具有静电电容计算部的pwm整流器的制造方法_2

文档序号:9648651阅读:来源:国知局
6号中所记载的发明,在交流电源为单 相的情况下,即使将向平滑电容器的输入电流近似为交流电源侧的交流电流的绝对值也没 有大的误差,但在交流电源为=相的情况下,无法进行运样的近似,无法准确地掌握向平滑 电容器的输入电流。此外,如果在初始充电电路的前级或后级设置直流电流检测部来测定 向平滑电容器的输入电流,则能够准确地计算平滑电容器的静电电容,但新设置直流电流 检测部会导致成本增大W及空间增大。

【发明内容】

[0018] 鉴于上述问题,本发明的目的在于提供一种能够准确地测定与直流输出侧并联连 接的平滑电容器的静电容量的小型且低成本的PWM整流器。
[0019] 为了实现上述目的,PWM整流器具备:主电路部,其通过接收到的PWM控制信号对 开关元件的开关动作进行PWM控制,从而在交流侧的交流电力与直流侧的直流电力之间进 行电力变换;PWM控制部,其生成PWM控制信号向主电路部输出;直流电压检测部,其检测 与主电路部的直流侧并联连接的平滑电容器的两端的直流电压;直流电压存储部,其存储 在初始升压期间,在初始升压期间的开始时和结束时直流电压检测部检测出的各直流电 压,初始升压期间是通过主电路部的电力变换动作将初始充电至主电路部的交流侧的交流 电压的峰值的平滑电容器进一步充电至比交流电压的峰值大的电压的期间;输入电力计算 部,其根据主电路部的交流侧的交流电压和交流电流,计算从交流侧流入主电路部的输入 电力;累计电力计算部,其在初始升压期间累计由输入电力计算部计算出的输入电力,并将 累计的值作为累计电力进行输出;W及静电电容计算部,其根据在直流电压存储部中存储 的初始升压期间的开始时的直流电压、初始升压期间的结束时的直流电压W及累计电力, 计算平滑电容器的静电电容。
[0020] 在此,在将初始升压期间的开始时的直流电压设为Vu将初始升压期间的结束时 的直流电压设为Vh,将累计电力设为W时,静电电容计算部按照W下的公式来计算平滑电容 器的静电电容C,
[0022] 此外,PWM整流器还可W具备:电容降低判定部,其判定由静电电容计算部计算出 的静电电容是否低于预定值;W及警告信号输出部,其在通过电容降低判定部判定为静电 电容低于预定值时输出警告信号。
[0023] 此外,PWM整流器还可W具备报知部,其在警告信号输出部输出了警告信号时,催 促更换与主电路部的直流侧并联连接的平滑电容器。
[0024] 此外,PWM整流器还可W具备停止指令部,其在警告信号输出部发出了警告信号 时,指令停止主电路部中的开关元件的开关动作。
【附图说明】
[00巧]通过参照W下的附图,更明确地理解本发明。
[0026] 图1是实施例的PWM整流器的原理框图。
[0027] 图2是表示图1所示的PWM整流器1中的平滑电容器5的静电电容的计算处理的 流程图。 阳02引 图3是实施例的变形例的PWM整流器的原理框图。
[0029] 图4是表示具有PWM整流器的一般的电动机控制装置的结构的图。
[0030] 图5是表示日本特开平5-76180号公报中记载的发明的初始充电时的电容器电压 的图。
【具体实施方式】
[0031] W下,参照附图,对具有静电电容计算部的PWM整流器进行说明。然而,应当理解 本发明并不局限于附图或W下说明的实施方式。
[0032] 在此,作为一实施例,说明将PWM整流器设置在经由设有平滑电容器的直流链路 与逆变换器连接的电动机控制装置内的情况。然而,PWM整流器并不特别局限于作为电动 机控制装置的整流器的用途,也可W应用于经由设有平滑电容器的直流链路将PWM整流器 与逆变换器连接的结构,并且与该结构连接的负载也并不特别局限于电动机。
[0033] 图1是实施例的PWM整流器的原理框图。电动机控制装置100具备实施例的PWM 整流器1和与PWM整流器1的直流侧即直流链路连接的逆变换器2。在直流链路中设有平 滑电容器5。在电动机控制装置100的交流电源即PWM整流器1的交流电源侧经由升压电 抗器6连接商用=相交流电源3,在电动机控制装置100的交流电动机侧即逆变换器2的交 流电动机侧连接=相电动机4。
[0034] 另外,在本实施例中,说明对1个电动机4进行驱动控制的电动机控制装置100,但 关于驱动控制的电动机4的个数,并没有对本发明进行特别的限定,也可W应用于对多个 电动机4进行驱动控制的电动机控制装置。此外,关于通过电动机控制装置100驱动的电 动机4的种类,并没有对本发明进行特别的限定,例如可W是感应电动机,也可W是同步电 动机,并且,相数例如也可W是单相或其他的多相。
[0035] 此外,并列连接与电动机4的个数相同个数的逆变换器2。在本实施例中,因为驱 动控制I个电动机4,因此设有I个逆变换器2,但在驱动控制多个电动机4的情况下,为了 向各电动机4单独供给驱动动力而设置多个逆变换器2。另外,关于逆变换器2的种类,并 没有对本发明进行特别的限定,只要是将直流链路中的直流电力与电动机4的驱动电力或 再生电力即交流电力进行相互电力变换的逆变换器,则可W是任意的种类。例如,将逆变换 器2构成为在内部具有开关元件的PWM逆变器,只要根据PWM控制信号使内部的开关元件 进行开关动作,从而将从直流链路侧供给的直流电力变换为用于驱动电动机4的期望的电 压和所期望的频率的=相交流电力即可。由此,电动机4根据由逆变换器2供给的电压可 变W及频率可变的=相交流电力进行动作。此外,在电动机4的制动时产生再生电力,但被 构成为PWM逆变器的逆变换器2进行通过PWM控制信号控制其内部的开关元件的开关动作 而将交流的再生电力变换为直流电力的再生动作(顺变换动作),能够使电动机4中产生的 再生能量向直流链路侧返回。
[0036] 首先,对实施例的PWM整流器1的结构进行说明。实施例的PWM整流器1具备:主 电路部11、PWM控制部12、直流电压检测部13、直流电压存储部14、输入电力计算部15、累 计电力计算部16W及静电电容计算部17。
[0037] 主电路部11由开关元件和与其逆并联连接的二极管的桥接电路构成。作为开关 元件的例子,有IGBT、晶闽管、GT0(Gatethyristor,可关断晶闽管)、晶体管等, 但开关元件的种类本身并不限定本发明,也可W是其他半导体元件。在此,作为一例通过= 相表示交流电源3,因此将PWM整流器1的主电路部11设为=相全桥电路。然而,PWM整流 器1的相数并不限定本发明,与交流电源3的相数对应地将PWM整流器1构成为相应相数 的全桥电路即可。例如,在交流电源3为单相的情况下,与此对应地将PWM整流器1的主电 路部11设为单相全桥电路即可。
[0038] 主电路部11根据从PWM控制部12接收到的PWM控制信号对开关元件的开关动作 进行PWM控制,由此在交流电源3侧的交流电力与直流侧的直流链路中的直流电力之间进 行电力变换。目P,按照接收到的PWM控制信号进行将交流电力变换成直流电力的运行动作 (顺变换动作)W及将直流电力变换成交流电力的再生动作(逆变换动作)中的某个动作。
[0039] PWM控制部12生成PWM控制信号后向主电路部11输出。在PWM整流器1进行通 常运转时(即,通过电动机控制装置100进行的电动机4的通常运转时),进行反馈控制W 使通过直流电压检测部13检测出的平滑电容器5的直流电压跟踪从外部输入的直流电压 指令值。由此,将平滑电容器5的直流电压控制成恒定。另一方面,关于在通过电动机控制 装置100进行电动机4的运转之前,在后进行详细叙述,但PWM控制部12生成主电路部11 进行初始升压动作那样的PWM控制信号。 W40] 在主电路部11的直流侧串联连接平滑电容器5。平滑电容器5具有抑制PWM整流 器1的主电路部11或逆变换器2的直流输出的波纹的功能,并且具有一次累积从主电路部 11或逆变换器2输出的直流电力的功能。
[0041] 直流电压检测部13检测平滑电容器5的两端的直流电压。
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