电压Vi的相位，开关模式不同。PWM指令生成部32将输入相电压Er、Es、 化中绝对值最大的输入相电压Vi作为基准电压化ase。
[0117] 图12至图15是表示两相调制法中载波Sc、输出相电压化、Vv、Vw W及基准电压 Ebase之间的关系的图。图12 W及图13示出了化ase =化时的开关模式的一例，图14 W 及图15示出了化ase =化时的开关模式的一例。
[0118] 另外，图12 W及图14所不的开关模式是在连续切换向一个输出相输出的输入相 电压之后、连续切换向另一个输出相输出的输入相电压的开关模式。图13 W及图15所示 的开关模式是交替地切换向一个输出相输出的输入相电压和向另一个输出相输出的输入 相电压的开关模式。PWM指令生成部32根据输入相电压Vi的相位，切换图12 W及图14所 示的开关模式和图13 W及图15所示的开关模式。
[0119] 如此，在两相调制法中，根据基准电压化ase与输入相电压Vi的相位，存在四种开 关模式。
[0120] [4. 2. H相调制法]
[0121] H相调制法为U相、V相W及W相的任一输出相都在化、Em、化之间切换进行输出 的方式。在所述H相调制法中，开关模式为单一模式。
[0122] 图16是表示H相调制法中载波Sc与输出相电压化、Vv、Vw之间的关系的一例的 图。如图16所示，在H相调制法中，输入相电压Vi按照化一 Em -化一 Em -化变化的 PWM脉冲电压从电力转换部10输出到U相、V相W及W相的各相。另外，在图16所示的例 子中，示出了 1〇 > 0时基于电流换流法的换流控制的状态。
[0123] [5.时刻调整]
[0124] 如上所述，在两相调制法的情况下，根据基准电压化ase和输入相电压Vi的相位， 开关模式不同，根据换流法的种类W及输出相电流1〇的极性，输出电压误差Voerr不同。
[0125] 因此，PWM指令生成部32根据换流法的种类W及输出相电流1〇的极性，计算对输 出电压误差Voerr进行补偿的补偿量。由于输出电压误差Voerr与基于换流控制的输出 相电压Vo的下降与上升的时刻差成比例，因此PWM指令生成部32计算与通过换流控制产 生的输出相电压Vo的下降和上升的时刻差相对应的补偿量。PWM指令生成部32利用所述 补偿量进行与开关模式相对应的修正来调整换流控制的开始时刻，从而降低输出电压误差 Voerr〇
[0126] 图17是表示PWM指令生成部32的结构的一例的图。如图17所示，PWM指令生成 部32具有脉冲宽度运算部41和修正部42。
[0127] 如果将输出电压指令化中的最大值设为Vmax、中间值设为Vmit最小值 设为Vmin，则脉冲宽度运算部41例如根据下式（1)、（2)求出a矢量成分Va W及b矢量成 分Vb(参照图5)。
[012引 I Va I = Vmax - Vmid…（1)
[0129] I Vb I = Vmid - Vmin…似
[0130] 另外，当基准电压化ase为化时，脉冲宽度运算部41例如根据下式（3)求出电流 分配率a,例如，当基准电压化ase为化时，脉冲宽度运算部41根据下式（4)求出电流分 配率a。在下式（3)、（4)中，将输入电流指令Ir*、Is*、It*中的、与输入相电压Ep、血、En 相对应的相的电流指令值分别设为Ip、Im、In。
[013。 a = Im/In…（3)
[013引 a = Im/Ip…（4)
[013引输入电流指令在控制部14的输入电力控制器（未图示）中例如根据 正相序分量电压及反相序分量电压和所设定的功率因数指令而生成。通过所述输入电流指 令1户、1st、It%不平衡电压的影响被抵消，并且输入电流的功率因数被控巧化任意的值。 [0134] 脉冲宽度运算部41在存储于参数存储部30中的调制法参数化表示两相调制时， 如下表1所示，从四种开关模式选择一种开关模式。具体而言，脉冲宽度运算部41根据基 准电压Ebase为输入相电压Ep、化中的哪一个、W及输入相电压Vi的相位状态是否满足 |Vb| - a |Va| >0,选择开关模式。脉冲宽度运算部41根据电压指令化t、V/、Vw%求出 构成所选择的开关模式的各输出矢量的比率。
[01巧]脉冲宽度运算部41例如在选择了模式号码为"1"的开关模式时，在从载波Sc的 波谷至波峰的载波半周期内，求出分别表示"op矢量"、"bp矢量"、"b矢量"、"cm矢量及 "a矢量，，的比率的Top、化口、化、Tcm、Ta。
[0136] [表 1]
[0137]
【主权项】
1. 一种矩阵变换器，其特征在于，具有： 电力转换部，其具有能够通过多个开关元件控制导通方向的多个双向开关，并且在与 交流电源的各相连接的多个输入端子和与负载的各相连接的多个输出端子之间设置有所 述多个双向开关； 指令生成部，其根据电压指令生成规定PWM控制的脉冲宽度的控制指令；W及 换流控制部，其根据所述控制指令，W规定的换流方式控制所述开关元件来进行换流 控制， 所述指令生成部具有修正部，所述修正部W使由所述换流控制产生的输出电压的误差 减小的方式，对根据所述电压指令求出的所述脉冲宽度进行修正并生成所述控制指令。
2. 根据权利要求1所述的矩阵变换器，其特征在于， 所述修正部求出与通过所述换流控制产生的输出电压的下降和上升的时刻差相对应 的补偿量，并根据该补偿量对所述脉冲宽度进行修正。
3. 根据权利要求2所述的矩阵变换器，其特征在于， 所述修正部根据来自所述电力转换部的输出电流的极性求出所述补偿量。
4. 根据权利要求2或3所述的矩阵变换器，其特征在于， 所述修正部根据所述换流方式的种类求出所述补偿量。
5. 根据权利要求2或3中任一项所述的矩阵变换器，其特征在于， 所述修正部具有： 补偿量计算部，其计算针对所述控制指令的每次变化的所述补偿量；W及 调整部，其根据由所述补偿量计算部计算出的所述补偿量对所述脉冲宽度进行调整。
6. 根据权利要求5所述的矩阵变换器，其特征在于， 所述指令生成部利用规定的载波计算所述控制指令， 所述换流控制部在所述控制指令发生了变化的情况下进行所述换流控制， 所述补偿量计算部根据所述载波的频率、W及所述补偿量的计算周期内的所述载波的 波谷次数，计算所述补偿量。
7. -种输出电压误差的补偿方法，其特征在于，包括： 生成工序，根据电压指令生成规定PWM控制的脉冲宽度的控制指令；W及 换流控制工序，根据所述控制指令，W规定的换流方式控制多个开关元件来进行换流 控制，其中，所述多个开关元件分别包含于在交流电源的各相与负载的各相之间连接的多 个双向开关中并且能够控制导通方向， 所述生成工序W使通过所述换流控制产生的输出电压的误差减小的方式，对根据所述 电压指令求出的所述脉冲宽度进行修正并生成所述控制指令。
【专利摘要】本发明的目的是提供一种不对电压指令进行修正而能够高精度地抑制由换流控制产生的输出电压误差的矩阵变换器及输出电压误差的补偿方法。本实施方式的矩阵变换器具有指令生成部和换流控制部。指令生成部根据电压指令生成规定PWM控制的脉冲宽度的控制指令。换流控制部根据控制指令，以规定的换流方式控制开关元件来进行换流控制。指令生成部包括修正部，修正部以使由换流控制产生的输出电压的误差减小的方式，对根据电压指令求出的脉冲宽度进行修正并生成控制指令。
【IPC分类】H02M5-22
【公开号】CN104638934
【申请号】CN201410514408
【发明人】山崎明, 蛭子让治
【申请人】株式会社安川电机
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年9月29日
【公告号】EP2876800A1, US20150130431