CN116724484A - 电力转换装置、马达驱动装置和制冷循环应用设备 - Google Patents

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Abstract

电力转换装置(1)具有转换器部(2)、平滑电容器(4)、逆变器部(3)和1个运算器(12a)。转换器部(2)具有开关元件(22c)，对从交流电源(100)施加的电源电压进行整流。平滑电容器(4)将转换器部(2)输出的整流电压平滑成包含纹波的直流电压。逆变器部(3)将由平滑电容器(4)平滑后的直流电压转换为针对马达(110)的交流电压。运算器(12a)进行控制，使得表示转换器部(2)的动作状态的第1物理量和表示逆变器部(3)的动作状态的第2物理量相等。

Description

电力转换装置、马达驱动装置和制冷循环应用设备
技术领域
本发明涉及将交流电力转换为期望的电力的电力转换装置、马达驱动装置和制冷循环应用设备。
背景技术
电力转换装置具有对交流电源的电压即电源电压进行整流的转换器部、对转换器部输出的整流电压进行平滑的平滑电容器、以及将经由平滑电容器输出的直流电压转换为针对负载的交流电压的逆变器部。即，电力转换装置在转换器部与逆变器部之间具有对转换器部的输出电压进行平滑的平滑电容器。
在这种电力转换装置中，在转换器部输出的整流电压比平滑电容器的电压即电容器电压小的期间内，进行从平滑电容器朝向逆变器部的电力供给。因此，在平滑电容器中流过放电电流。此外，在整流电压比电容器电压大的期间内，进行从交流电源朝向逆变器部的电力供给。此时，在平滑电容器中流过充电电流。这样，电力转换装置持续地实施从逆变器部朝向负载的电力供给。
一般公知平滑电容器是有寿命的部件。流过平滑电容器的电流即电容器电流是决定平滑电容器的寿命的要素之一。因此，如果能够减小电容器电流，则能够使平滑电容器成为更高的寿命。但是，为了减小电容器电流，需要增大平滑电容器的静电电容。当静电电容变大时，平滑电容器的高成本化成为问题。
在这种技术背景下，在下述专利文献1中记载了将交流电力转换为直流电力的转换器电路、与转换器电路的直流侧并联连接的平滑电容器、以及将流过平滑电容器的电容器电流控制成设定值的电力转换装置。在该电力转换装置中，检测流过平滑电容器的电容器电流，将检测到的电容器电流控制成设定值，由此能够使平滑电容器小电容化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-67754号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，专利文献1的方法是使电容器电流追随于设定值即指令值的方法。在使电容器电流追随于指令值的情况下，目标值固定为0。该情况下，为了使控制器追随且收敛于作为固定值的目标值，需要积分(Integral：I)控制器。但是，在根据运转时的负载或运转时的环境无法使电容器电流为0的情况下，I控制器的输出增加而饱和，因此，控制精度可能劣化。
此外，在专利文献1的方法中，没有进行与获取转换器电流和逆变器电流的检测值的时机有关的研究。在电力转换装置中，一般不同步地进行转换器电流的检测和逆变器电流的检测。但是，当不同步地进行转换器电流的检测和逆变器电流的检测时，即使利用控制系统将电容器电流控制成0，在实际的电路上的动作中也产生时滞，因此，在瞬时地观察时，很难说能够将电容器电流控制成0。鉴于该观点，控制精度也可能劣化。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，得到避免控制精度的劣化、且能够实现平滑电容器的小电容化的电力转换装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题并实现目的，本发明的电力转换装置具有转换器部、平滑电容器、逆变器部和1个运算器。转换器部具有至少1个第1半导体开关元件，对从交流电源施加的电源电压进行整流。平滑电容器将转换器部输出的整流电压平滑成包含纹波的直流电压。逆变器部将由平滑电容器平滑后的直流电压转换为针对马达的交流电压。1个运算器进行控制，使得表示转换器部的动作状态的第1物理量与表示逆变器部的动作状态的第2物理量相等。
发明效果
根据本发明的电力转换装置，发挥避免控制精度的劣化、且能够使平滑电容器小电容化这样的效果。
附图说明
图1是示出实施方式1的电力转换装置的结构例的图。
图2是示出实施方式1中的转换器电流控制系统的结构例的图。
图3是示出实施方式1的转换器电流控制系统中的脉动补偿块的第1结构例的图。
图4是示出实施方式1的转换器电流控制系统中的脉动补偿块的第2结构例的图。
图5是示出实施方式1中的逆变器电流控制系统的结构例的图。
图6是示出实施方式1的逆变器电流控制系统中的脉动补偿块的第1结构例的图。
图7是示出实施方式1的逆变器电流控制系统中的脉动补偿块的第2结构例的图。
图8是示出图1的转换器部由图2的转换器电流控制系统控制时的动作波形例的图。
图9是示出图1的逆变器部由图5的逆变器电流控制系统控制时的动作波形例的图。
图10是用于说明实施方式1中的电流检测部的配置变化的图。
图11是示出实施方式1的变形例的电力转换装置的结构例的图。
图12是示出实施方式2的制冷循环应用设备的结构例的图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式的电力转换装置、马达驱动装置和制冷循环应用设备进行详细说明。
实施方式1
图1是示出实施方式1的电力转换装置1的结构例的图。电力转换装置1与交流电源100和压缩机120连接。压缩机120是具有周期性的负载转矩的变动的负载的一例。压缩机120具有马达110。电力转换装置1将从交流电源100施加的电源电压转换为具有期望的振幅和相位的交流电压并将其施加给马达110。
电力转换装置1具有转换器部2、逆变器部3、平滑电容器4、控制部12、电压检测部9、11以及过零检测部10。通过电力转换装置1以及压缩机120具有的马达110构成马达驱动装置50。
电压检测部9检测从交流电源100施加给转换器部2的电源电压Vs。过零检测部10生成与交流电源100的电源电压Vs对应的过零信号Zc。过零信号Zc例如在电源电压Vs为正极性时是输出高电平的信号，在电源电压Vs为负极性时是输出低电平的信号。另外，这些电平也可以相反。电源电压Vs的检测值和过零信号Zc被输入到控制部12。
转换器部2具有整流部20和升压部22。整流部20具有桥接的4个整流元件20a。整流部20对从交流电源100施加的电源电压Vs进行整流。升压部22与整流部20的输出端连接。升压部22对从整流部20输出的整流电压进行升压，将升压后的升压电压施加给平滑电容器4。另外，图1是交流电源100为单相电源的情况的例子。在交流电源100为三相电源的情况下，使用6个整流元件20a。交流电源100为三相电源的情况下的整流元件20a的配置和连接是公知的，这里的说明省略。
升压部22具有电抗器22a、整流元件22b和半导体开关元件22c。在升压部22中，根据从控制部12输出的驱动信号Gconv，半导体开关元件22c被控制成接通或断开。当半导体开关元件22c被控制成接通时，整流电压经由电抗器22a而短路。该动作被称为“电源短路动作”。当半导体开关元件22c被控制成断开时，整流电压经由电抗器22a和整流元件22b被施加给平滑电容器4。该动作是通常的整流动作。此时，如果在电抗器22a中蓄积能量，则整流电压和电抗器22a中产生的电压被相加而被施加给平滑电容器4。
升压部22交替地反复进行电源短路动作和整流动作，由此对整流电压进行升压。该动作被称为“升压动作”。通过升压动作，平滑电容器4的两端电压被升压成比电源电压Vs高的电压。此外，通过升压动作，流过交流电源100与转换器部2之间的电流即电源电流的功率因数被改善。即，在实施方式1中，使升压部22进行升压动作的升压控制是为了整流电压的升压和电源电流的功率因数改善而进行的。通过该控制，能够使电源电流的波形接近正弦波。
平滑电容器4与转换器部2的输出端连接。平滑电容器4将转换器部2输出的整流电压平滑成包含纹波的直流电压。作为平滑电容器4，例示了电解电容器、薄膜电容器等。
平滑电容器4中产生的电压不是交流电源100的全波整流波形形状，而成为在直流成分中叠加了与交流电源100的频率对应的电压纹波(ripple)的波形形状，但是，不会大幅脉动。关于该电压纹波的频率，在交流电源100为单相电源的情况下，电源电压Vs的频率的2倍成分成为主成分，在交流电源100为三相电源的情况下，6倍成分成为主成分。在从交流电源100输入的电力和从逆变器部3输出的电力没有变化的情况下，该电压纹波的振幅由平滑电容器4的静电电容决定。但是，如上所述，在本发明的电力转换装置中，避免静电电容变大，以抑制平滑电容器4的高成本化。由此，在平滑电容器4中产生某种程度的电压纹波。例如，平滑电容器4的电压成为在电压纹波的最大值小于最小值的2倍这样的范围内脉动的电压。
在平滑电容器4的两端设置有电压检测部11。电压检测部11检测平滑电容器4的电压即电容器电压Vdc。电容器电压Vdc的检测值被输入到控制部12。
逆变器部3与平滑电容器4的两端连接。逆变器部3具有三相桥接的半导体开关元件Up、Un、Vp、Vn、Wp、Wn而构成桥电路。在各半导体开关元件的两端设置有反并联连接的回流二极管。在逆变器部3中，根据从控制部12输出的驱动信号Gup～Gwn，半导体开关元件Up～Wn被控制成接通或断开。逆变器部3接通/断开半导体开关元件Up～Wn，将由平滑电容器4平滑后的直流电压转换为针对马达110的交流电压。
另外，在本文中，有时将转换器部2所具有的半导体开关元件22c记载为“第1半导体开关元件”，将逆变器部3所具有的半导体开关元件Up～Wn记载为“第2半导体开关元件”。
电流检测部7检测流过转换器部2的电流即转换器电流Iconv。转换器电流Iconv也是流过整流部20与升压部22之间的电流。电流检测部8检测流过逆变器部3的电流即逆变器电流Iinv。逆变器电流Iinv也是流过逆变器部3与平滑电容器4之间的电流。转换器电流Iconv和逆变器电流Iinv被输入到控制部12。
压缩机120是具有马达110的负载。负载的一例是空调机。在马达110是压缩机驱动用的马达的情况下，马达110根据从逆变器部3施加的交流电压的振幅和相位进行旋转，进行压缩动作。
控制部12具有作为运算单元的运算器12a。运算器12a的一例是微型计算机，但是，除此以外，也可以是被称为CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、微处理器、DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)等的运算单元。运算器12a对转换器部2和逆变器部3的动作进行控制。从控制部12输出的驱动信号Gconv、Gup～Gwn的运算由1个运算器12a来生成。即，用于对转换器部2和逆变器部3的动作进行控制的控制运算由控制部12所具有的同一且共同的运算器12a来实施。
实施方式1的电力转换装置1在适当的时机对升压部22所具有的半导体开关元件22c或逆变器部3所具有的半导体开关元件Up～Wn进行驱动，进行用于在马达110中流过适当的电流的控制。该控制根据由电流检测部7检测到的转换器电流Iconv的检测值和由电流检测部8检测到的逆变器电流Iinv的检测值来进行。
在一般的电力转换装置中，具有将与平滑电容器4连接的直流母线的电压即母线电压控制成期望值的转换器控制系统。在这种转换器控制系统中，进行基于电流检测部7的检测值的控制。此外，在不具有位置传感器或速度传感器的无传感器控制的一般电力转换装置中，具有用于进行马达110的速度控制的逆变器控制系统。在这种逆变器控制系统中，为了进行使在控制系统的内部估计出的速度估计值与速度指令值一致的控制，进行基于电流检测部8的检测值的控制。即，实施方式1的电力转换装置1利用现有的电流检测部7、8的检测值进行转换器部2或逆变器部3的控制。
转换器电流Iconv是表示转换器部2的动作状态的物理量的一例，逆变器电流Iinv是表示逆变器部3的动作状态的物理量的一例。在本文中，为了区分这2个物理量，有时将表示转换器部2的动作状态的物理量记载为“第1物理量”，将表示逆变器部3的动作状态的物理量记载为“第2物理量”。另外，也可以代替这些物理量而使用其他物理量。作为第1物理量的另一例，举出在转换器部2与平滑电容器4之间授受的电力。作为第2物理量的另一例，举出在平滑电容器4与逆变器部3之间授受的电力。
接着，对实施方式1的电力转换装置1的主要部分的结构和动作进行说明。下面，利用“Ic”表示流过平滑电容器的电流。
首先，在升压部22中，在半导体开关元件22c非导通的情况下，在电容器电流Ic、转换器电流Iconv和逆变器电流Iinv之间，以下的(1)式的关系成立。
Ic＝Iconv-Iinv…(1)
在上述(1)式中，关于电容器电流Ic的极性，将流入平滑电容器4的正极的方向、即充电电流的方向定义为正。关于转换器电流Iconv的极性，将从转换器部2向平滑电容器4流入电流的方向定义为正。关于逆变器电流Iinv的极性，将从平滑电容器4向逆变器部3流出电流的方向定义为正。
为了使平滑电容器4长寿命化，减小电容器电流Ic即可。根据上述(1)式可知，使转换器电流Iconv和逆变器电流Iinv相等即可。下面，记载使转换器电流Iconv和逆变器电流Iinv相等的控制方法。
如上所述，在实施方式1中，为了实现整流电压的升压和电源电流的功率因数改善而进行升压控制。此时，决定转换器部2的半导体开关元件22c的接通和断开的时机的是转换器电流Iconv、母线电压、电源电压Vs的相位等。因此，考虑图2所示的这种控制系统。即，图2是示出实施方式1中的转换器电流控制系统60的结构例的图。
对图2所示的转换器电流控制系统60的动作进行说明。在以下的说明中，将“Vdc”设为母线电压来进行说明。另外，在图1的结构中，母线电压与电容器电压Vdc相等。
如图2所示，转换器电流控制系统60构成为将母线电压控制设为主回路、将电源电流控制设为副回路的控制系统。
在母线电压控制块61中，根据母线电压指令值Vdc*与母线电压Vdc的差分生成电流指令值Is*。母线电压控制块61例如能够使用比例积分(Proportional Integral：PI)控制器构成。电源电流指令值Isin*是通过对电流指令值Is*乘以正弦波信号sinθs的绝对值即|sinθs|而生成的。
θs表示电源电压Vs的相位。相位θs能够通过基于从过零检测部10取得的过零信号Zc的相位运算而求出。相位运算能够使用相位同步(Phase Lock Loop：PLL)处理。
这里，着眼于图2所示的脉动补偿块62。在脉动补偿块62中，运算使转换器电流Iconv和逆变器电流Iinv一致的这样的转换器电流Iconv的补偿量Iconv_rip。图3和图4示出脉动补偿块62的结构例。图3是示出实施方式1的转换器电流控制系统60中的脉动补偿块62的第1结构例的图。图4是示出实施方式1的转换器电流控制系统60中的脉动补偿块62的第2结构例的图。
图3是利用PI控制器构成将转换器电流Iconv设为控制对象、将逆变器电流Iinv设为目标值的控制的例子。此外，图4是利用P控制器构成将转换器电流Iconv设为控制对象、将逆变器电流Iinv设为目标值的控制的例子。另外，这些控制器只不过是用于使转换器电流Iconv与逆变器电流Iinv一致的一例，当然不限于这些例子。
返回图2，转换器电流Iconv的补偿量Iconv_rip与电源电流指令值Isin*相加，从该相加值减去转换器电流Iconv而成为电源电流控制块63的输入。电源电流控制块63也能够利用PI控制器构成。在电源电流控制块63中，生成占空比指令D*，被输入到PWM控制块64。在PWM控制块64中，生成驱动信号Gconv。
如上所述，在图2所示的转换器电流控制系统60中，运算使转换器电流Iconv和逆变器电流Iinv一致的这样的转换器电流Iconv的补偿量Iconv_rip。而且，半导体开关元件22c的接通或断开通过脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation：PWM)信号来控制，以实现考虑了该补偿量Iconv_rip的期望的转换器电流Iconv。
此前的说明是将转换器电流Iconv设为控制对象的控制系统的说明。接着，对将逆变器电流Iinv设为控制对象的控制系统的结构和动作进行说明。图5是示出实施方式1中的逆变器电流控制系统80的结构例的图。
在逆变器电流控制系统80中，如图5所示，为了生成用于使马达110以期望的旋转速度进行旋转的马达施加电压的指令值即三相电压指令值vu*、vv*、vw*，计算旋转坐标系的dq轴电流id、iq。而且，通过PWM控制而生成针对半导体开关元件Up～Wn的驱动信号Gup～Gwn，以实现期望的dq轴电流id、iq。
这里，对图5中使用的记号进行补充。“Iu、Iv、Iw”是静止三相坐标系中的电流值。“uvw/dq”意味着将静止三相坐标系的值转换为dq旋转坐标系的值的处理，“dq/uvw”意味着将dq旋转坐标系的值转换为静止三相坐标系的值的处理。“id*、iq*、vd*、vq*”分别是dq旋转坐标系中的d轴电流指令值、q轴电流指令值、d轴电压指令值和q轴电压指令值。“ω*、ω^、θ^”分别是旋转速度的指令值、旋转速度的估计值、马达110的转子的估计位置。
这里，着眼于图5所示的脉动补偿块82。在脉动补偿块82中，运算使逆变器电流Iinv和转换器电流Iconv一致这样的逆变器电流Iinv的补偿量Iinv_rip。图6和图7示出脉动补偿块82的结构例。图6是示出实施方式1的逆变器电流控制系统80中的脉动补偿块82的第1结构例的图。图7是示出实施方式1的逆变器电流控制系统80中的脉动补偿块82的第2结构例的图。
图6是利用PI控制器构成将逆变器电流Iinv设为控制对象、将转换器电流Iconv设为目标值的控制的例子。此外，图7是利用P控制器构成将逆变器电流Iinv设为控制对象、将转换器电流Iconv设为目标值的控制的例子。另外，这些控制器只不过是用于使逆变器电流Iinv与转换器电流Iconv一致的一例，当然不限于这些例子。
返回图5，逆变器电流Iinv的补偿量Iinv_rip与q轴电流指令值Iq*相加，从该相加值减去q轴电流iq而成为电流控制块84的输入。电流控制块84也能够利用PI控制器构成。在电流控制块84中，生成d轴电压指令值vd*和q轴电压指令值vq*，在坐标转换块85中，转换为三相电压指令值vu*、vv*、vw*，被输入到PWM控制块86。在PWM控制块86中，根据电容器电压Vdc生成驱动信号Gup～Gwn。
如上所述，在图5所示的逆变器电流控制系统80中，运算使逆变器电流Iinv和转换器电流Iconv一致这样的逆变器电流Iinv的补偿量Iinv_rip。而且，半导体开关元件Up～Wn的接通或断开通过PWM信号来控制，以实现考虑了该补偿量Iinv_rip的期望的逆变器电流Iinv。
图8是示出图1的转换器部2由图2的转换器电流控制系统60控制时的动作波形例的图。图8的横轴表示时间，横轴的1个刻度为数毫秒的级别。此外，纵轴示出各波形的振幅。具体而言，上层部示出载波和占空比指令D*，中层部示出驱动信号Gconv，下层部示出转换器电流Iconv。
在图8的波形例中，在占空比指令D*的振幅比载波的振幅大时，半导体开关元件22c接通，在占空比指令D*的振幅比载波的振幅小时，半导体开关元件22c断开。当半导体开关元件22c接通时，转换器电流Iconv上升，当半导体开关元件22c断开时，转换器电流Iconv下降。因此，转换器电流Iconv成为包含纹波的波形。
此外，图9是示出图1的逆变器部3由图5的逆变器电流控制系统80控制时的动作波形例的图。图9的横轴示出时间，横轴的1个刻度为数十微秒的级别。此外，纵轴示出各波形的振幅。具体而言，在上层部中，载波利用粗实线表示，U相电压指令值利用实线表示，V相电压指令值利用单点划线表示，W相电压指令值利用双点划线表示。此外，中上层部示出U相的驱动信号Gup，中层部示出V相的驱动信号Gvp，中下层部示出W相的驱动信号Gwp。此外，下层部示出逆变器电流Iinv。
在图9中，记载为“iu”的部位意味着检测到流过马达110的U相的U相电流iu作为逆变器电流Iinv。此外，记载为“-iw”的部位意味着检测到流过马达110的W相的W相电流iw作为逆变器电流Iinv，且该电流的极性与U相电流iu相反。如该例子那样，关于逆变器电流Iinv，根据半导体开关元件Up～Wn的驱动状态，能够检测的马达电流相发生变化。因此，在检测逆变器电流Iinv时，需要设定与逆变器部3的开关状态对应的电流检测的时机。
因此，如上所述，在使用逆变器电流Iinv和转换器电流Iconv的各检测值来减少平滑电容器4的电容器电流Ic的情况下，需要使各个检测值的采样时机一致。另一方面，如图9所示，逆变器电流Iinv的检测存在制约。因此，需要根据获取逆变器电流Iinv的检测值的采样时间的制约，设定获取转换器电流Iconv的检测值的采样时机。
这里，例如考虑利用不同的运算器实现对转换器部2进行控制的运算器和对逆变器部3进行控制的运算器的情况。该情况下，在对转换器部2进行控制的运算器中，不知道对逆变器部3的半导体开关元件Up～Wn进行驱动的时机。此外，如图8和图9所示，两者的控制间隔大幅不同。因此，很难使两者的采样时机一致。
此外，还考虑在两个运算器之间进行信息的交换。但是，需要考虑动作时钟的差异、处理器能力的差异、两者的温度特性的差异等，电路结构复杂化。此外，关于若干个检测器，需要将两个运算器和检测器连接的布线，布线复杂化，导致成本增加。
与此相对，如本文那样，在不是利用不同的运算器而是利用1个运算器实现对转换器部2进行控制的运算器和对逆变器部3进行控制的运算器的情况下，能够解决上述的问题。此外，在利用1个运算器实现的情况下，该1个运算器在对转换器部2进行控制时，能够容易地掌握对逆变器部3的半导体开关元件Up～Wn进行驱动的时机。由此，能够在适当的时机取得转换器电流Iconv和逆变器电流Iinv，因此，能够使减少电容器电流Ic的控制的精度提高。
另外，在上述中，将压缩机设为负载的一例进行了说明，但是不限于此。上述的控制方法能够应用于对以压缩机为首的产生周期性的转矩脉动的机构进行驱动的马达的旋转控制。
此外，在图1中，示出了将检测转换器电流Iconv的电流检测部7配置于整流部20与升压部22之间的低电位侧的直流母线、将检测逆变器电流Iinv的电流检测部8配置于平滑电容器4与逆变器部3之间的低电位侧的直流母线的例子，但是不限于此。图10是用于说明实施方式1中的电流检测部7、8的配置变化的图。图1中的电流检测部7是配置于图10所示的电路图的位置A1的例子，但是，取而代之，也可以配置于位置A2～A4中的任意位置。此外，图1中的电流检测部8是配置于图10所示的电路图的位置B1的例子，但是，取而代之，也可以配置于位置B2～B4的中的至少2个位置。
但是，在位置A5处，仅在半导体开关元件22c接通的时机，在检测器中流过电流。因此，需要使检测电流的时机与接通或断开半导体开关元件22c的时机同步。因此，实施方式1中的运算器12a需要按照转换器部2所具有的半导体开关元件22c的导通或非导通的时机，检测转换器电流Iconv和逆变器电流Iinv。
此外，图1所示的电力转换装置1也可以如图11那样变形而构成。图11是示出实施方式1的变形例的电力转换装置1A的结构例的图。
在图11所示的电力转换装置1A中，转换器部2被置换为转换器部2A。在转换器部2A中，升压部22被置换为升压部22A和电抗器5。电抗器5配置于交流电源100与整流部20之间。与图1所示的转换器部2同样，转换器部2A是兼具有整流功能和升压功能的结构部。升压部22A具有4个整流元件20b以及半导体开关元件24。升压部22A与整流部20并联连接。其他结构与图1所示的电力转换装置1相同或同等，对相同或同等的结构部标注相同标号。
在图11中，关于转换器电流Iconv，通过在位置D1～D5中的任意位置设置检测器，能够检测转换器电流Iconv。此外，关于逆变器电流Iinv，通过在位置B1或位置B2～B4中的至少2个位置设置检测器，能够检测逆变器电流inv。
但是，在位置D4或D5处，仅在半导体开关元件24接通的时机，在检测器中流过电流。因此，需要使检测电流的时机与接通或断开半导体开关元件24的时机同步。因此，实施方式1中的运算器12a需要按照转换器部2A所具有的半导体开关元件24的导通或非导通的时机，检测转换器电流Iconv和逆变器电流Iinv。
在一般的电力转换装置中，根据用途在适当的位置配置检测器。如果使用实施方式1的方法，则不限定于检测器的配置位置，能够在适当的时机取得转换器电流Iconv和逆变器电流Iinv。由此，得到能够抑制产生针对电路的追加成本这样的效果。
如以上说明的那样，根据实施方式1的电力转换装置，控制部具有1个运算器，该1个运算器进行控制，使得表示转换器部的动作状态的第1物理量与表示逆变器部的动作状态的第2物理量相等。1个运算器在对转换器部进行控制时，能够掌握对逆变器部的半导体开关元件进行驱动的时机。由此，能够在适当的时机取得转换器电流的检测值和逆变器电流的检测值，因此，能够高精度地减少电容器电流。因此，如果使用实施方式1的电力转换装置，则能够避免控制精度的劣化，且实现平滑电容器的小电容化。
此外，实施方式1的控制方法不是如专利文献1那样将电容器电流设为目标值，而是对与转换器电流相当的第1物理量和与逆变器电流相当的第2物理量进行控制的方法。此外，在本控制方法中，目标值不是固定值，而是始终变动，如图4和图7所示，积分控制不是必须的。因此，与必须进行积分控制的专利文献1相比，控制结构变得容易，控制精度的劣化和控制失败的可能性减小。由此，能够避免控制精度的劣化和控制失败的发生。此外，本控制方法在理想情况下能够使电容器电流成为0，因此，能够实现平滑电容器的长寿命化。
实施方式2
图12是示出实施方式2的制冷循环应用设备900的结构例的图。实施方式2的制冷循环应用设备900具有实施方式1中说明的电力转换装置1。实施方式1的制冷循环应用设备900能够应用于空调机、冰箱、冰柜、热泵热水器器这样的具有制冷循环的产品。另外，在图12中，对具有与实施方式1相同的功能的结构要素标注与实施方式1相同的标号。
制冷循环应用设备900经由制冷剂配管912安装有实施方式1中的内置了马达110的压缩机120、四通阀902、室内热交换器906、膨胀阀908和室外热交换器910。
在压缩机120的内部设置有对制冷剂进行压缩的压缩机构904、以及使压缩机构904进行动作的马达110。
制冷循环应用设备900能够通过四通阀902的切换动作进行制热运转或制冷运转。压缩机构904由被进行可变速控制的马达110来驱动。
在制热运转时，如实线箭头所示，制冷剂被压缩机构904加压而送出，通过四通阀902、室内热交换器906、膨胀阀908、室外热交换器910和四通阀902返回到压缩机构904。
在制冷运转时，如虚线箭头所示，制冷剂被压缩机构904加压而送出，通过四通阀902、室外热交换器910、膨胀阀908、室内热交换器906和四通阀902返回到压缩机构904。
在制热运转时，室内热交换器906作为冷凝器发挥作用而进行热释放，室外热交换器910作为蒸发器发挥作用而进行热吸收。在制冷运转时，室外热交换器910作为冷凝器发挥作用而进行热释放，室内热交换器906作为蒸发器发挥作用而进行热吸收。膨胀阀908对制冷剂进行减压而使其膨胀。
另外，实施方式2的制冷循环应用设备900设为具有实施方式1中说明的电力转换装置1进行了说明，但是不限于此。也可以具有图11所示的电力转换装置1A。此外，能够应用实施方式1的控制方法即可，也可以是电力转换装置1、1A以外的电力转换装置。
此外，以上的实施方式所示的结构示出一例，还能够与其他公知技术进行组合，还能够在不脱离主旨的范围内省略、变更结构的一部分。
标号说明
1、1A：电力转换装置；2、2A：转换器部；3：逆变器部；4：平滑电容器；5、22a：电抗器；7、8：电流检测部；9、11：电压检测部；10：过零检测部；12：控制部；12a：运算器；20：整流部；20a、20b、22b：整流元件；22、22A：升压部；22c、24、Up～Wn：半导体开关元件；50：马达驱动装置；60：转换器电流控制系统；61：母线电压控制块；62、82：脉动补偿块；63：电源电流控制块；64、86：PWM控制块；80：逆变器电流控制系统；84：电流控制块；85：坐标转换块；100：交流电源；110：马达；120：压缩机；900：制冷循环应用设备；902：四通阀；904：压缩机构；906：室内热交换器；908：膨胀阀；910：室外热交换器；912：制冷剂配管。

Claims (7)

1.一种电力转换装置，其具有：
转换器部，其具有至少1个第1半导体开关元件，对从交流电源施加的电源电压进行整流；
平滑电容器，其将所述转换器部输出的整流电压平滑成包含纹波的直流电压；
逆变器部，其将由所述平滑电容器平滑后的所述直流电压转换为针对马达的交流电压；以及
1个运算器，其进行控制，使得表示所述转换器部的动作状态的第1物理量与表示所述逆变器部的动作状态的第2物理量相等。
2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其中，
所述运算器根据获取所述第2物理量的检测值的采样时机的制约，设定获取所述第1物理量的检测值的采样时机。
3.根据权利要求2所述的电力转换装置，其中，
所述运算器按照所述第1半导体开关元件的导通或非导通的时机，检测所述第1物理量和所述第2物理量。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的电力转换装置，其中，
所述运算器对所述转换器部进行控制，使得所述第1物理量与所述第2物理量相等。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的电力转换装置，其中，
所述运算器对所述逆变器部进行控制，使得所述第2物理量与所述第1物理量相等。
6.一种马达驱动装置，其具有权利要求1至5中的任意一项所述的电力转换装置。
7.一种制冷循环应用设备，其具有权利要求1至5中的任意一项所述的电力转换装置。
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