矩陣變換器以及矩陣變換器的控制方法
【專利摘要】矩陣變換器以及矩陣變換器的控制方法。實(shí)施方式中一方式的矩陣變換器具備多個(gè)雙向開關(guān)和控制部。多個(gè)雙向開關(guān)連接交流電源的各相與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的各相?？刂撇糠謩e控制構(gòu)成多個(gè)雙向開關(guān)的多個(gè)單向開關(guān)元件，進(jìn)行交流電源與旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間的電力變換控制。另外，控制部進(jìn)行使構(gòu)成雙向開關(guān)的多個(gè)單向開關(guān)元件接通的時(shí)刻比120度通電控制時(shí)提前且使單向開關(guān)元件接通的期間比120度通電控制時(shí)延長(zhǎng)的開關(guān)控制。
【專利說明】矩陣變換器以及矩陣變換器的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]公開的實(shí)施方式涉及矩陣變換器。
【背景技術(shù)】
[0002]矩陣變換器因?yàn)槟軌蜻M(jìn)行高次諧波電流的抑制或再生電力的有效利用，所以作為新的電力變換裝置而受到關(guān)注。該矩陣變換器具有連接交流電源的各相與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的各相的多個(gè)雙向開關(guān)，并控制這些雙向開關(guān)進(jìn)行電力變換。
[0003]在該矩陣變換器中，已知當(dāng)交流電源由于某些原因而成為低電壓時(shí)停止電力變換動(dòng)作的技術(shù)。例如，具有如下這樣的技術(shù):在通過雙向開關(guān)控制交流電源的各相電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)下，當(dāng)交流電源成為低電壓時(shí)，停止向發(fā)動(dòng)機(jī)供電(例如，參照日本特開2005-287200 號(hào)公報(bào))。
[0004]但是，在將旋轉(zhuǎn)電機(jī)作為負(fù)載的矩陣變換器中，希望即使在交流電源成為低電壓時(shí)，也不停止電力變換動(dòng)作而繼續(xù)進(jìn)行。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]實(shí)施方式的一方式是鑒于上述情況而完成的，其目的是提供即使在交流電源成為低電壓時(shí)也能夠繼續(xù)進(jìn)行電力變換動(dòng)作的矩陣變換器以及矩陣變換器的控制方法。
[0006]實(shí)施方式中的一方式的矩陣變換器具備多個(gè)雙向開關(guān)和控制部。多個(gè)雙向開關(guān)連接交流電源的各相與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的各相?？刂撇靠刂粕鲜龆鄠€(gè)雙向開關(guān)進(jìn)行上述交流電源與上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間的電力變換控制。另外，上述控制部具備:第I驅(qū)動(dòng)控制部，其使分別構(gòu)成上述多個(gè)雙向開關(guān)的多個(gè)單向開關(guān)元件共同接通，進(jìn)行上述電力變換控制；以及第2驅(qū)動(dòng)控制部，其使構(gòu)成上述多個(gè)雙向開關(guān)的單向開關(guān)元件中的在上述交流電源側(cè)的任意2相之間流過電流的單向開關(guān)元件始終接通，而且切換是使在上述旋轉(zhuǎn)電機(jī)側(cè)的任意I組的2相之間流過電流的單向開關(guān)元件始終接通、還是使在任意2組的2相之間流過電流的單向開關(guān)元件接通，來(lái)進(jìn)行上述電力變換控制。
[0007]實(shí)施方式中的另一方式的矩陣變換器的控制方法包括以下步驟:檢測(cè)交流電源的電壓；判斷所述交流電源的電壓是否為預(yù)定值以下；在所述交流電源的電壓超過預(yù)定值的情況下，使分別構(gòu)成連接所述交流電源的各相與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的各相的多個(gè)雙向開關(guān)的多個(gè)單向開關(guān)元件共同接通而進(jìn)行電力變換控制；以及在所述交流電源的電壓為預(yù)定值以下的情況下，使構(gòu)成所述多個(gè)雙向開關(guān)的單向開關(guān)元件中的在所述交流電源側(cè)的任意2相之間流過電流的單向開關(guān)元件始終接通，而且切換是使在所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)側(cè)的任意I組的2相之間流過電流的單向開關(guān)元件始終接通還是使在任意2組的2相之間流過電流的單向開關(guān)元件接通，來(lái)進(jìn)行電力變換控制。
[0008]根據(jù)實(shí)施方式，可提供即使在交流電源為低電壓時(shí)也能夠繼續(xù)電力變換動(dòng)作的矩陣變換器以及矩陣變換器的控制方法?！緦＠綀D】
【附圖說明】
[0009]關(guān)于對(duì)本發(fā)明更完全的認(rèn)識(shí)及與其相伴的優(yōu)點(diǎn)，只要對(duì)照附圖閱讀以下發(fā)明的詳細(xì)說明，就能夠容易地理解。
[0010]圖1是示出實(shí)施方式的矩陣變換器的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0011]圖2是示出圖1所示的雙向開關(guān)的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0012]圖3是示出圖1所示的第2驅(qū)動(dòng)控制部的具體結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0013]圖4是示出系統(tǒng)無(wú)功電流指令與系統(tǒng)電壓值的關(guān)系的一例的圖。
[0014]圖5是示出電流形逆變器模型的圖。
[0015]圖6是示出系統(tǒng)相位與變換器的開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的關(guān)系的圖。
[0016]圖7是示出實(shí)施方式的發(fā)電機(jī)脈沖模式生成器的具體結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0017]圖8是示出實(shí)施方式的中間信號(hào)與發(fā)電機(jī)相位的關(guān)系的圖。
[0018]圖9是示出實(shí)施方式的發(fā)電機(jī)脈沖模式生成器的動(dòng)作的一例的圖。
[0019]圖10是示出由實(shí)施方式的發(fā)電機(jī)脈沖模式生成器生成的開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖模式的圖。
[0020]圖11是示出圖1所示的電力變換部的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0021]圖12是示出變形例I的第2驅(qū)動(dòng)控制部的結(jié)構(gòu)的圖。
[0022]圖13是示出變形例I的發(fā)電機(jī)脈沖模式生成器的結(jié)構(gòu)的圖。
[0023]圖14是示出變形例I的發(fā)電機(jī)脈沖模式生成器的動(dòng)作的一例的圖。
[0024]圖15是示出由變形例I的發(fā)電機(jī)脈沖模式生成器生成的開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖模式的圖。
[0025]圖16是示出變形例2的發(fā)電機(jī)脈沖模式生成器的結(jié)構(gòu)的圖。
[0026]圖17是示出變形例2的脈沖模式表的圖。
[0027]圖18是示出由變形例2的發(fā)電機(jī)脈沖模式生成器生成的開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖模式的圖。
[0028]圖19是示出實(shí)施方式的串聯(lián)多重矩陣變換器的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0029]圖20是示出圖19所示的電力變換單元的具體結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0030]圖21是示出串聯(lián)多重矩陣變換器中的系統(tǒng)脈沖模式生成器、GeGr開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成器以及GrGe開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成器的結(jié)構(gòu)的圖。
[0031]圖22是示出實(shí)施方式的控制部執(zhí)行的處理的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下，參照附圖來(lái)詳細(xì)說明本申請(qǐng)所公開的矩陣變換器以及矩陣變換器的控制方法的實(shí)施方式。本發(fā)明不被以下所示的實(shí)施方式限定。
[0033]圖1是示出實(shí)施方式的矩陣變換器的結(jié)構(gòu)例的圖。在以下的實(shí)施方式中，舉例說明對(duì)作為交流發(fā)電機(jī)(ACG)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的發(fā)電電力進(jìn)行轉(zhuǎn)換而向交流電源提供的矩陣變換器，但旋轉(zhuǎn)電機(jī)不限于交流發(fā)電機(jī)，例如可以為交流電動(dòng)機(jī)。另外，作為交流電源，舉例說明電力系統(tǒng)(Grid)，但交流電源不限于此。
[0034]如圖1所示，實(shí)施方式的矩陣變換器I設(shè)置在3相交流的電力系統(tǒng)2與旋轉(zhuǎn)電機(jī)3之間，進(jìn)行電力系統(tǒng)2與旋轉(zhuǎn)電機(jī)3之間的電力變換。以下，說明采用同步發(fā)電機(jī)作為旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的一例時(shí)的例子。
[0035]在旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有檢測(cè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的旋轉(zhuǎn)位置的位置檢測(cè)器4，由該位置檢測(cè)器4檢測(cè)到的旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的旋轉(zhuǎn)位置Θ G被輸入到矩陣變換器I。
[0036]矩陣變換器I具備電力變換部10、LC濾波器11、電流檢測(cè)部12、16、電壓檢測(cè)部
13、停電檢測(cè)部14和控制部15。另外，矩陣變換器I具備系統(tǒng)側(cè)端子Tr、Ts, Tt以及發(fā)電機(jī)側(cè)端子Tu、Tv、Tw,系統(tǒng)側(cè)端子Tr、Ts、Tt與電力系統(tǒng)2連接，發(fā)電機(jī)側(cè)端子Tu、Tv、Tw與旋轉(zhuǎn)電機(jī)3連接。
[0037]電力變換部10具備連接電力系統(tǒng)2的R相、S相以及T相的各相與旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的U相、V相以及W相的各相的多個(gè)雙向開關(guān)Swl?Sw9。雙向開關(guān)Swl?Sw3是分別連接電力系統(tǒng)2的R相、S相、T相與旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的U相的雙向開關(guān)。雙向開關(guān)Sw4?Sw6是分別連接電力系統(tǒng)2的R相、S相以及T相與旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的V相的雙向開關(guān)。雙向開關(guān)Sw7?Sw9是分別連接電力系統(tǒng)2的R相、S相以及T相與旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的W相的雙向開關(guān)。
[0038]雙向開關(guān)Swl?Sw9例如具有圖2所示的結(jié)構(gòu)。圖2是示出各雙向開關(guān)Swl?Sw9的結(jié)構(gòu)例的圖。如圖2所示，各雙向開關(guān)Swl?Sw9是基于單向開關(guān)元件31與二極管33的串聯(lián)連接體和基于單向開關(guān)元件32與二極管34的串聯(lián)連接體反向并聯(lián)連接而構(gòu)成。
[0039]單向開關(guān)兀件31、32 例如米用 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor:絕緣柵雙極型晶體管)等半導(dǎo)體元件?？赏ㄟ^分別使構(gòu)成雙向開關(guān)Swl?Sw9的單向開關(guān)元件31、32進(jìn)行通斷，來(lái)控制通電方向。
[0040]雙向開關(guān)Swl?Sw9不限于圖2所示的結(jié)構(gòu)。例如，雙向開關(guān)Swl?Sw9可以是使單向開關(guān)元件31、32分別成為逆阻型的開關(guān)元件并相互反向并聯(lián)連接這些開關(guān)元件的結(jié)構(gòu)，另外，也可以是后述的圖11所示的結(jié)構(gòu)。
[0041]LC濾波器11設(shè)置在電力系統(tǒng)2的R相、S相以及T相與電力變換部10之間，抑制電力變換部10對(duì)電力系統(tǒng)2的噪聲影響。具體地說，LC濾波器11由3個(gè)電抗器和3個(gè)電容器構(gòu)成，去除由構(gòu)成電力變換部10的雙向開關(guān)Swl?Sw9的開關(guān)動(dòng)作引起的高頻成分噪聲(PWM成分噪聲)。由此，可抑制電力變換部10所產(chǎn)生的高頻成分噪聲向電力系統(tǒng)2輸出。此外，LC濾波器11不限于圖1所示的結(jié)構(gòu)，例如也可以是不設(shè)置電抗器的結(jié)構(gòu)。
[0042]此外，3個(gè)電抗器的一端與電力系統(tǒng)2的R相、S相以及T相連接，3個(gè)電抗器的另一端與電力變換部10連接。另外，3個(gè)電容器連接在不同的2個(gè)電抗器的另一端之間。
[0043]電流檢測(cè)部12設(shè)置在電力系統(tǒng)2與LC濾波器11之間，檢測(cè)流過電力系統(tǒng)2的R相、S相、T相的各相與LC濾波器11之間的電流的電流值Ir、Is、It (以下，記載為“系統(tǒng)相電流值Ir、Is、It”)。
[0044]另一方面，電流檢測(cè)部16設(shè)置在旋轉(zhuǎn)電機(jī)3與電力變換部10之間，檢測(cè)流過旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的U相、V相、W相的各相與電力變換部10之間的電流的電流值Iu、Iv、Iw (以下，記載為“發(fā)電機(jī)電流值Iu、Iv、Iw”)。此外，電流檢測(cè)部12、16例如是利用作為磁電轉(zhuǎn)換元件的霍爾元件來(lái)檢測(cè)電流的電流傳感器。
[0045]電壓檢測(cè)部13設(shè)置在電力系統(tǒng)2與LC濾波器11之間，檢測(cè)電力系統(tǒng)2的R相、S相、T相的各相的瞬時(shí)電壓值Vr、Vs、Vt (以下，記載為“系統(tǒng)相電壓值Vr、Vs、Vt”)。
[0046]停電檢測(cè)部14檢測(cè)系統(tǒng)電壓的有功電壓值Va (以下，記載為系統(tǒng)電壓值Va)是否是電壓值Vl以下。停電檢測(cè)部14在系統(tǒng)電壓值Va是電壓值Vl以下時(shí)，判定為電力系統(tǒng)2已停電，輸出高電平的停電檢測(cè)信號(hào)Sd。另一方面，停電檢測(cè)部14在系統(tǒng)電壓值Va超過電壓值Vl時(shí)，判定為電力系統(tǒng)2沒有停電，輸出低電平的停電檢測(cè)信號(hào)Sd。
[0047]停電檢測(cè)部14將系統(tǒng)相電壓值Vr、Vs、Vt轉(zhuǎn)換為固定坐標(biāo)上的垂直的2軸的α β成分，求出α軸方向的系統(tǒng)電壓值Va和β軸方向的系統(tǒng)電壓值ve。并且,停電檢測(cè)部
14運(yùn)算系統(tǒng)電壓值Va、Ve的平方和的平方根(=√(va2+vβ2))，將運(yùn)算結(jié)果作為系統(tǒng)電壓值Va。
[0048]這里，為了容易理解控制部15的各功能，假設(shè)控制部15是具備第I驅(qū)動(dòng)控制部20、第2驅(qū)動(dòng)控制部21和切換部22的結(jié)構(gòu)，但是，應(yīng)當(dāng)理解為第I驅(qū)動(dòng)控制部20、第2驅(qū)動(dòng)控制部21和切換部22功能一并由控制部15實(shí)現(xiàn)。即，第I驅(qū)動(dòng)控制部20相當(dāng)于權(quán)利要求中的第I驅(qū)動(dòng)控制，第2驅(qū)動(dòng)控制部21相當(dāng)于權(quán)利要求中的第2驅(qū)動(dòng)控制，切換部22相當(dāng)于權(quán)利要求中的切換動(dòng)作。只要實(shí)現(xiàn)控制部15的功能，則不限于該結(jié)構(gòu)。第I驅(qū)動(dòng)控制部20根據(jù)指示旋轉(zhuǎn)電機(jī)3所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩量的轉(zhuǎn)矩指令來(lái)生成電壓指令，并生成用于通過公知的矩陣變換器的PWM控制方法向旋轉(zhuǎn)電機(jī)3輸出與電壓指令相應(yīng)的電壓的開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)SI~S18，輸出到電力變換部10。
[0049]此外，根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令，利用公知的同步發(fā)電機(jī)的矢量控制法則來(lái)生成電壓指令。另外，利用開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)SI~S18，電力變換部10使分別構(gòu)成多個(gè)雙向開關(guān)Swl~Sw9的多個(gè)單向開關(guān)元件31、32同時(shí)接通，并且通過PWM控制，輸出與電壓指令相應(yīng)的電壓，進(jìn)行流過的電流的大小、通電方向由輸出電壓與發(fā)電電壓的關(guān)系決定的電力變換。
[0050]第2驅(qū)動(dòng)控制部21根據(jù)系統(tǒng)相電壓值Vr、Vs、Vt、系統(tǒng)相電流值Ir、Is、It以及發(fā)電機(jī)電流值Iu、Iv、Iw,使分別構(gòu)成多個(gè)雙向開關(guān)Swl~Sw9的多個(gè)單向開關(guān)元件31、32的一部分接通，進(jìn)行電力變換控制。
[0051]通過使分別構(gòu)成多個(gè)雙向開關(guān)Swl~Sw9的多個(gè)單向開關(guān)元件31、32的一部分接通，可控制通電方向。由此，即使在電力系統(tǒng)2的電壓是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的電壓的停電的情況下，也能夠避免大電流持續(xù)流過旋轉(zhuǎn)電機(jī)3與電力系統(tǒng)2之間，進(jìn)行電流控制并且進(jìn)行電力變換動(dòng)作。
[0052]例如，第2驅(qū)動(dòng)控制部21使構(gòu)成多個(gè)雙向開關(guān)Swl~Sw9的單向開關(guān)元件31、32中的、在電力系統(tǒng)2側(cè)的任意兩相之間流過電流的單向開關(guān)元件始終接通。另外，第2驅(qū)動(dòng)控制部21使構(gòu)成多個(gè)雙向開關(guān)Swl~Sw9的單向開關(guān)元件31、32中的、在旋轉(zhuǎn)電機(jī)3側(cè)的任意兩相之間流過電流的單向開關(guān)元件始終接通。通過該控制，能夠使電流持續(xù)流過電力系統(tǒng)2的某兩相之間以及旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的某兩相之間。
[0053]切換部22根據(jù)從停電檢測(cè)部14輸出的停電檢測(cè)信號(hào)Sd，選擇并輸出向電力變換部10輸出的開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)SI~S18。具體地說，切換部22在從停電檢測(cè)部14輸出的停電檢測(cè)信號(hào)Sd是低電平的情況下，將由第I驅(qū)動(dòng)控制部20生成的開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sal~SalS作為開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)SI~S18輸出。
[0054]另一方面，切換部22在從停電檢測(cè)部14輸出的停電檢測(cè)信號(hào)Sd是高電平的情況下，將由第2驅(qū)動(dòng)控制部21生成的開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sbl~SblS作為開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)SI~S18輸出。
[0055]因此，在電力系統(tǒng)2為低電壓的情況下，進(jìn)行這樣的電力變換控制:利用由第2驅(qū)動(dòng)控制部21生成的開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Sbl~Sbl8，使分別構(gòu)成雙向開關(guān)Swl~Sw9的多個(gè)單向開關(guān)元件31、32的一部分接通。由此，即使在電力系統(tǒng)2為低電壓的情況下也能夠繼續(xù)電力變換動(dòng)作。
[0056]以下，具體說明第2驅(qū)動(dòng)控制部21的具體結(jié)構(gòu)的一例。圖3是示出第2驅(qū)動(dòng)控制部21的具體結(jié)構(gòu)的一例的圖。如圖3所示，第2驅(qū)動(dòng)控制部21具備有功電流補(bǔ)償部41、無(wú)功電流補(bǔ)償部42和脈沖模式生成部43。
[0057]首先，說明有功電流補(bǔ)償部41。有功電流補(bǔ)償部41具備PQ轉(zhuǎn)換器51、低通濾波器(LPF)52、系統(tǒng)有功電流指令器53、減法器54和系統(tǒng)有功電流控制器55。該有功電流補(bǔ)償部41以使系統(tǒng)有功電流值與系統(tǒng)有功電流指令I(lǐng)Pref —致的方式生成系統(tǒng)相位補(bǔ)償值d Θ rst,并將生成的系統(tǒng)相位補(bǔ)償值d Θ rst輸出到脈沖模式生成部43。
[0058]PQ轉(zhuǎn)換器51將系統(tǒng)相電流值Ir、Is、It轉(zhuǎn)換為固定坐標(biāo)上的垂直的2軸的α β成分，求出α軸方向的系統(tǒng)電流值Ia和β軸方向的系統(tǒng)電流值10。此外，PQ轉(zhuǎn)換器51還通過將α β軸坐標(biāo)系的成分轉(zhuǎn)換為根據(jù)電力系統(tǒng)2的電壓相位Θ rst(以下，記載為“系統(tǒng)相位Θ rst”)而旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的成分，求出系統(tǒng)有功電流IP和系統(tǒng)無(wú)功電流IQ。
[0059]PQ轉(zhuǎn)換器51例如通過進(jìn)行下式(I)的運(yùn)算，求出系統(tǒng)有功電流IP和系統(tǒng)無(wú)功電流IQo
【權(quán)利要求】
1.一種矩陣變換器，其具備: 多個(gè)雙向開關(guān)，它們連接交流電源的各相與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的各相；以及 控制部，其控制所述多個(gè)雙向開關(guān)，進(jìn)行所述交流電源與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間的電力變換控制， 所述控制部進(jìn)行第I驅(qū)動(dòng)控制和第2驅(qū)動(dòng)控制， 該第I驅(qū)動(dòng)控制是使分別構(gòu)成所述多個(gè)雙向開關(guān)的多個(gè)單向開關(guān)元件共同接通而進(jìn)行所述電力變換控制， 該第2驅(qū)動(dòng)控制是使構(gòu)成所述多個(gè)雙向開關(guān)的單向開關(guān)元件中的在所述交流電源側(cè)的任意2相之間流過電流的單向開關(guān)元件始終接通，而且切換是使在所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)側(cè)的任意I組的2相之間流過電流的單向開關(guān)元件始終接通還是使在任意2組的2相之間流過電流的單向開關(guān)元件接通，來(lái)進(jìn)行所述電力變換控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩陣變換器，其中， 所述控制部在所述第2驅(qū)動(dòng)控制中，使構(gòu)成所述多個(gè)雙向開關(guān)的單向開關(guān)元件中的從所述交流電源側(cè)向所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)側(cè)流過電流的單向開關(guān)元件的任意I個(gè)或2個(gè)、和從所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)側(cè)向所述交流電源側(cè)流過電流的單向開關(guān)元件的任意I個(gè)或2個(gè)接通,使總共2個(gè)或3個(gè)所述單向開關(guān)元件接通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的矩陣變換器，其中， 所述控制部在所述第2驅(qū)動(dòng)控制中，將針對(duì)具有變換器和逆變器的電流形逆變器模型中的所述變換器的開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)與針對(duì)所述逆變器的開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)合成，生成控制所述單向開關(guān)元件的開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的矩陣變換器，其中， 利用針對(duì)所述變換器的開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行120度通電，使通電的上升比利用針對(duì)所述逆變器的開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行120度通電時(shí)提前，而且使通電的下降比利用針對(duì)所述逆變器的開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行120度通電時(shí)延遲。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的矩陣變換器，其中， 該矩陣變換器具備檢測(cè)所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的各相中的電流值的電流檢測(cè)部， 所述控制部在所述通電的上升之后，在所述電流檢測(cè)部檢測(cè)出的所述電流的絕對(duì)值成為預(yù)定的閾值以下之前，使所述通電的下降延遲。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的矩陣變換器，其中， 所述控制部使所述通電的下降比利用針對(duì)所述逆變器的開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行120度通電控制時(shí)延遲的期間與所述通電的上升比利用針對(duì)所述逆變器的開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行120度通電控制時(shí)提前的期間相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的矩陣變換器，其中， 該矩陣變換器具有表，該表將所述通電的上升比利用針對(duì)所述逆變器的開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行120度通電控制時(shí)提前的期間與所述通電的下降比利用針對(duì)所述逆變器的開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行120度通電控制時(shí)延遲的期間對(duì)應(yīng)起來(lái)， 所述控制部根據(jù)所述表，控制所述單向開關(guān)元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7中的任意一項(xiàng)所述的矩陣變換器，其中， 所述控制部切換地執(zhí)行第I控制模式和第2控制模式，該第I控制模式共同控制構(gòu)成所述雙向開關(guān)的多個(gè)單向開關(guān)元件而進(jìn)行所述電力變換控制，該第2控制模式分別控制構(gòu)成所述雙向開關(guān)的多個(gè)單向開關(guān)元件而進(jìn)行所述電力變換控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的矩陣變換器，其中， 該矩陣變換器具備檢測(cè)所述交流電源的電壓的電壓檢測(cè)部， 所述控制部在所述交流電源的電壓超過預(yù)定值時(shí)，通過所述第I控制模式進(jìn)行所述電力變換控制，在所述交流電源的電壓是預(yù)定值以下時(shí)，通過所述第2控制模式進(jìn)行所述電力變換控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~7中的任意一項(xiàng)所述的矩陣變換器，其中， 該矩陣變換器具有通過所述電力變換控制進(jìn)行電力變換的電力變換部， 該電力變換部按照所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的每一相具有電力變換單元部，該電力變換單元部是串聯(lián)地多級(jí)連接具有所述多個(gè)雙向開關(guān)的電力變換單元而構(gòu)成的。
11.一種矩陣變換器的控制方法，其包括以下步驟: 檢測(cè)交流電源的電壓； 判斷所述交流電源的電壓是否為預(yù)定值以下； 在所述交流電源的電壓超過預(yù)定值的情況下，使分別構(gòu)成連接所述交流電源的各相與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的各相的多個(gè)雙向開關(guān)的多個(gè)單向開關(guān)元件共同接通而進(jìn)行電力變換控制；以及 在所述交流電源的電壓為預(yù)定值以下的情況下，使構(gòu)成所述多個(gè)雙向開關(guān)的單向開關(guān)元件中的在所述交流電源側(cè)的任意2相之間流過電流的單向開關(guān)元件始終接通，而且切換是使在所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)側(cè)的任意I組`的2相之間流過電流的單向開關(guān)元件始終接通還是使在任意2組的2相之間流過電流的單向開關(guān)元件接通，來(lái)進(jìn)行電力變換控制。
【文檔編號(hào)】H02M1/08GK103887989SQ201310704739
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月21日
【發(fā)明者】原英則, 豬又健太朗, 山中克利, 森本進(jìn)也, 武田弘太郎 申請(qǐng)人:株式會(huì)社安川電機(jī)