[发明专利]逆变器的控制装置

说明书

本发明公开一种逆变器的控制装置。本发明一实施例的装置包括：逆变器部，具有配置为规定拓扑结构的多个开关元件，接收直流端电压并通过所述开关元件的开关来生成三相交流输出电压；电压指令输出部，当初始电压指令在电压限制线内部时，向所述逆变器部的开关元件提供与所述初始电压指令对应的脉冲宽度调制PWM控制信号；调制指数修正部，当所述初始电压指令在电压限制线外部时，对所述初始电压指令的调制指数进行修正；以及过调制电压指令生成部，通过将被已修正的调制指数修正的初始电压指令(修正电压指令)限制在所述电压限制线，来生成过调制的电压指令(过调制电压指令)。

技术领域

本发明涉及逆变器的控制装置。

背景技术

通常，逆变器是将直流(DC)变换为交流(AC)的逆变换装置。其中，在工业中使用的逆变器被定义为是改变从商用电源接收到的电力的电压和频率并向电动机供给，从而将电动机速度控制为高效利用的一系列的装置，由于可以控制交流电压的大小和频率，从而需要可变速运转的系统中广为使用。

在应用逆变器的电动机驱动系统中，当逆变器的输入电源由事故等原因而减小时，逆变器输出电流的大小会根据逆变器的电压合成性能的不同而不同。在相同负荷前提下，输出电流的大小随着输出电压的大小变大而变小，由此可减小系统损失并防止发生故障(fault)电流现象。因此，人们正在不断的研发能够增加逆变器的输出电压的过调制技术，以对应被减小的输入电压。

逆变器的过调制技术大致可划分为动态过调制方式和静态过调制方式。其中，动态过调制方式主要应用于用于瞬时控制的矢量控制，相反，静态过调制方式主要在如感应电动机的V/f控制技术的正常状态运转中使用。

以往的静态过调制，存在当逆变器的输出电压增加时调制指数在规定大小以上的区间无法确保线性(linearity)的问题。线性是指合成与电压指令相同的输出电压的性质，在不能确保线性的情况下，会有在过调制区域内产生低于电压指令的输出电压的问题，因此存在负荷的驱动被限制的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供逆变器的控制装置，使在过调制区间内的逆变器的输出电压最大化，以扩张线性。

为了解决如上所述的技术课题，本发明一实施例的逆变器的控制装置包括：逆变器部，具有配置为规定拓扑结构的多个开关元件，接收直流端电压并通过所述开关元件的开关来产生三相交流输出电压；电压指令输出部，当初始电压指令在电压限制线内时，向所述逆变器部的开关元件提供与所述初始电压指令对应的脉冲宽度调制(PWM：Pulse WidthModulation)控制信号；调制指数修正部，当所述初始电压指令在电压限制线之外时，对所述初始电压指令的调制指数进行修正；以及过调制电压指令生成部，通过将被所修正的调制指数修正的初始电压指令(修正电压指令)限制在所述电压限制线来生成过调制的电压指令(过调制电压指令)，在所述初始电压指令在电压限制线之外的情况下，所述电压指令输出部可向所述逆变器部的开关元件提供与所述过调制电压指令对应的PWM控制信号。

在本发明一实施例中，所述调制指数修正部可对所述初始电压指令的调制指数进行修正，以使根据所述过调制电压指令输出的所述逆变器部的输出电压的调制指数与所述过调制电压指令的调制指数线性。

在本发明一实施例中，所述修正电压指令可由下式来决定。

(m为被修正的初始电压指令的调制指数，Vdc为直流端电压)

在本发明一实施例中，所述过调制电压指令生成部可对脱离电压限制线的所述修正电压指令以保持所述逆变器部的PWM开关状态的方式生成过调制电压指令。