热泵装置、空调机以及制冷机制造方法及图纸

技术编号:31889769 阅读:12 留言:0更新日期:2022-01-15 12:15
热泵装置(100)具备:压缩机构(7),其压缩制冷剂;马达(8),其使压缩机构(7)驱动;逆变器(9),其对马达(8)施加电压;以及逆变器控制部(10),其基于载波信号,生成使逆变器(9)驱动的驱动信号,逆变器控制部(10)在加热制冷剂的加热运转模式中,使载波信号的载波频率周期性地变化并且生成驱动信号,使得对马达(8)施加实矢量的电压的时间不依赖于变化的载波频率而成为恒定。成为恒定。成为恒定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热泵装置、空调机以及制冷机


[0001]本专利技术涉及具有压缩机的热泵装置、空调机以及制冷机。

技术介绍

[0002]以往,在空调机等中,若在压缩机的运转停止时制冷剂的温度降低,则产生制冷剂积存于热容量较大的压缩机的内部的所谓的制冷剂滞留。作为消除制冷剂滞留且顺畅地发挥制冷剂的润滑作用的方法,研究了各种方法。例如,专利文献1公开了在制热时的运转停止中向压缩机供给高频的低电压的方法。另外在专利文献1中,通过在高频的载波中也成为低频的10kHz以下的多个频率的载波的合成,而使载波的合成频率降低至听不见的范围,从而减少由高频载波引起的逆变器的损耗,实现兼顾低功率化和压缩机电磁音的低噪声化。
[0003]专利文献1:国际公开第2012/172684号
[0004]然而,在专利文献1中即使将载波的合成频率低频化,也是高频的载波,因此作为电噪声,高频成分的峰值成为课题。另外,在专利文献1中存在产生瞬间的输出功率的变化的问题。瞬间的输出功率的变化容易产生瞬间的噪声的峰值。

技术实现思路

[0005]本专利技术是鉴于上述情况所做出的,目的在于得到一种能够抑制瞬间的输出功率的变化以及电噪声的热泵装置。
[0006]为了解决上述的问题并实现目的,本专利技术的热泵装置具备:压缩机构,其压缩制冷剂;马达,其使压缩机构驱动;逆变器,其对马达施加电压;以及逆变器控制部,其基于载波信号,生成使逆变器驱动的驱动信号,逆变器控制部在加热制冷剂的加热运转模式中,使载波信号的载波频率周期性地变化并且生成驱动信号,使得对马达施加实矢量的电压的时间不依赖于变化的载波频率而是成为恒定。
[0007]本专利技术的热泵装置发挥能够抑制瞬间的输出功率的变化以及电噪声的效果。
附图说明
[0008]图1是表示实施方式1的热泵装置的构成例的图。
[0009]图2是表示实施方式1的控制电路的图。
[0010]图3是表示实施方式1的逆变器控制部的图。
[0011]图4是表示将实施方式1的频率设为fc的载波、电压指令值以及驱动信号的关系的图。
[0012]图5是说明图4所示的电压矢量的变化的说明图。
[0013]图6是表示使实施方式1的电压矢量随时间的经过而变化的情况下的施加电压的图。
[0014]图7是表示在使实施方式1的载波可变时,交替地输出V4矢量以及V3矢量时的动作的图。
[0015]图8是表示在使实施方式1的载波可变时,交替地输出V4矢量以及V3矢量时的动作的另外的图。
[0016]图9是表示实施方式1的调制频率的图。
[0017]图10是表示实施方式3的基准相位θf为0
°
、120
°
以及240
°
时的马达的UVW的各相中流动的电流的图。
[0018]图11是表示实施方式3的热泵装置的一部分的图。
[0019]图12是表示实施方式3的电压计算部的动作的流程图。
具体实施方式
[0020]以下,基于附图对本专利技术的实施方式的热泵装置、空调机以及制冷机进行详细地说明。另外,并非通过该实施方式来限定本专利技术。
[0021]实施方式1.
[0022]图1是表示实施方式1的热泵装置100的构成例的图。热泵装置100具备压缩机1、四通阀2、热交换器3、膨胀机构4、热交换器5、逆变器9以及逆变器控制部10。构成压缩机1、四通阀2、热交换器3、膨胀机构4、热交换器5经由制冷剂配管6而依次连接的制冷循环。压缩机1具备:压缩制冷剂的压缩机构7、和使压缩机构7动作的马达8。马达8是具有U相、V相以及W相的三相的绕组的三相马达。在空调机、制冷机等中具备热泵装置100。
[0023]逆变器9通过对马达8施加电压而使其驱动。另外,逆变器9与马达8电连接。逆变器9分别对马达8的U相、V相、W相的绕组施加电压Vu、Vv、Vw。
[0024]逆变器控制部10生成PWM(Pulse Width Modulation)信号而使逆变器9驱动。PWM信号也称为驱动信号。逆变器9与逆变器控制部10电连接。
[0025]逆变器9具备开关元件91a~91f和环流二极管92a~92f。逆变器9将供给的母线电压Vdc转换为三相交流电压亦即电压Vu、Vv、Vw,并分别向马达8的U相、V相、W相的绕组施加。另外,在逆变器9中,串联连接的两个开关元件91a和91d、91b和91e、以及91c和91f三个并联连接。环流二极管92a~92f与开关元件91a~91f分别并联连接。通过从逆变器控制部10发送的PWM信号UP、VP、WP、UN、VN以及WN,逆变器9驱动各对应的开关元件,由此产生三相的电压Vu、Vv、Vw,分别向马达8的U相、V相、W相的绕组施加。PWM信号UP使开关元件91a驱动。PWM信号VP使开关元件91b驱动。PWM信号WP使开关元件91c驱动。PWM信号UN使开关元件91d驱动。PWM信号VN使开关元件91e驱动。PWM信号WN使开关元件91f驱动。
[0026]逆变器控制部10在通常的运转模式时生成并输出PWM信号UP、VP、WP、UN、VN、WN,以便对马达8进行旋转驱动。另外,逆变器控制部10在使压缩机1加热的加热运转模式时,通过流过马达8无法追随的高频电流,由此不使马达8旋转驱动,而是进行压缩机1的加热。在加热运转模式时,通过使滞留在压缩机1的液体制冷剂加热气化,从而压缩机1进行制冷剂的排出。逆变器控制部10基于外部空气温度以及压缩机1的温度,进行滞留在压缩机1内的液体制冷剂量的推定,在制冷剂滞留的情况下向加热运转模式转移。逆变器控制部10保持表示热泵装置100的运转模式的状态的信息。表示运转模式的状态的信息表示通常的运转模式或加热运转模式的状态中的任一个的信息。
[0027]逆变器控制部10例如为微型计算机,通过进行各处理的电子电路亦即处理电路来实现。本处理电路可以是专用的硬件,也可以是具备存储器以及执行储存于存储器中的程
序的CPU(Central Processing Unit,中央运算装置)的控制电路。在此,存储器例如对应于RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory,只读存储器)、闪存等非易失性或易失性的半导体存储器、磁盘、光盘等。图2是表示实施方式1的控制电路的图。在本处理电路是具备CPU的控制电路的情况下,该控制电路例如成为图2所示的构成的控制电路400。
[0028]如图2所示,控制电路400具备CPU亦即处理器400a、和存储器400b。在通过图2所示的控制电路400来实现的情况下,通过处理器400a读取并执行存储于存储器400b的与各处理对应的程序来实现。另外,存储器400b也作为处理器400a实施的各处理中的临时存储器来使用。
[0029]以下,对本专利技术中的压缩机的加热方法亦即使高频电流高效地在马达中流动的控制方法进行说明。图3是表示实施方式1的逆变器控制部10的图。本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种热泵装置,其特征在于,具备:压缩机构,其压缩制冷剂;马达,其使所述压缩机构驱动;逆变器,其对所述马达施加电压;以及逆变器控制部,其基于载波信号,生成使所述逆变器驱动的驱动信号,所述逆变器控制部在加热所述制冷剂的加热运转模式中,使所述载波信号的载波频率周期性地变化并且生成所述驱动信号,使得对所述马达施加实矢量的电压的时间不依赖于变化的所述载波频率而是成为恒定。2.根据权利要求1所述的热泵装置,其特征在于,所述逆变器控制部不改变所述载波信号的斜率,而通过改变所述载波信号的振幅值,使所述载波频率变化。3.根据权利要求1所述的热泵装置,其特征在于,所述逆变器控制部通过改变所述载波信号的斜率,使所述载波频率变化。4.根据权利要求1~3中的任一项所述的热泵装置,其特征在于,所述逆变器控制部在使施加于所述马达的电压变化的电压指令值为所述载波信号的波峰以及波谷时,将施加于所述马达的电压交替地切换为:相对于基准相位具有0
°
的相位差的电压、和相对于基准相位具有180
°
的相位差的电压。5.根据权利要求4所述的热泵装置,其特征在于,所述电压指令值在变更所述载波频率时,使用所述载波信号的振幅的中心值来决定。6.根据权利要求4或5所述的热泵装置,其特征在于,所述逆变器控制部通过在每个任意的时间周期,将所述基准相位各切换120
°
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【专利技术属性】
技术研发人员:久保田俊介植村启介山川崇
申请(专利权)人:三菱电机株式会社
类型:发明
国别省市:

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