电机驱动装置及制冷循环应用设备制造方法及图纸

一种电机驱动装置，具备能够驱动各自在转子具有永久磁铁的n台(n为2以上的整数)电机(41、42)的逆变器(4)、以及切换n台电机的连接状态的连接切换部(8)，其中，使连接切换部(8)工作，改变与所述逆变器4连接的电机的台数，从而使从逆变器观察电机侧的阻抗变化。也可以在n台电机中的i台(i为2至n中的任一个)电机由逆变器同时驱动的情况下，控制逆变器输出的电压，以使i台电机的电感值相互一致。能够防止因由逆变器驱动的多台电机的相位差引起的振荡及失步。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电机驱动装置及制冷循环应用设备
本专利技术涉及电机驱动装置以及具备该电机驱动装置的制冷循环应用设备。
技术介绍
以往，存在如下技术：在通过单一的逆变器装置驱动两台以上的永磁同步电机(PMSM)的情况下，检测在任一台PMSM中产生的电压值、电流值，在检测出的电流值成为规定的电流值以下的情况下，通过增大电流的超前角度而使电流增加来防止振荡及失步(例如，专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-154326号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在专利文献1所记载的技术中，在同步电机不是表面磁铁型电机而是嵌入磁铁型电机的情况下，产生由d轴电感与q轴电感之差导致的磁阻转矩，因此，当增大电流的超前角度时电机的输出转矩变大，输出同一转矩时的电流减少，因此反而振荡及失步的可能性变大。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于防止因由同一逆变器驱动的多台电机的相位差引起的振荡及失步。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本专利技术的电机驱动装置具备：逆变器，其能够驱动各自在转子具有永久磁铁的n台(n为2以上的整数)电机；以及连接切换部，其切换所述n台电机的连接状态，使所述连接切换部工作，改变与所述逆变器4连接的电机的台数，从而使从所述逆变器观察所述电机侧的阻抗变化。专利技术效果根据本专利技术，能够防止因由同一逆变器驱动的多台电机的相位差引起的振荡及失步。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1的电机驱动装置的一结构例的概略图。图2是表示图1的控制部的一结构例的框图。图3(a)～(c)是表示图2的PWM信号生成部的动作的图。图4是表示电流超前角与磁铁转矩、磁阻转矩及合成转矩的关系的图。图5是表示在两台电机之间存在旋转相位的不同的情况下的超前角的不同的图。图6(a)及图6(b)是表示在两台电机之间存在旋转相位的不同的情况下的相电感以及感应电压的波形图。图7(a)及图7(b)是表示在两台电机之间旋转相位一致的情况下的相电感以及感应电压的波形图。图8是表示本专利技术的实施方式2的电机驱动装置的结构例的图。图9是表示图8的控制部的结构例的功能框图。图10是表示本专利技术的实施方式3的热泵装置的回路结构图。图11是表示图10所示的热泵装置中的制冷剂的状态的莫里尔图。具体实施方式以下，参照附图，对本专利技术的实施方式的电机驱动装置以及具备该电机驱动装置的制冷循环应用设备进行说明。此外，不由以下所示的实施方式限定本专利技术。实施方式1图1表示本专利技术的实施方式1的电机驱动装置。该电机驱动装置用于驱动第一永磁同步电机41及第二永磁同步电机42。以下，有时将“永磁同步电机”简称为“电机”。图示的电机驱动装置具备整流器2、平滑部3、逆变器4、逆变器电流检测部5、电机电流检测部6、输入电压检测部7、连接切换部8以及控制部10。整流器2对来自交流电源1的交流电力进行整流而生成直流电力。平滑部3由电容器等构成，使来自整流器2的直流电力平滑并向逆变器4供给。此外，交流电源1在图2的例子中是单相，但也可以是三相电源。若交流电源1为三相，则作为整流器2也使用三相的整流器。作为平滑部3的电容器，一般往往使用静电电容大的铝电解电容器，但也可以使用长寿命的薄膜电容器。并且，也可以构成为通过使用静电电容小的电容器来抑制流过交流电源1的电流的高次谐波电流。另外，也可以在交流电源1到电容器3之间为了抑制高次谐波电流或改善功率因数而插入电抗器(未图示)。逆变器4将电容器3的电压作为输入，输出频率及电压值可变的三相交流电力。第一电机41和第二电机42并联连接于逆变器4的输出。连接切换部8在图示的例子中由单一的开闭部9构成。开闭部9能够将第二电机42与逆变器4连接或切断，能够通过开闭部9的开闭来切换同时运转的电机的台数。作为构成逆变器4的半导体开关元件，往往使用IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor：绝缘栅双极型晶体管)或MOSFET(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)。此外，为了抑制由半导体开关元件的开关导致的浪涌电压，也可以采用将续流二极管(未图示)与半导体开关元件并联连接的结构。也可以将半导体开关元件的寄生二极管用作续流二极管。在MOSFET的情况下，通过在续流的定时使MOSFET为导通状态，能够实现与续流二极管同样的功能。构成半导体开关元件的材料并不限定于硅Si，能够使用作为宽带隙半导体的碳化硅SiC、氮化镓GaN、氧化镓Ga2O3、金刚石等，通过使用宽带隙半导体，能够实现低损耗化及高速开关化。作为开闭部9，也可以使用机械式的继电器、接触器等电磁接触器来代替半导体开关元件。总之，只要具有同样的功能，则可以使用任何元件。在图示的例子中，在第二电机42与逆变器4之间设置有开闭部9，但也可以设置在第一电机41与逆变器4之间。也可以设置两个开闭部，将一个开闭部设置在第一电机41与逆变器4之间，将另一个开闭部设置在第二电机42与逆变器4之间。在设置两个开闭部的情况下，由两个开闭部构成连接切换部8。在图示的例子中，在逆变器4上连接有两台电机，但也可以将三台以上的电机与逆变器4连接。在将三台以上的电机与逆变器4连接的情况下，也可以将与开闭部9同样的开闭部设置在所有电机各自与逆变器4之间。取而代之，也可以仅相对于一部分电机在其各自与逆变器4之间设置与开闭部9同样的开闭部。在这些情况下，由多个开闭部构成连接切换部8。逆变器电流检测部5检测在逆变器4中流动的电流。在图示的例子中，逆变器电流检测部5基于分别与逆变器4的三个下臂的开关元件串联连接的电阻Ru、Rv、Rw的两端电压VRu、VRv、VRw，求出逆变器4的各个相的电流(逆变器电流)iu_all、iv_all、iw_all。电机电流检测部6检测第一电机41的电流。电机电流检测部6包括分别检测三个相的电流(相电流)iu_m、iv_m、iw_m的三个电流互感器。输入电压检测部7检测逆变器4的输入电压(直流母线电压)Vdc。控制部10基于由逆变器电流检测部5检测出的电流值、由电机电流检测部6检测出的电流值、以及由输入电压检测部7检测出的电压值，输出用于使逆变器4工作的信号。此外，在上述的例子中，逆变器电流检测部5利用与逆变器4的下臂的开关元件串联连接的三个电阻，检测逆变器4的各个相的电流，但取而代之，也可以利用连接在下臂的开关元件的共用连接点与电容器3的负侧电极之间的电阻来检测逆变器4的各个相的电流。另外，除了检测第一电机41的电流的电机电流检测部6之外，还可以设置检测第二电机的电流的电机电流检测部。在电机电流的检测中，也可以使用霍本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机驱动装置，其中，具备：/n逆变器，其能够驱动各自在转子具有永久磁铁的n台电机，n为2以上的整数；以及/n连接切换部，其切换所述n台电机的连接状态，/n使所述连接切换部工作，改变与所述逆变器4连接的电机的台数，从而使从所述逆变器观察所述电机侧的阻抗变化。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电机驱动装置，其中，具备：
逆变器，其能够驱动各自在转子具有永久磁铁的n台电机，n为2以上的整数；以及
连接切换部，其切换所述n台电机的连接状态，
使所述连接切换部工作，改变与所述逆变器4连接的电机的台数，从而使从所述逆变器观察所述电机侧的阻抗变化。


2.根据权利要求1所述的电机驱动装置，其中，
从所述逆变器观察所述电机侧的阻抗与连接于所述逆变器的电机的台数成反比。


3.根据权利要求1或2所述的电机驱动装置，其中，
还具备控制所述逆变器和所述连接切换部的控制部，
在所述n台电机中的i台电机由所述逆变器同时驱动的情况下，控制所述逆变器的输出电压，以使所述i台电机的电感值相互一致，i为2至n中的任一个。


4.根据权利要求1或2所述的电机驱动装置，其中，
还具备控制所述逆变器和所述连接切换部的控制部，
在所述n台电机中的j台电机由所述逆变器同时制动的情况下，在控制所述逆变器的输出电压以使所述j台电机的电感值相互一致之后，切换为制动运转，j为2至n中的任一个。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的电机驱动装置，其中，
所述n台电机分别是嵌入磁铁同步电机。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的电机驱动装置，其中，
所述连接切换部由宽带隙半导体构成。


7.根据权利要求1至5中任一项所述的电机驱动装置，其中，
所述连接切换部由电磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：畠山和德，植村启介，清水裕一，
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