[发明专利]矩阵变换器及输出电压误差的补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种矩阵变换器及输出电压误差的补偿方法。

背景技术

矩阵变换器具有连接交流电源的各相与负载的各相的多个双向开关，通过控制这些双向开关直接对交流电源的各相电压进行开关来向负载输出任意的电压和频率。

所述矩阵变换器在通过双向开关切换与负载连接的交流电源的相时，进行对构成双向开关的多个开关元件分别以规定的顺序各自进行接通/断开控制的换流控制。通过这种换流控制，防止交流电源的线间短路或者矩阵变换器的输出开路等，然而输出电压会产生误差。

因此，提出一种技术方案：基于交流电源的线间电压对电压指令进行修正，由此补偿输出电压的误差(例如，参照专利文件1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-7929号公报

专利文献2：日本特开2007-82286号公报

发明内容

本发明所要解决的问题

然而，在补偿输出电压的误差的现有技术中，由于根据交流电源的线间电压对电压指令进行修正，因此需要修正电压指令的修正部，另外，根据线间电压的检测精度有可能不能高精度地抑制输出电压误差。

本实施方式的一个方式是鉴于上述问题而做出的，目的是提供一种不对电压指令进行修正而能够高精度地抑制由换流控制产生的输出电压误差的矩阵变换器以及输出电压误差的补偿方法。

用于解决问题的手段

本实施方式的一个方式涉及的矩阵变换器具有电力转换部、指令生成部、以及换流控制部。所述电力转换部具有能够通过多个开关元件控制导通方向的多个双向开关，并且在与交流电源的各相连接的多个输入端子和与负载的各相连接的多个输出端子之间设置有所述多个双向开关。所述指令生成部根据电压指令生成规定PWM控制的脉冲宽度的控制指令。所述换流控制部根据所述控制指令，以规定的换流方式控制所述开关元件来进行换流控制。所述指令生成部具有修正部，所述修正部以使由所述换流控制产生的输出电压的误差减小的方式，对根据所述电压指令求出的所述脉冲宽度进行修正并生成所述控制指令。

发明效果

根据本实施方式的一个方式，能够提供一种不对电压指令进行修正而能够高精度地抑制由换流控制产生的输出电压误差的矩阵变换器以及输出电压误差的补偿方法。

附图说明

图1是表示本实施方式的矩阵变换器的结构例的图。

图2是表示图1所示的双向开关的结构例的图。

图3是表示图1所示的控制部的结构例的图。

图4是表示输出电压空间矢量的一例的图。

图5是表示输出电压指令与空间矢量的对应例的图。

图6是表示当Io＞0时通过四步电流换流法进行的开关元件的接通/断开的转变的图。

图7是表示当Io＞0时通过四步电流换流法进行的PWM控制指令与输出相电压与载波之间的关系的图。

图8是表示当Io＜0时通过四步电流换流法进行的开关元件的接通/断开的转变的图。

图9是表示当Io＜0时通过四步电流换流法进行的PWM控制指令与输出相电压与载波之间的关系的图。

图10是表示当Io＞0时通过四步电压换流法进行的开关元件的接通/断开的转变的图。

图11是表示当Io＜0时通过四步电压换流法进行的开关元件的接通/断开的转变的图。

图12是表示Ebase＝Ep时的开关模式的一例的图(之一)。

图13是表示Ebase＝Ep时的开关模式的一例的图(之二)。

图14是表示Ebase＝En时的开关模式的一例的图(之一)。

图15是表示Ebase＝En时的开关模式的一例的图(之二)。

图16是表示三相调制法中载波与输出相电压之间的关系的一例的图。

图17是表示PWM指令生成部的结构的一例的图。

图18是表示通过补偿量计算部执行的补偿量计算处理的一例的流程图。

图19是表示载波与修正量计算周期的关系例的图。

附图标记说明

1：矩阵变换器

2：交流电源

3：负载

10：电力转换部

11：LC滤波器

12：输入电压检测部

13：输出电流检测部

14：控制部

30：参数存储部

31：电压指令运算部

32：PWM指令生成部

33：换流控制部