专利名称：逆变器装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种逆变器装置，特别地，涉及即使在系统电源侧 发生瞬时停电或瞬时电压下降(以下将它们统称为"瞬时电压下降") 的情况下，也可以不使装置停止而使负载继续运转的逆变器装置。
背景技术：
作为在电力系统侧发生瞬时电压下降的情况下，使向负载侧的 电力变换继续的逆变器装置(逆变器控制装置)，已存在例如下述专 利文献1。在该专利文献1公示的现有技术中，在电力系统侧发生瞬 时电压下降的情况下，根据检测到的直流母线电压及逆变器输入电 流，进行反馈控制以使得逆变器装置的直流母线电压成为所期望的电 压，同时，调整逆变器装置的输出频率以使得逆变器输入电流追随直 流母线电压的控制器输出，从而不使逆变器装置停止而可以使负载继 续运转。专利文献l:特开平4一317592号公报 发明内容但是，在以上述专利文献1为代表的现有技术中，根据直流母 线电压的控制器输出，进行逆变器装置的输出频率的调整，另一方面， 并未进行输出电压的调整。另外，在现有技术中，逆变器装置的输出 电压的相位调整仅在瞬时电压下降发生时实施一次，其后，因为只进 行逆变器装置的输出频率控制，所以在直流母线电压或逆变器输入电 流相对于各指令值的追随性方面存在问题。本发明是鉴于上述问题提出的，其目的在于提供一种逆变器装 置，其即使在系统电源侧发生瞬时电压下降的情况下，也可以可靠地 使负载继续运转。为了解决上述课题并达成目的，本发明涉及的逆变器装置的特 征在于，具有变换器电路部，其对来自交流电源的交流输出进行整 流；电容器，其积蓄前述变换器电路部的整流输出；逆变器电路部， 其将来自前述电容器的直流输出变换为规定的交流输出，并进行输 出；电压控制部，其将前述电容器的电压控制为规定的值；以及电流 控制部，其根据前述电压控制部输出的电流指令，生成向前述逆变器电路部的输出指令，以控制该逆变器电路部输出的电流，前述电压控 制部，在前述交流电源中发生瞬时停电或瞬时电压下降的期间，根据 前述电容器的电压及向前述逆变器电路部的输出指令的各个信息，生 成向前述电流控制部的电流指令。发明的效果根据本发明涉及的逆变器装置，其起到以下效果因为在系统 电源侧发生瞬时停电或瞬时电压下降的期间内，可以根据平滑电容器 的电压及向逆变器主电路的输出指令的各个信息，生成向电流控制系 统的电流指令，所以即使在系统电源侧发生瞬时电压下降的情况下， 也可以可靠地使负载继续运转。
图1是表示构成本发明的实施方式1涉及的逆变器装置的结构的图。图2是表示用于确定实施方式1涉及的电压控制系统的结构的 原理结构的图。图3是表示与现有技术相对比的电压控制系统的响应状态的图。 图4是表示本发明的实施方式2涉及的逆变器装置的结构的图。 图5是表示用于确定实施方式2涉及的电压控制系统的结构的 原理结构的图。图6—1是表示实施方式3涉及的逆变器装置的包含逆变器主电 路的驱动部的结构的图。图6 — 2是表示实施方式3涉及的逆变器装置的反馈控制系统的主要部分的结构的图。图6—3是表示构成实施方式3涉及的逆变器装置的反馈控制系 统的一部分的电压控制系统的结构的图。标号的说明 1系统电源2 二极管变换器 3平滑电容器 4逆变器主电路 5电动机6a， 6b电流检测器 7控制部8a、8b、 33a、 33b坐标变换部9、12、 24、 34、 38减法器10电压控制器11、29、 70乘法器28、41、 43、 72积分器61、62运算器13电流控制器14系数器15、25电压控制系统16、31电流控制系统19电压检测器30旋转速度检测器32滑动控制部35 d轴电流控制部 36、 40、 41、 74加法器 39q轴电流控制部 42电压补偿部具体实施方式
下面，根据附图，详细地说明本发明的优选的实施方式涉及的 逆变器装置。并且，本发明不限于以下实施方式。 实施方式1.图1是表示本发明的实施方式1涉及的逆变器装置的结构的图。 在该图所示的实施方式1涉及的逆变器装置中，分别在输入端连接系统电源l，在输出端连接作为负载的电动机5，同时，作为用于控制 电动机5的结构，构成有二极管变换器2、平滑电容器3、逆变器主 电路4、电流检测器6a、 6b、电压检测器19、以及基于电流检测器 6a、 6b及电压检测器19的检测输出的反馈控制系统。另外，在反馈 控制系统中，具有电压控制系统15、电流控制系统16、积分器28、 坐标变换部8a、 8b及控制部7，构成为利用控制部7的输出控制逆 变器主电路4。(逆变器装置的各结构部的功能) 下面，对于构成逆变器装置的各部分的功能进行说明。 在图1中，二极管变换器2由6个二极管构成全桥电路，将系 统电源1的3相交流输出变换为直流输出。平滑电容器3积蓄由二极 管变换器2得到的直流变换输出。逆变器主电路4构成将一对开关部 分别并联3相而成的桥电路，该一对开关部是将2个电路部(开关部) 上下串联连接而成，该电路部(开关部)是使开关元件与二极管反向 并列连接而成，从而，该逆变器主电路4将积蓄在平滑电容积1中的 直流输出变换为交流输出。电压检测器19适当监视平滑电容器3的 两端电压。电流检测器6a、 6b适当监视基于逆变器主电路4的输出 (以下称为"逆变器输出")的负载电流(相电流)。此外，在图1中， 未示出检测W相电流的结构，但W相电流可以通过U相及V相的 检测电流的矢量运算计算。坐标变换部8a进行下述处理将UVW三相静止坐标系的输出 值即逆变器输出，变换为与逆变器输出的输出频率同步而进行旋转的 旋转坐标系(dq正交2轴旋转坐标系)的输出值。更详细地说明， 坐标变换部8a根据由后述的积分器28计算出的基准相位e，从由电流检测器6a、 6b检测及计算出的UVW的各相检测电流(iu， iv， iw)， 运算并输出与电动机5的扭矩相关的q轴电流成分iq。此外，还可 以运算作为相对于q轴延迟90度的d轴的电流成分即d轴电流id， 但在本实施方式中，如后所述，仅使用q轴电流iq。电压控制系统15具有减法器9、作为比例控制器的电压控制 器10、乘法器11以及运算器61，根据电压检测器19检测到的平滑 电容器3的两端电压(Vdc)、为了使电动机5的运转继续所需的平 滑电容器3的目标值电压(Vdc*)、及后述的电流控制系统16的输 出，生成q轴电流指令(iq4)。此外，电压控制器IO可以使用比例 积分控制器而构成。电流控制系统16具有减法器12、作为比例控制器的电流控制器 13及系数器14，根据电压控制系统15的控制输出(q轴电流指令 iq*)及坐标变换部8a的输出(q轴电流iq)，生成q轴电压指令 (Vq*)。此外，电流控制器13也可以使用比例积分控制器而构成。坐标变换部8b进行下述处理将dq正交2轴旋转坐标系的输 出值变换为UVW三相静止坐标系的输出值。更详细地说明，坐标变 换部8b考虑由积分器28输出的基准相位e，根据电流控制系统16 的控制输出(q轴电压指令Vq、及作为设定值输入的d轴电压指 令(VcT)，生成逆变器输出电压的指令值(逆变器输出电压指令 vu'、 vv*、 vw4)。此外，在本实施方式中，如后所述，仅使用q轴 电压指令Vq'(即，使d轴电压指令Vd* = 0)，生成对电动机5的 逆变器输出电压指令(vu*、 v/、 vw*)。控制部7根据逆变器输出电压指令(vu*、 v,、 vw*)，生成使 逆变器输出成为所期望的电压、所期望的频率及所期望的相位的控制 信号，输出至逆变器主电路4。 (逆变器装置的动作)下面，参照图1的附图，说明实施方式1涉及的逆变器装置的 动作。首先，在系统电源1无故障的状态下，使用从系统电源1经由 二极管变换器2而积蓄的平滑电容器3的输出，通过公知的控制，从逆变器主电路4向电动机5供给所期望的交流电压。另一方面，如果在系统电源1中发生瞬时电压下降，则系统电源1和平滑电容器3的电连接因二极管变换器2的作用而被断开，如 果逆变器主电路4要继续运转，则平滑电容器3的电压下降，维持这 种状态，必定会造成逆变器主电路4的停止。但是，瞬时电压下降的发生被电压检测器19检测到，同时，检 测到的平滑电容器3的电压Vdc被输入电压控制系统15。被输入至电压控制系统15的检测电压Vdc，利用减法器9与目 标值电压Vd 之间进行减法处理。减法器9的减法运算结果(二Vdc^ 一Vdc)被输入电压控制器10,生成应流入平滑电容器3的电流指令 idc*。另一方面，向运算器61输入检测电压Vdc和电流控制系统16 的控制输出即q轴电压指令V丫，执行"Vdc/Vq、的运算处理。在乘 法器11中，电流指令idc'与运算器61的输出进行乘法运算，该乘法 运算输出成为电压控制系统15的输出。此外，电压控制系统15的输 出，作为q轴电流指令kf而被输入下一级的电流控制系统16中。向电流控制系统16输入的q轴电流指令iq*，利用减法器12与 q轴电流iq之间进行减法处理。减法器12的减法运算结果(=iq*_ iq)被输入电流控制器13，变换为逆变器输出的频率指令f*，并被输 入系数器14而生成q轴电压指令Vq*。此外，系数器14可以根据逆 变器输出的输出频率和输出电压的关系而构成。例如，如果使其按照 公知的V/f控制，则其系数为恒定值Kvf。另外，输入减法器12中 的q轴电流iq由坐标变换器8a生成，而q轴电流iq的生成所需的相 位信息(基准相位0)，可以通过使电流控制器13的输出(频率指 令f)经由积分器28而得到。此外，此后的动作如上所述，在这里 省略说明。在本实施方式中，在电压控制系统15中，利用乘法器11对由 运算器61运算得到的"Vdc/Vq、与应流入平滑电容器3中的电流指令 idc^进行乘法处理，从而求出q轴电流指令iq 使用图2说明其理由。 此外，图2是表示用于确定实施方式1涉及的电压控制系统的结构的 原理结构的图。在图2中，图示了乘法器70及积分器72。在这里，积分器72 中的"s"及"C"，分别为拉普拉斯算子(s函数)及平滑电容器3的容 量值，表示本构成部作为积分器起作用。下面，对于由平滑电容器3供给的能量与逆变器输出的能量之 间的关系进行说明。首先，由平滑电容器3供给的能量(功率)成为 "Vdcxidc"。另一方面，逆变器输出的能量(功率)成为'^(1><1(1 + Vqxiq"。在这里，因为逆变器主电路4本身不具有能量的供给源，所 以二者的能量为相等的关系。另外，在本实施方式中，如上所述，因 为Vcf = 0 (即Vd = 0)，所以idc与iq的关系可用下式表示。idc=iqxVq/Vdc…(1)图2是将上述(1)式的关系由控制系统表现的图，在iq上乘以 系数"Vq/Vdc"而计算idc。另外，通过该idc将平滑电容器充电至容 量C而得到Vdc。另外，电压控制器10的输出为idc*，但在电流控制器中，优选 控制与扭矩量直接相关的q轴电流成分iq。因此，在本实施方式中， 如上所述，在电压控制系统15内设置进行"Vdc/Vq、'的运算的运算器 61及将运算器61的输出与"idc、相乘的乘法器11，构成为从电压控 制系统15向电流控制系统16输出q轴电流成分iq。也就是说，因为(1)式可以变形为iq=idcxVdc/Vq，所以通过 用乘法器11将进行"Vdc/Vq、运算的运算器61的输出与输出的idc 相乘，向电流控制系统16输出q轴电路指令iq、图3是表示与现有技术相比较的电压控制系统的响应状态的图。 在该图中，上段部(a)表示系统的状态，中上段部(b)表示Vq的 波形，中下段部(c)表示现有例中的直流母线电压的状态，下段部 (d)表示本发明中的直流母线电压的状态。如上段部(a)所示，如 果系统状态从无故障状态成为瞬时电压下降状态，则例如伴随作为负 载的电动机的转速下降，q轴电压分量Vq下降。在这里，在现有技术中，因为电压控制系统的控制仅进行恒定 的放大，所以作为结果，伴随Vq的值而电压控制系统的响应出现变 化，Vq的值根据情况而响应过大或响应不足，如图3 (c)所示，在直流母线电压中产生波动。另一方面，在本实施方式中，因为利用乘法器11进行预先反映 Vq'项的控制，所以依赖于Vq的值，电压控制系统的响应不会出现 不稳定，如图3 (d)所示，电压控制系统的响应恒定，可以提高直 流母线电压的追随性。此外，在本实施方式中，检测流入电动机5中的电流，但也可 以检测向逆变器主电路4的输入电流，或流入逆变器主电路4的各桥 臂的电流。但是，如本实施方式所示，通过检测流入电动机5中的电 流，会产生以下所示的效果。首先，向逆变器主电路4的输入电流，因为通常为基于脉冲宽 度调制的矩形波状电流连续流过的形状，所以，为了得到有效的信息， 必须使用低通滤波器等对该矩形波状电流进行滤波。因此，存在无法 提高电流控制系统的响应的问题点，以及因为设置输入电流计测用的 电流检测器而使得逆变器主电路4与平滑电容器3间的线路阻抗增 大，其结果因构成逆变器主电路4的开关部的动作而使浪涌电压增大 的问题点。另一方面，如本实施方式所述，如果检测流入电动机5中的电 流，则因为检测电流为近似正弦波，不需要针对检测电流进行滤波， 所以得到可以简单地构成逆变器装置的效果。另外，因为可以尽量縮 短逆变器主电路4与平滑电容器3间的配线长度，所以可以得到不会 产生很大浪涌电压的效果。由此，在本实施方式中，为了得到电路控制系统所需的q轴电 流指令iq*，对向平滑电容器的电流指令idc'进行规定的乘法处理， 由此可以可靠地得到电压控制系统所需的平滑电容器电流idc，得到 稳定为所期望的值的Vdc，所以即使在系统电源中发生瞬时电压下降 的情况下，也可以稳定地使逆变器装置的运转继续。另外，当进行上述控制时，即使在电动机5的旋转因与电动机5 连接的负载而减速的情况下，也可以以使平滑电容器3的电压维持为 恒定值的方式进行逆变器主电路4的控制，所以其结果，可以控制使 得电动机5的转速与逆变器主电路4的输出频率大致相同。此外，这里的"大致"，是因为存在逆变器主电路4中的变换损失量及电动机5中的损失量。伴随电动机5的减速，逆变器主电路4的输出频率及输 出电压Vq均下降，但因为由电压控制系统15的乘法器11反映Vq 项，所以即使在减速时也可以确保电压控制系统15的响应为所期望 的值，可以在电动机5停止前的期间，稳定地使逆变器主电路4的运 转继续。如上所述，根据本实施方式涉及的逆变器装置，因为在系统电 源中发生瞬时停电或瞬时电压下降的期间，可以根据平滑电容器的电 压及向逆变器主电路的输出指令的各个信息，生成向电流控制系统的 电流指令，所以即使在系统电源侧发生瞬时电压下降的情况下，也可 以可靠地使负载继续运转。实施方式2.图4是表示本发明的实施方式2涉及的逆变器装置的结构的图。 在图1所示的实施方式1涉及的逆变器装置中，使输出至逆变器主电 路4的控制指令为VcT二O而进行计算，而在本实施方式涉及的逆变 器装置中，表示使输出至逆变器主电路4的控制指令为VdV0而进 行计算的实施方式。具体地说，以图1所示的逆变器装置的结构为基 础，构成电压控制系统25，其还具有运算器62，其基于d轴电压 指令V(T (设定值)和q轴电压指令Vq^进行"Vcf/Vq、的运算；乘法 器29，其对运算器62的输出与d轴电流id进行乘法运算；以及减 法器24，其对乘法器11的输出与乘法器29的输出进行减法运算。 此外，对于其它结构，与图1所示的实施方式1的结构相同或相当， 对于各结构部标注相同的标号，省略其详细的说明。下面，参照图5对图4所示的逆变器装置的电压控制系统25的 结构及动作进行说明。此外，图5是表示用于确定实施方式2涉及的 电压控制系统的结构的原理结构的图。在实施方式2中，由平滑电容器3供给的能量(功率)与实施 方式1同样地，成为"Vdcxidc"。另外，对于逆变器输出的能量(功 率)也与实施方式1同样地，成为"Vdxid+Vqxiq"，但在本实施方式中，因为进行VdVO的控制，所以存在Vd项，idc与iq的关系式由 下式表示。idc= (iqxVq + idxVd) /Vdc=iqxVq/Vdc+Vdxid/Vdc…(2)图5是将上述(2)式的关系由控制系统表现的图，利用乘法器 70对iq与系数"Vq/Vdc"进行乘法运算，并且利用加法器74加上 "Vdxid/Vdc"，计算idc。另外，通过该idc将平滑电容器充电至容量 C而得到Vdc。另外，通常的电压控制器的输出为idc、例如参照图1的电压控 制系统15中的电压控制器10)，但在电流控制器中，优选控制与扭 矩量直接相关的q轴电流成分iq。这一点与实施方式1相同。另一 方面，在本实施方式中，如图4所示，在电压控制系统25内设置 运算器61，其进行"Vdc/Vq、运算；乘法器ll，其对运算器61的输 出与"idc、进行乘法运算；运算器62，其进行"VdVVq、，运算；乘法器 29，其对运算器62的输出与"id"进行乘法运算；以及减法器24，其 对运算器11的输出与乘法器29的输出进行减法运算，其构成为，从 电压控制系统25向电流控制系统16输出q轴电流成分iq。也就是说，因为(2)式可以变形为iq二idcxVdc/Vq —idxVd/Vq …(3) 所以通过构成图4所示的电压控制系统25,可以对电流控制系统16 输出q轴电流指令iq'。由此，在本实施方式中，为了即使在同时提供逆变器输出的d 轴电压指令Vd及q轴电压指令Vq这二者时也能够在得到电流控制 系统所需的q轴电流指令iq、对向平滑电容器的电流指令id」进行 规定的乘法处理及加减处理，由此可以可靠地得到电压控制系统所需 的平滑电容器电流idc，得到稳定为所期望的值的Vdc，所以即使在 系统电源中发生电压下降的情况下，也可以稳定地使逆变器装置的运 转继续。此外，当进行上述控制时，因为即使在电动机5的旋转因与电 动机5连接的负载而减速的情况下，也可以以使平滑电容器3的电压维持为恒定值的方式进行逆变器主电路4的控制，所以其结果，可以 控制使得电动机5的转速与逆变器主电路的输出频率大致相同。此 时，伴随电动机5的减速，虽然逆变器主电路4的输出频率及输出电 压Vq、 Vd均会下降，但因为利用电压控制系统25的乘法器11、 29 及减法器24反映Vd及Vq项，所以在减速时也可以确保电压控制系 统25的响应为所期望的值，可以在电动机5停止之前的期间，稳定 地使逆变器主电路4的运转继续。另外，在本实施方式中，因为可以分别独立地提供d轴电压指 令Vd及q轴电压指令Vq，所以可以分别单独控制电动机的励磁状 态和扭矩输出，提高通常运转时的电动机5的运转性能。此外，上述特征可以通过比较实施方式1涉及的电压控制系统 15的结构、和实施方式2涉及的电压控制系统25的结构而进行说明。例如，在图1所示的实施方式1涉及的电压控制系统15中，因 为没有补偿上述(3)式的第2项(一idxVd/Vq)的结构部(相当于 图4中的减法器24、乘法器29及运算器62的结构部)，所以不能 将原本所需的iq的指令值(q轴电流指令iq"输出至电流控制系统 16。特别地，在实施方式1涉及的电压控制系统15中，因为在平滑 电容器3的两端电压Vdc为恒定的状态下，控制使得id^大致为零， 所以电压控制系统15的输出为零，"一idxVd"项的影响会很大地残 留。另一方面，在图4所示的实施方式2涉及的电压控制系统25中， 因为具有用于补偿上述(3)式的第2项(一idxVd/Vq)的减法器24、 乘法器29及运算器62这各个结构部，所以可以向电流控制系统16 输出所期望的指令值(q轴电流指令iq"，提高母线直流电压的随 动性。如以上说明所述，根据本实施方式涉及的逆变器装置，因为在 系统电源中发生瞬时停止或瞬时电压下降的期间，可以根据平滑电容 器的电压、向逆变器主电路的输出指令及逆变器主电路的输出电流的 各个信息，生成向电流控制部的电流指令，所以，在实施方式l的效 果的基础上，还可以得到可以提高通常运转时的负载的运转性能的效果。实施方式3图6—1、图6 — 2及图6 — 3是表示本发明的实施方式3涉及的 逆变器装置的结构的图。更详细地说，图6—1是表示实施方式3涉 及的逆变器装置的包含逆变器主电路在内的驱动部的结构的图，图6 一2是表示实施方式3涉及的逆变器装置的反馈控制系统的主要部分 的结构的图，图6 — 3是表示实施方式3涉及的逆变器装置的构成反 馈控制系统的一部分的电压控制系统的结构的图。图6—1所示的实施方式3涉及的逆变器装置的驱动部中，具有 检测作为负载的电动机5的转速的旋转速度检测器30，旋转速度检 测器30的检测速度被输入图6 — 2所示的反馈控制系统中。另外，图 6 — 3所示的电压控制系统25的输出也被输入图6 — 2所示的反馈控 制系统中。此外，在图6—1中，对于除了旋转速度检测器30之外的 结构，与图1、 4分别所示的实施方式1、 2的结构相同或相当，另外， 图6 — 3所示的电压控制系统的结构，与图4所示的实施方式2涉及 的电压控制系统相同或相当。因此，对于与图1及图4的结构相同或 相当的结构部标注相同标号，省略其详细的说明。另一方面，图6 —2所示的实施方式3涉及的逆变器装置的反馈 控制系统构成为，具有电流控制系统31，其被输入旋转速度检测 器30检测到的电动机5的旋转速度"r、电流检测器6a、 6b检测到 的检测电流iu、 iv、及电压检测器19检测到的平滑电容器3的两端 电压Vdc;坐标变换部33b，其将UVW三相静止坐标系的检测值变 换为dq正交2轴旋转坐标系的检测值，并输出至电流控制系统31; 坐标变换部33a，其生成通过对电流控制系统31的输出(q轴电压指 令Vq'、 d轴电压指令VcT)进行坐标变换而得到的逆变器输出电压 指令(viT、 vv*、 vw*);以及积分器43，其向坐标变化部33a、 33b 输出基准相位的信息。此外，电流控制系统31构成为，具有滑动控 制部32、减法器34、 38、 d轴电流控制部35、 q轴电流控制部39、 加法器36、 40、 41以及电压补偿部42这各个结构部。15下面，参照图6—1 图6 — 3的各
实施方式3涉及的逆 变器装置。首先，分别向电流控制系统31输入q轴电流值iq、其在电源 侧无故障时作为规定的指令值提供，并在电源侧发生瞬时电压下降时 从电压控制系统25输入；作为设定值的d轴电流指令id、旋转速度 检测器30检测到的电动机5的旋转速度①r;以及由坐标变换部33b 变换得到的d轴电流id、 q轴电流iq。另外，电流控制系统31根据 输入的q轴电流指令iq+、 d轴电流指令icf及旋转速度"r，生成滑 动频率指令cos'并输出至积分器43，同时，根据输入的q轴电流指令 iq*、 d轴电流指令id'、 d轴电流id、 q轴电流iq及在内部计算出的 逆变器主电路4的输出频率col，生成q轴电压指令Vq^及d轴电压 指令V(T，输出至坐标变换部33a。坐标变换部33b根据电流检测器6a、 6b的检测电流(iu， iv) 及积分器34的输出(基准相位e)，对d轴电流成分id及q轴电流 成分iq进行运算，输出至电流控制系统31。另外，坐标变换部33a 考虑从积分器41输出的基准相位e，根据电流控制系统31的控制输 出(d轴电压指令V(f、 q轴电压指令Vq"，分别生成逆变器输出 电压指令vu*、 vv*、 vw'，并输出至控制部7。而且，电流控制系统 31的内部的控制处理为公知的，这里省略详细说明。在这里，如果将实施方式3的逆变器装置中的控制处理与实施 方式2的控制处理进行比较，则以下几点不同。首先，根据d轴电压 指令icf、 q轴电流指令kf，分别在d轴电流控制部35和q轴电流控 制部39这各个结构部中，反馈控制各个电流，这一点与实施方式l、2的控制处理不同。另外，在坐标变换中使用的基准相位e，对应于电动机旋转速度(or (即逆变器主电路4的输出频率)而变化(在实 施方式l、 2中，基准相位e为任意)，这一点也不同。但是，如本实施方式所述，即使是使用旋转速度检测器30的检 测速度控制逆变器装置的这种控制系统，因为上述(2)式成立，所 以也可以利用实施方式2所示的电压控制系统25。也就是说，作为 向图6 — 2的电流控制系统输入的q轴电流指令iq*，通过用实施方式2所示的电压控制系统25的输出代替，在出现瞬时电压下降的期间， 可以将平滑电容器3的电压Vdc控制为所期望的值。由此，在根据电动机转速(或电动机的旋转速度)，分别反馈 控制d轴电流及q轴电流的这种控制系统中，为了即使在提供逆变器 输出的d轴电压指令Vcf及q轴电压指令VY这两者时也可以得到输 入电流控制系统的q轴电流指令iq 对平滑电容器3的电流指令idc* 进行规定的乘法处理及加减处理，由此能够可靠地得到电压控制系统 所需的平滑电容器电流idc，从而得到稳定为所期望的值的Vdc，所以即使在系统电源中发生瞬时的电压减低的情况下，也可以稳定地使 逆变器装置的运转继续。另外，当进行这种控制时，即使在电动机5的旋转因与电动机5 连接的负载而减速的情况下，也可以以使平滑电容3的电压维持为恒 定值的方式，进行逆变器主电路4的控制，所以其结果，将电动机5 的转速与逆变器主电路4的输出频率控制为大致相同。此时，虽然伴 随电动机5的减速，逆变器主电路4的输出频率及输出电压Vq、 Vd 均下降，但因为利用电压控制系统25的乘法器11及减法器24反映 Vd及Vq项，所以在减速时也可以确保电压控制系统25的响应为所 期望的值，可以在发动机5停止之前的期间内，稳定地使逆变器主电 路4的运转继续。另外，逆变器输出的频率指令，因为根据电动机转速及滑动频 率提供，所以可以可靠地将q轴电流反映作为电动机的扭矩，更加稳 定地控制平滑电容器的电压。此外，在本实施方式中，作为构成反馈控制系统的一部分的电 压控制系统，对于使用图4所示的电压控制系统25的实施方式进行 了说明，但也可以使用图l所示的电压控制系统15，得到与实施方 式1相同的效果。另外，在本实施方式中，在概念上，作为电动机5对必须具有 滑动控制部32的电动机(例如电感电动机)进行了说明，但也适用 于除了该电动机以外的电动机(例如同步电动机)。此外，在使用同 步电动机等的情况下，不需要图6 — 2的电流控制系统31中的滑动控制部32，只要将旋转速度检测器30的检测输出输入电压补偿部42 及积分器43中即可。此外，实施方式1 3涉及的逆变器装置，示出了与3相交流电 源连接并整流所供给的3相交流电压的3相变换器的结构，但也可以 连接除了 3相以外的交流电源。该情况下，只要使用对应于交流电源 的种类而优选的变换器即可。另外，在实施方式1 3中，示出了作为负载连接需要3相交流 输出的电动机5的结构，但也可以连接需要除了 3相以外的交流输出 的负载。在这种情况下，只要使用对应于负载种类而优选逆变器主电 路即可。工业实用性如上所述，本发明涉及的逆变器装置，适用于作为在电源侧发 生瞬时电压下降的状况下，可以可靠地使负载继续运转的逆变器装置。
权利要求
1.一种逆变器装置，其特征在于，具有变换器电路部，其对来自交流电源的交流输出进行整流；电容器，其积蓄前述变换器电路部的整流输出；逆变器电路部，其将来自前述电容器的直流输出变换为规定的交流输出，并进行输出；电压控制部，其将前述电容器的电压控制为规定的值；以及电流控制部，其根据前述电压控制部输出的电流指令，生成向前述逆变器电路部的输出指令，以控制该逆变器电路部输出的电流，前述电压控制部，在前述交流电源中发生瞬时停电或瞬时电压下降的期间，根据前述电容器的电压及向前述逆变器电路部的输出指令的各个信息，生成向前述电流控制部的电流指令。
2.如权利要求1所述的逆变器装置，其特征在于， 前述电压控制部输出的电流指令，是将以下两部分相乘后的乘 法运算输出，即，根据前述电容器的电压(电容器电压)及该电容器 的目标值电压(电容器目标值电压)生成的、应流入该电容器的电流 指令(电容器电流指令)；以及前述电容器电压相对于前述电流控制 部生成的向前述逆变器电路部的输出电压指令的电压比。
3. —种逆变器装置，其特征在于，具有 变换器电路部，其对来自交流电源的交流输出进行整流； 电容器，其积蓄前述变换器电路部的整流输出；逆变器电路部，其将来自前述电容器的直流输出变换为规定的 交流输出，并进行输出；电压控制部，其将前述电容器的电压控制为规定的值；以及电流控制部，其根据前述电压控制部输出的电流指令，生成向 前述逆变器电路部的输出指令，以控制该逆变器电路部输出的电流，前述电压控制部，在前述交流电源中发生瞬时停电或瞬时电压下降的期间，根据前述电容器的电压、向前述逆变器电路部的输出指 令及前述逆变器电路部的输出电流的各个信息，生成向前述电流控制 部的电流指令。
4. 如权利要求3所述的逆变器装置，其特征在于， 前述电压控制部输出的电流指令，是下述第1乘法运算输出与下述第2乘法运算输出的减法运算输出，上述第l乘法运算输出是将以下两部分相乘后的乘法运算输出， 即，根据前述电容器的电压(电容器电压)及该电容器的目标值电压 (电容器目标值电压)生成的、应流入该电容器的电流指令(电容器 电流指令)；以及前述电容器电压相对于前述电流控制部生成的向前 述逆变器电路部的输出电压指令的电压比，上述第2乘法运算输出是将以下两部分相乘后的乘法运算输出， 即，前述逆变器电路部的输出电流；以及作为向前述逆变器电路部的d轴电压指令而设定的设定值相对于前述电流控制部生成的向前述 逆变器电路部的q轴电压指令的电压比。
5. 如权利要求1至4中任意一项所述的逆变器装置，其特征在于，前述电压控制部输出的电流指令为针对下述电流的指令值，艮卩， 使用对应于前述逆变器电路部输出的交流输出的输出频率而变化的 基准相位，将前述逆变器电路部的输出电流进行坐标变换后得到的电 流。
全文摘要
本发明涉及一种逆变器装置，其驱动负载，即使在电源侧发生瞬时电压下降的情况下，也可以可靠地使负载继续运转。其具有二极管变换器(2)，其整流来自系统电源(1)的交流输出；平滑电容器(3)，其积蓄二极管变换器(2)的整流输出；逆变器主电路(4)，其将来自平滑电容器(3)的直流输出变换为规定的交流输出并输出；电压控制系统(15)，其将平滑电容器(3)的电压控制为规定的值；以及电流控制系统(16)，其根据电压控制系统(15)输出的电流指令，生成用于控制逆变器主电路(4)输出的电流的输出指令，电压控制系统(15)在系统电源(1)发生瞬时电压下降的期间内，根据平滑电容器(3)的电压及向逆变器主电路(4)的输出指令的各个信息，生成向电流控制系统(16)的电流指令。
文档编号H02M7/48GK101331672SQ20068004686
公开日2008年12月24日 申请日期2006年12月15日 优先权日2006年12月15日
发明者圣 东, 贝谷敏之 申请人:三菱电机株式会社