CN101385224B - 功率变流器及其控制方法、和空调机 - Google Patents

功率变流器及其控制方法、和空调机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及抑制对交流电源的频率干扰的功率变流器及其控制方法、和空调机。控制装置(10)具备减法器(101，105)、指令值校正部(103)以及控制部(102)。减法器(101)求出从开关电源电路(61)施加到第二负荷(Cdc+Load)的输出电压(v0)与其指令值(v0*)之间的偏差(Δv0)。控制部(102)根据偏差(Δv0)执行PI控制，从而生成流入到线圈(Ldc)的电流(idc)的指令值(idc*)。指令值校正部(103)对指令值(idc*)进行校正，以使开关电源电路(61)将流入到第一电源线(21)的电流(iL)中的比输入电流(iu1，iv1，iw1)的基本频率高的高频分量消耗。减法器(105)求出校正后的指令值(idc*)与电流(idc)之间的偏差(Δidc)。根据偏差(Δidc)，生成对开关的指令(r1，r2)。

Description

功率变流器及其控制方法、和空调机
技术领域
本发明涉及功率变流器及其控制方法，特别涉及统称为无电容器方式的功率变流器及其控制方法。
背景技术
空调机具有用于冷冻剂压缩机的电动机和向该电动机提供希望功率的功率变流器。一般的功率变流器具有转换器、逆变器及位于它们之间的平滑电容器，对从交流电源提供的功率进行变换。并且，还设有用于改善输入功率的电抗器。例如，电抗器容量为约2mH，电容器容量为约2000μF。
但是，这些电抗器和电容器在构成功率变流器的部件中也属于较大型且重的部件。而且，还成为发热引起损失增加的原因。
于是，提出了通过减小电容器容量来将电容器小型化的技术。该技术被统称为“无电容器”。
另外，以下示出与本发明相关的技术。尤其，在非专利文献3中公开了省略电抗器的技术。
非专利文献1：Myint Ko Tun、另外1名、“New Type Sinusoidal InputUPS Controlled by DC Chopper Type Active Filter”、平成14年電気学会産業応用部門大会講演論文集III、電気学会、平成14年8月、p.1301-1306
非专利文献2：伊藤洋一、另外1名、“コンデンサレスPWMインバ一タ”、昭和63年電気学会産業応用部門全国大会講演論文集、電気学会、昭和63年8月、p.445-450
非专利文献3：芳賀仁、另外1名、“单相電界コンデンサレスIPMモ一タ駆動用インバ一タの入力電流波形改善法”、平成14年電気学会産業応用部門大会講演論文集I、平成14年8月、p.415-418
但是，若减小电抗器容量和电容器容量，则由电抗器和平滑电容器决定的谐振频率增高，因此，电源电流波形中包含很多的高频分量，给交流电源造成频率干扰。这从JIS标准(JIS61000-3-2)的观点考虑时，不是优选的方案。
例如，通过控制逆变器的开关动作，从而能够抑制该频率干扰。但是，该情况下，需要提高逆变器的开关频率，例如需要提高到该谐振频率的十倍左右。这会导致该逆变器中的开关损失增大，因而不优选。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而提出的，其目在于，抑制对交流电源的频率干扰。
对于本发明涉及的功率变流器的第一方式，所述功率变流器具备：整流电路(2)，其对来自交流电源(1)的输入电流(iu1，iv1，iw1；ic)进行整流，向第一电源线(21)和第二电源线(22)之间输出直流电压，将所述直流电压施加给第一负荷(4+5)；电容器(Cd)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间；以及开关电源电路(61；62；6)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间，按照基于流入到所述第一电源线的第一电流(-iL)的占空比进行开关动作，利用所述第一电流中的比所述输入电流的基本频率高的高频分量对第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)提供功率。
对于本发明涉及的功率变流器的第二方式，在第一方式涉及的功率变流器中，所述开关电源电路(61；62)具有依照指令值(idc*；idc*)进行所述开关动作的开关(S1，S2)，其中，该指令值(idc*；idc*)根据从所述开关电源电路施加到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load)的输出电压(v0)与其指令值(v0*)之间的偏差(Δv0)和所述第一电流(-iL)求出。
对于本发明涉及的功率变流器的第三方式，在第一方式涉及的功率变流器中，所述第二负荷为电动机(7)，所述开关电源电路(6)具有依照指令值(iq*)进行所述开关动作的开关(S31～S36)，其中，该指令值(iq*)根据所述电动机的旋转速度(ω)与其指令值(ω*)之间的偏差(Δω)和所述第一电流(-iL)求出。
对于本发明涉及的功率变流器的第四方式，在第一方式涉及的功率变流器中，所述开关电源电路(61；62；6)具有依照指令值(v*；v*；vq*)进行所述开关动作的开关(S1，S2；S1，S2；S31～S36)，其中，该指令值(v*；v*；vq*)根据所述第一电流(-iL)和流入到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)的第二电流(idc；idc；iq)求出。
对于本发明涉及的功率变流器的第五方式，所述功率变流器具备：整流电路(2)，其对来自交流电源(1)的输入电流(iu1，iv1，iw1；ic)进行整流，向第一电源线(21)和第二电源线(22)之间输出直流电压，将所述直流电压施加给第一负荷(4+5)；电容器(Cd)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间；电抗器(Ld)，其与所述电容器一起构成串联谐振电路；以及开关电源电路(61；62；6)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间，按照基于施加到所述电抗器的第一电压(vL)的占空比进行开关动作，利用流入到所述第一电源线的第一电流(-iL)中的比所述输入电流的基本频率高的高频分量对第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)提供功率。
对于本发明涉及的功率变流器的第六方式，在第五方式涉及的功率变流器中，所述开关电源电路(61；62)具有依照指令值(idc*；idc*)进行所述开关动作的开关(S1，S2)，其中，该指令值(idc*；idc*)根据从所述开关电源电路施加到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load)的输出电压(v0)与其指令值(v0*)之间的偏差(Δv0)和所述第一电压(vL)求出。
对于本发明涉及的功率变流器的第七方式，在第五方式涉及的功率变流器中，所述第二负荷为电动机(7)，所述开关电源电路(6)具有依照指令值(iq*)进行所述开关动作的开关(S31～S36)，其中，该指令值(iq*)根据所述电动机的旋转速度(ω)与其指令值(ω*)之间的偏差(Δω)和所述第一电压(vL)求出。
对于本发明涉及的功率变流器的第八方式，在第五方式涉及的功率变流器中，所述开关电源电路(61；62；6)具有依照指令值(v*；v*；vq*)进行所述开关动作的开关(S1，S2；S1，S2；S31～S36)，其中，该指令值(v*；v*；vq*)根据所述第一电压(vL)和流入到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)的第二电流(idc；idc；iq)求出。
对于本发明涉及的功率变流器的第九方式，在第二、第三、第六以及第七的任意一种方式涉及的功率变流器中，所述开关(S1，S2；S1，S2；S31～S36)依照指令值(v*；v*；vq*)进行所述开关动作，其中，该指令值(v*；v*；vq*)根据所述指令值(idc*；idc*；iq*)和流入到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)的第二电流(idc；idc；iq)求出。
对于本发明涉及的功率变流器的第十方式，在第二～第四、第六～第九的任意一种方式涉及的功率变流器中，所述第一负荷(4+5)具有主负荷(5)和逆变器(4)，其中，该逆变器(4)被输入所述电容器的两端电压(vdc)，将交流电流(iu2，iv2，iw2)输出到所述主负荷，通过比较所述指令值(idc；iq；v*；vq*)和所述逆变器(4)的载波，确定所述占空比。
对于本发明涉及的功率变流器的第十一方式，在第一～第九的任意一种方式涉及的功率变流器中，所述第一负荷(4+5)由主负荷(5)和逆变器(4)构成，其中，该逆变器(4)被输入所述电容器的两端电压(vdc)，将交流电流(iu2，iv2，iw2)输出到所述主负荷。
本发明涉及的空调机的第一方式，所述空调机具有：第十一方式涉及的功率变流器；构成所述主负荷(5)的用于冷冻剂压缩机的电动机；以及构成所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)的用于空气冷却的风扇，通过所述风扇除去被所述冷冻剂压缩机压缩的冷冻剂的潜热，从而调节空气。
对于本发明涉及的功率变流器的控制方法的第一方式，所述功率变流器包括：整流电路(2)，其对来自交流电源(1)的输入电流(iu1，iv1，iw1)进行整流，向第一电源线和第二电源线之间输出直流电压，将所述直流电压施加给第一负荷(4+5)；电容器(Cd)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间；以及开关电源电路(61；62；6)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间，在所述控制方法中，按照基于流入到所述第一电源线的第一电流(-iL)的占空比使所述开关电源电路进行开关动作，利用所述第一电流中的比所述输入电流的基本频率高的高频分量对第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)提供功率。
对于本发明涉及的功率变流器的控制方法的第二方式，在第一方式涉及的功率变流器的控制方法中，依照指令值(idc*；idc*)使所述开关电源电路(61；62)进行所述开关动作，其中，该指令值(idc*；idc*)根据从所述开关电源电路施加到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load)的输出电压(v0)与其指令值(v0*)之间的偏差(Δv0)和所述第一电流(-iL)求出。
对于本发明涉及的功率变流器的控制方法的第三方式，在第一方式涉及的功率变流器的控制方法中，所述第二负荷为电动机(7)，依照指令值(iq*)使所述开关电源电路(6)进行所述开关动作，其中，该指令值(iq*)根据所述电动机的旋转速度(ω)与其指令值(ω*)之间的偏差(Δω)和所述第一电流(-iL)求出。
对于本发明涉及的功率变流器的控制方法的第四方式，在第一方式涉及的功率变流器的控制方法中，依照指令值(v*；v*；vq*)使所述开关电源电路(61；62；6)进行所述开关动作，其中，该指令值(v*；v*；vq*)根据所述第一电流(-iL)和流入到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)的第二电流(idc；idc；iq)求出。
对于本发明涉及的功率变流器的控制方法的第五方式，所述功率变流器包括：整流电路(2)，其对来自交流电源(1)的输入电流(iu1，iv1，iw1)进行整流，向第一电源线和第二电源线之间输出直流电压，将所述直流电压施加给第一负荷(4+5)；电容器(Cd)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间；电抗器(Ld)，其与所述电容器一起构成串联谐振电路；以及开关电源电路(61；62；6)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间，在所述控制方法中，按照基于施加到所述电抗器的第一电压(vL)的占空比使所述开关电源电路进行开关动作，利用流入到所述第一电源线的第一电流(-iL)中的比所述输入电流的基本频率高的高频分量对第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)提供功率。
对于本发明涉及的功率变流器的控制方法的第六方式，在第五方式涉及的功率变流器的控制方法中，依照指令值(idc*；idc*)使所述开关电源电路(61；62)进行所述开关动作，其中，该指令值(idc*；idc*)根据从所述开关电源电路施加到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load)的输出电压(v0)与其指令值(v0*)之间的偏差(Δv0)和所述第一电压(vL)求出。
对于本发明涉及的功率变流器的控制方法的第七方式，在第五方式涉及的功率变流器的控制方法中，所述第二负荷为电动机(7)，依照指令值(iq*)使所述开关电源电路(6)进行所述开关动作，其中，该指令值(iq*)根据所述电动机的旋转速度(ω)与其指令值(ω*)之间的偏差(Δω)和所述第一电压(vL)求出。
对于本发明涉及的功率变流器的控制方法的第八方式，在第五方式涉及的功率变流器的控制方法中，依照指令值(v*；v*；vq*)使所述开关电源电路(61；62；6)进行所述开关动作，其中，该指令值(v*；v*；vq*)根据所述第一电压(vL)和流入到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)的第二电流(idc；idc；iq)求出。
对于本发明涉及的功率变流器的控制方法的第九方式，在第二、第三、第六以及第七的任意一种方式涉及的功率变流器的控制方法中，依照指令值(v*；v*；vq*)使所述开关电源电路(61；62；6)进行所述开关动作，其中，该指令值(v*；v*；vq*)根据所述指令值(idc*；idc*；iq*)和流入到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)的第二电流(idc；idc；iq)求出。
对于本发明涉及的功率变流器的控制方法的第十方式，第二～第四、第六～第九的任意一种方式涉及的功率变流器的控制方法，所述第一负荷(4+5)具有主负荷(5)和逆变器(4)，其中，该逆变器(4)被输入所述电容器的两端电压(vdc)，将交流电流(iu2，iv2，iw2)输出到所述主负荷，通过比较所述指令值(idc；iq；v*；vq*)和所述逆变器(4)的载波，确定所述占空比。
根据本发明涉及的功率变流器的第一、第四、第五以及第八的任意一种方式、或功率变流器的控制方法的第一、第四、第五以及第八的任意一种方式，第二负荷将第一电流中包含的比输入电流的基本频率高的高频分量消耗，所以能够抑制对整流电路的输入电流中的高频分量，抑制对交流电源的频率干扰。
根据本发明涉及的功率变流器的第二或第六方式、或功率变流器的控制方法的第二或第六方式，能够稳定地对第二负荷施加输出电压。
根据本发明涉及的功率变流器的第三或第七方式、或功率变流器的控制方法的第三或第七个方式，能够使电动机稳定地旋转。
根据本发明涉及的功率变流器的第九方式或功率变流器的控制方法的第九方式，能够高精度地控制第二负荷的消耗功率。
根据本发明涉及的功率变流器的第十方式或功率变流器的控制方法的第十方式，能够使开关电源电路的开关与逆变器的开关同步。
根据本发明涉及的功率变流器的第十一方式，逆变器的开关损失较小。
根据本发明涉及的空调机的第一方式，用于空气冷却的风扇与用于冷冻剂压缩机的电动机相比，消耗功率和旋转控制的精度均较小，所以适合于使用了第十一方式的功率变流器的控制。
在另一方面，本发明提供了一种功率变流器，所述功率变流器具备：整流电路(2)，其对来自交流电源(1)的输入电流(iu1，iv1，iw1；ic)进行整流，向第一电源线(21)和第二电源线(22)之间输出直流电压，将所述直流电压施加给第一负荷(4+5)；电容器(Cd)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间；以及开关电源电路(61；62；6)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间，按照基于流入到所述第一电源线的第一电流(-iL)的占空比进行开关动作，利用所述第一电流中的比所述输入电流的基本频率高的高频分量对第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)提供功率，所述开关电源电路从第一指令值(idc*；v*；iq*)中减去将所述第一电流与预定值(K1)相乘得到的校正值而对所述第一指令值进行校正，并且根据作为校正后的第一指令值的第二指令值(idc*；v*；iq*)进行所述开关动作，所述第一指令值(idc*；v*；iq*)是针对流入到所述第二负荷的电流或者施加给所述第二负荷的电压的指令值。
在另一方面，本发明提供了一种空调机，所述空调机具有：权利要求7所述的功率变流器；构成所述主负荷(5)的用于冷冻剂压缩机的电动机；以及构成所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)的用于空气冷却的风扇，通过所述风扇除去被所述冷冻剂压缩机压缩的冷冻剂的潜热，从而调节空气。
在另一方面，本发明提供了一种功率变流器，所述功率变流器具备：整流电路(2)，其对来自交流电源(1)的输入电流(iu1，iv1，iw1；ic)进行整流，向第一电源线(21)和第二电源线(22)之间输出直流电压，将所述直流电压施加给第一负荷(4+5)；电容器(Cd)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间；电抗器(Ld)，其与所述电容器一起构成串联谐振电路；以及开关电源电路(61；62；6)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间，按照基于施加到所述电抗器的第一电压(vL)的占空比进行开关动作，利用流入到所述第一电源线的第一电流(-iL)中的比所述输入电流的基本频率高的高频分量对第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)提供功率，所述开关电源电路从第一指令值(idc*；v*；iq*)中减去将所述第一电压与预定值(K1)相乘得到的校正值而对所述第一指令值进行校正，并且根据作为校正后的第二指令值(idc*；v*；iq*)进行所述开关动作，所述第一指令值(idc*；v*；iq*)是针对流入到所述第二负荷的电流或者施加给所述第二负荷的电压的指令值。
在另一方面，本发明提供了一种功率变流器的控制方法，其中，所述功率变流器具备：整流电路(2)，其对来自交流电源(1)的输入电流(iu1，iv1，iw1)进行整流，向第一电源线和第二电源线之间输出直流电压，将所述直流电压施加给第一负荷(4+5)；电容器(Cd)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间；以及开关电源电路(61；62；6)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间，在所述控制方法中，按照基于流入到所述第一电源线的第一电流(-iL)的占空比使所述开关电源电路进行开关动作，利用所述第一电流中的比所述输入电流的基本频率高的高频分量对第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)提供功率，所述开关电源电路从第一指令值(idc*；v*；iq*)中减去将所述第一电流与预定值(K1)相乘得到的校正值而对所述第一指令值进行校正，并且根据作为校正后的第一指令值的第二指令值(idc*；v*；iq*)进行所述开关动作，所述第一指令值(idc*；v*；iq*)是针对流入到所述第二负荷的电流或者施加给所述第二负荷的电压的指令值。
在另一方面，本发明提供了一种功率变流器的控制方法，其中，所述功率变流器具备：整流电路(2)，其对来自交流电源(1)的输入电流(iu1，iv1，iw1)进行整流，向第一电源线和第二电源线之间输出直流电压，将所述直流电压施加给第一负荷(4+5)；电容器(Cd)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间；电抗器(Ld)，其与所述电容器一起构成串联谐振电路；以及开关电源电路(61；62；6)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间，在所述控制方法中，按照基于施加到所述电抗器的第一电压(vL)的占空比使所述开关电源电路进行开关动作，利用流入到所述第一电源线的第一电流(-iL)中的比所述输入电流的基本频率高的高频分量对第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)提供功率，从第一指令值(idc*；v*；iq*)中减去将所述第一电压与预定值(K1)相乘得到的校正值而对所述第一指令值进行校正，并且根据校正后的第二指令值(idc*；v*；iq*)使所述开关电源电路进行所述开关动作，其中，所述第一指令值(idc*；v*；iq*)是针对流入到所述第二负荷的电流或者施加给所述第二负荷的电压的指令值。
在另一方面，本发明提供了一种功率变流器，所述功率变流器具备：整流电路(2)，其对来自交流电源(1)的输入电流(iu1，iv1，iw1；ic)进行整流，向第一电源线(21)和第二电源线(22)之间输出直流电压，将所述直流电压施加给第一负荷(4+5)；电容器(Cd)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间；以及开关电源电路(61；62；6)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间，按照基于流入到所述第一电源线的第一电流(-iL)的占空比进行开关动作，利用所述第一电流中的比所述输入电流的基本频率高的高频分量对第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)提供功率，所述开关电源电路是具有变压器的反激式转换器，所述开关电源电路从第一指令值(i1*)中减去将所述第一电流与预定值(K1)相乘得到的校正值而对所述第一指令值进行校正，并且根据作为校正后的第一指令值的第二指令值(idc*；v*；iq*)进行所述开关动作，所述第一指令值(i1*)是针对流入所述变压器的一次侧的线圈的电流的指令值。
在另一方面，本发明提供了一种功率变流器，所述功率变流器具备：
整流电路(2)，其对来自交流电源(1)的输入电流(iu1，iv1，iw1；ic)进行整流，向第一电源线(21)和第二电源线(22)之间输出直流电压，将所述直流电压施加给第一负荷(4+5)；电容器(Cd)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间；电抗器(Ld)，其与所述电容器一起构成串联谐振电路；以及开关电源电路(61；62；6)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间，按照基于施加到所述电抗器的第一电压(vL)的占空比进行开关动作，利用流入到所述第一电源线的第一电流(-iL)中的比所述输入电流的基本频率高的高频分量对第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)提供功率，所述开关电源电路是具有变压器的反激式转换器，所述开关电源电路从第一指令值(idc*；v*；iq*)中减去将所述第一电压与预定值(K1)相乘得到的校正值而对所述第一指令值进行校正，并且根据校正后的第二指令值(idc*；v*；iq*)进行所述开关动作，所述第一指令值(idc*；v*；iq*)是针对流入所述变压器的一次侧的线圈的电流的指令值。
在另一方面，本发明提供了一种功率变流器的控制方法，其中，所述功率变流器具备：整流电路(2)，其对来自交流电源(1)的输入电流(iu1，iv1，iw1)进行整流，向第一电源线和第二电源线之间输出直流电压，将所述直流电压施加给第一负荷(4+5)；电容器(Cd)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间；以及开关电源电路(61；62；6)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间，在所述控制方法中，按照基于流入到所述第一电源线的第一电流(-iL)的占空比使所述开关电源电路进行开关动作，利用所述第一电流中的比所述输入电流的基本频率高的高频分量对第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)提供功率，所述开关电源电路是具有变压器的反激式转换器，所述开关电源电路从第一指令值(i1*)中减去将所述第一电流与预定值(K1)相乘得到的校正值而对所述第一指令值进行校正，并且根据作为校正后的第一指令值的第二指令值(idc*；v*；iq*)进行所述开关动作，所述第一指令值(i1*)是针对流入所述变压器的一次侧的线圈的电流的指令值。
在另一方面，本发明提供了一种功率变流器的控制方法，其中，所述功率变流器具备：整流电路(2)，其对来自交流电源(1)的输入电流(iu1，iv1，iw1)进行整流，向第一电源线和第二电源线之间输出直流电压，将所述直流电压施加给第一负荷(4+5)；电容器(Cd)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间；电抗器(Ld)，其与所述电容器一起构成串联谐振电路；以及开关电源电路(61；62；6)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间，在所述控制方法中，按照基于施加到所述电抗器的第一电压(vL)的占空比使所述开关电源电路进行开关动作，利用流入到所述第一电源线的第一电流(-iL)中的比所述输入电流的基本频率高的高频分量对第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)提供功率，所述开关电源电路是具有变压器的反激式转换器，所述开关电源电路从第一指令值(idc*；v*；iq*)中减去将所述第一电压与预定值(K1)相乘得到的校正值而对所述第一指令值进行校正，并且根据校正后的第二指令值(idc*；v*；iq*)使所述开关电源电路进行所述开关动作，其中，所述第一指令值(idc*；v*；iq*)是针对流入所述变压器的一次侧的线圈的电流的指令值。
对于本发明的目的、特征、状况以及优点，将通过以下的详细说明和附图进一步加以明确。
附图说明
图1是概念性地示出第一实施方式中说明的功率变流器的图。
图2是概念性地示出第一实施方式中说明的功率变流器的图。
图3是概念性地示出功率变流器的控制装置10的图。
图4是示出执行第一实施方式中说明的控制时的输入电流iu1的曲线图。
图5是示出执行第一实施方式中说明的控制时的电压vdc的曲线图。
图6是示出执行第一实施方式中说明的控制之前的输入电流iu1的曲线图。
图7是示出执行第一实施方式中说明的控制之前的电压vdc的曲线图。
图8是概念性示出功率变流器的控制装置11的图。
图9是概念性地示出第二实施方式中说明的功率变流器的图。
图10是概念性地示出功率变流器的控制装置20的图。
图11是示出执行第二实施方式中说明的控制时的输入电流iu1的曲线图。
图12是示出执行第二实施方式中说明的控制时的电压vdc的曲线图。
图13是执行第二实施方式中说明的控制之前的输入电流iu1的曲线图。
图14是执行第二实施方式中说明的控制之前的电压vdc的曲线图。
图15是概念性地示出第三实施方式中说明的功率变流器的图。
图16是示出执行第三实施方式中说明的控制时的输入电流ic的曲线图。
图17是示出执行第三实施方式中说明的控制时的电压vdc的曲线图。
图18是示出执行第三实施方式中说明的控制之前的输入电流ic的曲线图。
图19是示出执行第三实施方式中说明的控制之前的电压vdc的曲线图。
图20是示出利用逆变器4执行了高次谐波抑制时的输入电流ic的曲线图。
图21是示出利用逆变器4执行了高次谐波抑制时的电压vdc的曲线图。
具体实施方式
第一实施方式
<功率变流器的结构>
图1和图2概念性地示出本实施方式涉及的功率变流器。该功率变流器具备第一电源线21、第二电源线22、整流电路2、电容器Cd、电抗器Ld、逆变器4以及开关电源电路61(或开关电源电路62)。
图1和图2中示出了向该功率变流器提供功率的交流电源1、被提供来自逆变器4的输出的电动机5。并且，图1中示出了被提供开关电源电路61的输出的电容器Cdc和驱动部Load，图2中示出了被提供开关电源电路62的输出的电容器C2和驱动部Load。电容器Cdc，C2将开关电源电路61，62的输出平滑化，提供到驱动部Load。并且，在本实施方式中，作为交流电源1，采用三相交流电源。
另外，电动机5能够分别掌握主负荷、由电动机5和逆变器4构成的负荷即第一负荷(文中记载为符号“4+5”)、由电容器Cdc和驱动部Load构成的负荷(图1)即第二负荷(文中记载为符号“Cdc+Load”)、由电容器C2和驱动部Load构成的负荷(图2)即第二负荷(文中记载为符号“C2+Load”)。
整流电路2在本实施方式中为桥式二极管，其对来自交流电源1的输入电流iu1，iv1，iw1进行整流，向第一电源线21和第二电源线22之间输出直流电压。
电容器Cd连接在第一电源线21和第二电源线22之间。电抗器Ld位于整流电路2和电容器Cd之间，设置在第一电源线21上。电容器Cd和电抗器Ld构成直流谐振电路。
逆变器4在本实施方式中为三相逆变器，获得电容器Cd的两端电压vdc输入，将交流电流iu2，iv2，iw2输出到电动机5。电动机5通过被提供逆变器4的输出来进行驱动。
开关电源电路61，62分别连接在第一电源线21和第二电源线22之间。图1和图2中，连接在电容器Cd的两端，但例如也可以连接在由电容器Cd和电抗器Ld构成的串联谐振电路的两端。
图1中，开关电源电路61采用降压斩波器。该降压斩波器具有开关S1，S2、线圈Ldc以及输出端611，612。开关S1，S2串联连接在第一电源线21和第二电源线22之间。输出端611，612分别连接在开关S2的两端。线圈Ldc与开关S2串联连接在输出端611，612之间。输出端611，612之间连接有第二负荷Cdc+Load。
图2中，开关电源电路62采用反激式转换器(flyback converter)。该反激式转换器62具有开关S1，S2、变压器T以及输出端621，622。变压器T的一次侧线圈L1连接在第一电源线21和第二电源22之间，二次侧线圈L2连接在输出端621，622之间。开关S1与线圈L1串联连接在第一电源线21和第二电源线22之间。开关S2与线圈L2串联连接在输出端621，622之间。输出端621，622之间连接有第二负荷C2+Load。
另外，本实施方式中，开关S1，S2采用由IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor：绝缘栅双极晶体管)和二极管构成的IGBT模块。
<功率变流器的控制1>
图3中概念性地示出对图1所示的功率变流器进行控制的控制装置10。
控制装置10具备减法器101，105、指令值校正部103、控制部102，104，106、三角载波生成部107、比较部108以及NOT电路109。
减法器101求出从开关电源电路61施加到第二负荷Cdc+Load的输出电压v0相对于该指令值v0*的偏差Δv0。
控制部102根据偏差Δv0执行PI控制，从而生成流入到线圈Ldc的电流idc的指令值idc*。根据所涉及的控制，能够使电压v0接近指令值v0*，所以能够稳定地对第二负荷Cdc+Load施加输出电压。
指令值校正部103对指令值idc*进行校正，以使开关电源电路61将流入到第一电源线21的电流iL中的比输入电流iu1，iv1，iw1的基本频率高的高频分量消耗。
本实施方式中，指令值校正部103根据施加给电抗器Ld的电压vL来校正指令值idc*。具体地说，控制部104对电压vL乘以增益K1，求出校正值Δidc*，指令值校正部103从指令值idc*减去校正值Δidc*，将其结果作为新的指令值idc*输出。另外，在本实施方式中，电压vL以电抗器Ld的整流电路2侧的电位为基准。
但是，由于在控制部102和后述的控制部106中执行PI控制，因此，在控制部102，106中，输出的相位相对于输入的相位延迟。因此，可以根据相位延迟，使校正指令值Δidc*的相位电压vL的相位错开。
并且，即使在控制部102，106中没有相位延迟的情况下，也可以使校正指令值Δidc*的相位从电压vL的相位延迟90°。这是因为，在电抗器Ld中，电流iL的相位相对于电压vL的相位延迟了90°。
减法器105求出校正后的指令值idc*与电流idc之间的偏差Δidc。
控制部106根据偏差Δidc来执行PI控制，从而生成施加到开关S2两端的电压v的指令值v*。根据相关的控制，能够使电流idc接近指令值idc*，所以能够高精度地控制第二负荷Cdc+Load的消耗功率。
三角载波生成部107生成与逆变器4同步的三角载波。
比较部108比较指令值v*和三角载波，生成对开关S1的开关指令r1。根据开关指令r1，将开关S1控制成接通和断开的任意一方。开关S2进行与开关S1互补的控制，所以对开关S2的指令r2是通过将指令r1输入到NOT电路109来作为其输出获得的。
由于能够通过控制装置10得到指令值r1、r2，因此在开关电源电路61的控制中无需高速的微机处理。通常，可以将反激式转换器、降压斩波器等转换器的开关频率(50～100kHz)设定为大于逆变器4的开关频率(6kHz)。
另外，上述内容可以理解为：以基于施加到电抗器Ld的电压vL的占空比，进行开关电源61的开关动作，从而利用流入到第一电源线21的电流(-iL)中的比输入电流iu1，iv1，iw1的基本频率高的高频分量向第二负荷Cdc+Load提供功率。
根据上述的控制装置10及其控制，能够利用第二负荷Cdc+Load将电流(-iL)中包含的比输入电流iu1，iv1，iw1的基本频率高的高频分量消耗。从而，能够抑制对整流电路2的输入电流iu1，iv1，iw1的高频分量，能够抑制对交流电源1的频率干扰。
图4是示出执行本实施方式涉及的控制时的输入电流iu1的时间变化的曲线图。图5是示出执行本实施方式涉及的控制时的电容器Cd两端的电压vdc的时间变化的曲线图。另外，为了与图4、5进行比较，将执行本实施方式涉及的控制之前的输入电流iu1和电压vdc的波形分别示于图6，7。由于电抗器Ld和电容器Cd之间的串联谐振，会在该波形中含有很多高频分量。另外，图4～7的曲线图示出指令值v0*为20V、驱动部Load为电阻、第二负荷Cdc+Load的消耗功率为20W、电动机5中的消耗功率为1.5kW时得到的结果。
由图4和图6、图5和图7的比较可知，通过执行相关的控制，能够抑制输入电流iu1(以及输入电流iv1，iw1)和电压vdc中包含的高频分量。
而且，由于功率的高频分量小于提供到第一负荷4+5的直流功率，因此，将其消耗的第二负荷Cdc+Load的消耗功率比第一负荷4+5中的消耗功率还小。由此可知，即使开关电源电路61的消耗功率小，也能够抑制频率干扰。从而，能够使得流入到开关电源电路61的开关S1，S2的电流小于流入到逆变器4的开关元件的电流。即，与通过逆变器4的控制来对高次谐波进行控制的开关相比，通过开关电源电路61中的控制进行抑制时，能够减小开关损失。从而，能够在开关S1，S2中采用电流容量较小的开关，因而能够将开关电源电路61小型化。
对于图2中示出的功率变流器的控制，能够应用控制装置10。其中，替代电流idc及其指令值idc*，采用流入到线圈L1的电流i1及其指令值i1*。并且，指令值v*采用线圈L2两端的电压的指令值。
<功率变流器的控制2>
当第二负荷Cdc+Load，C2+Load的消耗功率的控制不需要很高精度的情况下，在控制装置10中，也可以不使用减法器105和控制部106。图8中，相关的方式作为控制装置11示出。
控制装置11具备减法器111、控制部112，114、校正指令值113、三角载波生成部115、比较部116以及NOT电路117。
减法器111与图3所示的减法器101相同，求出偏差Δv0。
控制部112根据偏差Δv0来执行PI控制，从而生成指令值v*。
指令校正部113对指令值v*进行校正，以使开关电源电路61将流入到第一电源线21的电流iL中的比输入电流iu1，iv1，iw1的基本频率高的高频分量消耗。具体地说，控制部114对电压vL乘以增益K2，求出校正值Δv*，指令值校正部113从指令值v*减去校正值Δv*，将其结果作为新的指令值v*输出。
在控制部112中产生相位延迟的情况下，可以根据该相位的延迟，使校正指令值Δv*的相位与电压vL的相位错开。
三角载波生成部115生成与逆变器4同步的三角载波。
比较部116比较校正后的指令值v*和三角载波，生成指令值r1。另外，指令值r2通过NOT电路117与指令值r1互补地求出。
通过相关的控制装置11及其控制，也能够利用第二负荷Cdc+Load，C2+Load，将电流(-iL)中包含的比输入电流iu1，iv1，iw1的基本频率高的高频分量消耗。从而能够抑制对整流电路2的输入电流iu1，iv1，iw1的高频分量，抑制对交流电源1的频率干扰。
本实施方式中的电压v0可以采用空调机用的电动机的驱动系统中使用的电装品的电源电压或逆变器控制用的电源电压等。
第二实施方式
<功率变流器的结构>
图9概念性地示出本实施方式的功率变流器。该功率变流器中，第一电源线21、第二电源线22、整流电路2、电容器Cd、电抗器Ld以及逆变器4采用与第一实施方式的功率变流器相同的方式构成，此外，开关电源电路6连接在第一电源线21和第二电源线22之间。图9中示出与图1或图2相同的交流电源1和电动机5，此外，还示出了被提供开关电源电路6的输出的电动机7。另外，针对看作第一负荷4+5的由逆变器4和电动机5构成的负荷，电动机7可看作第二负荷。
开关电源电路6为三相逆变器，具有开关S31～S36。本实施方式中，开关S31～S36采用IGBT模块。通常，三相逆变器由微机处理进行控制。
<功率变流器的控制>
图10概念性地示出对图9所示的功率变流器进行控制的控制装置20。
控制装置20具备减法器201，205，207、指令值校正部203、控制部202，204，206，208、转换部209、三角载波生成部210以及PWM(PulseWidth Modulation：脉宽调制)控制部211。
减法器201求出电动机7的旋转速度ω与其指令值ω*之间的偏差Δω。
控制部202根据偏差Δω执行PI控制，从而生成流入到电动机的q轴电流iq的指令值iq*。根据相关的控制，能够使旋转速度ω接近指令值ω*，因此，能够使电动机7稳定地旋转。
指令值校正部203对指令值iq*进行校正，以使开关电源电路6将比输入电流iu1，iv1，iw1的基本频率高的高频分量消耗。
本实施方式中，指令值校正部203根据施加到电抗器Ld的电压vL来校正指令值iq*。具体地说，控制部204对电压vL乘以增益K，求出校正值Δiq*，指令值校正部203从指令值iq*减去校正值Δiq*，将其结果作为新指令值iq*输出。
但是，与第一实施方式中所示说明的相同，可以根据执行PI控制的控制部202和控制部206中的相位延迟，使校正指令值Δiq*的相位与电压vL的相位错开。并且，即使在控制部202，206中没有相位延迟的情况下，使校正指令值Δiq*的相位从电压vL的相位偏移90°即可。
减法器205求出校正后的指令值iq*与q轴电流iq之间的偏差Δiq。
控制部206根据偏差Δiq来执行PI控制，从而生成施加到电动机7的q轴电压vq的指令值vq*。根据相关的控制，能够使q轴电流iq接近指令值iq*。
减法器207求出流入到电动机7的d轴电流id与其指令值id*之间的偏差Δid。
控制部208根据偏差Δid来执行PI控制，从而生成施加到电动机7的d轴电压vd的指令值vd*。根据相关的控制，能够使d轴电流id接近指令值id*。如上所述，电流iq也接近其指令值iq*，因此，能够高精度地控制电动机7的消耗功率.
转换部209将坐标从d-q轴坐标系转换成三相坐标系。从而，输入到转换部209的指令值vq*，vd*被转换成三相电压vu，vv，vw的指令值vu*，vv*，vw*，从转换部209输出。
三角载波生成部210生成与逆变器4同步的三角载波。
PWM控制部211根据指令值vu*，vv*，vw*和三角载波，生成对各个开关S31～S36的指令r31～r36。另外，开关S31和开关S34、开关S32和开关S35、开关S33和开关S36分别进行互补控制。
另外，上述内容可以理解为：以基于施加到电抗器Ld的电压vL的占空比进行开关电源6的开关动作，从而利用流入到第一电源线21的电流(-iL)中的比输入电流iu1，iv1，iw1的基本频率高的高频分量向电动机7提供功率。
根据上述的控制装置20及其控制，能够利用电动机7，将电流(-iL)中包含的比输入电流iu1，iv1，iw1的基本频率高的高频分量消耗。从而，能够抑制对整流电路2的输入电流iu1，iv1，iw1的高频分量，抑制对交流电源1的频率干扰。
图11是示出执行本实施方式涉及的控制时的输入电流iu1的时间变化的曲线图。图12是示出执行本实施方式涉及的控制时的电容器Cd两端的电压vdc的时间变化的曲线图。另外，为了与图11、12进行比较，将执行本实施方式涉及的控制之前的输入电流iu1和电压vdc的波形分别示于图13、14。由于电抗器Ld和电容器Cd之间的串联谐振，会在该波形中包含较多的高频分量。另外，图11～14的曲线图示出，电动机5的消耗功率为1.5kW、电动机7的指令值ω*为500rpm、电动机7的输出功率为20W时得到的结果。
由图11和图13之间的比较、图12和图14之间的比较可知，通过执行相关的控制，能够抑制输入电流iu1(以及输入电流iv1，iw1)和电压vdc中包含的高频分量。
但是，鉴于将电动机7的消耗功率设定为20W，电动机5的消耗功率为1.5kW左右，可知即使开关电源电路6的消耗功率较小，也能够抑制频率干扰。从而，可以减小在开关电源电路6中的开关损失。由此，开关S31～S36可以采用电流容量较小的开关。进而，可以将开关电源电路6小型化。
开关电源电路6中采用的逆变器的开关频率通常与逆变器4的开关频率(6kHz)同等程度。但是，若利用开关电源电路6进行上述控制，则开关S31～S36能够以50kHz左右的开关频率进行开关。从而，从微机处理的观点出发，优选第一实施方式中说明的功率变流器中的控制。
第三实施方式
图15示出在图1所示的功率变流器中，交流电源1采用单相交流电源的情况。该情况下，整流电路2对来自交流电源1的输入电流ic进行整流，向第一电源线21和第二电源线22之间输出直流电压。其他结构与图1中所示的功率变流器相同。
对于涉及的功率变流器，通过执行与第一实施方式中说明相同的控制，能够得到相同的效果。
图16是示出执行本实施方式涉及的控制时的输入电流ic的时间变化的曲线图。图17是示出执行本实施方式涉及的控制时的电压vdc的时间变化的曲线图。另外，为了与图16、17进行比较，将执行本实施方式涉及的控制之前的输入电流ic和电压vdc的波形分别示于图18、19。由于电抗器Ld和电容器Cd之间的串联谐振，会在该波形中包含较多的高频分量。
由图16和图18之间的比较、图17和图19之间的比较可知，通过执行相关的控制，能够抑制输入电流ic和电压vdc中包含的高频分量。
并且，图20、21分别示出不执行本实施方式涉及的控制而利用逆变器4减少高频时的输入电流ic和电压vdc的波形。
根据图16和图20之间的比较、图17和图21之间的比较可知，通过逆变器4也能够与本实施方式涉及的控制同等程度地减少高频。但是，由于逆变器4中的开关频率增高，所以开关损失增大。另外，图20、21示出逆变器4的开关频率以50kHz的开关频率控制逆变器时得到的结果。
在图2和图9所示的功率变流器中，交流电源1采用单相交流电源时，也相同。
第一～第三实施方式的任意一种方式中，输入到指令值校正部103，203的校正值Δidc*，Δiq*可以根据流入到第一电源线的电流(-iL)计算。
相关的内容可以理解为，开关电源电路61，62，6以基于流入到第一电源线21的电流(-iL)的占空比进行开关动作，利用电流(-iL)中的比输入电流iu1，iv1，iw1，ic的基本频率高的高频分量向第二负荷Cdc+Load，C2+Load，7提供功率。
根据该控制，还能够应用于没有电抗器Ld的功率变流器的控制，可以得到与第一～第三实施方式相同的效果。即，即使在没有电抗器Ld的情况下，仍存在由于交流电源1和整流电路2之间产生的阻抗z与电容器Cd之间的串联谐振而产生高次谐波的问题，在该情况下，通过上述控制，也能够抑制高次谐波。
并且，在上述任意的实施方式中，对电压v0或旋转速度ω无需高控制性的情况下，控制装置10，11，20可以分别没有减法器101，111，201和控制部102，112，202。即，可以根据电压vL或电流(-iL)和电流idc，iq求出指令值v*，vq*，依照指令值v*，vq*，控制开关电源电路61，62，6的开关动作。
上述的变压器均可以搭载到例如空调机上。该空调机上设置有用于冷冻剂压缩机的电动机和用于空气冷却的风扇，逆变器4的输出提供到用于冷冻剂压缩机的电动机，开关电源电路61，62，6的输出提供到用于空气冷却的风扇。并且，通过风扇除去被冷冻剂压缩机压缩的冷冻剂的潜热，从而调节空气。
用于空气冷却的风扇与用于冷冻剂压缩机的电动机相比，消耗功率和旋转控制的精度均较小。从而，使用了变压器的控制适合于上述空调机。
以上对本发明进行了详细说明，但是上述的说明在全局中仅为示例，本发明不限于此。在不脱离本发明范围的情况下，可想到未例示的无数个变形例。

Claims (38)

1.一种功率变流器，所述功率变流器具备：
整流电路(2)，其对来自交流电源(1)的输入电流(iu1，iv1，iw1；ic)进行整流，向第一电源线(21)和第二电源线(22)之间输出直流电压，将所述直流电压施加给第一负荷(4+5)；
电容器(Cd)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间；以及
开关电源电路(61；62；6)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间，按照基于流入到所述第一电源线的第一电流(-iL)的占空比进行开关动作，利用所述第一电流中的比所述输入电流的基本频率高的高频分量对第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)提供功率，
所述开关电源电路从第一指令值(idc*；v*；iq*)中减去将所述第一电流与预定值(K1)相乘得到的校正值而对所述第一指令值进行校正，并且根据作为校正后的第一指令值的第二指令值(idc*；v*；iq*)进行所述开关动作，所述第一指令值(idc*；v*；iq*)是针对流入到所述第二负荷的电流或者施加给所述第二负荷的电压的指令值。
2.根据权利要求1所述的功率变流器，其中，
所述开关电源电路(61；62)具有依照所述第二指令值(idc*；v*)进行所述开关动作的开关(S1，S2)，其中，所述第二指令值(idc*；v*)通过对基于从所述开关电源电路施加到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load)的输出电压(v0)与所述输出电压的第三指令值(v0*)之间的偏差(Δv0)求出的所述第一指令值(idc*；v*)进行校正而求出。
3.根据权利要求1所述的功率变流器，其中，
所述第二负荷为电动机(7)，
所述开关电源电路(6)具有依照所述第二指令值(iq*)进行所述开关动作的开关(S31～S36)，其中，所述第二指令值(iq*)通过对基于所述电动机的旋转速度(ω)与所述旋转速度的第三指令值(ω*)之间的偏差(Δω)求出的所述第一指令值(iq*)进行校正而求出。
4.根据权利要求1所述的功率变流器，其中，
所述开关电源电路(61；62；6)具有依照第三指令值(v*；v*；vq*)进行所述开关动作的开关(S1，S2；S1，S2；S31～S36)，其中，所述第三指令值(v*；v*；vq*)基于所述第二指令值(idc*；v*；iq*)、与流入到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)的第二电流(idc；idc；iq)之间的偏差而求出。
5.根据权利要求2或3所述的功率变流器，其中，
所述开关(S1，S2；S1，S2；S31～S36)依照第四指令值(v*；v*；vq*)进行所述开关动作，其中，所述第四指令值(v*；v*；vq*)根据所述第二指令值(idc*；idc*；iq*)与流入到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)的第二电流(idc；idc；iq)之间的偏差求出。
6.根据权利要求2或3所述的功率变流器，其中，
所述第一负荷(4+5)具有主负荷(5)和逆变器(4)，其中，该逆变器(4)被输入所述电容器的两端电压(vdc)，将交流电流(iu2，iv2，iw2)输出到所述主负荷，
通过比较所述第二指令值(idc*，v*，iq*)和所述逆变器(4)的载波，确定所述占空比。
7.根据权利要求1所述的功率变流器，其中，
所述第一负荷(4+5)由主负荷(5)和逆变器(4)构成，其中，该逆变器(4)被输入所述电容器的两端电压(vdc)，将交流电流(iu2，iv2，iw2)输出到所述主负荷。
8.一种空调机，所述空调机具有：
权利要求7所述的功率变流器；
构成所述主负荷(5)的用于冷冻剂压缩机的电动机；以及
构成所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)的用于空气冷却的风扇，
通过所述风扇除去被所述冷冻剂压缩机压缩的冷冻剂的潜热，从而调节空气。
9.一种功率变流器，所述功率变流器具备：
整流电路(2)，其对来自交流电源(1)的输入电流(iu1，iv1，iw1；ic)进行整流，向第一电源线(21)和第二电源线(22)之间输出直流电压，将所述直流电压施加给第一负荷(4+5)；
电容器(Cd)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间；
电抗器(Ld)，其与所述电容器一起构成串联谐振电路；以及
开关电源电路(61；62；6)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间，按照基于施加到所述电抗器的第一电压(vL)的占空比进行开关动作，利用流入到所述第一电源线的第一电流(-iL)中的比所述输入电流的基本频率高的高频分量对第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)提供功率，
所述开关电源电路从第一指令值(idc*；v*；iq*)中减去将所述第一电压与预定值(K1)相乘得到的校正值而对所述第一指令值进行校正，并且根据作为校正后的第二指令值(idc*；v*；iq*)进行所述开关动作，所述第一指令值(idc*；v*；iq*)是针对流入到所述第二负荷的电流或者施加给所述第二负荷的电压的指令值。
10.根据权利要求9所述的功率变流器，其中，
所述开关电源电路(61；62)具有依照所述第二指令值(idc*；v*)进行所述开关动作的开关(S1，S2)，其中，所述第二指令值(idc*；v*)通过对基于从所述开关电源电路施加到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load)的输出电压(v0)与所述输出电压的第三指令值(v0*)之间的偏差(Δv0)求出的所述第一指令值(idc*；v*)进行校正而求出。
11.根据权利要求9所述的功率变流器，其中，
所述第二负荷为电动机(7)，
所述开关电源电路(6)具有依照所述第二指令值(iq*)进行所述开关动作的开关(S31～S36)，其中，该所述第二指令值(iq*)通过对基于所述电动机的旋转速度(ω)与所述旋转速度的第三指令值(ω*)之间的偏差(Δω)求出的所述第一指令值(iq*)进行校正而求出。
12.根据权利要求9所述的功率变流器，其中，
所述开关电源电路(61；62；6)具有依照第三指令值(v*；v*；vq*)进行所述开关动作的开关(S1，S2；S1，S2；S31～S36)，其中，所述第三指令值(v*；v*；vq*)根据所述第二指令值(idc*；idc*；iq*)、与流入到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)的第二电流(idc；idc；iq)之间的偏差而求出。
13.一种功率变流器的控制方法，其中，所述功率变流器具备：
整流电路(2)，其对来自交流电源(1)的输入电流(iu1，iv1，iw1)进行整流，向第一电源线和第二电源线之间输出直流电压，将所述直流电压施加给第一负荷(4+5)；
电容器(Cd)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间；以及
开关电源电路(61；62；6)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间，
在所述控制方法中，
按照基于流入到所述第一电源线的第一电流(-iL)的占空比使所述开关电源电路进行开关动作，利用所述第一电流中的比所述输入电流的基本频率高的高频分量对第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)提供功率，
所述开关电源电路从第一指令值(idc*；v*；iq*)中减去将所述第一电流与预定值(K1)相乘得到的校正值而对所述第一指令值进行校正，并且根据作为校正后的第一指令值的第二指令值(idc*；v*；iq*)进行所述开关动作，所述第一指令值(idc*；v*；iq*)是针对流入到所述第二负荷的电流或者施加给所述第二负荷的电压的指令值。
14.根据权利要求13所述的功率变流器的控制方法，其中，
依照所述第二指令值(idc*；v*)使所述开关电源电路(61；62)进行所述开关动作，其中，所述第二指令值(idc*；v*)通过对基于从所述开关电源电路施加到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load)的输出电压(v0)与所述输出电压的第三指令值(v0*)之间的偏差(Δv0)求出的所述第一指令值(idc*；v*)进行校正而求出。
15.根据权利要求13所述的功率变流器的控制方法，其中，
所述第二负荷为电动机(7)，
依照所述第二指令值(iq*)使所述开关电源电路(6)进行所述开关动作，其中，所述第二指令值(iq*)通过对基于所述电动机的旋转速度(ω)与所述旋转速度的第三指令值(ω*)之间的偏差(Δω)求出的所述第一指令值(iq*)进行校正而求出。
16.根据权利要求13所述的功率变流器的控制方法，其中，
依照第三指令值(v*；v*；vq*)使所述开关电源电路(61；62；6)进行所述开关动作，其中，所述第三指令值(v*；v*；vq*)根据所述第二指令值(idc*；idc*；iq*)与流入到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)的第二电流(idc；idc；iq)之间的偏差求出。
17.根据权利要求14或15所述的功率变流器的控制方法，其中，
依照第四指令值(v*；v*；vq*)使所述开关电源电路(61；62；6)进行所述开关动作，其中，所述第四指令值(v*；v*；vq*)根据所述第二指令值(idc*；idc*；iq*)与流入到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)的第二电流(idc；idc；iq)之间的偏差求出。
18.根据权利要求14或15所述的功率变流器的控制方法，其中，
所述第一负荷(4+5)具有主负荷(5)和逆变器(4)，其中，该逆变器(4)被输入所述电容器的两端电压(vdc)，将交流电流(iu2，iv2，iw2)输出到所述主负荷，
通过比较所述第二指令值(idc*，v*，iq*)和所述逆变器(4)的载波，确定所述占空比。
19.一种功率变流器的控制方法，其中，所述功率变流器具备：
整流电路(2)，其对来自交流电源(1)的输入电流(iu1，iv1，iw1)进行整流，向第一电源线和第二电源线之间输出直流电压，将所述直流电压施加给第一负荷(4+5)；
电容器(Cd)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间；
电抗器(Ld)，其与所述电容器一起构成串联谐振电路；以及
开关电源电路(61；62；6)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间，
在所述控制方法中，
按照基于施加到所述电抗器的第一电压(vL)的占空比使所述开关电源电路进行开关动作，利用流入到所述第一电源线的第一电流(-iL)中的比所述输入电流的基本频率高的高频分量对第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)提供功率，
从第一指令值(idc*；v*；iq*)中减去将所述第一电压与预定值(K1)相乘得到的校正值而对所述第一指令值进行校正，并且根据校正后的第二指令值(idc*；v*；iq*)使所述开关电源电路进行所述开关动作，其中，所述第一指令值(idc*；v*；iq*)是针对流入到所述第二负荷的电流或者施加给所述第二负荷的电压的指令值。
20.根据权利要求19所述的功率变流器的控制方法，其中，
依照所述第二指令值(idc*；v*)使所述开关电源电路(61；62)进行所述开关动作，其中，所述第二指令值(idc*；v*)通过对基于从所述开关电源电路施加到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load)的输出电压(v0)与所述输出电压的第三指令值(v0*)之间的偏差(Δv0)求出的所述第一指令值(idc*；v*)进行校正而求出。
21.根据权利要求19所述的功率变流器的控制方法，其中，
所述第二负荷为电动机(7)，
依照所述第二指令值(iq*)使所述开关电源电路(6)进行所述开关动作，其中，所述第二指令值(iq*)通过对基于所述电动机的旋转速度(ω)与所述旋转速度的第三指令值(ω*)之间的偏差(Δω)求出的所述第一指令值(iq*)进行校正而求出。
22.根据权利要求19所述的功率变流器的控制方法，其中，
依照第三指令值(v*；v*；vq*)使所述开关电源电路(61；62；6)进行所述开关动作，其中，所述第三指令值(v*；v*；vq*)根据所述第二指令值(idc*；idc*；iq*)与流入到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)的第二电流(idc；idc；iq)之间的偏差求出。
23.一种功率变流器，所述功率变流器具备：
整流电路(2)，其对来自交流电源(1)的输入电流(iu1，iv1，iw1；ic)进行整流，向第一电源线(21)和第二电源线(22)之间输出直流电压，将所述直流电压施加给第一负荷(4+5)；
电容器(Cd)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间；以及
开关电源电路(61；62；6)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间，按照基于流入到所述第一电源线的第一电流(-iL)的占空比进行开关动作，利用所述第一电流中的比所述输入电流的基本频率高的高频分量对第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)提供功率，
所述开关电源电路是具有变压器的反激式转换器，所述开关电源电路从第一指令值(i1*)中减去将所述第一电流与预定值(K1)相乘得到的校正值而对所述第一指令值进行校正，并且根据作为校正后的第一指令值的第二指令值(idc*；v*；iq*)进行所述开关动作，所述第一指令值(i1*)是针对流入所述变压器的一次侧的线圈的电流的指令值。
24.根据权利要求23所述的功率变流器，其中，
所述开关电源电路(61；62)具有依照所述第二指令值(idc*；v*)进行所述开关动作的开关(S1，S2)，其中，所述第二指令值(idc*；v*)通过对基于从所述开关电源电路施加到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load)的输出电压(v0)与所述输出电压的第三指令值(v0*)之间的偏差(Δv0)求出的所述第一指令值(idc*；v*)进行校正而求出。
25.根据权利要求23所述的功率变流器，其中，
所述第二负荷为电动机(7)，
所述开关电源电路(6)具有依照所述第二指令值(iq*)进行所述开关动作的开关(S31～S36)，其中，所述第二指令值(iq*)通过对基于所述电动机的旋转速度(ω)与所述旋转速度的第三指令值(ω*)之间的偏差(Δω)求出的所述第一指令值(iq*)进行校正而求出。
26.根据权利要求23所述的功率变流器，其中，
所述开关电源电路(61；62；6)具有依照第三指令值(v*；v*；vq*)进行所述开关动作的开关(S1，S2；S1，S2；S31～S36)，其中，所述第三指令值(v*；v*；vq*)基于所述第二指令值(idc*；v*；iq*)、与流入到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)的第二电流(idc；idc；iq)之间的偏差而求出。
27.一种功率变流器，所述功率变流器具备：
整流电路(2)，其对来自交流电源(1)的输入电流(iu1，iv1，iw1；ic)进行整流，向第一电源线(21)和第二电源线(22)之间输出直流电压，将所述直流电压施加给第一负荷(4+5)；
电容器(Cd)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间；
电抗器(Ld)，其与所述电容器一起构成串联谐振电路；以及
开关电源电路(61；62；6)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间，按照基于施加到所述电抗器的第一电压(vL)的占空比进行开关动作，利用流入到所述第一电源线的第一电流(-iL)中的比所述输入电流的基本频率高的高频分量对第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)提供功率，
所述开关电源电路是具有变压器的反激式转换器，所述开关电源电路从第一指令值(idc*；v*；iq*)中减去将所述第一电压与预定值(K1)相乘得到的校正值而对所述第一指令值进行校正，并且根据校正后的第二指令值(idc*；v*；iq*)进行所述开关动作，所述第一指令值(idc*；v*；iq*)是针对流入所述变压器的一次侧的线圈的电流的指令值。
28.根据权利要求27所述的功率变流器，其中，
所述开关电源电路(61；62)具有依照所述第二指令值(idc*；v*)进行所述开关动作的开关(S1，S2)，其中，所述第二指令值(idc*；v*)通过对基于从所述开关电源电路施加到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load)的输出电压(v0)与所述输出电压的第三指令值(v0*)之间的偏差(Δv0)求出的所述第一指令值(idc*；v*)进行校正而求出。
29.根据权利要求27所述的功率变流器，其中，
所述第二负荷为电动机(7)，
所述开关电源电路(6)具有依照所述第二指令值(iq*)进行所述开关动作的开关(S31～S36)，其中，该所述第二指令值(iq*)通过对基于所述电动机的旋转速度(ω)与所述旋转速度的第三指令值(ω*)之间的偏差(Δω)求出的所述第一指令值(iq*)进行校正而求出。
30.根据权利要求27所述的功率变流器，其中，
所述开关电源电路(61；62；6)具有依照第三指令值(v*；v*；vq*)进行所述开关动作的开关(S1，S2；S1，S2；S31～S36)，其中，所述第三指令值(v*；v*；vq*)根据所述第二指令值(idc*；idc*；iq*)、与流入到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)的第二电流(idc；idc；iq)之间的偏差而求出。
31.一种功率变流器的控制方法，其中，所述功率变流器具备：
整流电路(2)，其对来自交流电源(1)的输入电流(iu1，iv1，iw1)进行整流，向第一电源线和第二电源线之间输出直流电压，将所述直流电压施加给第一负荷(4+5)；
电容器(Cd)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间；以及
开关电源电路(61；62；6)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间，
在所述控制方法中，
按照基于流入到所述第一电源线的第一电流(-iL)的占空比使所述开关电源电路进行开关动作，利用所述第一电流中的比所述输入电流的基本频率高的高频分量对第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)提供功率，
所述开关电源电路是具有变压器的反激式转换器，所述开关电源电路从第一指令值(i1*)中减去将所述第一电流与预定值(K1)相乘得到的校正值而对所述第一指令值进行校正，并且根据作为校正后的第一指令值的第二指令值(idc*；v*；iq*)进行所述开关动作，所述第一指令值(i1*)是针对流入所述变压器的一次侧的线圈的电流的指令值。
32.根据权利要求31所述的功率变流器的控制方法，其中，
依照所述第二指令值(idc*；v*)使所述开关电源电路(61；62)进行所述开关动作，其中，所述指令值(idc*；v*)通过对基于从所述开关电源电路施加到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load)的输出电压(v0)与所述输出电压的第三指令值(v0*)之间的偏差(Δv0)求出的所述第一指令值(idc*；v*)进行校正而求出。
33.根据权利要求31所述的功率变流器的控制方法，其中，
所述第二负荷为电动机(7)，
依照所述第二指令值(iq*)使所述开关电源电路(6)进行所述开关动作，其中，所述第二指令值(iq*)通过对基于所述电动机的旋转速度(ω)与所述旋转速度的第三指令值(ω*)之间的偏差(Δω)求出的所述第一指令值(iq*)进行校正而求出。
34.根据权利要求31所述的功率变流器的控制方法，其中，
依照第三指令值(v*；v*；vq*)使所述开关电源电路(61；62；6)进行所述开关动作，其中，所述第三指令值(v*；v*；vq*)根据所述第二指令值(idc*；idc*；iq*)与流入到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)的第二电流(idc；idc；iq)之间的偏差求出。
35.一种功率变流器的控制方法，其中，所述功率变流器具备：
整流电路(2)，其对来自交流电源(1)的输入电流(iu1，iv1，iw1)进行整流，向第一电源线和第二电源线之间输出直流电压，将所述直流电压施加给第一负荷(4+5)；
电容器(Cd)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间；
电抗器(Ld)，其与所述电容器一起构成串联谐振电路；以及
开关电源电路(61；62；6)，其连接在所述第一电源线和所述第二电源线之间，
在所述控制方法中，
按照基于施加到所述电抗器的第一电压(vL)的占空比使所述开关电源电路进行开关动作，利用流入到所述第一电源线的第一电流(-iL)中的比所述输入电流的基本频率高的高频分量对第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)提供功率，
所述开关电源电路是具有变压器的反激式转换器，所述开关电源电路从第一指令值(idc*；v*；iq*)中减去将所述第一电压与预定值(K1)相乘得到的校正值而对所述第一指令值进行校正，并且根据校正后的第二指令值(idc*；v*；iq*)使所述开关电源电路进行所述开关动作，其中，所述第一指令值(idc*；v*；iq*)是针对流入所述变压器的一次侧的线圈的电流的指令值。
36.根据权利要求35所述的功率变流器的控制方法，其中，
依照所述第二指令值(idc*；v*)使所述开关电源电路(61；62)进行所述开关动作，其中，所述第二指令值(idc*；v*)通过对基于从所述开关电源电路施加到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load)的输出电压(v0)与所述输出电压的第三指令值(v0*)之间的偏差(Δv0)求出的所述第一指令值(idc*；v*)进行校正而求出。
37.根据权利要求35所述的功率变流器的控制方法，其中，
所述第二负荷为电动机(7)，
依照所述第二指令值(iq*)使所述开关电源电路(6)进行所述开关动作，其中，所述第二指令值(iq*)通过对基于所述电动机的旋转速度(ω)与所述旋转速度的第三指令值(ω*)之间的偏差(Δω)求出的所述第一指令值(iq*)进行校正而求出。
38.根据权利要求35所述的功率变流器的控制方法，其中，
依照第三指令值(v*；v*；vq*)使所述开关电源电路(61；62；6)进行所述开关动作，其中，所述第三指令值(v*；v*；vq*)根据所述第二指令值(idc*；idc*；iq*)与流入到所述第二负荷(Cdc+Load；C2+Load；7)的第二电流(idc；idc；iq)之间的偏差求出。
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