功率变换装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及驱动电动机的功率变换装置，尤其适合于抑制起因于无效时间的电流 应变的抑制方法。
【背景技术】
[0002] 在功率变换器的开关方式中，逆变器的输出电压因为了防止上下臂的开关元件短 路而设定的无效时间的不同而不同。因此，输出电压在相电流的零交叉点及其附近变得不 连续，此时，相电流也随之变得不连续，可能会导致电流波形产生应变。其结果，导致在相电 流的零交叉点附近电动机的转矩出现脉动，或者使得噪音变大。
[0003] 为了做到无论逆变器的输出电流的大小如何均能够抑制波形应变的产生，例如 已知有专利文献1所公开的技术，其按照输出电流的大小来补偿由逆变器的接通延迟 (ON-delay)引起的输出电压的下降。
[0004] 在先技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本国专利特开平3-135389号公报
【发明内容】
[0007] 在上述专利文献1所公开的技术中，与逆变器输出电流的指令信号的大小以及极 性相对应地求出各相的无效时间补偿电压，将该补偿电压与逆变器输出电压的指令信号相 加，由此来进行无效时间的补偿，所以在进行无效时间的补偿时，需要高精度地判断电动机 电流的零交叉的产生时间，并且需要使无效时间补偿电压与电动机电流的极性相一致。也 就是说，在专利文献1的方式中，由于根据相电流指令值的大小以及极性来决定无效时间 补偿电压，所以在为了防止误检测而在检测逆变器输出电流的电流检测器的输出设置具有 噪音去除功能的噪音滤波器的场合，尤其是在高频率时，相电流指令值与实际的相电流之 间可能会产生相位差，导致无法进行适当的补偿。
[0008] 本发明的目的在于解决上述现有技术中所存在的问题，使得在电动机的转速高并 且频率高的逆变器中，也能够通过简单的结构来抑制起因于无效时间的电流应变，能够降 低电动机的转矩脉动和噪音。
[0009] 解决方案
[0010] 为了实现上述目的，本发明的功率变换装置具有：驱动电动机的逆变器；检测所 述电动机的转速和磁极位置的旋转编码器；检测所述逆变器的输出电流的电流检测器；从 检测逆变器输出电流的电流检测器的输出除去噪音的噪音滤波器；以及控制运算部分，该 控制运算部分根据所述电动机的磁极位置的相位运算转矩轴的电流指令以及磁通轴的电 流指令，并且根据所述转矩轴的电流指令以及磁通轴的电流指令运算三相的电流指令值， 在所述功率变换装置中，根据所述电动机的转速以及因所述电流检测器和所述噪音滤波器 而产生的迟延时间来运算所述三相的电流指令值与所述逆变器的实际的输出电流之间的 相位差，并且将所述相位差与所述电动机的所述磁极位置的相位相加。
[0011] 发明效果
[0012] 在本发明中，根据电动机的转速以及因电流检测器和噪音滤波器而产生的迟延时 间来运算三相的电流指令值与逆变器的实际的输出电流之间的相位差，并且将相位差与电 动机的磁极位置的相位相加来运算三相的电流指令值，所以能够适当地设定无效时间补偿 电压的相位，即使在电动机的转速高的情况下也能够以简单的结构来抑制起因于无效时间 的电流应变，能够降低电动机转矩的脉动和噪音。
【附图说明】
[0013] 图1是表示本发明的一实施方式的方块图。
[0014] 图2表示现有的控制方式中的电流波形。
[0015] 图3表示本发明的一实施方式中的电流波形。
[0016] 图4是表示现有的控制方式的方块图。
[0017] 图5是无效时间补偿电压的说明图。
【具体实施方式】
[0018] 以下对本发明的实施方式进行说明。为了便于了解与现有技术的差别，先对现有 技术进行详细说明。
[0019] 图4是表示现有的控制方式的方块图。功率变换装置的主电路部分由电源1、将电 源1的商用交流电源变换为直流电压的整流器2、将通过整流器2变换为直流的电压变换 为任意频率的交流电压的逆变器3、由逆变器3驱动的电动机4、检测电动机4的转速和磁 极位置的旋转编码器5构成。逆变器3根据电动机的矢量控制来控制旋转坐标系统的磁通 轴分量和转矩轴分量，由此来进行驱动。在磁通轴中，通过将磁通轴电流指令Id*与磁通轴 电流IdFB的差分输入磁通轴电流控制系统块11来运算磁通轴分量的电压指令值Vd*。其 中，磁通轴电流IdFB通过对从输入了电流检测器6的输出信号的噪音滤波器7输出的逆变 器3的输出电流IuFB、IvFB、IwFB (以下称为相电流检测值）进行三相-二相变换（8)而获 得。
[0020] 在转矩轴中，通过将电动机4的速度指令ore*与从旋转编码器5获得的转速 ω reFB的差分输入速度控制系统块12而获得转矩指令τ *。此后进一步将其输入转矩-电 流变换增益块（KT) 13而获得转矩轴电流指令Iq*。将转矩轴电流指令Iq*与通过对相电流 检测值进行三相-二相变换（8)而获得的转矩轴电流IqFB之间的差分输入转矩轴电流控 制系统块14而获得转矩轴分量的电压指令Vq*。
[0021] 另一方面，根据对磁通轴电流指令Id*和转矩轴电流指令Iq*进行二相-三相变 换（15)而获得的逆变器3的输出电流的三相电流指令Iu*、Iv*、Iw* (以下称为相电流指令 值）的极性，由无效时间补偿电路17确定无效时间补偿量的极性，并进行无效时间补偿电 压的运算。
[0022] 通过对磁通轴分量的电压指令Vd*和转矩轴分量的电压指令Vq*进行二相-三相 变换（16)，能够获得对于逆变器3的各相的电压指令。将该电压指令与无效时间补偿电压 相加，运算三相电压指令Vu*、Vv*、Vw* (以下称为相电压指令值），通过对相电压指令值与 载体的比较生成PWM脉冲，以驱动逆变器2的开关元件。
[0023] 在该控制方式中，根据相电流指令值运算无效时间补偿电压，在相电流指令值与 逆变器输出的实际的电流Iu、IV、Iw (以下称为实际的相电流）没有相位差的场合，能够获 得良好的无效时间补偿动作，能够抑制实际的相电流的应变。
[0024] 另一方面，在相电流指令值与实际的相电流之间存在有相位差的场合，由于会产 生无效时间补偿电压与实际的相电流的极性不一致的区间，所以无法适当地进行无效时间 补偿。为此，不仅无效时间补偿的效果降低，而且由于将极性与实际的电流不同的无效时间 补偿电压与相电压指令值相加，所以不但得不到所期待的效果，反而会导致电流应变增大。
[0025] 图5是在相电流指令值与实际的相电流之间存在有相位差Δ Θ re的场合运