特許6982519IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

三相インバータ回路によりモータを駆動する電力変換装置に関するものである。

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

しかしながら、回路の寄生インダクタンスは構成や各相によって異なるため、本質的な改善をすることは困難である。一方で、近年ではスイッチング素子の損失と発熱を低減して効率を改善する目的で、このPWM制御部に二相変調と称される方式を適用した電力変換装置(インバータ制御装置)も提案されている(例えば、特許文献2参照)。 本発明は、係る従来の状況を考慮して成されたものであり、回路の寄生インダクタンスによって発生するサージ電圧を効果的に低減することができる電力変換装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の電力変換装置は、複数のスイッチング素子を有する三相インバータ回路によりモータを駆動するものであって、回路の寄生インダクタンスとモータの相電流から各相のサージ電圧値を算出し、このサージ電圧値が最大となる相を導出して、当該サージ電圧値最大相のスイッチング素子のスイッチングを抑制することを特徴とする。
【発明の効果】
本発明によれば、複数のスイッチング素子を有する三相インバータ回路によりモータを駆動する電力変換装置において、回路の寄生インダクタンスとモータの相電流から各相のサージ電圧値を算出し、このサージ電圧値が最大となる相を導出して、当該サージ電圧値最大相のスイッチング素子のスイッチングを抑制するようにしたので、予め把握される回路の寄生インダクタンスと、モータに流れている相電流からサージ電圧値が最大となる相を導出し、当該サージ電圧値が最大となる相において、サージ電圧が発生する原因であるスイッチング素子のスイッチングそのものを抑制することができるようになる。 これにより、回路に生じるサージ電圧を効果的に抑制することができるようになる。特に、請求項5の発明の如く電動圧縮機の圧縮機構を駆動するモータでは、構造が複雑になるために請求項2の発明の如く回路の寄生インダクタンスは各相毎に異なって来るので、本発明は極めて有効なものとなる。 更に、請求項3の発明の如くモータに印加する三相変調電圧指令値を演算する相電圧指令演算部と、三相変調電圧指令値に基づき、三相インバータ回路の所定の一相のスイッチング素子のON/OFF状態をPWMなどの規定区間にて固定させると共に、他の二相のスイッチング素子のON/OFF状態を変調させる二相変調電圧指令値を演算する線間変調演算部と、二相変調電圧指令値に基づき、三相インバータ回路をPWM制御するPWM信号を生成するPWM信号生成部を設け、線間変調演算部が、回路の寄生インダクタンスとモータの相電流から各相のサージ電圧値を算出し、このサージ電圧値が最大となる相を導出して、当該サージ電圧値最大相のスイッチング素子をON、又は、OFF状態に固定するようにすれば、所謂二相変調方式を用いてサージ電圧値が最大となる相のスイッチング素子のスイッチングを的確に抑制することができるようになる。 この場合、請求項4の発明の如く線間変調演算部が、三相変調電圧指令値の最大相と最小相のサージ電圧値を比較し、大きい方の相のスイッチング素子をON、又は、OFF状態に固定するようにすれば、二相変調方式によるモータのPWM制御を支障無く行いながら、回路に生じるサージ電圧を効果的に抑制することができるようになるものである。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

知財ポータルサイト IP Force にログインして確認する (無料)

この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本発明の一実施例の電力変換装置の電気回路図である。

【図2】図1の電力変換装置を備えた一実施例の電動圧縮機の縦断側面図である。

【図3】図2の電動圧縮機をインバータ収容部側から見たカバーと基板を除く側面図である。

【図4】図1の電力変換装置の回路の寄生インダクタンスを説明するための等価回路の一例を示す図である。

【図5】図4の等価回路においてサージ電圧が発生する仕組みの一例を説明する図である。

【図6】図4の等価回路において電圧最大値と電圧最小値のサージ電圧値を計算する方法を説明する図である。

【図7】図1の電力変換装置において本発明の実施例の二相変調方式でPWM制御した場合の各相で発生するサージ電圧値を示す図である。

【図8】図1の電力変換装置において通常の二相変調方式でPWM制御した場合の各相で発生するサージ電圧値を示す図である。

【図9】図1の電力変換装置において三相変調方式でPWM制御した場合の各相で発生するサージ電圧値を示す図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

1 電力変換装置   7 圧縮機構   8 モータ   16 電動圧縮機   18A〜18F スイッチング素子   19U U相インバータ   19V V相インバータ   19W W相インバータ   21 制御部   26A、26B 電流センサ   28 三相インバータ回路   33 相電圧指令演算部   34 線間変調演算部   36 PWM信号生成部   37 ゲートドライバ

全ての図面はログインすると無料で閲覧できます。ログイン・ユーザー登録

[広告欄]

ログインすれば広告は減ります

ログインすれば広告は減ります