JP7034670B2 - Rectifier, power supply, motor and air conditioner - Google Patents

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Description

本発明は、整流装置、電源装置、電動機装置及び空調装置に関する。 The present invention relates to a rectifier, a power supply, an electric motor, and an air conditioner.

近年、交流を整流する整流装置(コンバータ)は、インバータ装置と接続されて、整流装置に供給される交流の周波数と異なる周波数の交流を生成して、モータなどの駆動に用いられている。このようなモータは、空調装置(空調機)、冷蔵装置(冷蔵庫)などに広く用いられている。 In recent years, a rectifying device (converter) that rectifies alternating current is connected to an inverter device to generate alternating current having a frequency different from the frequency of alternating current supplied to the rectifying device, and is used for driving a motor or the like. Such motors are widely used in air conditioners (air conditioners), refrigerators (refrigerators), and the like.

特許文献1には、交流電源に接続されたブリッジ整流回路の(+)、(-)側端子もしくはいづれか一方の端子にインダクタンスを接続し、該インダクタンスを通して前記ブリッジ整流回路の(+)、(-)側端子に並列に2個直列に接続された第1及び第2の半導体スイッチを接続し、更に前記インダクタンスを通して前記(+)、(-)側端子に並列に第1のダイオードと第1及び第2のコンデンサ又はバッテリの直列回路をと第2のダイオードとの直列回路を接続し、前記半導体スイッチの直列回路の中点と、前記コンデンサ又はバッテリの直列回路の中点とを接続してなる倍電圧整流回路が記載されている。 In Patent Document 1, an inductance is connected to the (+), (-) side terminal or one of the terminals of the bridge rectifying circuit connected to the AC power supply, and the (+), (-) of the bridge rectifying circuit is passed through the inductance. ) Connect the first and second semiconductor switches connected in series in parallel to the side terminal, and further connect the first diode and the first and second in parallel to the (+) and (-) side terminals through the inductance. The series circuit of the second capacitor or battery is connected to the series circuit of the second diode, and the middle point of the series circuit of the semiconductor switch is connected to the middle point of the series circuit of the capacitor or battery. A double voltage rectifying circuit is described.

特開昭58-207870号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-207870

ところで、交流を整流し、入力された交流電圧の2倍の直流電圧に昇圧する倍電圧整流装置において、昇圧だけではなく、効果的に高調波電流を抑制する力率改善(PFC:Power Factor Control)技術が重要になっている。特に、整流装置の大出力化、高密度化に伴い、力率改善のための部材の電気的、温度的負荷が大きくなるため、より一層効率のよい力率改善が図れる倍電圧整流装置が求められている。
本発明は、出力電圧を定められた値に制御しつつ、高調波電流を抑制した整流装置などを提供することを目的とする。
By the way, in a voltage doubler rectifier that rectifies alternating current and boosts it to a DC voltage that is twice the input AC voltage, power factor control (PFC: Power Factor Control) that effectively suppresses harmonic currents as well as boosting is performed. ) Technology is becoming important. In particular, as the output and density of the rectifier increase, the electrical and thermal load of the members for improving the power factor increases, so a voltage doubler rectifier that can improve the power factor even more efficiently is required. Has been done.
An object of the present invention is to provide a rectifier or the like in which a harmonic current is suppressed while controlling an output voltage to a predetermined value.

かかる目的のもと、本発明が適用される整流装置は、直列接続され、両端子間及び接続点から複数の出力電圧を供給する複数のコンデンサを備える。そして、複数の前記コンデンサを個別に充電するように、供給される交流が整流された直流をスイッチングする複数のスイッチング素子を備える。さらに、複数の前記出力電圧をそれぞれ検知する複数の電圧検知部と、前記交流又は前記直流を検知する電流検知部とを備える。また、複数の前記電圧検知部により検知された複数の前記出力電圧、及び、前記電流検知部により検知された電流、並びに、複数の当該出力電圧に対してそれぞれ定められた出力電圧目標値、及び、高調波に対する規格に対応するように設定された電流波形指令値に基づいて、複数の前記スイッチング素子を制御する制御量を設定する制御部を備える。そして、前記電流波形指令値は、供給される交流の周波数の3倍の周波数の正弦波の絶対値にオフセット値を加えた値、又は、供給される交流の周波数の正弦波の絶対値で表される。
これにより、上記電流波形指令値で表されない場合に比べ、高調波を容易に抑制することが可能となる。
For this purpose, the rectifier to which the present invention is applied includes a plurality of capacitors connected in series and supplying a plurality of output voltages between both terminals and from a connection point. Then, a plurality of switching elements for switching the rectified direct current of the supplied alternating current are provided so as to individually charge the plurality of the capacitors. Further, it includes a plurality of voltage detection units for detecting each of the plurality of output voltages, and a current detection unit for detecting the alternating current or the direct current. Further, the plurality of output voltages detected by the plurality of voltage detectors, the current detected by the current detectors, and the output voltage target values set for the plurality of output voltages, respectively, and , A control unit for setting a control amount for controlling a plurality of the switching elements is provided based on a current waveform command value set so as to correspond to a standard for harmonics. The current waveform command value is represented by the value obtained by adding an offset value to the absolute value of the sine wave having a frequency three times the frequency of the supplied AC, or the absolute value of the sine wave having the frequency of the supplied AC. Will be done.
As a result, harmonics can be easily suppressed as compared with the case where the current waveform is not represented by the command value.

このような整流装置において、前記電流検知部は、複数の前記電圧検知部より、交流が供給される側に設けられていることを特徴とすることができる。 In such a rectifying device, the current detecting unit may be provided on the side to which alternating current is supplied from the plurality of voltage detecting units.

そして、複数の前記出力電圧の各出力電圧目標値は、複数の当該出力電圧毎に設定されることを特徴とすることができる。
これにより、複数の当該出力電圧毎に設定されない場合に比べ、接続点から中間の出力電圧を取り出すことができる。
Each output voltage target value of the plurality of output voltages may be set for each of the plurality of output voltages.
As a result, an intermediate output voltage can be taken out from the connection point as compared with the case where the output voltage is not set for each of the plurality of output voltages.

そして、前記制御部は、前記電流波形指令値を表す波形の少なくとも一周期を含むように設定された単位期間を複数の区分に分割し、当該区分毎に前記スイッチング素子を制御する前記制御量を設定することを特徴とすることができる。
これにより、区分に分けない場合に比べ、高調波の抑制が精度よく行える。
Then, the control unit divides a unit period set to include at least one cycle of the waveform representing the current waveform command value into a plurality of divisions, and controls the switching element for each division. It can be characterized by setting.
As a result, harmonics can be suppressed more accurately than in the case of not dividing into categories.

さらに、前記制御部は、前記区分における前記制御量を、前記単位期間の一つ前の単位期間において検知された電流と前記電流波形指令値との差分が積分要素によって演算された値を用いて設定することを特徴とすることができる。
これにより、高調波の抑制がより精度よく行える。
本発明が適用される整流装置は、直列接続され、両端子間及び接続点から複数の出力電圧を供給する複数のコンデンサを備える。そして、複数の前記コンデンサを個別に充電するように、供給される交流が整流された直流をスイッチングする複数のスイッチング素子を備える。さらに、複数の前記出力電圧をそれぞれ検知する複数の電圧検知部と、前記交流又は前記直流を検知する電流検知部とを備える。また、複数の前記電圧検知部により検知された複数の前記出力電圧、及び、前記電流検知部により検知された電流、並びに、複数の当該出力電圧に対してそれぞれ定められた出力電圧目標値、及び、高調波に対する規格に対応するように設定された電流波形指令値に基づいて、複数の前記スイッチング素子を制御する制御量を設定する複数の制御部を備る。そして、複数の前記出力電圧の各出力電圧目標値は、複数の独立した前記制御部によって当該出力電圧毎に設定され、個別に制御される。
Further, the control unit uses the control amount in the division as a value obtained by calculating the difference between the current detected in the unit period immediately before the unit period and the current waveform command value by the integral element. It can be characterized by setting.
As a result, harmonics can be suppressed more accurately.
The rectifier to which the present invention is applied includes a plurality of capacitors connected in series and supplying a plurality of output voltages between both terminals and from a connection point. Then, a plurality of switching elements for switching the rectified direct current of the supplied alternating current are provided so as to individually charge the plurality of the capacitors. Further, it includes a plurality of voltage detection units for detecting each of the plurality of output voltages, and a current detection unit for detecting the alternating current or the direct current. Further, the plurality of output voltages detected by the plurality of voltage detectors, the current detected by the current detectors, and the output voltage target values set for the plurality of output voltages, respectively, and , A plurality of control units for setting a control amount for controlling a plurality of the switching elements are provided based on a current waveform command value set to correspond to a standard for harmonics. Then, each output voltage target value of the plurality of output voltages is set for each output voltage by the plurality of independent control units, and is individually controlled.

また、他の観点から捉えると、本発明が適用される電源装置は、整流部と、前記整流部の出力電圧が供給され、交流を生成するインバータ部とを備える。そして、前記整流部は、直列接続され、両端子間及び接続点から複数の出力電圧を供給する複数のコンデンサを備える。また、前記整流部は、複数の当該コンデンサを個別に充電するように、供給される交流が整流された直流をスイッチングする複数のスイッチング素子を備える。さらに、前記整流部は、複数の前記出力電圧をそれぞれ検知する複数の電圧検知部と、前記交流又は前記直流を検知する電流検知部とを備える。また、複数の前記電圧検知部により検知された複数の前記出力電圧、及び、前記電流検知部により検知された電流、並びに、複数の当該出力電圧に対してそれぞれ定められた出力電圧目標値、及び、高調波に対する規格に対応するように設定された電流波形指令値に基づいて、複数の前記スイッチング素子を制御する制御量を設定する制御部を備える。そして、前記電流波形指令値は、供給される交流の周波数の3倍の周波数の正弦波の絶対値にオフセット値を加えた値、又は、供給される交流の周波数の正弦波の絶対値で表される。 From another point of view, the power supply device to which the present invention is applied includes a rectifying unit and an inverter unit to which the output voltage of the rectifying unit is supplied to generate alternating current. The rectifying unit is connected in series and includes a plurality of capacitors that supply a plurality of output voltages between both terminals and from the connection point. Further, the rectifying unit includes a plurality of switching elements that switch the supplied alternating current to the rectified direct current so as to individually charge the plurality of the capacitors. Further, the rectifying unit includes a plurality of voltage detecting units for detecting each of the plurality of output voltages, and a current detecting unit for detecting the alternating current or the direct current. Further, the plurality of output voltages detected by the plurality of voltage detectors, the current detected by the current detectors, and the output voltage target values set for the plurality of output voltages, respectively, and , A control unit for setting a control amount for controlling a plurality of the switching elements is provided based on a current waveform command value set so as to correspond to a standard for harmonics. The current waveform command value is represented by the value obtained by adding an offset value to the absolute value of the sine wave having a frequency three times the frequency of the supplied AC, or the absolute value of the sine wave having the frequency of the supplied AC. Will be done.

また、前記電流波形指令値の大きさは、接続される負荷に供給される電圧値に基づいて設定されることを特徴とすることができる。 Further, the magnitude of the current waveform command value can be set based on the voltage value supplied to the connected load.

また、他の観点から捉えると、本発明が適用される電動機装置は、整流部と、前記整流部の出力電圧が供給され、交流を生成するインバータ部と、前記インバータ部に生成する交流が供給される電動機とを備える。そして、前記整流部は、直列接続され、両端子間及び接続点から複数の出力電圧を供給する複数のコンデンサを備える。また、前記整流部は、複数の当該コンデンサを個別に充電するように、供給される交流が整流された直流をスイッチングする複数のスイッチング素子を備える。さらに、前記整流部は、複数の当該出力電圧をそれぞれ検知する複数の電圧検知部と、当該交流又は当該直流を検知する電流検知部とを備える。また、複数の前記電圧検知部により検知された複数の前記出力電圧、及び、前記電流検知部により検知された電流、並びに、複数の当該出力電圧に対してそれぞれ定められた出力電圧目標値、及び、高調波に対する規格に対応するように設定された電流波形指令値に基づいて、複数の前記スイッチング素子を制御する制御量を設定する制御部を備える。そして、前記電流波形指令値は、供給される交流の周波数の3倍の周波数の正弦波の絶対値にオフセット値を加えた値、又は、供給される交流の周波数の正弦波の絶対値で表される。 From another point of view, in the motor device to which the present invention is applied, a rectifying section, an inverter section to which the output voltage of the rectifying section is supplied, and an alternating current generated to the inverter section are supplied. It is equipped with an electric motor. The rectifying unit is connected in series and includes a plurality of capacitors that supply a plurality of output voltages between both terminals and from the connection point. Further, the rectifying unit includes a plurality of switching elements that switch the supplied alternating current to the rectified direct current so as to individually charge the plurality of the capacitors. Further, the rectifying unit includes a plurality of voltage detecting units for detecting each of the plurality of output voltages, and a current detecting unit for detecting the alternating current or the direct current. Further, the plurality of output voltages detected by the plurality of voltage detectors, the current detected by the current detectors, and the output voltage target values set for the plurality of output voltages, respectively, and , A control unit for setting a control amount for controlling a plurality of the switching elements is provided based on a current waveform command value set so as to correspond to a standard for harmonics. The current waveform command value is represented by the value obtained by adding an offset value to the absolute value of the sine wave having a frequency three times the frequency of the supplied AC, or the absolute value of the sine wave having the frequency of the supplied AC. Will be done.

また、前記制御部は、前記電動機の発生する高調波を抑制する電動機高調波抑制補正値を用いて複数の前記スイッチング素子を制御する前記制御量を設定することを特徴とすることができる。
これにより、さらに高調波の抑制がより精度よく行える。
Further, the control unit can be characterized in that the control amount for controlling a plurality of the switching elements is set by using the motor harmonic suppression correction value for suppressing the harmonics generated by the motor.
As a result, harmonics can be suppressed more accurately.

さらに、他の観点から捉えると、本発明が適用される空調装置は、前記電動機装置を備え、空気を調整する。 Furthermore, from another point of view, the air conditioner to which the present invention is applied includes the motor device and regulates air.

本発明によれば、出力電圧を定められた値に制御しつつ、高調波電流を抑制した整流装置などが提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a rectifier device that suppresses harmonic current while controlling the output voltage to a predetermined value.

第1の実施の形態が適用される電動機装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the electric motor apparatus to which 1st Embodiment is applied. 電源部における整流部の基本動作を説明する図である。(a)は、インダクタ及びコンデンサの充電モード、(b)は、インダクタの放電モード、(c)は、インダクタ及びコンデンサの充電モード、(d)は、インダクタの放電モードである。It is a figure explaining the basic operation of the rectifying part in a power-source part. (A) is an inductor and capacitor charge mode, (b) is an inductor discharge mode, (c) is an inductor and capacitor charge mode, and (d) is an inductor discharge mode. 電源部における制御部のブロック線図である。It is a block diagram of the control part in a power-source part. 電流制御ブロックにおける記憶器の動作を説明する図である。It is a figure explaining the operation of the storage device in a current control block. 実施例を説明する図である。(a)は、電源が電動機装置に供給する交流相電圧、(b)は、図3の制御部による制御を行わない場合に電動機装置に入力する入力電流A、(c)は、図3の制御部において、電圧制御ブロック及び電流制御ブロックを用いた場合に電動機装置に入力する入力電流B、(d)は、図3の制御部において、電圧制御ブロックと電流制御ブロックとに加え、電動機高調波制御ブロックを用いた場合に電動機装置に入力する入力電流C、(e)は、図3の制御部において、電圧制御ブロック、電流制御ブロック及び電動機高調波制御ブロックに加え、電流波形制御ブロックを用いた場合に電動機装置に入力する入力電流Dの波形である。It is a figure explaining an Example. (A) is the AC phase voltage supplied by the power supply to the motor device, (b) is the input current A input to the motor device when not controlled by the control unit of FIG. 3, and (c) is the input current A of FIG. When the voltage control block and the current control block are used in the control unit, the input currents B and (d) input to the motor device are the motor harmonics in addition to the voltage control block and the current control block in the control unit of FIG. The input currents C and (e) input to the motor device when the wave control block is used include a current waveform control block in addition to the voltage control block, the current control block and the motor harmonic control block in the control unit of FIG. It is a waveform of the input current D input to the motor device when used. 第2の実施の形態が適用される電動機装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the electric motor apparatus to which the 2nd Embodiment is applied. 第3の実施の形態が適用される電動機装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the electric motor apparatus to which the 3rd Embodiment is applied.

電源の高調波電流に関するIEC規格(高周波に対する規格)を満足するために、整流装置(コンバータ)では、一般的にリアクタなどの受動部品による高調波抑制対策が取られている。しかし、整流装置を大型の空調機のような三相交流を使用する機器に適用する場合、リアクタが大型化してしまう。このため、リアクタによる損失や発熱、装置の巨大化など、さまざまなデメリットが生じる。そこで、本実施の形態では、出力電圧(DCリンク電圧)を定められた値に制御しつつ、高調波電流を抑制するように制御している。なお、空調機とは、冷凍機・送風機(ファン)・熱交換器・加湿器・エアフィルタなどを納めたものであって、空気の温度や湿度、清浄度、気流などを調整する。冷凍機は、コンプレッサにより駆動される。 In order to satisfy the IEC standard (standard for high frequency) regarding the harmonic current of the power supply, the rectifier (converter) generally takes a harmonic suppression measure by a passive component such as a reactor. However, when the rectifier is applied to equipment that uses three-phase alternating current, such as a large air conditioner, the size of the reactor becomes large. For this reason, various disadvantages such as loss and heat generation due to the reactor and enormous size of the device occur. Therefore, in the present embodiment, the output voltage (DC link voltage) is controlled to a predetermined value, and the harmonic current is controlled to be suppressed. The air conditioner contains a refrigerator, a blower (fan), a heat exchanger, a humidifier, an air filter, etc., and adjusts the temperature, humidity, cleanliness, air flow, etc. of the air. The refrigerator is driven by a compressor.

また、近年のデバイス性能の進歩、市場からのコスト要求などにより、整流装置のコスト抑制が進んでいる。例えば、三相交流で用いられる整流装置において、400V系の電源を用いる場合、整流装置で使われるデバイスは、1200V耐圧のものを使用することになる。整流装置を大型の空調機に適用した場合、コンプレッサを駆動する出力電圧(DCリンク電圧)を、ファンの駆動用電源としても利用すると、ファンを駆動するインバータ装置も必然的に1200V耐圧のデバイスを使ったものとなる。ファンに必要な電力は、コンプレッサと比較して小さいため、低耐圧のデバイスを適用して、低コスト化を図ることが望ましい。 In addition, due to recent advances in device performance and cost demands from the market, the cost of rectifiers is being reduced. For example, in a rectifier device used for three-phase alternating current, when a 400 V system power supply is used, the device used in the rectifier device has a withstand voltage of 1200 V. When the rectifier is applied to a large air conditioner, if the output voltage (DC link voltage) that drives the compressor is also used as the power source for driving the fan, the inverter device that drives the fan will inevitably have a device with a withstand voltage of 1200 V. It will be the one used. Since the power required for a fan is smaller than that of a compressor, it is desirable to apply a device with a low withstand voltage to reduce costs.

1200V系の整流装置は、平滑のための電解コンデンサの耐圧を確保する目的で2個直列に用いられることが多く、且つ、複数並列に用いられることが多い。これは、結果的に出力電圧(DCリンク電圧)をコンデンサで分圧していることになる。そこで、直列に接続されたコンデンサで分圧された電圧を使って、ファンなどの負荷に電力を供給することが考えられる。しかし、一方のコンデンサからファンなどの負荷に電力を供給すると、他方のコンデンサとの間で電圧が不平衡の状態になってしまう。最終的に一方のコンデンサの電圧が0V、他方のコンデンサの電圧が出力電圧(DCリンク電圧)になり、そのままでは負荷に電力を供給することができないばかりでなく、コンデンサの耐圧を超えてしまう。 Two 1200V rectifiers are often used in series for the purpose of ensuring the withstand voltage of the electrolytic capacitor for smoothing, and a plurality of 1200V rectifiers are often used in parallel. As a result, the output voltage (DC link voltage) is divided by the capacitor. Therefore, it is conceivable to supply electric power to a load such as a fan by using a voltage divided by a capacitor connected in series. However, when power is supplied from one capacitor to a load such as a fan, the voltage becomes unbalanced with the other capacitor. Eventually, the voltage of one capacitor becomes 0V and the voltage of the other capacitor becomes the output voltage (DC link voltage), which not only cannot supply power to the load as it is, but also exceeds the withstand voltage of the capacitor.

そこで、本実施の形態で説明する整流装置などでは、直列接続のコンデンサの電圧を各々制御することにより、出力電圧(DCリンク電圧)を定められた値に制御しながら、直列接続されたコンデンサのそれぞれに接続された負荷に電力を供給することを可能としている。つまり、コンデンサにより分圧された電圧を使って、負荷が不平衡であっても、コンデンサの電圧を安定に制御するようにしている。これにより、分圧された電圧を用いる負荷側で低耐圧のデバイスが使用できるようにしている。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
Therefore, in the rectifier or the like described in the present embodiment, the output voltage (DC link voltage) is controlled to a predetermined value by controlling the voltage of the capacitors connected in series, and the capacitors connected in series are controlled. It is possible to supply power to the loads connected to each. That is, the voltage divided by the capacitor is used to stably control the voltage of the capacitor even if the load is unbalanced. This makes it possible to use a device with a low withstand voltage on the load side that uses the divided voltage.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<第1の実施の形態>
図1は、第1の実施の形態が適用される電動機装置100の一例を示す図である。
第1の実施の形態における電動機装置100は、電源部1及び電動機(モータ)2を備えている。電動機装置100は、三相交流の電源200に接続されている。電源200は、交流電源の一例である。電源部1は、電源装置の一例である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing an example of an electric motor device 100 to which the first embodiment is applied.
The electric motor device 100 according to the first embodiment includes a power supply unit 1 and an electric motor (motor) 2. The motor device 100 is connected to a three-phase alternating current power supply 200. The power supply 200 is an example of an AC power supply. The power supply unit 1 is an example of a power supply device.

電源部1は、電源200に接続された電磁気妨害(EMI:Electromagnetic Interference)抑制フィルタ10(以下では、EMI抑制フィルタ10と表記する。)、EMI抑制フィルタ10に接続された整流(コンバータ)部20、整流部20に接続され整流部20を制御する制御部30、及び整流部20に接続されたインバータ部40を備える。なお、電源部1は、インバータ部40を制御する制御部(不図示)を備える。さらに、電源部1から電動機2に供給する電流を検知する電流検知部50を備えてもよい。 The power supply unit 1 includes an electromagnetic interference (EMI: Electromagnetic Interference) suppression filter 10 (hereinafter referred to as an EMI suppression filter 10) connected to the power supply 200, and a rectifier (converter) unit 20 connected to the EMI suppression filter 10. , A control unit 30 connected to the rectifying unit 20 and controlling the rectifying unit 20, and an inverter unit 40 connected to the rectifying unit 20. The power supply unit 1 includes a control unit (not shown) that controls the inverter unit 40. Further, a current detection unit 50 that detects a current supplied from the power supply unit 1 to the electric motor 2 may be provided.

整流部20は、整流装置の一例である。なお、整流装置は、整流部20に加えてEMI抑制フィルタ10を備えていてもよい。
電動機2は、インバータ部40に接続されている。電動機2は、例えばDCブラシレスモータである。
電流検知部50は、インバータ部40から電動機2に供給される三相交流(U相、V相、W相)におけるいずれか二相に流れる電流を検知(電流値を測定)する。図1では、U相とW相とを検知する。三相交流の場合、三相に流れる電流値の和は0になるので、二相の電流を検知(電流値を測定)することで、三相の電流値が求められる。
以下順に説明する。
The rectifying unit 20 is an example of a rectifying device. The rectifying device may include an EMI suppression filter 10 in addition to the rectifying unit 20.
The electric motor 2 is connected to the inverter unit 40. The electric motor 2 is, for example, a DC brushless motor.
The current detection unit 50 detects (measures the current value) the current flowing in any two phases of the three-phase alternating current (U phase, V phase, W phase) supplied from the inverter unit 40 to the motor 2. In FIG. 1, the U phase and the W phase are detected. In the case of three-phase alternating current, the sum of the current values flowing through the three phases is 0, so the current values of the three phases can be obtained by detecting the currents of the two phases (measuring the current values).
This will be described in order below.

[EMI抑制フィルタ10]
EMI抑制フィルタ10は、EMIを除去する部材であって、例えば高周波のノイズの通過を阻止するチョークコイルである。他の部材であってもよい。
[EMI suppression filter 10]
The EMI suppression filter 10 is a member that removes EMI, and is, for example, a choke coil that blocks the passage of high-frequency noise. It may be another member.

[整流部20]
整流部20は、電源200から供給される三相交流を直流に整流する。整流部20は、インダクタL1、L2、L3、ダイオードブリッジDB、スイッチング素子SW1、SW2、ダイオードD1、D2、帰還ダイオードDf1、Df2、コンデンサC1、C2を備えている。なお、ダイオードブリッジDBは、ダイオードD11、D12、D13、D14、D15及びD16を備える。また、整流部20は、ダイオードブリッジDBの電流(出力電流)を検知する電流検知部23を備える。さらに、整流部20は、整流部20の出力電圧を検知する電圧検知部21とコンデンサC2の電圧を検知する電圧検知部22とを備える。なお、電流検知部23の代わりに、電源200の電流を検知する電流検知部24を備えてもよい。
[Rectifier 20]
The rectifying unit 20 rectifies the three-phase alternating current supplied from the power supply 200 to direct current. The rectifying unit 20 includes inductors L1, L2, L3, a diode bridge DB, switching elements SW1, SW2, diodes D1 and D2, feedback diodes Df1, Df2, and capacitors C1 and C2. The diode bridge DB includes diodes D11, D12, D13, D14, D15 and D16. Further, the rectifying unit 20 includes a current detecting unit 23 that detects the current (output current) of the diode bridge DB. Further, the rectifying unit 20 includes a voltage detecting unit 21 that detects the output voltage of the rectifying unit 20 and a voltage detecting unit 22 that detects the voltage of the capacitor C2. Instead of the current detection unit 23, a current detection unit 24 that detects the current of the power supply 200 may be provided.

ダイオードブリッジDBは、直列接続された2個のダイオードの組が、3個並列に接続されて構成されている。つまり、ダイオードD11、D12が接続点aで直列接続され、ダイオードD13、D14が接続点bで直列接続され、ダイオードD15、D16が接続点cで直列接続されている。そして、これらが接続点dと接続点eとの間に並列接続されている。なお、ダイオードD11~D16は、接続点eから接続点dに向かう方向に電流が流れるように接続されている。 The diode bridge DB is configured by connecting three sets of two diodes connected in series in parallel. That is, the diodes D11 and D12 are connected in series at the connection point a, the diodes D13 and D14 are connected in series at the connection point b, and the diodes D15 and D16 are connected in series at the connection point c. Then, these are connected in parallel between the connection point d and the connection point e. The diodes D11 to D16 are connected so that a current flows in the direction from the connection point e to the connection point d.

インダクタL1、L2、L3の一方の端子は、EMI抑制フィルタ10を介して、電源200のR相、S相、T相にそれぞれ接続されている。そして、インダクタL1の他方の端子は、接続点aに接続され、インダクタL2の他方の端子は、接続点bに接続され、インダクタL3の他方の端子は、接続点cに接続されている。 One terminal of the inductors L1, L2, and L3 is connected to the R phase, the S phase, and the T phase of the power supply 200, respectively, via the EMI suppression filter 10. The other terminal of the inductor L1 is connected to the connection point a, the other terminal of the inductor L2 is connected to the connection point b, and the other terminal of the inductor L3 is connected to the connection point c.

スイッチング素子SW1、SW2は、接続点hで直列接続され、スイッチング素子SW1側が接続点dに繋がる接続点fに接続され、スイッチング素子SW2側が接続点eに繋がる接続点gに接続されている。帰還ダイオードDf1、Df2がスイッチング素子SW1、SW2に並列に接続されている。帰還ダイオードDf1、Df2は、接続点gから接続点fに電流が流れる方向に接続されている。帰還ダイオードDf1、Df2の電流の流れる向きは、スイッチング素子SW1、SW2に電流が流れる向きの逆向きである。なお、接続点dと接続点fとは同じ電位である。また、接続点eと接続点gとは同じ電位である。 The switching elements SW1 and SW2 are connected in series at the connection point h, the switching element SW1 side is connected to the connection point f connected to the connection point d, and the switching element SW2 side is connected to the connection point g connected to the connection point e. The feedback diodes Df1 and Df2 are connected in parallel to the switching elements SW1 and SW2. The feedback diodes Df1 and Df2 are connected in a direction in which a current flows from the connection point g to the connection point f. The direction in which the current flows in the feedback diodes Df1 and Df2 is opposite to the direction in which the current flows in the switching elements SW1 and SW2. The connection point d and the connection point f have the same potential. Further, the connection point e and the connection point g have the same potential.

スイッチング素子SW1、SW2は、高耐圧の電力用のスイッチング素子である。スイッチング素子SW1、SW2には、例えば、電界効果トランジスタ、絶縁ゲート型バイポーラトランジタ(IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)などが適用できる。スイッチング素子SW1、SW2は、3端子素子であって、オン/オフを制御する端子はゲートと呼ばれる。 The switching elements SW1 and SW2 are switching elements for high withstand voltage power. For example, a field effect transistor, an insulated gate bipolar transistor (IGBT), or the like can be applied to the switching elements SW1 and SW2. The switching elements SW1 and SW2 are three-terminal elements, and the terminals that control on / off are called gates.

ダイオードD1は、一方の端子(アノード)が接続点fに、他方の端子(カソード)が接続点iに接続されている。また、ダイオードD2は、一方の端子(カソード)が接続点jに、他方の端子(アノード)が接続点gに接続されている。 In the diode D1, one terminal (anode) is connected to the connection point f, and the other terminal (cathode) is connected to the connection point i. Further, in the diode D2, one terminal (cathode) is connected to the connection point j and the other terminal (anode) is connected to the connection point g.

コンデンサC1、C2は、接続点kで直列接続されるとともに、コンデンサC1側が接続点iに接続され、コンデンサC2側が接続点jに接続されている。そして、コンデンサC1とコンデンサC2との接続点kは、スイッチング素子SW1とスイッチング素子SW2との接続点hに接続されている。つまり、接続点hと接続点kは同じ電位である。 The capacitors C1 and C2 are connected in series at the connection point k, the capacitor C1 side is connected to the connection point i, and the capacitor C2 side is connected to the connection point j. The connection point k between the capacitor C1 and the capacitor C2 is connected to the connection point h between the switching element SW1 and the switching element SW2. That is, the connection point h and the connection point k have the same potential.

この整流部20では、接続点jを基準とした接続点iの電位(電圧)と、接続点jを基準とした接続点kの電位(電圧)との2つの電圧を取り出すことができる。すなわち、整流部20は、マルチレベルブーストコンバータ(Multi-Level Boost Converter)を構成する。なお、接続点kの電位は、接続点iの電位に比べて低いので、中間電位(Vhalf)と呼ばれる。そして、接続点i、jは、インバータ部40の入力端子P、Nに接続されている。
ここでは、接続点jに対する接続点iの電位を出力電位(出力電圧)、接続点jに対する接続点kの電位を中間電位(中間電圧)と表記することがある。
In the rectifying unit 20, two voltages, a potential (voltage) of the connection point i with reference to the connection point j and a potential (voltage) of the connection point k with reference to the connection point j, can be taken out. That is, the rectifying unit 20 constitutes a multi-level boost converter. Since the potential of the connection point k is lower than the potential of the connection point i, it is called an intermediate potential ( Vhalf ). The connection points i and j are connected to the input terminals P and N of the inverter unit 40.
Here, the potential of the connection point i with respect to the connection point j may be referred to as an output potential (output voltage), and the potential of the connection point k with respect to the connection point j may be referred to as an intermediate potential (intermediate voltage).

なお、整流部20における接続点jは、基準電位である。そして、整流部20における接続点iは、DCリンクと呼ばれる。よって、接続点jの電位(基準電圧)に対する接続点iの電位(電圧)を、DCリンク電圧と表記することがある。つまり、DCリンク電圧は、コンデンサC1の電圧(接続点iと接続点kとの間の電圧)とコンデンサC2の電圧(接続点kと接続点jとの間の電圧)とが加算された電圧である。そして、DCリンク電圧が、整流部20の出力電圧としてインバータ部40に供給される。 The connection point j in the rectifying unit 20 is a reference potential. The connection point i in the rectifying unit 20 is called a DC link. Therefore, the potential (voltage) of the connection point i with respect to the potential (reference voltage) of the connection point j may be referred to as a DC link voltage. That is, the DC link voltage is the sum of the voltage of the capacitor C1 (voltage between the connection point i and the connection point k) and the voltage of the capacitor C2 (voltage between the connection point k and the connection point j). Is. Then, the DC link voltage is supplied to the inverter unit 40 as the output voltage of the rectifying unit 20.

電流検知部23は、接続点dと接続点fとの間に設けられ、ダイオードブリッジDBの電流(出力電流)を検知(電流値を測定)する。ダイオードブリッジDBの電流は、三相交流を反映した脈流であるので、電流の波形から、三相交流における各相の電流が分かる。 The current detection unit 23 is provided between the connection point d and the connection point f, and detects (measures the current value) the current (output current) of the diode bridge DB. Since the current of the diode bridge DB is a pulsating current that reflects the three-phase alternating current, the current of each phase in the three-phase alternating current can be known from the waveform of the current.

電圧検知部21は、接続点i(接続点iとインバータ部40の入力端子Pとの間)に設けられ、直列接続されたコンデンサC1の電圧とコンデンサC2の電圧とが加算された電圧、つまり整流部20の出力電圧(DCリンク電圧)を検知(電圧値を測定)する。また、電圧検知部22は、コンデンサC2の電圧、つまり中間電位(Vhalf)を検知(電圧値を測定)する。 The voltage detection unit 21 is provided at the connection point i (between the connection point i and the input terminal P of the inverter unit 40), and is a voltage obtained by adding the voltage of the capacitor C1 and the voltage of the capacitor C2 connected in series, that is, Detects (measures the voltage value) the output voltage (DC link voltage) of the rectifying unit 20. Further, the voltage detection unit 22 detects (measures the voltage value) the voltage of the capacitor C2, that is, the intermediate potential (V half ).

電流検知部23の代わりに備えられる電流検知部24は、電源200からEMI抑制フィルタ10に供給される三相交流(R相、S相、T相)におけるいずれか二相に流れる電流を検知(電流値を測定)する。図1では、R相とT相とを検知する。前述したように、三相交流の場合、三相に流れる電流値の和は0になるので、二相の電流を検知(電流値を測定)することで、三相の電流値が求められる。 The current detection unit 24 provided in place of the current detection unit 23 detects the current flowing in any two phases of the three-phase alternating current (R phase, S phase, T phase) supplied from the power supply 200 to the EMI suppression filter 10 ( Measure the current value). In FIG. 1, the R phase and the T phase are detected. As described above, in the case of three-phase alternating current, the sum of the current values flowing through the three phases is 0, so the current values of the three phases can be obtained by detecting the currents of the two phases (measuring the current values).

電流検知部23又は電流検知部24は、電圧検知部21、22より交流を供給する電源200側(上流側)に設けられている。 The current detection unit 23 or the current detection unit 24 is provided on the power supply side (upstream side) that supplies alternating current from the voltage detection units 21 and 22.

なお、インダクタL1、L2、L3の代わりに、接続点dと接続点fとの間及び接続点eと接続点gの間のそれぞれにインダクタを設けてもよい。 Instead of the inductors L1, L2, and L3, inductors may be provided between the connection point d and the connection point f and between the connection point e and the connection point g.

[制御部30]
制御部30は、CPU、メモリなどを備えたコンピュータとして構成されている。そして、制御部30は、整流部20の電流検知部23(又は、電流検知部24)で検知された電流及び電圧検知部21、22により検知された電圧に基づいて、整流部20のスイッチング素子SW1、SW2のオン/オフを制御する。つまり、メモリに蓄積されたプログラムにより、スイッチング素子SW1、SW2のオン/オフを制御するパルス幅変調(PWM:Pulse Width Modulation)信号を生成する。
[Control unit 30]
The control unit 30 is configured as a computer including a CPU, a memory, and the like. Then, the control unit 30 is a switching element of the rectifying unit 20 based on the current detected by the current detecting unit 23 (or the current detecting unit 24) of the rectifying unit 20 and the voltage detected by the voltage detecting units 21 and 22. Controls the on / off of SW1 and SW2. That is, a pulse width modulation (PWM) signal that controls on / off of the switching elements SW1 and SW2 is generated by the program stored in the memory.

制御部30は、2個の制御ユニット30A、30Bを備える。制御ユニット30A、30Bは、後述するように、同じ構成である。そして、図1に示すように、制御ユニット30Aは、接続点iの電位(DCリンク電圧)を検知する電圧検知部21に接続されている。一方、制御ユニット30Bは、接続点kの電位(中間電位(Vhalf))を検知する電圧検知部22に接続されている。なお、制御ユニット30Aには、接続点iの電位から制御ユニット30Bが検知した接続点kの電位を引いた、コンデンサC1に印加された電圧(DCリンク電圧-中間電位(Vhalf))が入力されるようになっている。また、制御ユニット30Bには、接続点kの電位から接続点jの電位(基準電位)を引いた、コンデンサC2に印加された電圧が入力されるようになっている。電圧の検知は、接続点iと接続点jとの間、及び接続点kと接続点jとの間のそれぞれに抵抗を設け、流れる電流により発生する電圧値を測定するなどにより行える。 The control unit 30 includes two control units 30A and 30B. The control units 30A and 30B have the same configuration as described later. Then, as shown in FIG. 1, the control unit 30A is connected to the voltage detection unit 21 that detects the potential (DC link voltage) of the connection point i. On the other hand, the control unit 30B is connected to the voltage detection unit 22 that detects the potential (intermediate potential (V half )) of the connection point k. A voltage (DC link voltage-intermediate potential (V half )) applied to the capacitor C1 obtained by subtracting the potential of the connection point k detected by the control unit 30B from the potential of the connection point i is input to the control unit 30A. It is supposed to be done. Further, the voltage applied to the capacitor C2, which is obtained by subtracting the potential (reference potential) of the connection point j from the potential of the connection point k, is input to the control unit 30B. The voltage can be detected by providing resistances between the connection point i and the connection point j and between the connection point k and the connection point j and measuring the voltage value generated by the flowing current.

そして、制御部30は、接続点d(ダイオードブリッジDBの出力)と接続点f(スイッチング素子SW1側)との間を流れる電流を検知(電流値を測定)する電流検知部23に接続されている。なお、電流検知部23が検知した電流(測定した電流値)が、制御ユニット30A、30Bに入力されるようになっている。前述したように、電流検知部23の代わりに、電流検知部24を用いてもよい。なお、電流検知部23又は電流検知部24を制御部30の制御ユニット30A、30Bのそれぞれに接続してもよい。
電流の検知(電流値の測定)は、電流が流れる経路に設けた電流センサにより行えばよい。電流センサは、例えば、電流の経路を取り囲むように設けられたコイルである。そして、電流の検知は、コイルに誘導される電圧を計測するなどにより行える。
Then, the control unit 30 is connected to a current detection unit 23 that detects (measures the current value) the current flowing between the connection point d (output of the diode bridge DB) and the connection point f (switching element SW1 side). There is. The current (measured current value) detected by the current detection unit 23 is input to the control units 30A and 30B. As described above, the current detection unit 24 may be used instead of the current detection unit 23. The current detection unit 23 or the current detection unit 24 may be connected to each of the control units 30A and 30B of the control unit 30.
The current detection (measurement of the current value) may be performed by a current sensor provided in the path through which the current flows. The current sensor is, for example, a coil provided so as to surround the path of the current. Then, the current can be detected by measuring the voltage induced in the coil or the like.

そして、制御ユニット30Aは、スイッチング素子SW2のゲートに、スイッチング素子SW2のオン/オフを制御するPWM信号を生成して供給する。一方、制御ユニット30Bは、スイッチング素子SW1のゲートに、スイッチング素子SW1をオン/オフするPWM信号を生成し、供給する。つまり、制御ユニット30Aは、コンデンサC1の電圧を検知して、スイッチング素子SW2をオン/オフし、コンデンサC1の電圧を制御する。制御ユニット30Bは、コンデンサC2の電圧を検知して、スイッチング素子SW1をオン/オフし、コンデンサC2の電圧を制御する。 Then, the control unit 30A generates and supplies a PWM signal for controlling on / off of the switching element SW2 to the gate of the switching element SW2. On the other hand, the control unit 30B generates and supplies a PWM signal for turning on / off the switching element SW1 at the gate of the switching element SW1. That is, the control unit 30A detects the voltage of the capacitor C1 and turns on / off the switching element SW2 to control the voltage of the capacitor C1. The control unit 30B detects the voltage of the capacitor C2, turns on / off the switching element SW1, and controls the voltage of the capacitor C2.

なお、制御ユニット30A、30Bは、それぞれが異なるコンピュータ(マイクロコンピュータ)で構成されてもよく、1つのコンピュータ(マイクロコンピュータ)で構成され、仮想的に制御ユニット30A、30Bが構成されてもよい。 The control units 30A and 30B may be configured by different computers (microcomputers), or may be configured by one computer (microcomputer), and the control units 30A and 30B may be virtually configured.

[インバータ部40]
インバータ部40は、整流部20が供給する直流をスイッチングして、負荷である電動機2を駆動する交流を生成する。ここでは、インバータ部40は、三相交流(U相、V相及びW相)を生成する。
インバータ部40は、スイッチング素子SW3~SW8及びそれらに並列に接続された帰還ダイオード(符号なし)を備える。そして、直列接続された2個のスイッチング素子の組が、3個並列に接続されている。つまり、スイッチング素子SW3、SW4が直列接続され、スイッチング素子SW5、SW6が直列接続され、スイッチング素子SW7、SW8が直列接続されている。そして、これらがインバータ部40の入力端子P、N間に並列接続されている。スイッチング素子SW3~SW8及びそれらに並列に接続された帰還ダイオード(符号なし)は、入力端子Pから入力端子Nに電流が流れる方向に接続されている。この帰還ダイオードの電流の流れる向きは、スイッチング素子SW3~SW8に電流が流れる向きに対して逆向きである。
[Inverter unit 40]
The inverter unit 40 switches the direct current supplied by the rectifying unit 20 to generate an alternating current that drives the electric motor 2 that is a load. Here, the inverter unit 40 generates three-phase alternating current (U phase, V phase, and W phase).
The inverter unit 40 includes switching elements SW3 to SW8 and a feedback diode (unsigned) connected in parallel to them. Then, three sets of two switching elements connected in series are connected in parallel. That is, the switching elements SW3 and SW4 are connected in series, the switching elements SW5 and SW6 are connected in series, and the switching elements SW7 and SW8 are connected in series. Then, these are connected in parallel between the input terminals P and N of the inverter unit 40. The switching elements SW3 to SW8 and the feedback diodes (unsigned) connected in parallel to them are connected in the direction in which a current flows from the input terminal P to the input terminal N. The direction in which the current flows in the feedback diode is opposite to the direction in which the current flows in the switching elements SW3 to SW8.

そして、スイッチング素子SW3、SW4の接続点がU相、スイッチング素子SW5、SW6の接続点がV相、及び、スイッチング素子SW7、SW8の接続点がW相として、電動機2に接続されている。
インバータ部40を制御する制御部により、スイッチング素子SW3~SW8のゲートにPWM信号が供給される。これにより、インバータ部40は、三相交流(U相、V相及びW相)を生成する。
The connection points of the switching elements SW3 and SW4 are connected to the motor 2 as the U phase, the connection points of the switching elements SW5 and SW6 as the V phase, and the connection points of the switching elements SW7 and SW8 as the W phase.
A PWM signal is supplied to the gates of the switching elements SW3 to SW8 by the control unit that controls the inverter unit 40. As a result, the inverter unit 40 generates three-phase alternating current (U phase, V phase, and W phase).

[電動機装置100の動作]
電動機装置100の動作を説明する。
電源200からEMI抑制フィルタ10を介して交流が供給されると、整流部20は、交流を整流して、接続点iと接続点jとの間に直流の出力電圧(DCリンク電圧)を生成する。このとき、整流部20は、スイッチング素子SW1、SW2及びコンデンサC1、C2を備えることで、交流電圧をダイオードブリッジDBで整流した場合に得られる電圧に対して昇圧比1以上の任意に設定された電圧が得られる。例えば、電源200が供給する交流電圧の線間実効値が380Vrmsである場合、交流電圧をダイオードブリッジDBで整流した場合に得られる直流電圧のピーク値は、理想的には537Vである。これに対して、整流部20で得られる直流の出力電圧(DCリンク電圧)は、537V以上の任意に設定された電圧とすることが可能である。
[Operation of motor device 100]
The operation of the electric motor device 100 will be described.
When alternating current is supplied from the power supply 200 via the EMI suppression filter 10, the rectifying unit 20 rectifies the alternating current and generates a direct current output voltage (DC link voltage) between the connection point i and the connection point j. do. At this time, the rectifying unit 20 is provided with switching elements SW1 and SW2 and capacitors C1 and C2, and is arbitrarily set with a boost ratio of 1 or more with respect to the voltage obtained when the AC voltage is rectified by the diode bridge DB. The voltage is obtained. For example, when the line effective value of the AC voltage supplied by the power supply 200 is 380 Vrms, the peak value of the DC voltage obtained when the AC voltage is rectified by the diode bridge DB is ideally 537 V. On the other hand, the DC output voltage (DC link voltage) obtained by the rectifying unit 20 can be an arbitrarily set voltage of 537 V or higher.

インバータ部40は、整流部20が生成した直流の出力電圧(DCリンク電圧)を、3個の直列接続されたスイッチング素子の組のオン/オフにより、三相交流(U相、V相及びW相)を生成する。そして、インバータ部40は、三相交流(U相、V相及びW相)を電動機2に供給する。なお、3組のスイッチング素子の組とは、スイッチング素子SW3、SW4の組、スイッチング素子SW5、SW6の組、及びスイッチング素子SW7、SW8の組である。
電動機2は、インバータ部40が供給する交流(U相、V相及びW相)により、回転する。インバータ部40を制御する制御部(不図示)により、インバータ部40が供給する交流(U相、V相及びW相)の周波数を変えることで、電動機2の回転数が変わる。
インバータ部40の動作については、公知であるので詳細な説明を省略し、以下では、電源部1における整流部20の動作を詳細に説明する。
The inverter unit 40 uses the DC output voltage (DC link voltage) generated by the rectifying unit 20 as a three-phase alternating current (U-phase, V-phase, and W) by turning on / off a set of three switching elements connected in series. Phase) is generated. Then, the inverter unit 40 supplies three-phase alternating current (U phase, V phase, and W phase) to the motor 2. The three sets of switching elements are a set of switching elements SW3 and SW4, a set of switching elements SW5 and SW6, and a set of switching elements SW7 and SW8.
The electric motor 2 is rotated by the alternating current (U phase, V phase, and W phase) supplied by the inverter unit 40. The rotation speed of the motor 2 is changed by changing the frequency of the alternating current (U phase, V phase and W phase) supplied by the inverter unit 40 by the control unit (not shown) that controls the inverter unit 40.
Since the operation of the inverter unit 40 is known, detailed description thereof will be omitted, and the operation of the rectifying unit 20 in the power supply unit 1 will be described in detail below.

(整流部20の動作)
図2は、電源部1における整流部20の基本動作を説明する図である。図2(a)は、インダクタL1、L3及びコンデンサC1の充電モード、図2(b)は、インダクタL1、L3の放電モード、図2(c)は、インダクタL1、L3及びコンデンサC2の充電モード、図2(d)は、インダクタL1、L3の放電モードである。図2(a)~(d)は、R相の電位がT相の電位より高い場合である。以下順に説明する。
(Operation of rectifying unit 20)
FIG. 2 is a diagram illustrating the basic operation of the rectifying unit 20 in the power supply unit 1. 2A is a charge mode of the inductors L1 and L3 and the capacitor C1, FIG. 2B is a discharge mode of the inductors L1 and L3, and FIG. 2C is a charge mode of the inductors L1 and L3 and the capacitor C2. 2 (d) shows the discharge modes of the inductors L1 and L3. 2 (a) to 2 (d) are cases where the potential of the R phase is higher than the potential of the T phase. This will be described in order below.

インバータ部40(入力端子P、N間)には、直列接続されたコンデンサC1の電圧(接続点iと接続点kとの間の電圧)とコンデンサC2の電圧(接続点kと接続点jとの間の電圧)とが加算された電圧が印加される。 The voltage of the capacitor C1 (voltage between the connection point i and the connection point k) and the voltage of the capacitor C2 (the connection point k and the connection point j) connected in series to the inverter section 40 (between the input terminals P and N) A voltage is applied that is the sum of the voltage between them).

(a)インダクタL1、L3及びコンデンサC1の充電モード
図2(a)に示すインダクタL1、L3及びコンデンサC1の充電モードでは、制御部30(図1参照)により、スイッチング素子SW1がオフ、スイッチング素子SW2がオンに設定されている。すると、電源200(図1参照)のR相から、インダクタL1、ダイオードD11、ダイオードD1、コンデンサC1、スイッチング素子SW2、ダイオードD16、インダクタL3を順に経由し、電源200のT相に戻る経路で電流が流れる。このとき、インダクタL1、L3に電磁エネルギが蓄積されるとともに、コンデンサC1が充電される。コンデンサC1には、電源200の交流電圧をダイオードブリッジDBで整流した場合に得られる直流電圧から、スイッチング素子SW2がオンである時間(オンデューティ時間)において電荷が供給される。なお、オンデューティ時間とは、スイッチング素子SW2がオンとオフとを繰り返す周期において、オンである時間である。つまり、コンデンサC1は、スイッチング素子SW2がオンである時間によって電圧制御が可能となる。
(A) Charging mode of inductors L1, L3 and capacitor C1 In the charging mode of inductors L1, L3 and capacitor C1 shown in FIG. 2A, the switching element SW1 is turned off by the control unit 30 (see FIG. 1), and the switching element is switched. SW2 is set to on. Then, from the R phase of the power supply 200 (see FIG. 1), the current passes through the inductor L1, the diode D11, the diode D1, the capacitor C1, the switching element SW2, the diode D16, and the inductor L3 in this order, and returns to the T phase of the power supply 200. Flows. At this time, electromagnetic energy is accumulated in the inductors L1 and L3, and the capacitor C1 is charged. Charges are supplied to the capacitor C1 from the DC voltage obtained when the AC voltage of the power supply 200 is rectified by the diode bridge DB during the time (on-duty time) when the switching element SW2 is on. The on-duty time is a time during which the switching element SW2 is repeatedly turned on and off. That is, the capacitor C1 can be voltage-controlled depending on the time when the switching element SW2 is on.

このとき、ダイオードD2は電流が流れる経路に対して逆方向に接続されているので、コンデンサC2が放電することはない。 At this time, since the diode D2 is connected in the direction opposite to the path through which the current flows, the capacitor C2 does not discharge.

(b)インダクタL1、L3の放電モード
図2(b)に示すインダクタL1、L3の放電モードでは、制御部30により、オンであったスイッチング素子SW2がオフに設定される。つまり、スイッチング素子SW1、SW2がともにオフの状態になる。スイッチング素子SW2がオンからオフに移行することにより、スイッチング素子SW2を経由する電流経路が遮断される。このため、電源200のR相から、インダクタL1、ダイオードD1、コンデンサC1、C2、ダイオードD2、ダイオードD16、インダクタL3を経由して電源200のT相に戻る経路で電流が流れることで、インダクタL1、L3に蓄積された電磁エネルギが放出(放電)される。これにより、直列接続されたコンデンサC1、C2がさらに充電される。インダクタL1、L3のインダクタンスの値によっては、直列接続されたコンデンサC1、C2の電圧(接続点iと接続点jとの間の電圧)が上昇する。
(B) Discharge Modes of Inductors L1 and L3 In the discharge modes of the inductors L1 and L3 shown in FIG. 2B, the control unit 30 sets the switching element SW2 that was on to off. That is, both the switching elements SW1 and SW2 are turned off. When the switching element SW2 shifts from on to off, the current path via the switching element SW2 is cut off. Therefore, a current flows from the R phase of the power supply 200 via the inductor L1, the diode D1, the capacitors C1, C2, the diode D2, the diode D16, and the inductor L3 to return to the T phase of the power supply 200, so that the inductor L1 , The electromagnetic energy stored in L3 is released (discharged). As a result, the capacitors C1 and C2 connected in series are further charged. Depending on the value of the inductance of the inductors L1 and L3, the voltage of the capacitors C1 and C2 connected in series (the voltage between the connection point i and the connection point j) rises.

(c)インダクタL1、L3及びコンデンサC2の充電モード
図2(c)に示すインダクタL1、L3及びコンデンサC2の充電モードでは、制御部30により、オフであったスイッチング素子SW1がオンに設定される。つまり、スイッチング素子SW1がオン、スイッチング素子SW2がオフの状態になる。すると、電源200のR相から、インダクタL1、ダイオードD11、スイッチング素子SW1、コンデンサC2、ダイオードD2、ダイオードD16、インダクタL3を順に経由し、電源200のT相に戻る経路で電流が流れる。このとき、インダクタL1、L3に電磁エネルギが蓄積されるとともに、コンデンサC2が充電される。コンデンサC2には、電源200の交流電圧をダイオードブリッジDBで整流した場合に得られる直流電圧から、スイッチング素子SW1がオンである時間(オンデューティ時間)において電荷が供給される。つまり、コンデンサC2は、スイッチング素子SW1がオンである時間によって電圧制御が可能となる。
以上から、コンデンサC1とコンデンサC2とで、それぞれが電圧制御可能となるため、コンデンサC1及びコンデンサC2のそれぞれの電圧が任意の設定電圧に制御可能であるばかりでなく、接続点iと接続点jとの間の電圧(DCリンク電圧)が、昇圧比1以上の電圧に制御できる。
(C) Charging Mode of Inductors L1, L3 and Capacitor C2 In the charging mode of the inductors L1, L3 and the capacitor C2 shown in FIG. 2C, the control unit 30 sets the switching element SW1 that was off to ON. .. That is, the switching element SW1 is turned on and the switching element SW2 is turned off. Then, a current flows from the R phase of the power supply 200 through the inductor L1, the diode D11, the switching element SW1, the capacitor C2, the diode D2, the diode D16, and the inductor L3 in this order, and returns to the T phase of the power supply 200. At this time, electromagnetic energy is accumulated in the inductors L1 and L3, and the capacitor C2 is charged. Charges are supplied to the capacitor C2 from the DC voltage obtained when the AC voltage of the power supply 200 is rectified by the diode bridge DB during the time (on-duty time) when the switching element SW1 is on. That is, the capacitor C2 can be voltage-controlled depending on the time when the switching element SW1 is on.
From the above, since the voltage of the capacitor C1 and the capacitor C2 can be controlled respectively, not only the voltage of each of the capacitor C1 and the capacitor C2 can be controlled to an arbitrary set voltage, but also the connection point i and the connection point j. The voltage between and (DC link voltage) can be controlled to a voltage with a boost ratio of 1 or more.

(d)インダクタL1、L3の放電モード
図2(d)に示すインダクタL1の放電モードでは、制御部30により、オンであったスイッチング素子SW1がオフに設定される。つまり、スイッチング素子SW1、SW2がともにオフの状態になる。スイッチング素子SW1がオンからオフに移行することにより、スイッチング素子SW1を経由する電流経路が遮断される。このため、電源200のR相から、インダクタL1、ダイオードD1、コンデンサC1、C2、ダイオードD2、ダイオードD16、インダクタL3を経由して電源200のT相に戻る経路で電流が流れることで、インダクタL1、L3に蓄積された電磁エネルギが放出(放電)される。これにより、直列接続されたコンデンサC1、C2がさらに充電される。インダクタL1、L3のインダクタンスの値によっては、直列接続されたコンデンサC1、C2の電圧(接続点iと接続点jとの間の電圧)が上昇する。
(D) Discharge Mode of Inductors L1 and L3 In the discharge mode of the inductor L1 shown in FIG. 2D, the control unit 30 sets the switching element SW1 that was on to off. That is, both the switching elements SW1 and SW2 are turned off. When the switching element SW1 shifts from on to off, the current path via the switching element SW1 is cut off. Therefore, a current flows from the R phase of the power supply 200 via the inductor L1, the diode D1, the capacitors C1, C2, the diode D2, the diode D16, and the inductor L3 to return to the T phase of the power supply 200, so that the inductor L1 , The electromagnetic energy stored in L3 is released (discharged). As a result, the capacitors C1 and C2 connected in series are further charged. Depending on the value of the inductance of the inductors L1 and L3, the voltage of the capacitors C1 and C2 connected in series (the voltage between the connection point i and the connection point j) rises.

以上においては、R相とT相との間において、R相の電位がT相の電位より高いとし説明したが、三相(R相、S相及びT相)において、電位の関係が他の組み合わせとなった場合においても同様である。よって説明を省略する。 In the above, it has been explained that the potential of the R phase is higher than the potential of the T phase between the R phase and the T phase, but in the three phases (R phase, S phase and T phase), the potential relationship is other. The same applies to the case of a combination. Therefore, the description will be omitted.

以上説明したように、整流部20は、スイッチング素子SW1、SW2のそれぞれがオンである時間(オンデューティ時間)を制御することでコンデンサC1、C2のそれぞれの電圧を制御可能としている。よって、コンデンサC1、C2のそれぞれに負荷を接続した場合において、コンデンサC1、C2の間で電圧が不平衡の状態であっても、安定した電圧を維持することが可能となる。そして、コンデンサC1の電圧とコンデンサC2の電圧の和(接続点iと接続点jの間の電圧)が、整流部20の出力電圧(DCリンク電圧)となり、インバータ部40の入力電圧(入力端子P、N間の電圧)となる。 As described above, the rectifying unit 20 can control the respective voltages of the capacitors C1 and C2 by controlling the time (on-duty time) when each of the switching elements SW1 and SW2 is on. Therefore, when a load is connected to each of the capacitors C1 and C2, it is possible to maintain a stable voltage even when the voltage is unbalanced between the capacitors C1 and C2. Then, the sum of the voltage of the capacitor C1 and the voltage of the capacitor C2 (the voltage between the connection point i and the connection point j) becomes the output voltage (DC link voltage) of the rectifying unit 20, and the input voltage (input terminal) of the inverter unit 40. The voltage between P and N).

ここでは、インダクタL1、L2、L3を備えている。インダクタL1、L2、L3は、スイッチング素子SW1とスイッチング素子SW2とのいずれか一方がオンの状態において電磁エネルギを蓄積し、スイッチング素子SW1、SW2がともにオフの状態において蓄積した電磁エネルギを放出(放電)して、コンデンサC1、C2を充電する。つまり、負荷に供給する電力にも影響されるが、負荷が極端に小さい場合において、スイッチング素子SW1、SW2のオンの時間を制御すると、インダクタL1、L2、L3のインダクタンス値にもよるが、整流部20の出力電圧(DCリンク電圧)は、コンデンサC1の電圧とコンデンサC2の電圧の和(接続点iと接続点jとの間の電圧)であるため、電源200の交流電圧のピーク値の2倍以上まで容易に昇圧されうる。このとき、例えば交流電圧をダイオードブリッジDBで整流した直流電圧のピーク値を537V(380V*√2)とし、整流部20からの出力電圧(DCリンク電圧)の目標値を600Vとした場合、ピーク値の537Vを、スイッチング素子SW1、SW2のオンの時間でコンデンサC1、C2のそれぞれに供給できるため、コンデンサC1、C2のそれぞれの電圧を、最大537Vとすることが可能である。よって、インダクタL1、L2、L3からのエネルギの供給は、原理的にほぼ不要とできる。なお、「*」は積を表す。 Here, the inductors L1, L2, and L3 are provided. The inductors L1, L2, and L3 store electromagnetic energy when either the switching element SW1 or the switching element SW2 is on, and discharge (discharge) the stored electromagnetic energy when both the switching elements SW1 and SW2 are off. ), And charges the capacitors C1 and C2. That is, although it is affected by the power supplied to the load, when the on time of the switching elements SW1 and SW2 is controlled when the load is extremely small, it is rectified although it depends on the inductance values of the inductors L1, L2 and L3. Since the output voltage (DC link voltage) of unit 20 is the sum of the voltage of the capacitor C1 and the voltage of the capacitor C2 (voltage between the connection point i and the connection point j), it is the peak value of the AC voltage of the power supply 200. It can be easily boosted up to twice or more. At this time, for example, when the peak value of the DC voltage obtained by rectifying the AC voltage with the diode bridge DB is 537V (380V * √2) and the target value of the output voltage (DC link voltage) from the rectifying unit 20 is 600V, the peak value is set. Since the value of 537V can be supplied to each of the capacitors C1 and C2 when the switching elements SW1 and SW2 are on, the voltage of each of the capacitors C1 and C2 can be set to a maximum of 537V. Therefore, the supply of energy from the inductors L1, L2, and L3 can be almost unnecessary in principle. In addition, "*" represents a product.

整流部20に昇圧機能を設ける方法として、2個のコンデンサC1、C2の代わりに1個のコンデンサを用い、インダクタで昇圧する方法がある。この方法では、交流電圧をダイオードブリッジDBで整流した直流電圧のピーク電圧より昇圧する分のエネルギは、インダクタから供給することになる。例えばダイオードブリッジDBで整流した直流電圧のピーク値を537V(380V*√2)とし、整流部20からの出力電圧(DCリンク電圧)の目標値を600Vとした場合、インダクタは、537Vを基準にそれ以上に昇圧する分のエネルギを供給する必要がある。よって、1個のコンデンサを用いる方法では、上記の2個のコンデンサC1、C2を用いた場合と比較して、インダクタから供給するエネルギが大きくなる。つまり、1個のコンデンサを用いる方法では、大きいインダクタンス値、つまり大きな形状のインダクタを使用することが必要になる。 As a method of providing a boosting function to the rectifying unit 20, there is a method of using one capacitor instead of the two capacitors C1 and C2 and boosting the voltage with an inductor. In this method, the energy for boosting the AC voltage from the peak voltage of the DC voltage rectified by the diode bridge DB is supplied from the inductor. For example, when the peak value of the DC voltage rectified by the diode bridge DB is 537V (380V * √2) and the target value of the output voltage (DC link voltage) from the rectifying unit 20 is 600V, the inductor is based on 537V. It is necessary to supply the energy for boosting more than that. Therefore, in the method using one capacitor, the energy supplied from the inductor is larger than in the case of using the above two capacitors C1 and C2. That is, in the method using one capacitor, it is necessary to use a large inductance value, that is, an inductor having a large shape.

以上のように、第1の実施の形態が適用される電動機装置100における整流部20のインダクタL1、L2、L3には、インダクタンス値の小さいインダクタを用いればよく、小型化できる。 As described above, an inductor having a small inductance value may be used for the inductors L1, L2, and L3 of the rectifying unit 20 in the motor device 100 to which the first embodiment is applied, and the size can be reduced.

また、スイッチング素子SW1、SW2のそれぞれの両端にかかる電圧は、コンデンサC1、C2で分圧された電圧と等しくなるため、400V系の電源200を用いた場合であっても、スイッチング素子SW1、SW2にはDCリンク電圧(接続点i、j間の電圧)の1/2の電圧しかかからない。よって、出力電圧(DCリンク電圧)の目標値が、最大1000Vであっても、スイッチング素子SW1、SW2の耐圧は、500V以上であればよい。つまり、600V耐圧のスイッチング素子を用いることができる。
一方、スイッチング素子が1個の場合では、スイッチング素子に1000Vが印加されることになり、1200V耐圧のスイッチング素子を用いることが必要となる。スイッチング素子は、耐圧が低い程高速であるので、第1の実施の形態が適用される2個のコンデンサC1、C2を用いる方法は、高速化できるメリットもある。
Further, since the voltage applied across each of the switching elements SW1 and SW2 is equal to the voltage divided by the capacitors C1 and C2, the switching elements SW1 and SW2 are used even when the 400V power supply 200 is used. Only 1/2 of the DC link voltage (voltage between connection points i and j) is applied to. Therefore, even if the target value of the output voltage (DC link voltage) is 1000 V at the maximum, the withstand voltage of the switching elements SW1 and SW2 may be 500 V or more. That is, a switching element with a withstand voltage of 600 V can be used.
On the other hand, when there is only one switching element, 1000V is applied to the switching element, and it is necessary to use a switching element having a withstand voltage of 1200V. Since the switching element has a higher speed as the withstand voltage is lower, the method using two capacitors C1 and C2 to which the first embodiment is applied also has an advantage that the speed can be increased.

次に、電源部1における整流部20を制御する制御部30の動作を詳細に説明する。
(制御部30の動作)
図3は、電源部1における制御部30のブロック線図である。なお、上述したように、制御部30は、2個の制御ユニット(制御ユニット30A、30B)を備える。ここに示すブロック線図は、2個の制御ユニット(制御ユニット30A、30B)のうち、制御ユニット30Aを示す。なお、制御ユニット30Bも、下記に示す部分を除いて、制御ユニット30Aと同様なブロック線図で表される。よって、制御ユニット30Bについては説明を省略する。
Next, the operation of the control unit 30 that controls the rectifying unit 20 in the power supply unit 1 will be described in detail.
(Operation of control unit 30)
FIG. 3 is a block diagram of the control unit 30 in the power supply unit 1. As described above, the control unit 30 includes two control units (control units 30A and 30B). The block diagram shown here shows the control unit 30A out of the two control units (control units 30A and 30B). The control unit 30B is also represented by a block diagram similar to that of the control unit 30A, except for the portion shown below. Therefore, the description of the control unit 30B will be omitted.

制御ユニット30Aは、整流部20が出力する直流の出力電圧を制御する電圧制御ブロック31、電流に発生する高調波を制御するために電流波形を制御する電流波形制御ブロック32、電流を制御する電流制御ブロック33、及び、電動機2から発生する高調波を制御する電動機高調波制御ブロック34を備える。なお、電動機高調波制御ブロック34は、電動機2を制御する場合に用いられる。よって、電動機2を制御しない場合には、電動機高調波制御ブロック34を備えることを要しない。以下順に説明する。 The control unit 30A includes a voltage control block 31 that controls the DC output voltage output by the rectifying unit 20, a current waveform control block 32 that controls the current waveform to control harmonics generated in the current, and a current that controls the current. The control block 33 and the electric machine harmonic control block 34 for controlling the harmonics generated from the electric motor 2 are provided. The motor harmonic control block 34 is used when controlling the motor 2. Therefore, when the motor 2 is not controlled, it is not necessary to provide the motor harmonic control block 34. This will be described in order below.

前述したように、制御ユニット30Aは、整流部20の接続点iの電圧を検出し、スイッチング素子SW2のオン/オフを設定するPWM信号のデューティ比を制御して、コンデンサC1の電圧(接続点iの電圧と接続点kとの間の電圧)を定められた電圧に制御するとともに、電流に表れる高調波をIEC規格に適合するように制御する。なお、デューティ比とは、オンとオフとの繰り返し周期に対するオンである時間の比である。 As described above, the control unit 30A detects the voltage at the connection point i of the rectifying unit 20, controls the duty ratio of the PWM signal that sets the on / off of the switching element SW2, and controls the voltage of the capacitor C1 (connection point). The voltage between the voltage i and the connection point k) is controlled to a specified voltage, and the harmonics appearing in the current are controlled to conform to the IEC standard. The duty ratio is the ratio of the on time to the on and off repetition period.

{電圧制御ブロック31}
電圧制御ブロック31は、コンデンサC1の電圧を制御する制御量として電圧差分値を出力する。電圧制御ブロック31は、比較器311、積分要素(積分器)312、比例要素(比例器)313及び加算器314を備える。そして、比較器311に、コンデンサC1に対して定められた電圧目標値(出力電圧目標値)と、電圧検知部21(図1参照)により検知(測定)されたコンデンサC1の電圧(電圧測定値)とが入力される。すると、比較器311は、電圧目標値と電圧測定値との差分(偏差)を演算する。積分要素312は、伝達関数(Ki_v*1/s)で表される要素であって、比較器311で求められた差分に対して積分演算する。比例要素313は、伝達関数(Kp_v)で表される要素であって、比較器311で求められた差分に対して比例演算する。そして、加算器314は、積分要素312による積分演算の結果と比例要素313による比例演算の結果とを加算して、制御すべき制御値として電圧差分値を出力する。
つまり、電圧制御ブロック31は、コンデンサC1の電圧を定められた電圧に制御するための比例積分(PI)制御を行う。
{Voltage control block 31}
The voltage control block 31 outputs a voltage difference value as a control amount for controlling the voltage of the capacitor C1. The voltage control block 31 includes a comparator 311, an integrator (integrator) 312, a proportional element (proportional device) 313, and an adder 314. Then, the voltage target value (output voltage target value) determined for the capacitor C1 in the comparator 311 and the voltage (voltage measured value) of the capacitor C1 detected (measured) by the voltage detection unit 21 (see FIG. 1). ) And is entered. Then, the comparator 311 calculates the difference (deviation) between the voltage target value and the voltage measured value. The integration element 312 is an element represented by a transfer function (Ki_v * 1 / s), and an integral calculation is performed on the difference obtained by the comparator 311. The proportional element 313 is an element represented by the transfer function (Kp_v), and is proportionally calculated with respect to the difference obtained by the comparator 311. Then, the adder 314 adds the result of the integral calculation by the integral element 312 and the result of the proportional calculation by the proportional element 313, and outputs a voltage difference value as a control value to be controlled.
That is, the voltage control block 31 performs proportional integral (PI) control for controlling the voltage of the capacitor C1 to a predetermined voltage.

出力される電力(出力電力)の大きさによりコンデンサC1の電圧(DCリンク電圧)が低下しても、その電圧を電圧目標値になるように電圧差分値を制御する。よって、出力電力に応じた電圧差分値となる。また、コンデンサC1の電圧(DCリンク電圧)は、電動機2の効率が最大になるように制御される。よって、出力電力が小さくても高い電圧が必要な場合にそれに応じて電圧差分値が設定されることとなり、電動機2の制御において、効率を向上させることができる。 Even if the voltage of the capacitor C1 (DC link voltage) drops due to the magnitude of the output power (output power), the voltage difference value is controlled so that the voltage becomes the voltage target value. Therefore, the voltage difference value corresponds to the output power. Further, the voltage of the capacitor C1 (DC link voltage) is controlled so that the efficiency of the motor 2 is maximized. Therefore, even if the output power is small, when a high voltage is required, the voltage difference value is set accordingly, and the efficiency can be improved in the control of the motor 2.

なお、制御ユニット30Bでは、比較器311には、コンデンサC1の代わりにコンデンサC2に対して定められた電圧目標値と、電圧検知部21(図1参照)により検知(測定)されたコンデンサC2の電圧(電圧測定値)とが入力される。
制御ユニット30A,30Bとで、電圧目標値をそれぞれ別の値に設定することで、DCリンク電圧を制御しながら、コンデンサC1、C2とで分圧された電圧(Vhalf)を制御することができる。このため、コンデンサC1、C2との接続点k(分圧点)から負荷への電力の供給が可能となっている。
In the control unit 30B, the comparator 311 has a voltage target value determined for the capacitor C2 instead of the capacitor C1 and a capacitor C2 detected (measured) by the voltage detection unit 21 (see FIG. 1). The voltage (measured voltage) is input.
By setting the voltage target values to different values for the control units 30A and 30B, it is possible to control the voltage (V half ) divided by the capacitors C1 and C2 while controlling the DC link voltage. can. Therefore, it is possible to supply electric power to the load from the connection point k (pressure dividing point) with the capacitors C1 and C2.

{電流波形制御ブロック32}
電流波形制御ブロック32は、電流波形に出現する高調波をIEC規格に適合させるために、電流波形を制御する。IEC規格では、総合高調波歪(THD:Total Harmonic Distortion)や部分加重高調波歪(PWHD:Partial Weighted Harmonic Distortion)が定められた値以下になるように規定されている。
{Current waveform control block 32}
The current waveform control block 32 controls the current waveform in order to make the harmonics appearing in the current waveform conform to the IEC standard. The IEC standard stipulates that Total Harmonic Distortion (THD) and Partial Weighted Harmonic Distortion (PWHD) should be less than or equal to the specified values.

電流波形制御ブロック32は、電流波形設定要素321及び加算器322を備える。電流波形設定要素321は、電源200が三相交流の場合、三相交流の3倍の周波数成分の絶対値(A*|sin(3θ)|)の伝達関数で表される要素により演算される電流波形補正値を出力する。なお、電流波形設定要素321は、比例器として機能する。ここで、θは、交流電圧の時間を表す角度である。θ=2πで一周期である。そして、加算器322は、この電流波形補正値と、電圧制御ブロック31により得られた電圧差分値とを加算して、電流波形指令値を出力する。電圧差分値は、電流に対するオフセット値である。つまり、電流波形指令値は、(A*|sin(3θ)|)+電流に対するオフセット値で表される。電流波形補正値は電流波形を設定するものであり、電流に対するオフセット値は電圧制御ブロック31により得られた電圧差分値により電流の大きさを設定する(バイアスである)。ここでは、(A*|sin(3θ)|)+電流に対するオフセット値で表される電流波形指令値の平均値を、電流波形指令値の大きさと呼ぶ。図3では電流に対するオフセット値をオフセット値と表記する。 The current waveform control block 32 includes a current waveform setting element 321 and an adder 322. When the power supply 200 is a three-phase alternating current, the current waveform setting element 321 is calculated by an element represented by a transfer function of an absolute value (A * | sin (3θ) |) of a frequency component three times that of the three-phase alternating current. Outputs the current waveform correction value. The current waveform setting element 321 functions as a proportional device. Here, θ is an angle representing the time of the AC voltage. One cycle is θ = 2π. Then, the adder 322 adds the current waveform correction value and the voltage difference value obtained by the voltage control block 31 to output the current waveform command value. The voltage difference value is an offset value with respect to the current. That is, the current waveform command value is represented by (A * | sin (3θ) |) + an offset value with respect to the current. The current waveform correction value sets the current waveform, and the offset value with respect to the current sets the magnitude of the current by the voltage difference value obtained by the voltage control block 31 (bias). Here, the average value of the current waveform command values represented by (A * | sin (3θ) |) + offset value with respect to the current is referred to as the magnitude of the current waveform command value. In FIG. 3, the offset value with respect to the current is referred to as an offset value.

なお、上記の振幅Aは、電流波形の振幅を設定するパラメータであって、可変できるようになっている。つまり、電流が大きくなれば、高調波に対する規格を満足するために、振幅Aを大きく設定することが必要となる。そこで、振幅Aは、電圧差分値に対応して可変できるようになっている。振幅Aは、負荷に供給される電圧値(出力電圧目標値)から演算によって求められてもよく、負荷に供給される電圧値に対して設けられたテーブルを参照しで求められてもよい。
すなわち、制御部30は、振幅Aを電圧差分値(電流に対するオフセット値)に関連付けて変更する。言い換えると、制御部30は、電流波形指令値の大きさを変更する。これにより、交流電圧波形に対する電流波形のわずかな位相のずれなどが補正できる。
The amplitude A is a parameter for setting the amplitude of the current waveform and can be changed. That is, if the current becomes large, it is necessary to set the amplitude A to be large in order to satisfy the standard for harmonics. Therefore, the amplitude A can be changed according to the voltage difference value. The amplitude A may be obtained by calculation from the voltage value supplied to the load (output voltage target value), or may be obtained by referring to a table provided for the voltage value supplied to the load.
That is, the control unit 30 changes the amplitude A in association with the voltage difference value (offset value with respect to the current). In other words, the control unit 30 changes the magnitude of the current waveform command value. As a result, a slight phase shift of the current waveform with respect to the AC voltage waveform can be corrected.

以上説明したように、電流波形制御ブロック32は、電流波形に現れる高調波が定められた規格に適合するように、電流波形を設定する電流指令値を出力する。そして、電流波形制御ブロック32は、入力された電圧を制御する電圧差分値を、電流を制御する電流指令値に変換する。 As described above, the current waveform control block 32 outputs a current command value for setting the current waveform so that the harmonics appearing in the current waveform conform to a defined standard. Then, the current waveform control block 32 converts the voltage difference value that controls the input voltage into the current command value that controls the current.

ここで、電流波形設定要素321は、電圧制御ブロック31により得られた電圧差分値に、三相交流の3倍の周波数成分の絶対値(A*|sin(3θ)|)を伝達関数とした。これは一例であって、電流に現れる高調波が規格を満すように電流波形を補正する電流波形補正値を出力すればよい。ここでは、電流に現れる高調波が規格を満す波形を設定し、この波形になるように電流波形補正値を出力すればよい。つまり、高調波の規格を満たすように、高調波を加えている。よって、電流波形補正値は、上記のように電流波形を表す関数から演算により出力されてもよく、定められた電流波形を設定するテーブルにより与えてもよい。電流波形補正値及び電流波形指令値については、後に詳述する。 Here, the current waveform setting element 321 has an absolute value (A * | sin (3θ) |) of a frequency component three times as large as that of the three-phase alternating current as a transfer function to the voltage difference value obtained by the voltage control block 31. .. This is an example, and the current waveform correction value that corrects the current waveform so that the harmonics appearing in the current satisfy the standard may be output. Here, a waveform in which the harmonics appearing in the current satisfy the standard may be set, and the current waveform correction value may be output so as to have this waveform. That is, the harmonics are added so as to satisfy the harmonic standard. Therefore, the current waveform correction value may be output by calculation from the function representing the current waveform as described above, or may be given by a table for setting a predetermined current waveform. The current waveform correction value and the current waveform command value will be described in detail later.

{電流制御ブロック33}
電流制御ブロック33は、整流部20に流れる電流を制御する制御量として電流差分値を出力する。電流制御ブロック33は、比較器331、比例要素(比例器)332、積分要素(積分器)333、及び記憶器(メモリ)334及び加算器335を備える。そして、比較器331に、電流波形制御ブロック32の出力する電流波形指令値と、電流検知部23で検知(測定)された電流値(電流測定値)とが入力される。すると、比較器331は、電流指令値と電流測定値との差分を演算する。比例要素332は、伝達関数(Kp_i)で表される要素であって、比較器331で求められた差分を比例演算する。積分要素333は、伝達関数(Ki_i*1/s)で表される要素であって、比較器331で求められた差分を積分演算する。そして、記憶器334は、電源200の交流電圧のタイミング(後述する区分)毎に、積分演算の結果を蓄積するとともに、次のタイミング(次の区分)に対してすでに蓄積されていた次の区分の積分演算の結果を出力する。加算器335は、比例要素332による比例演算の結果と記憶器334から出力された積分演算の結果とを加算して、制御すべき制御値として電流差分値を出力する。つまり、区分毎に比例積分制御を行う。なお、区分については、後述する。
なお、記憶器334は、制御部30が備えるメモリに構成される。
{Current control block 33}
The current control block 33 outputs a current difference value as a control amount for controlling the current flowing through the rectifying unit 20. The current control block 33 includes a comparator 331, a proportional element (proportional device) 332, an integrator element (integrator) 333, and a storage device (memory) 334 and an adder 335. Then, the current waveform command value output by the current waveform control block 32 and the current value (current measurement value) detected (measured) by the current detection unit 23 are input to the comparator 331. Then, the comparator 331 calculates the difference between the current command value and the current measured value. The proportional element 332 is an element represented by the transfer function (Kp_i), and the difference obtained by the comparator 331 is proportionally calculated. The integration element 333 is an element represented by a transfer function (Ki_i * 1 / s), and the difference obtained by the comparator 331 is integrated. Then, the storage device 334 accumulates the result of the integration calculation for each timing of the AC voltage of the power supply 200 (the division described later), and the next division already accumulated for the next timing (the next division). Outputs the result of the integral operation of. The adder 335 adds the result of the proportional operation by the proportional element 332 and the result of the integral operation output from the storage device 334, and outputs a current difference value as a control value to be controlled. That is, proportional integral control is performed for each division. The classification will be described later.
The storage device 334 is configured as a memory included in the control unit 30.

制御ユニット30Bでも、比較器331には、電流検知部23で検知(測定)された電流値(電流測定値)が入力される。
なお、電流測定値は、前述したように、電流検知部23の代わりに電流検知部24で検知された電流値であってもよい。
Also in the control unit 30B, the current value (current measurement value) detected (measured) by the current detection unit 23 is input to the comparator 331.
As described above, the current measurement value may be the current value detected by the current detection unit 24 instead of the current detection unit 23.

{電動機高調波制御ブロック34}
電動機2は、磁界の変化を示す電気角の周波数(f)の6倍の高調波(6f)を発生しやすく、この高調波(6f)が電源部1に流れてしまう場合がある。電流は、コンデンサC1、C2より電源200側に設けられた電流検知部23(図1参照)で検出される。よって、検出される電流には、電源200の交流電圧の周期と異なる周期の、高調波(6f)が外乱として混入する。そこで、電動機高調波制御ブロック34を設け、電動機2から発生する6倍の高調波(6f)を抑制している。このようにすることで、電流制御ブロック33において、安定した周期性の電流波形とすることが可能になる。よって、電流制御ブロック33における制御の安定性が向上する。
{Motor harmonic control block 34}
The electric motor 2 tends to generate a harmonic wave (6f) 6 times the frequency (f) of the electric angle indicating a change in the magnetic field, and this harmonic wave (6f) may flow to the power supply unit 1. The current is detected by the current detection unit 23 (see FIG. 1) provided on the power supply side 200 side of the capacitors C1 and C2. Therefore, a harmonic (6f) having a cycle different from the cycle of the AC voltage of the power supply 200 is mixed in the detected current as a disturbance. Therefore, a motor harmonic control block 34 is provided to suppress a 6-fold harmonic (6f) generated from the motor 2. By doing so, it becomes possible to obtain a stable periodic current waveform in the current control block 33. Therefore, the stability of control in the current control block 33 is improved.

電動機高調波制御ブロック34は、比較器341を備える。比較器341は、電流制御ブロック33が出力する電流差分値と6倍の高調波(6f)を抑制するための補正値(高調波(6f)抑制補正値)との差を出力する。なお、電動機2の高調波(6f)の周波数は、電動機2側の電流を検知することで分かる。そこで、高調波(6f)抑制補正値は、電流検知部50で検知(測定)した電動機2の高調波(6f)の周波数に基づいて設定される。そして、スイッチング素子SW2をオン/オフを制御する制御量としての信号(PWM信号)を生成する。言い換えれば、制御量は、スイッチング素子SW2をオン/オフするPWM信号のデューティ比である。 The motor harmonic control block 34 includes a comparator 341. The comparator 341 outputs the difference between the current difference value output by the current control block 33 and the correction value for suppressing the 6-fold harmonic (6f) (harmonic (6f) suppression correction value). The frequency of the harmonic (6f) of the motor 2 can be known by detecting the current on the motor 2 side. Therefore, the harmonic (6f) suppression correction value is set based on the frequency of the harmonic (6f) of the motor 2 detected (measured) by the current detection unit 50. Then, a signal (PWM signal) as a control amount for controlling the on / off of the switching element SW2 is generated. In other words, the control amount is the duty ratio of the PWM signal that turns on / off the switching element SW2.

なお、制御ユニット30Aは、電圧制御ブロック31、電流波形制御ブロック32、電流制御ブロック33及び電動機高調波制御ブロック34のすべてを備えなくてもよい。電動機高調波制御ブロック34を備えない場合には、電流制御ブロック33が出力する電流差分値をスイッチング素子SW2のオン/オフを制御する信号(PWM信号)となるように構成すればよい。また、電流波形制御ブロック32を備えない場合には、電圧制御ブロック31の出力する電圧差分値を電流指令値として構成して、電流制御ブロック33に入力すればよい。
制御ユニット30Bも同様である。
The control unit 30A does not have to include all of the voltage control block 31, the current waveform control block 32, the current control block 33, and the motor harmonic control block 34. When the motor harmonic control block 34 is not provided, the current difference value output by the current control block 33 may be configured to be a signal (PWM signal) for controlling on / off of the switching element SW2. When the current waveform control block 32 is not provided, the voltage difference value output by the voltage control block 31 may be configured as a current command value and input to the current control block 33.
The same applies to the control unit 30B.

{電流制御ブロック33における記憶器334の動作}
以下では、電流制御ブロック33における記憶器334の動作を詳細に説明する。
電流制御ブロック33は、前述したように力率改善を行う。力率改善(PFC)では、交流相電圧の波形(交流相電圧波形)に合わせて電流波形を制御する。つまり、交流相電圧波形に位相を合わせて電流波形を設定することが必要となる。
{Operation of storage device 334 in current control block 33}
Hereinafter, the operation of the storage device 334 in the current control block 33 will be described in detail.
The current control block 33 improves the power factor as described above. In power factor improvement (PFC), the current waveform is controlled according to the waveform of the AC phase voltage (AC phase voltage waveform). That is, it is necessary to set the current waveform by matching the phase with the AC phase voltage waveform.

図4は、電流制御ブロック33における記憶器334の動作を説明する図である。図4では、電源200の三相交流の電圧波形における一相(交流相電圧波形)の一周期を示している。そして、電流波形制御ブロック32から出力される電流波形指令値を合わせて示している。電流波形指令値は、電流波形補正値(A*|sin(3θ)|)+電流に対するオフセット値である。電流に対するオフセット値は、電流波形補正値に比べて変動が小さい。よって、電流波形指令値は、電流波形補正値の周期性を有している。また、図4の下部には、記憶器334の一部及び電動機高調波制御ブロック34がスイッチング素子SW2のゲートに出力するPWM信号の一部を示している。 FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the storage device 334 in the current control block 33. FIG. 4 shows one cycle of one phase (AC phase voltage waveform) in the voltage waveform of the three-phase AC of the power supply 200. The current waveform command value output from the current waveform control block 32 is also shown. The current waveform command value is a current waveform correction value (A * | sin (3θ) |) + an offset value with respect to the current. The offset value with respect to the current has a smaller fluctuation than the current waveform correction value. Therefore, the current waveform command value has the periodicity of the current waveform correction value. Further, the lower part of FIG. 4 shows a part of the storage device 334 and a part of the PWM signal output by the motor harmonic control block 34 to the gate of the switching element SW2.

ここでは、電流波形指令値は、電源200の交流電圧に対して3倍の周波数の周期性を有し、交流相電圧波形(図4では、交流相電圧と表記する。)と位相が合わせられている。つまり、電流波形指令値が0となる時点が、交流相電圧波形が0Vとなる時点(ゼロクロス)と一致するようにしている。 Here, the current waveform command value has a periodicity of a frequency three times that of the AC voltage of the power supply 200, and is matched in phase with the AC phase voltage waveform (referred to as AC phase voltage in FIG. 4). ing. That is, the time point when the current waveform command value becomes 0 coincides with the time point (zero cross) when the AC phase voltage waveform becomes 0V.

ここでは、一例として交流相電圧波形の一周期(位相)を繰り返しの単位期間とし、一単位期間を266の区間に分割している。つまり、交流相電圧波形の一周期を266に分割して、分割された区間ごとに、スイッチング素子SW2を制御するPWM信号を設定する。そして、記憶器334は、266の記憶領域を有している。ここでは、分割された区間を区間1~266と、区間1~266のそれぞれの開始時点を時刻t~t266と表記する。そして、記憶領域のそれぞれを記憶領域#1~#266と表記する。なお、周期性を有する電流の一周期(図4においては、電流波形補正値の一周期であって交流相電圧の一周期の1/3)を単位期間としてもよい。つまり、単位期間は、電流波形指令値を表す波形の少なくとも一周期を含むように設定されればよい。 Here, as an example, one cycle (phase) of the AC phase voltage waveform is set as a repeating unit period, and one unit period is divided into 266 sections. That is, one cycle of the AC phase voltage waveform is divided into 266, and a PWM signal for controlling the switching element SW2 is set for each divided section. The storage device 334 has a storage area of 266. Here, the divided sections are referred to as sections 1 to 266, and the start points of the sections 1 to 266 are referred to as times t 1 to t 266 . Then, each of the storage areas is described as storage areas # 1 to # 266. In addition, one cycle of the current having periodicity (in FIG. 4, one cycle of the current waveform correction value and 1/3 of one cycle of the AC phase voltage) may be set as a unit period. That is, the unit period may be set to include at least one cycle of the waveform representing the current waveform command value.

以下では、図3を参照しつつ、図4を説明する。
時刻tにおいて、比較器331に実測された電流測定値が入力される。すると、積分要素333は、比較器331の出力する電流波形指令値と電流測定値との差分(誤差)を伝達関数(Ki_i*1/s)により積分演算する。そして、新たに演算して求めた時刻tに対する電流積分値N(1)を、記憶器334の記憶領域#1に蓄積する。一方、記憶器334は、記憶領域#2にすでに蓄積されていた電流積分値O(2)を加算器335に出力する。すると、加算器335は、電流積分値O(2)に基づいて、時刻tから始まる区間2の電流差分値を出力する。電流差分値は、電動機高調波制御ブロック34により、PWM信号に変換されて出力される。なお、時刻t(xは、1~266の整数)において測定された電流測定値により新たに演算される電流積分値を電流積分値N(x)とし、時刻tにおいて、すでに記憶器334に蓄積されている電流積分値を電流積分値O(x)とする。
In the following, FIG. 4 will be described with reference to FIG.
At time t 1 , the measured current value actually measured is input to the comparator 331. Then, the integration element 333 integrates the difference (error) between the current waveform command value output by the comparator 331 and the current measurement value by the transfer function (Ki_i * 1 / s). Then, the integrated current value N (1) with respect to the time t 1 newly calculated and obtained is stored in the storage area # 1 of the storage device 334. On the other hand, the storage device 334 outputs the current integral value O (2) already stored in the storage area # 2 to the adder 335. Then, the adder 335 outputs the current difference value of the section 2 starting from the time t2 based on the current integral value O (2). The current difference value is converted into a PWM signal by the motor harmonic control block 34 and output. The current integral value newly calculated by the current measurement value measured at time t x (x is an integer of 1 to 266) is set as the current integral value N (x), and the storage device 334 has already been set at time t x . Let the current integral value stored in the current integral value O (x) be.

記憶器334に蓄積されていた電流積分値O(2)は、時刻tより一単位期間(ここでは、交流相電圧波形の一周期)前に蓄積された電流積分値に当たる。このように一単位期間前の電流積分値O(x)を使用する理由を、x=1の場合で以下に説明する。
時刻tで実測された電流測定値に基づいて、区間1に適用する電流積分値を演算して、区間1に適用することが理想的である。しかし、制御部30において電流積分値を演算するには、時間がかかる。このため、制御部30によって区間1に対する電流積分値が演算され出力されるタイミングは、区間1に適用するには遅すぎるおそれがある。もし、区間1に適用すべき電流積分値が、区間2など、区間1以外の区間に適用されると、交流相電圧波形と電流波形とで位相がずれてしまう。ここでは、三相交流の3倍の周波数成分(A*|sin(3θ)|)を含むように、電流波形指令値が設定されている。このため、図4に示すように、電流の変化が大きい。よって、区間1に適用すべき電流積分値が、区間2など、区間1以外の区間に適用されると、交流相電圧波形と電流波形とで位相がずれてしまい、高調波に対する規格を満たさなくなってしまう。つまり、交流相電圧波形と電流波形との位相のずれが小さいことが求められる。
The current integral value O ( 2 ) stored in the storage device 334 corresponds to the current integral value stored one unit period (here, one cycle of the AC phase voltage waveform) from time t2. The reason for using the current integral value O (x) one unit period ago will be described below in the case of x = 1.
Ideally, the current integral value applied to the section 1 is calculated based on the current measured value measured at time t1 and applied to the section 1 . However, it takes time for the control unit 30 to calculate the current integral value. Therefore, the timing at which the current integral value for the section 1 is calculated and output by the control unit 30 may be too late to be applied to the section 1. If the current integrated value to be applied to the section 1 is applied to a section other than the section 1 such as the section 2, the phase of the AC phase voltage waveform and the current waveform will be out of phase. Here, the current waveform command value is set so as to include a frequency component (A * | sin (3θ) |) that is three times that of the three-phase alternating current. Therefore, as shown in FIG. 4, the change in current is large. Therefore, if the current integrated value to be applied to section 1 is applied to a section other than section 1 such as section 2, the phase of the AC phase voltage waveform and the current waveform will be out of phase, and the standard for harmonics will not be satisfied. It ends up. That is, it is required that the phase shift between the AC phase voltage waveform and the current waveform is small.

そこで、第1の実施の形態では、実測した電流測定値に基づいて演算した電流積分値を記憶器334に蓄積し、一単位期間(ここでは、交流相電圧波形の一周期)前に記憶器334に蓄積した電流積分値を用いて電流差分値を演算するようにしている。これは、隣接する単位期間の間において電流測定値に差があっても、上記した位相がずれる場合に比べて、高調波に対する規格を満たしやすいためである。 Therefore, in the first embodiment, the current integrated value calculated based on the measured current measurement value is stored in the storage device 334, and the storage device is stored one unit period (here, one cycle of the AC phase voltage waveform). The current difference value is calculated using the current integrated value accumulated in 334. This is because even if there is a difference in the current measurement value between adjacent unit periods, it is easier to satisfy the standard for harmonics as compared with the case where the above-mentioned phase shift occurs.

つまり、時刻tにおける電流測定値から電流積分値N(x)を演算して記憶領域#xに蓄積し、記憶領域#(x+1)に蓄積されていた一単位期間前の電流積分値O(x+1)を出力して、時刻tx+1からの区間(x+1)に適用する電流指令値を演算している。このように、記憶器334における記憶領域#xは、蓄積されていた電流積分値O(x)が出力された後に、新たな電流積分値N(x)が蓄積される。 That is, the current integral value N (x) is calculated from the current measurement value at time t x and stored in the storage area # x, and the current integral value O (one unit period before) stored in the storage area # (x + 1) is used. x + 1) is output, and the current command value applied to the interval (x + 1) from the time t x + 1 is calculated. In this way, in the storage area # x in the storage device 334, a new current integral value N (x) is accumulated after the accumulated current integral value O (x) is output.

一例として交流相電圧の一周期(位相)を一単位期間として266の区間に分割したが、区間数は、大きいほどよい。つまり、積分要素333で演算される電流積分値は、一単位期間前の値を使用する。しかし、図3の電流制御ブロック33に示すように、比例要素332で演算される電流比例値は記憶器を備えない。よって、電流が実測された区間の値を次の区間で使用することになる。このため、電流差分値は、一単位時間前の電流積分値と一区間前の電流比例値との和になる。つまり、電流比例値は、1区間分の誤差をふくむことから、区間数が多ければ多いほど、電流差分値の精度が向上する。なお、区間数は、この精度と制御部30の演算能力によって定めればよい。 As an example, one cycle (phase) of the AC phase voltage is divided into 266 sections as one unit period, but the larger the number of sections, the better. That is, the current integral value calculated by the integral element 333 uses the value one unit period before. However, as shown in the current control block 33 of FIG. 3, the current proportional value calculated by the proportional element 332 does not have a storage device. Therefore, the value of the section where the current is actually measured will be used in the next section. Therefore, the current difference value is the sum of the current integral value one unit time ago and the current proportional value one section before. That is, since the current proportional value includes an error for one section, the accuracy of the current difference value improves as the number of sections increases. The number of sections may be determined by this accuracy and the computing power of the control unit 30.

以上説明したように、周期性を持った電流波形であれば、実際の電流波形を電流波形指令値で設定される波形に制御することができる。この方法によれば、高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)など演算の負荷が大きい演算をせずに高調波を抑制できる。よって、このアルゴリズムを実行するプログラムは、演算能力が低い安価なマイクロコンピュータにも実装可能である。 As described above, if the current waveform has periodicity, the actual current waveform can be controlled to the waveform set by the current waveform command value. According to this method, harmonics can be suppressed without performing a heavy calculation load such as a fast Fourier transform (FFT). Therefore, the program that executes this algorithm can be implemented on an inexpensive microcomputer with low computing power.

{実施例}
図5は、実施例を説明する図である。図5(a)は、電源200が電動機装置100に供給する交流相電圧、図5(b)は、図3の制御部30による制御を行わない場合に電動機装置100に入力する入力電流A、図5(c)は、図3の制御部30において、電圧制御ブロック31及び電流制御ブロック33を用いた場合に電動機装置100に入力する入力電流B、図5(d)は、図3の制御部30において、電圧制御ブロック31と電流制御ブロック33とに加え、電動機高調波制御ブロック34を用いた場合に電動機装置100に入力する入力電流C、図5(e)は、図3の制御部30において、電圧制御ブロック31、電流制御ブロック33及び電動機高調波制御ブロック34に加え、電流波形制御ブロック32を用いた場合に電動機装置100に入力する入力電流Dの波形である。
{Example}
FIG. 5 is a diagram illustrating an embodiment. 5A shows an AC phase voltage supplied by the power supply 200 to the motor device 100, and FIG. 5B shows an input current A input to the motor device 100 when the control unit 30 of FIG. 3 does not control the current. 5 (c) shows the input current B input to the motor device 100 when the voltage control block 31 and the current control block 33 are used in the control unit 30 of FIG. 3, and FIG. 5 (d) shows the control of FIG. In the unit 30, in addition to the voltage control block 31 and the current control block 33, the input current C to be input to the motor device 100 when the motor harmonic control block 34 is used, FIG. 5 (e) is the control unit of FIG. 30 is a waveform of an input current D input to the motor device 100 when the current waveform control block 32 is used in addition to the voltage control block 31, the current control block 33, and the motor harmonic control block 34.

図5(a)に示すように、ここでは、サイン波の交流相電圧波形の二周期を示している。
図5(b)に示す、図3に示す制御を行わない場合、電動機装置100に入力する入力電流Aの波形は、電動機2の電気角の周波数(f)の6倍の高調波(6f)を含むとともに、交流相電圧波形に対する追従性の悪い波形となっている。なお、高調波(6f)は、入力電流Aに現れる周波数の高い振動である。
As shown in FIG. 5A, here, two cycles of the AC phase voltage waveform of the sine wave are shown.
When the control shown in FIG. 3 shown in FIG. 5B is not performed, the waveform of the input current A input to the motor device 100 is a harmonic (6f) 6 times the frequency (f) of the electric angle of the motor 2. The waveform has poor followability to the AC phase voltage waveform. The harmonic (6f) is a high-frequency vibration that appears in the input current A.

図5(c)に示す、図3の制御部30において電圧制御ブロック31及び電流制御ブロック33を用いた場合、電動機装置100に入力する入力電流Bの波形は、交流相電圧波形にやや近づくが、電動機2の電気角の周波数(f)の6倍の高調波(6f)を含んだ波形となっている。なお、電源200のインピーダンスとコンデンサC1、C2との共振により、入力電流が発信することがある。ここでは、入力電流Bは、電流制御ブロック33を用いることで、共振を抑制するとともに、電圧制御ブロック31によりDCリンク電圧の変動を抑制している。これにより、電源200のインピーダンスが異なる場合であっても、安定した電圧制御及び/又は電流制御が可能となっている。 When the voltage control block 31 and the current control block 33 are used in the control unit 30 of FIG. 3 shown in FIG. 5 (c), the waveform of the input current B input to the motor device 100 is slightly close to the AC phase voltage waveform. , The waveform includes a harmonic (6f) that is 6 times the frequency (f) of the electric angle of the electric motor 2. The input current may be transmitted due to the resonance between the impedance of the power supply 200 and the capacitors C1 and C2. Here, the input current B suppresses resonance by using the current control block 33, and suppresses fluctuations in the DC link voltage by the voltage control block 31. This enables stable voltage control and / or current control even when the impedance of the power supply 200 is different.

図5(d)に示す、図3の制御部30において電圧制御ブロック31と電流制御ブロック33とに加え、電動機高調波制御ブロック34を用いた場合、電動機装置100に入力する入力電流Cの波形は、電動機2の電気角の周波数(f)の6倍の高調波(6f)が抑制されている。 When the motor harmonic control block 34 is used in addition to the voltage control block 31 and the current control block 33 in the control unit 30 of FIG. 3 shown in FIG. 5 (d), the waveform of the input current C input to the motor device 100. Suppresses a harmonic (6f) that is 6 times the frequency (f) of the electric angle of the motor 2.

図5(e)に示す、図3の制御部30において電圧制御ブロック31、電流制御ブロック33及び電動機高調波制御ブロック34に加え、電流波形制御ブロック32を用いた場合、電動機装置100に入力する入力電流Dの波形は、交流相電圧波形に追従性の高い波形になっている。 When the current waveform control block 32 is used in addition to the voltage control block 31, the current control block 33, and the electric motor harmonic control block 34 in the control unit 30 of FIG. 3 shown in FIG. 5 (e), the current waveform control block 32 is input to the electric motor device 100. The waveform of the input current D is a waveform having high followability to the AC phase voltage waveform.

つまり、制御部30において、電圧制御ブロック31及び電流制御ブロック33を用いることで、電流波形(入力電流B、C)は交流相電圧波形に追従する波形に近づくが、電流波形制御ブロック32を加えることで電流波形(入力電流D)が、より交流相電圧波形に追従する波形になることが分かる。 That is, by using the voltage control block 31 and the current control block 33 in the control unit 30, the current waveform (input currents B and C) approaches the waveform that follows the AC phase voltage waveform, but the current waveform control block 32 is added. As a result, it can be seen that the current waveform (input current D) becomes a waveform that more closely follows the AC phase voltage waveform.

ここでは、電流波形制御ブロック32において、交流電圧の3倍の周波数を有する電流波形指令値を加えている。これは、電源200が三相交流である場合、各相において電流が流れないタイミング(期間)が生じるためである。例えば、図5(b)~(e)における区間1、2、3では、電流が流れていない。よって、交流電圧の3倍の周波数を有する電流波形指令値を適用して電流波形を制御することで、高調波に関する規格を満たすようにしている。 Here, in the current waveform control block 32, a current waveform command value having a frequency three times that of the AC voltage is added. This is because when the power supply 200 is a three-phase alternating current, there is a timing (period) in which no current flows in each phase. For example, in the sections 1, 2 and 3 in FIGS. 5 (b) to 5 (e), no current is flowing. Therefore, by controlling the current waveform by applying a current waveform command value having a frequency three times that of the AC voltage, the standard regarding harmonics is satisfied.

<第2の実施の形態>
第1の実施の形態では、電源200は、三相交流であった。第2の実施の形態では、電源210は、単相交流である。
図6は、第2の実施の形態が適用される電動機装置110の一例を示す図である。
第2の実施の形態における電動機装置110は、電源部1及び電動機(モータ)2を備えている。電動機装置100は、単相交流の電源210に接続されている。電源210は、交流電源の他の一例である。三相が単相になる部分を除く、他の構成は第1の実施の形態と同様であるので同じ符号を付して、説明を省略する。
<Second embodiment>
In the first embodiment, the power supply 200 was a three-phase alternating current. In the second embodiment, the power supply 210 is single-phase alternating current.
FIG. 6 is a diagram showing an example of the motor device 110 to which the second embodiment is applied.
The electric motor device 110 in the second embodiment includes a power supply unit 1 and an electric motor (motor) 2. The motor device 100 is connected to a single-phase alternating current power supply 210. The power supply 210 is another example of an AC power supply. Since the other configurations are the same as those in the first embodiment except for the portion where the three phases become a single phase, the same reference numerals are given and the description thereof will be omitted.

第2の実施の形態では、図3に示したブロック線図において、電流波形制御ブロック32における電流波形設定要素321の伝達関数をA*|sin(θ)|とすればよい。単相交流の場合、各相において電流の流れない期間が生じないため、高調波に関する規格を満たしやすい。 In the second embodiment, in the block diagram shown in FIG. 3, the transfer function of the current waveform setting element 321 in the current waveform control block 32 may be A * | sin (θ) |. In the case of single-phase alternating current, there is no period during which no current flows in each phase, so it is easy to meet the standards for harmonics.

<第3の実施の形態>
第3の実施の形態の電動機装置120は、第1の実施の形態が適用される電動機装置100と整流部20の構成が異なる。
図7は、第3の実施の形態が適用される電動機装置120の一例を示す図である。第1の実施の形態が適用される電動機装置100と同様の部分は、同じ符号を付して説明を省略する。なお、第1の実施の形態と同様に、電源200は、三相交流である。
<Third embodiment>
The electric motor device 120 of the third embodiment has a different configuration of the rectifying unit 20 from the electric motor device 100 to which the first embodiment is applied.
FIG. 7 is a diagram showing an example of the motor device 120 to which the third embodiment is applied. The same parts as those of the electric motor device 100 to which the first embodiment is applied are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. As in the first embodiment, the power supply 200 is a three-phase alternating current.

電動機装置120の整流部20は、第1の実施の形態が適用される電動機装置100の整流部20に、さらにダイオードD21~D26を備える。そして、ダイオードD21、D22が接続点lで直列接続され、ダイオードD23、D24が接続点mで直列接続され、ダイオードD25、D26が接続点nで直列接続されている。これらが、接続点oと接続点pとの間に並列接続されている。ダイオードD21~D26は、接続点pから接続点oに向かって電流が流れる方向で接続されている。そして、直列接続されたダイオードD21、D22の接続点lが、インダクタL1及びEMI抑制フィルタ10を介して、電源200のR相に接続されている。直列接続されたダイオードD23、D24の接続点mが、インダクタL2及びEMI抑制フィルタ10を介して、電源200のS相に接続されている。直列接続されたダイオードD25、D26の接続点nが、インダクタL3及びEMI抑制フィルタ10を介して、電源200のT相に接続されている。 The rectifying unit 20 of the electric motor device 120 further includes diodes D21 to D26 in the rectifying unit 20 of the electric motor device 100 to which the first embodiment is applied. Then, the diodes D21 and D22 are connected in series at the connection point l, the diodes D23 and D24 are connected in series at the connection point m, and the diodes D25 and D26 are connected in series at the connection point n. These are connected in parallel between the connection point o and the connection point p. The diodes D21 to D26 are connected in a direction in which a current flows from the connection point p toward the connection point o. Then, the connection point l of the diodes D21 and D22 connected in series is connected to the R phase of the power supply 200 via the inductor L1 and the EMI suppression filter 10. The connection point m of the diodes D23 and D24 connected in series is connected to the S phase of the power supply 200 via the inductor L2 and the EMI suppression filter 10. The connection point n of the diodes D25 and D26 connected in series is connected to the T phase of the power supply 200 via the inductor L3 and the EMI suppression filter 10.

そして、直列接続されたスイッチング素子SW1、SW2は、接続点oと接続点pとの間に接続されている。なお、直列接続されたコンデンサC1、C2は、第1の実施の形態が適用される電動機装置100と同様に、接続点iと接続点jとの間に接続されている。そして、スイッチング素子SW1、SW2の接続点hと、コンデンサC1、C2の接続点kとが接続されている。そして、接続点kから中間電位Vhalfが取り出せるようになっている。 The switching elements SW1 and SW2 connected in series are connected between the connection point o and the connection point p. The capacitors C1 and C2 connected in series are connected between the connection point i and the connection point j, as in the motor device 100 to which the first embodiment is applied. Then, the connection point h of the switching elements SW1 and SW2 and the connection point k of the capacitors C1 and C2 are connected. Then, the intermediate potential V half can be taken out from the connection point k.

電動機装置120の動作を説明する。
ここでは、図2に示したように、R相の電位がT相の電位に比べて高い場合を説明する。
スイッチング素子SW1がオフ、スイッチング素子SW2がオンの状態であると、インダクタL1、L3に電磁エネルギが蓄積されるとともに、コンデンサC1が充電されるモードになる。つまり、R相からインダクタL1、コンデンサC1、スイッチング素子SW2、ダイオードD26、インダクタL3を経由してT相に電流が流れる。これにより、インダクタL1、L3に電磁エネルギが蓄積されるとともに、コンデンサC1を電源200の交流電圧で充電される。
The operation of the motor device 120 will be described.
Here, as shown in FIG. 2, the case where the potential of the R phase is higher than the potential of the T phase will be described.
When the switching element SW1 is off and the switching element SW2 is on, electromagnetic energy is accumulated in the inductors L1 and L3, and the capacitor C1 is charged. That is, a current flows from the R phase to the T phase via the inductor L1, the capacitor C1, the switching element SW2, the diode D26, and the inductor L3. As a result, electromagnetic energy is accumulated in the inductors L1 and L3, and the capacitor C1 is charged by the AC voltage of the power supply 200.

ここで、スイッチング素子SW2がオフになって、スイッチング素子SW1、SW2がオフの状態になると、インダクタL1、L3に蓄積された電磁エネルギが放電(放出)される。つまり、R相からインダクタL1、ダイオードD11、コンデンサC1、C2、ダイオードD16、インダクタL3を経由してT相に電流が流れる。これにより、コンデンサC1、C2が充電される。 Here, when the switching elements SW2 are turned off and the switching elements SW1 and SW2 are turned off, the electromagnetic energy stored in the inductors L1 and L3 is discharged (released). That is, a current flows from the R phase to the T phase via the inductor L1, the diode D11, the capacitors C1, C2, the diode D16, and the inductor L3. As a result, the capacitors C1 and C2 are charged.

次に、スイッチング素子SW1がオンになって、スイッチング素子SW1がオン、スイッチング素子SW2がオフの状態になると、インダクタL1、L3に電磁エネルギが蓄積されるとともに、コンデンサC2が充電されるモードになる。つまり、R相からインダクタL1、ダイオードD21、スイッチング素子SW1、コンデンサC2、ダイオードD16、インダクタL3を経由してT相に電流が流れる。これにより、インダクタL1、L3に電磁エネルギが蓄積されるとともに、コンデンサC2を電源200の交流電圧で充電される。 Next, when the switching element SW1 is turned on, the switching element SW1 is turned on, and the switching element SW2 is turned off, electromagnetic energy is accumulated in the inductors L1 and L3, and the capacitor C2 is charged. .. That is, a current flows from the R phase to the T phase via the inductor L1, the diode D21, the switching element SW1, the capacitor C2, the diode D16, and the inductor L3. As a result, electromagnetic energy is accumulated in the inductors L1 and L3, and the capacitor C2 is charged by the AC voltage of the power supply 200.

ここで、スイッチング素子SW1がオフになって、スイッチング素子SW1、SW2がオフの状態になると、インダクタL1、L3に蓄積された電磁エネルギが放電(放出)される。つまり、R相からインダクタL1、ダイオードD11、コンデンサC1、C2、ダイオードD16、インダクタL3を経由してT相に電流が流れる。これにより、コンデンサC1、C2が充電される。 Here, when the switching elements SW1 are turned off and the switching elements SW1 and SW2 are turned off, the electromagnetic energy stored in the inductors L1 and L3 is discharged (released). That is, a current flows from the R phase to the T phase via the inductor L1, the diode D11, the capacitors C1, C2, the diode D16, and the inductor L3. As a result, the capacitors C1 and C2 are charged.

そして、直列接続されたコンデンサC1、C2の両端子(接続点iと接続点jとの)間の電圧は、スイッチング素子SW1、SW2のそれぞれがオンである時間(オンデューティ時間)により制御される(昇圧される)。さらに、直列接続されたコンデンサC1、C2の接続点kから、中間電位Vhalfを取り出すことができる。 The voltage between both terminals (connection point i and connection point j) of the capacitors C1 and C2 connected in series is controlled by the time (on-duty time) when each of the switching elements SW1 and SW2 is on. (Boosted). Further, the intermediate potential V half can be taken out from the connection point k of the capacitors C1 and C2 connected in series.

以上説明したように、電動機装置120の整流部20でも、第1の実施の形態が適用される電動機装置100と同様に、直列接続されたコンデンサC1、C2を備え、コンデンサC1、C2のそれぞれをスイッチング素子SW1、SW2により切り替えて充電するようになっている。よって、電動機装置120は、第1の実施の形態が適用される電動機装置100と同様の制御部30(制御ユニット30A、30B)を備えることにより、第1の実施の形態が適用される電動機装置100と同様に制御される。なお、制御部30(制御ユニット30A、30B)は、整流部20の接続点dと接続点iとの間で流れる電流を検知するように構成されている。 As described above, the rectifying unit 20 of the motor device 120 also includes the capacitors C1 and C2 connected in series as in the motor device 100 to which the first embodiment is applied, and each of the capacitors C1 and C2 is provided. It is designed to be switched and charged by the switching elements SW1 and SW2. Therefore, the electric motor device 120 includes the same control unit 30 (control units 30A, 30B) as the electric motor device 100 to which the first embodiment is applied, so that the electric motor device 120 to which the first embodiment is applied. It is controlled in the same way as 100. The control unit 30 (control units 30A and 30B) is configured to detect the current flowing between the connection point d and the connection point i of the rectifying unit 20.

なお、第3の実施の形態が適用される電動機装置120は、三相交流の電源200に接続されているが、第2の実施の形態が適用される電動機装置110と同様に、単相交流の電源210に接続されるように変更されてもよい。 The motor device 120 to which the third embodiment is applied is connected to the power supply 200 of the three-phase alternating current, but like the motor device 110 to which the second embodiment is applied, the single-phase alternating current It may be changed to be connected to the power supply 210 of.

第1の実施の形態から第3の実施の形態が適用される電動機装置100、110.120の電源部1における整流部20のコンデンサC1、C2は、電解コンデンサであってもよいが、制御部30によってコンデンサC1、C2の充電が常に行われることから、電解コンデンサに比べて容量の小さいフィルムコンデンサやセラミックコンデンサでも安定したDCリンク電圧が得られる。フィルムコンデンサやセラミックコンデンサは、電解コンデンサに比べて小型であるとともに寿命が長い。また、前述したように、インダクタL1、L2、L3には、インダクタンスが小さい小型のインダクタを用いうる。よって、電動機装置100、110、120などを小型化できるとともに寿命を長くできる。 The capacitors C1 and C2 of the rectifying unit 20 in the power supply unit 1 of the electric motor device 100 and 110.120 to which the first to third embodiments are applied may be electrolytic capacitors, but the control unit. Since the capacitors C1 and C2 are constantly charged by 30, a stable DC link voltage can be obtained even with a film capacitor or a ceramic capacitor having a smaller capacity than the electrolytic capacitor. Film capacitors and ceramic capacitors are smaller and have a longer life than electrolytic capacitors. Further, as described above, a small inductor having a small inductance can be used for the inductors L1, L2, and L3. Therefore, the motor devices 100, 110, 120 and the like can be miniaturized and the life can be extended.

また、第1の実施の形態から第3の実施の形態が適用される電動機装置100、110.120の電源部1における整流部20では、2個のコンデンサC1、C2と2個のスイッチング素子SW1、SW2とを用いて、昇圧比1以上の任意の出力電圧(DCリンク電圧)を得た。それぞれが2個を超えるコンデンサとスイッチング素子とを用いて、さらに高電圧の出力電圧(DCリンク電圧)を得るようにしてもよい。 Further, in the rectifying unit 20 in the power supply unit 1 of the motor device 100 and 110.120 to which the first to third embodiments are applied, the two capacitors C1 and C2 and the two switching elements SW1 are used. , SW2 was used to obtain an arbitrary output voltage (DC link voltage) having a boost ratio of 1 or more. A higher voltage output voltage (DC link voltage) may be obtained by using a capacitor and a switching element having more than two each.

なお、図1、図7に示す三相交流の電源200は、星形(スター)結線であるが、環状(デルタ)結線であってもよい。そして、高調波に対する規格を満足するように入力電流の位相を調整すればよい。 The three-phase alternating current power supply 200 shown in FIGS. 1 and 7 has a star connection, but may be a circular (delta) connection. Then, the phase of the input current may be adjusted so as to satisfy the standard for harmonics.

そして、第1の実施の形態から第3の実施の形態では、電動機装置100、110、120としたが、電源部1が電源装置として電動機2以外に出力を供給してもよい。また、電源部1の整流部20が整流装置として使用されてもよい。
また、電動機装置100、110、120は、空調装置(空調機)などに組み込んで用いられる。
Then, although the motor devices 100, 110, and 120 are set from the first embodiment to the third embodiment, the power supply unit 1 may supply an output to other than the motor 2 as a power supply device. Further, the rectifying unit 20 of the power supply unit 1 may be used as a rectifying device.
Further, the motor devices 100, 110, and 120 are used by being incorporated in an air conditioner (air conditioner) or the like.

1…電源部、2…電動機(モータ)、10…EMI抑制フィルタ、20…整流(コンバータ)部、21、22…電圧検知部、23、24…電流検知部、30…制御部、30A、30B…制御ユニット、31…電圧制御ブロック、32…電流波形制御ブロック、33…電流制御ブロック、34…電動機高調波制御ブロック、40…インバータ部、100、110、120…電動機装置、200、210…電源、311、331、341…比較器、312、333…積分要素(積分器)、313、332…比例要素(比例器)、314、322、335…加算器、321…電流波形設定要素、334…記憶器(メモリ)、C1、C2…コンデンサ、D1、D2、D11~D16、D21~D26…ダイオード、DB…ダイオードブリッジ、Df1、Df2…帰還ダイオード、L1~L3…インダクタ、SW1~SW8…スイッチング素子、Vhalf…中間電位 1 ... Power supply unit, 2 ... Electric motor (motor), 10 ... EMI suppression filter, 20 ... Rectifier (converter) unit, 21, 22 ... Voltage detection unit, 23, 24 ... Current detection unit, 30 ... Control unit, 30A, 30B ... control unit, 31 ... voltage control block, 32 ... current waveform control block, 33 ... current control block, 34 ... electric machine harmonic control block, 40 ... inverter unit, 100, 110, 120 ... electric motor device, 200, 210 ... power supply , 311, 331, 341 ... comparer, 312, 333 ... integrating element (integrator), 313, 332 ... proportional element (proportional device), 314, 322, 335 ... adder, 321 ... current waveform setting element, 334 ... Storage (memory), C1, C2 ... Condenser, D1, D2, D11 to D16, D21 to D26 ... Diode, DB ... Diode bridge, Df1, Df2 ... Feedback diode, L1 to L3 ... Inductor, SW1 to SW8 ... Switching element , V half ... Intermediate potential

Claims (11)

直列接続され、両端子間及び接続点から複数の出力電圧を供給する複数のコンデンサと、
複数の前記コンデンサを個別に充電するように、供給される交流が整流された直流をスイッチングする複数のスイッチング素子と、
複数の前記出力電圧をそれぞれ検知する複数の電圧検知部と、
前記交流又は前記直流を検知する電流検知部と
複数の前記電圧検知部により検知された複数の前記出力電圧、及び、前記電流検知部により検知された電流、並びに、複数の当該出力電圧に対してそれぞれ定められた出力電圧目標値、及び、高調波に対する規格に対応するように設定された電流波形指令値に基づいて、複数の前記スイッチング素子を制御する制御量を設定する制御部と、を備え
前記電流波形指令値は、供給される交流の周波数の3倍の周波数の正弦波の絶対値にオフセット値を加えた値、又は、供給される交流の周波数の正弦波の絶対値で表される
整流装置。
Multiple capacitors that are connected in series and supply multiple output voltages between both terminals and from the connection point,
A plurality of switching elements for switching a rectified direct current of the supplied alternating current so as to individually charge the plurality of the capacitors, and a plurality of switching elements.
A plurality of voltage detectors that detect each of the plurality of output voltages, and
A current detector that detects alternating current or direct current , and
The plurality of output voltages detected by the plurality of voltage detectors, the current detected by the current detectors, and the output voltage target values and harmonics set for each of the plurality of output voltages. A control unit for setting a control amount for controlling a plurality of the switching elements based on a current waveform command value set to correspond to a standard for waves is provided .
The current waveform command value is represented by a value obtained by adding an offset value to an absolute value of a sine wave having a frequency three times the frequency of the supplied AC, or an absolute value of a sine wave having a frequency of the supplied AC.
Rectifier.
前記電流検知部は、複数の前記電圧検知部より、交流が供給される側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の整流装置。 The rectifying device according to claim 1, wherein the current detecting unit is provided on the side to which alternating current is supplied from the plurality of voltage detecting units. 複数の前記出力電圧の各出力電圧目標値は、複数の当該出力電圧毎に設定されることを特徴とする請求項に記載の整流装置。 The rectifier according to claim 1 , wherein each output voltage target value of the plurality of output voltages is set for each of the plurality of output voltages. 前記制御部は、前記電流波形指令値を表す波形の少なくとも一周期を含むように設定された繰り返しの単位期間を複数の区分に分割し、当該区分毎に前記スイッチング素子を制御する前記制御量を設定することを特徴とする請求項に記載の整流装置。 The control unit divides a repeating unit period set to include at least one cycle of a waveform representing the current waveform command value into a plurality of divisions, and controls the switching element for each division. The rectifying device according to claim 1 , wherein the rectifying device is set. 前記制御部は、前記区分における前記制御量を、前記単位期間の一つ前の単位期間において検知された電流と前記電流波形指令値との差分が積分要素によって演算された値を用いて設定することを特徴とする請求項に記載の整流装置。 The control unit sets the control amount in the category by using a value calculated by an integral element of the difference between the current detected in the unit period immediately before the unit period and the current waveform command value. The rectifying device according to claim 4 , wherein the rectifying device is characterized by the above. 直列接続され、両端子間及び接続点から複数の出力電圧を供給する複数のコンデンサと、Multiple capacitors that are connected in series and supply multiple output voltages between both terminals and from the connection point,
複数の前記コンデンサを個別に充電するように、供給される交流が整流された直流をスイッチングする複数のスイッチング素子と、A plurality of switching elements for switching a rectified direct current of the supplied alternating current so as to individually charge the plurality of the capacitors, and a plurality of switching elements.
複数の前記出力電圧をそれぞれ検知する複数の電圧検知部と、A plurality of voltage detectors that detect each of the plurality of output voltages, and
前記交流又は前記直流を検知する電流検知部と、A current detector that detects alternating current or direct current, and
複数の前記電圧検知部により検知された複数の前記出力電圧、及び、前記電流検知部により検知された電流、並びに、複数の当該出力電圧に対してそれぞれ定められた出力電圧目標値、及び、高調波に対する規格に対応するように設定された電流波形指令値に基づいて、複数の前記スイッチング素子を制御する制御量を設定する複数の制御部と、を備え、The plurality of output voltages detected by the plurality of voltage detectors, the current detected by the current detectors, and the output voltage target values and harmonics set for each of the plurality of output voltages. A plurality of control units for setting a control amount for controlling a plurality of the switching elements based on a current waveform command value set to correspond to a standard for waves are provided.
複数の前記出力電圧の各出力電圧目標値は、複数の独立した前記制御部によって当該出力電圧毎に設定され、個別に制御されるEach output voltage target value of the plurality of output voltages is set for each output voltage by the plurality of independent control units and is individually controlled.
整流装置。Rectifier.
直列接続され、両端子間及び接続点から複数の出力電圧を供給する複数のコンデンサと、複数の当該コンデンサを個別に充電するように、供給される交流が整流された直流をスイッチングする複数のスイッチング素子と、複数の当該出力電圧をそれぞれ検知する複数の電圧検知部と、当該交流又は当該直流を検知する電流検知部と、
複数の前記電圧検知部により検知された複数の前記出力電圧、及び、前記電流検知部により検知された電流、並びに、複数の当該出力電圧に対してそれぞれ定められた出力電圧目標値、及び、高調波に対する規格に対応するように設定された電流波形指令値に基づいて、複数の前記スイッチング素子を制御する制御量を設定する制御部と、を備え
前記電流波形指令値は、供給される交流の周波数の3倍の周波数の正弦波の絶対値にオフセット値を加えた値、又は、供給される交流の周波数の正弦波の絶対値で表される整流部と、
前記整流部の前記出力電圧が供給され、交流を生成するインバータ部と
を備える電源装置。
Multiple capacitors that are connected in series and supply multiple output voltages between both terminals and from the connection point, and multiple switches that switch the supplied alternating current to rectified direct current so as to charge the plurality of capacitors individually. An element, a plurality of voltage detectors for detecting each of a plurality of the output voltages, and a current detector for detecting the alternating current or the direct current.
The plurality of output voltages detected by the plurality of voltage detectors, the current detected by the current detectors, and the output voltage target values and harmonics set for each of the plurality of output voltages. A control unit for setting a control amount for controlling a plurality of the switching elements based on a current waveform command value set to correspond to a standard for waves is provided .
The current waveform command value is represented by a value obtained by adding an offset value to an absolute value of a sine wave having a frequency three times the frequency of the supplied AC, or an absolute value of a sine wave having a frequency of the supplied AC. The rectifying part and
A power supply unit including an inverter unit to which the output voltage of the rectifying unit is supplied and an alternating current is generated.
前記電流波形指令値の大きさは、接続される負荷に供給される電圧に基づいて設定されることを特徴とする請求項に記載の電源装置。 The power supply device according to claim 7 , wherein the magnitude of the current waveform command value is set based on the voltage supplied to the connected load. 直列接続され、両端子間及び接続点から複数の出力電圧を供給する複数のコンデンサと、複数の当該コンデンサを個別に充電するように、供給される交流が整流された直流をスイッチングする複数のスイッチング素子と、複数の当該出力電圧をそれぞれ検知する複数の電圧検知部と、当該交流又は当該直流を検知する電流検知部と、
複数の前記電圧検知部により検知された複数の前記出力電圧、及び、前記電流検知部により検知された電流、並びに、複数の当該出力電圧に対してそれぞれ定められた出力電圧目標値、及び、高調波に対する規格に対応するように設定された電流波形指令値に基づいて、複数の前記スイッチング素子を制御する制御量を設定する制御部と、を備え
前記電流波形指令値は、供給される交流の周波数の3倍の周波数の正弦波の絶対値にオフセット値を加えた値、又は、供給される交流の周波数の正弦波の絶対値で表される整流部と、
前記整流部の前記出力電圧が供給され、交流を生成するインバータ部と、
前記インバータ部が生成する交流が供給される電動機と
を備える電動機装置。
Multiple capacitors that are connected in series and supply multiple output voltages between both terminals and from the connection point, and multiple switches that switch the supplied alternating current to rectified direct current so as to charge the plurality of capacitors individually. An element, a plurality of voltage detectors for detecting each of a plurality of the output voltages, and a current detector for detecting the alternating current or the direct current.
The plurality of output voltages detected by the plurality of voltage detectors, the current detected by the current detectors, and the output voltage target values and harmonics set for each of the plurality of output voltages. A control unit for setting a control amount for controlling a plurality of the switching elements based on a current waveform command value set to correspond to a standard for waves is provided .
The current waveform command value is represented by a value obtained by adding an offset value to an absolute value of a sine wave having a frequency three times the frequency of the supplied AC, or an absolute value of a sine wave having a frequency of the supplied AC. The rectifying part and
An inverter unit to which the output voltage of the rectifying unit is supplied to generate alternating current,
An electric motor device including an electric motor to which an alternating current generated by the inverter unit is supplied.
前記制御部は、前記電動機の発生する高調波を抑制する電動機高調波抑制補正値を用いて複数の前記スイッチング素子を制御する前記制御量を設定することを特徴とする請求項に記載の電動機装置。 The motor according to claim 9 , wherein the control unit sets the control amount for controlling the plurality of the switching elements by using the motor harmonic suppression correction value for suppressing the harmonics generated by the motor. Device. 請求項9又は10に記載の電動機装置を備え、空気を調整する空調装置。 An air conditioner comprising the motor device according to claim 9 or 10 for adjusting air.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7300963B2 (en) 2019-10-29 2023-06-30 三菱電機株式会社 DC power supply and refrigeration cycle equipment
WO2021117090A1 (en) * 2019-12-09 2021-06-17 三菱電機株式会社 Motor drive device and air-conditioning device
CN117616684A (en) * 2021-07-20 2024-02-27 三菱电机株式会社 DC power supply device and refrigeration cycle apparatus

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000278955A (en) 1999-01-19 2000-10-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Power unit and air conditioner using the same
JP2002176778A (en) 2000-12-08 2002-06-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Power supply unit and air conditioner using the same
JP2013038916A (en) 2011-08-08 2013-02-21 Nippon Soken Inc Switching device
WO2014167727A1 (en) 2013-04-12 2014-10-16 三菱電機株式会社 Power conversion device
WO2015033437A1 (en) 2013-09-06 2015-03-12 三菱電機株式会社 Dc power supply device and device equipped with same and using refrigeration cycle
WO2015063869A1 (en) 2013-10-29 2015-05-07 三菱電機株式会社 Dc power supply device and refrigeration cycle device
US20160204694A1 (en) 2013-08-22 2016-07-14 Lg Innotek Co., Ltd. Power supply device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1183654C (en) * 1999-01-19 2005-01-05 松下电器产业株式会社 Power supply device and air conditioner using said power supply
JP5274579B2 (en) * 2008-12-01 2013-08-28 三菱電機株式会社 AC / DC converter, motor drive
WO2015056340A1 (en) * 2013-10-18 2015-04-23 三菱電機株式会社 Dc power source device, motor drive device, air conditioner, and refrigerator
US10263539B2 (en) * 2015-10-01 2019-04-16 Mitsubishi Electric Corporation Power converter and air-conditioning apparatus using the same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000278955A (en) 1999-01-19 2000-10-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Power unit and air conditioner using the same
JP2002176778A (en) 2000-12-08 2002-06-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Power supply unit and air conditioner using the same
JP2013038916A (en) 2011-08-08 2013-02-21 Nippon Soken Inc Switching device
WO2014167727A1 (en) 2013-04-12 2014-10-16 三菱電機株式会社 Power conversion device
US20160204694A1 (en) 2013-08-22 2016-07-14 Lg Innotek Co., Ltd. Power supply device
WO2015033437A1 (en) 2013-09-06 2015-03-12 三菱電機株式会社 Dc power supply device and device equipped with same and using refrigeration cycle
WO2015063869A1 (en) 2013-10-29 2015-05-07 三菱電機株式会社 Dc power supply device and refrigeration cycle device

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