交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)以及使用該驅(qū)動系統(tǒng)的電梯設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)以及使用該驅(qū)動系統(tǒng)的電梯設(shè)備。在通過以二相調(diào)制方式進行控制的并聯(lián)多重化的逆變器來驅(qū)動交流電動機時，能夠在不會使裝置大型化以及成本增加的情況下，可靠地抑制逆變器之間的循環(huán)電流。該驅(qū)動系統(tǒng)具有并聯(lián)多重連接的功率變換裝置(31，32)以及由功率變換裝置(31，32)驅(qū)動的三相交流電動機(21)，三相交流電動機(21)具有具備雙重繞組結(jié)構(gòu)的一方的三相繞組和另一方的三相繞組，一方的三相繞組與功率變換裝置(31)的逆變器部分的交流輸出連接，另一方的三相繞組與功率變換裝置(32)的逆變器部分的交流輸出連接。
【專利說明】交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)以及使用該驅(qū)動系統(tǒng)的電梯設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通過并聯(lián)多重化的逆變器來驅(qū)動交流電動機的交流電動機驅(qū)動系統(tǒng)以及使用該驅(qū)動系統(tǒng)的電梯設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，在實現(xiàn)驅(qū)動高速或者大型的電梯設(shè)備等大容量交流可變速驅(qū)動系統(tǒng)的情況下，通過對采用了半導(dǎo)體開關(guān)元件且進行脈寬調(diào)制控制的單元功率變換裝置進行多重化來增加電力容量。作為多重化的一例，已知有將多個單元功率變換裝置進行并聯(lián)連接，并根據(jù)同一三相電壓指令進行并列運行的功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。
[0003]一般來說，在這種功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中，因控制電路的動作延遲以及半導(dǎo)體開關(guān)元件的開關(guān)速度的偏差，電壓指令中會產(chǎn)生延遲時間。在因延遲時間而導(dǎo)致并聯(lián)連接的多個單元功率變換裝置的電壓指令發(fā)生了差異時，會使不同的信號輸入到上下臂的柵極，在單元功率變換裝置之間有循環(huán)電流流過。
[0004]在圖6 (a)至圖6(d)中示出了將兩臺單元功率變換裝置并聯(lián)連接時的循環(huán)電流的路徑的一例。在圖6(a)和圖6(b)中，循環(huán)電流朝向逆變器側(cè)流動，而在圖6(c)和圖6(d)中，循環(huán)電流朝向轉(zhuǎn)換器側(cè)流動。在各個圖中示出了包含在循環(huán)電流路徑中的逆變器和轉(zhuǎn)換器的一個相的電路。如圖6(a)和圖6(b)所示，在循環(huán)電流朝向逆變器側(cè)流動的情況下，循環(huán)電流在包括一方的單元功率變換裝置的上臂、交流輸出、另一方的單元功率變換裝置的下臂以及平滑電容器的路徑上流動。另一方面，如圖6(c)和圖6(d)所示，在循環(huán)電流朝向轉(zhuǎn)換器側(cè)流動的情況下，循環(huán)電流在包括一方的單元功率變換裝置的上臂、電源輸入、另一方的單元功率變換裝置的下臂以及平滑電容器的路徑上流動。這種循環(huán)電流不僅會導(dǎo)致功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的電力損耗增大，引起轉(zhuǎn)矩脈動，而且還會導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生故障。
[0005]作為有關(guān)上述并聯(lián)多重化的現(xiàn)有技術(shù)以及有關(guān)抑制由并聯(lián)多重化引起的循環(huán)電流的現(xiàn)有技術(shù)，已知有專利文獻1和專利文獻2記載的技術(shù)。
[0006]在專利文獻1所公開的技術(shù)中，具有由轉(zhuǎn)換器電路、逆變器電路以及平滑電路構(gòu)成的功率轉(zhuǎn)換電路，以三相調(diào)制方式進行控制的兩臺功率轉(zhuǎn)換電路被并聯(lián)連接。并且，在該技術(shù)中，檢測朝向逆變器側(cè)或者轉(zhuǎn)換器側(cè)流動的電流的循環(huán)電流分量，并對電壓指令追加補償量，使得檢測出的循環(huán)電流接近于零。
[0007]此外，在專利文獻2所公開的技術(shù)中，以二相調(diào)制方式進行控制的多臺三相逆變器彼此被并聯(lián)連接。并且，在該技術(shù)中，為了抑制逆變器之間的循環(huán)電流，在輸出以固定相為基準(zhǔn)的線間電壓的同時，對相電流進行電流控制。
[0008]專利文獻1:JP特開2003-134833號公報
[0009]專利文獻2:JP特開2004-364351號公報
[0010]在利用并聯(lián)多重化的逆變器裝置來驅(qū)動交流電動機的情況下，作為功率變換裝置的控制方法，通常采用三相調(diào)制方式，但為了降低各個開關(guān)元件的開關(guān)次數(shù)來降低開關(guān)損耗，有時也采用二相調(diào)制方式。在二相調(diào)制方式中，在規(guī)定期間，使三相中的某一相的上臂和下臂分別處于始終導(dǎo)通(斷開)狀態(tài)和始終斷開(導(dǎo)通)狀態(tài)，并對其他二相進行PWM控制。因此，相對于三相的電壓指令模式存在3η(η為自然數(shù))個，例如存在12個模式，且模式被依序切換。在進行模式切換時，如果在功率變換裝置之間電壓指令發(fā)生了差異，則輸出電壓的變化量與三相調(diào)制方式時相比變得更大，因此會產(chǎn)生大的循環(huán)電流。尤其是在各個功率變換裝置之間的輸出電壓的變化量大的低調(diào)制率區(qū)域，循環(huán)電流會變大。
[0011]圖7(a)和圖7(b)示出了由發(fā)明人研究出的循環(huán)電流的波形例。圖7(b)是將圖7(a)的時間軸放大而得到的圖。將兩臺逆變器并聯(lián)連接時，圖7(a)和圖7(b)從上開始依次表示第一逆變器的電壓指令的波形、第二逆變器的電壓指令的波形、以及循環(huán)電流的波形。從圖7可知，在進行電壓指令的模式切換時，在控制區(qū)間內(nèi)循環(huán)電流變大。
[0012]與此相對，在采用由專利文獻I公開的技術(shù)時，當(dāng)向電壓指令追加用于抑制循環(huán)電流的補償量的時刻位于模式切換時間點的附近的情況下，因追加的補償量，電壓指令朝與原來的控制區(qū)間不同的模式轉(zhuǎn)變。因此，在各個功率變換裝置之間控制區(qū)間的模式不同的情況下，無法獲得充分的循環(huán)電流抑制控制的效果。
[0013]此外，在專利文獻2所公開的技術(shù)中，由于在各個功率變換裝置之間連接與阻抗相等的LC濾波器，所以會導(dǎo)致部件的數(shù)量增加，在導(dǎo)致功率變換裝置大型化的同時，會使成本上升。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)以及使用該驅(qū)動系統(tǒng)的電梯設(shè)備，在通過以二相調(diào)制方式進行控制的并聯(lián)多重化的逆變器來驅(qū)動交流電動機時，不會伴隨裝置的大型化以及成本的增加，能夠可靠地抑制逆變器之間的循環(huán)電流。
[0015]為了解決上述問題，在本發(fā)明所涉及的交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)中，交流電動機具有第一三相繞組和第二三相繞組，該第一三相繞組和第二三相繞組具有雙重繞組結(jié)構(gòu)，第一三相繞組與第一逆變器部分的交流輸出連接，并且第二三相繞組與第二逆變器部分的交流輸出連接。
[0016]上述本發(fā)明的一個方面是交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)，其具有并聯(lián)多重連接的第一功率變換裝置和第二功率變換裝置、以及由所述第一功率變換裝置和所述第二功率變換裝置驅(qū)動的交流電動機，所述第一功率變換裝置具有以二相調(diào)制方式進行控制的第一逆變器部分，并且所述第二功率變換裝置具有以二相調(diào)制方式進行控制的第二逆變器部分。并且，所述交流電動機具有具備具有雙重繞組結(jié)構(gòu)的第一三相繞組和第二三相繞組，所述第一三相繞組與所述第一逆變器部分的交流輸出連接，且所述第二三相繞組與所述第二逆變器部分的交流輸出連接。
[0017]此外，本發(fā)明所涉及的電梯設(shè)備具有繩輪、卷繞在該繩輪上的吊索以及電梯轎廂，通過所述繩輪旋轉(zhuǎn)時被驅(qū)動的所述吊索來對所述電梯轎廂進行升降驅(qū)動，通過上述本發(fā)明所涉及的交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)對所述繩輪進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
[0018](發(fā)明效果)
[0019]根據(jù)本發(fā)明，由于通過具有雙重繞組的交流電動機使逆變器側(cè)的循環(huán)電流的路徑開放，所以能夠抑制流向逆變器側(cè)的循環(huán)電流。因此，不需要在并聯(lián)多重連接的功率變換裝置中進行新部件的追加等特殊的變更，能夠在不會使裝置大型化以及成本增加的情況下抑制循環(huán)電流。此外，根據(jù)本發(fā)明，能夠在不會使電梯設(shè)備大型化以及成本增加的情況下提高電梯設(shè)備的可靠性。
[0020]上述以外的課題、結(jié)構(gòu)以及效果會通過以下的實施方式變得更加明確。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1表不作為本發(fā)明的第一實施例的交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)。
[0022]圖2 (a)表示二相調(diào)制控制的電壓模式的條件。
[0023]圖2(b)表示二相調(diào)制控制的電壓指令波形。
[0024]圖3(a)是電梯通常運行時的三相交流電動機的繞組的接線圖。
[0025]圖3(b)是緊急制動試驗運行時的三相交流電動機的繞組的接線圖。
[0026]圖4(a)表示第一實施例中的循環(huán)電流得到了抑制的電流路徑。
[0027]圖4(b)表示第一實施例中的循環(huán)電流得到了抑制的電流路徑。
[0028]圖4(c)表示第一實施例中的循環(huán)電流得到了抑制的電流路徑。
[0029]圖4(d)表示第一實施例中的循環(huán)電流得到了抑制的電流路徑。
[0030]圖5表示作為本發(fā)明的第二實施例的交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)。
[0031]圖6(a)表示并聯(lián)連接的功率變換裝置的循環(huán)電流路徑的一例。
[0032]圖6 (b)表示并聯(lián)連接的功率變換裝置的循環(huán)電流路徑的一例。
[0033]圖6 (C)表示并聯(lián)連接的功率變換裝置的循環(huán)電流路徑的一例。
[0034]圖6 (d)表示并聯(lián)連接的功率變換裝置的循環(huán)電流路徑的一例。
[0035]圖7 (a)表示循環(huán)電流的波形例。
[0036]圖7(b)是圖7(a)的放大圖。

【具體實施方式】
[0037]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。
[0038]第一實施例
[0039]圖1表示作為本發(fā)明的第一實施例的交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)。本驅(qū)動系統(tǒng)用來驅(qū)動電梯。
[0040]在本實施例中，并聯(lián)連接的功率變換裝置31和功率變換裝置32將從商用電源11輸入的具有恒定電壓和恒定頻率的三相交流電變換為具有可變電壓和可變頻率的三相交流電后輸出。通過所輸出的三相交流電來驅(qū)動三相交流電動機21。三相交流電動機21具有雙重繞組，由此如后所述那樣，能夠抑制在功率變換裝置之間流動的循環(huán)電流。另外，作為三相交流電動機21,使用感應(yīng)式電動機或者永磁鐵式同步電動機等。
[0041]在本實施例的電梯中，吊索45卷繞在繩輪41和滑輪46上，在吊索45的兩端安裝有平衡重42和電梯轎廂43。此外，在電梯轎廂43和平衡重42的下部安裝有卷繞在滑輪44上的平衡用鏈條47。在本電梯中，通過交流電動機21使繩輪41旋轉(zhuǎn)來驅(qū)動吊索45，由此使電梯轎廂43在升降通道內(nèi)升降。
[0042]功率變換裝置31具有將從商用電源11輸入的三相交流電變換為直流電的轉(zhuǎn)換器部分151、和將轉(zhuǎn)換器部分151輸出的直流電變換為三相交流電的逆變器部分152。轉(zhuǎn)換器部分151的交流輸入經(jīng)由濾波器121與商用電源11連接。轉(zhuǎn)換器部分151的直流輸出與逆變器部分152的直流輸入彼此連接。轉(zhuǎn)換器部分151的直流輸出與平滑電容器161連接。逆變器部分152的交流輸出經(jīng)由濾波器122與三相交流電動機21的雙重繞組中的一方繞組連接。此外，轉(zhuǎn)換器部分151和逆變器部分152的主電路中的各相的上下臂由半導(dǎo)體開關(guān)元件與二極管的逆并聯(lián)電路構(gòu)成。在本實施例中，作為半導(dǎo)體開關(guān)元件使用IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極晶體管)，但也可以使用M0SFET等其他開關(guān)元件。此夕卜，如上所述具有逆變器部分和轉(zhuǎn)換器部分的結(jié)構(gòu)適合在用于對在高速電梯等中使用的大容量的交流電動機進行驅(qū)動的功率變換裝置中使用。
[0043]分別由控制器141和控制器142通過二相調(diào)制方式的脈寬調(diào)制控制(以下稱為PWM控制)，控制功率變換裝置31中的轉(zhuǎn)換器部分151和逆變器部分152。具體來說是，控制器141根據(jù)由電源側(cè)電流檢測器131檢測出的流入轉(zhuǎn)換器部分151的交流輸入的電流來生成用于對轉(zhuǎn)換器部分151的半導(dǎo)體開關(guān)元件進行導(dǎo)通/斷開控制的控制信號，使得轉(zhuǎn)換器部分151輸出規(guī)定的直流電壓。此外，控制器142根據(jù)由電動機側(cè)電流檢測器132檢測出的流入逆變器部分152的交流輸出的電流來生成用于對逆變器部分152的半導(dǎo)體開關(guān)元件進行導(dǎo)通/斷開控制的控制信號，使得交流電動機21的旋轉(zhuǎn)速度能夠追隨速度指令值。
[0044]另一個功率變換裝置32的電路結(jié)構(gòu)具有與上述功率變換裝置31相同的電路結(jié)構(gòu)。但是，功率變換裝置32的三相交流輸出、即功率變換裝置32的逆變器部分的交流輸出與交流電動機21的雙重繞組中的另一方繞組連接。也就是說，功率變換裝置31和功率變換裝置32的三相交流輸出分別與交流電動機21的其他繞組連接。并且，如后所述，可以使功率變換裝置31和功率變換裝置32的平滑電容器通用，但在本實施例中，功率變換裝置31和功率變換裝置32分別具有獨立的平滑電容器。
[0045]在此，對二相調(diào)制控制進行簡單的說明。
[0046]圖2(a)表示二相調(diào)制控制的電壓模式的條件。此外，在圖2(b)的上方的圖中示出了第一電壓指令波形以及第二電壓指令波形，在圖2(b)的下方的圖中示出了各個波形與電壓模式之間的對應(yīng)關(guān)系。根據(jù)與圖2(b)的上圖所示的各個輸出相對應(yīng)的第一電壓指令值(Vu*，Vv*，Vw*)的中間值以及中間值的極性，將第一電壓指令波形的一個周期如圖2(a)所示那樣劃分為3η(η為自然數(shù))個電壓模式，在本實施例中劃分為了 12個電壓模式。并且，如圖2(b)的下圖所示，通過已知的運算方法，生成用于與PWM控制中的三角波進行比較的第二電壓指令(Vu，Vv，Vw)，使得在各個模式中，在中間值為負(fù)值時，將第一電壓指令值變得最大的相的上臂設(shè)定為始終導(dǎo)通，并且將下臂設(shè)定為始終斷開，而在中間值為正值時，將第一電壓指令值變得最小的相的上臂設(shè)定為始終斷開，并且將下臂設(shè)定為始終導(dǎo)通(例如，參照J(rèn)P特開2011-114991號公報)。在各個電壓模式中，將第二電壓指令值(Vu，Vv,Vw)中的一個電壓指令值維持在與三角波載波的最大值或者最小值相等的電壓值上。在該區(qū)域，由于對應(yīng)的半導(dǎo)體開關(guān)元件處于始終導(dǎo)通或者始終斷開的狀態(tài)，所以不會產(chǎn)生開關(guān)損耗。因此，能夠降低通過并聯(lián)多重化對多個半導(dǎo)體開關(guān)元件進行導(dǎo)通/斷開控制的本實施例的驅(qū)動系統(tǒng)中產(chǎn)生的電力損耗。
[0047]以下，對本實施例的具有雙重繞組的交流電動機進行說明。
[0048]圖3(a)和圖3(b)表示本實施例中的三相交流電動機21所具備的雙重繞組的接線狀態(tài)。圖3(a)是電梯通常運行時的接線圖，圖3(b)是緊急制動試驗運行時的接線圖。本實施例中的三相交流電動機具有:包括端子U2、V2、W2且固定地連接成星形接線(Y-connect1n)的三相繞組；和包括端子U1、V1、W1且在通常運行時和緊急制動試驗運行時可變更接線狀態(tài)的三相繞組。
[0049]如圖3(a)所示，在通常運行時，具有端子U1、V1、W1的三相繞組連接成星形接線。此時，在交流電動機內(nèi)，星形接線的端子U1-U2之間、V1-V2之間、W1-W2之間以及中性點之間被電絕緣。也就是說，本實施例中的三相交流電動機具有雙重繞組結(jié)構(gòu)，該雙重繞組結(jié)構(gòu)具有彼此電分離的兩個星形接線。交流電動機的端子U1、V1、W1與圖1中的功率變換裝置31的交流輸出連接。此外，交流電動機的端子U2、V2、W2與圖1中的功率變換裝置32的交流輸出連接。由此，如后所述，由于功率變換裝置31和功率變換裝置32的輸出之間彼此分開，所以在逆變器側(cè)，循環(huán)電流的路徑處于電開放狀態(tài)。因此，能夠抑制逆變器側(cè)的循環(huán)電流。
[0050]此外，在緊急制動試驗運行時，如圖3(b)所示，使具有端子U1、V1、W1且在通常運行時連接成星形接線的三相繞組的各相的中性點側(cè)的端子X1、Y1、Z1分別與端子U2、V2、W2發(fā)生短路，由此，構(gòu)成各相繞組的匝數(shù)為通常運行時的2倍的一個星形接線。因此，由于在規(guī)定的電流流入各相時產(chǎn)生的磁通為通常運行時的2倍，所以能夠產(chǎn)生通常運行時的2倍的轉(zhuǎn)矩。在緊急制動試驗運行時，與一個星形接線并聯(lián)連接功率變換裝置31和功率變換裝置32。因此，將各個功率變換裝置的控制切換成三相調(diào)制方式的PWM控制，對逆變器部分和轉(zhuǎn)換器部分進行控制以使由各個電流檢測器檢測出的電流的零相電流分量接近零。
[0051]以下，對本實施例的動作進行說明。
[0052]圖4(a)至圖4(d)表示本實施例中的循環(huán)電流得到了抑制的電流路徑。在各圖中示出了轉(zhuǎn)換器部分的電壓指令在功率變換裝置31和功率變換裝置32中一致，但逆變器部分的電壓指令在功率變換裝置31和功率變換裝置32中不一致的情況。此外，在圖4中，為了簡化說明，只示出了一個相。
[0053]如各圖所示，在逆變器部分，由于電壓指令在功率變換裝置31和功率變換裝置32中不一致，所以會產(chǎn)生一個功率變換裝置的上臂中的半導(dǎo)體開關(guān)元件和另一個功率變換裝置的下臂中的半導(dǎo)體開關(guān)元件同時導(dǎo)通的狀態(tài)。通過具有雙重繞組的電動機，由經(jīng)過這些半導(dǎo)體開關(guān)元件、轉(zhuǎn)換器部分中的上臂或者下臂、并聯(lián)連接的轉(zhuǎn)換器部分的交流輸入、一方的平滑電容器以及交流電動機的環(huán)路構(gòu)成的路徑被電開放。因此，能夠抑制在該路徑中流動的循環(huán)電流。另外，在功率變換裝置31中的轉(zhuǎn)換器的電壓指令與功率變換裝置32中的轉(zhuǎn)換器的電壓指令不一致的情況下，也同樣能夠抑制循環(huán)電流。
[0054]此外，在本實施例中，通過具有雙重繞組的交流電動機，逆變器側(cè)的路徑處于開放狀態(tài)，所以能夠抑制流向逆變器側(cè)的循環(huán)電流。并且，在本實施例中，由于在每個功率變換裝置中分別獨立設(shè)置有平滑電容器，所以循環(huán)電流的路徑為包括轉(zhuǎn)換器側(cè)和逆變器側(cè)的環(huán)路。因此，如圖4(a)至圖4(d)所示，若逆變器側(cè)的路徑通過具有雙重繞組的電動機而處于開放狀態(tài)，則由包括轉(zhuǎn)換器部分的電源輸入側(cè)的環(huán)路構(gòu)成的路徑被開放。由此，還能夠抑制電源側(cè)的循環(huán)電流。另外，在本實施例中，還在轉(zhuǎn)換器部分進行二相調(diào)制控制而降低了功率變換裝置整體的開關(guān)損耗，但即使采用三相調(diào)制控制，也同樣能夠抑制轉(zhuǎn)換器側(cè)的循環(huán)電流。
[0055]此外，根據(jù)本實施例，通過將電動機的繞組設(shè)置成雙重繞組，能夠在不增設(shè)濾波器等部件的情況下抑制循環(huán)電流。因此，能夠在不會使裝置大型化以及成本增加的情況下，提高由具有并聯(lián)多重化的逆變器部分的功率變換裝置實現(xiàn)并聯(lián)多重化的交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)的可靠性。并且，通過在電梯設(shè)備中使用上述交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)，能夠在不會使裝置大型化以及成本增加的情況下，提高電梯設(shè)備的可靠性。
[0056]第二實施例
[0057]圖5表不作為本發(fā)明的第二實施例的交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)。圖5是表不轉(zhuǎn)換器部分151a、151b (CONV)以及逆變器部分152a、152b (INV)的方塊圖，圖中省略了具體的主電路結(jié)構(gòu)。此外，省略了電梯部分的說明。并且，由于功率變換裝置32的控制器以及電源側(cè)電流檢測器與功率變換裝置31相同，所以在此省略了這些構(gòu)件的說明。
[0058]與圖1的第一實施例相同，通過控制器142a以二相調(diào)制方式對功率變換裝置31中的逆變器部分152a進行PWM控制，并且對功率變換裝置32中的逆變器部分152b也通過未圖示的控制器以二相調(diào)制方式進行PWM控制。此外，逆變器部分152a的交流輸出與具有雙重繞組的三相交流電動機21中的一方的繞組連接，逆變器部分152b的交流輸出與另一方的繞組連接。由此，與第一實施例一樣，能夠抑制流向逆變器側(cè)的循環(huán)電流。
[0059]在本實施例中，與第一實施例的不同之處在于，平滑電容器161與功率變換裝置31中的轉(zhuǎn)換器部分151a的直流輸出和功率變換裝置32中的轉(zhuǎn)換器部分151b的直流輸出連接。也就是說，在功率變換裝置31和功率變換裝置32中，共用平滑電容器。因此，控制器141a以三相調(diào)制方式對功率變換裝置31的轉(zhuǎn)換器部分151a進行PWM控制，以使由電源側(cè)電流檢測器131檢測出的電流的零相分量接近電流指令值Ιο*、即接近零。同樣，功率變換裝置32的轉(zhuǎn)換器部分151b的未圖示的控制器以三相調(diào)制方式對轉(zhuǎn)換器部分151b進行PWM控制，以使由未圖示的電源側(cè)電流檢測器檢測出的電流的零相分量接近零。由此，能夠抑制流向轉(zhuǎn)換器部分側(cè)、即流向電源側(cè)的循環(huán)電流。
[0060]也可以不對轉(zhuǎn)換器部分進行上述循環(huán)電流抑制控制，而是只進行三相調(diào)制控制。此時，由于逆變器側(cè)的路徑在具有雙重繞組的交流電動機的作用下被開放，所以能夠抑制流向逆變器側(cè)的循環(huán)電流。此外，一般來說，由于轉(zhuǎn)換器的損耗比逆變器的損耗小，所以通過將逆變器設(shè)置成二相調(diào)制方式，能夠降低功率變換裝置的電力損耗。
[0061 ] 本發(fā)明不受上述各個實施方式的限定，可以包括各種變形例。例如，上述各個實施方式用于以簡單易懂的方式對本發(fā)明進行詳細(xì)的說明，但并不意味本發(fā)明必須具有所有進行過說明的結(jié)構(gòu)。此外，可以將某一個實施方式的一部分結(jié)構(gòu)取代為其他實施方式的結(jié)構(gòu)，也可以將其他實施方式的結(jié)構(gòu)追加到某一個實施方式的結(jié)構(gòu)中。另外，可以用其他結(jié)構(gòu)對各個實施例的一部分結(jié)構(gòu)進行追加、刪除和取代。
[0062]例如，在第一實施例和第二實施例中，可以利用二極管整流裝置等其他直流電源來取代轉(zhuǎn)換器151a、151b。并且，在第二實施例中，也可以設(shè)置成相對于并聯(lián)多重化的逆變器152a、152b，通過一臺轉(zhuǎn)換器部分或者一臺二極管整流裝置或者一臺其他直流電源來輸入直流電。無論在哪一個情況下，都可以通過具有雙重繞組的交流電動機使逆變器側(cè)的路徑開放，所以均能夠抑制流向逆變器側(cè)的循環(huán)電流。
[0063]并且，圖3(a)和圖3(b)所示的繞組的接線并不僅限于電梯用的三相交流電動機，也可以應(yīng)用于對具有所需轉(zhuǎn)矩比通常運行時的轉(zhuǎn)矩還大的運行模式的負(fù)荷進行驅(qū)動的三相交流電動機。
[0064]符號說明
[0065]11…商用電源
[0066]21...三相交流電動機
[0067]31，32…功率變換裝置
[0068]41…繩輪
[0069]42…平衡重
[0070]43…電梯轎廂
[0071]44…滑輪
[0072]45…吊索
[0073]46…滑輪
[0074]47…平衡用鏈條
[0075]121，122…濾波器部分
[0076]131…電源側(cè)電流檢測器
[0077]141，142…逆變器的控制器
[0078]151,151a, 151b …轉(zhuǎn)換器部分
[0079]152，152a，152b …逆變器部分
[0080]161…平滑電容器
【權(quán)利要求】
1.一種交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)，具有:并聯(lián)多重連接的第一功率變換裝置和第二功率變換裝置；以及由所述第一功率變換裝置和所述第二功率變換裝置驅(qū)動的交流電動機， 所述第一功率變換裝置具有以二相調(diào)制方式進行控制的第一逆變器部分，并且所述第二功率變換裝置具有以二相調(diào)制方式進行控制的第二逆變器部分，所述交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)的特征在于， 所述交流電動機具有具備雙重繞組結(jié)構(gòu)的第一三相繞組和第二三相繞組， 所述第一三相繞組與所述第一逆變器部分的交流輸出連接，并且所述第二三相繞組與所述第二逆變器部分的交流輸出連接。
2.如權(quán)利要求1所述的交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于， 所述第一功率變換裝置具有直流輸出與所述第一逆變器部分的直流輸入連接的第一轉(zhuǎn)換器部分， 所述第二功率變換裝置具有直流輸出與所述第二逆變器部分的直流輸入連接的第二轉(zhuǎn)換器部分。
3.如權(quán)利要求2所述的交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)具有: 與所述第一轉(zhuǎn)換器部分的所述直流輸出連接的第一平滑電容器；以及 與所述第二轉(zhuǎn)換器部分的所述直流輸出連接的第二平滑電容器。
4.如權(quán)利要求2所述的交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于， 對所述第一轉(zhuǎn)換器部分和所述第二轉(zhuǎn)換器部分以二相調(diào)制方式進行控制。
5.如權(quán)利要求2所述的交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于，所述交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)具有: 平滑電容器，與所述第一轉(zhuǎn)換器部分的所述直流輸出以及所述第二轉(zhuǎn)換器部分的所述直流輸出連接。
6.如權(quán)利要求5所述的交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于， 所述第一轉(zhuǎn)換器部分以三相調(diào)制方式進行控制，以使流入所述第一轉(zhuǎn)換器部分的交流輸入側(cè)的電流的零相電流分量接近零，并且所述第二轉(zhuǎn)換器部分以三相調(diào)制方式進行控制，以使流入所述第二轉(zhuǎn)換器部分的交流輸入側(cè)的電流的零相電流分量接近零。
7.如權(quán)利要求1至6中的任一項所述的交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于， 在所述交流電動機產(chǎn)生通常轉(zhuǎn)矩的情況下， 所述交流電動機的所述第一三相繞組以及所述第二三相繞組分別進行星形接線，并且所述第一三相繞組的所述星形接線與所述第一逆變器部分的交流輸出連接，所述第二三相繞組的所述星形接線與所述第二逆變器部分的交流輸出連接，對所述第一逆變器部分和所述第二逆變器部分以二相調(diào)制方式進行控制， 在所述交流電動機產(chǎn)生比所述通常轉(zhuǎn)矩大的轉(zhuǎn)矩的情況下， 將所述第二三相繞組的各相繞組分別與所述三相繞組的對應(yīng)的相連接，從而構(gòu)成一個星形接線，并且在所述一個星形接線上連接所述第一逆變器部分和所述第二逆變器部分的交流輸出，且所述第一逆變器部分以三相調(diào)制方式進行控制以使流向所述第一逆變器部分的交流輸出側(cè)的電流的零相電流分量接近零，且所述第二逆變器部分以三相調(diào)制方式進行控制以使流向所述第二逆變器部分的交流輸出側(cè)的電流的零相電流分量接近零。
8.一種電梯設(shè)備，其具有繩輪、卷繞在該繩輪上的吊索以及電梯轎廂，通過所述繩輪旋轉(zhuǎn)時被驅(qū)動的所述吊索來對所述電梯轎廂進行升降驅(qū)動，所述電梯設(shè)備的特征在于， 通過權(quán)利要求1至7中的任一項所述的交流電動機的驅(qū)動系統(tǒng)，對所述繩輪進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
【文檔編號】H02P27/06GK104283486SQ201410325562
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月10日
【發(fā)明者】松本洋平, 森和久, 大沼直人, 蛭田清玄, 加藤可奈子 申請人:株式會社日立制作所