間接式矩陣變流器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能夠提高電流檢測的精度的間接式矩陣變流器。變流器(1)輸入交流電壓，將交流電壓變換為直流電壓，在正極側(cè)的電源線(LH)與負(fù)極側(cè)的電源線(LL)之間施加直流電壓。緩沖電路(2)具有電容器(C1)和二極管(D1)，該電容器(C1)設(shè)于電源線(LH、LL)之間，該二極管(D1)與電容器(C1)串聯(lián)連接在電源線(LH、LL)之間，其陽極(D1)在與電容器(C1)的串聯(lián)路徑中位于正極側(cè)的電源線(LH)一側(cè)。逆變器(3)將直流電壓變換為交流電壓，并施加給感應(yīng)性負(fù)載(8)。逆變器側(cè)電流檢測部(4)在逆變器(3)和緩沖電路(2)之間檢測在正極側(cè)的電源線(LH)或者負(fù)極側(cè)的電源線(LL)中流過的電流。
【專利說明】間接式矩陣變流器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及間接式矩陣變流器，尤其涉及在直流回路中流過的電流的檢測。

【背景技術(shù)】
[0002]在間接式矩陣變流器中，例如具有反相阻斷性的電流型變流器和電壓型逆變器通過直流回路相互連接。在這種間接式矩陣變流器中，在直流回路中設(shè)有鉗位電路，用于吸收來自逆變器的再生電流。鉗位電路例如具有與DC緩沖器相同的結(jié)構(gòu)。
[0003]另外，專利文獻(xiàn)I公開了與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的技術(shù)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2011 — 15604號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的問題
[0008]在專利文獻(xiàn)I中沒有關(guān)于電流檢測的記載。另一方面，期望相比過去提高對電流檢測的精度。
[0009]本發(fā)明的目的在于，提供能夠提高電流檢測的精度的間接式矩陣變流器。
[0010]用于解決問題的手段
[0011]本發(fā)明的第一方式的間接式矩陣變流器具有:變流器(I)，其輸入交流電壓，將所述交流電壓變換為直流電壓，在正極側(cè)的第I電源線(LH)與負(fù)極側(cè)的第2電源線(LL)之間施加所述直流電壓；緩沖電路(2)，其具有電容器(Cl)和二極管(Dl)，該電容器設(shè)于所述第I電源線和所述第2電源線之間，該二極管與所述電容器串聯(lián)連接在所述第I電源線和所述第2電源線之間，其陽極在與所述電容器的串聯(lián)路徑中位于所述第I電源線一側(cè)；逆變器(3)，其將所述直流電壓變換為交流電壓，并施加給感應(yīng)性負(fù)載(8);以及逆變器側(cè)電流檢測部(4)，其在所述逆變器和所述緩沖電路之間檢測在所述第I電源線或者所述第2電源線中流過的電流。
[0012]本發(fā)明的第二方式的間接式矩陣變流器是根據(jù)第一方式所述的間接式矩陣變流器，所述間接式矩陣變流器還具有:鉗位電路(5)，其具有第2電容器(Cll)和第2 二極管(Dll)，該第2電容器設(shè)于所述第I電源線(LH)和所述第2電源線(LL)之間，具有比所述電容器(Cl)大的靜電電容，該第2 二極管與所述第2電容器串聯(lián)連接在所述第I電源線和所述第2電源線之間，其陽極在與所述第2電容器的串聯(lián)路徑中位于所述第I電源線一側(cè)；以及變流器側(cè)電流檢測部出)，其設(shè)于所述鉗位電路和所述變流器(I)之間，檢測在所述第2電源線中流過的電流，所述電容器和所述二極管(Dl)的串聯(lián)連接體的一端在所述鉗位電路和所述逆變器之間與所述第I電源線連接，另一端在相比所述變流器側(cè)電流檢測部更靠所述變流器的一側(cè)與所述第2電源線連接。
[0013]本發(fā)明的第三方式的間接式矩陣變流器是根據(jù)第二方式所述的間接式矩陣變流器，所述變流器側(cè)電流檢測部(6)僅檢測沿著從所述鉗位電路(5)朝向所述變流器(I)的方向在所述第2電源線(LL)中流過的電流。
[0014]本發(fā)明的第四方式的間接式矩陣變流器是根據(jù)第一方式所述的間接式矩陣變流器，所述緩沖電路(2)的另一端連接在變流器側(cè)電流檢測部(6)和逆變器側(cè)電流檢測部(4)之間。
[0015]本發(fā)明的第五方式的間接式矩陣變流器是根據(jù)第一?第四方式中任意一個方式所述的間接式矩陣變流器，所述緩沖電路(2)還具有與所述電容器(Cl)并聯(lián)連接的電阻器(Rl)。
[0016]發(fā)明效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第一及第四方式的間接式矩陣變流器，逆變器側(cè)電流檢測部檢測在緩沖電路和逆變器電路之間流過第I電源線或者第2電源線的電流。因此，逆變器側(cè)電流檢測部不檢測從變流器在第I電線線、緩沖電路、第2電源線中流過并流向變流器的電流。這種電流不流過逆變器，因而與在變流器和緩沖電路之間設(shè)置逆變器側(cè)電流檢測部的情況相比，能夠以較高的精度僅檢測從逆變器⑶流向感應(yīng)性負(fù)載⑶的電流。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第二方式的間接式矩陣變流器，例如由于輸入變流器的交流電壓的變動，變流器輸出的直流電壓增大，由此能夠從變流器向鉗位電路和緩沖電路流過比較大的電流。這種電流相比靜電電容較小的緩沖電路主要流向鉗位電路。在鉗位電路中流過的該電流被變流器側(cè)電流檢測部檢測到，因而能夠檢測出在變流器流過較大的電流。因此，能夠檢測變流器的過電流。
[0019]另一方面，因變流器的開閉等而產(chǎn)生的噪聲成分流過緩沖電路，可是由于電容器和二極管的串聯(lián)連接體相比電容器側(cè)電流檢測部更靠變流器側(cè)與第2電源線(LL)連接，因而變流器側(cè)電流檢測部能夠避開該噪聲成分來檢測電流。因此，能夠以較高的精度檢測出流過變流器的電流。
[0020]另一方面，電容器和二極管的串聯(lián)連接體在鉗位電路和逆變器之間與第I電源線(LH)連接。這樣，該串聯(lián)連接體在更靠逆變器側(cè)與第I電源線連接，因而能夠降低逆變器和緩沖器之間的配線阻抗。因此，例如當(dāng)在感應(yīng)性負(fù)載產(chǎn)生短路、并隨之從逆變器向緩沖電路流過電流的情況下，能夠抑制因該電流和配線阻抗而產(chǎn)生的電壓上升。并且，也能夠降低因逆變器的開閉而產(chǎn)生噪聲。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的第三方式的間接式矩陣變流器，不檢測從逆變器經(jīng)由緩沖電路而流動的再生電流，因而能夠以更高的精度檢測在變流器中流過的電流。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的第五方式的間接式矩陣變流器，電容器能夠通過電阻器進(jìn)行放電。因此，能夠抑制電容器的電壓的增大，進(jìn)而抑制對逆變器施加過大的直流電壓。
[0023]本發(fā)明的目的、特征、方面和優(yōu)點，根據(jù)以下的詳細(xì)說明及附圖將更加明確。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是示出電力變換裝置的概念性結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0025]圖2是示出電力變換裝置的概念性結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0026]圖3是示出電力變換裝置的概念性結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0027]圖4是示出電力變換裝置的概念性結(jié)構(gòu)的一例的圖。

【具體實施方式】
[0028]第I實施方式
[0029]如圖1所示，該間接式矩陣變流器具有電流型變流器1、緩沖電路2、電壓型逆變器
3、和逆變器側(cè)電流檢測部4。變流器I例如通過交流線Pr、Ps、Pt輸入交流電壓。變流器I將該交流電壓變換為直流電壓，將該直流電壓施加在電源線LH、LL之間。在此施加給電源線LH的電位高于施加給電源線LL的電位。另外，在圖1中示例了與三條交流線Pr、Ps、Pt連接的三相的變流器1，但不限于此。變流器I例如可以是單相的變流器，也可以是多于三相的變流器。
[0030]在圖1的示例中，變流器I例如具有二極管Drl、Dr2、Dsl、Ds2、Dtl、Dt2和開關(guān)元件 SrU Sr2、Ssl、Ss2、StU St2。
[0031]開關(guān)元件Sxl、Sx2(以下，X代表r、s、t)例如是絕緣柵雙極晶體管等。二極管Dxl和開關(guān)元件Sxl相互串聯(lián)地連接在交流線Px和電源線LH之間。二極管Dxl的陰極配置在電源線LH—側(cè)。S卩，二極管Drl、Dsl、Dtl分別防止電流從電源線LH通過開關(guān)元件SrUSsl、Stl 流向交流線 Pr、Ps、Pt。
[0032]二極管Dx2和開關(guān)元件Sx2相互串聯(lián)地連接在交流線Px和電源線LL之間。二極管Dx2的陽極配置在電源線LL 一側(cè)。即，二極管Dr2、Ds2、Dt2分別防止電流從交流線Pr、Ps、Pt通過開關(guān)元件Sr2、Ss2、St2流向電源線LL。
[0033]這些開關(guān)元件Sxl、Sx2由未圖示的控制部適當(dāng)控制。例如,根據(jù)施加給交流線Px的交流電壓控制開關(guān)元件Sxl、Sx2。由此，變流器I將施加給交流線Pr、Ps、Pt的交流電壓變換為直流電壓，并將該直流電壓施加在電源線LH、LL之間。這種控制是公知的技術(shù)，因而省略詳細(xì)說明。
[0034]另外，在圖1的示例中設(shè)有開關(guān)元件Sxl、Sx2和二極管Dxl、Dx2，但不限于此。例如，也可以采用對反向電壓的耐性良好的反向阻斷型開關(guān)元件(例如RB-1GBT (反向阻斷絕緣柵雙極晶體管)等)，取代二極管Dxl和開關(guān)元件Sx2的一組、以及/或者二極管Dx2和開關(guān)元件Sx2的一組。
[0035]緩沖電路2設(shè)于變流器I和逆變器3之間，具有二極管Dl和電容器Cl。電容器Cl例如是陶瓷電容器，設(shè)于電源線LH、LL之間。二極管Dl與電容器Cl串聯(lián)連接在電源線LH、LL之間，其陽極位于電源線LH—側(cè)。二極管Dl防止電容器Cl向電源線LH側(cè)放電。
[0036]逆變器3例如是三相逆變器，將電源線LH、LL之間的直流電壓變換為交流電壓，并將該交流電壓施加給感應(yīng)性負(fù)載8。逆變器3例如具有開關(guān)元件Sul、SvU SwU Su2、Sv2、Sw2 和二極管 Dul、Dvl、Dwl、Du2、Dv2、Dw2。開關(guān)元件 Syl、Sy2(y 代表 u、v、w)例如是絕緣柵雙極晶體管等。開關(guān)元件Syl、Sy2相互串聯(lián)連接在電源線LH、LL之間。交流線Py被從連接開關(guān)元件Sy1、Sy2的連接點處引出。二極管Dyl、Dy2分別與開關(guān)元件Sy1、Sy2并聯(lián)連接，其陽極設(shè)于電源線LL 一側(cè)。
[0037]這些開關(guān)元件Syl、Sy2由未圖示的控制部適當(dāng)控制。通過該控制，逆變器3能夠?qū)㈦娫淳€LH、LL之間的直流電壓變換為交流電壓，并將該交流電壓施加到交流線Pu、Pv, Pw。這種控制是公知的技術(shù)，因而省略詳細(xì)說明。
[0038]感應(yīng)性負(fù)載8例如是電機，根據(jù)從逆變器3施加的交流電壓進(jìn)行驅(qū)動。
[0039]在圖1的示例中，在變流器I的輸入側(cè)設(shè)有濾波器7。例如，濾波器7具有在交流線Pr、Ps、Pt分別設(shè)置的電抗器、和在交流線Pr、Ps、Pt相互間設(shè)置的電容器。電容器設(shè)于電抗器和變流器I之間，在圖1的示例中，這些電容器以星型接線方式相互連接。該濾波器7例如抑制因變流器I的開閉而產(chǎn)生的高次諧波成分的電流/電壓。由此，能夠使輸入電流的波形變平滑。另一方面，如果允許在交流線Pr、Ps、Pt流過的輸入電流含有較多的高次諧波成分，則濾波器7不是必須的要素。
[0040]在該間接式矩陣變流器中，雖然電容器Cl設(shè)于電源線LH、LL之間，但是電容器Cl作為靜電電容較小的緩沖電容器發(fā)揮作用，不作為平滑電容器發(fā)揮作用。在感應(yīng)性負(fù)載8的通常運轉(zhuǎn)中，來自變流器I的電流經(jīng)由電源線LH流向逆變器3，從逆變器3經(jīng)由電源線LL流向變流器I。因此，在感應(yīng)性負(fù)載8的通常運轉(zhuǎn)中，理想地講，電流不流過緩沖電路2，在變流器I流過的電流和在逆變器3流過的電流彼此相等。
[0041]另一方面，例如在如下所述的情況下，電流流過緩沖電路2。即，例如產(chǎn)生了來自逆變器3的再生電流的情況等。該再生電流被二極管Dxl、Dx2阻止而不能在變流器I中流過，但在緩沖電路2中從電源線LH流向電源線LL。并且，例如存在由于輸入變流器I的交流電壓的變動，變流器I輸出的直流電壓超過電容器Cl的兩端電壓的情況。在這種情況下，電流從變流器I流向緩沖電路2。并且，例如因逆變器3的開閉而產(chǎn)生的噪聲電流也能夠在緩沖電路2中流過。
[0042]另外，在本實施方式中，逆變器側(cè)電流檢測部4檢測在緩沖電路2和逆變器3之間流過電源線LH或者電源線LL的電流。在圖1的示例中，逆變器側(cè)電流檢測部4檢測電源線LL的電流。并且，在圖1的示例中，作為屬于逆變器側(cè)電流檢測部4的構(gòu)成要素示出了分流電阻器。但是，不一定需要使用分流電阻器，也可以利用任意的方法檢測電流。
[0043]逆變器側(cè)電流檢測部4檢測在緩沖電路2和逆變器3之間流過電源線LH或者電源線LL的電流，因而不檢測從變流器I經(jīng)由電源線LH、緩沖電路2和電源線LL流向變流器I的電流。該電流不經(jīng)由逆變器3，因而與逆變器側(cè)電流檢測部4檢測在變流器I和緩沖電路2之間流過電源線LH及電源線LL的電流的情況相比，逆變器側(cè)電流檢測部4能夠以較高的精度檢測流過逆變器3的電流。
[0044]另外，由逆變器側(cè)電流檢測部4檢測出的電流能夠根據(jù)逆變器3的開關(guān)模式，被檢測為在交流線Pu、Pv、Pw流過的線電流iu、iv、iw。這樣的線電流的檢測是公知的技術(shù)，因而省略詳細(xì)情況，但是簡單說明一例。例如，在開關(guān)元件Sul、Sv2、Sw2導(dǎo)通的開關(guān)模式中，線電流iu從電源線LH經(jīng)由開關(guān)元件Sul流過交流線Pu，在感應(yīng)性負(fù)載8中分支出來的電流從交流線Pv、Pw經(jīng)由開關(guān)元件Sv2、Sw2向電源線LL合流。由此,在該開關(guān)模式中,在電源線LL流過的電流與線電流iu —致。因此，在采用該開關(guān)模式時，能夠?qū)⒛孀兤鱾?cè)電流檢測部4檢測出的電流檢測為線電流。這同樣適用于線電流iv、iw。
[0045]在本實施方式中，能夠以較高的精度檢測電流，因而能夠以較高的精度檢測線電流。這樣的線電流能夠用于逆變器的控制中。因此，以較高的精度檢測流向感應(yīng)性負(fù)載8的電流(iu、iv、iw)有助于適當(dāng)?shù)哪孀兤鞯目刂啤?br> [0046]第2實施方式
[0047]圖2的間接式矩陣變流器與圖1的間接式矩陣變流器相比，還具有鉗位電路5和變流器側(cè)檢測部6。鉗位電路5具有二極管Dll和電容器CU。電容器Cll設(shè)于電源線LH和電源線LL之間，具有比電容器Cl的靜電電容大的靜電電容。并且，電容器Cll的高次諧波區(qū)域中的阻抗大于電容器Cl的高次諧波區(qū)域中的阻抗。電容器Cll例如是電解電容器，電容器Cl例如是薄膜電容器。二極管Dll與電容器Cll串聯(lián)連接在電源線LH、LL之間，其陽極在與電容器Cll的串聯(lián)路徑中位于電源線LH—側(cè)。二極管Dll防止電容器Cll向電源線LH —側(cè)放電。
[0048]變流器側(cè)檢測部6檢測在變流器I和鉗位電路5之間流過電源線LL的電流。在圖2的示例中，作為屬于變流器側(cè)電流檢測部6的構(gòu)成要素示出了分流電阻器。但是，不一定需要使用分流電阻器，也可以利用任意的方法檢測電流。
[0049]屬于緩沖電路2的二極管Dl和電容器Cl的串聯(lián)連接體的一端在鉗位電路5和逆變器3之間與電源線LH連接。由此，與這一端相比鉗位電路5更靠變流器I側(cè)和電源線LH連接的構(gòu)造相比，能夠降低這一端與逆變器3之間的配線阻抗。
[0050]另外，力行電流及再生電流相對于時間的增大率(di/dt)都最高的情況，是交流線Pu、Pv、Pw中至少兩方短路的情況。此時，因再生電流和配線阻抗而產(chǎn)生的電壓上升(L-di/dt)達(dá)到最高。在該第2實施方式中，如上所述能夠降低該配線阻抗，而且緩沖電路2相比鉗位電路5能夠吸收瞬時的過電流。因此，能夠容易進(jìn)一步抑制該電壓上升。
[0051]另一方面，二極管Dl和電容器Cl的串聯(lián)連接體的另一端相比變流器側(cè)電流檢測部6更靠變流器I側(cè)與電源線LL連接。換言之，變流器側(cè)電流檢測部6檢測在緩沖電路2和鉗位電路5之間流過電源線LL的電流。因此，變流器側(cè)電流檢測部6不檢測經(jīng)由緩沖電路2朝向變流器I側(cè)流過電源線LL的電流。
[0052]由于再生電流流過緩沖電路2，因而變流器側(cè)電流檢測部6能夠檢測出該再生電流。另外，理想地講，在再生電流流過時，電流不流過變流器I。這是因為電容器CUCll的兩端電壓比輸入變流器I的交流電壓(線間電壓)的最大值高。因此，能夠根據(jù)變流器側(cè)電流檢測部6檢測出再生電流，判定流過變流器的電流為零。
[0053]另外，變流器側(cè)電流檢測部6也可以僅檢測沿著從鉗位電路5朝向變流器I的方向流過電源線LL的電流。由此，不檢測再生電流作為流過變流器I的電流。
[0054]另外，與第I實施方式相同地，例如由于輸入變流器I的交流電壓的變動，從變流器I經(jīng)由電源線LH、鉗位電路5、緩沖電路2及電源線LL能夠流過比較大的電流。另外，屬于鉗位電路5的電容器Cl I的靜電電容大于屬于緩沖電路2的靜電電容，例如是10倍以上。因此，這種電流主要經(jīng)由鉗位電路5。因此，變流器側(cè)電流檢測部6即使不檢測經(jīng)由緩沖電路2而流過的電流，也能夠檢測出經(jīng)由鉗位電路5而流過的電流。因此，能夠檢測出在變流器I產(chǎn)生了較大的電流。
[0055]另一方面，電容器Cl的高次諧波成分中的阻抗小于電容器Cll的高次諧波成分中的阻抗。另外，此處所講的高次諧波成分中的阻抗，例如是指比逆變器3的開關(guān)頻率的最小值高的高次諧波成分中的阻抗。或者，例如在通過規(guī)定的載波與命令值的比較來生成輸入逆變器3的開關(guān)信號的情況下，也可以是比該載波的頻率高的高次諧波成分中的阻抗。
[0056]這樣，由于電容器Cl的高次諧波成分中的阻抗小于電容器Cll的高次諧波成分中的阻抗，因而使因逆變器3的開關(guān)而產(chǎn)生的噪聲等高次諧波成分(以下稱為噪聲電流)相比鉗位電路5優(yōu)先流過緩沖電路2。更具體地講，由于逆變器3的開關(guān)，與濾波器7和逆變器3之間的電源線LH的電感成分對應(yīng)的電流作為開關(guān)噪聲而流過緩沖電路2。因此，既存在噪聲電流從濾波器7、變流器I和電源線LH通過緩沖電路2流向電源線LL、變流器I和濾波器7的情況，也存在噪聲電流從逆變器3、電源線LH通過緩沖電路2流朝向電源線LL、逆變器3的情況。
[0057]另外，在電源線LH—側(cè)，在濾波器7和緩沖電路2之間設(shè)有變流器I和鉗位電路
5。因此，濾波器7和緩沖電路2之間的電感成分大于緩沖電路2和逆變器3之間的電感成分。因此，從鉗位電路5 —側(cè)流入緩沖電路2的噪聲電流大于從逆變器3 —側(cè)流入緩沖電路2的噪聲電流。
[0058]在第2實施方式中，緩沖電路2在變流器I和變流器側(cè)電流檢測部6之間與直流線LL連接。因此，從逆變器3 —側(cè)流入緩沖電路2的噪聲電流在變流器側(cè)電流檢測部6流過，但是從鉗位電路5—側(cè)流入緩沖電路2的噪聲電流不在變流器側(cè)電流檢測部6流過。如上所述，由于來自逆變器3 —側(cè)的噪聲電流比較小，因而變流器側(cè)電流檢測部6能夠以比較高的精度檢測在變流器I流過的電流。
[0059]<緩沖電路>
[0060]在圖3的示例中，緩沖電路2還具有電阻器R1。電阻器rl與電容器Cl并聯(lián)連接。因此，電容器Cl能夠經(jīng)由電阻器Rl進(jìn)行放電。因此，能夠抑制電容器Cl的電壓的增大，并且也提高高次諧波電流的吸收力。
[0061]另一方面，如果電容器Cl進(jìn)行放電，使得電容器Cl的電壓比變流器I輸出的直流電壓小，則電流從變流器I經(jīng)由電源線LH流向緩沖電路2。例如，變流器I如果按照以下所述在電源線LH、LL之間施加直流電壓，則容易周期地流過該電流。S卩，變流器I交替地切換所輸入的線間電壓中最大的最大相線間電壓和其次較大的中間相線間電壓，并作為直流電壓進(jìn)行輸出。因此，在直流電壓被從中間相線間電壓切換為最大相線間電壓時，該直流電壓比較急劇地增大。因此，在該切換時直流電壓容易超過電容器Cl的電壓，因而該電流容易流過。另外，即使是這樣的電流流過緩沖電路2，該電流也不會被逆變器側(cè)電流檢測部4和變流器側(cè)電流檢測部6檢測出來。因此，逆變器側(cè)電流檢測部4能夠以較高的精度檢測流過逆變器3的電流。該內(nèi)容也適用于在第I實施方式中緩沖電路2具有電阻器Rl的情況。
[0062]〈鉗位電路〉
[0063]圖3示例的鉗位電路5與圖2的鉗位電路5相比，還具有電容器C12和二極管D12、D13。二極管Dll和電容器C11、C12相互串聯(lián)連接在電源線LH、LL之間。在該串聯(lián)路徑中，二極管Dll設(shè)于電容器C11、C12之間，其陽極位于電源線LH—側(cè)。并且，在該串聯(lián)路徑中，電容器Cll相對于二極管Dll設(shè)于電源線LH —側(cè)。二極管D13設(shè)于電容器Cll和二極管Dll之間的連接點與電源線LL之間。二極管D13的陽極位于電源線LL 一側(cè)。二極管D12設(shè)于電容器C12和二極管Dll之間的連接點與電源線LH之間。二極管D12的陰極位于電源線LH —側(cè)。
[0064]另外，圖3的鉗位電路5還具有開關(guān)元件S11、S12和電阻器Rll和二極管D14。開關(guān)元件Sll與二極管Dll并聯(lián)連接。電阻器Rll在電容器C11、C12和二極管Dll的串聯(lián)路徑中，與二極管Dll串聯(lián)連接在電容器C11、C12之間。并且，二極管Dll和電阻器Rll的串聯(lián)體被夾在二極管D12、D13之間。開關(guān)元件S12例如是絕緣柵雙極晶體管，與電阻器Rll并聯(lián)連接。
[0065]根據(jù)該鉗位電路5，在開關(guān)元件S11、S12不導(dǎo)通時，電容器C11、C12以相互串聯(lián)連接的狀態(tài)被充電，并以相互并聯(lián)連接的狀態(tài)被放電。根據(jù)該鉗位電路5，例如能夠如專利文獻(xiàn)I記載的那樣，根據(jù)感應(yīng)性負(fù)載8的負(fù)載功率因數(shù)對電容器CU、C12進(jìn)行充電及放電。但是，即使是圖3的鉗位電路5，如果負(fù)載功率因數(shù)下降，則直流電壓也增大。因此，即使是在圖3的鉗位電路5中，如果以再生電流大于規(guī)定值Irefl為契機使開關(guān)元件SI 1、S12導(dǎo)通，則在力行電流流過時能夠使電容器CU、C12放電，因而能夠抑制直流電壓的增大。
[0066]電阻器Rll位于電容器C11、C12的充電路徑中，即位于上述串聯(lián)路徑中，因而例如在將電容器Cll、C12充電時，能夠降低在電容器Cll、C12流過的突入電流。并且，在施加給交流線Pr、Ps、Pt的交流電壓例如瞬時下降、以后交流電壓恢復(fù)時，突入電流也能夠流向電容器CU、C12，但是電阻器Rl也能夠降低該突入電流。另一方面，在再生電流流向電容器ClU C12的情況下，電源線LH、LL之間的直流電壓增大了在電阻器Rl的與壓降對應(yīng)的量。因此，也可以是，以再生電流大于規(guī)定值Irefl為契機，使開關(guān)元件S2導(dǎo)通。由此，避免再生電流在電阻器Rll流過，因而能夠避免因電阻器Rll的壓降而產(chǎn)生的直流電壓的增大。并且，通過將電阻器Rll短路，使電流不流過電阻器R11，因而能夠抑制電阻器Rll的發(fā)熱，將電阻器RU的功率容量抑制在最小限度。
[0067]二極管D14的陽極在電容器C11、C12的充電路徑中位于電源線LL 一側(cè)。這是因為假定了開關(guān)元件S12使電流不在二極管D14的順方向流過的情況。即，為了使電容器CU、C12作為平滑電容器發(fā)揮作用，需要對電容器C11、C12進(jìn)行雙向的充電及放電。這樣，在圖3的示例中，開關(guān)元件S12只能單向?qū)ǎ蚨ㄟ^二極管D14也能夠進(jìn)行反向?qū)?。因此，例如如果開關(guān)元件S12是雙向開關(guān)，則不需要二極管D14。
[0068]另外，也可以在感應(yīng)性負(fù)載8的通常運轉(zhuǎn)中使開關(guān)元件S12不導(dǎo)通。其理由如下所述。即，如在專利文獻(xiàn)I記載的那樣，例如存在由于交流線Pr、Ps、Pt的交流電壓的變動，來自變流器I的直流電壓有時超過一組電容器CU、C12的兩端電壓。在這種情況下，在電容器CU、C12流過較大的電流，有可能因過電流而停止，但是電阻器Rll能夠降低這種電流。
[0069]另外，如圖4示例的那樣，緩沖電路2也可以在逆變器側(cè)電流檢測電路4和變流器側(cè)電流檢測電路6之間與電源線LL連接。在這種情況下，與第I實施方式相同地，從變流器I流向緩沖電路2的電流不流過逆變器側(cè)電流檢測電路4。因此，能夠產(chǎn)生與第I實施方式相同的效果。而且，來自逆變器3的再生電流避開變流器側(cè)電流檢測電路6而流過。因此，例如能夠抑制因再生電流而引起的變流器側(cè)電流檢測電路6的分流電阻器的發(fā)熱。并且，能夠?qū)⒃偕娏髁鬟^時的直流電壓的上升抑制與分流電阻器對應(yīng)的量、以及與逆變器側(cè)電流檢測電路4與變流器側(cè)電流檢測電路6之間的電抗器成分對應(yīng)的量。
[0070]以上詳細(xì)說明了本發(fā)明，但上述的說明僅是所有方面中的示例，本發(fā)明不限于此?？梢岳斫獾?，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下能夠想出未示例的無數(shù)個變形例。
[0071]標(biāo)號說明
[0072]I變流器；2緩沖電路；3逆變器；4逆變器側(cè)電流檢測部；5鉗位電路；6變流器側(cè)電流檢測部;C1、C11電容器;D1、D11 二極管;LH、LL電源線；R1電阻器。
【權(quán)利要求】
1.一種間接式矩陣變流器，該間接式矩陣變流器具有: 變流器(I)，其輸入交流電壓，將所述交流電壓變換為直流電壓，在正極側(cè)的第I電源線(LH)與負(fù)極側(cè)的第2電源線(LL)之間施加所述直流電壓； 緩沖電路(2)，其具有電容器(Cl)和二極管(Dl)，該電容器設(shè)于所述第I電源線和所述第2電源線之間，該二極管與所述電容器串聯(lián)連接在所述第I電源線和所述第2電源線之間，其陽極在與所述電容器的串聯(lián)路徑中位于所述第I電源線一側(cè)； 逆變器(3)，其將所述直流電壓變換為交流電壓，并施加給感應(yīng)性負(fù)載(8);以及逆變器側(cè)電流檢測部(4)，其在所述逆變器和所述緩沖電路之間檢測在所述第I電源線或者所述第2電源線中流過的電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間接式矩陣變流器，其中， 所述間接式矩陣變流器還具有: 鉗位電路(5)，其具有第2電容器(Cll)和第2 二極管(Dll)，該第2電容器設(shè)于所述第I電源線(LH)和所述第2電源線(LL)之間，具有比所述電容器(Cl)大的靜電電容，該第2 二極管與所述第2電容器串聯(lián)連接在所述第I電源線和所述第2電源線之間，其陽極在與所述第2電容器的串聯(lián)路徑中位于所述第I電源線一側(cè)；以及 變流器側(cè)電流檢測部￠)，其設(shè)于所述鉗位電路和所述變流器(I)之間，檢測在所述第2電源線中流過的電流， 所述電容器和所述二極管(Dl)的串聯(lián)連接體的一端在所述鉗位電路和所述逆變器之間與所述第I電源線連接，另一端在相比所述變流器側(cè)電流檢測部更靠所述變流器的一側(cè)與所述第2電源線連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的間接式矩陣變流器，其中， 所述變流器側(cè)電流檢測部(6)僅檢測沿著從所述鉗位電路(5)朝向所述變流器⑴的方向在所述第2電源線(LL)中流過的電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的間接式矩陣變流器，其中， 所述緩沖電路⑵的另一端連接在變流器側(cè)電流檢測部(6)和逆變器側(cè)電流檢測部(4)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任意一項所述的間接式矩陣變流器，其中， 所述緩沖電路(2)還具有與所述電容器(Cl)并聯(lián)連接的電阻器(Rl)。
【文檔編號】H02M5/458GK104137408SQ201380011517
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月2日
【發(fā)明者】鍵村紀(jì)雄, 佐藤俊彰, 石關(guān)晉一 申請人:大金工業(yè)株式會社