电动机控制装置、空调机、压缩机以及制冷循环装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电动机控制装置、空调机、压缩机、以及制冷循环装置，其结构简单且高效。电动机控制装置的控制装置(17)在按照停止指令(Cs)在压缩机停止延迟区间(Td)进行了减速运转后，在逆变器输出开路区间(Td2)使上臂以及下臂的全部开关元件断开，并在电动机的电流成为零后开始制动控制区间(TB)。在制动控制区间(TB)中，使上臂或下臂的多个开关元件同时接通来使电动机线圈短路产生针对反转的制动扭矩。基于电动机线圈的时间常数预先决定逆变器输出开路区间(Td2)的时间长度的最小值。限制逆变器输出开路区间(Td2)的时间长度的最大值，以便不会由于制动延迟而产生制动扭矩的不足。

Motor control device, air conditioner, compressor, and refrigeration cycle device

The invention provides a motor control device, an air conditioner, a compressor, and a refrigeration cycle device, which is simple in structure and efficient in use. Control device of motor control device (17) in accordance with the stop command (Cs) to stop the delay interval in the compressor (Td) was slow after operation in the inverter output open interval (Td2) and the upper arm under the arm of all the switching element is turned off, and the motor current is zero after the start of the brake control interval (TB). In the brake control section (TB), multiple switch elements on the upper arm or lower arm are connected simultaneously to short-circuit the motor coil to produce a torque for reverse braking. Based on the time constant of the motor coil, the minimum value of the time length of the output open loop (Td2) of the inverter is determined in advance. Limit the maximum value of the time length of the output open circuit (Td2) of the inverter so as not to cause insufficient braking torque due to braking delay.

【技术实现步骤摘要】
电动机控制装置、空调机、压缩机以及制冷循环装置
本专利技术涉及一种电动机控制装置、空调机、压缩机、以及具备压缩机的制冷循环装置。
技术介绍
在搭载了作为负载的电动机的电车或汽车以及空调机等机器中，根据目前的地球环境保护请求，强烈要求节省资源、节省能源。因此，例如对于室内空调机，在压缩机的电动机控制装置的电源中一般采用了逆变器，即把直流电力变换为交流电力的电力变换电路。由此，可以将压缩机驱动用电动机控制为期望的转速，所以能够根据需要自动调整压缩机的输出，实现高效率的运转。在停止了这样的压缩机驱动用电动机时，如果作为压缩机采用了涡旋式压缩机等，则由于压缩机的输入输出的压力差，电动机进行反转，并产生轰鸣声等异常声音。另外，如果驱动压缩机的电动机高速反转，则由于内置了永久磁铁的电动机的反转而产生过大的感应电压，存在损坏电力变换电路的元件的情况。为了避免这样的问题，存在在压缩机的吸入侧或排出侧设置止回阀的情况。通过设置该止回阀，能够防止由于输入输出压力差导致的压缩机驱动用电动机的反转。然而，当设置止回阀时也会产生弊端。例如，由于妨碍制冷剂流路，产生性能的降低。另外，为了确保止回阀设置空间而产生排出形状和吸入形状的制约。另外，还存在由于部件个数的增加，成本增加等的问题。在这里，针对止回阀的削减请求，例如像专利文献1、专利文献2所示的那样，提出了通过与压缩机相连接的电动机控制装置来抑制压缩机停止时的反转的方式。另外，在各种各样的装置中使用对工作流体进行压缩的压缩机。例如，在制冷机或热水机、空调机等制冷循环装置中，使用涡旋式压缩机来作为对气态的制冷剂进行压缩的装置。涡旋式压缩机是使用固定设置的涡盘(以下称为“固定涡盘”)和进行转动运动的涡盘(以下称为“转动涡盘”)来对制冷剂等工作流体进行压缩的装置。涡旋式压缩机通过固定涡盘和转动涡盘构成压缩工作流体的压缩机构部。涡旋式压缩机具备吸入室、背压室、压缩室。吸入室是用于暂时储存从外部吸入的制冷剂来供给给压缩室的空间。在吸入室与压缩室之间形成了用于向压缩室供给制冷剂的流路。在吸入室的附近配置了流过制冷剂的吸入管。吸入室和吸入管构成了从装置外部向内部导入制冷剂的吸入部。背压室是用于对制冷剂施加从转动涡盘侧朝向固定涡盘侧的方向的背压的空间。涡旋式压缩机通过被施加了背压的制冷剂向固定涡盘侧推压转动涡盘，以使转动涡盘不从固定涡盘分离。压缩室是用于压缩制冷剂的空间。涡旋式压缩机为如下构造：在使固定涡盘上形成的涡旋状的卷板和转动涡盘上形成的涡旋状的卷板啮合的状态下使转动涡盘进行转动，由此在固定涡盘的卷板与转动涡盘的卷板之间形成压缩室。从排出部向涡旋式压缩机的外部排出在压缩室进行了压缩的制冷剂，来将其送入在外部设置的热交换器等。涡旋式压缩机在运转停止时，会使排出侧的高压的制冷剂经过压缩机构部向吸入部一侧逆流。当发生该逆流现象时，由于制冷剂膨胀而产生的压力，会产生压缩机构部的曲柄或电动机的转子向与压缩方向相反的方向旋转的现象。结果，涡旋式压缩机产生异音，或者由于电动机转子进行反转而产生的电动势对压缩机主体或电路造成各种各样的影响。为此，一般在涡旋式压缩机中，在吸入部设置了由用于防止制冷剂逆流的阀体构成的吸入止回阀、承受吸入止回阀的碰撞荷载的轴环(collar)、辅助吸入止回阀浮起的弹簧等部件。然而，当在吸入部设置了这些部件的情况下，在正常运转时，通过制冷剂的流动压缩弹簧，而在吸入部产生压力损失，结果使在吸入部吸入的制冷剂的密度降低，并使制冷剂的排出流量减少。此外，在涡旋式压缩机中，还具有在排出部设置了阀体(排出止回阀)的装置。然而，在这样的涡旋式压缩机中，由于同样的原理，在排出部发生压力损失。在这里，作为降低这样的压力损失的涡旋式压缩机，提出了不使用弹簧而是通过由于在关闭止回阀时逆流的制冷剂的流体力而产生的压力差来响应性良好地使止回阀浮起的装置(例如，参照专利文献3)。为了使用逆变器来防止在压缩机停止时由于制冷剂的压力差而产生的反转，如专利文献1、专利文献2那样，具有进行以下控制(以下称为制动控制)的情况：在停止时同时使多个开关元件连续成为接通状态。在进行这样的制动控制时，由于驱动压缩机的电动机的线圈(绕组)成为短路状态，因此产生制动扭矩来抑制反转。然而，在上述制动控制时，在驱动压缩机的电动机中可能会流过过电流。而且，由于该过电流会引起各种各样的问题。例如，可能会产生电动机磁铁的减磁。另外，可能会在电力变换电路中产生元件损坏。另外，可能会在压缩机中产生振动。此外，如以下说明的那样，专利文献3记载的现有的压缩机存在希望以简单的结构来降低流体损失的课题。另外，专利文献3记载的现有的涡旋式压缩机，由于止回阀自身妨碍制冷剂的流动，因此流体损失增大。因此，现有的涡旋式压缩机妨碍性能进一步提高的实现。对于流体损失的增大，能够通过提高固定涡盘的高度来解决。然而，在增高固定涡盘的高度时，整个装置变得大型化。结果，现有的涡旋式压缩机向制冷循环装置的装载性降低，或者制造成本增加。专利文献专利文献1：日本特开2000-287485号公报专利文献2：日本特开平11-46494号公报专利文献3：日本特开2012-149615号公报
技术实现思路
鉴于上述那样的情况，本专利技术的目的在于提供一种结构简单且高效的电动机控制装置、空调机、压缩机以及具备压缩机的制冷循环装置。为了解决上述课题，本专利技术的电动机控制装置包含开关电路，该开关电路具有对每一相将电动机的电枢的多相的电气线圈中的各个电气线圈与第一电源线之间进行连接的多个高电位侧开关元件、对每一相将各个所述电气线圈与第二电源线之间进行连接的多个低电位侧开关元件，所述电动机控制装置具备：停止控制部，其在正在驱动所述电动机的状态下，在产生了用于停止驱动的停止指令后，在第一一定时间以上进行将全相的所述高电位侧开关元件以及所述低电位侧开关元件控制为断开状态的逆变器输出开路区间的控制，在所述逆变器输出开路区间结束后，在第二一定时间以上进行针对多相同时将所述高电位侧开关元件或所述低电位侧开关元件控制为接通状态的制动控制区间的控制。其他的手段如下所述。通过本专利技术的电动机控制装置以及空调机，能够提供一种结构简单且高效率的电动机控制装置、空调机、压缩机以及具备压缩机的制冷循环装置。附图说明图1是表示本专利技术的第一实施方式的电动机控制装置的空调机用压缩机驱动单元的结构例的电路图。图2是表示对具有上述第一实施方式的电动机控制装置的止回阀的压缩机进行驱动时的压缩机转速的变化例的时间图。图3是表示对没有上述第一实施方式的电动机控制装置的止回阀的压缩机进行驱动时的压缩机转速的变化例的时间图。图4是表示将上述第一实施方式的电动机控制装置的下臂侧开关元件接通来施加制动的状况的实质的电路结构的电路图。图5是表示从上述第一实施方式的电动机控制装置的正常运转状态开始停止逆变器立即施加制动时的电流变化例的波形图。图6是表示将上述第一实施方式的电动机控制装置的电力变换主电路的全部开关元件同时断开时的实质的电路结构的电路图。图7是表示在从上述第一实施方式的电动机控制装置的正常运转状态开始停止了逆变器后设置逆变器输出开路区间，然后开始进行制动控制时的电流的变化例的波形图。图8是表示对上述第一实施方式的电动机控制装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机控制装置，其包含开关电路，该开关电路具有对每一相将电动机的电枢的多相的电气线圈中的各个电气线圈与第一电源线之间进行连接的多个高电位侧开关元件、对每一相将各个所述电气线圈与第二电源线之间进行连接的多个低电位侧开关元件，所述电动机控制装置的特征在于，具备停止控制部，该停止控制部在正在驱动所述电动机的状态下，在用于停止驱动的停止指令产生后，在第一一定时间以上进行将全相的所述高电位侧开关元件以及所述低电位侧开关元件控制为断开状态的逆变器输出开路区间的控制，在所述逆变器输出开路区间结束后，在第二一定时间以上进行针对多相将所述高电位侧开关元件或所述低电位侧开关元件同时控制为接通状态的制动控制区间的控制。

【技术特征摘要】
2016.03.18 JP 2016-056053;2016.09.05 JP 2016-172541.一种电动机控制装置，其包含开关电路，该开关电路具有对每一相将电动机的电枢的多相的电气线圈中的各个电气线圈与第一电源线之间进行连接的多个高电位侧开关元件、对每一相将各个所述电气线圈与第二电源线之间进行连接的多个低电位侧开关元件，所述电动机控制装置的特征在于，具备停止控制部，该停止控制部在正在驱动所述电动机的状态下，在用于停止驱动的停止指令产生后，在第一一定时间以上进行将全相的所述高电位侧开关元件以及所述低电位侧开关元件控制为断开状态的逆变器输出开路区间的控制，在所述逆变器输出开路区间结束后，在第二一定时间以上进行针对多相将所述高电位侧开关元件或所述低电位侧开关元件同时控制为接通状态的制动控制区间的控制。2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，基于所述电气线圈的固有的时间常数来预先决定所述第一一定时间，限制所述第一一定时间的最小值，以便在经过所述第一一定时间之前，在所述第一电源线以及所述第二电源线中的任意一个电源线或所述电动机中流动的电流成为零。3.根据权利要求2所述的电动机控制装置，其特征在于，将所述第一一定时间限制在事先决定的最大值以内，以便不会由于所述制动控制区间的开始延迟而使制动特性恶化。4.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，所述停止控制部在所述电动机的各电气线圈产生的感应电压低于所述第一电源线以及所述第二电源线的直流电压时开始所述制动控制区间的控制，来抑制在所述电动机中流动的电流的增大。5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的电动机控制装置，其特征在于，所述停止控制部在所述制动控制区间，周期性地交替重复多相的所述高电位侧开关元件或所述低电位侧开关元件的接通状态与断开状态。6.根据权利要求5所述的电动机控制装置，其特征在于，所述停止控制部在所述制动控制区间，随着时间的经过调整多相的所述高电位侧开关元件或所述低电位侧开关元件成为接通状态的时间与成为断开状态的时间的比率。7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的电动机控制装置，其特征在于，所述停止控制部在所述制动控制区间，将三相或全相的所述高电位侧开关元件或所述低电位侧开关元件控制为接通状态。8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的电动机控制装置，其特征在于，所述停止控制部决定所述第二一定时间，以便在所述电动机驱动的压缩机已停止时，在成为不会由于所述压缩机的压力差而产生所述电动机的反转的状态之前，所述制动控制区间持续。9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的电动机控制装置，其特征在于，所述停止控制部在开始所述逆变器输出开路区间或所述制动控制区间的控制之前，停止向所述开关电路供给电力的直流电源装置的动作。10.一种空调机，其特征在于，具备权利要求1至9中的任意一项所述的电动机控制装置。11.一种压缩机，其特征在于，具备：固定部件；移动部件，其通过移动在与所述固定部件之间形成压缩制冷剂的压缩室；吸入部，其从装置外部向内部导入制冷剂；排出部，其从装置内部向外部排出制冷剂；电动机，其使所述移动部件移动；控制部，其控制所述电动机的动作，所述固定部件在所述吸入部和所述排出部都不具备防止所述制冷剂逆流的止回阀，所述控制部改变所述电动机的电路电阻来停止所述电动机的运转。12.根据权利要求11所述的压缩机，其特征在于，所述控制部增加所述电动机的电路电阻来停止所述电动机的运转。13.一种压缩机，其特征在于，具备：固定部件；移动部件，其通过移动在与所述固定部件之间形成压缩制冷剂的压缩室；吸入部，其从装置外部向内部...

【专利技术属性】
技术研发人员：益田直树，村上晃启，秋山智仁，初濑涉，田村建司，奥山敦，月井浩二，江幡勇纪，桥本浩之，
申请(专利权)人：日立江森自控空调有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP