DE102016115144A1 - Motorantriebsvorrichtung mit einer Funktion zum Unterdrücken der zeitlichen Veränderung des Rückspeisestroms - Google Patents

Motorantriebsvorrichtung mit einer Funktion zum Unterdrücken der zeitlichen Veränderung des Rückspeisestroms Download PDF

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Abstract

Eine Motorantriebsvorrichtung umfasst folgendes: einen Umrichter, welcher Gleichstrom in Wechselstrom wandelt und den Wechselstrom zu einer Wechselstromversorgung zurückgibt; eine 120-Grad-Leitungs-Rückspeisungsenergiesteuereinheit, welche den Umrichter unter Verwendung eines 120-Grad-Leitungsverfahrens derart steuert, dass die Energie, die durch den Umrichter wiedergewonnen wird, zu der Wechselstromversorgung zurückgegeben wird; eine PWM-Rückspeisungsenergiesteuereinheit, welche den Umrichter unter Verwendung eines PWM-Steuerungsverfahrens derart steuert, dass die Energie zu der Wechselstromversorgung zurückgegeben wird; eine Eingangsspannungsdetektionseinheit, welche eine Zufuhrspannung detektiert, die dem Umrichter zugeführt wird; eine Zwischenkreisspannungsdetektionseinheit, welche eine Zwischenkreisspannung detektiert; und eine Rückspeisungsverfahrenschalteinheit, welche während der Energierückspeisung ein Umschalten zwischen dem 120-Grad-Leitungsverfahren und dem PWM-Steuerungsverfahren gemäß einem gegebenen Kriterium basierend auf einem Spannungswert, der von der Zwischenkreisspannungsdetektionseinheit detektiert wird, durchführt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Motorantriebsvorrichtung, und insbesondere auf eine Motorantriebsvorrichtung mit der Funktion zum Unterdrücken der zeitlichen Veränderung des Rückspeisestroms.
  • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • Während der Verlangsamung eines Motors wirkt der Motor derart, dass er ein regeneratives Bremsen bereitstellt. Die Energierückspeisung ist ein bekanntes Verfahren zum Handhaben von Energie, wenn die Rückspeisungsenergie groß ist (siehe zum Beispiel die Japanische Offenlegungsschrift Nr. H06-062584 ). Ein Umrichter, der zur Energierückspeisung verwendet wird, ist in 1 gezeigt. Der Umrichter 1001, der zur Energierückspeisung verwendet wird, umfasst Leistungsgeräte Tr1 bis Tr6 als Transistoren, von welchen jedes parallel mit einer von Dioden D1 bis D6 geschaltet ist. Die Energie, die von einem Motor erzeugt wird, wird zugeführt, um einen Glättungskondensator (nicht gezeigt) zu laden, der zwischen Anschlüssen 1003 und 1004 bereitgestellt ist, und die Energie, die in dem Glättungskondensator gespeichert ist, wird von dem Umrichter 1001 umgekehrt umgewandelt und zu einer Stromversorgung 1002 zurückgegeben.
  • Bekannte Verfahren zum Steuern des Energierückspeisungsumrichters 1001 beinhalten ein PWM-Steuerungsverfahren und ein 120-Grad-Leitungsverfahren. Bei dem PWM-Steuerungsverfahren kann Rückspeisestrom dazu gebracht werden, eine sinusförmige Wellenform zu haben, und kann das Maß seiner zeitlichen Veränderung gesteuert werden. Jedoch erhöht sich das Schaltgeräusch mit dem PWM-Betrieb und erhöhen sich die Kosten in Folge des Hinzufügens eines Filters oder dergleichen. Dementsprechend wird das 120-Grad-Leitungsverfahren allgemein zur Verwendung bevorzugt.
  • Das 120-Grad-Leitungsverfahren ist ein Verfahren, das die Phase der Zufuhrspannung detektiert, und das die Rückspeisungsenergie zu der Stromversorgung nur während dem 120-Grad-Zeitraum, in welchem die potentielle Differenz der Zufuhrspannung groß ist, zurückgibt. 2A und 2B zeigen eine zeitliche Veränderung der Stromphase, Zeitdiagramme, die die EIN-/AUS-Betriebe der Leistungsgeräte Tr1 bis Tr6 darstellen, und zeitliche Veränderungen der R-Phasen-, S-Phasen- und T-Phasenströme, wenn das 120-Grad-Leitungsverfahren verwendet wird. 2A zeigt den Fall, wenn die Differenz zwischen der Zwischenkreisspannung und der Zufuhrspannung groß ist, und 2B zeigt den Fall, wenn die Differenz zwischen der Zwischenkreisspannung und der Zufuhrspannung klein ist.
  • Wie in 2A gezeigt, wenn die Differenz zwischen der Zwischenkreisspannung und der Zufuhrspannung groß ist, werden Zeiträume (durch Schraffur angegeben) bereitgestellt, wobei während jedem davon ein Schalten bei einer gegebenen Frequenz durchgeführt wird, um den Strom zu steuern, so dass er nicht einen gegebenen Spitzenstrom überschreitet. In diesem Fall wird di/dt (das Ausmaß der zeitlichen Veränderung des Stroms) gemäß der folgenden Gleichung (1) berechnet, und wird ein Einschaltstrom durch Multiplizieren von di/dt mit der Zeit berechnet.
    Figure DE102016115144A1_0002
    wobei VDC die Zwischenkreisspannung ist, VIN die Zufuhrspannung ist, und L die Induktanz der Wechselstromdrossel und der Stromversorgung ist.
  • Im herkömmlichen Stand der Technik, wenn die Differenz zwischen der Zwischenkreisspannung und der Zufuhrspannung (Zwischenkreisspannung – Zufuhrspannung) groß ist, tritt ein Einschaltstrom während der Energierückspeisung auf, wie bei dem R-Phasenstrom zum Zeitpunkt t1, in 2A gezeigt. Wenn dementsprechend die Leistungsgeräte in dem Rückspeisungsverfahren des herkömmlichen Stands der Technik zu schützen sind, muss di/dt durch Erhöhen der Induktanz L der Wechselstromdrossel unterdrückt werden. Im Fall des PWM-Steuerungsverfahrens kann das Auftreten des Einschaltstroms unterdrückt werden, ohne die Induktanz der Wechselstromdrossel zu erhöhen, jedoch besteht wiederum das Problem, dass die Temperatur der Leistungsgeräte steigt.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Motorantriebsvorrichtung bereitzustellen, wobei Vorkehrungen getroffen werden, um das Auftreten von Einschaltstrom sowie den Temperaturanstieg von Antriebsvorrichtungen zu unterdrücken, während gleichzeitig eine Verringerung der Kosten durch Verringern der Größe der Wechselstromdrossel erreicht wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Motorantriebsvorrichtung bereitgestellt, die folgendes umfasst: einen Umrichter, der konfiguriert ist, um Wechselstrom in Gleichstrom zu wandeln, und den Wechselstrom zu einer Wechselstromversorgung zurückgibt; eine 120-Grad-Leitungs-Rückspeisungsenergiesteuereinheit, die konfiguriert ist, um den Umrichter unter Verwendung eines 120-Grad-Leitungsverfahrens derart zu steuern, dass die Energie, die durch den Umrichter wiedergewonnen wird, zu der Wechselstromversorgung zurückgegeben wird; eine PWM-Rückspeisungsenergiesteuereinheit, die konfiguriert ist, um den Umrichter unter Verwendung eines PWM-Steuerungsverfahrens derart zu steuern, dass die Energie, die durch den Umrichter wiedergewonnen wird, zu der Wechselstromversorgung zurückgegeben wird, eine Eingangsspannungsdetektionseinheit, die konfiguriert ist, um eine Zufuhrspannung zu detektieren, die von der Wechselstromversorgung dem Umrichter zugeführt wird; eine Zwischenkreisspannungsdetektionseinheit, die konfiguriert ist, um eine Zwischenkreisspannung zu detektieren, welche eine Ausgangsspannung des Umrichters ist; und eine Rückspeisungsverfahrenschalteinheit, die konfiguriert ist, um während einer Energierückspeisung ein Umschalten zwischen dem 120-Grad-Leitungsverfahren und dem PWM-Steuerungsverfahren gemäß einem gegebenen Kriterium basierend auf einem Spannungswert, der von der Zwischenkreisspannungsdetektionseinheit detektiert wird, durchzuführen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorherigen und sonstige Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen deutlicher, wie sie im Folgenden bezüglich der beigefügten Zeichnungen dargelegt werden, wobei:
  • 1 ein Diagramm ist, das die Konfiguration eines Umrichters gemäß dem herkömmlichen Stand der Technik zeigt;
  • 2A ein Diagramm ist, das eine zeitliche Veränderung der Stromphase, Zeitdiagramme, die die EIN-/AUS-Betriebe von Leistungsgeräten darstellen, und zeitliche Veränderungen der R-Phasen, S-Phasen- und T-Phasenströme zeigt, wenn die Differenz zwischen der Zwischenkreisspannung und der Zufuhrspannung in einem Umrichter, der ein 120-Grad-Leitungsverfahren gemäß dem herkömmlichen Stand der Technik verwendet, groß ist;
  • 2B ein Diagramm ist, das eine zeitliche Veränderung der Stromphase, Zeitdiagramme, die die EIN-/AUS-Betriebe von Leistungsgeräten darstellen, und zeitliche Veränderungen der R-Phasen-, S-Phasen- und T-Phasenströme zeigen, wenn die Differenz zwischen der Zwischenkreisspannung und der Zufuhrspannung in dem Umrichter, der das 120-Grad-Leitungsverfahren gemäß dem herkömmlichen Stand der Technik verwendet, klein ist;
  • 3 ein Diagramm ist, das die Konfiguration einer Motorantriebsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 4 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Sequenz von Betrieben, die von der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden, ist;
  • 5A ein Diagramm ist, das eine zeitliche Veränderung der Stromphase, Zeitdiagramme, die die EIN-/AUS-Betriebe von Leistungsgeräten darstellen, und zeitliche Veränderungen der R-Phasen-, S-Phasen- und T-Phasenströme zeigt, wenn die Differenz zwischen der Zwischenkreisspannung und der Zufuhrspannung in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung groß ist;
  • 5B ein Diagramm ist, das eine zeitliche Veränderung der Stromphase, Zeitdiagramme, die die EIN-/AUS-Betriebe von Leistungsgeräten darstellen, und zeitliche Veränderungen der R-Phasen-, S-Phasen- und T-Phasenströme zeigt, wenn die Differenz zwischen der Zwischenkreisspannung und der Zufuhrspannung in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung klein ist;
  • 6A ein Diagramm ist, das eine zeitliche Veränderung der Phasenspannung zeigt;
  • 6B ein Diagramm ist, das eine zeitliche Veränderung des Phasenstroms gemäß dem herkömmlichen Stand der Technik zeigt;
  • 6C ein Diagramm ist, das eine zeitliche Veränderung des Phasenstroms in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 7A ein Diagramm ist, das eine zeitliche Veränderung des Phasenstroms gemäß dem herkömmlichen Stand der Technik zeigt; und
  • 7B ein Diagramm ist, das eine zeitliche Veränderung des Phasenstroms in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Die Motorantriebsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 3 zeigt die Konfiguration einer Motorantriebsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Motorantriebsvorrichtung 101 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet einen Umrichter 1, eine 120-Grad-Leitungs-Rückspeisungsenergiesteuereinheit 2, eine PWM-Rückspeisungsenergiesteuereinheit 3, eine Eingangsspannungsdetektionseinheit 4, eine Zwischenkreisspannungsdetektionseinheit 5 und eine Rückspeisungsverfahrenschalteinheit 6.
  • Der Umrichter 1 umfasst Leistungsgeräte Tr1 bis Tr6 und Dioden D1 bis D6 und wandelt Gleichstrom, der in einem Glättungskondensator 9 gespeichert ist, in Wechselstrom, und gibt den somit wiedergewonnenen Wechselstrom zu einer Wechselstromversorgung 20 zurück. Die EIN-/AUS-Betriebe der Leistungsgeräte Tr1 bis Tr6 werden durch Signale gesteuert, die von einer Leistungsgerätbefehlseinheit 7 auf die Gatter der jeweiligen Leistungsgeräte Tr1 bis Tr6 aufgebracht werden. Eine Wechselstromdrossel (ACR) 21 ist zwischen dem Umrichter 1 und der Wechselstromversorgung 20 bereitgestellt.
  • Die 120-Grad-Leitungs-Rückspeisungsenergiesteuereinheit 2 steuert den Umrichter 1 unter Verwendung eines 120-Grad-Leitungsverfahrens, so dass die Rückspeisungsenergie, die durch den Umrichter 1 wiedergewonnen wird, zu der Wechselstromversorgung 20 zurückgegeben wird. Genauer sendet die 120-Grad-Leitungs-Rückspeisungsenergiesteuereinheit 2 einen Befehl zum Durchführen einer Energierückspeisung unter Verwendung des 120-Grad-Leitungsverfahrens zu der Leistungsgerätbefehlseinheit 7.
  • Die PWM-Rückspeisungsenergiesteuereinheit 3 steuert den Umrichter 1 unter Verwendung eines PWM-Steuerungsverfahrens, so dass die Rückspeisungsenergie, die durch den Umrichter 1 wiedergewonnen wird, zu der Wechselstromversorgung 20 zurückgegeben wird. Genauer sendet die PWM-Rückspeisungsenergiesteuereinheit 3 einen Befehl zum Durchführen einer Energierückspeisung unter Verwendung des PWM-Steuerungsvertahrens zu der Leistungsgerätbefehlseinheit 7.
  • Die Eingangsspannungsdetektionseinheit 4 detektiert die Zufuhrspannung, die von der Wechselstromversorgung 20 dem Umrichter 1 zugeführt wird. Der Wert der Zufuhrspannung, der von der Eingangsspannungsdetektionseinheit 4 detektiert wird, wird zu einer Antriebsvorrichtungssteuereinheit 8 gesendet.
  • Die Zwischenkreisspannungsdetektionseinheit 5 detektiert die Zwischenkreisspannung, welche eine Ausgangsspannung des Umrichters 1 ist. Der Glättungskondensator 9 ist an dem Ausgang des Umrichters 1 bereitgestellt. Die Zwischenkreisspannung ist die Spannung, die zwischen den Anschlüssen N und P des Glättungskondensators 9 auftritt. Der Wert der Zwischenkreisspannung, der von der Zwischenkreisspannungsdetektionsschaltung 5 detektiert wird, wird zu der Antriebsvorrichtungssteuereinheit 8 gesendet.
  • Die Antriebsvorrichtungssteuereinheit 8 berechnet die Differenz zwischen der erhaltenen Zwischenkreisspannung und Zufuhrspannung und bestimmt, ob die berechnete Differenz gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, der zuvor gespeichert wird. Das Ergebenis der Bestimmung wird zu der Rückspeisungsverfahrenschalteinheit 6 gesendet.
  • Während der Energierückspeisung führt die Rückspeisungsverfahrenschalteinheit 6 ein Umschalten zwischen dem 120-Grad-Leitungsverfahren und dem PWM-Steuerungsverfahren gemäß einem gegeben Kriterium basierend auf dem Spannungswert, der von der Zwischenkreisspannungsdetektionseinheit 5 detektiert wird, durch. Die Rückspeisungsverfahrenschalteinheit 6 kann das Umschalten durchführen, um das PWM-Steuerungsverfahren auszuwählen, wenn die Differenz zwischen der Zwischenkreisspannung und der Zufuhrspannung gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, und das 120-Grad-Leitungsverfahren auszuwählen, wenn die Differenz zwischen der Zwischenkreisspannung und der Zufuhrspannung kleiner als der vorbestimmte Wert ist.
  • Eine Eingangsstromdetektionseinheit 10 zum Detektieren des Stroms, der von der Wechselstromversorgung 20 dem Umrichter 1 zugeführt wird, wird auch bereitgestellt. Die Eingangsstromdetektionseinheit 10 detektiert auch den Strom, der fließt, wenn die Motorantriebsvorrichtung 101 den Rückspeisebetrieb durchführt. Zum Beispiel in 3, wenn die Leistungsgeräte Tr1 und Tr4 eingeschaltet sind, und die anderen Leistungsgeräte ausgeschaltet sind, können der Strom I1, der von dem Umrichter 1 zu der Wechselstromversorgung 20 fließt, und der Strom 12, der von der Wechselstromversorgung 20 zu dem Umrichter 1 fließt, detektiert werden.
  • Als Nächstes wird die Sequenz von Betrieben, die von der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden, bezüglich des Flussdiagramms, das in 4 gezeigt ist, beschrieben. Zunächst startet bei Schritt S101 die Motorantriebsvorrichtung 101 den Rückspeisebetrieb.
  • Als Nächstes detektiert in Schritt S102 die Eingangsspannungsdetektionseinheit 4 die Zufuhrspannung, die von der Wechselstromversorgung 20 dem Umrichter 1 zugeführt wird.
  • In Schritt S103 detektiert die Zwischenkreisspannungsdetektionseinheit 5 die Zwischenkreisspannung.
  • In Schritt S104 berechnet die Antriebsvorrichtungssteuereinheit 8 die Differenz zwischen der Zwischenkreisspannung und der Zufuhrspannung.
  • In Schritt S105 bestimmt die Antriebsvorrichtungssteuereinheit 8, ob die Differenz zwischen der Zwischenkreisspannung und der Zufuhrspannung gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist.
  • Wenn die Differenz zwischen der Zwischenkreisspannung und der Zufuhrspannung gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, dann wählt in Schritt S106 die Rückspeisungsverfahrenschalteinheit 6 die PWM-Rückspeisungsenergiesteuereinheit 3 derart aus, dass die Energierückspeisung unter Verwendung des PWM-Steuerungsverfahrens durchgeführt wird.
  • 5A zeigt eine zeitliche Veränderung einer Stromphase, Zeitdiagramme, die die EIN-AUS-Betriebe der Leistungsgeräte darstellen, und zeitliche Veränderungen der R-Phasen-, S-Phasen- und T-Phasenströme, wenn die Differenz zwischen der Zwischenkreisspannung und der Zufuhrspannung gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist. Die Schaltsteuerung für die Leistungsgeräte Tr1 bis Tr6, die in 5A gezeigt ist, wird beschrieben. In 5A ist das Bezugzeichen 51 die detektierte Zufuhrspannung und ist 52 der PWM-Befehl (ein Beispiel). Ferner ist 53 die PWM-Trägerwelle (Träger) als eine dreieckige Welle zum Erzeugen des PWM-Signals. Bei der Energierückspeisung unter Verwendung des PWM-Steuerungsverfahrens wird ein Vergleich zwischen dem PWM-Befehl 52 und dem PWM-Träger 53 gemacht, und wenn der PWM-Spannungsbefehl 52 größer ist, wird das Leistungsgerät Tr1 ausgeschaltet und das Leistungsgerät Tr2 eingeschaltet. Wenn umgekehrt der PWM-Spannungsbefehl 52 kleiner als der PWM-Träger 53 ist, wird das Leistungsgerät Tr1 eingeschaltet und das Leistungsgerät Tr2 ausgeschaltet. Die Leistungsgeräte Tr3 und Tr4 und die Leistungsgeräte Tr5 und Tr6 werden auf eine ähnliche Art und Weise gesteuert.
  • Durch Steuern der Leistungsgeräte Tr1 bis Tr6, wie zuvor beschrieben, kann der Strom, der in jeder der R-Phase, S-Phase und T-Phase fließt, dazu gebracht werden, eine sinusförmige Wellenform zu haben, wie in 5A gezeigt. Das Auftreten eines Einschaltstroms kann durch Durchführen des Energierückspeisens unter Verwendung des PWM-Steuerungsverfahrens unterdrückt werden, wie weiter unten beschrieben wird.
  • Wenn andererseits die Differenz zwischen der Zwischenkreisspannung und der Zufuhrspannung kleiner als der vorbestimmte Wert ist, dann wählt in Schritt S107 die Rückspeisungsverfahrenschalteinheit 6 die 120-Grad-Leitungsrückspeisungsenergiesteuereinheit 2 derart aus, dass die Energierückspeisung unter Verwendung des 120-Grad-Leitungsverfahrens durchgeführt wird.
  • 5B zeigt eine zeitliche Veränderung der Stromphase, Zeitdiagramme, die die EIN-AUS-Betriebe der Leistungsgeräte darstellen, und zeitliche Veränderungen der R-Phasen-, S-Phasen- und T-Phasenströme, wenn die Differenz zwischen der Zwischenkreisspannung und der Zufuhrspannung kleiner als der vorbestimmte Wert ist. In diesem Fall kann der Temperaturanstieg der Leistungsgeräte, welcher auftreten würde, wenn das PWM-Steuerungsverfahren verwendet würde, durch Durchführen der Energierückspeisung unter Verwendung des 120-Grad-Leitungsverfahrens unterdrückt werden.
  • Wie zuvor beschrieben worden ist, kann gemäß der Motorantriebsvorrichtung der vorliegenden Erfindung die Größe der Wechselstromdrossel verringert werden, da das Auftreten von Einschaltstrom durch das Durchführen der Energierückspeisung unter Verwendung des PWM-Steuerungsverfahrens unterdrückt werden kann. Wenn ferner der Einschaltstrom relativ klein ist, wird der Temperaturanstieg der Leistungsgeräte durch Durchführen der Energierückspeisung unter Verwendung des 120-Grad-Leitungsverfahrens unterdrückt.
  • In der vorherigen Ausführungsform kann der Temperaturanstieg durch das Treffen von Vorkehrungen derart unterdrückt werden, dass das Schalten des Rückspeisungsverfahrens basierend auf der Differenz zwischen der Zwischenkreisspannung und der Zufuhrspannung nur während der frühen Phase der Rückspeisung durchgeführt wird, wenn die potentielle Differenz groß ist.
  • Als Nächstes wird eine Beschreibung dahingehend bereitgestellt, wie die Steilheit des Stroms gemäß der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterdrückt werden kann. 6A zeigt die zeitliche Veränderung der Phasenspannung. 6B zeigt die zeitliche Veränderung des Phasenstroms gemäß dem herkömmlichen Stand der Technik. 6C zeigt die zeitliche Veränderung des Phasenstroms in der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Änderung des R-Phasenstroms zum Zeitpunkt t5 in den 6B und 6C ist jeweils in vergrößerter Form in den 7A und 7B gezeigt. In dem herkömmlichen Stand der Technik hängt die Steilheit des Stroms von der Induktanz L der Drossel und der Differenzspannung zwischen der Zwischenkreisspannung und der Zufuhrspannung ab. In der Folge musste der Spitzenstrom unterdrückt werden, so dass der Strom, der sich während der Verzögerungszeit der Stromdetektionsschaltung erhöht, nicht den von dem Leistungsgerät eingestuften Wert überschreitet.
  • Andererseits wird bei der Motorantriebsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Steilheit des Stroms durch die Induktanz L der Drossel, die Differenzspannung zwischen der Zwischenkreisspannung und der Zufuhrspannung und die Schaltfrequenz gesteuert. In der vorliegenden Erfindung, da die Steilheit des Einschaltstroms wie gewünscht durch die Schaltfrequenz gesteuert werden kann, kann der Strom, der sich während der Verzögerungszeit der Stromdetektionsschaltung erhöht, auf einen ausreichend kleineren Wert als der von dem Leistungsgerät eingestufte Wert verringert werden. Dadurch kann die Induktanz L verringert werden, da das Auftreten des Einschaltstroms gemäß der Motorantriebsvorrichtung der vorliegenden Erfindung unterdrückt werden kann, und somit kann die Größe der Wechselstromdrossel verringert werden.
  • Wie in 6C gezeigt, wird ferner in der vorliegenden Erfindung die Steuerung durch die Schaltfrequenz des R-Phasenstroms zu den Zeitpunkten t1, t3 und t5 durchgeführt, jedoch nicht zu den Zeitpunkten t2 und t4 durchgeführt. D. h., die Steuerung basierend auf der Schaltfrequenz des Phasenstroms wird nicht zu jedem Zeitpunkt durchgeführt, sondern das Schaltverfahren wird zu einem gewünschten Zeitpunkt gemäß der Spannungsphase geschaltet. Zum Beispiel kann das Auftreten des Einschaltstroms durch Durchführen der Energierückspeisung unter Verwendung des PWM-Steuerungsverfahrens nur unterdrückt werden, wenn die Differenz zwischen der Zwischenkreisspannung und der Zufuhrspannung gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist; wenn andererseits die Differenz zwischen der Zwischenkreisspannung und der Zufuhrspannung kleiner als der vorbestimmte Wert ist, kann der Temperaturanstieg der Leistungsgeräte durch Durchführen der Energierückspeisung unter Verwendung des 120-Grad-Leitungsverfahrens unterdrückt werden.
  • Gemäß der Motorantriebsvorrichtung in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann nicht nur das Auftreten des Einschaltstroms und des Temperaturanstiegs der Antriebsvorrichtungen unterdrückt werden, sondern können auch die Kosten durch Verringern der Größe der Wechselstromdrossel verringert werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 06-062584 [0002]

Claims (2)

  1. Motorantriebsvorrichtung umfassend: einen Umrichter (1), der konfiguriert ist, um Gleichstrom in Wechselstrom zu wandeln, und den Wechselstrom zu einer Wechselstromversorgung zurückgibt; eine 120-Grad-Leitungsrückspeisungsenergiesteuereinheit (2), die konfiguriert ist, um den Umrichter unter Verwendung eines 120-Grad-Leitungsverfahrens derart zu steuern, dass die Energie, die durch den Umrichter wiedergewonnen wird, zu der Wechselstromversorgung zurückgegeben wird; eine PWM-Rückspeisungsenergiesteuereinheit (3), die konfiguriert ist, um den Umrichter unter Verwendung eines PWM-Steuerungsverfahrens derart zu steuern, dass die Energie, die durch den Umrichter wiedergewonnen wird, zu der Wechselstromversorgung zurückgegeben wird; eine Eingangsspannungsdetektionseinheit (4), die konfiguriert ist, um eine Zufuhrspannung zu detektieren, die von der Wechselstromversorgung dem Umrichter zugeführt wird; eine Zwischenkreisspannungsdetektionseinheit (5), die konfiguriert ist, um eine Zwischenkreisspannung zu detektieren, welche eine Ausgangsspannung des Umrichters ist; und eine Rückspeisungsverfahrenschalteinheit (6), die konfiguriert ist, um während der Energierückspeisung ein Umschalten zwischen dem 120-Grad-Leitungsverfahren und dem PWM-Steuerungsverfahren gemäß einem gegebenen Kriterium basierend auf einem Spannungswert, der von der Zwischenkreisspannungsdetektionseinheit detektiert wird, durchzuführen.
  2. Motorantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Rückspeisungsverfahrenschalteinheit ein Schalten durchführt, um das PWM-Steuerungsverfahren auszuwählen, wenn die Differenz zwischen der Zwischenkreisspannung und der Zufuhrspannung gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, und das 120-Grad-Leitungsverfahren auszuwählen, wenn die Differenz zwischen der Zwischenkreisspannung und der Zufuhrspannung kleiner als der vorbestimmte Wert ist.
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