相P、V相及W相连接在最小电压相N时标记为P順， 其为"a矢量"。同样，NPN、NNP为"a矢量"。另外，PPN、PNP、NPP为"b矢量"。
[0106] 另外，使用矢量表达方式，将使输出相中的一部分连接在中间电压相M的状态标 记为"ap矢量"、"an矢量"、"bp矢量"、"bn矢量"。例如，"ap矢量"为表不输出相中某一相 连接在最大电压相P，剩余的相连接在中间电压相M的状态的矢量。"an矢量"为表示输出 相中某一相连接在中间电压相M，剩余的相连接在最小电压相N的状态的矢量。"bp矢量" 为表示输出相中某两相连接在最大电压相P，剩余的相连接在中间电压相M的状态的矢量。 另外，"bn矢量"为表示输出相中某两相连接在中间电压相M，剩余的相连接在最小电压相N 的状态的矢量。此外，a = ap+an、b = bp+bn。
[0107] 另外，使用矢量表达方式，将u相、V相及w相分别连接在不同的输入相的状态标 记为"cm矢量"。另外，U相、V相及W相全部连接在相同的输入相的状态标记为"on矢量"、 "om矢量"或"op矢量"。"on矢量"为表示输出相的全部相连接在最小电压相N的状态的 矢量。"om矢量"为表示输出相的全部相连接在中间电压相M的状态的矢量。"op矢量"为 表示输出相的全部相连接在最大电压相P的状态的矢量。
[010引图11是表示输出电压指令V0t与空间矢量之间的对应例的图。如图11所示，控制 信息生成部22将输出电压指令V0t的"a矢量成分Va"与"b矢量成分Vb"，根据由多个输 出矢量的组合而成的开关模式来生成并输出控制信息Tru、Trv、Trw。组合是在"a矢量"、 "ap矢量"、"an矢量"、"b矢量"、"bp矢量"、"bn矢量"、"cm矢量"、"op矢量"、"om矢量"及 "on矢量"中进行。
[0109] 将输出电压指令化""、V/、Vw""中最大值设为￥1113义、中间值设为￥1111(1、最小值设为 Vmin时，控制信息生成部22例如基于下面式（1)、（2)求出a矢量成分Va与b矢量成分Vb。
[0110] Va| = Vmax-Vmid ? ? ? (1)
[0111] Vb| = Vmid-Vmin ? ? ? (2)
[0112] 另外、控制信息生成部22 W输入相电压化、Es、化中绝对值最大的输入相电压Vi 为基准电压化ase。在基准电压化ase为化时控制信息生成部22例如基于下式（3)求出 电流分配率a，在基准电压化ase为化时例如基于下式（4)求出电流分配率a。在下式 (3)、（4)中，输入电流指令Ir*、Is*、It*中对应于输入相电压Ep、血、化的相的电流指令值 分别为Ip、Im、In。
[011引 a = Im/In ? ? ? (3)
[0114] a = Im/Ip ? ? ? (4)
[0115] 在控制部14的输入电力控制器（未图示）中，例如基于正相序分量电压及反相序 分量电压、经过设定的功率因数指令而生成输入电流指令1户、1st、It>。通过所述输入电流 指令1户、I六It%不平衡电压的影响被抵消，并且输入电流的功率因数也被控巧喊任意的 值。
[0116] 如下表1所示，存储在设定信息存储部20中的调制法参数化表示两相调制时，控 制信息生成部22从四个开关模式中选择一个开关模式。具体而言，控制信息生成部22基 于基准电压化ase是输入相电压化、化中的哪一个、及输入相电压Vi的相位状态是否满足 |Vb|-a |Va| >0来选择开关模式。控制信息生成部22基于输出电压指令V山、V/、Vw%求 出构成所选的开关模式的各输出矢量的比率。
[0117] 例如在已选择模式号码为"1"的开关模式时，控制信息生成部22求出在从载波Sc 的波谷到波峰为止的载波半周期内的Top、"Tbp、化、Tcm、Ta。Top、Tbp、Tb、Tcm、化分别为 "op矢量"、"bp矢量"、"b矢量"、"cm矢量"及"a矢量"的比率。
[om][表 U
[0119] (表 1)
[0120]
【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有所述多 个双向开关； 控制信息生成部，其用于生成对所述双向开关进行控制的控制信息； 换流控制部，其基于所述控制信息单独控制所述开关元件W进行换流控制； 存储部，其用于存储所述换流控制的方式和/或电力转换的调制方式的设定信息；W 及 误差补偿部，其基于所述设定信息进行输出电压的误差补偿。
2. -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有所述多 个双向开关； 控制信息生成部，其利用规定的载波生成用于控制所述双向开关的控制信息； 换流控制部，其基于所述控制信息单独控制所述开关元件W进行换流控制； 存储部，其用于存储所述载波的设定信息；W及 误差补偿部，其基于所述设定信息进行输出电压的误差补偿。
3. 根据权利要求1或2所述的矩阵变换器，其特征在于， 所述误差补偿部具有： 补偿量计算部，其用于计算对应于所述设定信息的补偿量；W及 修正部，其根据由所述补偿量计算部计算出的补偿量来修正所述控制信息。
4. 根据权利要求1或2所述的矩阵变换器，其特征在于， 所述矩阵变换器具有用于生成输出电压指令的电压指令生成部， 所述误差补偿部具有： 补偿量计算部，其用于计算对应于所述设定信息的补偿量；W及 修正部，其根据由所述补偿量计算部计算出的补偿量来修正所述输出电压指令， 所述控制信息生成部基于经所述误差补偿部修正的输出电压指令生成所述控制信息。
5. 根据权利要求3或4所述的矩阵变换器，其特征在于， 所述补偿量计算部还用于计算对应于来自所述电力转换部的输出电流的极性的所述 补偿量。
6. 根据权利要求5所述的矩阵变换器，其特征在于， 所述调制方式包含： 两相调制，将经PWM调制的电压输出给所述负载的两个相；W及 H相调制，将经PWM调制的电压输出给所述负载的H个相， 在所述调制方式的种类为两相调制时，所述修正部对所述负载的两个相分别进行采用 所述补偿量的修正，在所述调制方式的种类为H相调制时，所述修正部对所述负载的H个 相分别进行采用所述补偿量的修正。
7. 根据权利要求2所述的矩阵变换器，其特征在于，具有： 补偿量计算部，其基于所述载波的频率及在补偿量计算周期内的所述载波的波峰波谷 次数来计算所述补偿量；w及 修正部，其根据由所述补偿量计算部计算出的补偿量来修正所述控制信息。
8. -种输出电压误差的补偿方法，其特征在于，包括： 生成工序，生成用于控制连接在交流电源的各相与负载的各相之间的多个双向开关的 控制倍息； 换流控制工序，基于所述控制信息单独控制多个开关元件W进行换流控制，其中，所述 多个开关元件包含于所述双向开关并且能够控制导通方向；W及 误差补偿工序，基于所述换流控制的方式和/或电力转换的调制方式的设定信息，进 行输出电压的误差补偿。
【专利摘要】本发明提供一种能高精度地抑制输出电压误差的矩阵变换器及输出电压误差的补偿方法。本发明的矩阵变换器具有控制信息生成部、换流控制部、存储部及误差补偿部。控制信息生成部用于生成对双向开关进行控制的控制信息。换流控制部基于控制信息单独控制开关元件以进行换流控制。存储部用于存储换流控制的方式、电力转换的调制方式及载波的频率中的至少一个设定信息。误差补偿部基于设定信息进行输出电压的误差补偿。
【IPC分类】H02M5-297, H02M5-293
【公开号】CN104638935
【申请号】CN201410639651
【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11月13日
【公告号】EP2876799A1, US20150130432