矩陣變換器及輸出電壓誤差的補償方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種矩陣變換器及輸出電壓誤差的補償方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 矩陣變換器具有連接交流電源的各相與負載的各相的多個雙向開關(guān)，通過控制該 些雙向開關(guān)直接對交流電源的各相電壓進行開關(guān)來向負載輸出任意的電壓和頻率。
[0003] 所述矩陣變換器在通過雙向開關(guān)切換與負載連接的交流電源的相時，進行對構(gòu)成 雙向開關(guān)的多個開關(guān)元件分別W規(guī)定的順序各自進行接通/斷開控制的換流控制。通過該 種換流控制，防止交流電源的線間短路或者矩陣變換器的輸出開路等，然而輸出電壓會產(chǎn) 生誤差。
[0004] 因此，提出一種技術(shù)方案；基于交流電源的線間電壓對電壓指令進行修正，由此補 償輸出電壓的誤差（例如，參照專利文件1、2)。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻 [000引專利文獻
[0007] 專利文獻1 ;日本特開2004-7929號公報
[0008] 專利文獻2 ;日本特開2007-82286號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明所要解決的問題
[0010] 然而，在補償輸出電壓的誤差的現(xiàn)有技術(shù)中，由于根據(jù)交流電源的線間電壓對電 壓指令進行修正，因此需要修正電壓指令的修正部，另外，根據(jù)線間電壓的檢測精度有可能 不能高精度地抑制輸出電壓誤差。
[0011] 本實施方式的一個方式是鑒于上述問題而做出的，目的是提供一種不對電壓指令 進行修正而能夠高精度地抑制由換流控制產(chǎn)生的輸出電壓誤差的矩陣變換器W及輸出電 壓誤差的補償方法。
[0012] 用于解決問題的手段
[0013] 本實施方式的一個方式涉及的矩陣變換器具有電力轉(zhuǎn)換部、指令生成部、W及換 流控制部。所述電力轉(zhuǎn)換部具有能夠通過多個開關(guān)元件控制導通方向的多個雙向開關(guān)，并 且在與交流電源的各相連接的多個輸入端子和與負載的各相連接的多個輸出端子之間設(shè) 置有所述多個雙向開關(guān)。所述指令生成部根據(jù)電壓指令生成規(guī)定PWM控制的脈沖寬度的控 制指令。所述換流控制部根據(jù)所述控制指令，W規(guī)定的換流方式控制所述開關(guān)元件來進行 換流控制。所述指令生成部具有修正部，所述修正部W使由所述換流控制產(chǎn)生的輸出電壓 的誤差減小的方式，對根據(jù)所述電壓指令求出的所述脈沖寬度進行修正并生成所述控制指 令。
[0014] 發(fā)明效果
[0015] 根據(jù)本實施方式的一個方式，能夠提供一種不對電壓指令進行修正而能夠高精度 地抑制由換流控制產(chǎn)生的輸出電壓誤差的矩陣變換器w及輸出電壓誤差的補償方法。
【附圖說明】
[0016] 圖1是表示本實施方式的矩陣變換器的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0017] 圖2是表示圖1所示的雙向開關(guān)的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0018] 圖3是表示圖1所示的控制部的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0019] 圖4是表不輸出電壓空間矢量的一例的圖。
[0020] 圖5是表示輸出電壓指令與空間矢量的對應例的圖。
[0021] 圖6是表示當1〇 > 0時通過四步電流換流法進行的開關(guān)元件的接通/斷開的轉(zhuǎn) 變的圖。
[0022] 圖7是表示當1〇 > 0時通過四步電流換流法進行的PWM控制指令與輸出相電壓 與載波之間的關(guān)系的圖。
[0023] 圖8是表示當1〇 < 0時通過四步電流換流法進行的開關(guān)元件的接通/斷開的轉(zhuǎn) 變的圖。
[0024] 圖9是表示當1〇 < 0時通過四步電流換流法進行的PWM控制指令與輸出相電壓 與載波之間的關(guān)系的圖。
[0025] 圖10是表示當1〇 > 0時通過四步電壓換流法進行的開關(guān)元件的接通/斷開的轉(zhuǎn) 變的圖。
[0026] 圖11是表示當1〇 < 0時通過四步電壓換流法進行的開關(guān)元件的接通/斷開的轉(zhuǎn) 變的圖。
[0027] 圖12是表示化ase =化時的開關(guān)模式的一例的圖（之一）。
[0028] 圖13是表示化ase =化時的開關(guān)模式的一例的圖（之二）。
[0029] 圖14是表示化ase =化時的開關(guān)模式的一例的圖（之一）。
[0030] 圖15是表示化ase =化時的開關(guān)模式的一例的圖（之二）。
[0031] 圖16是表示H相調(diào)制法中載波與輸出相電壓之間的關(guān)系的一例的圖。
[0032] 圖17是表示PWM指令生成部的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0033] 圖18是表示通過補償量計算部執(zhí)行的補償量計算處理的一例的流程圖。
[0034] 圖19是表示載波與修正量計算周期的關(guān)系例的圖。
[00巧]附圖標記說明
[0036] 1 ;矩陣變換器
[0037] 2 ;交流電源
[003引 3 ;負載
[00測 10;電力轉(zhuǎn)換部
[0040] 11;LC 濾波器
[0041] 12;輸入電壓檢測部
[0042] 13;輸出電流檢測部
[0043] 14 ;控制部
[0044] 30 ;參數(shù)存儲部
[0045] 31;電壓指令運算部
[004引 32 ;PWM指令生成部
[0047] 33 ;換流控制部
[004引 41 ;脈沖寬度運算部
[0049] 42 ;修正部
[0050] 43 ;補償量計算部
[005。 44;脈沖寬度調(diào)整部
[0052] Swa、Swb;開關(guān)元件
【具體實施方式】
[0053] W下，參照附圖詳細說明本申請公開的矩陣變換器的實施方式。另外，本發(fā)明不限 于W下所示的實施方式。
[0054] [1.矩陣變換器的結(jié)構(gòu)]
[0055] 圖1是表示實施方式涉及的矩陣變換器的結(jié)構(gòu)例的圖。如圖1所示，本實施方式 涉及的矩陣變換器1設(shè)置在H相交流電源2 ( W下，簡單記作交流電源2)與負載3之間。 負載3例如為交流電動機或發(fā)電機。W下，將交流電源2的R相、S相W及T相記載為輸入 相，將負載3的U相、V相W及W相記載為輸出相。
[0056] 矩陣變換器1具有；輸入端子Tr、Ts、Tt ;輸出端子化、Tv、Tw ;電力轉(zhuǎn)換部10 ;LC 濾波器11 ;輸入電壓檢測部12 ;輸出電流檢測部13 及控制部14。矩陣變換器1將從交 流電源2經(jīng)由輸入端子Tr、Ts、Tt供給的H相交流電轉(zhuǎn)換為任意電壓及頻率的H相交流電， 然后從輸出端子化、Tv、Tw向負載3輸出。
[0057] 電力轉(zhuǎn)換部10具有連接交流電源2的各相與負載3的各相的多個雙向開關(guān)Sru、 Ssu、S1：U、Srv、Ssv、Stv、Srw、Ssw、Stw( W下，有時統(tǒng)稱為雙向開關(guān) Sw)。
[005引雙向開關(guān)Sru、Ssu、S化分別連接交流電源2的R相、S相、T相與負載3的U相。 雙向開關(guān)Srv、Ssv、Stv分別連接交流電源2的R相、S相、T相與負載3的V相。雙向開關(guān) Srw、Ssw、Stw分別連接交流電源2的R相、S相、T相與負載3的W相。
[0059] 圖2是表示雙向開關(guān)Sw的結(jié)構(gòu)例的圖。如圖2所示，雙向開關(guān)Sw具有開關(guān)元件 Swa與二極管化的串聯(lián)連接電路、W及開關(guān)元件Swb與二極管化的串聯(lián)連接電路，該些串 聯(lián)連接電路反向并聯(lián)連接。在圖2中，將輸入相電壓標記為Vi,將輸出相電壓標記為Vo。
[0060] 另外，雙向開關(guān)Sw具有多個開關(guān)元件并且為能夠控制導通方向的結(jié)構(gòu)即可，不限 于圖2所示的結(jié)構(gòu)。例如，在圖2所示的例子中，二極管Da、化的陰極彼此連接，然而雙向 開關(guān)Sw也可W為二極管化、Db的陰極彼此沒有連接的結(jié)構(gòu)。
[0061] 另夕b 開關(guān)元件 Swa、Swb 例如為 M0S陽T (Metal-Oxide-Semi conductor Field-Effect Transistor:金屬氧化物半導體場效應管）或 IGBT (In