热泵装置、热泵系统和逆变器的控制方法制造方法及图纸

技术编号:10093566 阅读:97 留言:0更新日期:2014-05-28 17:38
本发明专利技术的目的在于在对压缩机供给高频交流电压来加热压缩机的情况下,防止因流过较大的电流而导致电动机或逆变器发生破损。热泵装置包括:逆变器控制部,其对逆变器(9)输出PWM信号;电流检测部(20),其检测流过逆变器(9)的电流值,减小所检测出的电流值中频率为第一频率以上的电流值再输出;以及驱动信号停止部(41、42),其在电流检测部(20)输出的电流值为截止电平以上的情况下,停止向逆变器(9)输出PWM信号。特别是,逆变器控制部以电压指令值为根据第一频率设定出的下限值以上的方式生成电压指令值,并基于生成的电压指令值和载波信号生成PWM信号,由此使向电动机输出电压的时间为规定时间以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的目的在于在对压缩机供给高频交流电压来加热压缩机的情况下,防止因流过较大的电流而导致电动机或逆变器发生破损。热泵装置包括:逆变器控制部,其对逆变器(9)输出PWM信号;电流检测部(20),其检测流过逆变器(9)的电流值,减小所检测出的电流值中频率为第一频率以上的电流值再输出;以及驱动信号停止部(41、42),其在电流检测部(20)输出的电流值为截止电平以上的情况下,停止向逆变器(9)输出PWM信号。特别是,逆变器控制部以电压指令值为根据第一频率设定出的下限值以上的方式生成电压指令值,并基于生成的电压指令值和载波信号生成PWM信号,由此使向电动机输出电压的时间为规定时间以上。【专利说明】
本专利技术涉及一种热泵装置中使用的压缩机的加热技术。
技术介绍
在专利文献I中有如下记载:制暖时在运转停止期间对压缩机供给高频的低电压。在专利文献2中有如下记载:在空调机的周围变成低温的情况下,对压缩机供给频率为25kHz高频的高于通常运转期间的频率的单相交流电压。专利文献I和2中记载的技术,都是通过根据外部空气温度的下降对压缩机施加高频交流电压来加热或保温压缩机,从而使压缩机内部的润滑作用顺畅进行。专利文献专利文献1:日本实开昭60-68341号公报专利文献2:日本特开昭61-91445号公报
技术实现思路
为了防止在有较大电流流过的情况下电动机或逆变器发生破损,可以考虑到对流过逆变器的电流值进行检测,在检测出的电流值较大的情况下,停止从逆变器对电动机施加电压。然而,在对压缩机供给高频交流电压的情况下,尽管流过逆变器的电流值较大,但是也由于检测出的电流值是高频的,因而有可能被当做噪音而被去除。其结果,尽管流过逆变器的电流值较大,也不会停止从逆变器对电动机施加电压,而存在电动机或逆变器发生破损的可能性。本专利技术的目的在于,在对压缩机供给高频交流电压来加热压缩机的情况下,防止因流过较大的电流而导致电动机或逆变器发生破损。本专利技术涉及的热泵装置,其特征在于,包括:压缩机,其具有对制冷剂进行压缩的压缩机构;电动机,其使上述压缩机具有的上述压缩机构运作;逆变器,其对上述电动机施加规定电压;逆变器控制部,其对上述逆变器输出驱动信号,控制上述逆变器;电流检测部,其检测流过上述逆变器的电流值,减小所检测出的电流值中为预先设定出的第一频率以上的电流值再输出;以及驱动信号停止部,其在上述电流检测部输出的电流值为规定的电流值以上的情况下,停止从上述逆变器控制部向上述逆变器输出驱动信号,其中上述逆变器控制部包括:电压指令生成部,其生成并输出电压指令值;驱动信号生成部,其比较上述电压指令生成部输出的电压指令值和规定频率的基准信号的值,基于比较结果生成驱动信号,并将生成的驱动信号输出到上述逆变器;以及电压指令值控制部,其控制电压指令值的值,以使上述电压指令生成部生成的电压指令值为根据上述第一频率设定出的下限值以上的值。专利技术效果在本专利技术涉及的热泵装置中,生成在根据第一频率设定出的下限值以上的电压指令值,并生成驱动信号。由此,电流的频率降低,不会将电流值当做噪音而去除。因此,能够对逆变器中流过较大电流的情况进行可靠的检测,能够可靠地停止从逆变器对电动机输出的电压,从而能够防止电动机或逆变器发生破损。【专利附图】【附图说明】图1是表示实施方式I的热泵装置100的结构的图。图2是表示实施方式I的逆变器9的结构的图。图3是表示实施方式I的逆变器控制部10的结构的图。图4是表不实施方式I的PWM信号生成部26的输入输出波形的图。图5是表不实施方式I的8种开关模式的图。图6是表示实施方式I的加热判定部12的结构的图。图7是表示实施方式I的逆变器控制部10的动作的流程图。图8是表示实施方式2的逆变器控制部10的结构的图。图9是选择部23在载波信号的峰顶和谷底的定时交替切换相位Θ P和相位θ η的情况下的时序图。图10是图9所示的电压矢量的变化的说明图。图11是选择部23在载波信号的谷底的定时交替切换相位Θ P和相位θ η的情况下的时序图。图12是IPM电动机的转子位置的说明图。图13是表示由转子位置引起的电流变化的图。图14是表示使Θ f随着时间的经过而变化的情况下的施加电压的图。图15是表示为O度(U相(V4)方向为O度)、30度、60度时电动机8的UVW各相中流过的电流的图。图16是表示实施方式3的逆变器9的结构的图。图17是表示流过电动机8的电压和电流、以及由电流检测部20检测出的电流值的图。图18是表示电压指令值V*和电流值I的关系的图。图19是表示实施方式3的逆变器控制部10的结构的图。图20是表示电压指令值V*和载波信号的关系的图。图21是表不死区时间和PWM彳目号的关系的图。图22是实施方式6涉及的热泵装置100的电路结构图。图23是关于图22所示的热泵装置100的制冷剂的状态的莫里尔(Mollier)图。I压缩机2四通阀3热交换器4膨胀机构5热交换器6制冷剂配管7压缩机构8电动机9逆变器10逆变器控制部11高频电压发生部12加热判定部13交流电源14整流器15滤波电容器16母线电压检测部17开关元件18续流二极管19电压施加部20电流检测部21表数据22外部输入部23选择部24积分器25电压指令生成部26PWM信号生成部27电流比较部28电压比较部29温度检测部30温度比较部31第一逻辑积计算部32休眠判定部33经过时间计测部34时间比较部35复位部36逻辑和计算部37第二逻辑积计算部38加热量判断部39加法部40滤波器部41比较部42 PWM 截止部43电压指令值控制部51压缩机52、57热交换器53、56、61 膨胀机构54接收器55内部热交换器58主制冷剂回路59四通阀60 风扇62喷射回路63水回路100热泵装置【具体实施方式】(实施方式I)在实施方式I中,对热泵装置100的基本结构和动作进行说明。图1是表示实施方式I的热泵装置100的结构的图。实施方式I的热泵装置100具备制冷循环,其通过制冷剂配管6将压缩机1、四通阀2、热交换器3、膨胀机构4、热交换器5依序连接而成。在压缩机I的内部设置有对制冷剂进行压缩的压缩机构7和使该压缩机构7运作的电动机8。电动机8是具有U相、V相、W相的三相绕组的三相电动机。此外,对电动机8供给电压将其驱动的逆变器9与电动机8电连接。逆变器9分别对电动机8的U相、V相、W相的绕组施加电压Vu、Vv、Vw。逆变器9与具备高频电压发生部11和加热判定部12 (状态检测部)的逆变器控制部10电连接。逆变器控制部10基于从逆变器9输送的作为逆变器9的电源电压的母线电压Vdc和电动机8中流过的电流I的值,判断是否需要加热电动机8,并且在需要加热电动机8的情况下,向逆变器9输出PWM (Pulse Width Modulation,脉宽调制)信号(驱动信号)。图2是表示实施方式I的逆变器9的结构的图。逆变器9包括:交流电源13 ;对从交流电源13供给的电压进行整流的整流器14 ;使由整流器14整流的电压平滑来生成直流电压(母线电压Vdc)的滤波电容器(smoothingcondenser) 15 ;以及检测由滤波电容器15生成的母线电压Vdc并将其输出到逆变器控制部10的母线电压检测部1本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种热泵装置,其特征在于,包括:压缩机,其具有对制冷剂进行压缩的压缩机构;电动机,其使所述压缩机具有的所述压缩机构运作;逆变器,其对所述电动机施加规定电压;逆变器控制部,其对所述逆变器输出驱动信号,控制所述逆变器;电流检测部,其检测流过所述逆变器的电流值,减小所检测出的电流值中频率为预先设定出的第一频率以上的电流值再输出;以及驱动信号停止部,其在所述电流检测部输出的电流值为规定的电流值以上的情况下,停止从所述逆变器控制部向所述逆变器输出驱动信号,其中,所述逆变器控制部包括:电压指令生成部,其生成并输出电压指令值;驱动信号生成部,其比较所述电压指令生成部输出的电压指令值和规定频率的基准信号的值,基于比较结果生成驱动信号,并将生成的驱动信号输出到所述逆变器;以及电压指令值控制部,其控制电压指令值的值,以使所述电压指令生成部生成的电压指令值为根据所述第一频率设定出的下限值以上的值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:畠山和德神谷庄太汤浅健太松下真也楠部真作牧野勉
申请(专利权)人:三菱电机株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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