JP2016116315A - Control method for power conversion device, and control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、三相の電力変換装置を二相変調して交流出力電圧や交流入力電圧を制御するための制御方法及び制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control method and a control device for controlling an AC output voltage and an AC input voltage by performing two-phase modulation on a three-phase power converter.
図5は、IGBT等の電力用半導体スイッチング素子を用いて直流電力を交流電力に変換する三相インバータシステムの主回路を示している。
図5において、直流電圧源(単独の直流電源単独のほか、交流電源及び整流器と大容量コンデンサとを組み合わせた電源を含む)1の正負極間には、三相インバータ2が接続され、その出力側に三相モータ等の負荷8が接続されている。三相インバータ2は、環流ダイオード5が逆並列に接続されたIGBT等の半導体スイッチング素子4をブリッジ接続して構成され、各スイッチング素子4には、直流電源7を備えた駆動回路3がそれぞれ接続されている。なお、図5では一相分の上下アームの駆動回路3のみを図示してある。
FIG. 5 shows a main circuit of a three-phase inverter system that converts DC power into AC power using a power semiconductor switching element such as an IGBT.
In FIG. 5, a three-
また、6はスイッチング素子4のゲート信号の生成等を行う制御回路であり、この制御回路6から出力される制御信号が各相の駆動回路3に送られている。
上記構成において、制御回路6、駆動回路3及びその直流電源7を含めて、制御装置というものとする。
In the above configuration, the
さて、交流モータを三相インバータにより可変速運転する場合、インバータの出力電圧と出力周波数との比を一定に制御(V/F一定制御)すると、モータのトルクを一定に制御することができる。
また、三相インバータの交流出力電圧を制御する方式としては、一般的に正弦波−三角波比較PWM(パルス幅変調)制御方式が適用されるが、この方式の代表的なものとして、三相変調方式及び60度導通形二相変調方式がある。
When an AC motor is operated at a variable speed by a three-phase inverter, the torque of the motor can be controlled to be constant if the ratio between the output voltage and the output frequency of the inverter is controlled to be constant (V / F constant control).
Also, as a method for controlling the AC output voltage of the three-phase inverter, a sine wave-triangular wave comparison PWM (pulse width modulation) control method is generally applied. As a representative example of this method, three-phase modulation is used. There are a system and a 60 degree conduction type two-phase modulation system.
図9は、三相変調方式を説明するための波形図であり、正弦波の変調信号(電圧指令)のピーク値は常に搬送波(三角波)のピーク値より低い状態で制御されている。
また、図10,図11は60度導通形二相変調方式を示す波形図であり、出力周波数の半周期(180度)内で電気角60度の期間(図中の期間T0)は、非変調相の一つのアームをオンし続ける方式である。この60度導通形二相変調方式は、制御が複雑となるが、期間T0では非変調相のスイッチング素子のオン・オフ状態が固定されるため、スイッチング素子や環流ダイオードのスイッチング損失が低減され、三相変調方式と比べて高い電圧(理論上、15[%]増の電圧)を出力可能である等の利点を有している。
FIG. 9 is a waveform diagram for explaining the three-phase modulation method, and the peak value of the sinusoidal modulation signal (voltage command) is always controlled to be lower than the peak value of the carrier wave (triangular wave).
10 and 11 are waveform diagrams showing the 60-degree conduction type two-phase modulation method, and the period of electrical angle 60 degrees (period T 0 in the figure) within the half cycle (180 degrees) of the output frequency is as follows. In this method, one arm of the non-modulation phase is kept on. In this 60-degree conduction type two-phase modulation method, the control is complicated, but since the on / off state of the switching element of the non-modulation phase is fixed in the period T 0 , the switching loss of the switching element and the freewheeling diode is reduced. Compared to the three-phase modulation method, it has an advantage that a higher voltage (theoretically, a voltage increased by 15 [%]) can be output.
一方、駆動回路3の電源方式としては、図5に示したように6アームの電源をそれぞれ絶縁、独立させた6電源方式、三相の上アームの電源をそれぞれ絶縁、独立させて三相の下アームの電源を共通化した4電源方式があり、更に別の方式としてブートストラップ方式がある。
図6は、このブートストラップ方式による一相分の駆動電源回路(以下、ブートストラップ回路という)を示している。このブートストラップ回路は、直流電源11、コンデンサ12,15、ダイオード13、抵抗14、及び駆動回路16,17を備え、これらの駆動回路16,17が上下アームのスイッチング素子18,19(図5におけるスイッチング素子4,4に相当)に対するゲート信号を出力する。
On the other hand, as shown in FIG. 5, the power supply system of the
FIG. 6 shows a drive power supply circuit (hereinafter referred to as a bootstrap circuit) for one phase by this bootstrap system. The bootstrap circuit includes a
図6の回路では、下アームのスイッチング素子19のオン動作を利用して下アーム用電源としてのコンデンサ12を放電させ、上アーム用電源としてのコンデンサ15を充電して上アームのスイッチング素子18の電源電圧を確立する。
図7は、上記の動作により上アームの電源電圧を確立する際の電流経路を示しており、上アームのコンデンサ15の正極と下アームのコンデンサ12の正極とを、ダイオード13と抵抗14との直列回路を介して接続することにより、スイッチング素子19のオン時にコンデンサ15を充電する電流経路を形成する。
このブートストラップ回路では、上アームの電源電圧を確立するためのトランス等の絶縁手段が不要であり、他の電源方式と比べて小型化、低コスト化が可能である。
In the circuit of FIG. 6, the on-operation of the lower
FIG. 7 shows a current path when the power supply voltage of the upper arm is established by the above operation. The positive electrode of the
This bootstrap circuit does not require an insulating means such as a transformer for establishing the power supply voltage of the upper arm, and can be reduced in size and cost as compared with other power supply systems.
ここで、二相変調方式やブートストラップ回路については、特許文献1や特許文献2にも記載されている。
特許文献1では、モータの回転速度が速く上アーム連続オン時間が駆動切替周期に達しない場合には、二相変調方式によりモータを駆動し、モータの回転速度が遅く上アーム連続オン時間が駆動切替周期以上となった場合には、一時的に二相変調方式から三相変調方式に切り替えてモータを駆動している。これにより、モータの回転速度が遅い場合に、三相変調方式による運転期間を最小限とすることでスイッチング損失を低減している。
Here, the two-phase modulation method and the bootstrap circuit are also described in
In
また、特許文献2には、相電圧の振幅が所定のしきい値未満である場合に二相変調方式を中断して三相交流電圧を出力し、相電圧の振幅が所定のしきい値以上である場合に各相電圧をπ/3期間ごとに順番に固定するようにしたπ/3固定方式の二相変調方式が開示されている。この従来技術によれば、三相交流電圧の振幅が大きい場合にπ/3固定方式の二相変調を行うことにより、特に、モータの大トルク力行高速回転領域における三相インバータのスイッチング損失を低減することが可能である。
さて、図6に示したようなブートストラップ回路を用いた三相インバータが二相変調を行う場合、出力周波数の60度期間に、非変調相の上アームのスイッチング素子18がオン状態で固定され、下アームのスイッチング素子19がオフ状態で固定される現象が発生する。
図8は、上アームのスイッチング素子18がオンしている時の動作を示すものである。スイッチング素子18がオンしている期間では、上アーム用電源として機能しているコンデンサ15から、駆動回路16内のICやスイッチング素子18のゲートに電源電圧を供給しなくてはならない。
When the three-phase inverter using the bootstrap circuit as shown in FIG. 6 performs two-phase modulation, the switching
FIG. 8 shows an operation when the switching
しかし、この期間に下アームのスイッチング素子19がオフしていると、上アーム用電源であるコンデンサ15を充電するすべがないため、駆動回路16の電源電圧、すなわちコンデンサ15の電圧(スイッチング素子18のゲート電圧)が低下し、スイッチング素子18の導通電圧上昇により導通損失が増加することになる。
上記の問題を回避するためにはコンデンサ15の容量を大きくすれば良いが、大容量化に伴ってコンデンサ15や装置の大型化、コスト上昇、充電時間の長期化等の新たな問題を生じる。
However, if the switching
In order to avoid the above problem, the capacity of the
なお、以下の数式1は、コンデンサ容量、電圧変動幅、ゲート駆動回路の平均消費電流、二相変調時の最大導通時間の関係を示したものである。数式1から明らかなように、電圧変動幅ΔVを一定とした場合、コンデンサ容量Cが増加すると平均消費電流Iまたは最大導通時間tmaxが増加するため、コンデンサ容量Cは小さいことが望ましい。
[数式1]
C・ΔV=I・tmax
C:コンデンサ容量,
ΔV:電圧変動幅,
I:ゲート駆動回路平均消費電流,
tmax:二相変調時の最大導通時間
[Formula 1]
C · ΔV = I · t max
C: Capacitor capacity,
ΔV: voltage fluctuation range,
I: Average current consumption of the gate drive circuit,
t max : Maximum conduction time during two-phase modulation
そこで、本発明の解決課題は、ブートストラップ回路を用いて半導体スイッチング素子を駆動する電力変換装置を二相変調PWM制御する場合において、スイッチング素子の電源として機能するコンデンサに小容量のものを使用可能として、装置の小型化、低コスト化を図った電力変換装置の制御方法及び制御装置を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is that when a power conversion device that drives a semiconductor switching element using a bootstrap circuit is subjected to two-phase modulation PWM control, a capacitor having a small capacity can be used as a power source for the switching element. Thus, it is an object of the present invention to provide a control method and a control device for a power conversion device that can reduce the size and cost of the device.
上記課題を解決するため、請求項1に係る制御方法は、電力変換装置の出力側または入力側の三相交流電圧を二相変調PWM方式により制御するための制御方法であって、前記電力変換装置を構成する半導体スイッチング素子の駆動電源をブートストラップ回路により生成するようにした電力変換装置の制御方法において、
二相変調動作によって非変調相の上アーム側の半導体スイッチング素子を電気角でほぼ60度導通させる期間内の所定期間に、前記上アーム側の半導体スイッチング素子から下アーム側の半導体スイッチング素子に強制的に転流させる動作を少なくとも1回行うものである。
In order to solve the above-described problem, a control method according to
The upper arm side semiconductor switching element is forced from the upper arm side semiconductor switching element to the lower arm side semiconductor switching element for a predetermined period within a period in which the upper arm side semiconductor switching element of the non-modulation phase is conducted by approximately 60 degrees in electrical angle by the two-phase modulation operation. The commutation operation is performed at least once.
請求項2に係る制御方法は、請求項1に記載した電力変換装置の制御方法において、前記転流のタイミングを、上アーム側の半導体スイッチング素子が導通している時間によって制御するものである。 A control method according to a second aspect is the method for controlling a power conversion device according to the first aspect, wherein the commutation timing is controlled by a time during which the upper arm side semiconductor switching element is conductive.
請求項3に係る制御方法は、請求項1に記載した電力変換装置の制御方法において、前記転流のタイミングを、上アーム側の半導体スイッチング素子が導通している位相角によって制御するものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for controlling the power converter according to the first aspect, wherein the commutation timing is controlled by a phase angle at which the upper arm side semiconductor switching element is conducted. .
請求項4に係る制御方法は、請求項1に記載した電力変換装置の制御方法において、前記転流のタイミングを、上アーム側の半導体スイッチング素子が導通し始めてから電気角でほぼ30度経過した時点としたものである。
The control method according to
請求項5に係る制御方法は、請求項1に記載した電力変換装置の制御方法において、前記転流のタイミングを、上アーム側の半導体スイッチング素子の駆動用電源電圧の大きさに従って制御するものである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a control method for a power conversion device according to the first aspect, wherein the commutation timing is controlled in accordance with the magnitude of the power supply voltage for driving the semiconductor switching element on the upper arm side. is there.
請求項6に係る制御方法は、請求項1〜請求項5の何れか1項に記載した制御方法を、電力変換装置の出力周波数が設定周波数より小さい時に実施するものである。 According to a sixth aspect of the present invention, the control method according to any one of the first to fifth aspects is performed when the output frequency of the power converter is lower than the set frequency.
請求項7に係る制御装置は、電力変換装置の出力側または入力側の三相交流電圧を二相変調PWM方式により制御するための制御装置であって、電力変換装置を構成する半導体スイッチング素子の駆動電源をブートストラップ回路により生成するようにした電力変換装置の制御装置において、
二相変調動作によって非変調相の上アーム側の半導体スイッチング素子を電気角でほぼ60度導通させる期間内の所定期間に、前記上アーム側の半導体スイッチング素子から下アーム側の半導体スイッチング素子に転流させるための強制転流パルスを少なくとも1回生成する第1の手段を備えたものである。
The control device according to claim 7 is a control device for controlling the three-phase AC voltage on the output side or the input side of the power conversion device by a two-phase modulation PWM method, and is a semiconductor switching element constituting the power conversion device. In the control device of the power conversion device in which the drive power supply is generated by the bootstrap circuit,
The semiconductor switching element on the upper arm side is switched from the semiconductor switching element on the lower arm side to the semiconductor switching element on the lower arm side during a predetermined period within a period in which the semiconductor switching element on the upper arm side of the non-modulation phase is conducted by approximately 60 degrees in electrical angle by the two-phase modulation operation. A first means for generating a forced commutation pulse for flowing at least once.
請求項8に係る制御装置は、請求項7に記載した電力変換装置の制御装置において、上アーム側の半導体スイッチング素子の駆動電源電圧が基準電圧より低下したことを検出する第2の手段を備え、前記第2の手段により前記駆動電源電圧が設定電圧より低下したことを検出した時に、前記第1の手段により前記強制転流パルスを生成するものである。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the control device for the power conversion device according to the seventh aspect, further comprising: second means for detecting that the drive power supply voltage of the semiconductor switching element on the upper arm side is lower than the reference voltage. The forced commutation pulse is generated by the first means when it is detected by the second means that the drive power supply voltage has dropped below a set voltage.
本発明によれば、ブートストラップ回路において、半導体スイッチング素子の電源として機能するコンデンサに小容量のものを使用することができ、これによって装置の小型化、低コスト化が可能である。 According to the present invention, in the bootstrap circuit, a capacitor having a small capacity can be used as a capacitor functioning as a power source for the semiconductor switching element, thereby enabling downsizing and cost reduction of the device.
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
なお、以下の実施形態は、二相変調される三相インバータの半導体スイッチング素子を、例えば図6と同様に構成されたブートストラップ回路により駆動するためのものである。
すなわち、各実施形態が適用される制御装置は、図6に示した直流電源11、コンデンサ12,15、ダイオード13、抵抗14、及び駆動回路16,17を有するブートストラップ回路と、上記駆動回路16,17に対する制御信号を生成する制御回路(図5における制御回路6に相当)と、によって構成されており、駆動回路16,17によって半導体スイッチング素子18,19をそれぞれオン・オフ制御する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the following embodiment, a semiconductor switching element of a three-phase inverter that is two-phase modulated is driven by, for example, a bootstrap circuit configured similarly to FIG.
That is, the control device to which each embodiment is applied includes a bootstrap circuit having the
まず、図1は、本発明の第1実施形態の動作を示すフローチャートであり、請求項1,2,6,7に係る発明に相当している。
三相インバータの制御回路は、運転指令が存在し(ステップS1 YES)、インバータの出力周波数foutが設定周波数frefを下回って二相変調を実施することとなった場合(ステップS2 YES,S3 YES)には、非変調相の上アームのスイッチング素子、例えば図6におけるスイッチング素子18が連続的に導通する電気角60度の時間を、T0=1/(6・fout)により計算する(ステップS4)。
First, FIG. 1 is a flowchart showing the operation of the first embodiment of the present invention, and corresponds to the invention according to
The control circuit of the three-phase inverter has an operation command (step S1 YES), and when the inverter output frequency f out falls below the set frequency f ref and two-phase modulation is performed (step S2 YES, S3). YES), the time of the electrical angle of 60 degrees in which the switching element of the upper arm of the non-modulation phase, for example, the switching
計算した時間T0が、ある設定時間Tref以上である場合(ステップS5 YES)には、図12の波形図に示すように、上アーム側のスイッチング素子18が二相変調動作を開始してから設定時間T1経過後に、所定期間τだけ強制転流パルスを下アーム側の駆動回路17に出力してスイッチング素子19をオンさせ、上アーム側のコンデンサ15の充電経路を形成する(ステップS6)。ここで、所定期間τは、上アーム側のスイッチング素子18のゲート電圧Vgの低下分を補うようにコンデンサ15を充電するのに十分な時間に設定される。
When the calculated time T 0 is equal to or longer than a certain set time T ref (step S5 YES), as shown in the waveform diagram of FIG. 12, the upper arm
上記のように下アーム側のスイッチング素子19をオンさせることにより、コンデンサ15が充電されてその電圧が上昇し、上アーム側の駆動回路16やスイッチング素子18に対する所定の電源電圧が確立することになる。このため、コンデンサ15には、その電圧の低下を見込んで大容量のものを使用する必要がなく、大容量化に伴う大型化やコストの上昇、充電時間の長期化等の問題を回避することができる。
By turning on the
次に、図2は本発明の第2実施形態の動作を示すフローチャートであり、請求項1,3,4,6,7に係る発明に相当する。
第2実施形態のステップS1〜S5は、第1実施形態と同様である。ステップS5において、時間T0が設定時間Tref以上である場合(ステップS5 YES)には、図13の波形図に示すように、上アーム側のスイッチング素子18が二相変調動作を開始してから、θ=30度経過後に、所定期間τにわたり強制転流パルスを下アーム側の駆動回路17に出力してスイッチング素子19をオンさせる(ステップS6A)。これにより、スイッチング素子19のスイッチングは、二相変調動作期間(60度期間)のほぼ中間で行われることになる。
Next, FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the second embodiment of the present invention, which corresponds to the invention according to
Steps S1 to S5 of the second embodiment are the same as those of the first embodiment. In step S5, in case it is time T 0 the set time T ref above (step S5 YES), as shown in the waveform diagram of FIG. 13, the switching
この第2実施形態においても、下アーム側のスイッチング素子19のオンによって上アーム側のコンデンサ15の充電経路が形成されるため、コンデンサ15として小容量の部品を使用したとしても、駆動回路16やスイッチング素子18に対する所定の電源電圧を確立することができる。
Also in the second embodiment, since the charging path of the
次いで、図3は、本発明の第3実施形態の動作を示すフローチャートであり、請求項1,5,6,8に係る発明に相当する。この第3実施形態は、請求項8に相当する図4の制御装置に適用されるものであり、始めに制御装置の構成を図4に基づいて説明する。
Next, FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the third embodiment of the present invention, and corresponds to the invention according to
図4において、1は直流電圧源であり、3a,3bは図6の駆動回路16,17に相当する駆動回路である。また、4a,4bは、環流ダイオード5a,5bがそれぞれ逆並列に接続されたIGBT等の半導体スイッチング素子であり、図6のスイッチング素子18,19に相当する。これらのスイッチング素子4a,4bは三相ブリッジ接続され、ブリッジ回路の出力側に三相モータ等の負荷8が接続されている。
In FIG. 4, 1 is a DC voltage source, and 3a and 3b are drive circuits corresponding to the
上アーム側の駆動回路3aの入力側には、図6のコンデンサ15に相当するコンデンサ21が接続されている。コンデンサ21の一端はコンパレータ23の正入力端子に接続され、コンデンサ21の他端は基準電源22(その電圧をVgrefとする)を介してコンパレータ23の負入力端子に接続されている。ここで、上記コンデンサ21の一端には、スイッチング素子4aのゲート電圧Vgが検出されて現れるようになっている。
また、コンパレータ23の出力端子は、トランス等の絶縁手段24を介して制御回路6に接続されている。ここで、制御回路6は請求項7における第1の手段を構成し、コンパレータ23は請求項8における第2の手段を構成している。
A
The output terminal of the
一方、下アーム側の駆動回路3bの入力側には、図6の直流電源11に相当する直流電源7bが接続されている。
駆動回路3a,3bは、他の二相の上下アームのスイッチング素子にもそれぞれ設けられているが、便宜上、これらの図示を省略する。
更に、図4におけるスイッチング素子4a,4bも、図6のブートストラップ回路によって駆動されるものであるが、図4では、ブートストラップ回路を構成する図6のコンデンサ12、ダイオード13及び抵抗14等の図示を便宜的に省略する。
On the other hand, a
The
Further, the
この第3実施形態では、コンパレータ23により電圧Vg,Vgrefを比較し、その比較結果を、絶縁手段24を介して制御回路6に入力する。制御回路6は、絶縁手段24を介したコンパレータ23の出力信号を受けて、上アームのスイッチング素子4aの60度導通期間内の所定期間τにわたり、下アームのスイッチング素子4bをオンさせて強制転流を行わせる。
In the third embodiment, the
図3に示すフローチャートにおいて、ステップS1〜S3は第1実施形態、第2実施形態と同様である。なお、図4の回路ではスイッチング素子4aのゲート電圧Vgを直接検出しているため、ステップS2,S3を省略しても差し支えない。
図3において、二相変調を行う場合(ステップS3 YES)、上アーム側のスイッチング素子4aのゲート電圧Vgを図4のコンデンサ21にて検出する(ステップS4)。そして、コンパレータ23により、電圧Vgが基準電圧Vgrefを下回ったことを検出したら(ステップS5A YES)、所定期間τにわたり強制転流パルスを下アーム側の駆動回路3bに出力してスイッチング素子4bをオンさせる(ステップS6B)。
In the flowchart shown in FIG. 3, steps S1 to S3 are the same as those in the first embodiment and the second embodiment. Incidentally, since the circuit of Figure 4 detects the gate voltage V g of the
In FIG. 3, (YES step S3) When performing two-phase modulation, detects the gate voltage V g of the upper-
図14は、第3実施形態の動作を示す波形図である。
図14において、時刻taで二相変調動作を開始すると、これに伴ってスイッチング素子4aのゲート電圧Vgは低下する。その後、時刻tbで基準電圧Vgrefにまで達すると、所定期間τにわたり下アーム側のスイッチング素子4bをオンさせ、スイッチング素子4aのゲート電圧Vgを上昇させる。なお、図14において、時刻ta〜tcの期間は上アーム側のスイッチング素子4aの60度導通期間である。
FIG. 14 is a waveform diagram showing the operation of the third embodiment.
14, when starting the two-phase modulation operation at time t a, the gate voltage V g of the
この第3実施形態においても、下アーム側のスイッチング素子4bのオンによって上アーム側のコンデンサ21の充電経路が形成されるため、コンデンサ21として小容量の部品を使用したとしても、駆動回路3aやスイッチング素子4aに対する所定の電源電圧を確立することが可能である。
Also in the third embodiment, since the charging path for the
なお、各実施形態が適用される電力変換装置の半導体スイッチング素子としては、IGBTだけでなくMOSFETを用いても良い。
また、各実施形態では、60度導通期間内に強制転流動作を1回行う場合につき説明したが、この転流動作は60度導通期間内に複数回行っても良い。ただし、転流回数が増えると、インバータ等の電力変換装置の出力可能な電圧値が減少すると共にスイッチング損失が増加するため、これらを勘案して転流回数を決定することが必要である。
In addition, as a semiconductor switching element of the power converter device to which each embodiment is applied, not only IGBT but MOSFET may be used.
In each embodiment, the case where the forced commutation operation is performed once within the 60-degree conduction period has been described. However, this commutation operation may be performed a plurality of times within the 60-degree conduction period. However, if the number of commutations increases, the voltage value that can be output by the power converter such as an inverter decreases and the switching loss increases. Therefore, it is necessary to determine the number of commutations in consideration of these.
本発明は、三相PWMインバータの交流出力電圧だけでなく、三相PWM整流器における交流入力電圧の制御にも利用することができる。 The present invention can be used not only for controlling the AC output voltage of the three-phase PWM inverter but also for controlling the AC input voltage in the three-phase PWM rectifier.
1:直流電圧源
3a,3b,16,17:駆動回路
4a,4b,18,19:半導体スイッチング素子
5a,5b:環流ダイオード
6:制御回路
7b,11:直流電源
8:負荷
12,15,21:コンデンサ
13:ダイオード
14:抵抗
22:基準電源
23:コンパレータ
24:絶縁手段
1:
Claims (8)
二相変調動作によって非変調相の上アーム側の半導体スイッチング素子を電気角でほぼ60度導通させる期間内の所定期間に、前記上アーム側の半導体スイッチング素子から下アーム側の半導体スイッチング素子に強制的に転流させる動作を少なくとも1回行うことを特徴とする電力変換装置の制御方法。 A control method for controlling a three-phase AC voltage on an output side or an input side of a power conversion device by a two-phase modulation PWM method, and generating a drive power source of a semiconductor switching element constituting the power conversion device by a bootstrap circuit In the method for controlling the power conversion apparatus,
The upper arm side semiconductor switching element is forced from the upper arm side semiconductor switching element to the lower arm side semiconductor switching element for a predetermined period within a period in which the upper arm side semiconductor switching element of the non-modulation phase is conducted by approximately 60 degrees in electrical angle by the two-phase modulation operation. The control method of the power converter device characterized by performing the operation | movement which carries out a commutation at least once.
前記転流のタイミングを、上アーム側の半導体スイッチング素子が導通している時間によって制御することを特徴とした電力変換装置の制御方法。 In the control method of the power converter device according to claim 1,
A method for controlling a power converter, wherein the commutation timing is controlled by a time during which an upper arm semiconductor switching element is conductive.
前記転流のタイミングを、上アーム側の半導体スイッチング素子が導通している位相角によって制御することを特徴とした電力変換装置の制御方法。 In the control method of the power converter device according to claim 1,
A control method for a power converter, wherein the commutation timing is controlled by a phase angle at which an upper arm semiconductor switching element is conducted.
前記転流のタイミングを、上アーム側の半導体スイッチング素子が導通し始めてから電気角でほぼ30度経過した時点とすることを特徴とした電力変換装置の制御方法。 In the control method of the power converter device according to claim 1,
The method of controlling a power converter, wherein the commutation timing is set to a point in time when approximately 30 degrees in electrical angle has elapsed since the semiconductor switching element on the upper arm side began to conduct.
前記転流のタイミングを、上アーム側の半導体スイッチング素子の駆動用電源電圧の大きさに従って制御することを特徴とした電力変換装置の制御方法。 In the control method of the power converter device according to claim 1,
A control method for a power converter, wherein the commutation timing is controlled in accordance with the magnitude of a power supply voltage for driving the semiconductor switching element on the upper arm side.
二相変調動作によって非変調相の上アーム側の半導体スイッチング素子を電気角でほぼ60度導通させる期間内の所定期間に、前記上アーム側の半導体スイッチング素子から下アーム側の半導体スイッチング素子に転流させるための強制転流パルスを少なくとも1回生成する第1の手段を備えたことを特徴とする電力変換装置の制御装置。 A control device for controlling a three-phase AC voltage on an output side or an input side of a power conversion device by a two-phase modulation PWM method, and generating a drive power source of a semiconductor switching element constituting the power conversion device by a bootstrap circuit In the control device for the power converter as described above,
The semiconductor switching element on the upper arm side is switched from the semiconductor switching element on the lower arm side to the semiconductor switching element on the lower arm side during a predetermined period within a period in which the semiconductor switching element on the upper arm side of the non-modulation phase is conducted by approximately 60 degrees in electrical angle by the two-phase modulation operation. A control device for a power converter, comprising: first means for generating a forced commutation pulse for flowing at least once.
上アーム側の半導体スイッチング素子の駆動電源電圧が設定電圧より低下したことを検出する第2の手段を備え、
前記第2の手段により前記駆動電源電圧が基準電圧より低下したことを検出した時に、前記第1の手段により前記強制転流パルスを生成することを特徴とする電力変換装置の制御装置。 In the control apparatus of the power converter device according to claim 7,
A second means for detecting that the drive power supply voltage of the semiconductor switching element on the upper arm side is lower than the set voltage;
A control device for a power converter, wherein the forced commutation pulse is generated by the first means when the second means detects that the drive power supply voltage has dropped below a reference voltage.
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