CN107112941A - 电力转换装置以及使用该电力转换装置的电力转向装置 - Google Patents

电力转换装置以及使用该电力转换装置的电力转向装置 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于同时解决电力转换装置的小型化和生产率的改善、平滑电容器的温度上升抑制以及电动机噪音的减低。本发明的电力转换装置(100)具备：平滑电容器(210、310)、并联连接的第1电力转换部(200)以及第2电力转换部(300)、基于输出电压矢量及PWM载波生成PWM脉冲的控制部(250)。控制部具有修正部(255)，该修正部将预定的输出电压矢量值修正为PWM载波的1个周期内的平均值成为该预定的输出电压矢量值的2个以上的不同的输出电压矢量值。修正部在第1期间进行第1输出电压矢量值的修正，并且在与第1期间不同的第2期间进行第2输出电压矢量值的修正。

Description

电力转换装置以及使用该电力转换装置的电力转向装置
技术领域
本发明涉及电力转换装置，尤其涉及用于电力转向装置的电力转换装置。
背景技术
近年来，提出了一种机电一体构造的电力转向装置，其在1个电动机壳体总共具备3相以上的电动机绕组，并在电力转换装置的壳体总共具备2个电力转换部，并将各个壳体结合。作为机电一体构造的系统，例如有专利文献1所记载的系统。另外，作为使用直流电源和电力转换部来控制3相电动机的方法，PWM控制被广泛所知。在PWM控制中，检测流过电动机的电流值和电动机转速，基于从上位给出的指令值和所述检测结果，来运算针对电力转换部的电压指令值，由此将电动机扭矩及电动机转速控制为所希望的值。
这里，作为流经电动机各相的电流的检测方法，举出了一个通过将电力转换部与电动机电气连接的配线部来进行检测的方法，但是存在以下课题：必须在2个电力转换部中分别具备3个电流检测器和检测用配线，并且在控制部中必须具备用于对从检测器得到的值进行放大的运算放大器等，从而电力转换装置大型化并且连接工序增加。
作为流经电动机各相的电流的其他检测方法，例如有专利文献2所记载的方法。专利文献2所记载的技术是通过使各相的PWM开关期间与电流检测器的电流检测定时同步，从而仅通过1个电流检测器来求出流经电动机各相的电流值的方式。另外，在电力转换部的各相的开关定时非常接近，无法充分确保电流检测器检测电流的时间时，为如下方式：实施修正控制使得电压矢量Vs’与Vs”的平均值与电压矢量Vs相等，由此确保用于电流检测的时间，求取流经电动机各相的电流值。通过使该电压矢量Vs’及Vs”的平均值与电压矢量Vs相等来实现检测的控制技术被称为“高次谐波重叠方式”。
专利文献
专利文献1：日本特开2011-250489号公报
专利文献2：日本特开平11-4594号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于，在根据流经电动机的电流值来运算电压指令值，控制电动机使得成为所希望的动作的电力转换装置中，在进行使用了高次谐波重叠方式的电流检测时，抑制电动机噪音，并且抑制流经平滑电容器的有效电流的增加。
本发明的电力转换装置是将从直流电源输入的直流电压转换为交流电压来控制电动机的电力转换装置，其特征在于，具备：平滑电容器，其使所述直流电压平滑化；第1电力转换部，其具有用于转换电力的桥电路；第2电力转换部，其具有用于转换电力的桥电路，并与所述第1电力转换部并联连接；以及控制部，其基于输出电压矢量及PWM载波生成PWM脉冲，所述控制部基于第1输出电压矢量生成用于控制所述第1电力转换部的输出的第1PWM脉冲，并且基于第2输出电压矢量生成用于控制所述第2电力转换部的输出的第2PWM脉冲，所述控制部具有修正部，该修正部将预定的输出电压矢量值修正为所述PWM载波的1个周期内的平均值成为该预定的输出电压矢量值的2个以上不同的输出电压矢量值，所述修正部在作为所述PWM载波的多个周期中的1个周期的第1期间，进行所述第1输出电压矢量值的所述修正，并且在作为所述PWM载波的多个周期中的1个周期的与所述第1期间不同的第2期间，进行所述第2输出电压矢量值的所述修正。
发明效果
根据本发明，在由在直流母线上具有1个电流检测器的2个电力转换部构成的电力转换装置中，使各个电力转换部的执行高次谐波重叠的期间呈间歇性，由此能够抑制电动机噪音，并且抑制电源与电流检测器之间的平滑电容器的有效电流的增加。通过本发明获得的其他效果在用于实施本发明的实施方式的说明中变得清楚。
附图说明
图1是实施例1中的电力转换装置的电路图。
图2是实施例1中的第1电力转换部的平滑电容器210的电流波形。
图3是实施例1中的第2电力转换部的平滑电容器310的电流波形。
图4是实施例1中的电动机电流波形。
图5是实施例2中的电力转换装置的电路图。
图6是表示实施例2中的高次谐波重叠方式的应用的图表。
图7是实施例3中的电力转换装置的电路图。
图8是将电动机转速作为参数的平滑电容器纹波电流有效值的解析结果。
图9是表示实施例3中的高次谐波重叠方式的应用的图表。
图10是将调制系数作为参数的电流检测率的估算结果。
图11是实施例5中的电力转换装置的电路图。
图12说明关于电力转向装置的实施方式。
图13表示现有例中的电力转换装置的电路结构。
图14是现有例中的不应用高次谐波重叠方式时的平滑电容器的电流波形。
图15是现有例中的应用了高次谐波重叠方式时的平滑电容器的电流波形。
图16是现有例中的应用了高次谐波重叠方式时的电动机电流波形。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的电力转换装置的实施方式进行说明。此外，在各图中对相同要素标注相同的附图标记，并省略重复的说明。另外，作为现有技术，使用图13～图15对高次谐波重叠方式进行说明。
图14是通过使各相的PWM开关期间与电流检测器的电流检测定时同步，仅用1个电流检测器来求出流经电动机各相的电流值的方式。在图14中，示出了电力转换装置在某个动作定时的PWM三角波、针对电力转换部的3相桥电路各相的电压指令值Vu*、Vv*、Vw*、以及3相桥电路与直流电源之间的平滑电容器的电流波形Ic。图14的期间A表示PWM三角波的波形超过电压指令值Vv*后直到超过电压指令值Vw*为止的期间。期间A是通过使PWM开关期间与电流检测定时同步，检测流经电动机U相的电流值的期间。
当电力转换装置在某个动作定时的PWM三角波与电压指令值为图14所示的关系时，在平滑电容器中流过该图所示的波形的电流。但是，由于U相的电压指令值Vu*与V相的电压指令值Vv*接近，因此期间的宽度狭窄，难以通过电流检测器来检测电流。
图15是进一步实施修正控制使得电压矢量Vs’与Vs”的平均值等于电压矢量Vs，由此确保用于电流检测的时间，求出流经电动机各相的电流值的方式。通过使该电压矢量Vs’以及Vs”的平均值等于电压矢量Vs来实现电流检测的控制技术被称为“高次谐波重叠方式”。在图15所示的高次谐波重叠方式中，通过使U相的电压指令值Vu**在三角波的前半后半变化，来扩展期间A的宽度，从而能够通过电流检测器进行U相的电流检测。此外，Vu**的平均值与图14的Vu*相等。另外，在高次谐波重叠方式中，除图15所示的方式以外还提出了很多的方法，即使应用上述方式以外的方法也可以得到同样的效果。
这样，即使由于各相的电压指令值接近，无法确保用于电流检测的充足时间，产生无法正常实施电动机电流检测的期间的情况下，当使用高次谐波重叠方式时，实现仅通过位于直流母线配线上的1个电流检测器检测流经电动机各相的电流。
但是，在高次谐波重叠方式中，需要延长1个载波周期内的某个期间的通电时间(图15中的期间A)，并且为了使电压指令值的平均值相等需要新设置逆向的电流经过的期间(期间B)。因此，将图14及图15所示的平滑电容器电流Ic的波形进行比较可知，当应用高次谐波重叠方式时流过平滑电容器的有效电流值增加。结果，存在平滑电容器的发热增加的课题。作为平滑电容器，广泛使用电容量大的电解电容器，但是由于电解电容器为热寿命部件，因此高次谐波重叠方式最终使电力转换装置的可靠性降低。
另一方面，为了抑制平滑电容器的有效电流值的增加，不是按PWM的每个周期来实施高次谐波重叠方式，而是考虑仅与电力转换装置的电流检测定时同步来实施的方法。但是，若是这样会在电力转换部的电动机输出配线端产生与电流检测周期同步的纹波波形。例如，图16所示的电动机电流波形未在周期T1实施高次谐波重叠，而是在周期T2实施高次谐波重叠来检测出电流。结果，存在如下课题：在电动机电流中呈现的纹波波形中包含PWM载波周期以下的频率成分，因此从声音的产生源即电动机产生PWM载波周期以下的即可听域的异响。但是，特别是在像上述的电力转向系统这样的车载部件中强烈要求静音。
如上所述，同时解决电力转换装置的小型化、生产率的改善、平滑电容器的温度上升抑制以及电动机噪音的减低，将成为一个重大课题。
实施例1
使用图1至图4，对第1实施方式的电力转换装置100进行说明。图1是表示第1实施例的整个电力转换装置100的整体结构的电路图。
将直流电源20的电力从直流向交流转换的电力转换装置100与将电能向机械能转换进行驱动的电动机400连接。这里，通过电力转换装置100和电动机400来构成驱动装置10。电动机400例如由三相电动机构成。
电力转换装置100具有电力转换部200和电力转换部300这2个电力转换部。电力转换部200中具备6个半导体元件，该6个半导体元件构成用于将电力从直流向3相交流转换的3相桥电路220。作为半导体元件，有MOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effecttransistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)和IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor：绝缘栅双极型晶体管)等功率半导体元件。
在与3相桥电路220相比直流电源20侧的正负极配线之间，具备一个以上的用于电压平滑化的平滑电容器210。平滑电容器210使用具有足够容量的电解电容器或导电性高分子混合电解电容器等。
在3相桥电路220与平滑电容器210之间的负极配线设置用于检测电动机的相电流的电流检测器230。作为电流检测器230，经常使用电阻值小的电阻器，但是也可以使用变流器等其他电流检测器。与平滑电容器210相比在直流电源20侧，作为噪声对策部件配置有正常模式扼流圈281和电容器282等。
此外，虽未图示，但是也可以在将电力转换部200以及电力转换部300与电动机400电气连接的所有配线上各具备一个用于在异常时将电路接通/断开的继电器。作为继电器，例如有MOSFET等半导体元件和机械式的电磁继电器。另外，相比于正常模式扼流圈281在直流电源20侧或者在电力转换部200及电力转换部300侧具备继电器。作为继电器，例如具有将2个MOSFET以使源极为相同电位的方式串联连接的双向继电器或机械式的电磁继电器。此外，电力转换部300的结构与电力转换部200相同，省略详细说明。
接着，对电力转换装置的控制部进行说明。电力转换装置100具有控制部250。控制部250具有电压指令运算部252，控制部250从驱动装置10被赋予用于将电动机控制为希望值的电流指令值。另外，控制部250具有对从电流检测器230和电流检测器330得到的电压值进行放大的电流检测部253以及电流检测部353，向电压指令运算部252赋予电流检测值。
电压指令运算部252基于电流指令值和电流检测值，生成向3相桥电路220及3相桥电路320的各相赋予的电压指令Vu1*、Vv1*、Vw1*以及Vu2*、Vv2*、Vw2*。这里，将针对电力转换部200的电压指令值总称为V1*，将针对电力转换部300的电压指令值总称为V2*。
生成的电压指令V1*及V2*被输出至PWM生成部251，PWM生成部251向3相桥电路220及3相桥电路320的各个半导体元件输出栅极电压指令。此外，PWM生成部251在图1中各个电力转换部共用，但是也可以分别具备电力转换部200用PWM生成部以及电力转换部300用PWM生成部。
电压指令运算部252还具有电压指令修正部255。电压指令修正部255在图14所示的电力转换部各相的开关定时接近或同步，用于使用电流检测器检测电流的时间不足时，修正电压指令使得PWM1周期的电压指令的平均值相等。结果，能够确保用于实施电流检测的时间，能够使用在直流母线上具备的电流检测器230及电流检测器330检测电流。
3相桥电路220与3相桥电路320的半导体元件基于从控制部250赋予的栅极电压指令，接通或断开。通过将从直流电源20赋予的直流电力向3相交流电力转换，将电动机400控制为所希望的输出。
接着，对电力转换部200及电力转换部300的尤其是高次谐波重叠方式的动作进行说明。此外，在下面的说明中，假设各电力转换部的电流检测周期在PWM载波的2个周期为1次。
考虑在电力转换装置100的某个定时的动作条件下，各相的电压指令值不接近，能够充分确保用于电流检测的时间的状态。此时，把从驱动装置10发送的电流指令值，从电压指令运算部252均等地分配给电力转换部200和电力转换部300，PWM生成部251基于电压指令值，向3相桥电路220和3相桥电路330输出栅极电压指令。结果，电力转换部200和电力转换部300向电动机400输出大致相等的电压/电流。
接着，考虑电力转换部各相的电压指令值接近，无法充分确保用于电流检测的时间的定时。如图14所示，由于电压指令值接近，因此在电力转换部200和电力转换部300难以检测U相的电流。因此，各个电力转换部应用图15所示的高次谐波重叠方式来检测U相电流。
这里，电力转换部200如图2所示，设为在电流检测周期(即PWM载波2个周期)即期间T1和T2中的期间T2实施电流检测，基于高次谐波重叠的电压指令值的修正也仅在期间T2中实施。另一方面，电力转换部300如图3所示，以电力转换部200为基准将实施高次谐波重叠方式的定时错开，在期间T1实施电流检测以及基于高次谐波重叠的电压指令值的修正。这样，使电力转换部200与电力转换部300的高次谐波重叠的次数在电流检测周期(即PWM载波2个周期)中为1次，该定时在各个电力转换部不一致。
图4以数个周期来表示基于上述的电流检测方式的电动机配线电流的波形。电动机配线的电流波形成为将电力转换部200与电力转换部300的输出相加后的值。在期间T1在电力转换部300出现因高次谐波重叠导致的纹波波形，在期间T2在电力转换部200出现因高次谐波重叠导致的纹波波形。但是，通过将电力转换部200与电力转换部300的电流检测定时错开1个载波周期，在电动机配线中出现的纹波波形中，不会新产生PWM载波周期以下的频率成分。结果，即使使高次谐波重叠方式为间歇，也不会新产生图16那样的可听域的噪音。
通过采取以上的结构，能够抑制基于高次谐波重叠方式的平滑电容器的有效电流值的增加，能够抑制平滑电容器的温度上升。平滑电容器的温度上升抑制不仅可提高可靠性，还能够减低平滑电容器容量并且削减个数。
另外，由于在电力转换装置的电动机输出配线端出现的纹波波形为2个电力转换部的输出的相加，因此与由1个电力转换部构成的现有的电力转换装置的情况相同。即，即使削减高次谐波重叠的次数，从声音的产生源即电动机产生的噪音频率成分也不会在PWM载波频率以下，抑制可听域的声音的产生。
并且，通过使电力转换部所具备的电流检测器的个数为1个，还实现电力转换装置的小型化及生产率的提高。
此外，在本实施例中，虽然设为平滑电容器210和平滑电容器310在各电力转换部中单独配备的结构，但是也可以构成为配置在电力转换部200及300与直流电源20之间从而共用。
另外，虽然电流检测器230配备在直流母线的负极侧，但是也可以分别配备在将电力转换部200与平滑电容器210连接的正极侧配线、以及将电力转换部300与平滑电容器310连接的正极侧配线。
并且，在本实施例中，将电流检测周期假设为PWM周期的2倍，但是也可以是2倍以上，还可以设为在与电流检测周期相匹配的形式下，在基于高次谐波重叠的电压指令值的修正电动机的噪音不会成为问题的范围内较长的间歇期间。另外，此时各个电力转换部的间歇期间可以不相同，例如在各个间歇期间的公倍数的定时，高次谐波重叠的期间也可以一致。
实施例2
使用图5及图6，对第2实施方式的电力转换装置100进行说明。此外，对于与第1实施方式共通的结构，省略说明。
在本实施方式中的控制部250中具有：检测平滑电容器210的温度的温度检测部256、以及检测平滑电容器310的温度的温度检测部356。这里，作为温度测定方法，举出了通过连接热电偶等来直接读取的方法、根据在同一基板上实际安装的热敏电阻等来推定的方法、或者使用根据通电电流的大小导出的发热量和通过等效热网络等表现的热时间常数来计算内部温度的方法等。
另外，在平滑电容器210和平滑电容器310中规定了温度上限Tmax。控制部250在电力转换装置100进行动作的期间，监控各个平滑电容器的温度。下面，将平滑电容器温度在Tmax以下的状态下的控制方式分为2个情况，使用图6来进行说明。
＜情况1＞
将以下情况定义为情况1，即，在平滑电容器温度Tc小于Tmax时，不将电力转换部200与电力转换部300的高次谐波重叠方式设为间歇。在情况1中，在平滑电容器温度Tc＜Tmax时，高次谐波重叠方式的周期Ti0等于PWM载波周期。
然后，电力转换装置100继续动作，在平滑电容器210与平滑电容器310中的某一方或者双方的温度变为Tmax以上时，电力转换部200与电力转换部300中的一方或者双方应用实施例1所示的高次谐波重叠方式的间歇控制。所应用的间歇控制的周期Ti1为Ti1＞Ti0的周期。
＜情况2＞
另一方面，将以下情况定义为情况2，即，在平滑电容器温度Tc小于Tmax时，将电力转换部200与电力转换部300的高次谐波重叠方式设为间歇。此时的高次谐波重叠方式的周期为大于PWM载波周期的Ti2。
然后，电力转换装置100继续动作，在平滑电容器210与平滑电容器310中的某一方或者双方的温度变为Tmax以上时，电力转换部200与电力转换部300中的一方或者双方应用控制，使得高次谐波重叠方式的间歇期间与Tc＜Tmax时相比变大。即，Tc＞Tmax的间歇控制的周期Ti3为Ti3＞Ti2。
通过实施以上的控制，监控平滑电容器的温度，在平滑电容器温度在允许值以上时，将高次谐波重叠方式设为间歇，由此能够保护平滑电容器。
另外，在平滑电容器温度为允许以下的期间，能够使电流检测周期与PWM的载波周期相等或接近，因此本提案方法也可以用于通过缩短电流检测周期需要高精度的电动机控制的系统。
实施例3
使用图7至图9对第3实施方式的电力转换装置100进行说明。此外，对于与第1或第2实施方式共通的结构，省略说明。
图7是表示本实施方式的电力转换装置100的整体结构的电路图。本实施方式的电力转换装置100相较于第1实施方式的电力转换装置，还具备检测电动机400的转速的位置检测装置257。作为位置检测装置257可以使用旋转变压器、GMR(Giant MagnetoResistance巨磁阻)传感器等。
将位置检测装置257检测出的电动机转速Rm输入至控制部250。在控制部250中设定电动机转速的下限值Rmin。控制部250将位置检测装置257检测出的电动机转速Rm与电动机转速的下限值Rmin进行比较。
图8表示不应用高次谐波重叠方式时以及应用高次谐波重叠方式时的平滑电容器的纹波电流的有效值的解析结果。在图8中，不应用高次谐波重叠方式的情况是指在使电动机电流恒定时，从多条电动机配线直接检测该电动机电流值的情况。另外，应用高次谐波重叠方式的情况是指在使电动机电流恒定时，使用在直流母线具备的电流检测器求出了该电动机电流值的情况，是将电动机转速Rm设为参数，在PWM载波的每个周期应用了高次谐波重叠方式的情况。
根据图8可知，当在PWM载波的每个周期应用了高次谐波重叠方式的情况下，若电动机转速变小，则在高次谐波重叠方式的影响下平滑电容器的纹波电流有效值增加。这是因为在应用高次谐波重叠方式的系统中，若电动机转速变小，则各相的电压指令值接近，难以进行电流检测的期间增加。
因此在本实施方式的电力转换装置100中，控制部250将电动机转速Rm与预定的下限值Rmin进行比较，来切换控制。在图9中，作为电动机转速Rm大于Rmin时的控制方式，对以下2种情况进行说明。
＜情况1＞
将以下情况定义为情况1，即，在电动机转速Rm大于Rmin时，不将电力转换部200与电力转换部300的高次谐波重叠方式设为间歇。在情况1中，当电动机转速Rm＞Rmin时，高次谐波重叠方式的周期Ti0等于PWM载波周期。
然后，电力转换装置100继续动作，在电动机转速Rm小于Rmin时，电力转换部200与电力转换部300中的一方或双方应用在实施例1所示的高次谐波重叠方式的间歇控制。应用的间歇控制的周期Ti1为Ti1＞Ti0的周期。
＜情况2＞
另一方面，将以下情况定义为情况2，即，在电动机转速Rm大于Rmin时，将电力转换部200与电力转换部300的高次谐波重叠方式设为间歇。此时的高次谐波重叠方式的周期为大于PWM载波周期的Ti2。
然后，电力转换装置100继续动作，在电动机转速Rm小于Rmin时，电力转换部200与电力转换部300中的一方或双方应用控制，使得高次谐波重叠方式的间歇期间与Rm＞Rmin时相比变大。即，Rm＜Rmin的间歇控制的周期Ti3成为Ti3＞Ti2。
另外，上述的本实施方式的控制方式可以与第2实施方式的控制同时应用。例如，在情况1的条件下，无论是在电动机转速Rm为Rmin以下的情况下，还是在平滑电容器温度Tc为上限Tmax以下的情况下，可以在PWM载波周期开始应用高次谐波重叠。或者，在情况2的条件下，无论是在电动机转速Rm为Rmin以下的情况下，还是在平滑电容器温度Tc为上限Tmax以下的情况下，可以设为不执行使高次谐波重叠方式的应用周期变大的控制。
通过实施以上的控制，可以通过平滑电容器自身的温度以外的控制因子来实施对平滑电容器温度上升的抑制。在电动机控制中，电动机转速为通常检测的值，可以不需要追加的检测部件。
另外，即使在电动机转速大时，因为电流变化快所以需要以短的电流检测周期检测电流来高精度地控制电动机的系统中，在电动机转速低时电流变化慢，因此存在可以缩短电流检测周期的情况。在这样的系统中，即使在对平滑电容器温度上升造成影响的电动机转速Rm小于下限Rmin的期间实施间歇控制，仍可以维持电动机控制性能以及抑制平滑电容器的温度上升。
并且，通过应用平滑电容器的温度检测值的判定结果和本实施例的方式这双方，可以实现通过2个参数来控制平滑电容器温度，从而进一步改善电力转换装置的可靠性以及扩展高精度的电动机控制的动作范围。
实施例4
接着，对第4实施方式的电力转换装置100进行说明。在作为第3实施方式的图8中，将电动机转速设为参数，估算平滑电容器的纹波电流有效值，但是在本实施方式中将PWM的调制系数设为参数。
图10是将PWM调制系数设为参数，在图表中表示了电力转换装置的电流检测率。图10是在使用直流母线中配备的1个电流检测器的情况下，将PWM的调制系数设为参数，对即使不应用高次谐波重叠方式仍能够进行电流检测的比例进行估算的结果。根据图10可知，电流检测率以某个调制系数为基准发生大的变化。
因此，本实施方式的电压指令运算部252设置调制系数的基准值，将该基准值与根据电流指令值等运算出的PWM调制系数的大小进行比较。电压指令运算部252根据比较的结果，开始或停止高次谐波重叠方式的间歇期间，或者使期间的大小变化。
通过实施这样的控制，平滑电容器的温度上升抑制控制的控制参数增加，控制性提高。此外，与调制系数等价，也可以在电压指令运算部中设定电动机电流的基准值的基准，根据电动机电流的大小来实施间歇控制期间的变更。
实施例5
图11是第5实施方式的电力转换装置100的电路图。本实施方式表示了驱动装置10，该驱动装置10具有由1个电力转换部200和控制部250构成的电力转换装置100、1个电动机400。此外，电力转换装置的符号与至此的实施例的电力转换部200相同，另外，对于与至此的实施方式结构相同的部分，省略说明。
电力转换装置100具有检测平滑电容器210的温度的温度检测部256。另外，电压指令运算部252具备平滑电容器210的温度上限Tmax。
电力转换装置100在平滑电容器210的温度小于上限Tmax时，由于噪音对策，在PWM的每个载波周期应用高次谐波重叠方式。在平滑电容器210的温度为上限Tmax以上时，实施在至此的实施例中说明的使高次谐波重叠方式为间歇的控制。另外，如第2实施方式中的情况2那样，在平滑电容器210的温度成为上限Tmax以上时，实施使高次谐波重叠方式的期间变大的控制。
通过采取以上的结构。即使在载波频率小的系统中，在正常时不会产生噪音的问题。另外，当平滑电容器温度达到上限时，通过实施使高次谐波重叠方式为间歇的控制，来提高电力转换装置的可靠性。
并且，如第4实施方式所示，作为开始或停止应用使高次谐波重叠方式为间歇的控制或者使设为间歇的周期的大小变化的参数，选择电动机转速/电动机电流/调制系数等，通过对各参数设置基准值，即便使高次谐波重叠方式的间歇控制定时变化，仍可得到同样的效果。
实施例6
图12是将上述实施方式的电力转换装置应用于电力转向装置的第6实施方式。如图12所示，驱动装置10经由安装在车辆的方向盘1的旋转轴上的齿轮4产生扭矩，帮助通过方向盘1进行的转向。这里，驱动装置10应用了至此说明的控制技术。
如上所述，本实施方式的电力转向装置由于具备小型化的电力转换装置，还能够应用于搭载空间小的车，可以扩展至各个车种。另外，本实施方式的电力转向装置通过具备静音化的电力转换装置，实现在司机附近配备驱动装置。另外，本实施方式的电力转向装置通过抑制电力转换装置内的平滑电容器的温度上升，能够实现可靠性高的系统。
此外，在以上的实施例中，虽然设为电动机由3相构成，但即使在同一电动机壳体中构成了3相以上的电动机绕组的系统中，本发明仍可以发挥同样的效果。
并且，电力转换装置具有2个电力转换部，但即使在具有多个电力转换部的情况下，通过将某个电力转换部设为基准执行其他的电力转换部的间歇控制，也能够获得与至此说明的实施例同等的效果。
符号说明
20：直流电源；100：电力转换装置；200：电力转换部；210：平滑电容器；220：3相桥电路；230：电流检测器；250：控制部；252：电压指令运算部；253：电流检测部；255：修正部；256：温度检测部；257：位置检测装置；300：电力转换部；310：平滑电容器；320：3相桥电路；330：电流检测器；353：电流检测部；356：温度检测部；400：电动机。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种电力转换装置，其将从直流电源输入的直流电压转换为交流电压来控制电动机，其特征在于，具备：
平滑电容器，其使所述直流电压平滑化；
第1电力转换部，其具有用于转换电力的桥电路；
第2电力转换部，其具有用于转换电力的桥电路，并与所述第1电力转换部并联连接；以及
控制部，其基于输出电压矢量以及PWM载波生成PWM脉冲，
所述控制部基于第1输出电压矢量生成用于控制所述第1电力转换部的输出的第1PWM脉冲，并且基于第2输出电压矢量生成用于控制所述第2电力转换部的输出的第2PWM脉冲，
所述控制部具有修正部，该修正部将预定的输出电压矢量值修正为所述PWM载波的1个周期内的平均值成为该预定的输出电压矢量值的2个以上的不同的输出电压矢量值，
所述修正部在作为所述PWM载波的多个周期中的1个周期的第1期间，进行所述第1输出电压矢量值的所述修正，并且在作为所述PWM载波的多个周期中的1个周期的与所述第1期间不同的第2期间，进行所述第2输出电压矢量值的所述修正。
2.(修改后)根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述第1电力转换部及所述第2电力转换部分别具有对流经所述桥电路的直流母线的电流进行检测，向所述控制部输出检测电流值的电流检测器，
所述第1电力转换部的所述电流检测器在所述第1期间检测所述直流母线的电流，
所述第2电力转换部的所述电流检测器在所述第2期间检测所述直流母线的电流。
3.根据权利要求1或2所述的电力转换装置，其特征在于，
具备温度检测部，该温度检测部检测所述平滑电容器的温度，
所述修正部在所述平滑电容器的温度为预定温度以上的情况下，在所述第1期间进行所述第1输出电压矢量值的所述修正，并且在所述第2期间进行所述第2输出电压矢量值的所述修正。
4.根据权利要求3所述的电力转换装置，其特征在于，
所述修正部在所述平滑电容器的温度小于所述预定温度时，在所述PWM载波的每个周期进行所述修正。
5.根据权利要求3所述的电力转换装置，其特征在于，
在将N1设为2以上的自然数，且将N2设为大于N1的自然数时，
所述修正部在所述平滑电容器的温度小于所述预定温度时，在所述PWM载波的N1周期以1次周期进行所述修正，
并且，所述修正部在所述平滑电容器的温度为所述预定温度以上时，在所述PWM载波的N2周期以1次周期进行所述修正。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的电力转换装置，其特征在于，
具备转速检测部，该转速检测部检测在所述电动机中具备的转子的转速，
所述修正部在所述转子的转速为预定转速以下时，在所述第1期间进行所述第1输出电压矢量值的所述修正，并且在所述第2期间进行所述第2输出电压矢量值的所述修正。
7.根据权利要求6所述的电力转换装置，其特征在于，
所述修正部在所述转子的转速大于所述预定转速时，在所述PWM载波的每个周期进行所述修正。
8.根据权利要求6所述的电力转换装置，其特征在于，
在将N3设为2以上的自然数，且将N4设为大于N3的自然数时，
所述修正部在所述转子的转速大于所述预定转速时，在所述PWM载波的N3周期以1次周期进行所述修正，
并且，所述修正部在所述转子的转速为所述预定转速以下时，在所述PWM载波的N4周期以1次周期进行所述修正。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的电力转换装置，其特征在于，
所述修正部在所述第1PWM脉冲或第2PWM脉冲的调制系数为预定调制系数以下时，在所述第1期间进行所述第1输出电压矢量值的所述修正，并且在所述第2期间进行所述第2输出电压矢量值的所述修正。
10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的电力转换装置，其特征在于，
所述平滑电容器具有所述第1电力转换部中包含的第1平滑电容器以及所述第2电力转换部中包含的第2平滑电容器，
所述第1电力转换部具有检测所述第1平滑电容器的温度的第1温度检测部，
所述第2电力转换部具有检测所述第2平滑电容器的温度的第2温度检测部，
所述修正部在所述第1平滑电容器的温度为预定温度以上时，在所述第1期间进行所述第1输出电压矢量值的所述修正。
11.一种电力转向装置，其特征在于，具备：
权利要求1至10中的任意一项所述的电力转换装置；以及
由所述电力转换装置控制的所述电动机。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
1.将权利要求2中的“直流电流”(三处)修改为“直流母线的电流”。修改的依据如下所述。
确认在[0027]段落中记载了“……能够使用在直流母线上具备的电流检测器230及电流检测器330检测电流”。
此外，确认在[0038]段落中记载了“……虽然电流检测器230配备在直流母线的负极侧，但是也可以分别配备在将电力转换部200与平滑电容器210连接的正极侧配线、以及将电力转换部300与平滑电容器310连接的正极侧配线”。
此外，确认在[0052]段落中记载了“……使用在直流母线具备的电流检测器求出了该电动机电流值的情况”。
基于这样的记载进行了上述的修改。由此，该修改是在申请初始的说明书或附图中记载的事项以及根据该记载事项显然可得到的事项的范围内进行的修改，是基于申请初始的说明书以及附图的恰当的修改。

Claims (11)

1.一种电力转换装置，其将从直流电源输入的直流电压转换为交流电压来控制电动机，其特征在于，具备：
平滑电容器，其使所述直流电压平滑化；
第1电力转换部，其具有用于转换电力的桥电路；
第2电力转换部，其具有用于转换电力的桥电路，并与所述第1电力转换部并联连接；以及
控制部，其基于输出电压矢量以及PWM载波生成PWM脉冲，
所述控制部基于第1输出电压矢量生成用于控制所述第1电力转换部的输出的第1PWM脉冲，并且基于第2输出电压矢量生成用于控制所述第2电力转换部的输出的第2PWM脉冲，
所述控制部具有修正部，该修正部将预定的输出电压矢量值修正为所述PWM载波的1个周期内的平均值成为该预定的输出电压矢量值的2个以上的不同的输出电压矢量值，
所述修正部在作为所述PWM载波的多个周期中的1个周期的第1期间，进行所述第1输出电压矢量值的所述修正，并且在作为所述PWM载波的多个周期中的1个周期的与所述第1期间不同的第2期间，进行所述第2输出电压矢量值的所述修正。
2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，
所述第1电力转换部及所述第2电力转换部分别具有对流经所述桥电路的直流电流进行检测，向所述控制部输出检测电流值的电流检测器，
所述第1电力转换部的所述电流检测器在所述第1期间检测所述直流电流，
所述第2电力转换部的所述电流检测器在所述第2期间检测所述直流电流。
3.根据权利要求1或2所述的电力转换装置，其特征在于，
具备温度检测部，该温度检测部检测所述平滑电容器的温度，
所述修正部在所述平滑电容器的温度为预定温度以上的情况下，在所述第1期间进行所述第1输出电压矢量值的所述修正，并且在所述第2期间进行所述第2输出电压矢量值的所述修正。
4.根据权利要求3所述的电力转换装置，其特征在于，
所述修正部在所述平滑电容器的温度小于所述预定温度时，在所述PWM载波的每个周期进行所述修正。
5.根据权利要求3所述的电力转换装置，其特征在于，
在将N1设为2以上的自然数，且将N2设为大于N1的自然数时，
所述修正部在所述平滑电容器的温度小于所述预定温度时，在所述PWM载波的N1周期以1次周期进行所述修正，
并且，所述修正部在所述平滑电容器的温度为所述预定温度以上时，在所述PWM载波的N2周期以1次周期进行所述修正。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的电力转换装置，其特征在于，
具备转速检测部，该转速检测部检测在所述电动机中具备的转子的转速，
所述修正部在所述转子的转速为预定转速以下时，在所述第1期间进行所述第1输出电压矢量值的所述修正，并且在所述第2期间进行所述第2输出电压矢量值的所述修正。
7.根据权利要求6所述的电力转换装置，其特征在于，
所述修正部在所述转子的转速大于所述预定转速时，在所述PWM载波的每个周期进行所述修正。
8.根据权利要求6所述的电力转换装置，其特征在于，
在将N3设为2以上的自然数，且将N4设为大于N3的自然数时，
所述修正部在所述转子的转速大于所述预定转速时，在所述PWM载波的N3周期以1次周期进行所述修正，
并且，所述修正部在所述转子的转速为所述预定转速以下时，在所述PWM载波的N4周期以1次周期进行所述修正。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的电力转换装置，其特征在于，
所述修正部在所述第1PWM脉冲或第2PWM脉冲的调制系数为预定调制系数以下时，在所述第1期间进行所述第1输出电压矢量值的所述修正，并且在所述第2期间进行所述第2输出电压矢量值的所述修正。
10.根据权利要求1至9中的任意一项所述的电力转换装置，其特征在于，
所述平滑电容器具有所述第1电力转换部中包含的第1平滑电容器以及所述第2电力转换部中包含的第2平滑电容器，
所述第1电力转换部具有检测所述第1平滑电容器的温度的第1温度检测部，
所述第2电力转换部具有检测所述第2平滑电容器的温度的第2温度检测部，
所述修正部在所述第1平滑电容器的温度为预定温度以上时，在所述第1期间进行所述第1输出电压矢量值的所述修正。
11.一种电力转向装置，其特征在于，具备：
权利要求1至10中的任意一项所述的电力转换装置；以及
由所述电力转换装置控制的所述电动机。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109510498A (zh) * 2017-09-14 2019-03-22 株式会社日立制作所 电力变换装置以及电力变换装置的调整方法
CN111409470A (zh) * 2020-04-08 2020-07-14 北京罗克维尔斯科技有限公司 Igbt载波频率的控制方法、装置及电动汽车

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6776951B2 (ja) * 2017-03-06 2020-10-28 株式会社デンソー 回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
GB201710390D0 (en) 2017-06-29 2017-08-16 Trw Ltd Monitoring system for electric power assisted steering
JP6712096B2 (ja) * 2017-08-21 2020-06-17 三菱電機株式会社 電力変換装置および電動パワーステアリング装置
JP2019176566A (ja) * 2018-03-27 2019-10-10 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置
JP7053335B2 (ja) 2018-03-28 2022-04-12 日立Astemo株式会社 モータ制御装置、電動車両
WO2020090090A1 (ja) * 2018-11-01 2020-05-07 株式会社安川電機 電力変換装置、電力変換システム及び電力変換方法
WO2022085351A1 (ja) * 2020-10-21 2022-04-28 日立Astemo株式会社 モータ制御装置、機電一体ユニット、ハイブリッドシステム、および電動パワーステアリングシステム
JP7130024B2 (ja) * 2020-11-12 2022-09-02 三菱電機株式会社 電力変換装置
US11539283B1 (en) * 2021-06-04 2022-12-27 Rockwell Automation Technologies, Inc. System and method for reducing delay in the modulation of a multi-phase output voltage from an inverter

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5955862A (en) * 1996-03-28 1999-09-21 Schneider Electric Sa Frequency converter for AC motor
JP2001327173A (ja) * 2000-05-17 2001-11-22 Nissan Motor Co Ltd モータ制御用ｐｗｍインバータ
JP2005269769A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd 三相インバータ装置
JP2011010534A (ja) * 2009-05-27 2011-01-13 Jtekt Corp モータ制御装置および電動パワーステアリング装置
JP2012178927A (ja) * 2011-02-25 2012-09-13 Sanyo Electric Co Ltd インバータ制御装置
CN102832875A (zh) * 2011-06-16 2012-12-19 日立空调·家用电器株式会社 交流电动机的控制装置和使用其的冷冻空调装置
JP2013162536A (ja) * 2012-02-01 2013-08-19 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5012953B2 (ja) 2010-05-21 2012-08-29 株式会社デンソー 駆動装置
JP5920300B2 (ja) * 2013-09-18 2016-05-18 株式会社デンソー 電力変換装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5955862A (en) * 1996-03-28 1999-09-21 Schneider Electric Sa Frequency converter for AC motor
JP2001327173A (ja) * 2000-05-17 2001-11-22 Nissan Motor Co Ltd モータ制御用ｐｗｍインバータ
JP2005269769A (ja) * 2004-03-18 2005-09-29 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd 三相インバータ装置
JP2011010534A (ja) * 2009-05-27 2011-01-13 Jtekt Corp モータ制御装置および電動パワーステアリング装置
JP2012178927A (ja) * 2011-02-25 2012-09-13 Sanyo Electric Co Ltd インバータ制御装置
CN102832875A (zh) * 2011-06-16 2012-12-19 日立空调·家用电器株式会社 交流电动机的控制装置和使用其的冷冻空调装置
JP2013162536A (ja) * 2012-02-01 2013-08-19 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109510498A (zh) * 2017-09-14 2019-03-22 株式会社日立制作所 电力变换装置以及电力变换装置的调整方法
CN109510498B (zh) * 2017-09-14 2021-02-02 株式会社日立制作所 电力变换装置以及电力变换装置的调整方法
CN111409470A (zh) * 2020-04-08 2020-07-14 北京罗克维尔斯科技有限公司 Igbt载波频率的控制方法、装置及电动汽车
CN111409470B (zh) * 2020-04-08 2022-02-01 北京罗克维尔斯科技有限公司 Igbt载波频率的控制方法、装置及电动汽车

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