Circuito convertidor y aparato de control de accionamiento de motor equipado con un circuito convertidor, acondicionador de aire, refrigerador, y cocina de calentamiento por inducción.

Un circuito convertidor, que incluye:

un rectificador (2) configurado para rectificar un voltaje AC;

una primera sección de convertidor

(3a) que está conectada con la salida de dicho rectificador (2) y que tiene un primer reactor (4a), un primer elemento de conmutación (5a) y un primer elemento de protección de corriente inversa (6a);

una segunda sección de convertidor (3b) que está conectada con la salida de dicho rectificador (2), que tiene un segundo reactor (4b), un segundo elemento de conmutación (5b) y un segundo elemento de protección de corriente inversa (6b) y que está conectada con dicha primera sección de convertidor en paralelo;

medios de control de conmutación (7) configurados para controlar dichos primer y segundo elementos de conmutación; y un condensador de filtrado (8) que se proporciona en la salida de dichas primera y segunda secciones de convertidor,

caracterizado por que

se proporcionan además medios de detección de corriente (20) configurados para detectar la corriente de entrada introducida a dichas primera y segunda secciones de convertidor y medios de detección de potencia de salida (30) configurados para detectar la potencia de salida de dichas primera y segunda secciones de convertidor y por que

dichos medios de control de conmutación (7) se configuran para obtener una eficiencia del circuito basada en dicha corriente de entrada y dicha potencia de salida y para conmutar el modo de corriente de la corriente que fluye a través de dichos primer y segundo reactores a cualquiera de un modo continuo, un modo crítico o un modo discontinuo en base a la eficiencia del circuito.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2009/055109.

Solicitante: MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 7-3 Marunouchi 2-Chome Chiyoda-ku Tokyo 100-8310 JAPON.

Inventor/es: SHINOMOTO,Yosuke, SAKANOBE,Kazunori, SHIMOMUGI,TAKUYA, YAMADA,MICHIO, HATAKEYAMA,KAZUNORI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR > CALEFACCION ELECTRICA; ALUMBRADO ELECTRICO NO PREVISTO... > Calefacción por campos eléctricos, magnéticos... > H05B6/12 (Dispositivos para la cocción)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA... > APARATOS PARA LA TRANSFORMACION DE CORRIENTE ALTERNA... > Transformación de una potencia de entrada en corriente... > H02M7/5387 (en una configuración en puente)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA... > APARATOS PARA LA TRANSFORMACION DE CORRIENTE ALTERNA... > Transformación de una potencia de entrada en corriente... > H02M3/155 (utilizando solamente dispositivos semiconductores)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA... > CONTROL O REGULACION DE MOTORES ELECTRICOS, GENERADORES... > Disposiciones o métodos para el control de motores... > H02P27/06 (utilizando inversores o convertidores CC-CA (H02P 27/05 tiene prioridad))

PDF original: ES-2526399_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Circuito convertidor y aparato de control de accionamiento de motor equipado con un circuito convertidor, acondicionador de aire, refrigerador, y cocina de calentamiento por inducción

Campo técnico

La presente invención se refiere a un circuito convertidor y un aparato de control de accionamiento de motor, un acondicionador de aire, un refrigerador y una cocina de calentamiento por inducción dotados con el circuito.

Antecedentes de la técnica

Convencionalmente, un convertidor reductor y un convertidor elevador/reductor así como un convertidor elevador se usan normalmente como un circuito de corrección de factor de potencia (PFC).

A fin de lograr un circuito convertidor pequeño y de peso ligero, se propone un circuito convertidor que incluye "un circuito de rectificación cuya entrada es una fuente de potencia AC, un primer circuito convertidor elevador conectado a la salida del circuito de rectificación y que tiene al menos un primer reactor, unos primeros medios de conmutación y un primer diodo, un segundo circuito convertidor elevador conectado al primer circuito convertidor elevador en paralelo y que tiene al menos un segundo reactor, unos segundos medios de conmutación y un segundo diodo y un condensador de filtrado conectado a salidas del primer circuito convertidor elevador y el segundo circuito convertidor elevador".

Tal disposición de circuito se describe en la JP-A-27 195282 y en la JP-A-28 8617.

Compendio de la Invención Problema técnico

Cuando se emplea un convertidor elevador o un convertidor reductor y un convertidor elevador/reductor como un circuito de corrección de factor de potencia, es necesario operar una corriente que fluye a través de un reactor según un modo continuo. Por lo tanto, se necesita que el reactor tenga una gran inductancia y no se puede lograr desventajosamente un circuito de peso ligero.

Con una configuración en la que una pluralidad de sistemas de un circuito convertidor está conectada en paralelo, la perdida de conmutación llega a ser grande desventajosamente.

La presente invención se hace para resolver los problemas antes mencionados y su objeto es proporcionar un circuito convertidor pequeño de peso ligero capaz de reducir la pérdida de conmutación y un aparato de control de accionamiento de motor, un acondicionador de aire, un refrigerador y una cocina de calentamiento por inducción que tienen el circuito.

Solución al problema

El circuito convertidor según la presente invención incluye un rectificador para rectificar voltajes AC, una primera sección de convertidor que está conectada con la salida del rectificador y tiene un primer reactor, un primer elemento de conmutación y un primer elemento de protección de corriente inversa, una segunda sección de convertidor que está conectada con la salida del rectificador, que tiene un segundo reactor, un segundo elemento de conmutación y un segundo elemento de protección de corriente inversa y que está conectada en paralelo a la primera sección de convertidor, los medios de control de conmutación que controlan el primer y el segundo elementos de conmutación y un condensador de filtrado proporcionado en la salida de la primera y la segunda secciones de convertidor. Los medios de control de conmutación conmutan el modo de corriente de la corriente que fluye a través del primer y el segundo reactores en cualquiera de un modo continuo, un modo crítico y un modo discontinuo en base a una condición predeterminada, como se especifica en la reivindicación 1.

Efectos ventajosos de la Invención

Dado que la presente invención incluye una primera sección de convertidor y una segunda sección de convertidor conectada con la primera sección de convertidor en paralelo, una inductancia requerida para un reactor se puede hacer pequeña, permitiendo lograr un reactor pequeño de peso ligero.

La pérdida de conmutación se puede reducir debido a que un modo de corriente de la corriente que fluye a través del primer y el segundo reactores se puede conmutar a cualquiera de un modo continuo, un modo crítico y un modo discontinuo en base a una condición predeterminada.

Breve descripción de los dibujos [Fig. 1]

La Fig. 1 es un diagrama de configuración de un circuito convertidor según la Realización 1.

[Fig. 2]

La Fig. 2 es un diagrama que muestra una señal eléctrica y una forma de onda de corriente de cada parte en una operación de modo continuo del circuito convertidor.

[Fig. 3]

La Fig. 3 es un diagrama que muestra la señal eléctrica y la forma de onda de corriente de cada parte en una operación de modo discontinuo del circuito convertidor.

[Fig. 4]

La Fig. 4 es un diagrama que muestra la señal eléctrica y la forma de onda de corriente de cada parte en una operación de modo crítico del circuito convertidor.

[Fig. 5]

La Fig. 5 es un diagrama de configuración del circuito convertidor según la Realización 2.

[F¡g. 6]

La Fig. 6 es un diagrama que ilustra la forma de onda de corriente del circuito convertidor.

[Fig. 7]

La Fig. 7 es un diagrama que ilustra una operación de conmutación de un modo de corriente según la Realización 2.

[Fig. 8]

La Fig. 8 es un diagrama de configuración del circuito convertidor según la Realización 2 de la presente invención.

[Fig. 9]

La Fig. 9 es un diagrama de configuración del circuito convertidor según la Realización 3 de la presente

invención.

[Fig. 1]

La Fig. 1 es un diagrama de configuración del circuito convertidor según la Realización 4.

[Fig. 11]

La Fig. 11 es un diagrama de configuración del circuito convertidor según la Realización 4.

[Fig. 12]

La Fig. 12 es un diagrama de configuración del circuito de accionamiento de motor según la Realización 6 de la presente invención.

[Fig. 13]

La Fig. 13 es un diagrama de configuración de un acondicionador de aire según la Realización 7 de la presente invención.

[Fig. 14]

La Fig. 14 es un diagrama de configuración de un refrigerador según la Realización 8 de la presente

invención.

[Fig. 15]

La Fig. 15 es un diagrama de configuración de una cocina de calentamiento por inducción según la Realización 9 de la presente invención.

[Fig. 16]

La Fig. 16 es un diagrama que muestra una configuración de un convertidor reductor y un convertidor elevador/reductor.

Lista de signos de referencia

1 fuente de alimentación comercial

2 rectificador

2a - 2d diodo de rectificación

3a - 3c convertidor elevador

4a - 4c reactor elevador

5a - 5c elemento de conmutación

6a - 6c elemento de protección de corriente inversa

7 medios de control de conmutación

8 condensador de filtrado

9a, 9b medios de apertura y cierre

carga

11 circuito inversor

11 a 11f elemento de conmutación

12 motor

13 circuito de carga

14 bobina de calentamiento por inducción

condensador de resonancia

medios de detección de corriente

medios de detección de potencia de salida

medios de control de apertura y cierre

medios de accionamiento de inversor

31 unidad exterior

311 compresor refrigerante

312 ventilador

32 unidad interior

4 refrigerador

41

42

43

44

compresor refrigerante compartimento de enfriamiento enfriador ventilador

Descripción de las realizaciones Realización 1

La Fig. 1 es un diagrama de configuración de un circuito convertidor según la Realización 1.

En la Fig. 1, un rectificador... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un circuito convertidor, que incluye:

un rectificador (2) configurado para rectificar un voltaje AC;

una primera sección de convertidor (3a) que está conectada con la salida de dicho rectificador (2) y que tiene un primer reactor (4a), un primer elemento de conmutación (5a) y un primer elemento de protección de corriente inversa (6a);

una segunda sección de convertidor (3b) que está conectada con la salida de dicho rectificador (2), que tiene un segundo reactor (4b), un segundo elemento de conmutación (5b) y un segundo elemento de protección de corriente inversa (6b) y que está conectada con dicha primera sección de convertidor en paralelo; medios de control de conmutación (7) configurados para controlar dichos primer y segundo elementos de conmutación; y

un condensador de filtrado (8) que se proporciona en la salida de dichas primera y segunda secciones de convertidor,

caracterizado por que

se proporcionan además medios de detección de corriente (2) configurados para detectar la corriente de entrada introducida a dichas primera y segunda secciones de convertidor y medios de detección de potencia de salida (3) configurados para detectar la potencia de salida de dichas primera y segunda secciones de convertidor y por que

dichos medios de control de conmutación (7) se configuran para

obtener una eficiencia del circuito basada en dicha corriente de entrada y dicha potencia de salida y para conmutar el modo de corriente de la corriente que fluye a través de dichos primer y segundo reactores a cualquiera de un modo continuo, un modo crítico o un modo discontinuo en base a la eficiencia del circuito.

2. El circuito convertidor de la reivindicación 1, en donde

dichos medios de control de conmutación (7) se configuran para controlar la conmutación de dichos primer y segundo elementos de conmutación para crear una diferencia de fase predeterminada entre corrientes que fluyen a través de dichos primer y segundo reactores.

3. El circuito convertidor de la reivindicación 1 o 2, en donde

dichos medios de control de conmutación (7) se configuran para controlar la conmutación de dichos primer y segundo elementos de conmutación de manera que una diferencia de fase entre corrientes que fluyen a través de dichos primer y segundo reactores varía aleatoriamente dentro de un intervalo predeterminado.

4. El circuito convertidor de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que además incluye

una o dos o más secciones de convertidor conectadas con la salida de dicho rectificador (2) y que comprende un reactor, un elemento de conmutación (5a - 5c, 11a - 11f) y un elemento de protección de corriente inversa (6a - 6c) y que se conecta con dichas primera y segunda secciones de convertidor en paralelo.

5. Un aparato de control de accionamiento de motor, que comprende:

el circuito convertidor de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4;

un circuito inversor (11) configurado para convertir un voltaje de salida DC de dicho circuito convertidor a un voltaje AC; y

medios de accionamiento de inversor (5) configurados para accionar dicho circuito inversor (11).

6. Un acondicionador de aire, que comprende:

el aparato de control de accionamiento de motor de la reivindicación 5; y

un motor (12) configurado para ser accionado por dicho aparato de control de accionamiento de motor.

7. Un refrigerador (4), que comprende:

el aparato de control de accionamiento de motor de la reivindicación 5; y

un motor configurado para ser accionado por dicho aparato de control de accionamiento de motor.

8. Una cocina de calentamiento por inducción, que comprende:

el circuito convertidor de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4;

un circuito inversor (11) configurado para convertir un voltaje de salida DC de dicho circuito convertidor a un voltaje AC; y

medios de accionamiento de inversor (5) configurados para accionar dicho circuito inversor (11); y un circuito de carga (13) que se conecta con un punto de salida de dicho circuito inversor (11) y que tiene al menos una bobina de calentamiento por inducción (14) y un condensador de resonancia (15).