电动机驱动装置制造方法及图纸

能够选择多个接线状态中的任意接线状态的电动机的过电流保护电路(60)具有多个判定电路(62、63)、合成电路(66)以及无效化电路(65)。合成电路(66)合成多个判定电路中的比较的结果。无效化电路(65)使多个判定电路中的比较中的一部分无效化。过电流保护电路的输出为一个，接受控制逆变器的驱动以及停止的、上述合成电路的输出的端子为一个就可以。而且，过电流保护电路由硬件构成，所以能够高速地进行保护。

Motor Driving Device

The over-current protection circuit (60) of a motor capable of selecting any connection state in a plurality of connection states has a plurality of decision circuits (62, 63), a synthesis circuit (66) and an invalidation circuit (65). The synthetic circuit (66) synthesizes the results of comparisons among multiple decision circuits. The invalidation circuit (65) invalidates part of the comparison among multiple decision circuits. The output of the overcurrent protection circuit is one, and the output terminal of the synthesis circuit which receives the drive of the control inverter and stops is one. Moreover, the over-current protection circuit is composed of hardware, so it can protect at high speed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动机驱动装置
本专利技术涉及具备逆变器的电动机驱动装置。本专利技术涉及例如从逆变器供给频率可变且电压可变的交流电流而使永磁体型同步电动机可变速运转的电动机驱动装置。
技术介绍
已知如下的电动机驱动装置，该电动机驱动装置使用频率可变且电压可变的逆变器来改变电动机的转速，并且根据负荷来切换定子绕组的接线状态，从而减少电力消耗，提高效率。作为接线状态的切换的例子，有星形(Y)接线与三角形(Δ)接线的切换、并联接线与串联接线的切换。例如在空气调节机的压缩机用的电动机方面，考虑在针对全年消耗电力的贡献度高的中间条件(低负荷条件)下按照星形接线驱动，在额定条件(高负荷条件)下按照三角形接线驱动。通过这样做，能够提高中间条件下的效率，还能够实现额定条件下的高输出化。在为使用了永磁体的电动机的情况下，当在定子绕组中流过的电流过大时，磁体退磁，所以进行用于将在定子绕组中流过的电流抑制到容许值以下的保护。为了进行上述保护，多使用如下的控制：在该控制中，检测逆变器的电流，进行检测到的电流是否超过阈值的判定，如果超过阈值，则使逆变器停止。在检测逆变器的电流并与阈值进行比较的情况下，检测到的电流与绕组电流之比根据接线状态不同而不同，所以需要使用根据接线状态不同而不同的阈值。例如，在为星形接线的情况下，逆变器输出电流与绕组电流的大小相同，但在为三角形接线的情况下，逆变器输出电流为绕组电流的倍。因而，在以防止退磁为目的而以使逆变器电流的检测值不超过一定的阈值的方式控制逆变器的情况下，需要使星形接线时的阈值成为三角形接线时的阈值的倍。因而，例如提出了根据接线状态来切换阈值(基准值)(专利文献1，第0048、0070段，第14图(c)、(d))。另外，还提出了单独地设置与不同的接线状态对应的比较电路，将它们的输出输入到CPU，用CPU进行异常判定(专利文献1，第0042段，第14图(b))。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-228513号公报(第0042、0048、0070段，第14图(b)～(d))
技术实现思路
关于专利文献1的第14图(c)、(d)的结构，在一个过电流保护电路中，使用晶体管使电阻短路，从而切换阈值。在该结构中，在作为晶体管而使用了价格低的数字晶体管的情况下，存在数字晶体管的偏差比较大，保护电平的精度下降这样的问题。另外，如果考虑偏差而将阈值设定得低(具有富余)，则存在无法使电动机运转至其能力的极限这样的问题。另一方面，偏差小的晶体管、电阻昂贵，如果使用这样的元件，则存在过电流保护电路变得昂贵这样的问题。专利文献1的第14图(b)的结构是将两个比较电路的输出输入到CPU，用CPU对两个输入进行处理的结构，存在需要使用CPU的两个输入端口这样的问题、CPU中的处理而需要时间这样的问题、CPU的处理负担增加这样的问题。本专利技术是为了解决上述课题而完成的，其目的在于得到能够根据各个接线状态以适当的保护电平进行过电流保护，过电流保护电路的输出为一个，而且能够高速地进行过电流保护的电动机驱动装置。本专利技术提供一种电动机驱动装置，其特征在于，具备：接线切换单元，选择能够在多个接线状态中的任意接线状态下运转的电动机的多个所述接线状态中的任意接线状态；逆变器，将交流电力供给到所述电动机，使所述电动机运转；控制装置，使所述接线切换单元进行所述接线状态的选择，控制所述逆变器；以及过电流保护电路，保护所述逆变器，所述过电流保护电路具有：多个判定电路，与多个所述接线状态分别对应地设置；合成电路，合成所述多个判定电路中的比较的结果；以及无效化电路，使所述多个判定电路中的比较中的一部分无效化。根据本专利技术，使多个判定电路中的比较中的一部分无效化，所以能够根据各个接线状态以适当的保护电平进行过电流保护。另外，利用合成电路合成多个判定电路的输出，所以过电流保护电路的输出为一个，接受控制逆变器的驱动以及停止的装置的、上述过电流保护电路的输出的端子为一个就可以。而且，过电流保护电路由硬件构成，所以能够高速地进行保护。附图说明图1是将本专利技术的实施方式1的电动机驱动装置与电动机一起示出的概略布线图。图2是更详细地示出图1的电动机的绕组和接线切换单元的布线图。图3是示出图1的控制装置的概略结构的框图。图4是示出图1的过电流保护电路的概略结构的框图。图5是图4的过电流保护电路的布线图。图6的(a)以及(b)是示出图4以及图5的过电流保护电路的动作的时序图。图7是示出在本专利技术的实施方式2中使用的过电流保护电路的布线图。图8是示出在本专利技术的实施方式3中使用的过电流保护电路的布线图。图9是示出在实施方式1～3的变形例中使用的第2判定电路的阈值生成电路以及无效化电路的例子的布线图。图10是示出具备图9的阈值生成电路以及无效化电路的过电流保护电路的动作的时序图。图11是示出在本专利技术的实施方式4中使用的过电流保护电路的概略结构的框图。图12是图11的过电流保护电路的布线图。图13的(a)以及(b)是示出图11以及图12的过电流保护电路的动作的时序图。图14是示出在实施方式4的变形例中使用的第1判定电路的阈值生成电路以及无效化电路的例子的布线图。图15是示出具备图14的阈值生成电路以及无效化电路的过电流保护电路的动作的时序图。图16是示出本专利技术的实施方式5中的电动机的绕组和接线切换单元的布线图。图17是示出本专利技术的实施方式6中的电动机的绕组和接线切换单元的布线图。附图标记说明4：电动机；4u、4v、4w：绕组；12：IPM；20：转换器；30：逆变器；32：逆变器驱动电路；40：接线切换单元；50：控制装置；52：微型计算机；521：接线切换控制部；524：PWM信号生成部；525：强制切断部；60、60b：过电流保护电路；61：电流值检测电路；62：第1判定电路；621：阈值生成电路；622：比较器；63：第2判定电路；631：阈值生成电路；632：比较器；65、65b：无效化电路；66：合成电路。具体实施方式以下，说明本专利技术的实施方式。以下的实施方式是将本专利技术应用于电动机的驱动装置的实施方式，该电动机的驱动装置驱动空气调节机的压缩机。实施方式1.图1是将本专利技术的实施方式1的电动机驱动装置与电动机一起示出的概略布线图。图示的电动机驱动装置2用于驱动电动机4，具有转换器20、逆变器30、逆变器驱动电路32、接线切换单元40、控制装置50以及过电流保护电路60。逆变器30与逆变器驱动电路32的组合包括IPM(intelligentpowermodule，智能功率模块)12。IPM12、转换器20、接线切换单元40、控制装置50以及过电流保护电路60安装于逆变器基板10上。转换器20经由电抗器7从交流电源6接受交流电力，进行整流、平滑化等，来输出直流电力。转换器20作为将直流电力供给到接下来叙述的逆变器30的直流电源发挥作用。逆变器30的输入端子连接于转换器20的输出端子，输出端子分别经由U相、V相、W相的输出线30u、30v、30w连接于电动机4的3相的绕组4u、4v、4w。在逆变器30中，根据来自逆变器驱动电路32的驱动信号Sr1～Sr6，6个支路的开关元件进行接通、关断动作，生成3相交流电流，来供给到电动机4。逆变器驱动电路32根据来自控制装置50的后述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动机驱动装置，其特征在于，具备：接线切换单元，选择能够在多个接线状态中的任意接线状态下运转的电动机的多个所述接线状态中的任意接线状态；逆变器，将交流电力供给到所述电动机，使所述电动机运转；控制装置，使所述接线切换单元进行所述接线状态的选择，控制所述逆变器；以及过电流保护电路，保护所述逆变器，所述过电流保护电路具有：多个判定电路，与多个所述接线状态分别对应地设置；合成电路，合成所述多个判定电路中的比较的结果；以及无效化电路，使所述多个判定电路中的比较中的一部分无效化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电动机驱动装置，其特征在于，具备：接线切换单元，选择能够在多个接线状态中的任意接线状态下运转的电动机的多个所述接线状态中的任意接线状态；逆变器，将交流电力供给到所述电动机，使所述电动机运转；控制装置，使所述接线切换单元进行所述接线状态的选择，控制所述逆变器；以及过电流保护电路，保护所述逆变器，所述过电流保护电路具有：多个判定电路，与多个所述接线状态分别对应地设置；合成电路，合成所述多个判定电路中的比较的结果；以及无效化电路，使所述多个判定电路中的比较中的一部分无效化。2.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，所述逆变器将频率可变的交流电力供给到所述电动机，使所述电动机可变速运转，所述控制装置控制所述接线切换单元而使该接线切换单元进行所述接线状态的选择，对所述逆变器进行接通及关断控制从而使所述交流电力供给到所述电动机。3.根据权利要求1或者2所述的电动机驱动装置，其特征在于，所述过电流保护电路检测所述逆变器的输入电流或者输出电流，在检测到的电流变得过大时，使所述逆变器停止，所述多个判定电路与多个所述接线状态分别对应地设置，将与多个所述接线状态分别对应的阈值用作基准值，进行与检测到的所述电流的比较，所述无效化电路根据需要使所述多个判定电路中的比较中的、使用了除了与选择出的接线状态对应的阈值以外的阈值的比较无效化，通过该无效化使所述合成电路的输出与所述多个判定电路中的、与选择出的所述接线状态对应的输出一致。4.根据权利要求3所述的电动机驱动装置，其特征在于，所述合成电路具有取所述多个判定电路的输出的逻辑和的或电路，所述无效化电路使得进行比较，在该比较中，作为所述基准值，使用比与选择出的所述接线状态对应的阈值大的值，来代替比与选择出的所述接线状态对应的阈值小的阈值。5.根据权利要求4所述的电动机驱动装置，其特征在于，所述多个判定电路分别具有：阈值生成电路，具备将控制电源的电压分压的分压电路，将通过该分压而出现于所述分压电路的分压节点的电压作为所述阈值而输出；以及比较器，将从所述阈值生成电路输出的所述阈值作为基准值，判定检测到的所述电流是否比该基准值大，所述分压电路具有在所述控制电源与地之间串联连接的多个电阻，所述无效化电路使串联连接的所述多个电阻中的一个电阻短路，使得从所述分压节点输出比与选择出的所述接线状态对应的阈值大的值，来代替所述阈值。6.根据权利要求5所述的电动机驱动装置，其特征在于，被短路的电阻是连接于所述分压节点与所述控制电源之间的电阻。7.根据权利要求3所述的电动机驱动装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩崎宪嗣，有泽浩一，山川崇，植村启介，丰留慎也，
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