电力转换装置制造方法
【专利摘要】提供一种即使三相交流电源的电压发生变动也能够向负载提供固定的电压的电力转换装置。将由开关元件(Q1)和开关元件(Q2)组成的串联电路以及由开关元件(Q3)和开关元件(Q4)组成的串联电路连接于由直流电源(Psp)和直流电源(Psn)组成的直流电源串联电路(3)的两端，在交流输出端子(U)与端子(R)之间连接双向开关元件(S1)，在交流输出端子(U)与中性点端子(O)之间连接双向开关元件(S2)，在交流输出端子(W)与中性点端子(O)之间连接双向开关元件(S3)，在交流输出端子(W)与端子(T)之间连接双向开关元件(S4)，并且，将交流输出端子(V)与端子(S)进行连接。
【专利说明】电力转换装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种使用三相交流电源和直流电源的电压来产生规定的三相交流电压的电力转换装置。更详细地说，本发明涉及一种即使发生三相交流电源的电压变动和三相交流电源的停电也能够向负载提供稳定的电压的瞬时电压降低补偿装置和无停电电源
>J-U ρ?α装直。
【背景技术】
[0002]作为这种电力转换装置，已知图18所示的装置。该电力转换装置是对三相交流电源的电压变动进行补偿来向负载提供稳定的三相交流电压的装置。该电力转换装置将三相交流电源和负载进行V接线连接，使用三相交流电源的电压以及基于该电压生成的直流电压来生成规定的三相交流电压。
[0003]在图中，I是三相交流电源，21、22是电容器，3u、3w是转换器电路，4u、4w是逆变器电路，5是滤波器电路，6是三相负载，Kl?K3是开闭单元。
[0004]三相交流电源I具备输出R相、S相、T相的各相电压的端子R、S、T0在三相交流电源I的端子R与端子S之间连接有电容器21。在三相交流电源I的端子S与端子T之间连接有电容器22。
[0005]转换器电路3u以将开关元件Qu、Qx串联连接所得的电路、将电容器Cpu、Cnu串联连接所得的电路、双向开关元件Su以及电抗器Lu为主要的结构要素。开关元件Qu、Qx的串联电路与电容器Cpu、Cnu的串联电路并联连接。电容器Cpu与电容器Cnu的连接点经由开闭单元Kl连接于三相交流电源I的端子R。电容器Cnu的另一端经由开闭单元K3连接于三相交流电源I的端子S。双向开关元件Su连接于开关元件Qu、Qx的连接点与电容器Cpu>Cnu的连接点之间。电抗器Lu的一端连接于开关元件Qu、Qx的连接点，另一端经由开闭单元K3连接于三相交流电源I的端子S。
[0006]电容器Cpu、Cnu的串联电路的正侧端子连接于转换器电路3u的输出正电压的端子Pu。电容器CpiuCnu的串联电路的负侧端子连接于转换器电路3u的输出负电压的端子Nu。电容器Cpu与电容器Cnu的连接点连接于转换器电路3u的输出中性点电压的端子0u。
[0007]逆变器电路4u以将开关元件Q1、Q2串联连接所得的电路以及双向开关元件SI为主要的结构要素。开关元件Q1、Q2的串联电路连接于转换器电路3u的端子Pu和端子Nu。双向开关元件SI连接于开关元件Ql、Q2的连接点与转换器电路3u的端子Ou之间。开关元件Ql、Q2的连接点连接于逆变器电路4u用于输出交流电压的端子U。
[0008]此外，开关兀件Ql、Q2和双向开关兀件SI由IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor:绝缘栅双极型晶体管)等能够以相对于三相交流电源I的频率而言足够高的频率进行导通关断(0N/0FF)动作的半导体元件构成。
[0009]转换器电路3w以将开关元件Qw、Qz串联连接所得的电路、将电容器Cpw、Cnw串联连接所得的电路、双向开关元件Sw以及电抗器Lw为主要的结构要素。转换器电路3w采用相对于将三相交流电源I的端子S和交流输出端子V进行连接的线而与转换器电路3u对称的电路结构，因此省略各结构要素的连接关系的说明。
[0010]逆变器电路4w以将开关元件Q3、Q4串联连接所得的电路以及双向开关元件S4为主要的结构要素。逆变器电路4w也同样地采用相对于将三相交流电源I的端子S和交流输出端子V进行连接的线而与逆变器电路4u对称的电路结构，因此省略各结构要素的连接关系的说明。此外，开关元件Q3、Q4的连接点连接于逆变器电路4w用于输出交流电压的端子W。
[0011]通过上述电路结构，转换器电路3u使用三相交流电源I的端子R与端子S之间的线间电压Vrs来将电容器Cpu、Cnu分别充电至相等的电压。而且，转换器电路3u将电容器Cpu、Cnu的电压维持为比线间电压Vrs的振幅值高的规定的电压。
[0012]转换器电路3u使用电容器Cpu、Cnu串联电路的正负的电压和中性点电压来在交流输出端子U-V间输出线间电压Vuv。线间电压Vuv是将电容器Cpu、Cnu串联电路的正负的电压叠加到线间电压Vrs上所得的电压。线间电压Vuv的基波具有与电压指令相应的规定的电压振幅。
[0013]同样地，转换器电路3w使用三相交流电源I的端子S与端子T之间的线间电压Vts来将电容器Cpw、Cnw分别充电至相等的电压。而且，转换器电路3w将电容器Cpw、Cnw的电压维持为比线间电压Vts的振幅值高的电压。
[0014]转换器电路3w使用电容器Cpw、Cnw串联电路的正负的电压和中性点电压来在交流输出端子V-W间输出线间电压Vwv。线间电压Vwv是将电容器Cpw、Cnw串联电路的正负的电压叠加到线间电压Vts上所得的电压。线间电压Vwv的基波具有与电压指令相应的规定的电压振幅。另外，线间电压Vwv被调整为相对于线间电压Vuv偏离120度的相位。
[0015]该电力转换装置在三相交流电源I的电压发生变动时对叠加于线间电压Vrs、Vts的电压量进行调节，来将线间电压VuV、VWV维持为规定值。另外，该电力转换装置在三相交流电源I停电时断开开闭单元Kl?K3。而且，该电力转换装置以如下方式进行动作:使用电容器Cpu、Cnu串联电路的电压和电容器Cpw、Cnw串联电路的电压来输出规定的线间电压Vuvλ Vwv0
[0016]在专利文献I中公开了上述的电力转换装置。
[0017]专利文献1:日本特开2012-44824号公报
【发明内容】
[0018]发明要解决的问题
[0019]然而，在图18所示的电力转换装置中，开关元件Ql?Q4分别以电容器Cpu、Cnu、Cpw、Cnw的电压进行动作。而且，各电容器的电压比线间电压Vrs、Vts的振幅值大。因而，存在开关元件Ql?Q4进行导通关断动作而产生的开关损耗(日语:K 〃 ★ >損失)变大的问题。
[0020]另外，该电力转换装置需要用于在三相交流电源I停电时检测停电的手段。另夕卜，该电力转换装置需要用于将三相交流电源I与转换器电路3u、3W之间断开的开闭单元Kl ?K3。
[0021]而且，若利用半导体元件构成开闭单元Kl?K3，则存在由于电流流过半导体元件而产生导通损耗(日语:導通損失)的问题。
[0022]另一方面，若利用机械式开闭器构成开闭单元Kl?K3，则存在当三相交流电源I停电时无法瞬时地切换用于输出电压的控制动作的问题。
[0023]本发明是为了解决这种现有技术所具有的问题而完成的。即，本发明的目的在于提供一种能够降低电力损耗的电力转换装置。另外，本发明的目的在于提供一种即使在三相交流电源发生电压变动时和三相交流电源停电时也无需切换用于输出电压的控制动作就能够输出规定的交流电压的电力转换装置。
[0024]用于解决问题的方案
[0025]为了达到上述目的，应用了本发明的第一实施方式是一种进行V接线连接的、基于第一线间电压指令和第二线间电压指令来输出三相交流电压的电力转换装置。该电力转换装置的特征在于，以三相交流电源的电压和直流电源串联电路的电压为输入，来输出三相交流电压，该三相交流电源具备用于输出第一相电压至第三相电压的第一端子至第三端子，该直流电源串联电路是将第一直流电源与第二直流电源串联连接而成的，作为第一直流电源与第二直流电源的连接点的中性点端子连接于上述三相交流电源的第三端子。而且，该电力转换装置的特征在于，将按照第一线间电压指令从第一电压群选择出的电压设为第一线间电压，将该第一线间电压输出到第一交流输出端子，其中，该第一电压群包括以中性点端子的电位为基准的零电压、直流电源串联电路的正电压、直流电源串联电路的负电压以及三相交流电源的第一端子的电压这四个水平的电压。并且，该电力转换装置的特征在于，将按照第二线间电压指令从第二电压群选择出的电压设为第二线间电压，将该第二线间电压输出到第二交流输出端子，其中，该第二电压群包括以中性点端子的电位为基准的零电压、直流电源串联电路的正电压、直流电源串联电路的负电压以及三相交流电源的第二端子的电压这四个水平的电压，并且，该电力转换装置的特征在于，将三相交流电源的第三端子的电压输出到第三交流输出端子。
[0026]该电力转换装置的特征在于，使第一线间电压指令与三相交流电源的第一端子相对于第三端子的电压同步。并且，该电力转换装置的特征在于，使第二线间电压指令与三相交流电源的第二端子相对于第三端子的电压同步。
[0027]或者，该电力转换装置的特征在于，使第一线间电压指令与三相交流电源的第一端子相对于第三端子的电压非同步。并且，该电力转换装置的特征在于，使第二线间电压指令与三相交流电源的第二端子相对于第三端子的电压非同步。
[0028]该电力转换装置的特征在于，直流电源串联电路的正电压和直流电源串联电路的负电压比第一线间电压指令的振幅值和第二线间电压指令的振幅值大。并且，该电力转换装置的特征在于，第一线间电压指令与第二线间电压指令具有相同振幅值，且具有120度的相位差。
[0029]该电力转换装置的特征在于，具备:第一逆变器电路，其将第一线间电压输出到第一交流输出端子；以及第二逆变器电路，其将第二线间电压输出到第二交流输出端子。
[0030]并且，该电力转换装置的特征在于，第一逆变器电路包括:第一开关元件串联电路，其是将第一开关元件和第二开关元件串联连接后连接于直流电源串联电路的两端而成的，并且以第一开关元件与第二开关元件的连接点为第一交流输出端子；第一双向开关元件，其一端连接于第一交流输出端子，另一端连接于三相交流电源的第一端子；以及第二双向开关元件，其一端连接于第一交流输出端子，另一端连接于三相交流电源的第三端子，并且，该电力转换装置的特征在于，第二逆变器电路包括:第二开关元件串联电路，其是将第三开关元件和第四开关元件串联连接后连接于直流电源串联电路的两端而成的，并且以第三开关元件与第四开关元件的连接点为第二交流输出端子；第三双向开关元件，其一端连接于第二交流输出端子，另一端连接于三相交流电源的第二端子；以及第四双向开关元件，其一端连接于第二交流输出端子，另一端连接于三相交流电源的第三端子。
[0031]该电力转换装置的特征在于，将第一线间电压指令和第二线间电压指令的周期分割为具有预先决定的时宽且连续的控制期间。并且，该电力转换装置的特征在于，在各个控制期间中，以按照第一线间电压指令从第一电压群所包含的电压中选择出的第一电压和第二电压构成第一线间电压，以按照第二线间电压指令从第二电压群所包含的电压中选择出的第三电压和第四电压构成第二线间电压。并且，在该电力转换装置中，特征在于，在各个控制期间中，第一逆变器电路将第一电压和第二电压分别以规定的时宽互补地输出到第一交流输出端子，第二逆变器电路将第三电压和第四电压分别以规定的时宽互补地输出到第二交流输出端子。
[0032]该电力转换装置的特征在于，将第一线间电压指令和第二线间电压指令的周期分割为具有预先决定的时宽且连续的控制期间。并且，该电力转换装置的特征在于，在各个控制期间中，以第一电压和第二电压构成第一线间电压，该第一电压是第一电压群所包含的电压中的、绝对值为第一线间电压指令的绝对值以上且值最接近第一线间电压指令的值的电压，该第二电压是第一电压群所包含的电压中的、绝对值小于第一线间电压指令的绝对值且值最接近第一线间电压指令的值的电压，并且，该电力转换装置的特征在于，在各个控制期间中，以第三电压和第四电压构成第二线间电压，该第三电压是第二电压群所包含的电压中的、绝对值为第二线间电压指令的绝对值以上且值最接近第二线间电压指令的值的电压，该第四电压是第二电压群所包含的电压中的、绝对值小于第二线间电压指令的绝对值且值最接近第二线间电压指令的值的电压。并且，在该电力转换装置中，特征在于，在各个控制期间中，第一逆变器电路将第一电压和第二电压分别以规定的时宽互补地输出到第一交流输出端子，第二逆变器电路将第三电压和第四电压分别以规定的时宽互补地输出到第二交流输出端子。
[0033]该电力转换装置的特征在于，基于第一线间电压指令、第一电压以及第二电压来决定第一电压的输出时间，将第二电压的输出时间设为从控制期间的时间减去第一电压的输出时间所得的时间。并且，该电力转换装置的特征在于，基于第二线间电压指令、第三电压以及第四电压来决定第三电压的输出时间，将第四电压的输出时间设为从控制期间的时间减去第三电压的输出时间所得的时间。
[0034]该电力转换装置的特征在于，将第一电压的输出时间设为与使第一线间电压指令与第二电压的差电压除以第一电压与第二电压的差电压所得的值对应的时间，将第二电压的输出时间设为从控制期间的时间减去第一电压的输出时间所得的时间。另外，该电力转换装置的特征在于，将第三电压的输出时间设为与使第二线间电压指令与第四电压的差电压除以第三电压与第四电压的差电压所得的值对应的时间，将第四电压的输出时间设为从控制期间的时间减去第三电压的输出时间所得的时间。
[0035]在该电力转换装置中，特征在于，各控制期间中的第一线间电压的平均值与第一线间电压指令的平均值相等。并且，在该电力转换装置中，特征在于，各控制期间中的第二线间电压的平均值与第二线间电压指令的平均值相等。
[0036]为了达到上述目的，应用了本发明的第二实施方式是一种进行Y接线连接的、基于第一相电压指令至第三相电压指令来输出三相交流电压的电力转换装置。该电力转换装置的特征在于，以三相交流电源的电压和直流电源串联电路的电压为输入，来输出三相交流电压，该三相交流电源具备用于输出第一相电压至第三相电压的第一端子至第三端子，该直流电源串联电路是将第一直流电源与第二直流电源串联连接而成的，作为第一直流电源与第二直流电源的连接点的中性点端子连接于三相交流电源的第三端子。而且，该电力转换装置的特征在于，将按照第一相电压指令从第三电压群选择出的电压设为第一相电压，该第三电压群包括以中性点端子的电位为基准的零电压、直流电源串联电路的正电压、直流电源串联电路的负电压以及三相交流电源的第一端子的电压这四个水平的电压。并且，该电力转换装置的特征在于，将按照第二交流输出电压指令从第四电压群选择出的电压设为第二相电压，该第四电压群包括以中性点端子的电位为基准的零电压、直流电源串联电路的正电压、直流电源串联电路的负电压以及三相交流电源的第二端子的电压这四个水平的电压。并且，该电力转换装置的特征在于，将按照第三交流输出电压指令从第五电压群选择出的电压设为第三相电压，该第五电压群包括以中性点端子的电位为基准的零电压、直流电源串联电路的正电压、直流电源串联电路的负电压以及三相交流电源的第三端子的电压这四个水平的电压。并且，该电力转换装置的特征在于，将第一相电压输出到第一交流输出端子，将第二相电压输出到第二交流输出端子，将第三相电压输出到第三交流输出端子。
[0037]该电力转换装置的特征在于，使第一相电压指令与三相交流电源的第一相电压同步，使第二相电压指令与三相交流电源的第二相电压同步，使第三相电压指令与三相交流电源的第三相电压同步。
[0038]或者，该电力转换装置的特征在于，使第一相电压指令与三相交流电源的第一相电压非同步，使第二相电压指令与三相交流电源的第二相电压非同步，使第三相电压指令与三相交流电源的第三相电压非同步。
[0039]该电力转换装置的特征在于，直流电源串联电路的正电压和直流电源串联电路的负电压比第一相电压指令至第三相电压指令的振幅值大。并且，在该电力转换装置中，特征在于，第一相电压指令至第三相电压指令具有相同振幅值，且彼此具有120度的相位差。
[0040]该电力转换装置的特征在于，具备:第一逆变器电路，其将第一相电压输出到第一交流输出端子；第二逆变器电路，其将第二相电压输出到第二交流输出端子；以及第三逆变器电路，其将第三相电压输出到第三交流输出端子。
[0041]在该电力转换装置中，特征在于，第一逆变器电路包括:第一开关元件串联电路，其是将第一开关元件和第二开关元件串联连接后连接于直流电源串联电路的两端而成的，并且以第一开关元件与第二开关元件的连接点为上述第一交流输出端子；第一双向开关元件，其一端连接于第一交流输出端子，另一端连接于三相交流电源的第一端子；以及第二双向开关元件，其一端连接于第一交流输出端子，另一端连接于直流电源串联电路的中性点端子。并且，在该电力转换装置中，特征在于，第二逆变器电路包括:第二开关元件串联电路，其是将第三开关元件和第四开关元件串联连接后连接于直流电源串联电路的两端而成的，并且以第三开关元件与第四开关元件的连接点为第二交流输出端子；第三双向开关元件，其一端连接于第二交流输出端子，另一端连接于三相交流电源的第二端子；以及第四双向开关元件，其一端连接于第二交流输出端子，另一端连接于直流电源串联电路的中性点端子。并且，在该电力转换装置中，特征在于，第三逆变器电路包括:第三开关元件串联电路，其是将第五开关元件和第六开关元件串联连接后连接于直流电源串联电路的两端而成的，并且以第五开关元件与第六开关元件的连接点为第三交流输出端子；第五双向开关元件，其一端连接于第三交流输出端子，另一端连接于三相交流电源的第三端子；以及第六双向开关元件，其一端连接于第三交流输出端子，另一端连接于直流电源串联电路的中性点端子。
[0042]该电力转换装置的特征在于，还具备三相滤波器电路，该三相滤波器电路是对将电抗器和电容器串联连接而成的电路与第一交流输出端子至第三交流输出端子进行Y接线连接而成的。而且，在该电力转换装置中，特征在于，直流电源串联电路的中性点端子连接于三相滤波器电路的中性点，并且连接于与三相交流电源的第一端子至第三端子进行Y接线连接的三相电容器的中性点。
[0043]并且，该电力转换装置的特征在于，直流电源串联电路的中性点端子连接于三相交流电源的中性点端子和三相负载的中性点端子。
[0044]该电力转换装置的特征在于，将第一相电压指令至第三相电压指令的周期分割为具有预先决定的时宽且连续的控制期间。并且，该电力转换装置的特征在于，在各个控制期间中，以按照第一相电压指令从第三电压群所包含的电压中选择出的第一电压和第二电压构成第一相电压，以按照第二相电压指令从第四电压群所包含的电压中选择出的第三电压和第四电压构成第二相电压，以按照第三相电压指令从第五电压群所包含的电压中选择出的第五电压和第六电压构成第三相电压。并且，在该电力转换装置中，特征在于，在各个控制期间中，第一逆变器电路将第一电压和第二电压分别以规定的时宽互补地输出到第一交流输出端子，第二逆变器电路将第三电压和第四电压分别以规定的时宽互补地输出到第二交流输出端子，第三逆变器电路将第五电压和第六电压分别以规定的时宽互补地输出到第三交流输出端子。
[0045]该电力转换装置的特征在于，将第一相电压指令至第三相电压指令的周期分割为具有预先决定的时宽且连续的控制期间。并且，该电力转换装置的特征在于，在各个控制期间中，以第一电压和第二电压构成第一相电压，该第一电压是第三电压群所包含的电压中的、绝对值为第一相电压指令的绝对值以上且值最接近第一相电压指令的值的电压，该第二电压是第三电压群所包含的电压中的、绝对值小于第一相电压指令的绝对值且值最接近第一相电压指令的值的电压。并且，该电力转换装置的特征在于，在各个控制期间中，以第三电压和第四电压构成第二相电压，该第三电压是第四电压群所包含的电压中的、绝对值为第二相电压指令的绝对值以上且值最接近第二相电压指令的值的电压，该第四电压是第四电压群所包含的电压中的、绝对值小于第二相电压指令的绝对值且值最接近第二相电压指令的值的电压。并且，该电力转换装置的特征在于，在各个控制期间中，以第五电压和第六电压构成第三相电压，该第五电压是第五电压群所包含的电压中的、绝对值为第三相电压指令的绝对值以上且值最接近第三相电压指令的值的电压，该第六电压是第五电压群所包含的电压中的、绝对值小于第三相电压指令的绝对值且值最接近第三相电压指令的值的电压。并且，在该电力转换装置中，特征在于，在各个控制期间中，第一逆变器电路将第一电压和第二电压分别以规定的时宽互补地输出到第一交流输出端子，第二逆变器电路将第三电压和第四电压分别以规定的时宽互补地输出到第二交流输出端子，第三逆变器电路将第五电压和第六电压分别以规定的时宽互补地输出到第三交流输出端子。
[0046]该电力转换装置的特征在于，基于第一相电压指令、第一电压以及第二电压来决定第一电压的输出时间，将第二电压的输出时间设为从控制期间的时间减去第一电压的输出时间所得的时间。并且，该电力转换装置的特征在于，基于第二相电压指令、第三电压以及第四电压来决定第三电压的输出时间，将第四电压的输出时间设为从控制期间的时间减去第三电压的输出时间所得的时间。并且，该电力转换装置的特征在于，基于第三相电压指令、第五电压以及第六电压来决定第五电压的输出时间，将第六电压的输出时间设为从控制期间的时间减去第五电压的输出时间所得的时间。
[0047]该电力转换装置的特征在于，将第一电压的输出时间设为与使第一相电压指令与第二电压的差电压除以第一电压与第二电压的差电压所得的值对应的时间，将第二电压的输出时间设为从控制期间的时间减去第一电压的输出时间所得的时间。并且，该电力转换装置的特征在于，将第三电压的输出时间设为与使第二相电压指令与第四电压的差电压除以第三电压与第四电压的差电压所得的值对应的时间，将第四电压的输出时间设为从控制期间的时间减去第三电压的输出时间所得的时间。并且，该电力转换装置的特征在于，将第五电压的输出时间设为与使第三相电压指令与第六电压的差电压除以第五电压与第六电压的差电压所得的值对应的时间，将第六电压的输出时间设为从控制期间的时间减去第五电压的输出时间所得的时间。
[0048]在该电力转换装置中，特征在于，在各个控制期间中，第一相电压的平均值与第一相电压指令的平均值相等。另外，在该电力转换装置中，特征在于，第二相电压的平均值与第二相电压指令的平均值相等。另外，在该电力转换装置中，特征在于，第三相电压的平均值与第三相电压指令的平均值相等。
[0049]发明的效果
[0050]应用了本发明的V接线连接的电力转换装置将线间电压指令的周期分割为多个控制期间，在各控制期间中，将基于规定的条件从规定的电压群所包含的四个水平的电压中选择出的第一电压和第二电压输出各自的规定时间，由此能够产生期望的三相交流电压。
[0051]另外，应用了本发明的Y接线连接的电力转换装置将相电压指令的周期分割为多个控制期间，在各控制期间中，将基于规定的条件从规定的电压群所包含的四个水平的电压中选择出的第一电压和第二电压输出各自的规定时间，由此能够产生期望的三相交流电压。
[0052]而且，无论在哪个电力转换装置中，在输出三相交流电源的电压时，电流都只通过一个双向开关元件即可。因而，应用了本发明的电力转换装置能够防止在输出三相交流电源的电压时产生的导通损耗增加。
[0053]另外，在各控制期间中，开关元件和双向开关元件在从各电压群所包含的四个水平的电压中选择出的两个水平的电压之间动作。该两个水平的电压之差至少不会超过直流电源串联电路的正电压和负电压的大小。因而，应用了本发明的电力转换装置能够降低在开关元件和双向开关元件中产生的开关损耗。
[0054]另外，应用了本发明的电力转换装置无需检测三相交流电源的停电，能够持续对负载提供三相交流电压。并且，应用了本发明的电力转换装置不需要用于在三相交流电源发生停电时将本电力转换装置从三相交流电源断开的新的断开手段。
【专利附图】
【附图说明】
[0055]图1是用于说明本发明的第一实施方式的图。
[0056]图2是用于说明双向开关元件的实施方式的图。
[0057]图3是用于说明控制电路的动作的框图。
[0058]图4是用于说明区域判定与脉宽指令α和元件选择之间的关系的图。
[0059]图5是用于说明区域I中的交流输出电压的图。
[0060]图6是用于说明区域2中的交流输出电压的图。
[0061]图7是用于说明区域3中的交流输出电压的图。
[0062]图8是用于说明区域4中的交流输出电压的图。
[0063]图9是用于说明区域5中的交流输出电压的图。
[0064]图10是用于说明区域6中的交流输出电压的图。
[0065]图11是用于说明区域判定与脉宽指令α和元件选择之间的其它关系的图。
[0066]图12是用于说明区域7中的交流输出电压的图。
[0067]图13是用于说明本发明的第二实施方式的图。
[0068]图14是用于说明本发明的第三实施方式的图。
[0069]图15是用于说明本发明的第四实施方式的图。
[0070]图16是用于说明本发明的第五实施方式的图。
[0071]图17是用于说明本发明的第六实施方式的图。
[0072]图18是用于说明现有技术所涉及的电力转换装置的图。
【具体实施方式】
[0073]下面，使用图1?图17来详细说明本发明所涉及的电力转换装置的实施方式。图1?图17所示的电力转换装置应用于瞬时电压降低补偿装置或无停电电源装置等用于即使发生三相交流电源的电压变动和三相交流电源的停电也向负载提供稳定的电压的装置。
[0074]图1是用于说明本发明所涉及的电力转换装置的第一实施方式的图。该电力转换装置将三相交流电源I和负载6之间进行V接线连接，使用三相交流电源I的电压和基于该电压生成的直流电压来生成规定的三相交流电压。
[0075]在图中，标记I是二相交流电源，标记21、22是电容器，标记3是直流电源串联电路，标记4是逆变器电路，标记5是滤波器电路，标记6是负载，标记200是控制电路。
[0076]三相交流电源I分别从端子R(第一端子)、端子S(第三端子)以及端子T(第二端子)输出R相电压、S相电压以及T相电压。电容器21连接于端子R与端子T之间。电容器22连接于端子T与端子S之间。
[0077]直流电源串联电路3是将直流电源Psp和直流电源Psn串联连接而成的直流电源电路。直流电源Psp是正侧的直流电源。直流电源Psp的一端是输出正极性的电压的正侧端子P。直流电源Psn是负侧的直流电源。直流电源Psn的一端是输出负极性的电压的负侧端子N。直流电源Psp与直流电源Psn的串联连接点是输出零电压的中性点端子O。中性点端子O连接于三相交流电源I的端子S。
[0078]逆变器电路4以第一开关元件串联电路、第二开关元件串联电路以及双向开关元件SI?S4为主要的结构要素。
[0079]第一开关元件串联电路是将开关元件Ql (第一开关元件)和开关元件Q2 (第二开关元件)串联连接而成的电路，该开关元件Ql的一端连接于直流电源串联电路3的正侧端子P，该开关元件Q2的一端连接于负侧端子N。第二开关元件串联电路是将开关元件Q3 (第三开关元件)和开关元件Q4(第四开关元件)串联连接而成的电路，该开关元件Q3的一端连接于直流电源串联电路3的正侧端子P，该开关元件Q4的一端连接于负侧端子N。
[0080]在此,开关元件Ql?Q4由将二极管反并联连接的IGBT (Insulated Gate BipolarTransistor)构成。开关元件Ql?Q4只要能够以充分高于商用频率的频率进行导通关断动作即可，也可以由其它半导体元件代替IGBT来构成开关元件Ql?Q4。
[0081]开关元件Ql与开关元件Q2的串联连接点连接于用于从逆变器电路4输出U相电压的交流输出端子U (第一交流输出端子)。开关元件Q3与开关元件Q4的串联连接点连接于用于从逆变器电路4输出W相电压的交流输出端子W(第二交流输出端子)。而且，直流电源串联电路3的中性点端子O连接于用于从逆变器电路4输出V相电压的交流输出端子V(第三交流输出端子)。
[0082]双向开关元件SI (第一双向开关元件)其一端连接于交流输出端子U，另一端连接于三相交流电源I的端子R。双向开关元件S2(第二双向开关元件)其一端连接于交流输出端子U，另一端连接于直流电源串联电路3的中性点端子O。双向开关元件S3 (第三双向开关元件)其一端连接于交流输出端子W，另一端连接于直流电源串联电路3的中性点端子O。双向开关元件S4(第四双向开关元件)其一端连接于交流输出端子W，另一端连接于三相交流电源I的端子T。
[0083]在此，图2的(a)?图2的(d)中示出了双向开关元件SI?S4的结构例。图2的(a)所不的双向开关兀件是将两个逆阻型IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)反并联连接而构成的。图2的(b)所示的双向开关元件是将两组将不具有反向阻断耐压的IGBT和二极管串联连接所得的电路反并联连接而构成的。图2的(c)所示的双向开关元件是将两组对不具有反向阻断耐压的IGBT反并联连接二极管所得的开关元件反串联连接而构成的。图2的(d)所示的双向开关元件为在图2的(c)所示的双向开关元件中将IGBT置换为MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:金属氧化物半导体场效应晶体管)的结构。
[0084]在上述结构中，逆变器电路4在各个后述的控制期间中，将从第一电压群所包含的四个水平的电压中选择出的第一电压和第二电压互补地输出到交流输出端子U。第一电压群所包含的电压是以中性点端子O的电位为基准的零电压、直流电源Psp的正电压Vp、直流电源Psn的负电压Vn以及线间电压Vrs。三相交流电源I的端子S连接于中性点端子O。因而，线间电压Vrs是三相交流电源I的端子R-S间的电压。
[0085]具体地说，逆变器电路4在要对交流输出端子U输出正电压Vp时导通开关元件Q1，在要对交流输出端子U输出负电压Vn时导通开关元件Q2。另外，逆变器电路4在要对交流输出端子U输出线间电压Vrs时导通双向开关元件SI，在要对交流输出端子U输出零电压时导通双向开关兀件S2。
[0086]另外，逆变器电路4在各个控制期间中，将从第二电压群所包含的四个水平的电压选择出的第三电压和第四电压互补地输出到交流输出端子W。第二电压群所包含的电压是以中性点端子O的电位为基准的零电压、直流电源Psp的正电压Vp、直流电源Psn的负电压Vn以及线间电压Vts。三相交流电源I的端子S连接于中性点端子O。因而，线间电压Vts是三相交流电源I的端子T-S间的电压。
[0087]具体地说，逆变器电路4在要对交流输出端子W输出正电压Vp时导通开关元件Q3，在要对交流输出端子W输出负电压Vn时导通开关元件Q4。另外，逆变器电路4在要对交流输出端子W输出线间电压Vts时导通双向开关元件S4，在要对交流输出端子W输出零电压时导通双向开关兀件S3。
[0088]如上所述，中性点端子O连接于交流输出端子V。因而，输出到交流输出端子U的电压相当于交流输出端子U-V间的线间电压。另外，输出到交流输出端子W的电压相当于交流输出端子W-V间的线间电压。因此，在本实施方式中，将输出到交流输出端子U的电压设为线间电压Vuv (第一线间电压)。另外，将输出到交流输出端子W的电压设为线间电压Vwv (第二线间电压)。
[0089]另外，交流输出端子V连接于三相交流电源I的端子S。因而，三相交流电源I的S相电压被输出到交流输出端子V。
[0090]交流输出端子U、V、W经由滤波器电路5而与负载6连接。滤波器电路5由连接于交流输出端子U与V之间的电抗器Lfl与电容器Cfl的串联电路以及连接于交流输出端子W与V之间的电抗器Lf2与电容器Cf2的串联电路构成。滤波器电路5去除从逆变器电路4输出的三相交流电压中的、伴随开关元件和双向开关元件的导通关断动作产生的纹波(Ripple)电流分量。
[0091]控制电路200以使线间电压Vuv与线间电压指令Vuv*(第一线间电压指令)一致的方式生成开关元件Ql、Q2的控制信号Gl、G2和双向开关元件S1、S2的控制信号Gsl、Gs2。另外，控制电路200以使线间电压Vwv与线间电压指令Vwv*(第二线间电压指令)一致的方式生成开关元件Q3、Q4的控制信号G3、G4和双向开关元件S3、S4的控制信号Gs3、Gs4。
[0092]为此，控制电路200将线间电压指令的周期分割为多个控制期间，在各控制期间中，进行用于生成上述控制信号的逻辑运算。该控制期间是具有预先决定的时宽且连续的期间。下面，将该控制期间的长度设为开关周期T。
[0093]此外，期望的是，由开关周期T决定的开关频率是相对于线间电压指令的频率而言足够高的频率。例如，在线间电压指令的频率为商用频率的情况下，开关频率优选为IkHz以上。另外，开关周期T未必与线间电压指令的一个周期同步，也可以是非同步。
[0094]图3是用于说明控制电路200所进行的逻辑运算中的、用于生成开关元件Ql、Q2和双向开关元件S1、S2的控制信号的逻辑运算的框图。用于生成开关元件Q3、Q4和双向开关元件S3、S4的控制信号的逻辑运算也同样地进行。
[0095]由电压检测器301检测的线间电压Vrs、由电压检测器401检测的电压Vp以及由电压检测器402检测的电压Vn被输入到控制电路200。控制电路200按照这三个电压的关系，如下那样生成开关元件Ql、Q2和双向开关元件S1、S2这四个元件的控制信号。
[0096]第一线间电压指令生成电路201基于线间电压Vrs来生成线间电压指令Vuv*。线间电压指令Vuv*是逆变器电路4输出到交流输出端子U的线间电压Vuv的交流电压指令。线间电压指令Vuv*与线间电压Vrs同步，且具有与线间电压Vrs的额定电压相等的振幅值。
[0097]此外，也能够将线间电压指令Vuv*设为与线间电压Vrs非同步的交流电压指令。另外，也能够将线间电压指令Vuv*设为具有与线间电压Vrs的额定电压不同的振幅值的交流电压指令。
[0098]线间电压Vrs和线间电压指令Vuv*被输入到电压判定电路202。电压判定电路202使用线间电压Vrs和线间电压指令Vuv*来输出相应的开关周期T所属的区域信号δ。区域信号δ被分类为区域I?6。
[0099]图4是用于说明由电压判定电路202进行的区域判定与脉宽指令α和元件选择之间的关系的图。
[0100]在线间电压指令Vuv*与线间电压Vrs的关系为Vuv* > O且Vrs〈0时，电压判定电路202将该开关周期T判定为区域I。
[0101]在线间电压指令Vuv*与线间电压Vrs的关系为Vuv*彡O且Vrs彡O且Vuv*>Vrs时，电压判定电路202将该开关周期T判定为区域2。
[0102]在线间电压指令Vuv*与线间电压Vrs的关系为Vuv*彡O且Vrs彡O且Vuv* ^ Vrs时，电压判定电路202将该开关周期T判定为区域3。
[0103]在线间电压指令Vuv*与线间电压Vrs的关系为Vuv5KO且Vrs〈0且Vus*彡Vrs时，电压判定电路202将该开关周期T判定为区域4。
[0104]在线间电压指令Vuv*与线间电压Vrs的关系为Vuv5KO且Vrs〈0且Vus5KVrs时，电压判定电路202将该开关周期T判定为区域5。
[0105]在线间电压指令Vuv*与线间电压Vrs的关系为Vuv*〈0且Vrs > O时，电压判定电路202将该开关周期T判定为区域6。
[0106]在各区域中，四个元件中的一个元件被选择为H臂元件，另一个元件被选择为L臂元件。未被选择为H臂元件和L臂元件的剩下两个元件成为关断臂元件。
[0107]H臂元件是能够通过导通来将第一电压群所包含的四个水平的电压中的、绝对值为线间电压指令Vuv*的绝对值以上且最接近线间电压指令Vuv*的电压(第一电压)输出到交流输出端子U的元件。H臂元件在与后述的脉宽指令α对应的时间(H臂导通时间)的期间内导通。
[0108]L臂元件是能够通过导通来将第一电压群所包含的四个水平的电压中的、绝对值小于线间电压指令Vuv*的绝对值且最接近线间电压指令Vuv*的电压(第二电压)输出到交流输出端子U的元件。L臂元件在从开关周期T减去H臂导通时间所得的时间(L臂导通时间)的期间内导通。
[0109]关断臂元件在该开关周期T中始终关断。
[0110]返回到图3，线间电压Vrs、电压Vp、电压Vn、线间电压指令Vuv*以及区域信号δ被输入到脉宽指令选择电路203。脉宽指令选择电路203基于这些输入信号来运算针对H臂元件的脉宽指令α (导通时间相对于开关周期T的比率)。
[0111]通过下式求出区域I?6的脉宽指令α。
[0112][数I]
[0113]
【权利要求】
1.一种电力转换装置，基于第一线间电压指令和第二线间电压指令来输出三相交流电压，该电力转换装置的特征在于， 以三相交流电源的电压和直流电源串联电路的电压为输入，将按照上述第一线间电压指令从第一电压群选择出的电压设为第一线间电压，将按照上述第二线间电压指令从第二电压群选择出的电压设为第二线间电压，将上述第一线间电压输出到第一交流输出端子，将上述第二线间电压输出到第二交流输出端子，将上述三相交流电源的第三端子的电压输出到第三交流输出端子， 其中，该三相交流电源具备用于输出第一相电压至第三相电压的第一端子至第三端子，该直流电源串联电路是将第一直流电源与第二直流电源串联连接而成的，作为第一直流电源与第二直流电源的连接点的中性点端子连接于上述三相交流电源的第三端子， 该第一电压群包括以上述中性点端子的电位为基准的零电压、上述直流电源串联电路的正电压、上述直流电源串联电路的负电压以及上述三相交流电源的第一端子的电压这四个水平的电压， 该第二电压群包括以上述中性点端子的电位为基准的零电压、上述直流电源串联电路的正电压、上述直流电源串联电路的负电压以及上述三相交流电源的第二端子的电压这四个水平的电压。
2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于， 上述第一线间电压指令与上述第一端子相对于上述第三端子的电压同步，上述第二线间电压指令与上述第二端子相对于上述第三端子的电压同步。
3.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于， 上述第一线间电压指令与上述第一端子相对于上述第三端子的电压非同步，上述第二线间电压指令与上述第二端子相对于上述第三端子的电压非同步。
4.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于， 上述直流电源串联电路的正电压和上述直流电源串联电路的负电压比上述第一线间电压指令的振幅值和上述第二线间电压指令的振幅值大， 上述第一线间电压指令与上述第二线间电压指令具有相同的振幅值，且具有120度的相位差。
5.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，具备: 第一逆变器电路，其将上述第一线间电压输出到上述第一交流输出端子；以及 第二逆变器电路，其将上述第二线间电压输出到上述第二交流输出端子。
6.根据权利要求5所述的电力转换装置，其特征在于， 上述第一逆变器电路包括:第一开关元件串联电路，其是将第一开关元件和第二开关元件串联连接后连接于上述直流电源串联电路的两端而成的，并且以第一开关元件与第二开关元件的连接点为上述第一交流输出端子；第一双向开关元件，其一端连接于上述第一交流输出端子，另一端连接于上述三相交流电源的第一端子；以及第二双向开关元件，其一端连接于上述第一交流输出端子，另一端连接于上述三相交流电源的第三端子， 上述第二逆变器电路包括:第二开关元件串联电路，其是将第三开关元件和第四开关元件串联连接后连接于上述直流电源串联电路的两端而成的，并且以第三开关元件与第四开关元件的连接点为上述第二交流输出端子；第三双向开关元件，其一端连接于上述第二交流输出端子，另一端连接于上述三相交流电源的第二端子；以及第四双向开关元件，其一端连接于上述第二交流输出端子，另一端连接于上述三相交流电源的第三端子。
7.根据权利要求5所述的电力转换装置，其特征在于， 在具有预先决定的时宽且连续的各个控制期间中， 上述第一线间电压包括按照上述第一线间电压指令从上述第一电压群所包含的电压中选择出的第一电压和第二电压， 上述第二线间电压包括按照上述第二线间电压指令从上述第二电压群所包含的电压中选择出的第三电压和第四电压， 上述第一逆变器电路在各个上述控制期间中，将上述第一电压和上述第二电压分别以规定的时宽互补地输出到上述第一交流输出端子， 上述第二逆变器电路在各个上述控制期间中，将上述第三电压和上述第四电压分别以规定的时宽互补地输出到上述第二交流输出端子。
8.根据权利要求5所述的电力转换装置，其特征在于， 在具有预先决定的时宽且连续的各个控制期间中， 上述第一线间电压包括第一电压和第二电压，该第一电压是上述第一电压群所包含的电压中的、绝对值为上述第一线间电压指令的绝对值以上且值最接近上述第一线间电压指令的值的电压，该第二电压是上述第一电压群所包含的电压中的、绝对值小于上述第一线间电压指令的绝对值且值最接近上述第一线间电压指令的值的电压， 上述第二线间电压包括第三电压和第四电压，该第三电压是上述第二电压群所包含的电压中的、绝对值为上述第二线间电压指令的绝对值以上且值最接近上述第二线间电压指令的值的电压，该第四电压是上述第二电压群所包含的电压中的、绝对值小于上述第二线间电压指令的绝对值且值最接近上述第二线间电压指令的值的电压， 上述第一逆变器电路在各个上述控制期间中，将上述第一电压和上述第二电压分别以规定的时宽互补地输出到上述第一交流输出端子， 上述第二逆变器电路在各个上述控制期间中，将上述第三电压和上述第四电压分别以规定的时宽互补地输出到上述第二交流输出端子。
9.根据权利要求7或8所述的电力转换装置，其特征在于， 上述第一电压的输出时间是基于上述第一线间电压指令、上述第一电压以及上述第二电压而决定的，上述第二电压的输出时间是从上述控制期间的时间减去上述第一电压的输出时间所得的时间， 上述第三电压的输出时间是基于上述第二线间电压指令、上述第三电压以及上述第四电压而决定的，上述第四电压的输出时间是从上述控制期间的时间减去上述第三电压的输出时间所得的时间。
10.根据权利要求7或8所述的电力转换装置，其特征在于， 上述第一电压的输出时间是与使上述第一线间电压指令与上述第二电压的差电压除以上述第一电压与上述第二电压的差电压所得的值对应的时间，并且上述第二电压的输出时间是从上述控制期间的时间减去上述第一电压的输出时间所得的时间， 上述第三电压的输出时间是与使上述第二线间电压指令与上述第四电压的差电压除以上述第三电压与上述第四电压的差电压所得的值对应的时间，并且上述第四电压的输出时间是从上述控制期间的时间减去上述第三电压的输出时间所得的时间。
11.根据权利要求7或8所述的电力转换装置，其特征在于， 在上述控制期间中， 上述第一线间电压的平均值与上述第一线间电压指令的平均值相等， 上述第二线间电压的平均值与上述第二线间电压指令的平均值相等。
12.一种电力转换装置，基于第一相电压指令至第三相电压指令来输出三相交流电压，该电力转换装置的特征在于， 以三相交流电源的电压和直流电源串联电路的电压为输入，将按照上述第一相电压指令从第三电压群选择出的电压设为第一相电压，将按照上述第二相电压指令从第四电压群选择出的电压设为第二相电压，将按照上述第三相电压指令从第五电压群选择出的电压设为第三相电压，将上述第一相电压输出到第一交流输出端子，将上述第二相电压输出到第二交流输出端子，将上述第三相电压输出到第三交流输出端子， 其中，该三相交流电源具备用于输出第一相电压至第三相电压的第一端子至第三端子，该直流电源串联电路是将第一直流电源与第二直流电源串联连接而成的，作为第一直流电源与第二直流电源的连接点的中性点端子连接于上述三相交流电源的第三端子， 该第三电压群包括以上述中性点端子的电位为基准的零电压、上述直流电源串联电路的正电压、上述直流电源串联电路的负电压以及上述三相交流电源的第一端子的电压这四个水平的电压， 该第四电压群包括以上述中性点端子的电位为基准的零电压、上述直流电源串联电路的正电压、上述直流电源串联电路的负电压以及上述三相交流电源的第二端子的电压这四个水平的电压， 该第五电压群包括以上述中性点端子的电位为基准的零电压、上述直流电源串联电路的正电压、上述直流电源串联电路的负电压以及上述三相交流电源的第三端子的电压这四个水平的电压。
13.根据权利要求12所述的电力转换装置，其特征在于， 上述第一相电压指令与上述三相交流电源的第一相电压同步，上述第二相电压指令与上述三相交流电源的第二相电压同步，上述第三相电压指令与上述三相交流电源的第三相电压同步。
14.根据权利要求12所述的电力转换装置，其特征在于， 上述第一相电压指令与上述三相交流电源的第一相电压非同步，上述第二相电压指令与上述三相交流电源的第二相电压非同步，上述第三相电压指令与上述三相交流电源的第三相电压非同步。
15.根据权利要求12所述的电力转换装置，其特征在于， 上述直流电源串联电路的正电压和上述直流电源串联电路的负电压比上述第一相电压指令至第三相电压指令的振幅值大， 上述第一相电压指令、上述第二相电压指令以及上述第三相电压指令具有相同的振幅值，且彼此具有120度的相位差。
16.根据权利要求12所述的电力转换装置，其特征在于，具备: 第一逆变器电路，其将上述第一相电压输出到上述第一交流输出端子； 第二逆变器电路，其将上述第二相电压输出到上述第二交流输出端子；以及 第三逆变器电路，其将上述第三相电压输出到上述第三交流输出端子。
17.根据权利要求16所述的电力转换装置，其特征在于， 上述第一逆变器电路包括:第一开关元件串联电路，其是将第一开关元件和第二开关元件串联连接后连接于上述直流电源串联电路的两端而成的，并且以第一开关元件与第二开关元件的连接点为上述第一交流输出端子；第一双向开关元件，其一端连接于上述第一交流输出端子，另一端连接于上述三相交流电源的第一端子；以及第二双向开关元件，其一端连接于上述第一交流输出端子，另一端连接于上述直流电源串联电路的中性点端子， 上述第二逆变器电路包括:第二开关元件串联电路，其是将第三开关元件和第四开关元件串联连接后连接于上述直流电源串联电路的两端而成的，并且以第三开关元件与第四开关元件的连接点为上述第二交流输出端子；第三双向开关元件，其一端连接于上述第二交流输出端子，另一端连接于上述三相交流电源的第二端子；以及第四双向开关元件，其一端连接于上述第二交流输出端子，另一端连接于上述直流电源串联电路的中性点端子，上述第三逆变器电路包括:第三开关元件串联电路，其是将第五开关元件和第六开关元件串联连接后连接于上述直流电源串联电路的两端而成的，并且以第五开关元件与第六开关元件的连接点为上述第三交流输出端子；第五双向开关元件，其一端连接于上述第三交流输出端子，另一端连接于上述三相交流电源的第三端子；以及第六双向开关元件，其一端连接于上述第三交流输出端子，另一端连接于上述直流电源串联电路的中性点端子。
18.根据权利要求17所述的电力转换装置，其特征在于， 上述电力转换装置还具备三相滤波器电路，该三相滤波器电路是对将电抗器和电容器串联连接而成的电路与上述第一交流输出端子至第三交流输出端子进行Y接线连接而成的， 上述直流电源串联电路的中性点端子连接于上述三相滤波器电路的中性点，并且连接于与上述三相交流电源的第一端子至第三端子进行Y接线连接的三相电容器的中性点。
19.根据权利要求18所述的电力转换装置，其特征在于， 上述直流电源串联电路的中性点端子还连接于上述三相交流电源的中性点端子和三相负载的中性点端子。
20.根据权利要求16所述的电力转换装置，其特征在于， 在具有预先决定的时宽且连续的各个控制期间中， 上述第一相电压包括按照上述第一相电压指令从上述第三电压群所包含的电压中选择出的第一电压和第二电压， 上述第二相电压包括按照上述第二相电压指令从上述第四电压群所包含的电压中选择出的第三电压和第四电压， 上述第三相电压包括按照上述第三相电压指令从上述第五电压群所包含的电压中选择出的第五电压和第六电压， 上述第一逆变器电路将上述第一电压和上述第二电压分别以规定的时宽互补地输出到上述第一交流输出端子， 上述第二逆变器电路将上述第三电压和上述第四电压分别以规定的时宽互补地输出到上述第二交流输出端子， 上述第三逆变器电路将上述第五电压和上述第六电压分别以规定的时宽互补地输出到上述第三交流输出端子。
21.根据权利要求16所述的电力转换装置，其特征在于， 在具有预先决定的时宽且连续的各个控制期间中， 上述第一相电压包括第一电压和第二电压，该第一电压是上述第三电压群所包含的电压中的、绝对值为上述第一相电压指令的绝对值以上且值最接近上述第一相电压指令的值的电压，该第二电压是上述第三电压群所包含的电压中的、绝对值小于上述第一相电压指令的绝对值且值最接近上述第一相电压指令的值的电压， 上述第二相电压包括第三电压和第四电压，该第三电压是上述第四电压群所包含的电压中的、绝对值为上述第二相电压指令的绝对值以上且值最接近上述第二相电压指令的值的电压，该第四电压是上述第四电压群所包含的电压中的、绝对值小于上述第二相电压指令的绝对值且值最接近上述第二相电压指令的值的电压， 上述第三相电压包括第五电压和第六电压，该第五电压是上述第五电压群所包含的电压中的、绝对值为上述第三相电压指令的绝对值以上且值最接近上述第三相电压指令的值的电压，该第六电压是上述第五电压群所包含的电压中的、绝对值小于上述第三相电压指令的绝对值且值最接近上述第三相电压指令的值的电压， 上述第一逆变器电路将上述第一电压和上述第二电压分别以规定的时宽互补地输出到上述第一交流输出端子， 上述第二逆变器电路将上述第三电压和上述第四电压分别以规定的时宽互补地输出到上述第二交流输出端子， 上述第三逆变器电路将上述第五电压和上述第六电压分别以规定的时宽互补地输出到上述第三交流输出端子。
22.根据权利要求20或21所述的电力转换装置，其特征在于， 上述第一电压的输出时间是基于上述第一相电压指令、上述第一电压以及上述第二电压而决定的，上述第二电压的输出时间是从上述控制期间的时间减去上述第一电压的输出时间所得的时间， 上述第三电压的输出时间是基于上述第二相电压指令、上述第三电压以及上述第四电压而决定的，上述第四电压的输出时间是从上述控制期间的时间减去上述第三电压的输出时间所得的时间， 上述第五电压的输出时间是基于上述第三相电压指令、上述第五电压以及上述第六电压而决定的，上述第六电压的输出时间是从上述控制期间的时间减去上述第五电压的输出时间所得的时间。
23.根据权利要求20或21所述的电力转换装置，其特征在于， 上述第一电压的输出时间是与使上述第一相电压指令与上述第二电压的差电压除以上述第一电压与上述第二电压的差电压所得的值对应的时间，上述第二电压的输出时间是从上述控制期间的时间减去上述第一电压的输出时间所得的时间， 上述第三电压的输出时间是与使上述第二相电压指令与上述第四电压的差电压除以上述第三电压与上述第四电压的差电压所得的值对应的时间，上述第四电压的输出时间是从上述控制期间的时间减去上述第三电压的输出时间所得的时间， 上述第五电压的输出时间是与使上述第三相电压指令与上述第六电压的差电压除以上述第五电压与上述第六电压的差电压所得的值对应的时间，上述第六电压的输出时间是从上述控制期间的时间减去上述第五电压的输出时间所得的时间。
24.根据权利要求20或21所述的电力转换装置，其特征在于， 在上述控制期间中， 上述第一相电压的平均值与上述第一相电压指令的平均值相等， 上述第二相电压的平均值与上述第二相电压指令的平均值相等， 上述第三相电压的平均值与上述第三相电压指令的平均值相等。
【文档编号】H02M5/293GK104170232SQ201280071401
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2012年7月6日 优先权日:2012年4月2日
【发明者】藤田悟, 山田隆二 申请人:富士电机株式会社