[发明专利]变流器控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及变流器控制方法，特别是涉及控制对多相电流进行整流的变流器的方法。

背景技术

当对从交流电源获得的电流进行整流而得到直流电压时，优选较高的功率因数。例如为了在使用电压型PWM变流器时使功率因数成为1，需要将所输出的直流电压设定为比交流电源的输出电压的峰值高的值。因此在实际使用的交流电源的输出电压的规格不明确时，将直流电压设定为比一般规格的电压高的电压。

但是，将从变流器输出的直流电压的设定值提高，会使施加到输入该直流电压的逆变器装置的电压值的最大值上升。这会使变流器及逆变器所具有的开关元件、介于交流电源与变流器之间的电抗器的损失增大，甚至会发生使变流器/逆变器整体的变换器效率降低的问题。

为了避免这样的事态，提出了如下方法：检测交流电源的输出电压，并把设定直流电压的电压下限值调整为比所检测出的电压的峰值高的值(例如后述的专利文献1)。

专利文献1：日本特开平7-245957号公报

专利文献2：日本特开2006-6406号公报

但是，在上述方法中需要检测交流电源的输出电压的电压检测电路，使得控制电路的尺寸、成本增加。进而，在设定直流电压的指令值时，需要考虑电压检测电路的误差，很难将直流电压的升压抑制在最小限度。

另一方面，还提出了以PWM变流器的调制率与调制率指令值之间没有差异的方式来设定直流电压的指令值的方法(例如上述的专利文献2)。根据该方法，无需检测交流电源的输出电压，可以根据交流电源的电压波动来控制直流电压。

但在上述方法中，为了使调制率与调制率指令值一致，在计算直流电压的指令值时需要积分器。并且，还另外需要用于获得在PWM控制中使用的电压指令值的积分器。因此，如之后作为针对本发明的实施方式的比较例来进行叙述的那样，在经过瞬时电压下降而恢复时，上述两种积分器的动作会干扰，存在产生直流电压的过冲的问题。

发明内容

本发明的目的在于，无需检测电源电压有效值，根据电源电压的波动进行直流电压的控制。通过实现上述目的，也提高控制的可靠性，也降低了元件耐压。

本发明优选的方式中，其目的还在于，避免经过瞬时电压下降后恢复时的直流电压的过冲。

本发明的变流器控制方法是，在从多相电源(1)输入多相电流(Ir、Is、It)进行转换而输出直流电压(Vdc)的变流器(3)中，对所述直流电压(Vdc)进行控制的方法。所述直流电压的指令值为直流电压指令值(Vdc^*)。利用在以所述多相电源的电源频率(ω/2π)旋转的旋转坐标系中成对的第1电压(Vd)及第2电压(Vq)来表示输入到所述变流器的多相电压。所述第2电压相对于所述第1电压相位超前90度。针对所述第1电压及所述第2电压的指令值分别为第1电压指令值(Vd^*)及第2电压指令值(Vq^*)。

本发明的变流器控制方法的第1方式中，求出所述直流电压相对于所述直流电压指令值(Vdc^*)的偏差(ΔVdc)，根据所述第1电压指令值及所述第2电压指令值来控制所述转换，根据所述第1电压指令值确定所述直流电压指令值。

例如，求出所述第1电压指令值(Vd^*)的平方与所述第2电压指令值(Vq^*)的平方之和的平方根，作为输入到所述变流器(3)的所述多相电压的电压(Vi)的估计值，根据所述估计值确定所述直流电压指令值(Vdc^*)。

例如，在所述多相电源(1)与所述变流器(3)之间设有流过所述多相电流(Ir、Is、It)的电抗器组(2)，求出从所述第1电压指令值(Vd^*)中至少减去积(r·Id)得到的值(Vd^*-r·Id)，作为所述多相电源的电压(Vs)的估计值，其中，所述积(r·Id)是在所述旋转坐标系中表示的所述电抗器组的电阻成分(r)、和在所述旋转坐标系中表示的所述多相电流的与所述第1电压同相的成分(Id)之间的乘积，根据所述估计值确定所述直流电压指令值(Vdc^*)。