空调机制造技术

空调机具有：电动机(1)；电力变换装置(1)，其使用矢量控制方式来进行电力变换。电力变换装置(1)具有：脉冲控制部(7)，其输出脉冲信号；电力变换电路(41)，其使用脉冲信号，将直流电变换为交流电；电流检测部(6)，其检测电力变换电路(41)的电流；矢量控制部(8)，其生成对脉冲控制部(7)的指令电压；脉冲停止控制部(9)，其生成在以电流相位为基准而设定的区间使脉冲信号停止的脉冲停止控制信号而输出给脉冲控制部(7)。若电动机(1)的马达电流相对于当前转速的无负载时的马达电流在规定范围内，则矢量控制部(8)使脉冲停止控制部(9)开始动作。

Air conditioning equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】空调机
本专利技术涉及一种空调机。
技术介绍
研发了在空调机的马达驱动装置中实现高效率与高输出化的各种技术。例如，公开了开关PWM(PulseWidthModulation，脉冲宽度调至)控制使得从马达驱动装置流向马达的电流为正弦波的“180度通电”的技术。此外，还公开了开关PWM控制使得以马达进行驱动而产生的感应电压的相位为基准使流向马达的电流断断续续这样的“120度通电”的技术。例如在专利文献1中记载了如下内容：通过矢量控制180度通电方式，以马达驱动过程中的马达电流相位为基准而停止某一固定期间的PWM输出，由此，满足栅极驱动器的规格，并且降低PWM控制时的开关损耗(switchingloss)，从而能够提供高效的电力变换装置。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-115955号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题专利文献1所记载的专利技术以马达驱动过程中的马达电流相位为基准而停止某一固定期间的PWM输出，由此，降低PWM控制时的开关损耗。但是，专利文献1所记载的专利技术被限定成某种特定条件(转速以下/马达平均电流以下)，是难以广范地实现高效化的技术。此外，在通过DC风扇控制(DCfancontrol)而停止PWM输出时，需要考虑不同于压缩机等的风等干扰的影响。若不论运转状态都停止PWM输出，则可能导致振动的恶化或停止。因此，本专利技术的课题在于提供一种空调机，能够避免马达振动的恶化或马达停止，并且能够降低伴随马达驱动的开关损耗和降低马达铜损。用于解决课题的手段为了解决所述课题，本专利技术的空调机具有：电动机；电力变换装置，其使用矢量控制方式，通过PWM控制来进行用于驱动所述电动机的电力变换。所述电力变换装置具有：脉冲控制部，其输出用于进行所述PWM控制的脉冲信号；电力变换电路，其构成为具有三相结构的开关元件，使用从所述脉冲控制部输出的所述脉冲信号，将直流电变换为交流电；电流检测部，其检测流过所述电力变换电路的电流；矢量控制部，其根据由所述电流检测部检测出的电流来进行矢量控制，生成对所述脉冲控制部的指令电压；脉冲停止控制部，其为了停止所述电力变换电路的规定相的正侧和负侧的开关元件，生成在以所述电力变换电路的电流相位为基准而设定的区间使所述脉冲信号停止的脉冲停止控制信号，将该脉冲停止控制信号输出给所述脉冲控制部。若所述电动机的马达电流相对于当前转速的无负载时的马达电流在规定范围内，则所述矢量控制部使所述脉冲停止控制部开始动作。对于其他手段将在用于实施专利技术的方式中进行说明。专利技术效果根据本专利技术能够避免马达振动的恶化或马达停止，能够降低伴随马达驱动的开关损耗和降低马达铜损。附图说明图1是表示本实施方式中的PWM控制方式的电力变换装置的电路结构的框图。图2是表示本实施方式中的空调机的室内机、室外机、以及遥控器的主视图。图3是表示在通常动作时流过电动机的交流电压、交流电流和脉冲信号的关系的波形图。图4是表示间歇通电动作时流过电动机的交流电压、交流电流和脉冲信号、相脉冲停止控制信号的关系的波形图。图5是表示驱动具有电力变换装置的实际机器时的、U相电压、U相电流和脉冲信号的关系的波形图。图6是表示本实施方式的电力变换装置涉及的、针对相脉冲停止区间(断相区间)的电力变换电路损耗、电动机损耗和将这些损耗加起来的总计损耗的关系的特性图。图7是表示应用于DC风扇时的间歇通电动作的执行区域和滞后区域的图表。图8是表示应用于压缩机时的间歇通电动作的执行区域和滞后区域的图表。图9是表示由调制率定义的间歇通电动作的执行区域和滞后区域的图。图10是表示由转速定义的间歇通电动作的执行区域和滞后区域的图。图11是表示由室外温度定义的间歇通电动作的执行区域和滞后区域的图。图12是表示停止间歇通电时和允许间歇通电时的相位调整方法的图表。具体实施方式以后，参照各附图对用于实施本专利技术的方式进行详细说明。《概要》本实施方式涉及的电力变换装置具有：电力变换电路(变换器)，其使用PWM控制的脉冲信号将直流电变换为交流电；矢量控制部，其检测流过电力变换电路的电流对该电力变换电路进行矢量控制。电力变换装置还设置如下的断相区间(openphasesection)：使以流过电力变换电路的电流相位的零交点为基准而设定的区间的脉冲信号停止，来使同相的上下臂的开关元件停止的断相区间。由此，电力变换装置可以降低PWM控制时的开关次数而降低开关损耗。并且，电力变换装置通过设置断相区间根据电流相位的零交点，能够取得电动机磁石位置的准确位置信息。结果，能够进行稳定的矢量控制，提升电力变换电路(变换器)和电动机的效率。以下，一边参照附图一边对本专利技术涉及的电力变换装置的实施方式进行详细说明。另外，在用于说明各实施方式的所有附图中，原则上对相同的结构要素标注相同的符号，省略其重复的说明。图1表示本实施方式涉及的PWM控制方式的电力变换装置1的电路结构。对在本实施方式的电力变换装置1中，如图1所示通过由PWM控制驱动的三相变换器构成的电力变换电路4，利用矢量控制来驱动永久磁石同步电动机即交流电动机3时，对电力变换电路4的脉冲信号设置相脉冲停止区间(即，断相区间)时的控制方法进行说明。《电力变换装置的电路结构》如图1所示，电力变换装置1构成为具有：电力变换电路4、相电流检测部6、控制装置5。电力变换电路4构成为包含将直流电变换为交流电的三相变换器。相电流检测部6对流过与电力变换电路4连接的交流电动机(电动机)3的电动机电流进行检测。控制装置5根据由相电流检测部6检测出的相电流信息(电流)α使用进行PWM控制的脉冲信号来进行矢量控制。通过电源2对该电力变换电路4施加直流电压Vd。此外，电力变换电路4构成为具有电力变换主电路41和栅极驱动器42。栅极驱动器42根据来自脉冲控制部7的脉冲信号γ而生成向电力变换主电路41的IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)供给的栅极信号。电力变换主电路41由IGBT和二极管反方向并联连接的三相结构的开关元件Q1～Q6构成。该电力变换主电路41具有U相、V相、W相开关引线(switchingleg)，使用从脉冲控制部7输出的脉冲信号γ将直流电变换为交流电。U相的开关引线构成为在正极与负极之间串联连接开关元件Q1、Q2。开关元件Q1的集电极与正极连接，开关元件Q2的发射极与开关元件Q2的集电极连接。开关元件Q2的发射极与负极连接。开关元件Q1的发射极与开关元件Q2的集电极的连接节点与交流电动机3的U相线圈连接。另外，在本实施方式中，将开关元件Q1的发射极与开关元件Q2的集电极的连接节点的电压设为电压Vu。将流过交流电动机3的U相线圈的电流设为U相交流电流Iu。对开关元件Q1的栅极施加栅极驱动器42输出的脉冲信号GPU+。对开关元件Q2的栅极施加栅极驱动器42输出的脉冲信号GPU-。V相的开关引线构成为在正极与负极之间串联连接开关元件Q3、Q4。开关元件Q3的集电极与正极连接，开关元件Q3的发射极与开关元件Q4的集电极连接。开关元件Q4的发射极与负极连接。开关元件Q3的发射极与开关元件Q4的集电极的连接节点与交流电动机3的V相线圈连接。分别对开关元件Q3、Q4的栅极施加栅极驱动器42输出的脉冲信号。W本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空调机，其特征在于，具有：电动机；和电力变换装置，其使用矢量控制方式，通过PWM控制来进行用于驱动所述电动机的电力变换，所述电力变换装置具有：脉冲控制部，其输出用于进行所述PWM控制的脉冲信号；电力变换电路，其构成为具有三相结构的开关元件，使用从所述脉冲控制部输出的所述脉冲信号，将直流电变换为交流电；电流检测部，其检测流过所述电力变换电路的电流；矢量控制部，其根据由所述电流检测部检测出的电流来进行矢量控制，生成对所述脉冲控制部的指令电压；以及脉冲停止控制部，其为了停止所述电力变换电路的规定相的正侧和负侧的开关元件，生成在以所述电力变换电路的电流相位为基准而设定的区间使所述脉冲信号停止的脉冲停止控制信号，将该脉冲停止控制信号输出给所述脉冲控制部，若所述电动机的马达电流相对于当前转速的无负载时的马达电流在规定范围内，则所述矢量控制部使所述脉冲停止控制部开始动作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种空调机，其特征在于，具有：电动机；和电力变换装置，其使用矢量控制方式，通过PWM控制来进行用于驱动所述电动机的电力变换，所述电力变换装置具有：脉冲控制部，其输出用于进行所述PWM控制的脉冲信号；电力变换电路，其构成为具有三相结构的开关元件，使用从所述脉冲控制部输出的所述脉冲信号，将直流电变换为交流电；电流检测部，其检测流过所述电力变换电路的电流；矢量控制部，其根据由所述电流检测部检测出的电流来进行矢量控制，生成对所述脉冲控制部的指令电压；以及脉冲停止控制部，其为了停止所述电力变换电路的规定相的正侧和负侧的开关元件，生成在以所述电力变换电路的电流相位为基准而设定的区间使所述脉冲信号停止的脉冲停止控制信号，将该脉冲停止控制信号输出给所述脉冲控制部，若所述电动机的马达电流相对于当前转速的无负载时的马达电流在规定范围内，则所述矢量控制部使所述脉冲停止控制部开始动作。2.根据权利要求1所述的空调机，其特征在于，所述矢量控制部在使所述脉冲停止控制部开始动作时，使生成所述脉冲停止控制信号的区间从零缓缓增加到所述设定的区间。3.根据权利要求1所述的空调机，其特征在于，所述矢量控制部在使所述脉冲停止控制部动作时，若所述电动机的马达电流超出规定滞后量而脱离所述规定范围，则使所述脉冲停止控制部停止动作。4.根据权利要求3所述的空调机，其特征在于，所述矢量控制部在使所述脉冲停止控制部停止动作时，使生成所述脉冲停止控制信号的区间从所述设定的区间缓缓降低至零。5.一种空调机，其特征在于，具有：电动机；和电力变换装置，其使用矢量控制方式，通过PWM控制来进行用于驱动所述电动机的电力变换，所述电力变换装置具有：脉冲控制部，其输出用于进行所述PWM控制的脉冲信号；电力变换电路，其构成为具有三相结构的开关元件，使用从所述脉冲控制部输出的所述脉冲信号，将直流电变换为交流电...

【专利技术属性】
技术研发人员：小仓洋寿，田村建司，矶田贵宏，田村正博，
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