[发明专利]电力变换装置以及电动动力转向装置

说明书

本发明的目的在于，针对电力变换装置的支路故障，通过分配给多个逆变器的输出来抑制输出转矩的脉动，并且能够进行抑制了由故障导致的合计输出的减少量的逆变器的控制。本发明的电力变换装置驱动具有相互独立的第1绕组以及第2绕组的冗余马达，电力变换装置具备：第1逆变器电路，其与第1绕组连接；第2逆变器电路，其与第2绕组连接，并与第1逆变器电路相独立地设置；以及第1相继电器，其设置于第1逆变器电路与第1绕组之间，在构成第1逆变器电路的多个支路中的某一个支路发生故障的情况下，第1相继电器切断该发生故障的支路与第1绕组之间的通电，并且通过构成第1逆变器电路的其他支路和第2逆变器电路的动作，驱动冗余马达。

技术领域

本发明涉及一种电力变换装置以及搭载有电力变换装置的电动动力转向装置，特别涉及一种并联连接有多台逆变器电路的电力变换装置。

背景技术

逆变器等电力变换装置通过脉冲宽度调制(PWM)来控制多相的旋转电机的电流。在旋转电机是三相马达的情况下，对分别施加到三相的绕组的电压指令值与作为PWM的基准的载波信号进行比较，切换三相逆变器的开关元件的接通与断开，从而控制三相的绕组电流。三相马达的输出转矩以及旋转速度根据三相的绕组电流而被控制成期望的值。

广泛普及的三相逆变器通过上下地串联连接的2个开关元件而构成上支路和下支路，由将该2个支路设为1个分路的3个分路构成。1个分路对应于三相中的1相，与三相分别对应的分路以具有电角120度的相位差地输出1个周期(电角360度)的交流电压以及电流的方式进行控制。

在三相逆变器的故障中，发生支路的短路(短接)以及开路(断路)故障。这些意味着针对发生故障的该支路的开关元件的状态在故障后短路或者开路。在开路的情况下，仅仅是无法将故障支路设为接通、无法施加期望的电压。与此相反地，在短路的情况下，由于故障支路始终接通，所以无法将故障支路设为断开，因而，由于马达的转子相位而流过再生电流，其结果，在马达中产生制动转矩。

专利文献1所记载的现有例1示出在具有多个系统的逆变器和马达中与发生故障的系统中的制动转矩相关的技术问题。作为其解决手段，叙述了将故障系统的全部的相设为断开、并且以降低制动转矩的方式驱动非故障系统的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2011-078230号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

在专利文献1中，公开了如下内容：针对即使将故障系统的所有相设为断开也仍产生的制动转矩，非故障系统使用使所述制动转矩反转而得到的转矩指令值或者电流指令值来进行抵消。但是，在将1个系统能够输出的转矩的上限设为100％的情况下，由于在1个系统中产生与包括故障系统的2个系统相应的输出，所以，在2个系统中成为最大50％的输出。进一步地，根据制动转矩的产生量，也有时2个系统的合计输出低于50％，在想要得到转矩输出50％的条件下，存在产生转矩脉动的问题，未公开与该问题相关的技术。即，在现有例1所示的方法中，在多个系统的逆变器的驱动中，无法兼顾在故障系统中产生的制动转矩的抑制以及在N个系统中的(100×(N－1)/N)[％](N是2以上的整数)的输出。

鉴于上述技术问题，本发明的目的在于，针对电力变换装置的支路故障，通过分配给多个逆变器的输出来抑制输出转矩的脉动，并且能够进行抑制由故障导致的合计输出的减少量的逆变器的控制。

解决技术问题的技术手段