TW476183B - Neutral point potential control method of neutral point clamp type inverter - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476183 A7 B7 五、發明說明（1 ) 【技術領域】 本發明係關於進行馬達之可變速驅動或系統連系之3相 中:性點箝位式換流器等功率變換裝置之中性點電位控制方 法，及，進行馬達之可變速驅動之換流器.伺服驅動等電力變 換裝置式系統連系之電力變換裝置。 【背景技術】 以往，作爲3相中性點箝位式換流器之中性點控制方法係 如日本專利特許公報第282 1 168號「換流器裝置與交流電動 機驅動系統」所揭示，一般爲使用對於指令電壓加上零相電 壓加以控制之方法或調整空間電壓向量方式輸出之向量時 間來控制中性點電位之方式。 第1圖係表示3相中性點箝位式換流器之基本構成，圖中，1 係3相交流電源，2係整流元件，4係平滑電容器，6〜23係二極 體，24〜35係IGBT，36係馬達。 於第1圖，將中性點電壓（被串聯連接之換流器之平滑電容 器之連接點0之電壓）與負母線電壓之電位差視爲Vcn時，中 性點電位控制就必須控制爲換流器之母線電壓Vpn之1/2電 壓。 如第1圖之3相中性點箝位式換流器爲選擇第2圖所示輸 出向量以控制Vcn時，可利用Vcn控制之電壓向量，係只有XP (1)、xn(l)、xp(2)、 xn(2)、xp(3)、xn(3)、yp(l)、 yn(l)、yp(2)、yn(2)、yp(3)、 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------------1--訂---------線 ^---1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -4- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476183 A7 B7 五、發明說明（2) yn(3)之12個向量。茲將輸出此12向量時之負荷與換流器 之平滑電容器之連接狀態表示於第3圖。 若假定負荷電流向第3圖所示箭頭方向流動時，例如於領 域1之xp(l)與xn(l)之連接狀態因流入於中性點之電流方向 會變成相反，所以，在第4圖所示U相電流不變動程度之短微 少時間產生xp(l)、xn(l)時，Vcn係產生xp(l)時就上升，在產 生χη(1)時就下降，若xp(l)之產生時間Tp與xn(l)產生時間T η之時間相琴時於xp(l)與xn(l)之總產生時間Tout( = Tp + Tn) 之平均Vcn將變成一定電壓，若Tp>Tri時平均Vcn就上升。 若

Tp<Tn時平均Vcn就下降。 如此，於第3圖藉調整排列成橫之向量Up(1)與xn(l)、yp( 1)與 yn(l)、xp(2)與 xn(2)、yp(2)與 yn(2)、xp(3)與 xn(3)、yp(3)與yn(3))之產生時間比率曉得就可控制Vcn。 於對於指令電壓加上零相電壓之中性點電位控制，係藉加 正之零相電壓，就可使xp(l)、χρ(2)、 xp(3)、yp(l)、yp(2)、yp(3)之產生時間比率延長，與藉加上 負之零相電壓，xn(l)、xn(2)、xn(3)、yn(l)yn(2)、yn(3)延 長產生時間變成約略等値。 於使用空間電壓向量之方式，係例如，輸出ι(ι=1，2··. .6)內之 電壓向量時之Xp(j)、xn(j)向量之總輸出時間視爲Tx(i)，yp(k )、yn(k)向量之總輸出時間視爲Ty(i)，將xp(D總輸出時間視 爲Txp(j)，將xn(j)之輸出時間視爲Txn(j)，將yp(k)輸出時間視 爲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I — Ι1ΙΙ—— — Ί — _ I I — I I I — β — — — — — — — I- Γ I 1 t (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -5- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476183 A7 ______ B7 五、發明說明（3)

Typ(k)，將yn(k)之輸出時間視爲Tyn(k)視爲Tyn(k)時，則 Txp(j)= a Tx(i)

Txn(j) = (l- a )Tx(i)

Typ(k)=a Ty(i)

Tyn(k) = (l- a )Ty(i) (視爲i = l時j = l，在k=l而i = 2時j = 2,在k=l而i = 3時j = 2,在k = 2 而 i = 4 時 j = 3,在 k = 2 而 i = 5 時」=3,在 k = 3 而 i = 6 時 j = l，k = 3) 設定爲如±來界定a時，電動狀態時， 若a變大時Vcn就上升， 若a變小時Vcn就下降， 又，在再生狀態時， 若a變大時Vcn就下降， 若a變小時Vcn就上升， 所以藉調整a就可控制中性點電位。 但是，將以往之零相電壓加於指令之中性點電位控制方法， 負荷功率因數，在零附近因變成不能控制中性點電位，所以解 決此作爲不對於負荷功率因數發生影響進行中性點電位控 制之方法，如曰本專利特開平 9- 1 8 245 5號公報作爲零相電壓雖然具有重疊調變指令之偶 數次成分之方法，但是控制爲複雜來說具有效果少之問題。 又，雖然有如日本專利特許2888 104號公報藉既定相之電 流方向調節所對應之中性點電位期間之方法，但是多相換流 器具有不能控制良好電壓控制之問題。 因而，本發明所欲解決之第1課題，係提供一種不至於降低 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I--- — — — ml — — — — — — — — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -6 - 476183 A7 B7 五、發明說明（4) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 相間輸出電壓之品質，係以簡單之相電流之測定或預測與功 率因數無關就可進行中性點電位控制，又可抑制由於負荷接 地時之負荷電流不平衡之中性點電位變動，藉此可提升換流 器之品質、安全性、安定性之3相中性點箝位式換流器之 中性點控制方法3相中性點箝位式換流器之中性點控制方 法。 並且，作爲於以往之3相中性點箝位式PWM換流器裝置之 PWN脈衝；^產生方法，係如日本專利特開平5-14616所示比 較振幅指令與載波輸出脈衝之單極調變.雙極調變，或具有如 曰本專利特開平5-292754所示使用空間向量之思考方法演 算各向量之產生時間以產生PWN脈衝之方式。第5圖係3 相中性點箝位式PWN之輸出電壓向量圖示於平面之向量圖 。將3相中性點箝位式PWN之相輸出端子連接於正母線之 開關狀態視爲P、將連接於負母線之開關狀態視爲N、將 連接於中性點之開關狀態視爲0、以輸出相之UVW之順序 排列時，3相中性點箝位式換流器可取得之輸出電壓向量爲 如第5圖所示，將變成27種類之開關狀態。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於此，說明之方便上，將第5圖所示3相中性點箝位式PWN 換流器可取得之27種類之開關狀態分爲； 零向量

PPP:OP 〇〇〇：〇〇 NNN:〇n x向量 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476183 A7 _ B7_ 五、發明說明（5 ) P〇〇，〇PO，〇〇P:xp ΟΝΝ,ΝΟΝ,ΝΝΟ:χπ y向量 PP〇，〇PP，P〇P:yp 〇〇N，N〇0,0N〇：yn z向量 PON,OPN,NPO,NOP,ONP:z a向量 PNN，NPN,NNP:a b向量 PPN，NPP,PNP:b 以上群組， 由零向量與x向量、y向量所圍住領域爲1-1〜6-1 由X向量與a向量、z向量所圍住領域爲1-2〜6-2 由X向量與y向量、z向量所圍住領域爲1-3〜6-3 由y向量與b向量、z向量所圍住領域爲1-4〜6-4 區分爲如上。 3相中性點箝位式PWN換流器欲輸出第5圖所示位於領域 內之電壓向量A時，使用在其電壓向量先端最近距離之開關 狀態之向量，使其依序產生其等向量，進行脈衝寬度調變（PW M)使在某單位時間內之向量之合成値與電壓向量A相同之 輸出電壓。 3相中性點箝位式PWN換流器，係如第6圖爲了製作中性 點電壓，一般爲利用在主電路正母線P與負母線間N串聯地 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------.j—--------訂---------線 Μ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -8- 476183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（6) 連接偶數個平滑電容器3、4,從變成正母線P與負母線N之 剛好中間電壓之電容器之端子〇取出中性線。於第6圖，1係 三相交流電源，2係整流二極體電橋，6〜11係箝位二極體，12〜2 3係還流二極體，24〜35係IGBT，36〜38係電流感測器，39係負 荷馬達。 上述中性線0係依據PWM換流器輸出負荷（負荷馬達39) 與PWM換流器之開關狀態連接成如第7圖，第8圖。中性線 之電位（中性點電位）係從正母線·負母線充電電容器之電流 所連接之負荷之電流而發生變化。 於第7圖所示開關狀態，輸出於負荷之線間電壓雖然相同， 但是利用連接於中性線之負荷之相不同之開關狀態之組（於 第7圖相鄰之開關狀態成爲一組），藉調節此組之開關狀態所 發生之時間比率就可細腻地控制中性點電位。 但是，於第8圖所示狀態，係由於連接於中性線之負荷之相 電流與此開關狀態所發生之時間比率致使中性點電位發生 變動，因不存在完全補正此之開關狀態，於第8圖之開關狀態 所引起之中性點電位變動必須使用第7圖之開關狀態補正 〇 於是，以往係如日本專利特開平2-261063號公報所示，對於 調變率加上零相電壓，調節第7圖所示組之開關狀態之發生 時間不改變供給於負荷之線間輸出電壓控制中性點電位變 動。又，即使以空間向量性方法，欲輸出之電壓向量使用第7 圖所示開關狀態之組加以輸出，調節其組之開關狀態之發生 時間來控制中性點電位。 ^紙張尺度通用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） " " --------- 丨訂·！1!丨. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476183 A7 ___B7_ 五、發明說明（7 ) 於3相中性點箝位式PWM換流器，係第8圖之開關狀態時 之中性點電位變動，係由第8圖連接於中性線之負荷之相電 流所決定。連接於中性線之負荷之相電流（負荷功率因數=1 時)表示於第9圖時，則連接於中性線之負荷之相電流1 10之 方向，係輸出電壓向量變化120度之時段必定爲反相，由於此 影響中性點電位係具有以輸出頻率之3倍頻率發生變動之 問題。 並且，調_率相當大時則較第7圖所示開關狀態，第8圖所 示開關狀態之發生時間比率就變大，於調變率超過大約1.15 之過高狀態時，第7圖所示開關狀態之發生時間比率就完全 變成零，具有不能抑制由第8圖所示開關狀態所發生之中性 點電位之變動之問題。 於是，本發明所欲解決之課題，係抑制3相中性點箝位式P WM換流器裝置之中性點電位變動，並且，以往不可能之過調 變時之中性點電位之調整變成可能，來達成安全性之提升，輸 出電壓品質之提升。 【發明之揭示】 本發明之中性點箝位式換流器之中性點控制方法，係爲了 解決上述第1課題，採取下述方式； (1)一種中性點電位控制方法，其特徵爲可如下進行上述3 相中性點箝位式換流器中性點電壓之安定化，其係將3相中 性點箝位式換流器之相輸出端子連接於上述換流器之正母 線電壓點之狀態視爲P、將連接於上述換流器之母線中性 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐1 •… ---------r-----------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 476183 A7 B7 五、發明說明（8 ) 點之狀態視爲0、將連接於上述換流器之負母線電壓點之 狀態視爲N、上述換淘井之3相之輸出狀態爲以U相V相W 相之順序，將變成P〇〇之輸出狀態爲向量χρ(υ， 將變成ΟΝΝ之輸出狀態爲向量xn(l)、 將變成ppo之輸出狀態爲向量yp(n、 將變成00N之輸出狀態爲向量yn(l)、 將變成ΟΡΟ之輸出狀態爲向量χρ(2)、 將變成NQN之輸出狀態爲向量xn(2)、 將變成ρρρ之輸出狀態爲向量yp(2)、 將變成N00之輸出狀態爲向量yn(2)、 將變成OOP之輸出狀態爲向量XP(3)、 將變成NNO之輸出狀態爲向量xn(3)、 將變成POP之輸出狀態爲向量yp(3)、 將變成ΟΝΟ之輸出狀態爲向量yn(3)、 如上述將輸出電壓作爲空間向量表示時，則 於3相中性點箝位式換流器， 於上述換流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量yp( 3)與上述向量yp(l)所挾住時依上述U相之電流方向使上述 向量xp(l)與上述向量xn(l)之發生時間比率發生變化， 於上述換流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量yp( 1) 與上述向量yp(2)所挾住時依上述V相之電流方向使上述 向量xp(2)與上述向量χη(2)之發生時間比率發生變化， 於上述換流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量yp( 2) 與上述向量yp(3)所挾住時依上述V相之電流方向使上述:· 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS>A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -ii· — — 訂·！·線▲ 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 -11 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476183 A7 __J7_ · 五、發明說明（9) 向量xp(3)與上述向量xn(3)之發生時間比率發生變化， 於上述換流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量xp( 1) 與上述向量xp(2)所挾住時依士述W相之電流方向使上述 向量yp(l)與上述向量yn(l)之發生時間比率發生變化， 於上述換流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量xp( 2) 與上述向量xp(3)所挾住時依上述W相之電流方向使上述 向量yp(2)與上述向量yn(2)之發生時間比率發生變化， 於上述換_流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量xp( 3) 與上述向量xp(l)所挾住時依上述V相之電流方向使上述 向量yp(3)與上述向量yn(3)之發生時間比率發生變化， (2)—種中性點電位控制方法，其特徵爲可如下進行上述3 相中性點箝位式換流器中性點電壓之安定化， 其係將3相中性點箝位式換流器之相輸出端子連接於上 述換流器之正母線電壓點之狀態視爲P、將連接於上述換 流器之母線中性點之狀態視爲〇、將連接於上述換流器之 負母線電壓點之狀態視爲N、上述換流器之3相之輸出狀 態爲以U相V相W相之順序， 將變成P00之輸出狀態爲向量xp(l)、 將變成ONN之輸出狀態爲向量xn(l)、 將變成PPO之輸出狀態爲向量ypU)、 將變成00N之輸出狀態爲向量yn(l)、 將變成ΟΡΟ之輸出狀態爲向量xp(2)、 將變成NON之輸出狀態爲向量xn(2)、 將變成OPP之輸出狀態爲向量yp(2)、 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（210 X 297公釐1 ~~7Γ _ ' -------丨：---in---- 訂---I--I--線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 476183 A7 B7 五、發明說明（1〇) 將變成N00之輸出狀態爲向量yn(2)、 將變成OOP之輸出狀態爲向量xp(3)、 將變成NNO之輸出狀態爲向量xn(3)、 將變成POP之輸出狀態爲向量yp(3)、 將變成ΟΝΟ之輸出狀態爲向量yn(3)、 如上述將輸出電壓作爲空間向量表示時，則. 於3相中性點箝位式換流器， 於上述換_流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量yp( 3)與上述向量yp(l)所挾住時依上述V相與上述W相之和電 流方向使上述向量xp(l)與上述向量xn(l)之發生時間比率發 生變化， 於上述換流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量yp( 1) 與上述向量yp(2)所挾住時依上述U相與上述W相之和之 電流方向使上述向量xp(2)與上述向量xn(2)之發生時間比率 發生變化， 於上述換流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量yp( 2) 與上述向量yp(3)所挾住時依上述U相與上述V相之和電 流方向使上述向量xp(3)與上述向量xn(3)之發生時間比率發 生變化， 於上述換流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量xp( 1)與上述向量xp(2)所挾住時依上述U相與上述V相之和之 電流方向使上述向量yp(l)與上述向量yn(l)之發生時間比率 發生變化， 於上述換流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量xp( 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .1 訂·！ ·線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（11) 2) 與上述狗量xp(3)所挾住時依上述V相與上述W相之和之 電流方向使上述向量yp(2)與上述向量yn(2)之發生時間比率 發生變化， 於上述換流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量χρ( 3) 與上述向量xp(l)所挾住時依上述U相與上述W相之和之 電流方向使上述向量yp(3)與上述向量yn(3)之發生時間比率 發生變化。 (3)—種Φ性點電位控制方法，其特徵爲可如下進行上述3 相中性點箝位式換流器中性點電壓之安定化， 其係將3相中性點箝位式換流器之相輸出端子連接於上 述換流器之正母線電壓點之狀態視爲P、將連接於上述換 流器之母線中性點之狀態視爲〇、將連接於上述換流器之 負母線電壓點之狀態視爲N、上述換流器之3相之輸出狀 態爲以U相V相W相之順序， 將變成P00之輸出狀態爲向量xpU)、 將變成ΟΝΝ之輸出狀態爲向量xn(l)、 將變成PPO之輸出狀態爲向量yp(i)、 將變成00N之輸出狀態爲向量yn(l)、 將變成〇P〇之輸出狀態爲向量xp(2)、 將變成NON之輸出狀態爲向量xn(2)、 將變成OPP之輸出狀態爲向量yp(2)、 將變成N00之輸出狀態爲向量yn(2)、 將變成OOP之輸出狀態爲向量xp(3)、 將變成NNO之輸出狀態爲向量xn(3)、 — — — — — — — — — 1 — · II I I I I I ^ ·1111111 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -14- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476183 A7 ______B7 __ 五、發明說明（12 ) 將變成POP之輸出狀態爲向量yp(3)、 將變成ΟΝΟ之輸出狀態爲向量yn(3)、 ’如上述將輸出電壓作爲空間向量表示時，則 於3相中性點箝位式換流器， 於上述換流器所輸出之電壓向量角度爲由上述向量 yp(3)與上述向量yp(l)所挾住時，上述U相之電流Iu與上述 V相Iv與上述W相Iw之電流和做比較Iu與Iv + Iw爲同符號， 若丨Iu丨，丨Iv + Iw丨時抑制上述向量xp(l)之發生， 若丨Iu丨 > 丨Iv + Iw丨時抑制上述向量xn(l)之發生， 於上述換流器所輸出之電壓向量角度爲由上述向量 yp(l)與上述向量yp(2)所挾住時，上述V相之電流Iv與上述 U相Iu與上述W相Iw之電流和做比較Iv與Iu + Iw爲同符號， 若丨Iv丨 < 丨In + Iw丨時抑制上述向量xp(2)之發生， 若丨Iv丨 > 丨Iu + Iw丨時抑制上述向量xn(2)之發生， 於上述換流器所輸出之電壓向量角度爲由上述向量 yp(2)與上述向量yp(3)所挾住時，上述W相之電流Iw與上述 U相 Iu與上述 V相Iv 之電流和做比較Iw 與Iu + Iv爲同符號， 若 [Iw [ < I Iu + I、 /丨時抑制上述向量 xp(3)之發生， 若 [Iw [ > 丨 Iu + I' /丨時抑制上述向量 xn(3)之發生， 於上述換流器所輸出之電壓向量角度爲由上述向量 xp(l)與上述向量xp(2)所挾住時，上述W相之電流Iw與上述 U相Iu與上述V相Iv之電流和做比較Iw與Iu + Iv爲同符號， 若丨Iw丨 < 丨Iu + Iv丨時抑制上述向量yn(l)之發生广 若丨Iw丨 > 丨Iu + Iv丨畤抑制上述向量yp(l)之發生， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------^---------丨訂-----I---線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -15- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476183 A7 B7_ 五、發明說明（13) 於上述換流器所輸出之電壓向量角度爲由上述向量 xp(2)與上述向量xp(3)所挾住時，上述U相之電流Iu與上述 V相Iv與上述W相Iw之電流和做比較Ιιι與Iv + Iw爲同符號， 若丨Iu丨 < 丨Iv + Iw丨時抑制上述向量yn(2)之發生， 若丨Iu丨 > 丨Iv + Iw丨時抑制上述向量yp(2)之發生， 於上述換流器所輸出之電壓向量角度爲由上述向量 xp(3)與上述向量xp(l)所挾住時，上述V相之電流Iv與上述 U相Iu與上_述W相Iw之電流和做比較Iv與Iu + Iw爲同符號， 若丨Iv丨 < 丨Iu +Iw丨時抑制上述向量yn(3)之發生， 若丨Iv丨 > 丨Iu + Iw丨時抑制上述向量yp(3)之發生， 若依據上述3相中性點箝位式換流器之中性點電位控制 方法時，就與具若功率因數無關可控制中性點電位，又因只檢 測負荷電流之方向所以控制變成簡單。又，如（3)之3相中性 點箝位式換流器之中性點控制方法時，可抑制換流器輸出接 地時之急驟中性點電位變動而可提升安全性。 又，本發明之3相中性點箝位式PWM換流器裝置，係爲了 解決上述第2課題，其特徵爲採取如下方式； (1)一種3相中性點箝位式PWM換流器，其特徵爲；具有正 母線與負母線與中性線，在上述正母線與相輸出端子間，及上 述負母線與上述相輸出端子間，分別串聯地連接第1及第2 開關元件，及第3及第4之開關元件，並且，將上述第1與上述 第2開關元件之連接點，及上述第3與上述第4開關元件之 連接點，分別經由箝位元件將與上述中性線連接之中性點箝 位式PWM換流器裝設3相分之3相中性點箝位式PWM換流 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------ί--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -16- 476183 A7 B7 五、發明說明（14 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 器，將上述正母線，上述負母線，上述中性線將變成分別連接 於3相之上述相輸出端子之6個開關狀態之3相輸出電壓之 時間抑制爲第1設定値以下，隨著被抑制爲上述第1設定値 以下所引起之輸出電力之不足分量，就從各個3相之上述相 輸出端子爲連接於上述正母線或上述負母線之8個開關狀 態之中除了 3相之上述相輸出端子3個同時連接於上述正母 線或負母線之2種開關狀態之6個開關狀態加以補助。 (2)—種3_相中性點箝位式PWM換流器，其特徵爲；於上述（ 1)之3相中性點箝位式PWM換流器，從被抑制爲上述第1設 定値以下之6個開關狀態，移行至補足上述輸出電壓之不足 分量之上述6個開關狀態時，只有上述中性點箝位式PWM換 流器之1相變化開關狀態。（3)—種3相中性點箝位式PWM 換流器，其特徵爲；於上述（1)或（2)之3相中性點箝位式PWM 換流器，依據上述第1設定値由調變率之値加以變化。 (4) 一種3相中性點箝位式PWM換流器，其特徵爲；於上述（ 1)或（2)之3相中性點箝位式PWM換流器，將上述第1設定値 由流動於中性線之電流方向或輸出電流之相位加以變化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (5) —種3相中性點箝位式PWM換流器，其特徵爲；於上述（ 1)或（2)之3相中性點箝位式PWM換流器，將上述第1設定値 因應上述中性線之電壓値加以變化。 【實施發明之最佳形態】 茲就本發明之中性點箝位式換流器之中性點控制方法之 實施例參照圖面說明如下。 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐） 476183 A7 B7 五、發明說明（15) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之第1實施例如，係首先除了以往之中性點電位控 制用之上述α之外準備加α 1，α 2之2個參數，輸出位於領 域1(1=1，2，...，6)內之某電壓向量時之\?(」），^(」）向量之總輸 出時間視爲

Ty(i)，將；cp(i)之輸出時間視爲Τχρϋ)，將χη⑴之輸出時間視 爲Τχη(」），將yp(k)之輸出時間視爲Typ(k)，將yn(k)之輸出時 間視爲Tyn(k)時，就變更爲如下；

Txp(j)=a .1 ·Τχ(ι)

Txn(j) = (l-a 1)·Τχ(ι)

Typ(k)=a 2*Ty(i)

Tyn(k) = (l-a 2) -Ty(i) (1=1 時 J = 而 i = 2 時 j = 2，k=l 而 i = 3 時 j = 3，k = 2 而 i = 4 時 j = 3，k = 2 而 i = 5 時 j = 3，k = 3 而 i = 6 時 j = l，k = 3) ° 接著，準備XI，X2之參數將XI，X2與相電流之對應設定爲 如表1所示，從換流器輸出之相電流Iu，Iv，Iw(從換流器電流 流動於馬達時視爲正）依據表1嵌入XI，X2， 若 X1S0 時 al=a 若 X1<0 時 a 1=(1· a ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 若 X2 $ 0 時 a 2 = (1- a ) 若 X2<0 時 a 2: a 如上使a;與a 1，a 2相對應。 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 476183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（16) 表1 領域 1 2 3 4 5 6 Xl = Iu Iv Iv I w I w Iu X2 = I w I w Iu Iu Iv Iv (註：相電流係將換流器—馬達之方向視爲正） 茲於第10·圖表示實施例1之控制方塊圖。 成爲如此時，將流動於中性點電流之電流方向以相電流之 正負判斷加以整合，與負荷功率因數無關若增大α時V C n就 上升，若α變小時可就變成Vcn降低之中性點電位。 本發明之第2實施例，係於實施例1只有測定1相者如表2 所示變更爲測定2相之電流値之和方向者。 表2 領域 1 2 3 4 5 6 Xl = I v + I w Iu + I w Iu + I w Iu + I v Iu + I v I v + I w X2 = Iu + I v Iu + I v I v + I w I v + I w Iu + I w Iu + I w (註：相電流係將換流器—馬達之方向視爲正） 茲於第1 1圖表示實施例2之控制方塊圖。 本發明之第3寳施例，係於3相輸出之換流器時之輸 出電流均衡時，如實施例1 ，實施例2，測定1相或2相 之和之電流方向即可，但是由於負荷之接地等輸出電流之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） -------I —Ί I ml 丨訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -19- 476183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（17) 不均衡時，中性點電位控制變成不能等會發生問題。於是 ，如第1 2圖所示，將控制方塊加於實施例1 ，實施例2 於輸出電流不平衡時，就調整α 1 ，α 2値，選擇更向中 性點流動之電流爲少一方之向量而產生。藉成爲如此，就 可抑制輸出電流不平衡時之中性點電位之變動。 又，於實施例1 ，2，3說明爲實際測定各相電流之 方向，但是，各相電流之方向也可使用由換流器欲輸出之 電流指令値_等導出之預測値。 如以上所說明，若使用本發明之中性點箝位式換流器 之中性點控制方法時，就可用測定負荷電流之方向或預測 之簡單方法與功率因數無關就可進行中性點電位控制，換 流器之安定性·安全性會顯著地提升。又，也可抑制因負 荷接地時之負荷電流不平衡時之中性點電位變動’可又加 提升安全性。 茲就本發明之3相中性點箝位式換流器裝置之實施形 態參照圖面說明如下。 第1 3圖〜第1 6圖係本發明之P W Μ輸出脈衝列之 一例。 於第1 3圖〜第1 6圖係將PWM輸出之周期成爲2 X Τ，將橫軸作爲時間序列從左向右之順序輸出脈衝加以 圖示。 於第1 3圖〜第1 5圖所示之例係靠近於所輸出之電 壓向量之3向量’包含ζ向量時，從ζ向量只有一相之開 關狀態之變化可加以移動，並且，也輸出不包含於所靠近 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------------訂---------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -20- 476183 Α7 ________ Β7 五、發明說明（18) 之3向量之a或b向量。 1 — 3 〜6 — 3 (第 13 圖） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 例 1 · y p — b— z — yn— xn-^xp— yp 1-2 〜6 — 2 (第 14 圖） 例 2 : xp— z 一 b — a — xn，xn—a — z — b —z — x p 例 3 · b 一 z~>xp— a — χη，xn— a — χρ — z b 例 1 · yp’b—z — yn— xn— xp — yp 1 一4 〜6 — 4 (第 15 圖） 例 4 · yp — b— z — a 一 z — yn ，yn— z — a 一 b — y p 例 5 · yp — b — yn— z — a ，a — z — yn — b

—y P 於上述例雖然未表示，即使於上述例相反順序（從右 到左之順序輸出P W N脈衝）輸出電壓之平均値係與上述 例相同。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 輸出如上述之脈衝列時，各開關狀態之發生時間將所 產生之向量之調變率視爲k (將第5圖之六角形內接圓半 徑視爲Γ)，角度上從最近之a向量所成之角視爲Θ、將 P W Μ輸出脈衝之周期視爲丁、將z向量之輸出時間視爲 丁 2時， 於1 - 3〜6 - 3領域， 零向量之發生時間（Τ = 0 )係Τ 0 = 0 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476183 A7 B7 _ 五、發明說明（19) X向量之發生時間（T 1 )係，T 1 = T丨1 一 2 k s i η 0 | ζ.向量之發生時間（Τ 2 )係，Τ 2 = Τ丨1 一 2ks i η (0 + 7Γ / 3) — 1 丨以下且零以上之任意値 y向量之發生時間（Τ 3 )係Τ 3 =丨1 — 2ks in (7τ / 3 - θ)[ a向量之發生時間（Τ 4 )係Τ 4 = Τ [ 2 k s i η (Θ + τγ/3) - 11 一 T2/ 2 b向量之發生時間（Τ5)係丁 5 = Τ 1 2ks i η (0^+^/3)-1 I-T2 / 2 於1 — 2〜6 - 2領域， 零向量之發生時間（T = 0 )係T 0 = 0 X向量之發生時間（T 1 )係，丁 1 = T I 1 一 ks in { θ + π / 3 ) 1 ζ向量之發生時間（Τ 2 )係，Τ 2 = 2Tksin0以下且零以上之 任意値 y向量之發生時間（T3)係T3 = 0 a向量之發生時間（Τ 4 )係Τ 4 = Τ ( 3 1/2 kcos0 — ) T2/2 b向量之發生時間（T 5 )係T 5 =( 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------- I - I------訂---------線争 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -22- 476183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（20) 2Tksin0-T2/2 於1 — 4〜6 - 4領域，可表示如下； 零向量之發生時間（T 0 )係T 〇 = 0 X向量之發生時間（T 1 )係，T 1 = 0 z向量之發生時間（T2)係，T2 = 2Tks in (ττ/3 — ) β以下且零以上之 任意値 y向量之發生時間（Τ3)係Τ3 = 2 丁丨1 一 ks in (<9 + 7γ/3)[ a向量之發生時間（Τ4)係Τ4 =丨2ks i η ( π / 3 - θ ) - Τ2 1/2 b向量之發生時間（Τ 5 )係Τ 5 = Τ ( 3 1/2 kcos (7γ/3 - 0)— 1) Τ 2 / 2 並且，於1 — 3〜6 — 3領域，係 例 6 : yp — xp— — xn — yn，yn->a —z — xp — yp 例 6 : xp — yp — b— z — yn — xn ，xn — y n—z — b — yp — xp 可採取如第1 6圖所示之模態，其時之各開關狀態之 發生時間，係如下， y p—xp—z — a — xn — ynH#， 零向量之發生時間（Τ 0 )係Τ〇=0 X向量之發生時間（τ 1 )係Τ 1 = T丨2 — 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------I----訂 --------線 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -23- 476183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 87 五、發明說明（21) 3 k s 1 η 0 - 3 1/2 ^ c 〇 s θ \ + Τ 2 ζ向量之發生時間（Τ2)係Τ2= I 2ks i η ( 0 + 7Γ/3 — 1丨以下且零以上之任意値’ y向量之發生時間（Τ3)係Τ3 = Τ i 2ksin^[~T2 a向量之發生時間（Τ 4 )係Τ 4 = Τ丨3 1/2 kcos0 — l 丨一 Τ2 xp — _yp — b— z — b η— χη 時， 零向量之發生時間（ΤΟ)係Τ〇=0 X向量之發生時間（Τ 1 )係Τ 1 = 丁丨3 1/2 kcos0 - ks in0 丨一丁 2 z向量之發生時間（T2)係T2 =丨2ks i η ( 0 + /τ / 3 ) — 1丨以下且零以上之任意値， y向量之發生時間（T3)係T3=T丨.2 — 2*3 1/2 k c 〇 s ^ f + Τ 2 b向量之發生時間（T5)係T5 = T 1 ks i ηθ + 3 1/2 kcos0-l [- Τ2 如成爲如以上之P W Μ輸出脈衝列時，就可將第8圖 所示之ζ向量之發生時間（Τ 2 )決定之零以上之任意値 ，藉將Τ 2變短就可抑制由ζ向量之中性點電位之變動， 調變率大時（X，y向量之發生時間變短時）因可將中性 點電位變動之ζ向量之發生時間變短，所以可抑制以輸出 頻率之3倍發生變動之中性點電位變動。 又，作爲如上述之本發明之P W Μ脈衝列時，在 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------·--------- 丨訂-------_·線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 24 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476183 A7 B7 五、發明說明（22) P W Μ脈衝之移行時因只有1相之開關狀態發生變化，所 以輸出線間電壓之變動幅度變成與中性點電位大約相同， 可抑制負荷突波。按，上述之P W Μ脈衝列係一例，除了 上述例以外也存在有滿足本發明特徵之脈衝列。 第1 7圖係表不本發明一例之方塊圖。圖中1 〇 1係 ζ向量發生時間演算器1 ，1 〇 2係ζ向量上限設定器， 1 0 3係P W Μ發生時間演算器，1 〇 4係各向量發生時 間設定器，-1 0 5係P W Μ模態產生器。 因ζ向量之發生時間係依調變率會大幅度地發生變化 ，所以若調變率小ζ向量之發生時間也小時，更且欲使ζ 向量之發生時間變短時爲了 ζ向量及補充ζ向量所輸出之 a或b向量之兩者之發生時間就變成微小，當開關元件之 應答性遲緩時就不能輸出正確脈衝，有時輸出電壓會不足 。於是，如第1 7圖所示，所以附加因應調變率使T 2之 設定値變化之ζ向量發生時間演算器1 ( 1 0 1 )，因應 調變率將T 2之設定値最佳化，調節成z ，a ，b向量之 各發生不要變成太短成爲輸出電壓不足之構成。 第1 8圖係表示本發明一例之方塊圖。圖中1 〇 6係 ζ向量發生時間演算器2。 發生ζ向量時之中性點電位之變動方向係由連接於變 動方向之相之負荷電流之方向所決定，在中性點流入電流 時中性點電位就變高，電流流出時則中性點電位就變低。 使用如第1 8圖構成之電路將電壓向量之調變率與相 位，連接於中性線之負荷之相電流方向使用如第6圖所示 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --I I I — I I I.-----------------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -25- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476183 A7 B7 _ 五、發明說明（23) 電流感測器3 6 ，3 7 ，3 8加以測定，因應其電流方向 與中性點電位控制指令將T 2之時間設定以z向量發生時 間演算器2 ( 1 0 6 )演算。 中性點電位控制指令將變成如下； (1 )欲使中性點電位上升指令時，由開關狀態與相 電流之狀態在中性線流入電流時就將z向量之發生時間比 率變大，除此之外則將z向量之發生時間比率變小。 (2 )欲下降中性點電位之指令時， 由開關狀態與相電流之狀態在中性線流出電流時，就 將z向量之發生時間比率變大，除此之外則將z向量之發 生時間比率變小。 (3 )保持中性點電位之指令時， 將z向量之發生時間比率成爲一定値。 藉成爲如上，就可將中性點電位調節到所需之電位。 於調變率超過1之過調變之狀態時，以往所使用可調整中 性點電位之X，y向量之發生時間幾乎都消失，不能調整 中性點電位，但是，如第1 8圖所示之電路構成藉調整z 向量之發生時間，即使於過調變時也可調整中性點電位。 如以上所說明，若依據本發明就可抑制3相中性點箝 位式P W Μ換流器之中性點電位變動，並且可進行以往不 可能之過調變時之中性點電位之調整，可達成安全性之提 升，輸出電壓品質之提升。 【產業上之利用可能性】 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） "T ~ -26 - ---------.----------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 476183 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（24) 本發明可適用於進行馬達之可變速驅動之換流器。 圖式之簡單說明 第1圖係一般3相中性點箝位式換流器之主電路圖。 第2圖係表示3相中性點箝位式換流器之空間電壓向 量之向量圖。 第3圖係可利用於3相中性點箝位式換流器之中性點 控制之向量-發生時之換流器平滑電容器與負荷之連接狀態 圖。 第4圖係表示發生xp (1) ，xn (1)向量時之 中性點電位變化之槪念屬。 第5圖係3相中性點箝位式換流器之輸出電壓空間向 量圖。 第6圖係3相中性點箝位式換流器之電路構成圖。 第7圖係表示於3相中性點箝位式換流器之開關狀態 1之負荷之連接狀態之說明圖。 第8圖係表示於3相中性點箝位式換流器之開關狀態 2之負荷之連接狀態之說明圖。 第9圖係流動於中性線之電流圖（負荷功率因數=1 )° 第1 0圖係本發明實施例1之追加控制方塊圖。 第1 1圖係本發明實施例2之追加控制方塊圖。 第1 2圖係本發明實施例3之追加控制方塊圖。 第1 3〜第1 6圖係表示本發明之P W Μ脈衝模態之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） ---------*—------- •訂--------·線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -27- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 476183 A7 B7_ 五、發明說明（25) 一例之時間圖表。 第17圖及第18圖係表示本發明之PWM脈衝發生 電路一例之方塊圖。 主 要 元 件 對照表 T 0 零 向 量 發 生 時 間 T 1 X 向 量 發 生 時 間 T 2 - Z 向 量 發 生 時 間 T 3 y 向 量 發 生 時 間 T 4 a 向 量 發 生 時 間 T 5 b 向 量 發 生 時 間 1 0 1 z 向 量 發 生 時 間 演 算 器 1 〇 2 z 向 量 發 生 時 間 演 算 器 1 0 3 P W N 發 生 時 間 演 算 器 1 0 4 各 向 量 發 生 時 間 設 定 器 1 0 5 P W N 模 態 發 生 器 3 6 3 7、3丨 3 電 流 感 測 器 1 0 6 z 向 量 發 生 時 間 演 算 器 1 3 相 交 流 電 源 2 整 流 元 件 3 > 4 平 滑 電 容 器 6 2 3 二 極 體 2 4 3 5 I G Β Τ 3 6 馬 達 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I I---I I I I Ί I - III — — — — ^« — — — — — — 1— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -28- 476183 A7 B7 五、發明說明（26) 1 2 〜2 3 6〜1 1 還流二極體 嵌位式二極體 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ----------—-------訂—丨丨——丨樣線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -29-

Claims (1)

1. 476183 Λο» Β8 C8 DK f i六、申請專利範圍 1 · 一種中性點電位控制方法，其特徵爲可如下進行 上述3相中性點箝位式換流器中性點電壓之安定化’ 其係將3相中性點箝位式換流器之相輸出端子爲連接 於上述換流器之正母線電壓點之狀態視爲P、將連接於上 述換流器之母線中性點之狀態視爲0、將連接於上述換流 器之負母線電壓點之狀態視爲N、上述換流器之3相之輸 出狀態爲以U相V相W相之順序，將如下輸出電壓作爲空 間向量表示時 將變成P 0 0之輸出狀態爲向量xp (1)、 將變成〇N N之輸出狀態爲向量X η ( 1 )、 將變成ρ ρ〇之輸出狀態爲向量y p ( 1 )、 將變成〇〇N之輸出狀態爲向量y η ( 1 )、 將變成〇Ρ〇之輸出狀態爲向量x P ( 2 )、 將變成N〇N之輸出狀態爲向量X η ( 2 )、 將變成Ο Ρ Ρ之輸出狀態爲向量y Ρ ( 2 )、 將變成N〇〇之輸出狀態爲向量y η ( 2 )、 將變成0〇Ρ之輸出狀態爲向量x Ρ ( 3 )、 將變成ΝΝ0之輸出狀態爲向量xn (3)、 將變成P〇P之輸出狀態爲向量y P ( 3 )、 將變成〇N〇之輸出狀態爲向量y η ( 3 )、 如上述將輸出電壓作爲空間向量表示時，則 於3相中性點箝位式換流器中， 於上述換流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量 yp (3)與上述向量yp (1)所挾住時依上述U相之 本紙張又度適用中國國家標準（CMS ) Α4規格（210X2W公缝 (請先間讀背而之注意事項再填寫本頁) 、1T 經濟部智慧时4局員工消費合作钍印製 -30 - 476183 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 電流方向使上述向量xp (1)與上述向量χη (1)之 發生時間比率發生變化， 於上述換流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量 y P ( 1 )與上述向量y P ( 2 )所挾住時依上述V相之 電流方向使上述向量xp (2)與上述向量xn (2)之 發生時間比率發生變化， 於上述換流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量 y P ( 2 )與上述向量y p ( 3 )所挾住時依上述W相之 電流方向使上述向量xp(3)與上述向量xn (3)之 發生時間比率發生變化， 於上述換流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量 X P ( 1 )與上述向量X p ( 2 )所挾住時依上述W相之 電流方向使上述向量yp(1)與上述向量yn (1)之 發生時間比率發生變化， 於上述換流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量 X P ( 2 )與上述向量X P ( 3 )所挾住時依上述U相之 電流方向使上述向量yp(2)與上述向量yn (2)之 發生時間比率發生變化， 於上述換流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量 xp (3)與上述向量xp (1)所挾住時依上述V相之 電流方向使上述向量yp(3)與上述向量yn (3)之 發生時間比率發生變化。 2 · —種中性點電位控制方法，其特徵爲可如下進行 上述3相中性點箝位式換流器中性點電壓之安定化， 木紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧5： 4局員工消費合作社印製 -31 - 476183 B8 C8 DS 六、申請專利範園 其係將3相中性點箝位式換流器之相輸出端子連接於 上述換流器之正母線電壓點之狀態視爲P、將連接於上述 換流器之母線中性點之狀態視爲0、將連接於上述換流器 之負母線電壓點之狀態視爲N、上述換流器之3相之輸出 狀態爲以U相V相W相之順序，將輸出電壓作爲空間向量 表示時， 將變成P00之輸出狀態爲向量χρ (1)、 將變成ONN之輸出狀態爲向量xn (1)、 將變成PP〇之輸出狀態爲向量yp (1)、 將變成〇〇N之輸出狀態爲向量y η ( 1 )、 將變成〇Ρ〇之輸出狀態爲向量xp (2)、 將變成NON之輸出狀態爲向量xn (2)、 將變成OPP之輸出狀態爲向量yp (2)、 將變成N〇〇之輸出狀態爲向量yn (2)、 將變成〇〇P之輸出狀態爲向量X P ( 3 )、 將變成N N〇之輸出狀態爲向量X η ( 3 )、 將變成Ρ〇Ρ之輸出狀態爲向量y Ρ ( 3 )、 將變成〇N〇之輸出狀態爲向量y η ( 3 )、 於3相中性點箝位式換流器中， 於上述換流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量 y ρ ( 3 )與上述向量y Ρ ( 1 )所挾住時依上述V相與 上述W相之和電流方向使上述向量X P ( 1 )與上述向量 X η ( 1 )之發生時間比率發生變化’ 於上述換流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量 一 .:.ί 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS > Α4規格（；：1〇X20公缓） :丨遂丨 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財.4局員工消費合作社印製 476183

   I六、申請專利範園 (請先間讀背而之注意事項再填寫本頁) y P ( 1 )與上述向量y P ( 2)所挾住時依上述W相與 上述W相之和之電流方向使上述向量X P ( 2 )與上述向 量X η ( 2 )之發生時間比率發生變化， 於上述換流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量 yp (2)與上述向量ΥΡ (3)所挾住時依上述U相與 上述V相之和電流方向使上述向量X p ( 3 )與上述向量 X η ( 3 )之發生時間比率發生變化， 於上織換流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量 χρ (1)與上述向量χρ (2)所挾住時依上述U相與 上述V相之和之電流方向使上述向量y ρ ( 1 )與上述向 量y η ( 1 )之發生時間比率發生變化， 於上述換流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量 χρ (2)與上述向量χρ (3)所挾住時依上述V相與 上述W相之和之電流方向使上述向量y ρ ( 2 )與上述向 量y η ( 2 )之發生時間比率發生變化， 經濟部智慧財4局員工消費合作社印製 於上述換流器所輸出之電壓向量之角度爲由上述向量 xp (3)與上述向量χρ (1)所挾住時依上述U相與 上述W相之和之電流方向使上述向量y ρ ( 3 )與上述向 量y η ( 3 )之發生時間比率發生變化。 3 · —種中性點電位控制方法，其特徵爲可如下進行 上述3相中性點箝位式換流器中性點電壓之安定化， 其係將3相中性點箝位式換流器之相輸出端子連接於 上述換流器之正母線電壓點之狀態視爲Ρ、將連接於上述 換流器之母線中性點之狀態視爲0、將連接於上述換流器 木紙張又度適用中國國家標準（CNS ) Α4現格（210X2W公绛 33 476183 B8 (：8 D8 六、申請專利範圍 (諸先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 之負母線電壓點之狀態視爲N、上述換流器之3相之輸出 狀態爲以U相V相W相之順序，變成將如上述輸出電壓作 爲空間向量表示時， 於上述3相中性點箝位式換流器中’ 由上述換流器所輸出之現形向量之角度爲由上述向量 yp (3)與上述向量yp(l)所挾住時就比較上述U 相之電流I U與上述V相I v與上述w相I W之電流和’ i U與I V + I W爲同符號時， 將輸出狀態爲向量X Ρ ( 1 )、 將變成〇Ν Ν之輸出狀態爲向量X η ( 1 )、 將變成Ρ Ρ〇之輸出狀態爲向量y Ρ ( 1 )、 將變成0〇N之輸出狀態爲向量y Π ( 1 )、 將變成〇Ρ〇之輸出狀態爲向量x P ( 2 )、 將變成N〇N之輸出狀態爲向量X η ( 2 )、 將變成〇Ρ Ρ之輸出狀態爲向量y Ρ ( 2 )、 將變成N〇〇之輸出狀態爲向量y η ( 2 )、 將變成〇〇Ρ之輸出狀態爲向量x Ρ ( 3 )、 將變成N N〇之輸出狀態爲向量X η ( 3 )、 經濟部智慧財4PTP、工消費合作社印製 將變成Ρ〇Ρ之輸出狀態爲向量y Ρ ( 3 )、 將變成〇N〇之輸出狀態爲向量y η ( 3 )、 如上述將輸出電壓作爲空間向量表示時’則 於3相中性點箝位式換流器’ 於上述換流器所輸出之電壓向量角度爲由上述向量y ρ (3)與上述向量yp(1)所挾住時，上述u相之電 -34- 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X2W公嫠> 476183 Λα Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 流I u與上述V相I v與上述W相I w之電流和做比較 111與1^+1〜爲同符號， 若丨I u丨 < 丨I v + I w丨時就抑制上述向量X p (1 )之發生， 若丨Iu丨>丨Iv+Iw丨時就抑制上述向量χη (1 )之發生， 於上述換流器所輸出之電壓向量角度爲由上述向量 yp (1)與上述向量yp (2)所挾住時，上述V相之 電流I v與上述U相I u與上述W相I w之電流和做比較 ，I v與I u + I w爲同符號時， 若丨I v丨 < 丨I u + I w丨時就抑制上述向量X p (2 )之發生， 若丨Iv丨>丨Iu+Iw丨時就抑制上述向量xn (2 )之發生， 於上述換流器所輸出之電壓向量角度爲由上述向量 yp (2)與上述向量yp (3)所挾住時，上述W相之 電流I w與上述U相I u與上述V相I v之電流和做比較 ，I w與I u + I v爲同符號時， 若丨1wf<丨Iu+Iv丨時就抑制上述向量Xp (3 )之發生， 若丨1wl〉丨Iu+Iv丨時就抑制上述向量xn (3 )之發生， 於上述換流器所輸出之電壓向量角度爲由上述向量 χρ (1)與上述向量χρ (2)所挾住時，上述W相之 木紙張尺度適用中國國家樣率(CNS > Α4規格（：H) X :u7公華)~ ~ (請先間讀背a之注意事項再填寫本頁) -. 訂 經濟部智慧时.4局員工消費合作钍印製 476183 六、申請專利範圍 電流I W與上述U相I U與上述v相I v之電流和做比較 ，I w與I u + I v爲同符號時， 若丨I w丨 < 丨I u + I v丨時就抑制上述向量y η (1)之發生， 若丨Iwl>[Iu+Iv丨時抑制上述向量yp( 1 )之發生， 於上述換流器所輸出之電壓向量角度爲由上述向量 xp (2)與上述向量xp (3)所挾住時，上述U相之 電流I u與上述V相I v與上述W相I w之電流和做比較 ，I u與I v + I w爲同符號時， 若丨I u丨 < 丨I v + I w丨時就抑制上述向量y η (2 )之發生， 若丨I u丨 > 丨I v + I w丨時就抑制上述向量y P (2 )之發生， 於上述換流器所輸出之電壓向量角度爲由上述向.量 xp (3)與上述向量xp (1)所挾住時，上述V相之 電流I v與上述U相I u與上述W相I w之電流和做比較 ，Iv與Iu+Iw爲同符號， 若丨I v丨 < 丨I u + I w丨時就抑制上述向量y η (3 )之發生， 若丨I v丨〉丨I u+lw丨時就抑制上述向量yp (3 )之發生。 4 · 一種3相中性點箝位式p w Μ換流器裝置，具有 正母線與負母線與中性線，在上述正母線與相輸出端·子間 衣紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格（ζιοχ 公缝） (請先間讀背而之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧时..4局員工消費合作社印製 -36- 476183

   六、申請專利範圍 (請先閲讀背而之注意事項再填寫本頁) ’及上述負母線與上述相輸出端子間，分別串聯地連接第 1及第2開關元件，及第3及第4之開關元件，並且，將 上述第1與上述第2開關元件之連接點，及上述第3與上 述第4開關元件之連接點，分別經由箝位元件將與上述中 性線連接之中性點箝位式P W Μ換流器裝設3相份之3相 中性點箝位式P W Μ換流器，其特徵爲；將上述正母線， 上述負母線，上述中性線將變成分別連接於3相之上述相 輸出端子之_ 6個開關狀態之3相輸出電壓之時間抑制爲第 1設定値以下，隨著被抑制爲上述第1設定値以下所引起 之輸出電力之不足分量，就從各個3相之上述相輸出端子 爲連接於上述正母線或上述負母線之8個開關狀態之中除 了 3相之上述相輸出端子3個同時連接於上述正母線或負 母線之2種開關狀態之6個開關狀態加以補助。 經濟部智慧財是局員工消費合作社印製 5 ·如申請專利範圍第4項之3相中性點箝位式P W Μ換流裝置，其中從被抑制爲上述第1設定値以下之6個 開關狀態，移行至補足上述輸出電壓之不足分量之上述6 個開關狀態時，只有上述中性點箝位式P W Μ換流器之1 相變化開關狀態。 6 ·如申請專利範圍第4項或第5項之3相中性點箝 位式P W Μ換流裝置，其中，將上述第1設定値由調變率 之値加以變化。 7 ·如申請專利範圍第4項或第5項之3相中性點箝 位式P W Μ換流裝置，其中，將上述第1設定値由流動於 中性線之電流方向或輸出電流之相位加以變化。 木紙張又度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2H)x 公缝） -37- 476183 C'8 Da i六、申請專利範圍 8 .如申請專利範圍第4項或第5項之3相中性點箝 位式P W Μ換流裝置，其中，將上述第1設定値因應上述 中性線之電壓値加以變化。 n II --a 1« ili - ·ϋ n 請先閲讀背而之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部晳慧財4局§:工消費合作钍印製 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4規格（210Χ 公等·