电力转换装置、具备其的电动机驱动装置、具备其的鼓风机、压缩机、以及具备这些的空调 ...的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力转换装置、具备其的电动机驱动装置、具备其的鼓风机、压缩机、以及具备这些的空调机、冰箱和制冷机。
【背景技术】
[0002]在电力转换装置中，例如对流入电动机等的3相负载的各相电流进行检测，并基于该各相电流来控制负载，其中，该电力转换装置是通过将构成PWM调制方式的3相逆变器的开关元件的导通/断开(0N/0FF)状态组合来生成3相交流电压并供给负载的。
[0003]作为检测流入3相负载的各相电流的方法，存在有设置与构成逆变器的开关元件串联连接的电流传感器或分流电阻的方式。作为设置分流电阻的结构存在:设置对直流电源与逆变器装置间的电流进行检测的电源分流电阻的结构；以及在下桥臂开关元件与直流电源的负极侧之间，设置检测该相的相电流的下桥臂分流电阻的结构。在设置电源分流电阻或下桥臂分流电阻的结构中，由于需要按各相位确定检测的相电流，而使得控制软件复杂化。此外，在设置有电源分流电阻的结构中，在仅能够检测一相电流的情况下，为了检测两相电流而需要进行通电调节。也就是说，在I个开关周期内，将检测各相电流的期间限定为较窄的范围。因此，例如公开了下述逆变器装置:通过“设置电源分流电阻和至少两相的下桥臂分流电阻，利用电源分流电阻对无法由下桥臂分流电阻检测的相电流进行检测”，从而不需要进行各相位的检测电流的确定、通电调节、时间序列的电流检测，而以简单的控制软件就能够检测相电流(例如专利文献I)。
[0004]专利文献1:日本特开2006 - 67747号公报
【发明内容】
[0005]在设置分流电阻的结构中，为了不影响逆变器的动作，且不消耗额外的电力，需要将分流电阻的电阻值设定得足够小。为了对流入该分流电阻的电流进行检测，需要对分流电阻的两端电压进行放大后输入控制单元，因此需要在控制单元的前级设置放大单元。
[0006]在上述专利文献I所述的技术中，需要将下桥臂分流电阻的两端电压和电源分流电阻的两端电压输入控制单元，因此在设置2相的下桥臂分流电阻和电源分流电阻的结构中，至少需要三个放大单元，在设置3相的下桥臂分流电阻和电源分流电阻的结构中，至少需要4个放大单元。
[0007]此外，在下桥臂分流电阻和电源分流电阻的电阻值不同的情况下，对下桥臂分流电阻的两端电压进行放大的放大单元和对电源分流电阻的两端电压进行放大的放大单元的增益也不同，因此因硬件所引发的检测值的偏差增大。
[0008]进而，因为要通过电源分流电阻来对无法由下桥臂分流电阻检测出的相电流进行检测，因此控制步骤变得复杂。
[0009]因此，在上述专利文献I所述的技术中，存在如下问题，由于放大单元的增加、对检测值的偏差的抑制、以及控制步骤的复杂化等，可能会导致装置的大型化、高成本化。
[0010]本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于，提供一种不会导致装置的大型化、高成本化，并能够扩大各相电流的检测期间，实现基于各相电流的控制的高精度化的电力转换
目.0
[0011]为了解决上述问题并达到目的，本发明涉及的一种电力转换装置，其将从直流电源供给的直流电转换为对负载装置供给的3相交流电，上述电力转换装置包括:逆变器，将由上桥臂开关元件以及下桥臂开关元件构成的桥臂以3相并联连接而构成；电源分流电阻，其设置于上述直流电源的负电压侧与上述逆变器之间；各相下桥臂分流电阻，其分别设置于3相之中的至少2相的上述各相下桥臂开关元件与上述电源分流电阻之间；各相下桥臂电压检测部，其对上述各相下桥臂开关元件和上述各相下桥臂分流电阻的各连接点与上述直流电源的负电压侧之间的电压进行检测；以及控制部，其基于上述各相下桥臂电压检测部的各检测值，计算流入上述负载装置的各相电流，并基于该各相电流，生成与上述各相上桥臂开关元件以及上述各相下桥臂开关元件对应的6个驱动信号。
[0012]根据本发明，具有如下效果，不会导致装置的大型化、高成本化，并能够扩大各相电流的检测期间，实现基于各相电流的控制的高精度化。
【附图说明】
[0013]图1是表示实施方式I涉及的电力转换装置的一个结构示例的图。
[0014]图2是表示实施方式I涉及的电力转换装置的控制部的一个结构示例的图。
[0015]图3是表示空间矢量调制方式下的各相上桥臂开关元件的导通/断开(0N/0FF)状态与逆变器的输出电压矢量的关系的图。
[0016]图4是表示逆变器的输出电压矢量为实矢量Vl (100)的情况下流入逆变器的各部的电流的图。
[0017]图5是表示逆变器的输出电压矢量为实矢量V2 (010)的情况下流入逆变器的各部的电流的图。
[0018]图6是表示逆变器的输出电压矢量为实矢量V3 (001)的情况下流入逆变器的各部的电流的图。
[0019]图7是表示逆变器的输出电压矢量为零矢量VO (000)的情况下流入逆变器的各部的电流的图。
[0020]图8是表示逆变器的输出电压矢量为实矢量V4 (110)的情况下流入逆变器的各部的电流的图。
[0021]图9是表示逆变器的输出电压矢量为实矢量V5(011)的情况下流入逆变器的各部的电流的图。
[0022]图10是表示逆变器的输出电压矢量为实矢量V6 (101)的情况下流入逆变器的各部的电流的图。
[0023]图11是表示实施方式2涉及的电力转换装置的一个结构示例的图。
[0024]图12是表示实施方式I涉及的电力转换装置的控制部的一个结构示例的图。
[0025]图13是表示在逆变器的输出电压矢量为实矢量Vl (100)的情况下，流入逆变器的各部的电流的图。
[0026]图14是表示在逆变器的输出电压矢量为实矢量V2 (010)的情况下，流入逆变器的各部的电流的图。
[0027]图15是表示在逆变器的输出电压矢量为实矢量V3 (001)的情况下，流入逆变器的各部的电流的图。
[0028]图16是表示在逆变器的输出电压矢量为零矢量VO (000)的情况下，流入逆变器的各部的电流的图。
[0029]图17是表示在逆变器的输出电压矢量为实矢量V4(110)的情况下，流入逆变器的各部的电流的图。
[0030]图18是表示在逆变器的输出电压矢量为实矢量V5(011)的情况下，流入逆变器的各部的电流的图。
[0031]图19是表示在逆变器的输出电压矢量为实矢量V6 (101)的情况下，流入逆变器的各部的电流的图。
[0032]符号的说明
[0033]I直流电源
[0034]2逆变器
[0035]3a U相上桥臂开关元件
[0036]3b V相上桥臂开关元件
[0037]3c W相上桥臂开关元件
[0038]3d U相下桥臂开关元件
[0039]3e V相下桥臂开关元件
[0040]3f W相下桥臂开关元件
[0041]4a至4f续流二极管
[0042]5电源分流电阻
[0043]6a U相下桥臂分流电阻
[0044]6b V相下桥臂分流电阻
[0045]6c W相下桥臂分流电阻
[0046]7、7a 控制部
[0047]8a U相下桥臂电压检测部
[0048]8b V相下桥臂电压检测部
[0049]8c W相下桥臂电压检测部
[0050]9负载装置(电动机)
[0051]1UOa电流运算部
[0052]11电压指令值计算部
[0053]12驱动信号生成部
[0054]13载波信号生成部
[0055]10UOOa电力转换装置
【具体实施方式】
[0056]下面，参照附图，对本发明的实施方式涉及的电力转换装置进行说明。此外，本发明并不由以下所示的实施方式限定。
[0057]实施方式I
[0058]图1是表示实施方式I涉及的电力转换装置的一个结构示例的图。在图1所示的示例中，实施方式I涉及的电力转换装置100构成为，将由直流电源I供给的直流电转换为对负载装置(在图1所示的示例中为电动机)9供给的3相交流电。
[0059]如图1所示，电力转换装置100具有以下用于向电动机9供给3相交流电的主要构成要素:逆变器2，其由3个桥臂构成，该3个桥臂包括:上桥臂开关元件3a至3c (这里，3a:U相，3b:V相，3c:ff相)以及下桥臂开关元件3d至3f (这里，3d:U相，3e:V相，3f:ff相);以及控制部7，其生成与各相上桥臂开关元件3a至3c以及各相下桥臂开关元件3d至3f对应的6个驱动信号，并分别输出到各相上桥臂开关元件3a至3c以及各相下桥臂开关元件3d至3