計(jì)算剩余的一個(gè)線電壓。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電力變換裝置，其中，所述多條所述輸出線(ACLu，ACLv，ACLw)是三條所述輸出線，所述線電流檢測部(R3，41 45)在所述載波的一個(gè)周期中，檢測所述電流(idc)，并檢 測所述輸出線的線電流(iu，iv, iw)中的兩個(gè)線電流，根據(jù)所檢測到的兩個(gè)線電流計(jì)算剩 余的一個(gè)線電流。
19.根據(jù)權(quán)利要求11 18中任一項(xiàng)所述的電力變換裝置，其中，所述線電壓檢測部(R1，R2，31 33)把所述線電壓轉(zhuǎn)換為靜止坐標(biāo)系的相互正交的α 軸和β軸上的電壓值、或者轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的相互正交的d軸和q軸上的電壓值。
20.根據(jù)權(quán)利要求12、13、18中任一項(xiàng)所述的電力變換裝置，其中，所述線電流檢測部(R3，41 45)把所述線電流轉(zhuǎn)換為靜止坐標(biāo)系的相互正交的α軸 和β軸上的電流值、或者轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的相互正交的d軸和q軸上的電流值。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用簡單的結(jié)構(gòu)高精度地檢測電力變換裝置的狀態(tài)量的狀態(tài)量檢測方法及電力變換裝置。電流型變流器(20)具有高臂側(cè)開關(guān)元件(Srp，Ssp，Stp)和低臂側(cè)開關(guān)元件(Srn，Ssn，Stn)。并且，根據(jù)高臂側(cè)開關(guān)元件(Srp，Ssp，Stp)、低臂側(cè)開關(guān)元件(Srn，Ssn，Stn)的導(dǎo)通圖，檢測直流電源線(L1、L2)之間的電壓作為輸入線的線電壓。
文檔編號H02M5/458GK101960704SQ200980107338
公開日2011年1月26日 申請日期2009年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月4日
發(fā)明者榊原憲一 申請人:大金工業(yè)株式會社