CN112673564A - 逆变器控制装置 - Google Patents

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Abstract

逆变器控制装置具备：逆变器主电路(3)，将直流电压变换为三相交流电压；直流电流检测部(5)，对向逆变器主电路(3)流动的直流电流的直流电流值进行检测；以及逆变器控制部(7)，使用与三相交流电压的各相对应的电压指令值与三角波载波信号来生成控制逆变器主电路(3)的动作的驱动信号，逆变器控制部(7)进行如下控制：将三角波载波信号单调增加的期间或者单调减少的期间作为单位期间，使运算电压指令值的周期亦即电压指令值控制周期为单位期间的3以上的整数倍，按每个电压指令值控制周期交替地使用在三角波载波信号单调增加的单位期间检测到的直流电流值以及在三角波载波信号单调减少的单位期间检测到的直流电流值作为在运算电压指令值时使用的直流电流值。

Description

逆变器控制装置
技术领域
本发明涉及具备将直流电压变换为三相交流电压的逆变器主电路的逆变器控制装置。
背景技术
以往，在逆变器控制装置中，控制部使用逆变器主电路中流动的直流电流的值来生成驱动信号，控制逆变器主电路的动作。在专利文献1中公开了一种如下所述的技术：作为控制部的微型计算机将包括3个以上且为奇数个的生成驱动信号时所使用的三角波载波信号单调增加或者单调减少的单位期间的期间作为电压指令变更周期，在各电压指令变更周期中，使用在一定的时机取得的直流电流的值来生成驱动信号。
专利文献1：日本特开2008－131770号公报
然而，根据专利文献1所记载的技术，电压指令变更周期存在单位期间为3个以上且为奇数个这一限制。因此，逆变器控制装置存在如下问题：在将逆变器主电路的效率与被从逆变器主电路供给三相交流电压的马达的效率合在一起的综合效率的观点上，有时无法实现适当的控制。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，获得能够抑制将逆变器主电路的效率以及被从逆变器主电路供给三相交流电压的马达的效率合在一起的综合效率降低的逆变器控制装置。
为了解决上述的课题、实现目的，本发明所涉及的逆变器控制装置具备：逆变器主电路，将直流电压变换为三相交流电压；直流电流检测部，对向逆变器主电路流动的直流电流的直流电流值进行检测；以及控制部，使用与三相交流电压的各相对应的电压指令值与三角波载波信号来生成对逆变器主电路的动作进行控制的驱动信号。控制部进行如下控制：将三角波载波信号单调增加的期间或者单调减少的期间作为单位期间，使运算电压指令值的周期亦即电压指令值控制周期为单位期间的3以上的整数倍，按每个电压指令值控制周期交替地使用在三角波载波信号单调增加的单位期间检测到的直流电流值以及在三角波载波信号单调减少的单位期间检测到的直流电流值作为在运算电压指令值时使用的直流电流值。
本发明所涉及的逆变器控制装置起到能够抑制将逆变器主电路的效率以及被从逆变器主电路供给三相交流电压的马达的效率合在一起的综合效率降低这一效果。
附图说明
图1是表示实施方式1所涉及的逆变器控制装置的构成例的框图。
图2是表示实施方式1所涉及的逆变器控制装置的逆变器控制部的构成例的框图。
图3是表示实施方式1所涉及的逆变器控制装置的逆变器控制部运算电压指令值的时机以及检测在电压指令值的运算中使用的直流电流值的时机的图。
图4是表示在实施方式1所涉及的逆变器控制装置中逆变器控制部的电压指令部运算电压指令值的动作的流程图。
图5是表示由处理器以及存储器构成实施方式1涉及的逆变器控制装置所具备的处理电路的情况的例子的图。
图6是表示由专用的硬件构成实施方式1涉及的逆变器控制装置所具备的处理电路的情况的例子的图。
图7是表示实施方式2所涉及的逆变器控制装置以及逆变器控制部中的修正处理的图。
图8是表示实施方式3所涉及的逆变器控制装置的逆变器控制部的构成例的框图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式所涉及的逆变器控制装置详细进行说明。此外，本发明并不受该实施方式限定。
实施方式1.
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的逆变器控制装置20的构成例的框图。逆变器控制装置20与交流电源1以及马达4连接。逆变器控制装置20具备转换器电路2、逆变器主电路3、直流电流检测部5、直流电压检测部6以及逆变器控制部7。
转换器电路2将从交流电源1输出的交流电压变换为直流电压。逆变器主电路3具备多个开关元件SW1～SW6以及与开关元件SW1～SW6分别并联连接的多个回流二极管D1～D6。逆变器主电路3通过逆变器控制部7的控制来使开关元件SW1～SW6通断，将从转换器电路2输出的直流电压变换为三相交流电压，并将三相交流电压供给至马达4。在逆变器控制部7中，开关元件SW1和开关元件SW4的连接点与马达4的U相端子连接，开关元件SW2和开关元件SW5的连接点与马达4的V相端子连接，开关元件SW3和开关元件SW6的连接点与马达4的W相端子连接。
直流电流检测部5对从转换器电路2输出并流动至逆变器主电路3的直流电流的值、即直流电流值Idc进行检测。在直流电流检测部5中，放大器52对在分流电阻51检测出的电压值进行放大。直流电流检测部5根据由放大器52放大后的电压值以及分流电阻51的电阻值来检测直流电流值Idc。直流电压检测部6对从转换器电路2输出的直流电压的值、即直流电压值Vdc进行检测。
逆变器控制部7是使用与三相交流电压的各相对应的电压指令值和三角波载波信号来生成对逆变器主电路3的动作进行控制的驱动信号的控制部。逆变器控制部7生成控制逆变器主电路3的开关元件SW1～SW6的动作的PWM(Pulse Width Modulation)驱动信号UP、UN、VP、VN、WP、WN，并输出至对应的开关元件。PWM驱动信号UP是控制开关元件SW1的动作的驱动信号，PWM驱动信号UN是控制开关元件SW4的动作的驱动信号，PWM驱动信号VP是控制开关元件SW2的动作的驱动信号，PWM驱动信号VN是控制开关元件SW5的动作的驱动信号，PWM驱动信号WP是控制开关元件SW3的动作的驱动信号，PWM驱动信号WN是控制开关元件SW6的动作的驱动信号。逆变器控制部7使用来自外部的角速度指令ω＊、由直流电流检测部5检测到的直流电流值Idc、以及由直流电压检测部6检测到的直流电压值Vdc来生成电压指令值。逆变器控制部7使用电压指令值和作为三角波载波信号的控制载波来生成PWM驱动信号UP、UN、VP、VN、WP、WN。为了使记载简洁，在以后的说明中，有时将PWM驱动信号UP、UN、VP、VN、WP、WN简称为PWM驱动信号。
图2是表示实施方式1所涉及的逆变器控制装置20的逆变器控制部7的构成例的框图。逆变器控制部7具备电流值运算部8、电压指令部9、PWM驱动信号输出部10、以及载波生成部11。电流值运算部8具备运算部81和dq变换部82。载波生成部11具备基准载波生成部111和控制载波生成部112。
运算部81从由直流电流检测部5检测到的直流电流值Idc获得至少2相量的相电流信息，通过运算来求出电流值Iu、Iv、Iw作为3相量的相电流信息。dq变换部82使用角速度指令ω＊将电流值Iu、Iv、Iw变换为正交坐标轴上的电流值Id、Iq。
电压指令部9使用从dq变换部82取得的电流值Id、Iq和从直流电压检测部6取得的直流电压值Vdc，通过运算求出电压指令值Vu、Vv、Vw。电压指令部9将通过运算求出的电压指令值Vu、Vv、Vw输出至PWM驱动信号输出部10。从载波生成部11向电压指令部9输入作为三角波载波信号的控制载波。电压指令部9使用控制载波来对取得在电压指令值Vu、Vv、Vw的运算中使用的电流值Id、Iq的时机进行控制。另外，电压指令部9使用控制载波来对反映通过运算而求出的电压指令值Vu、Vv、Vw的时机、即将通过运算而求出的电压指令值Vu、Vv、Vw输出至PWM驱动信号输出部10的时机进行控制。为了使记载简洁，在以后的说明中，有时将电压指令值Vu、Vv、Vw简称为电压指令值。
此外，直流电流检测部5以及电流值运算部8可以在电压指令部9从电流值运算部8取得电流值Id、Iq的时机以外停止功能。例如，电压指令部9在从电流值运算部8取得电流值Id、Iq的时机启动直流电流检测部5以及电流值运算部8、或者对于直流电流检测部5以及电流值运算部8指示动作的开始。直流电流检测部5在电压指令部9从电流值运算部8取得电流值Id、Iq的时机检测直流电流值Idc。同样，直流电压检测部6也可以在电压指令部9从直流电压检测部6取得直流电压值Vdc的时机以外停止功能。例如，电压指令部9在从直流电压检测部6取得直流电压值Vdc的时机启动直流电压检测部6、或者对于直流电压检测部6指示动作的开始。直流电压检测部6在电压指令部9取得直流电压值Vdc的时机检测直流电压值Vdc。
PWM驱动信号输出部10将从电压指令部9取得的电压指令值与从载波生成部11取得的控制载波进行比较，基于比较结果来生成PWM驱动信号。
载波生成部11从1个周期为电压指令值控制周期的基准载波生成三角波载波信号。基准载波生成部111是生成将电压指令部9运算电压指令值的周期亦即电压指令值控制周期作为1个周期的基准载波的信号发生器。基准载波生成部111将生成的基准载波输出至控制载波生成部112。控制载波生成部112对从基准载波生成部111取得的基准载波的频率进行变换，生成作为三角波载波信号的控制载波。控制载波生成部112将生成的控制载波输出至电压指令部9以及PWM驱动信号输出部10。这里，三角波载波信号是单调增加的期间以及单调减少的期间交替发生的信号。在三角波载波信号中，单调增加的期间以及单调减少的期间为相同的时间幅度。将单调增加的期间或者单调减少的期间作为表示电压指令值控制周期时的基准的单位亦即单位期间。在本实施方式中，控制载波生成部112将基准载波的频率变换为n/2倍来生成控制载波并输出。即，控制载波生成部112生成包括n个单位期间的控制载波并输出。其中，n为3以上的整数。电压指令值控制周期成为单位期间的3以上的整数倍。
接下来，对在逆变器控制装置20中当逆变器控制部7控制逆变器主电路3的动作时通过运算求出电压指令值的动作进行说明。图3是表示实施方式1所涉及的逆变器控制装置20的逆变器控制部7运算电压指令值的时机以及检测在电压指令值的运算中使用的直流电流值的时机的图。在图3中，在图3的(b)～图3的(e)中为了使记载简洁而用阶梯状的线表示了电压指令值Vu、Vv、Vw中的1个电压指令值。
首先，对图3的(b)的电压指令值控制周期为单位期间3个量的情况进行说明。在逆变器控制部7中，基准载波生成部111生成图3的(a)所示的1个周期为电压指令值控制周期的基准载波，并向控制载波生成部112输出。控制载波生成部112将基准载波的频率变换为3/2倍，生成在电压指令值控制周期中包括3个单位期间的控制载波。控制载波生成部112将控制载波向电压指令部9以及PWM驱动信号输出部10输出。
电压指令部9按每个电压指令值控制周期，使用由直流电流检测部5检测出的直流电流值Idc被电流值运算部8变换而得到的电流值Id、Iq和由直流电压检测部6检测出的直流电压值Vdc来运算电压指令值。在首次的运算的情况下，电压指令部9例如使用在电压指令值控制周期的开始时刻取得的电流值Id、Iq和直流电压值Vdc来运算电压指令值。电压指令部9从下一个电压指令值控制周期开始的1个单位期间前起反映通过运算而求出的电压指令值并将其作为新的电压指令值。即，电压指令部9从下一个电压指令值控制周期开始的1个单位期间前起变更为通过运算而求出的电压指令值。在第二次以后的运算的情况下，电压指令部9使用在从电压指令值控制周期开始的1个单位期间前直至电压指令值控制周期开始为止的期间所取得的电流值Id、Iq和直流电压值Vdc来运算电压指令值。
电压指令部9取得电流值Id、Iq的时机是在从电压指令值控制周期开始的1个单位期间前直至电压指令值控制周期开始为止的期间中电压指令值与控制载波成为相同的值的时机。电压指令部9使用U相或者V相或者W相中的任一相的电压指令值与控制载波成为相同的值的时机的电流值Id、Iq来运算3相量的电压指令值。电压指令部9从下一个电压指令值控制周期开始的1个单位期间前起反映通过运算而求出的电压指令值并将其作为新的电压指令值。以后，电压指令部9反复进行运算电压指令值的处理以及反映电压指令值的处理。在电压指令值控制周期为单位期间的奇数倍的情况下，例如在图3的(d)的电压指令值控制周期为单位期间5个量的情况，电压指令部9也进行同样的处理。
即，在电压指令值控制周期为单位期间的奇数倍的情况下，逆变器控制部7反复进行如下处理：从下一个电压指令值控制周期开始的1个单位期间前起反映通过运算而求出的电压指令值并将其作为新的电压指令值，使用在从下一个电压指令值控制周期开始的1个单位期间前直至下一个电压指令值控制周期开始为止的期间检测到的直流电流值来运算下一个电压指令值。
逆变器控制部7将取得在电压指令值的运算中使用的直流电流值Idc的时机按每个电压指令值控制周期交替切换作为控制载波的三角波载波信号单调增加的单位期间与作为控制载波的三角波载波信号单调减少的单位期间。由此，检测到的直流电流值Idc相对于实际的直流电流值的相对的大小交替出现，逆变器控制部7能够减小直流电流值Idc的平均值相对于实际的直流电流值的误差。
此外，电压指令部9针对电压指令值控制周期的信息可以从基准载波生成部111取得基准载波并进行保持，在电压指令值控制周期固定的情况下，也可以作为预先由用户等设定的信息进行保持。
接下来，对图3的(c)的电压指令值控制周期为单位期间4个量的情况进行说明。在逆变器控制部7中，基准载波生成部111生成图3的(a)所示的1个周期为电压指令值控制周期的基准载波，并向控制载波生成部112输出。控制载波生成部112将基准载波的频率变换为4/2倍，生成电压指令值控制周期包括4个单位期间的控制载波。控制载波生成部112将控制载波向电压指令部9以及PWM驱动信号输出部10输出。
电压指令部9按每个电压指令值控制周期，使用由直流电流检测部5检测出的直流电流值Idc被电流值运算部8变换而得到的电流值Id、Iq和由直流电压检测部6检测出的直流电压值Vdc来运算电压指令值。在首次的运算的情况下，电压指令部9例如使用在电压指令值控制周期的开始时刻取得的电流值Id、Iq和直流电压值Vdc来运算电压指令值。电压指令部9从下一个电压指令值控制周期开始的2个单位期间前起反映通过运算而求出的电压指令值并将其作为新的电压指令值。即，电压指令部9从下一个电压指令值控制周期开始的2个单位期间前起变更为通过运算而求出的电压指令值。在第二次以后的运算的情况下，电压指令部9使用在从电压指令值控制周期开始的2个单位期间前至电压指令值控制周期开始的1个单位期间前为止的期间取得的电流值Id、Iq和直流电压值Vdc来运算电压指令值，接下来，使用在从电压指令值控制周期开始的1个单位期间前至电压指令值控制周期开始为止的期间取得的电流值Id、Iq和直流电压值Vdc来运算电压指令值。
电压指令部9取得电流值Id、Iq的时机是在从电压指令值控制周期开始的2个单位期间前至电压指令值控制周期开始的1个单位期间前为止的期间、或者从电压指令值控制周期开始的1个单位期间前至电压指令值控制周期开始为止的期间中电压指令值与控制载波成为相同的值的时机。电压指令部9使用U相或者V相或者W相中的任一相的电压指令值与控制载波成为相同的值的时机的电流值Id、Iq来运算3相量的电压指令值。电压指令部9从下一个电压指令值控制周期开始的2个单位期间前起反映通过运算而求出的电压指令值并将其作为新的电压指令值。以后，电压指令部9反复进行运算电压指令值的处理以及反应电压指令值的处理。在电压指令值控制周期为单位期间的偶数倍的情况下，例如在图3的(e)的电压指令值控制周期为6个单位期间的情况下，电压指令部9也进行同样的处理。
即，在电压指令值控制周期为单位期间的偶数倍的情况下，逆变器控制部7进行如下处理：从下一个电压指令值控制周期开始的2个单位期间前起反映通过运算而求出的电压指令值并将其作为新的电压指令值，使用在从下一个电压指令值控制周期开始的2个单位期间前至下一个电压指令值控制周期开始的1个单位期间前为止的期间检测到的直流电流值来运算下一个电压指令值。另外，在电压指令值控制周期为单位期间的偶数倍的情况下，逆变器控制部7进行如下处理：从下一个电压指令值控制周期开始的2个单位期间前反映通过运算而求出的电压指令值并将其作为新的电压指令值，使用在从下一个电压指令值控制周期开始的1个单位期间前至下一个电压指令值控制周期开始为止的期间检测出的直流电流值来运算下一个电压指令值。逆变器控制部7按每个电压指令值控制周期交替地进行上述2个处理。
与构成电压指令值控制周期的单位期间为3个以上的奇数个量的情况同样，逆变器控制部7将取得在电压指令值的运算中使用的直流电流值Idc的时机按每个电压指令值控制周期以作为控制载波的三角波载波信号单调增加的单位期间与作为控制载波的三角波载波信号单调减少的单位期间交替地切换。由此，检测到的直流电流值Idc相对于实际的直流电流值的相对的大小交替出现，逆变器控制部7能够减小直流电流值Idc的平均值相对于实际的直流电流值的误差。
这样，逆变器控制部7进行按每个电压指令值控制周期交替地使用在作为三角波载波信号的控制载波单调增加的单位期间检测到的直流电流值Idc以及在作为三角波载波信号的控制载波单调减少的单位期间检测到的直流电流值Idc作为运算电压指令值时所使用的直流电流值Idc的控制。
图4是表示在实施方式1所涉及的逆变器控制装置20中逆变器控制部7的电压指令部9运算电压指令值的动作的流程图。电压指令部9使用由电流值运算部8从直流电流值Idc变换而得到的电流值Id、Iq和由直流电压检测部6检测到的直流电压值Vdc来运算电压指令值(步骤S1)。
电压指令部9对于下一个电压指令值控制周期反映通过运算而求出的电压指令值(步骤S2)。具体而言，在电压指令值控制周期为单位期间的奇数倍的情况下，电压指令部9从下一个电压指令值控制周期开始的1个单位期间前起反映通过运算而求出的电压指令值并将其作为新的电压指令值。在电压指令值控制周期为单位期间的偶数倍的情况下，电压指令部9从下一个电压指令值控制周期开始的2个单位期间前起反映通过运算而求出的电压指令值并将其作为新的电压指令值。
在相对于电压指令值控制周期规定的期间中，电压指令部9取得由电流值运算部8变换而得到的电流值Id、Iq(步骤S3)。具体而言，在电压指令值控制周期为单位期间的奇数倍的情况下，电压指令部9在从电压指令值控制周期开始的1个单位期间前起至电压指令值控制周期开始为止的期间中，以电压指令值与控制载波成为相同的值的时机取得电流值Id、Iq。在电压指令值控制周期为单位期间的偶数倍的情况下，电压指令部9按每个电压指令值控制周期交替地进行如下处理：在从电压指令值控制周期开始的2个单位期间前起至电压指令值控制周期开始的1个单位期间前为止的期间中以电压指令值与控制载波成为相同的值的时机取得电流值Id、Iq的处理、以及在从电压指令值控制周期开始的1个单位期间前起至电压指令值控制周期开始为止的期间中以电压指令值与控制载波成为相同的值的时机取得电流值Id、Iq的处理。以后，电压指令部9反复进行步骤S1～步骤S3的动作。
接着，对逆变器控制装置20的硬件结构进行说明。在逆变器控制装置20中，逆变器控制部7通过处理电路实现。处理电路可以是执行储存于存储器的程序的处理器以及存储器，也可以是专用的硬件。
图5是表示由处理器以及存储器构成实施方式1涉及的逆变器控制装置20所具备的处理电路的情况的例子的图。在处理电路由处理器91以及存储器92构成的情况下，处理电路的各功能可通过软件、固件或者软件与固件的组合来实现。软件或者固件被记载为程序而储存于存储器92。在处理电路中，通过处理器91读出存储于存储器92的程序并执行来实现各功能。也能够说这些程序是使计算机执行逆变器控制部7的步骤以及方法的程序。
这里，处理器91可以是CPU(Central Processing Unit)、处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机或者DSP(Digital Signal Processor)等。另外，例如RAM(RandomAccess Memory)、ROM(Read Only Memory)、闪存、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(注册商标)(Electrically EPROM)等非易失性或者易失性的半导体存储器、磁盘、软盘、光盘、小型镭射盘(compact disc)、迷你磁光盘(mini disc)或者DVD(DigitalVersatile Disc)等属于存储器92。
图6是表示由专用的硬件构成实施方式1涉及的逆变器控制装置20所具备的处理电路的情况的例子的图。在处理电路由专用的硬件构成的情况下，例如单一电路、复合电路、编程过的处理器、并列编程过的处理器、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、或者组合它们而得到的结构属于图6所示的处理电路93。可以按功能分别利用处理电路93来实现控制部70的各功能，也可以利用处理电路93集中实现各功能。
其中，关于逆变器控制部7的各功能，可以利用专用的硬件实现一部分、利用软件或者固件实现一部分。这样，处理电路能够通过专用的硬件、软件、固件或者它们的组合来实现上述的各功能。在以后的实施方式中说明的马达驱动装置的控制部也是同样的硬件结构。
如以上说明那样，根据本实施方式，即便在使电压指令值控制周期为单位期间的4个以上的偶数个数量的情况下，逆变器控制部7也按每个电压指令值控制周期交替地设置单调增加的期间以及单调减少的期间作为检测直流电流值Idc的单位期间，由此能够减小检测到的直流电流值Idc的平均值相对于实际的直流电流值的误差，能够抑制直流电流值Idc对逆变器控制精度的影响。这样，逆变器控制部7能够以除了单位期间的3个以上的奇数个量以外在单位期间的4个以上的偶数个量下也能实现电压指令值控制周期的限制的方式缓解限制。由此，逆变器控制部7能够抑制逆变器主电路3的效率以及马达4的效率合在一起的综合效率的降低，能够选择适当的三角波载波信号来控制逆变器主电路3的动作。另外，逆变器控制部7能够增长电压指令值控制周期的反映期间，具有获得控制性的分散的效果。
实施方式2.
在实施方式1中，逆变器控制部7的运算部81通过从直流电流值Idc获得至少2相量的相电流信息，来运算出3相量的电流值Iu、Iv、Iw。然而，根据直流电流检测部5检测直流电流值Idc的时机，存在无法从直流电流值Idc获得2相量的相电流信息的情况。在实施方式2中，通过在逆变器控制部7中，电压指令部9修正电压指令值，PWM驱动信号输出部10基于修正过的电压指令值来修正PWM驱动信号并输出，由此从直流电流值Idc获得至少2相量的相电流信息。
在实施方式2中，逆变器控制装置20以及逆变器控制部7的结构与实施方式1时同样。图7是表示实施方式2所涉及的逆变器控制装置20以及逆变器控制部7中的修正处理的图。在图7中，图7的(a)与上述的图3的(a)同样。在实施方式2中，作为一个例子，假定了电压指令值控制周期包括4个单位期间的情况。图7的(b)与上述的图3的(c)同样。图7的(c)是在将由逆变器控制部7的电压指令部9运算出的电压指令值直接使用的情况下由PWM驱动信号输出部10生成的修正前的PWM驱动信号。图7的(d)是在使用了由逆变器控制部7的电压指令部9修正过的电压指令值的情况下由PWM驱动信号输出部10生成的修正后的PWM驱动信号。图7的(e)是表示在电压指令部9中对于运算出的电压指令值的修正量的图。在图7中，作为一个例子，示出了电压指令部9修正电压指令值Vv、PWM驱动信号输出部10修正PWM驱动信号VP的例子。
电压指令部9进行使电压指令值大于或者小于通过运算而求出的值以便在取得电流值Id、Iq的单位期间中电流值运算部8能从直流电流值Idc获得2相量的相电流信息的修正。将电压指令部9在取得电流值Id、Iq的单位期间进行的修正作为第1修正。另外，在未取得电流值Id、Iq的单位期间中，电压指令部9对于通过运算而求出的电压指令值进行将第1修正对逆变器主电路3的控制的影响除去的修正。将电压指令部9在未取得电流值Id、Iq的单位期间进行的修正作为第2修正。第2修正是使第1修正对逆变器主电路3的控制的误差为零或者大致为零的修正。PWM驱动信号输出部10根据电压指令值的修正量来修正PWM驱动信号。
具体对直流电流检测部5在图7所示的电流检测1、2的时机检测直流电流值Idc的情况进行说明。在使用了图7的(c)所示的修正前PWM驱动信号的情况下，直流电流检测部5在PWM驱动信号VP激活(active)且PWM驱动信号UP、WP非激活的区间中从直流电流值Idc获得U相的负电流信息以及V相的正电流信息这2相量的相电流信息。然而，在PWM驱动信号VP激活且PWM驱动信号UP、WP非激活的区间未被充分确保的情况下，直流电流检测部5无法高精度地检测实际的直流电流值，无法从直流电流值Idc获得V相的正电流信息、即无法获得2相量的相电流信息。
因此，电压指令部9通过以U相、V相以及W相的PWM驱动信号的输出值时间的中间值亦即U相为基准将输出值时间的差量小的V相的电压指令值Vv扩大作为规定值的VD，来修正由PWM驱动信号输出部10生成的PWM驱动信号。具体而言，电压指令部9在图7所示的电流检测1、2的时机如图7的(e)所示将电压指令值Vv扩大VD。PWM驱动信号输出部10通过使用由电压指令部9修正过的电压指令值Vv，与图7的(c)的修正前PWM驱动信号VP相比，能够生成将用影线所示的部分从非激活修正为激活的图7的(d)的修正后PWM驱动信号VP。由此，直流电流检测部5能够充分确保PWM驱动信号VP激活且PWM驱动信号UP、WP非激活的区间，能够获得V相的正电流信息。
由于能够充分确保PWM驱动信号UP、VP激活且PWM驱动信号WP非激活的区间，所以直流电流检测部5在该区间可从直流电流值Idc获得W相的负电流信息。由此，直流电流检测部5能够获得V相的正电流信息以及W相的负电流信息这2相量的相电流信息。
其中，电压指令部9在直流电流检测部5检测直流电流值Idc的单位期间将V相的电压指令值Vv扩大VD。因此，在直流电流检测部5下一次检测直流电流值Idc的单位期间之前，电压指令部9进行使用3个单位期间来按每个单位期间相对于V相的电压指令值Vv减小VD的1/3的修正。由此，电压指令部9能够按每个电压指令值控制周期将因修正电压指令值Vv而对逆变器主电路3的控制的影响除去。
在图7所示的电流检测3的时机，即便电压指令部9不修正电压指令值Vv，直流电流检测部5也能够获得2相量的相电流信息。该情况下，电压指令部9对于电压指令值Vv不进行修正。
电压指令部9也可以如直流电流检测部5在图7所示的电流检测4的时机检测直流电流值Idc的情况那样，在直流电流检测部5检测直流电流值Idc的单位期间中将电压指令值缩小作为规定值的VD。该情况下，电压指令部9通过以U相、V相以及W相的PWM驱动信号的输出值时间的中间值亦即U相为基准，将输出值时间的差量小的V相的电压指令值Vv缩小作为规定值的VD，来修正由PWM驱动信号输出部10生成的PWM驱动信号。PWM驱动信号输出部10通过使用由电压指令部9修正过的电压指令值Vv，与图7的(c)的修正前PWM驱动信号VP相比，能够生成将由影线所示的部分从激活修正为非激活的图7的(d)的修正后PWM驱动信号VP。由此，能够充分确保PWM驱动信号VP非激活且PWM驱动信号UP、WP激活的区间，直流电流检测部5能够获得2相量的相电流信息。另外，电压指令部9进行使用3个单位期间来按每个单位期间对于V相的电压指令值Vv放大VD的1/3的修正。由此，能够按每个电压指令值控制周期将因修正了电压指令值Vv而对逆变器主电路3的控制的影响除去。
这样，在由直流电流检测部5检测直流电流值Idc的单位期间中，逆变器控制部7进行对于通过运算而求出的电压指令值增大或者减小以便从直流电流值获得至少2相量的相电流信息的第1修正。另外，在利用直流电流检测部5未检测到直流电流值Idc的单位期间中，逆变器控制部7对于通过运算而求出的电压指令值进行将因第1修正对逆变器主电路3的控制的影响除去的第2修正。
如以上说明那样，根据本实施方式，逆变器控制部7构成为电压指令部9修正电压指令值、PWM驱动信号输出部10基于修正过的电压指令值来修正PWM驱动信号并输出，以便可在直流电流检测部5中从直流电流值Idc获得至少2相量的相电流信息。由此，直流电流检测部5能够高精度地检测直流电流值Idc，能够获得2相量的相电流信息。
实施方式3.
在实施方式1、2中，由直流电流检测部5检测的直流电流值Idc有时包括因实际的直流电流的变动引起的脉动振幅。在实施方式3中，对抑制脉动振幅的方法进行说明。
在实施方式3中，逆变器控制装置20的结构与实施方式1时同样。图8是表示实施方式3所涉及的逆变器控制装置20的逆变器控制部7的构成例的框图。实施方式3的逆变器控制部7相对于图2所示的实施方式1的逆变器控制部7追加了平均化部83。平均化部83将在上次的电压指令值控制周期获得的正交坐标轴上的电流值Id、Iq与在本次的电压指令值控制周期获得的正交坐标轴上的电流值Id、Iq平均化，来获得平均化后的正交坐标轴上的电流值Id2、Iq2。电压指令部9使用平均化后的正交坐标轴上的电流值Id2、Iq2，通过运算求出电压指令值。在电压指令部9中运算电压指令值的方法与实施方式1、2时同样。
这样，在将直流电流值Idc变换为正交坐标轴上的电流值Id、Iq的情况下，逆变器控制部7使用在上次的电压指令值控制周期获得的正交坐标轴上的电流值Id、Iq与在本次的电压指令值控制周期获得的正交坐标轴上的电流值Id、Iq的平均值来运算本次的电压指令值控制周期的电压指令值。
如以上说明那样，根据本实施方式，逆变器控制部7构成为使用将在上次的电压指令值控制周期获得的正交坐标轴上的电流值Id、Iq与在本次的电压指令值控制周期获得的正交坐标轴上的电流值Id、Iq平均化而得到的值作为在电压指令值的运算中使用的正交坐标轴上的电流值。由此，逆变器控制部7能够抑制检测直流电流时的变动亦即脉动振幅，能够抑制使用了正交坐标轴上的电流值的情况下的对针对逆变器主电路3的控制的精度的影响。
以上的实施方式所示的结构表示本发明的内容的一个例子，还能够与其他公知的技术组合，在不脱离本发明主旨的范围内还能够省略、变更结构的一部分。
附图标记说明：
1…交流电源；2…转换器电路；3…逆变器主电路；4…马达；5…直流电流检测部；51…分流电阻；52…放大器；6…直流电压检测部；7…逆变器控制部；8…电流值运算部；81…运算部；82…dq变换部；83…平均化部；9…电压指令部；10…PWM驱动信号输出部；11…载波生成部；111…基准载波生成部；112…控制载波生成部；20…逆变器控制装置。

Claims (5)

1.一种逆变器控制装置，其特征在于，具备：
逆变器主电路，将直流电压变换为三相交流电压；
直流电流检测部，对向所述逆变器主电路流动的直流电流的直流电流值进行检测；以及
控制部，使用与所述三相交流电压的各相对应的电压指令值和三角波载波信号来生成对所述逆变器主电路的动作进行控制的驱动信号，
所述控制部进行如下控制：将所述三角波载波信号单调增加的期间或者单调减少的期间作为单位期间，使运算所述电压指令值的周期亦即电压指令值控制周期为所述单位期间的3以上的整数倍，按每个电压指令值控制周期交替地使用在所述三角波载波信号单调增加的单位期间检测到的所述直流电流值以及在所述三角波载波信号单调减少的单位期间检测到的所述直流电流值作为在运算所述电压指令值时使用的所述直流电流值。
2.根据权利要求1所述的逆变器控制装置，其特征在于，
在所述电压指令值控制周期为所述单位期间的奇数倍的情况下，所述控制部反复进行如下处理：从下一个电压指令值控制周期开始的1个单位期间前起反映通过运算而求出的电压指令值并将其作为新的电压指令值，使用在从下一个电压指令值控制周期开始的1个单位期间前至下一个电压指令值控制周期开始为止的期间检测到的直流电流值来运算下一个电压指令值，
在所述电压指令值控制周期为所述单位期间的偶数倍的情况下，所述控制部按每个电压指令值控制周期交替地进行如下处理：从下一个电压指令值控制周期开始的2个单位期间前起反映通过运算而求出的电压指令值并将其作为新的电压指令值，使用在从下一个电压指令值控制周期开始的2个单位期间前至下一个电压指令值控制周期开始的1个单位期间前为止的期间检测到的直流电流值来运算下一个电压指令值的处理；以及从下一个电压指令值控制周期开始的2个单位期间前起反映通过运算而求出的电压指令值并将其作为新的电压指令值，使用在从下一个电压指令值控制周期开始的1个单位期间前至下一个电压指令值控制周期开始为止的期间检测到的直流电流值来运算下一个电压指令值的处理。
3.根据权利要求1或2所述的逆变器控制装置，其特征在于，
在检测直流电流值的单位期间中，所述控制部进行相对于通过运算而求出的电压指令值增大或者减小以便从直流电流值获得至少2相量的相电流信息的第1修正，在未检测到直流电流值的单位期间中，所述控制部相对于通过运算而求出的电压指令值进行将因所述第1修正对所述逆变器主电路的控制的影响除去的第2修正。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的逆变器控制装置，其特征在于，
在将所述直流电流值变换为正交坐标轴上的电流值的情况下，所述控制部使用在上次的电压指令值控制周期获得的正交坐标轴上的电流值与在本次的电压指令值控制周期获得的正交坐标轴上的电流值的平均值来运算本次的电压指令值控制周期的电压指令值。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的逆变器控制装置，其特征在于，
所述控制部具备载波生成部，该载波生成部从1个周期为所述电压指令值控制周期的基准载波生成所述三角波载波信号。
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