逆變器系統(tǒng)、逆變器設(shè)備以及控制逆變器系統(tǒng)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種逆變器系統(tǒng)、逆變器設(shè)備以及控制逆變器系統(tǒng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在逆變器設(shè)備中設(shè)置的逆變器單元包括平滑電容器以使得直流(DC)電壓平滑，所述直流電壓是從交流(AC)電壓通過逆變器單元的逆變器電路轉(zhuǎn)換得到。該平滑電容器首先需要被充電以便進(jìn)行用于使DC電壓平滑的操作。
[0003]然而，當(dāng)逆變器設(shè)備初始被供電時(shí)，該平滑電容器未被充電。
[0004]因此，對平滑電容器初始充電的技術(shù)已經(jīng)在例如日本公開的未審查的申請2002-345258 中公開。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種逆變器系統(tǒng)包括逆變器設(shè)備和平滑電容器充電設(shè)備。所述逆變器設(shè)備包括變壓器和逆變器單元。所述變壓器包括初級線圈和次級線圈。輸入交流電壓從第一電源被供給至所述初級線圈。所述次級線圈配置為電磁連接至所述初級線圈以產(chǎn)生中間交流電壓。所述逆變器單元配置為從所述中間交流電壓產(chǎn)生可變交流電壓。每個(gè)逆變器單元包括轉(zhuǎn)換器電路、平滑電容器、以及逆變器電路。所述轉(zhuǎn)換器電路配置成將所述中間交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。所述平滑電容器配置成使所述直流電壓平滑。所述逆變器電路配置成從由所述平滑電容器平滑的直流電壓至少部分地產(chǎn)生所述可變交流電壓的相位電壓。電力從不同于第一電源的第二電源被供給至所述平滑電容器充電設(shè)備。所述平滑電容器充電設(shè)備電連接至所述初級線圈以將初始充電電力借助所述初級線圈和所述次級線圈供給至所述平滑電容器。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種逆變器設(shè)備包括變壓器和逆變器單元。所述變壓器包括初級線圈和次級線圈。輸入交流電壓從第一電源被供給至所述初級線圈。所述次級線圈配置為電磁連接至所述初級線圈以產(chǎn)生中間交流電壓。所述逆變器單元配置為從所述中間交流電壓產(chǎn)生可變交流電壓。每個(gè)逆變器單元包括轉(zhuǎn)換器電路、平滑電容器、以及逆變器電路。所述轉(zhuǎn)換器電路配置為將所述中間交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。所述平滑電容器配置成使所述直流電壓平滑。所述逆變器電路配置為從由所述平滑電容器平滑的所述直流電壓至少部分地產(chǎn)生所述可變交流電壓的相位電壓。初始充電控制器配置成控制平滑電容器充電設(shè)備，以利用從不同于所述第一電源的第二電源供給的電力，將初始充電電力借助所述初級線圈和所述次級線圈供給至所述平滑電容器。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在控制逆變器系統(tǒng)的方法中，輸入交流電壓從第一電源被供給至所述逆變器系統(tǒng)的變壓器的初級線圈，以利用所述逆變器系統(tǒng)的逆變器單元產(chǎn)生可變交流電壓。所述變壓器包括次級線圈，所述次級線圈配置為電磁連接至所述初級線圈。在供給所述輸入交流電壓之前，利用從不同于所述第一電源的第二電源供給的電力，將初始充電電力借助所述初級線圈和所述次級線圈被供給至設(shè)置在每個(gè)所述逆變器單元中的平滑電容器。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的其他方面，一種逆變器系統(tǒng)包括逆變器設(shè)備，所述逆變器設(shè)備包括變壓器和逆變器單元。所述變壓器包括初級線圈和次級線圈。每個(gè)所述初級線圈包括輸入端、第一端、以及第二端。借助所述輸入端供給輸入交流電壓。所述第一端限定了每個(gè)所述初級線圈的在所述輸入端和所述第一端之間的第一匝數(shù)。所述第二端限定了每個(gè)所述初級線圈的在所述輸入端和所述第二端之間的第二匝數(shù)。所述第二匝數(shù)不同于所述第一匝數(shù)。所述次級線圈配置為電磁連接至所述初級線圈以產(chǎn)生中間交流電壓。所述逆變器單元配置成從所述中間交流電壓產(chǎn)生可變交流電壓。每個(gè)逆變器單元包括轉(zhuǎn)換器電路、平滑電容器、以及逆變器電路。所述轉(zhuǎn)換器電路配置為將所述中間交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。所述平滑電容器配置成使所述直流電壓平滑。所述逆變器電路配置成從由所述平滑電容器平滑的直流電壓至少部分地產(chǎn)生所述可變交流電壓的相位電壓。所述平滑電容器充電設(shè)備電連接至所述第二端并且配置成將初始充電電力借助所述第二端供給至所述平滑電容器。
【附圖說明】
[0009]通過參照結(jié)合所附附圖進(jìn)行的以下詳細(xì)說明，本發(fā)明的更全面的說明和很多伴隨的優(yōu)點(diǎn)將容易地獲得并且同時(shí)變得更容易理解，其中:
[0010]圖1為示出了根據(jù)第一實(shí)施方式的逆變器系統(tǒng)的輪廓的示意框圖；
[0011]圖2為圖1中示出的逆變器系統(tǒng)中設(shè)置的變壓器的示意圖；
[0012]圖3為圖1中示出的逆變器系統(tǒng)中設(shè)置的逆變器單元的示意圖；
[0013]圖4為圖1中示出的逆變器系統(tǒng)中設(shè)置的逆變器控制器的示意框圖；
[0014]圖5為圖1中示出的逆變器系統(tǒng)的控制流程圖；
[0015]圖6為圖1中示出的逆變器系統(tǒng)的控制時(shí)間圖；
[0016]圖7示出了圖1中示出的逆變器系統(tǒng)中設(shè)置的充電逆變器的電壓等級的示例；
[0017]圖8為示出根據(jù)第一實(shí)施方式的逆變器系統(tǒng)的另一示例性輪廓的示意框圖；
[0018]圖9為示出根據(jù)第一實(shí)施方式的逆變器系統(tǒng)的其他示例性輪廓的示意框圖；
[0019]圖10為示出了根據(jù)第二實(shí)施方式的逆變器系統(tǒng)的輪廓的示意框圖；
[0020]圖11為圖10中示出的逆變器系統(tǒng)中設(shè)置的逆變器控制器的示意框圖；以及
[0021]圖12為圖10中示出的逆變器單元中設(shè)置的平滑電容器的初始充電的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]現(xiàn)在將參照所附附圖對實(shí)施方式進(jìn)行描述，其中在全部的不同附圖中，相同的附圖標(biāo)記指示相應(yīng)的或相同的元件。
[0023]【第一實(shí)施方式】首先參照圖1，根據(jù)第一實(shí)施方式，逆變器系統(tǒng)10配置成基于第一電源PS1供給的輸入交流電產(chǎn)生可變的交流電。在不出的實(shí)施方式中，逆變器系統(tǒng)10為多逆變器系統(tǒng)，該多逆變器系統(tǒng)配置成基于具有R相、S相和T相的三相輸入交流電壓產(chǎn)生具有U相、V相和W相的可變的三相交流電壓。然而，輸入交流電壓可以具有至少兩相。逆變器系統(tǒng)10電連接至例如交流馬達(dá)2的交流負(fù)載。例如開始指令、停止指令和電壓指令的工作指令從外部設(shè)備4被輸入。外部設(shè)備4的可行示例包括操作設(shè)備，該操作設(shè)備配置成被用戶操作用來控制逆變器系統(tǒng)10和交流馬達(dá)2。
[0024]如圖1所示，逆變器系統(tǒng)10包括逆變器設(shè)備12。逆變器設(shè)備12包括變壓器14和逆變器單元16U、逆變器單元16V和逆變器單元16W。變壓器14借助主開關(guān)電路18電連接至第一電源PS1。輸入交流電壓從第一電源PS1借助主開關(guān)電路18被供給至逆變器設(shè)備12的變壓器14。主開關(guān)電路18配置成響應(yīng)于來自逆變器控制器40的信號將逆變器設(shè)備12電連接至第一電源PS1以及將逆變器設(shè)備12與第一電源PS1斷開。主開關(guān)電路18包括電磁開關(guān)，該電磁開關(guān)配置成響應(yīng)于關(guān)閉信號而閉合。然而，如果需要和/或希望，其他的開關(guān)電路也可以設(shè)置在第一電源PS1和逆變器設(shè)備12之間。
[0025]如圖1所示，變壓器14包括初級線圈20R、初級線圈20S和初級線圈20T。初級線圈20R、初級線圈20S和初級線圈20T借助主開關(guān)電路18電連接至第一電源PS1。輸入交流電壓從第一電源PS1被供給至初級線圈20R、初級線圈20S和初級線圈20T。初級線圈20R、初級線圈20S和初級線圈20T分別對應(yīng)于輸入交流電壓的R相、S相和T相。
[0026]初級線圈20R包括輸入端TR1、中性線端TR1 (第一端的一個(gè)示例)和第一分接頭TR2(第二端的一個(gè)示例)。初級線圈20S包括輸入端TS1、中性線端TS1(第一端的一個(gè)示例)和第一分接頭TS2 (第二端的一個(gè)示例)。初級線圈20T包括輸入端TT1、中性線端TT1 (第一端的一個(gè)不例)和第一分接頭TT2 (第二端的一個(gè)不例)。輸入交流電壓從第一電源PS1借助輸入端TR1、輸入端TSi和輸入端TTi供給至初級線圈20R、初級線圈20S和初級線圈20T。
[0027]中性線端TR1限定了初級線圈20R的輸入端TRi和中性線端TR1之間的第一匝數(shù)NRlo中性線端TS1限定了初級線圈20S的輸入端TSi和中性線端TS1之間的第一匝數(shù)NS1。中性線端TT1限定了初級線圈20T的輸入端TTi和中性線端TT1之間的第一匝數(shù)NT1。在示出的實(shí)施方式中，中性線端TR1、中性線端TS1和中性線端TT1彼此電連接以充當(dāng)中性點(diǎn)。
[0028]第一分接頭TR2限定了初級線圈20R的輸入端TRi和第一分接頭TR2之間的第二匝數(shù)NR2。第一分接頭TS2限定了初級線圈20S的輸入端TSi和第一分接頭TS2之間的第二匝數(shù)NS2。第一分接頭TT2限定了初級線圈20T的輸入端TTi和第一分接頭TT2之間的第二匝數(shù)NT2。第二匝數(shù)NR2不同于第一匝數(shù)NR1。第二匝數(shù)NS2不同于第一匝數(shù)NS1。第二匝數(shù)NT2不同于第一匝數(shù)NT1。在示出的實(shí)施方式中，第二匝數(shù)NR2大于第一匝數(shù)NR1。第二匝數(shù)NS2大于第一匝數(shù)NS1。第二匝數(shù)NT2大于第一匝數(shù)NT1。也就是說，第一分接頭TR2、第一分接頭TS2和第一分接頭TT2可以充當(dāng)正分接頭(如，+5%分接頭)。
[0029]初級線圈20R還包括第二分接頭TR3 (第三端的一個(gè)示例)，第二分接頭TR3限定了輸入端TRi和第二分接頭TR3之間的第三匝數(shù)NR3。初級線圈20S還包括第二分接頭TS3(第三端的一個(gè)示例)，第二分接頭TS3限定了輸入端TSi和第二分接頭TS3之間的第三匝數(shù)NS3。初級線圈20T還包括第二分接頭TT3 (第三端的一個(gè)示例)，第二分接頭TT3限定了輸入端TTi和第二分接頭TT3之間的第三匝數(shù)NT3。在示出的實(shí)施