相电压指令VuvwW、Vcf),使得输出相电流指 令IuvwYlcf、Iq,与输出相电流Iuvw(Id、Iq)之间的偏差变为零(步骤10)。此外,控制 部20根据输出相电流Iuvw(Id、Iq),对作为输出相电压Vuvw的估计值的输出相估计电压 Vuvw~(Vd~、Vq~)进行计算(步骤 11)〇
[0158] 接下来,控制部20求出作为输出相电压指令Vuw#(Vcf、Vq#)与输出相估计电压 Vuvw~(VcT、Vq~)之差的输出电压估计误差AVuvw~(AVcT、AVq~)(步骤12)。控制部20 根据输出电压估计误差AVUVW~(AVcT、AVcf),调整输出相电压指令VUVwW、Vcf)(步 骤 13)。
[0159] 进而,控制部20基于根据输出电压估计误差AVuw~(AVcf、AV)调整后的输 出相电压指令Vuwf和输入相电压Vrst,生成占空比的PWM信号。控制部20对该PWM信 号实施换向控制处理,生成栅极信号S1~S18 (步骤14)。控制部20利用该栅极信号S1~ S18控制电力转换部10,由此,能够从电力转换部10输出根据输出电压估计误差A 调整后的输出相电压Vuvw。
[0160] [2?第2实施方式]
[0161] 接下来,对第2实施方式的电力转换装置进行说明。此外,第2实施方式的电力转 换装置在具有防止与电流控制的干涉的功能这点上与第1实施方式的电力转换装置1不 同。此外,第2实施方式的电力转换装置的指令生成部的结构与电力转换装置1不同,因而, 对指令生成部进行说明,对其它结构省略图示和说明。
[0162] 图10是示出第2实施方式的指令生成部的结构例的图。如图10所示,第2实施 方式的控制部20A的指令生成部21A具有谐振成分去除部76和电流控制部(ACR) 77。
[0163] 谐振成分去除部76例如为陷波滤波器,去除由滤波器11的谐振产生的输出相电 流Iuvw的振动成分AIuvw(以下有时记作谐振成分AIuvw)。具体而言,谐振成分去除部 76从输出相电流Iuvw中去除包含滤波器11的谐振频率f0的频带的成分,输出去除谐振成 分后的输出相电流Iuvwl。
[0164] 电流控制部77生成输出相电压指令Vuvw%使得共去除振成分AIuvw后的输出相 电流Iuvwl与输出相电流指令Iuvw"'之间的偏差为零。
[0165] 图11是示出进行dq坐标下的处理的指令生成部21A的结构例的图。如图11所 示,指令生成部21A除了具有指令生成部21的结构,还具有谐振成分去除部78、79。
[0166] 谐振成分去除部78例如是陷波滤波器,从d轴电流Id中去除包含滤波器11的谐 振频率f〇的频带的d轴的成分AId,输出d轴电流Idl。d轴电流控制部41生成d轴电压 指令Vd%使得d轴电流Idl与d轴电流指令Icf之间的偏差为零。
[0167] 谐振成分去除部79例如是陷波滤波器,从q轴电流Iq中去除包含滤波器11的谐 振频率f〇的频带的q轴的成分AIq,输出q轴电流Iql。q轴电流控制部42生成q轴电压 指令Vq%使得q轴电流Iql与q轴电流指令Icf之间的偏差为零。
[0168] 此外,控制部20A在图9的SteplO中追加了从输出相电流Iuvw(Id、Iq)中去除谐 振成分AIuvw(AId、AIq)的步骤。控制部20A根据去除谐振成分AIuvw(AId、AIq)后 的输出相电流Iuvw(Idl、Iql),生成输出相电压指令VuvwYVd'Vq,。
[0169] 这样,第2实施方式的指令生成部21A根据去除谐振成分AIuvw(Aid、AIq)后 的输出相电流Iuvw(Idl、Iql),生成输出相电压指令VuvwYVd'Vq,。因此,即使在滤波器 11的谐振频率f〇包含在电流控制部77 (41、42)的控制频带中的情况下,也能够避免谐振抑 制控制与电流控制的干涉。
[0170] 此外,第1实施方式的控制部20和第2实施方式的控制部20A也可以替代调整谐 振成分Aid、Alq的电压指令Vd'Vq%而例如根据谐振成分Aid调整输出电压相位0〇。
[0171] 此外,第1实施方式的控制部20和第2实施方式的控制部20A也可以生成与输出 电压估计误差AVuvw~(AVd~、AVq~)相对于输出相电压指令VuvwYVd'VqO之比对应的 输出补偿电压Vuvw_cmp(Vd_cmp、Vq_cmp)。在该情况下,控制部20、20A例如对于输出补偿 电压Vuvw_cmp(Vd_cmp、Vq_cmp)乘以输出相电压指令VuvwYVcf、VqO,由此求出输出相电 压指令Vuvwl'
[0172] 此外,作为电力转换部10,以图1所示的结构为例进行了说明,但电力转换部10 不限于图1所示的结构。例如也可以构成为,电力转换部10组合有PWM(PulseWidth Modulation)转换器和PWM逆变器,且不具有主电路电容器。
[0173] 对本领域技术人员而言,能够容易地导出进一步的效果或变形例。因此,本发明 的更广泛的方式不受限于在上述说明中表达并记述的、特定的详细说明和代表性的实施方 式。因此,在不脱离由所附权利要求的范围及其均等物定义的发明的总体的概念的精神或 范围内,可进行各种变更。
【主权项】
1?一种电力转换装置,其具有: 电力转换部,其设置在交流电源和负载之间; 控制部,其控制所述电力转换部的输出电压,由此进行所述交流电源与所述负载之间 的电力转换控制;以及 滤波器,其设置在所述交流电源与所述电力转换部之间, 所述控制部具有: 指令生成部,其生成输出电压指令; 估计部,其根据所述电力转换部的输出电流,估计所述输出电压; 电压误差运算部,其对由所述估计部估计的所述输出电压与所述输出电压指令之间的 电压误差进行计算;以及 输出电压控制部,其根据所述电压误差,以抑制所述滤波器的谐振的方式控制所述输 出电压。2. 根据权利要求1所述的电力转换装置,其中, 在所述输出电压控制部中, 按照与所述电压误差对应的调整量来调整所述输出电压指令, 根据调整后的所述输出电压指令,控制所述电力转换部,由此进行所述输出电压的控 制。3. 根据权利要求2所述的电力转换装置,其中, 所述电力转换装置还具有电流检测部,该电流检测部检测所述输出电流, 所述指令生成部被输入输出电流指令, 所述指令生成部具有: 谐振成分去除部,其从由所述电流检测部检测出的所述输出电流中去除所述滤波器的 谐振频率成分;以及 电流控制部,其生成所述输出电压指令,使得由所述谐振成分去除部去除所述谐振频 率成分后的输出电流与所述输出电流指令一致。4. 根据权利要求2或3所述的电力转换装置,其中, 所述输出电压控制部具有: 谐振电压提取部,其从所述电压误差中提取所述滤波器的谐振频率成分;以及 乘法部,其对于由所述谐振电压提取部提取出的所述谐振频率成分乘以调整增益,由 此求出所述调整量。5. 根据权利要求4所述的电力转换装置,其中, 所述输出电压控制部根据电力转换是从所述交流电源向所述负载还是从所述负载向 所述交流电源来对所述调整增益的正负进行切换。6. -种电力转换装置中使用的控制装置,该电力转换装置具有电力转换部和滤波器, 所述电力转换部设置在交流电源的各相和负载的各相之间,所述滤波器设置在所述交流电 源与所述电力转换部之间,其中,该控制装置具有: 估计部,其根据所述电力转换部的输出电流,估计所述电力转换部的输出电压; 指令生成部,其生成输出电压指令; 电压误差运算部,其对由所述估计部估计出的所述输出电压与所述输出电压指令之间 的电压误差进行计算;以及 输出电压控制部,其根据所述电压误差,以抑制所述滤波器的谐振的方式控制所述输 出电压。7. -种电力转换装置的控制方法,其具有如下步骤: 根据设置在交流电源的各相和负载的各相之间的电力转换部的输出电流,估计所述电 力转换部的输出电压; 生成输出电压指令; 对估计出的所述输出电压与所述输出电压指令之间的电压误差进行计算;以及 根据所述电压误差,以抑制设置在所述交流电源和所述电力转换部之间的滤波器的谐 振的方式,控制所述电力转换部的输出电压。8. 根据权利要求7所述的电力转换装置的控制方法,其中, 控制所述输出电压的步骤包含如下步骤: 对所述输出电压指令加上与所述电压误差对应的调整量,根据调整后的所述输出电压 指令控制所述电力转换部,由此进行所述输出电压的控制。
【专利摘要】本发明提供电力转换装置及其控制装置和控制方法。本发明的实施方式的电力转换装置具有估计部、指令生成部、电压误差运算部和输出电压控制部。估计部根据设置在交流电源的各相和负载的各相之间的电力转换部的输出电流,估计输出电压。指令生成部生成输出电压指令。电压误差运算部对由估计部估计的输出电压与输出电压指令之间的电压误差进行计算。输出电压控制部根据电压误差,以抑制设置在交流电源和电力转换部之间的滤波器的谐振的方式,控制电力转换部的输出电压。
【IPC分类】H02M5/293, H02M1/12
【公开号】CN104953853
【申请号】CN201510128895
【发明人】高濑善康, 森本进也, 猪又健太朗, 田中贵志
【申请人】株式会社安川电机
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年3月23日
【公告号】EP2924859A1, US20150280597