本发明专利技术的电机驱动装置包括：无刷DC电机(4)；向无刷DC电机(4)供给电力的逆变器(3)；和检测无刷DC电机(4)的转子位置的位置检测部(5)。逆变器(3)由6个开关元件(3a～3f)构成，该开关元件(3a～3f)根据由位置检测部(5)得到的位置信号分别独立地设定导通时刻或者断开时刻，该逆变器(3)调节开关元件(3a～3f)的断开时刻，来进行无刷DC电机(4)的速度控制。由此，能够实现一种减少开关元件(3a～3f)的导通期间、开关期间和转换次数来降低损失，高效且低耗电的电机驱动装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电机驱动装置和具有使用该电机驱动装置的压缩机的电设备
本专利技术涉及通过逆变器控制来驱动无刷DC电机的电机驱动装置和具有使用该电机驱动装置的压缩机的电设备。
技术介绍
现有技术中，此种类的无刷DC电机的驱动装置多数以PWM(Pulse-Width-Modulation)控制的方波120度通电，来驱动无刷DC电机。公开了一种电机驱动装置，其在PWM控制的导通占空比(Onduty)为100％时，通电区间扩展到120度以上，来扩展高速/高负载驱动区域(例如，参照专利文献1)。下面，使用图8，对专利文献1中记载的现有的电机驱动装置进行说明。图8是现有的电机驱动装置的框图。如图8所示，现有的电机驱动装置在构成逆变器3的开关元件3a～3f从断开向导通转移时，利用导通时刻控制部103进行提前角控制。另一方面，在开关元件3a～3f从导通向断开转移时，不进行由断开时刻控制部104进行的提前角控制。然后，对开关元件3a～3f进行叠加(overlap)通电。由此，将开关元件的接通提早，以使对无刷DC电机供给电力的电力供给区间扩展为120度以上，能够进行高负载/高速驱动区域的扩展。然而，在上述结构的情况下，在低速驱动区域，当使电力供给区间扩展到120度以上时，由PWM控制进行的开关元件的开关次数增加，电路和电机的损失增加。因此，电机驱动装置的效率降低。另外，公开了一种对导通角、提前角和逆变器输入直流电压进行控制，使得电机驱动电力成为目标电力值的电机驱动装置(例如，参照专利文献2)。下面，使用图9，对专利文献2中记载的电机驱动装置进行说明。图9是专利文献2中记载的电机驱动装置的控制框图。如图9所示，电机驱动装置设有对无刷DC电机进行控制的驱动控制部201。驱动控制部201包括：对驱动电力进行检测的电力检测部202；和用于生成逆变器的驱动信号图形(pattern)和设定逆变器输入电压的通电脉冲信号生成控制部203。驱动控制部201对逆变器输入电压值、通电角和提前角进行控制，使得驱动电力与目标设定的电力值一致。由此，能够实现无刷DC电机的高输出、高转速，同时降低电机损失。然而，在上述结构的情况下，需要根据无刷DC电机的负载和驱动速度等的驱动状态，选定输入电压、通电角、提前角的相互独立的3个参数。因此，需要增加开发工序，进行对应于驱动状态的3个参数的运算、选定等，控制变得复杂。另外，需要能够进行高速运算的运算元件，或者以表格的形式与驱动状态对应地存储各参数的最优值的存储元件。因此，电机驱动装置的成本增加。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-50804号公报专利文献2：日本特开2008-167525号公报
技术实现思路
本专利技术以低成本提供一种降低低负载、低速地驱动时的无刷DC电机的电机损失，高效且低耗电的电机驱动装置。即，本专利技术的电机驱动装置包括：无刷DC电机；向无刷DC电机供给电力的逆变器；和检测无刷DC电机的转子位置的位置检测部。逆变器由6个开关元件构成，该开关元件根据由位置检测部得到的位置信号分别独立地设定导通时刻或断开时刻，逆变器调节各个开关元件的断开时刻，来进行无刷DC电机的速度控制。根据该结构，在低负载、低速地驱动无刷DC电机的情况下，能够使向无刷DC电机的定子绕组供给电力的区间变窄。由此，能够减少伴随PWM控制而开关元件导通、断开的次数，抑制逆变器的开关损失。其结果，在低负载、低速地驱动无刷DC电机时，使电机驱动装置高效、低耗电化。附图说明图1是本专利技术的实施方式中的电机驱动装置和具有使用该电机驱动装置的压缩机的电设备的框图。图2A是该实施方式的各部的波形和时序图。图2B是该实施方式的各部的波形和时序图。图3是开关元件的断开时刻调节控制的开始时刻的判断流程图。图4是从PWM控制向断开时刻调节控制转移的转移流程图。图5是表示断开时刻调节控制的动作的流程图。图6A是表示图2A的区间C1中的无刷DC电机的端子电压波形的图。图6B是表示图2A的区间F1中的无刷DC电机的端子电压波形的图。图6C是表示图2B的区间C3中的无刷DC电机的端子电压波形的图。图6D是表示图2B的区间F4中的无刷DC电机的端子电压波形的图。图7A是表示无刷DC电机的相电流波形的图。图7B是表示无刷DC电机的相电流波形的图。图8是现有的电机驱动装置的框图。图9是现有的电机驱动装置的控制框图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。此外，本实施方式并不限定本专利技术。(实施方式)下面，参照图1，对本专利技术的实施方式的电机驱动装置和具有使用该电机驱动装置的压缩机的电设备进行说明。图1是该实施方式中的电机驱动装置和具有使用该电机驱动装置的压缩机的电设备的框图。如图1所示，本实施方式的电机驱动装置包括与交流电源1连接的转换器电路(convertercircuit)2、逆变器(inverter)3、位置检测部5、速度检测部6、误差检测部7、换流控制部8、PWM控制部11、波形合成部12和驱动部13等。电机驱动装置驱动例如无刷DC电机4等。在例如日本国内的情况下，交流电源1是有效值为100V且以50Hz或者60Hz的交流电输出的一般工频电源。转换器电路2包括整流电路2a、由电容器形成的平滑电路2b和开关部2c等。转换器电路2将从交流电源1输入的交流电压变换为直流电压。整流电路2a由4个二极管桥接而成。开关部2c通过进行导通/断开的切换，将输出电压在倍压整流与全波整流这2个阶段之间切换。此外，转换器电路2也可以构成为不设置开关部2c，而单一地进行倍压整流输出或者全波整流输出。另外，转换器电路2也可以采用使用升压斩波器或降压斩波器的结构，或者采用能够将输出调节为任意的电压的结构。逆变器3由例如MOSFET构成的6个开关元件3a～3f的三相桥接构成。逆变器3通过任意相的开关元件的导通/断开的切换，将从转换器电路2输入的直流电压变换为三相(U相、V相、W相)的交流电压。无刷DC电机4包括具有三相定子绕组的定子(stator)和永磁铁的转子(rotor)。无刷DC电机4由从逆变器3向三相定子绕组供给的三相交流电力驱动。位置检测部5用于检测无刷DC电机4的磁极位置。本实施方式的位置检测部5根据电机端子电压来检测通过转子的旋转在定子绕组中产生的感应电压的相位(零交叉点)。此外，位置检测部5也可以利用霍尔IC等的位置传感器或者电流传感器进行电流检测等方法。速度检测部6根据位置检测部5的输出信号来检测无刷DC电机4的驱动速度。本实施方式的速度检测部6根据由无刷DC电机4的转子的旋转在定子绕组中产生的感应电压的零交叉周期，来计算驱动速度。误差检测部7检测由速度检测部6计算出的无刷DC电机4的驱动速度与目标速度之差(误差)。换流控制部8根据位置检测部5的输出信号，对向无刷DC电机4的各相的定子绕组以电角为90度以上、150度以下范围供给的电力进行设定。换流控制部8包括导通时刻控制部9和断开时刻控制部10。导通时刻控制部9用于设定将开关元件3a～3f接通(turnon)的导通时刻(ontiming)。断开时刻控制部10用于设定将开关元件3a～3f关断(turnoff)的断开时刻(offtiming)。即，换流控制部8利用导通时刻控制部9和断开时刻控制部10对逆变器3的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电机驱动装置，其特征在于，包括：无刷DC电机；向所述无刷DC电机供给电力的逆变器；和检测所述无刷DC电机的转子位置的位置检测部，所述逆变器由6个开关元件构成，所述开关元件根据由所述位置检测部得到的位置信号分别独立地设定导通时刻或断开时刻，所述逆变器调节各个所述开关元件的所述断开时刻，来进行所述无刷DC电机的速度控制。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.03 JP 2016-111553;2016.06.03 JP 2016-111551.一种电机驱动装置，其特征在于，包括：无刷DC电机；向所述无刷DC电机供给电力的逆变器；和检测所述无刷DC电机的转子位置的位置检测部，所述逆变器由6个开关元件构成，所述开关元件根据由所述位置检测部得到的位置信号分别独立地设定导通时刻或断开时刻，所述逆变器调节各个所述开关元件的所述断开时刻，来进行所述无刷DC电机的速度控制。2.如权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于：所述调节是以相对于所述位置检测部的位置信号使所述开关元件的所述断开时刻比所述导通时刻提前的方式进行的。3.如权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于，包括：PWM控制部，其以所述逆变器的...
【专利技术属性】
技术研发人员：田中秀尚，竹冈义典，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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