电力转换装置、其控制装置及控制方法_3

文档序号:9237726阅读:来源:国知局
>[0141] 如果对上式(13)进行dq坐标转换,则能够表示成下式(20)。
[0142][数 16]
[0143]
[0144] 如果由框图来表现上式(20),则成为如图8所示的框图。在图8中,用框线包围的 部分为电容器〇 8、&丨、(^1'的模型70(以下,记载为电容器模型70)。该电容器模型70将 电容器电流Ic;_"t的dq轴分量作为输入,将电容器电压dq轴分量作为输出。电流 推断部42使用该电容器模型70,根据电容器电压%^推断电容器电流Ic ,st。
[0145] 图9是表示电流推断部42的结构的框图。如图9所示,电流推断部42具备电容 器模型70和补偿器71。电容器模型70具备放大器81、82、87、88、加法器83、84、以及积分 器85、86。
[0146] 放大器81对d轴电容器推断电流I。dQBS乘以1/C后进行输出。加法器83对放大 器81的输出和放大器87的输出进行加法运算。积分器85对加法器83的输出进行积分而 生成d轴电容器推断电压V。dQBS。放大器87对积分器85的输出乘以角速度《( = 2Jrfo) 并进行输出。此外,f〇是交流电源2的频率。
[0147] 另外,放大器82对q轴电容器推断电流I。iQBS乘以1/C后进行输出。加法器84 对放大器82的输出和放大器88的输出进行加法运算。积分器86对加法器84的输出进行 积分而生成q轴电容器推断电压VCiQBS。放大器88对积分器86的输出乘以角速度《并 进行输出。
[0148] 补偿器71具备减法器91、92、PI(比例积分)控制器93、94、以及放大器95、96。 减法器91对d轴电容器电压V。,和d轴电容器推断电压Vcd 的偏差进行运算。PI控制 器93以d轴电容器电压V。JPd轴电容器推断电压V。d ^的偏差成为零的方式调整从放 大器95输出的d轴电容器推断电流IcdJ)BS。放大器95对PI控制器93的输出乘以作为电 容器Crs、Cst、Ctr的电容值的"C"而生成d轴电容器推断电流IcdQBS。
[0149] 减法器92对q轴电容器电压V。5和q轴电容器推断电压VC(L(BS的偏差进行运算。 PI控制器94以q轴电容器电压V。5和q轴电容器推断电压V。1^的偏差成为零的方式调 整从放大器96输出的q轴电容器推断电流IC(L()BS。放大器96对PI控制器94的输出乘以 作为电容值的"C"而生成q轴电容器推断电流I。
[0150] 如此,电流推断部42能够根据电容器电压V。d、Vc5而运算电容器推断电流I。dQBS、 IetL()BS。此外,图9所示的结构是电流推断部42的一例,电流推断部42如果能够根据电容 器电压V。d、V。5而运算电容器推断电流I。dOTS、I。iOTS,则也可以是图9所示的结构以外的 结构。
[0151] 返回图7,继续说明控制部20。振动分量获取部32从d轴电容器推断电流IedQBS 中抽出d轴振动分量AIe_dJ)BS,从q轴电容器推断电流Ie_qJ)BS中抽出q轴振动分量AIe_q_ QBS。该振动分量△Ic;_dj)BS、A包括LC滤波器11的谐振频率分量。
[0152] 图10是表示振动分量获取部32的结构例的图。如图10所示,振动分量获取部32 具备低通滤波器1〇1、1〇2、和减法器103、104。此外,振动分量获取部32不限于图10所示 的结构,例如也可以是使LC滤波器11的谐振频带的信号通过的n次(n是自然数)带通滤 波器。
[0153] 低通滤波器101除去高于d轴电容器推断电流I。dOTS的基波分量的LC滤波器11 的谐振频带。减法器103通过从d轴电容器推断电流I。dJ)BS中除去d轴电容器推断电流Ic dJ)BS的基波分量,抽出d轴振动分量AIe_dJ)BS。
[0154] 低通滤波器102除去高于q轴电容器推断电流I。qQBS的基波分量的LC滤波器11 的谐振频带。减法器104通过从q轴电容器推断电流IC(L()BS中除去q轴电容器推断电流Ic qj)BS的基波分量,抽出q轴振动分量AIe_qJ)BS。
[0155] 返回图7,继续说明控制部20。调整部33基于d轴振动分量AIcdQBS&q轴振动 分量A 来调整从指令生成部31输出的d轴输入电流指令I^及q轴输入电流指令 IQ_q%并生成d轴输入电流指令I' ^ /及q轴输入电流指令I'。
[0156] 具体而言,如图10所示,调整部33具备加法器111、112。加法器111对d轴输入 电流指令加上d轴振动分量AIcdJ)BS,并生成d轴输入电流指令I'i/。另外,加法器 112对q轴输入电流指令加上q轴振动分量AIc_qJBS,并生成q轴输入电流指令I' 氺 q°
[0157] 如此,调整部33基于由振动分量获取部32来获取的电容器电流ICret的振动分量 八Ic_d_QBS、AIc_qQBS,调整输入电流指令I。/、IQ_q%从而生成输入电流指令I'I'。_二
[0158] 返回图7,继续说明控制部20。电流控制部34以输出电流指令Iuv/与输出电流 Iuvw-致的方式生成输出电压指令V 。输出电流指令Iuv/例如包括作为U相、V相及W相 的电流的指令的输出相电流指令1:、1/、1/。另外,输出电压指令U例如包括作为U相、V相及W相的电压的指令的输出相电压指令Vu'V/、V/。
[0159] 开关驱动部35基于输入电流指令I'。I'Qq#生成门信号S1~S18。如图7所 示,该开关驱动部35具备修正量运算部51、相位确定部52、以及门信号生成部53。
[0160] 修正量运算部51基于输入电流指令I' ^1' 求出相位修正量A0。修正量 运算部51例如通过运算tan'I'。//1'Qq*),求出相位修正量A0 ( =tan'I'。//1'。 ;))〇
[0161] 相位确定部52基于输入电压相位0和相位修正量A 0,确定输入电流IbSt的相 位。具体而言,相位确定部52通过对输入电压相位0加上相位修正量A0,运算输入电流 相位0 1( = 0 +A0 )。此外,输入电流相位0 1是针对输入电流IQjist的相位的输入电流 指令。
[0162] 门信号生成部53基于输入电流相位0 1、输入电压Vret以及输出相电压指令V:、 Vv'Vw%生成门信号S1~S18。利用该门信号S1~S18,以输入电流1。#的相位与输入电 流相位0 1 -致的方式进行调整,并且,以输出相电压指令Vu'Vv'V/与输出相电压Vu、Vv、 Vw-致的方式调整电力转换部10的双向开关Sw。
[0163] 门信号生成部53例如在输入电压V^Vs、Vt的大小的大小关系不改变的期间,将输 入电压HVt的大小按由大到小的顺序设成输入相电压Ep、Em、En。另外,门信号生成部 53例如具有根据输入电流相位0 1来求出输入电流分配率a的表格。
[0164] 输入电流分配率a是电力转换部10中的输入电流1〇的分配率,例如规定向输 入相电SEp的连接期间T1和向输入相电SEm的连接期间T2。输入电流分配率a例如由 a=T2/T1来表示。
[0165] 门信号生成部53基于输入电流分配率a及输入相电压HVt的状态,调整载 波信号的振幅,生成基于输入电流分配率a及输出相电压Vu'V^V/的调制波信号。门信 号生成部53通过比较载波信号和调制波信号,生成PWM信号。门信号生成部53例如对PWM 信号进行换向处理,从而生成门信号S1~S18。
[0166] 此外,控制部20例如由具有CPU(CentralProcessingUnit:中央处理器)、 ROM(ReadOnlyMemory:只读存储器)、RAM(RandomAccessMemory:随机存取存储器)、输 入输出 口等的微型计算机、ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit:专用集成 电路)、FPGA(FieldProgrammableGateArray:现场可编程门阵列)等集成电路来实现。
[0167] 微型计算机的CPU通过读出并执行存储在ROM中的程序,能够执行相位检测部30、 指令生成部31、振动分量获取部32、调整部33、电流控制部34以及开关驱动部35的一部分 或者全部的功能。另外,能够由ASIC、FPGA等的电路来执行相位检测部30、指令生成部31、 振动分量获取部32、调整部33、电流控制部34以及开关驱动部35的一部分或者全部的功 能。
[0168] 图11是表示由控制部20进行的谐振抑制处理的流程的流程图的一例。如图11 所示,控制部20获取电容器电流的振动分量AI。(步骤S10),并生成输入电流指令I。 (步骤S11)。
[0169]控制部20基于电容器电流I。,st的振动分量AI调整输入电流指令I。j(步骤 S12)。然后,控制部20基于调整后的输入电流指令Lret#来控制电力转换部10 (步骤S13)。 由此,电力转换装置1例如在电源侧阻抗较大的情况下,也能够抑制LC滤波器11的谐振。
[0170] 图12是表示图11所示的步骤S10的处理流程的流程图的一例。如图12所示,控 制部20检测从电容器电压检测部13输出的电容器电压V。ret (步骤S20),基于该电容器电 压V。ret,推断电容器电流U步骤S21)。然后,控制部20抽出所推断的电容器电流Icret 中包含的振动分量AI。(步骤S22)。
[0171] [2?第二实施方式]
[0172] 下面,说明第二实施方式涉及的电力转换装置。第二实施方式涉及的电力转换装 置在进行输入功率因数的改善控制方面,不同于第一实施方式涉及的电力转换装置1。此 外,在第二实施方式中,除了进行输入功率因数的改善控制的结构之外,具有与第一实施方 式涉及的电力转换装置1相同的结构,因此省略图示及说明。另外,关于具有与第一实施方 式的电力转换装置1相同功能的结构要素标注相同的附图标记,并省略重复的说明。
[0173] 图13是表示由第一实施方式的电力转换装置1进行的输入功率因数控制的状态 的图,图14是表示由第二实施方式的电力转换装置进行的输入功率因数控制的状态的图。
[0174]第二实施方式涉及的电力转换装置进行考虑了由LC滤波器11的电容器Crs、Cst、 Ctr产生的影响的输入功率因数1控制。交流电源2的输出电流IgHd(参照图4)是向电力 转换部10流动的输入电流IJ参照图4)、和流过电容器Crs、Cst、Ctr的电容器电流Ic(参 照图4)。
[0175] 因而,如果在dq轴坐标系中以使输入电流、与q轴一致的方式进行控制
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1