[发明专利]电力转换装置

权利要求书

1.一种电力转换装置，其与永磁式电动机连接，该电力转换装置的特征在于，包括：

电源转换电路，其具有多个将上臂用的开关元件和下臂用的开关元件串联连接的串联电路，接受直流电力而产生交流电力，将产生的交流电力向所述永磁式电动机输出；

控制电路，其基于输入信息按规定的控制周期反复运算所述开关元件的状态，根据该运算结果产生控制所述开关元件的导通或断开的控制信号；和

驱动电路，其基于来自所述控制电路的控制信号产生使所述开关元件导通或断开的驱动信号；

所述控制电路对所述永磁式电动机中产生的磁通的d轴成分即d轴磁通的轨迹、所述永磁式电动机中产生的磁通的q轴成分即q轴磁通的轨迹进行预测，基于该预测结果运算所述开关元件的状态，使得所述d轴磁通在规定的d轴磁通变动范围内，所述q轴磁通在规定的q轴磁通变动范围内，

所述d轴是沿着所述永磁式电动机的转子中配置的永磁体的主磁通方向定义的坐标轴，

所述q轴是沿着与所述d轴正交的方向定义的坐标轴。

2.如权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于：

所述控制电路包括：

坐标变换器，其将基于所述输入信息的由所述d轴和所述q轴定义的旋转坐标系的电压指令信号变换为规定的静止坐标系的电压指令信号；

电压矢量区域检索器，其基于由所述坐标变换器变换后的电压指令信号，检索与所述电压指令信号相应的电压矢量区域，决定与检索出的电压矢量区域对应的输出电压矢量；

预测器，其基于由所述电压矢量区域检索器决定出的所述输出电压矢量，对所述d轴磁通的轨迹和所述q轴磁通的轨迹进行预测，将预测出的所述d轴磁通的轨迹与所述d轴磁通变动范围进行比较，将所述q轴磁通的轨迹与所述q轴磁通变动范围进行比较，运算所述开关元件的状态和开关时间；和

信号输出器，其基于由所述预测器运算出的所述开关元件的状态和所述开关时间，输出所述控制信号。

3.如权利要求1或2所述的电力转换装置，其特征在于：

所述永磁体的电阻值比所述转子的铁芯的电阻值小时，将所述d轴磁通变动范围设定为比所述q轴磁通变动范围小，

所述永磁体的电阻值比所述转子的铁芯的电阻值大时，将所述d轴磁通变动范围设定为比所述q轴磁通变动范围大。

4.一种电力转换装置，其与永磁式电动机连接，该电力转换装置的特征在于，包括：

电源转换电路，其具有多个将上臂用的开关元件和下臂用的开关元件串联连接的串联电路，接受直流电力并产生交流电力，将产生的交流电力向所述永磁式电动机输出；

控制电路，其基于输入信息按规定的控制周期反复运算所述开关元件的状态，根据该运算结果产生控制所述开关元件的导通或断开的控制信号；和

驱动电路，其基于来自所述控制电路的控制信号产生使所述开关元件导通或断开的驱动信号，

所述控制电路对所述永磁式电动机中流动的电流的d轴成分即d轴电流的轨迹、所述永磁式电动机中流动的电流的q轴成分即q轴电流的轨迹进行预测，基于该预测结果运算所述开关元件的状态，使得所述d轴电流在规定的d轴电流变动范围内，所述q轴电流在规定的q轴电流变动范围内，

所述d轴是沿着所述永磁式电动机的转子中配置的永磁体的主磁通方向定义的坐标轴，

所述q轴是沿着与所述d轴正交的方向定义的坐标轴。

5.如权利要求4所述的电力转换装置，其特征在于：

所述控制电路包括：

坐标变换器，其将基于所述输入信息的由所述d轴和所述q轴定义的旋转坐标系的电压指令信号变换为规定的静止坐标系的电压指令信号；

电压矢量区域检索器，其基于由所述坐标变换器变换后的电压指令信号，检索与所述电压指令信号相应的电压矢量区域，决定与检索出的电压矢量区域对应的输出电压矢量；

预测器，其基于由所述电压矢量区域检索器决定出的所述输出电压矢量，对所述d轴电流的轨迹和所述q轴电流的轨迹进行预测，将预测出的所述d轴电流的轨迹与所述d轴电流变动范围进行比较，将所述q轴电流的轨迹与所述q轴电流变动范围进行比较，运算所述开关元件的状态和开关时间；和

信号输出器，其基于由所述预测器运算出的所述开关元件的状态和所述开关时间，输出所述控制信号。

6.如权利要求4或5所述的电力转换装置，其特征在于：

所述永磁体的电阻值比所述转子的铁芯的电阻值小时，将所述d轴电流变动范围设定为比所述q轴电流变动范围小，

所述永磁体的电阻值比所述转子的铁芯的电阻值大时，将所述d轴电流变动范围设定为比所述q轴电流变动范围大。