专利名称：三相电力变换器及三相交流电动机的控制装置及控制方法
技术领域：
本发明涉及三相电力变换器的控制装置及控制方法、和三相交流电动 机的驱动装置及驱动方法。尤其涉及适合于通过电阻器使主电路接地并经 由具有对地静电电容的电线(线缆)来对三相交流电动机进行驱动的控制 装置及控制方法和驱动装置及驱动方法。
背景技术：
如非专利文献1所公开那样，电动机的绝缘材料的劣化速度很大程度 上依赖于绕组的对地间施加电压的峰值。
因此，专利文献l中公开了下述技术为了使基波成分比输出电压的 峰值(peak value)大，对各相的电压指令值(调制波)加减运算三次谐波， 来减小电压指令的峰值。即，根据频率指令器的输出来产生基准相位信号， 并根据该基准相位信号产生三相正弦波电压指令。另一方面，通过同一相 位的三相正弦波，削减电压波形使其大小为1/2倍来生成三次谐波，并对 其进行合成，最终作为各相的电压指令。
在该专利文献1的技术中，通过加上三次谐波，降低电压指令的峰值， 由此实现了输出电压(线间电压)基波的控制范围的扩大。这里，为了更 好地达成目的，加上三次谐波后的输出电压指令波形在分别从正侧、负侧 单独观察时是左右对称的。
各相的电压指令通过PWM调制器被作为选通脉冲指令而输出，该选 通脉冲指令用于确定构成电力变换器的各相的主半导体开关元件的开关 定时(timing )。
专利文献l:日本专利第3233097号公报
非专利文献1:"逆变器电泳电压下的配电寿命特性"，电气学会论文 集A， 125巻3号，2005年，P.261 267
在专利文献l中，输出相电压指令按照分别从正侧、负侧单独观察时是左右对称的方式加上了三次谐波。但是，在将三次谐波施加到电动机端 子的路径上，存在着电力变换器主电路的接地电阻器、连接电力变换器与 电动机的线缆的对地静电电容。因此，会对正弦波电压产生由两者之积决 定的时间常数的相位延迟，由此判明将正弦波电压与三次谐波合成后的波 形并非左右对称，所以，电动机端子的对地电压的峰值升高。
另一方面，电动机的绝缘材料的劣化速度如非专利文献1所公开那样， 很大程度上依赖于绕组的对地间施加电压的峰值，因此寿命缩短。考虑这 一点，为了实现绝缘强化，存在着制造成本高的缺点。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种可通过同一耐电压量的开关元件覆盖高 直流电压区域的电力变换器的控制装置和控制方法。
本发明的另一个目的在于，提供一种通过降低三相交流电动机的端子 的对地电压峰值，可减轻电动机绝缘材料的劣化，从而延长寿命的三相交 流电动机的驱动装置和驱动方法。
本发明的一个方面的特征在于，在直流与三相交流之间进行电力变 换，基于三相的正弦波电压指令信号输出脉冲宽度调制信号，根据该脉冲 宽度调制信号向电力变换器的开关元件供给驱动信号，在各相的所述正弦 波电压指令信号上合成三次谐波信号，调整所述三次谐波信号的相位。
在本发明的优选实施方式中，所述相位调整机构基于所述电力变换器 的主电路的接地电阻器的电阻值、与将所述电力变换器和其负载之间连接 的电线的对地静电电容之积，调整所述三次谐波信号的相位。
本发明的另一方面的特征在于，包括三相逆变器，其具备半导体开
关元件，将直流变换为可变电压、可变频率的三相交流；三相交流电动机， 其从该逆变器经由具有外部屏蔽线的线缆被供电所述三相交流；脉冲宽度 调制机构，其基于正弦波电压指令信号，输出脉冲宽度调制信号；选通驱 动电路，其根据该脉冲宽度调制信号，向所述逆变器内的所述开关元件供 给驱动信号；和向各相的所述正弦波电压指令信号上加减三次谐波信号的 机构；还包括相位调整机构，其调整所述三次谐波信号的相位。
例如，根据本发明的优选实施方式，可提供使电力变换器的负载端的正弦波电压与三次谐波的相位同步，通过同一耐电压量的开关元件覆盖高 的直流电压区域的电力变换器的控制装置。
根据本发明的另一优选实施方式，能使电动机端子的正弦波电压与三 次谐波的相位同步，降低电动机端子的对地电压的峰值，因此，可提供一 种能减轻电动机的绝缘材料劣化的三相交流电动机的驱动装置。
本发明的其他目的和特征可从以下描述的实施例中明确。
图1是本发明一实施例所涉及的三相交流电动机的驱动装置中的控制
部的功能框图2是本发明一实施例所涉及的三相交流电动机的驱动装置中的主电 路部的概略构成图3是表示图2中的单位逆变器的主电路的概略构成图4是本发明一实施例的PWM调制器的调制动作说明用的电压波形
图5是对本发明中应用的基于三次谐波合成的峰值电压抑制功能进行 说明的电压波形图6是说明本发明的原理的三次谐波向电动机端的施加路径的说明
图7是存在线缆的对地静电电容时产生三次谐波的说明图； 图8是本发明一实施例所涉及的相电压指令说明用的电压波形图； 图9是作为本发明的比较例的电动机端的对地电压波形分析例图； 图10是本发明一实施例所涉及的三相交流电动机驱动装置中的电动
机端的对地电压波形分析例图11是本发明另一实施例的三相交流电动机的驱动装置中的控制部
的功能框图12是本发明另一实施例的相电压指令说明用的电压波形图； 图13是本发明另一实施例的三相交流电动机驱动装置中的电动机端 的对地电压波形分析例图。
图中1—频率指令器；2—相位运算器(积分器)；3 —三相正弦波产生器；4一三次谐波产生器；5a 5c—加法器；6a 6c—PWM调制器；7、 70—相位调整机构，71—超前相位设定器；72、 702 —系数器；73 —乘法 器；74、 703—加法器；701—微分器；8 —逆变器装置；81 —开关部；811 816 —单位逆变器；82 —滤波部；92 95 —半导体开关元件(IGBT); 10 一接地电阻器；111 113 —具有外部屏蔽线的线缆；12—电动机；131 134—对置间静电电容(杂散电容C)。
具体实施方式
图1是本发明一实施例的三相交流电动机的驱动装置中的控制部的功 能框图。在图1中，基准相位运算器2接收频率指令器1的作为输出的频率指 令，产生基准相位信号，正弦波产生器3根据该基准相位信号产生三相的 正弦波电压指令。另一方面，对于三次谐波产生器4而言，首先，若从专利文献l所公 开的基本动作开始说明，则通过同一相位的三相正弦波，削减电压波形使 其大小为1/2倍后输出三次谐波信号。然后，由加法器5a、 5b、 5c合成为 电压指令，最终作为各相U、 V以及W相的电压指令。这些电压指令由PWM调制器6a 6c进行PWM调制，成为选通驱动 电路的脉冲指令。在对构成本发明的主要部分的相位调整机构7进行说明之前，利用图 2，对三相交流电动机的驱动装置的主电路构成进行说明。图2是本发明一实施例的三相交流电动机的驱动装置中的主电路部的 概略构成图，图3是表示其单位逆变器的主电路的概略构成图。在图2中，单点划线内是逆变器装置8。该逆变器装置8由开关部81 和滤波部82构成。开关部81具备U W相每相两个的单位逆变器811 816 (U1 W2)。单位逆变器811 816中一台的构成如图3所示，是具有 独立的直流电压源91的单相逆变器。单位逆变器将4个IGBT92 95桥接， 相当于在交流侧串联连接有两台。另一方面，以各相的交流输出的一端为 中性点公共连接，中性点通过接地电阻器10接地。另外，与交流输出的另一端连接的滤波部82是由电感821 823、电阻器824 826、及电容器827 829构成的高频除去滤波器。该类型滤波 器尤其在以逆变器驱动已设置的电动机时被广泛用于防止电动机的绝缘 材料的劣化。并且，各相的电感821 823的与单位逆变器侧相反一侧的 端子，成为逆变器装置8的三相输出端子。将该输出端子通过按每相具有 外部屏蔽线的线缆111 113连接到三相交流电动机12上。各线缆111 113的外部屏蔽线如图所示，在逆变器装置8的输出端侧汇总成一条，在 逆变器装置8侧接地。这是用于防止通过线缆111 113的对地静电电容 131 133而流动的开关噪声电流，流向逆变器装置8与电动机12之间的 大地而引起对其他设备的不良影响所采取的一般方法。对地静电电容还存 在于电动机12中，将其图示为对地静电电容134。图4是本发明一实施例的PWM调制器中的调制动作说明用电压波形 图。6个单位逆变器811 816 (U1 W2)内的主半导体开关元件92 95 的开关定时基于该图所示的PWM调制的原理来确定。如图所示，由将载 波41 44与各相电压指令45进行比较的结果来确定，该载波41 44是 在正负侧各两个相等宽度的区域内同步产生的三角波状的载波。该PWM 调制方法是本领域技术人员所熟知的方法，因此省略详细的说明。图5是对本发明中应用的基于三次谐波合成的峰值电压抑制功能进行 说明的电压波形图。在图5 (a)所示的正弦波电压指令51上加上三次谐 波52。由此，如图5 (b)所示，可降低相加后的电压指令53的峰值，能 够扩大输出电压(线间电压)基波的控制范围。如上所述，加上三次谐波52后的输出电压指令53的波形在从正负侧 分别观察时，左右即0 (兀/ 2)和(ti/ 2) 兀、以及兀 (3兀/ 2) 和(3兀/ 2) 兀之间分别是对称的波形。若假定不存在对地间静电电容(杂散电容C)，则该关系如图5 (c) 所示，在电动机端也成立。即，电动机端的三次谐波54与合成前的三次 谐波52同相位，电动机端的对地电压55也与合成后的相电压指令53以 同相位同步。各相的电压指令53作为确定构成各相的主半导体开关元件92 95等 的开关定时的电压指令(调制波)，被输出到图1的PWM调制器6a 6c。 下面，利用图6 图7，对本发明的课题进行说明。图6是说明本发明的原理的三次谐波向电动机端的施加路径的说明图。如上所述，在将三次谐波施加到电动机12的端子的路径上，存在着 逆变器装置8的主电路的接地电阻器10、连接逆变器装置8与电动机12 的线缆111 113的对地静电电容(杂散电容C) 131 133。图7是存在线缆的对地静电电容时产生三次谐波的说明图。由于存在 上述的对地静电电容131 133，所以，会对基准相位的正弦波电压产生相 位延迟，延迟了由静电电容131 133的电容C与接地电阻器10的电阻值 R之积(OR)决定的时间常数。图7 (c)中表示了电动机端的三次谐波 704。结果，相对于将正弦波电压指令51与三次谐波52合成后的图7 (b) 的相电压指令53的波形，电动机端的对地电压75如图7 (c)所示，并非 左右对称，可知其峰值比左右对称时高。即，各周期最初的0 (tc/ 2) 和兀 (3;c/ 2)之间的电压升高。这里，返回到图l，对防止上述现象的本发明一实施例进行说明。 图1中，构成本发明的主要部分的是由虚线包围的相位调整机构7。 即，由超前相位设定器71、系数器72、乘法器73、加法器74构成。加法 器74用于在与正弦波相同的相位上加上超前量。超前相位需要设为与图6 中说明的电线(线缆)111 113的对地静电电容(杂散电容C) 131 133 与接地电阻器10的电阻值R之积(CxR)所对应的值。由于认为这是恒 定的值(时间常数CxR)即可，因此，在置换成相位时，需要变换为与 频率成比例的值。因此，在超前相位设定器71中产生特定的频率(这里 为100%频率)的超前相位，通过在其上由乘法器73乘以频率指令器1 的作为输出的基准相位信号所对应的值，从而可运算与频率成比例的相位 的超前量。图8是本发明一实施例的相电压指令说明用的电压波形图。以由加法 器74加到基准相位上的超前相位来生成三次谐波802。此时的波形的合成 过程如图8 (a)和(b)所示，在逆变器端，三次谐波802超前了图示的 相位超前量。因此，合成后的相电压指令83也如图8 (b)所示成为右上 角提高的波形。但是，在电动机12端，三次谐波延迟所述CxR的时间常 数量，如图8 (c)所示，三次谐波84与相电压指令85同步。因此，对地 电压也成为在从正负侧分别观察时，左右即0<formula>formula see original document page 12</formula>兀、以及兀 (3兀/ 2 )禾卩(3tt/ 2 ) 兀之间分别是对称的所希望的波 形。结果，从图8 (a)和(c)可知，按照当初的预计，可降低相电压指 令的电动机端子的对地电压峰值。图9是作为用于说明本发明的效果的比较例，在图1、 2的三相交流 电动机驱动装置中，使相位调整机构7的相位超前指令为零时的电动机端 的对地电压波形分析例。gP，表示以图5 (b)的波形动作时的电动机端的 对地电压波形分析例。分析条件为接地电阻器二1000Q，线缆的对地静电 电容-120nF/相。此时，电动机端子的对地电压峰值为5530Vp—p。图10是本发明一实施例的三相交流电动机驱动装置中的电动机端的 对地电压波形分析例图。即，是使用了图8 (b)所示的相电压指令83时 的电动机端的对地电压波形分析例。由于分析条件为接地电阻器1000Qx 线缆的对地静电电容-120nF/相x3相-0.36ms，360ox0.36msx47Hz^6o， 因此，超前相位为6°。根据图10，电动机端的对地电压峰值降低为5275Vp 一p。在非专利文献1中， 一般高电压电动机中使用的云母绝缘材料的施加 电压峰值所引起的绝缘劣化的发展速度，例如根据该文献的图9 (a)可知， 与施加电压波形的峰值的约10次方成比例。由于在电压峰值为80%时， 可认为到绝缘破坏为止的时间变为10倍，因此，计算式为(1 / 0 . 8 1 0 ，由此n"10。根据该关系，若为图IO的施加电压波形，则与图9的施加电 压波形相比，电动机的绝缘材料的劣化速度延迟为(5 5 3 0 / 5 2 7 5 ) 1() = 1.6倍、即寿命变为1.6倍。图11是本发明另一实施例的三相交流电动机的驱动装置中的控制部 的功能框图。另外，图12是图11所示的本发明另一实施例的相电压指令说明用的 电压波形图。参照图11及图12，对该实施例进行说明。图11中，对于与图1的实施例相同的构成要素标注相同符号，并避 免重复说明。与图1的不同之处在于由虚线包围的相位调整机构70的构成。在该实施例中，为了使相位超前，由微分器701和系数器702运算三 次谐波指令的微分成分，并由加法器703将该结果加到原来的三次谐波上。艮P，由微分器701对三次谐波产生器4所输出的三次谐波52进行微 分，并由系数器702乘上所希望的系数而得到微分成分705。将其通过加 法器703加到三次谐波52上，从而生成超前三次谐波706。微分器701将其时间常数设定为与由接地电阻器10的电阻值R和线 缆111 U3的对地静电电容C所确定的一次延迟一致。由此，成为时间 对时间的关系，可与频率要素无关地设定超前量。在该实施例中，通过合成基准相位的正弦波电压指令51和超前三次 谐波706，可获得图12 (c)的合成后的相电压指令123。然后，可获得图 12 (d)所示的电动机端的三次谐波124和对地电压125，按当初的预计， 能够降低相电压指令的电动机端子的对地电压峰值。图13是本发明另一实施例的三相交流电动机驱动装置中的电动机端 的对地电压波形分析例。从图13可知，电动机端的对地电压成为5366Vp 一p，若进行与第一实施例同样的计算，着可以说寿命延长至L35倍。如上所述，使叠加在基波正弦波上的三次谐波的相位超前的本发明， 在使电动机的绝缘材料的劣化速度延迟方面可期待显著的效果。此外，只要叠加在基波上的三次谐波是重复的对称波形即可，并不限 定于三角波。而且，在上述实施例中，对在输出部设置了高次谐波滤波器的逆变器 装置进行了说明，但对于不存在滤波器的方式，从原理上也可预见能获得 同样的效果。并且，与电力变换器的主电路方式无关，在通过电阻器使主电路接地 的电力变换器中也可期待同样的效果。 (工业上的可利用性)本发明能够在通过由可变电压可变频率的电力变换器使电动机可变 速运转来实现节能的工业领域广泛应用，在延长电动机的寿命、降低绝缘 材料的成本方面有效。
权利要求
1、一种三相电力变换器的控制装置，包括三相电力变换器，其具备半导体开关元件，在直流与三相交流之间进行电力变换；脉冲宽度调制单元，其基于三相的正弦波电压指令信号，输出脉冲宽度调制信号；选通驱动电路，其根据该脉冲宽度调制信号，向所述电力变换器内的所述开关元件供给驱动信号；和在各相的所述正弦波电压指令信号上合成三次谐波信号的机构；还包括相位调整单元，其调整所述三次谐波信号的相位。
2、 根据权利要求l所述的三相电力变换器的控制装置，其特征在于， 所述相位调整单元基于所述电力变换器的主电路的接地电阻器的电阻值与将所述电力变换器和其负载之间连接的电线的对地静电电容之积， 调整所述三次谐波信号的相位。
3、 根据权利要求2所述的三相电力变换器的控制装置，其特征在于， 所述电力变换器是三相逆变器，所述负载是三相交流电动机，将该三相交流电动机与所述逆变器之间连接的电线是具有外部屏蔽线的线缆。
4、 根据权利要求1 3中任一项所述的三相电力变换器的控制装置， 其特征在于，所述相位调整单元包括超前相位设定单元，其构成为生成在指令所述 电力变换器的输出电压相位的基准相位信号上加减基于所述超前相位设 定单元的调整量的相位而得到的第二基准相位信号，并基于该第二基准相 位信号产生三次谐波信号。
5、 根据权利要求1 3中任一项所述的三相电力变换器的控制装置， 其特征在于，所述相位调整单元构成为求取所述三次谐波信号的微分信号，并将该 微分信号合成到所述三次谐波信号上。
6、 一种三相电力变换器的控制方法，包括通过具备半导体开关元件的三相电力变换器，在直流与三相交流之间 进行电力变换的步骤；基于三相的正弦波电压指令信号，输出脉冲宽度调 制信号的脉冲宽度调制步骤；根据该脉冲宽度调制信号，向所述电力变换器内的所述开关元件供给驱动信号的步骤；和在各相的所述正弦波电压指 令信号上合成三次谐波信号的步骤；还包括调整所述三次谐波信号的相位的步骤。
7、 根据权利要求6所述的三相电力变换器的控制方法，其特征在于， 调整所述相位的步骤包括基于所述电力变换器的主电路的接地电阻器的电阻值与将所述电力变换器和其负载之间连接的电线的对地静电电 容之积，调整所述三次谐波信号的相位的步骤。'
8、 根据权利要求7所述的三相电力变换器的控制方法，其特征在于， 使用三相逆变器作为所述电力变换器，所述负载是三相交流电动机，将该三相交流电动机与所述逆变器之间通过具有外部屏蔽线的线缆连接。
9、 根据权利要求6 8中任一项所述的三相电力变换器的控制方法，其特征在于，调整所述相位的步骤包括设定超前相位的步骤；生成在指令所述电力变换器的输出电压相位的基准相位信号上，加减基于所述超前相位的设定的调整量的相位而得到的第二基准相位信号的步骤；和基于该第二基准相位信号来产生三次谐波信号的步骤。
10、 根据权利要求6 8中任一项所述的三相电力变换器的控制方法， 其特征在于，调整所述相位的步骤包括求取所述三次谐波信号的微分信号的步 骤；和将该微分信号加减到所述三次谐波信号上的步骤。
11、 一种三相电力变换器的控制方法，包括通过具备半导体开关元件的三相电力变换器，在直流与三相交流之间进行电力变换的步骤；基于三相的正弦波电压指令信号，输出脉冲宽度调 制信号的步骤；根据该脉冲宽度调制信号，向所述电力变换器内的所述开 关元件供给驱动信号的步骤；和在各相的所述正弦波电压指令信号上加减 三次谐波信号的步骤；还包括指令所述三相电力变换器的输出频率的步骤；输入该频率指令，输出 基准相位信号的步骤；输入该基准相位信号，产生三相的正弦波电压指令 的步骤；设定相对所述三次谐波信号的超前相位的步骤；基于所述相位信 号和所述超前相位的设定值，产生第二基准相位信号的步骤；基于该第二基准相位信号，产生三次谐波信号的步骤；在所述三相的正弦波电压指令的每一个上加减所述三次谐波信号的步骤；和对这些加减运算步骤的输出信号进行PWM调制作为各相的输出电压指令的步骤。
12、 一种三相交流电动机的驱动装置，包括-三相逆变器，其具备半导体开关元件，将直流变换为可变电压、可变 频率的三相交流；三相交流电动机，其从该逆变器经由具有外部屏蔽线的 线缆被供给所述三相交流；脉冲宽度调制单元，其基于正弦波电压指令信 号，输出脉冲宽度调制信号；选通驱动电路，其根据该脉冲宽度调制信号， 向所述逆变器内的所述开关元件供给驱动信号；和在各相的所述正弦波电 压指令信号上合成三次谐波信号的机构；还包括相位调整单元，其调整所述三次谐波信号的相位。
13、 根据权利要求12所述的三相交流电动机的驱动装置，其特征在于，具备使所述三相逆变器的中性点接地的接地电阻器， 所述相位调整单元基于所述接地电阻器的电阻值与所述线缆的对地 静电电容之积，调整所述三次谐波信号的相位。
14、 根据权利要求12或13所述的三相交流电动机的驱动装置，其特 征在于，所述相位调整单元包括超前相位设定单元；第二基准相位信号生成 单元，其生成在指令所述三相逆变器的输出电压相位的基准相位信号上， 加减基于所述超前相位设定单元的调整量的相位而得到的第二基准相位 信号；和三次谐波信号产生单元，其基于该第二基准相位信号产生三次谐 波信号。
15、 根据权利要求12或13所述的三相交流电动机的驱动装置，其特 征在于，所述相位调整单元构成为求取所述三相交流的三次谐波的微分信号， 将该微分信号加减到所述三次谐波上。
16、 一种三相交流电动机的驱动装置，包括三相逆变器，其具备半导体开关元件，将直流变换为可变电压、可变频率的三相交流；三相交流电动机，其从该逆变器通过具有外部屏蔽线的线缆被供给所述三相交流；脉冲宽度调制单元，其基于正弦波电压指令信 号，输出脉冲宽度调制信号；选通驱动电路，其根据该脉冲宽度调制信号， 向所述逆变器内的所述开关元件供给驱动信号；和加减运算单元，其向各 相的所述正弦波电压指令信号上加减三次谐波信号；还包括频率指令单元，其指令所述三相逆变器的输出频率；基准相位运算单 元，其被输入该频率指令，输出相位信号；正弦波产生单元，其被输入该 相位信号，产生三相的正弦波电压指令；超前相位设定单元，其设定相对 所述三次谐波信号的超前相位；第二基准相位信号产生单元，其基于所述 相位信号和所设定的所述超前相位，产生第二基准相位信号；三次谐波产 生单元，其基于该第二基准相位信号，产生三次谐波信号；加减运算单元， 其在所述三相的正弦波电压指令的每一个上加减所述三次谐波信号；和 PWM调制单元，其对这些各加减运算单元的输出信号进行PWM调制作 为各相的输出电压指令。
17、 一种三相交流电动机的驱动方法，包括通过具备半导体开关元件的三相逆变器，将直流变换为可变电压、可 变频率的三相交流的步骤；从该逆变器经由具有外部屏蔽线的线缆向三相 交流电动机供给所述三相交流的步骤；基于正弦波电压指令信号进行脉冲 宽度调制的步骤；根据该脉冲宽度调制步骤的输出，向所述逆变器内的所 述开关元件供给驱动信号的步骤；和在各相的所述正弦波电压指令信号上 合成三次谐波信号的步骤；还包括调整所述三次谐波信号的相位的步骤。
18、 根据权利要求17所述的三相交流电动机的驱动方法，其特征在于，包括使所述三相逆变器的中性点通过接地电阻器接地的步骤， 调整所述相位的步骤包括基于所述接地电阻器的电阻值与所述线缆 的对地静电电容之积，调整所述三次谐波信号的相位的步骤。
19、 根据权利要求17或18所述的三相交流电动机的驱动方法，其特 征在于，调整所述相位的步骤包括设定超前相位的步骤；在指令所述三相逆 变器的输出电压相位的基准相位信号上，加减基于所述超前相位的设定步骤的调整量的相位来生成第二基准相位信号的步骤；和基于该第二基准相 位信号来产生三次谐波信号的步骤。
20、 根据权利要求17或18所述的三相交流电动机的驱动方法，其特征在于，调整所述相位的步骤包括求取所述三相交流的三次谐波的微分信号 的步骤；和将该微分信号加减到所述三次谐波上的步骤。
21、 一种三相交流电动机的驱动方法，包括通过具备半导体开关元件的三相逆变器，将直流变换为可变电压、可变频率的三相交流的步骤；从该逆变器经由具有外部屏蔽线的线缆向三相 交流电动机供给所述三相交流的步骤；基于正弦波电压指令信号输出脉冲 宽度调制信号的步骤；根据该脉冲宽度调制信号，向所述逆变器内的所述 开关元件供给驱动信号的步骤；和在各相的所述正弦波电压指令信号加减 三次谐波信号的步骤；还包括指令所述三相逆变器的输出频率的步骤；输入该频率指令，输出基准 相位信号的步骤；输入该基准相位信号，产生三相的正弦波电压指令的步 骤；设定相对所述三次谐波信号的超前相位的步骤；基于所述相位信号和 所述超前相位的设定值，产生第二基准相位信号的步骤；基于该第二基准 相位信号，产生三次谐波信号的步骤；在所述三相的正弦波电压指令的每 一个上加减所述三次谐波信号的步骤；和对这些加减运算步骤的输出信号 进行PWM调制作为各相的输出电压指令的步骤。
全文摘要
当加到PWM调制的输出电压指令(51)上的三次谐波(52)出现于电动机(12)端子时，着眼于此相位因逆变器装置(8)的主电路的接地电阻器(10)的电阻值(R)和向电动机(12)供给电力的电线(线缆)(111～113)的对地间静电电容(C)延迟，将使相位超前该延迟量的三次谐波(802)加到输出电压指令的正弦波(51)上。由此，提供一种可通过同一耐电压量的半导体开关元件覆盖大电压的电力变换器的控制装置，尤其可提供一种能降低电动机端子的对地电压的峰值、减轻电动机绝缘材料劣化的电动机驱动用电力变换器的控制装置。
文档编号H02M7/48GK101237194SQ20081000406
公开日2008年8月6日 申请日期2008年1月18日 优先权日2007年2月1日
发明者冈松茂俊, 飞世正博 申请人:株式会社日立制作所