向电动机输出驱动电力的变频装置及其上安装的滤波装置制造方法及图纸

一种向电动机输出驱动电力的变频装置及其上安装的滤波装置，其特征在于，利用滤波装置（８）中的电流检测用线圈（Ｌ３）检测从电动机（１２０）相绕组（１２３ｒ、１２３ｓ、１２３ｔ）经压缩机（１０１）的密闭外壳（１１１）流入接地（Ｅ）的高频漏电流（Ｉ１），用电流抵消电路（３０）生成其波形与被检测的高频漏电流（Ｉ１）相似的电流（Ｉ２），利用生成的电流（Ｉ２）强制抵消高频漏电流（Ｉ１）。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及备有压缩机的冷冻装置(a refrigerating apparatus)等中安装的变频装置(an inverter apparatus)及安装于该变频装置的滤波装置。空调机或冰箱等的冷冻装置，备有压缩机及驱动该压缩机的电动机用的变频装置。变频装置具有开关电路和将市电的交流电压变换为直流电压的直流电路，该开关电路利用开关作用将直流电路的输出电压变换为高频电压。该开关电路的输出作为驱动电力加给压缩机的电动机。压缩机用密闭外壳封闭，在密闭外壳内装有所述电动机。密闭外壳整体为金属制作(如铁制)，并接地以保证安全。电动机可采用具有三相绕组的无刷直流电机。该无刷直流电机的相绕组S与密闭外壳(即接地)之间存在静电容(即杂散电容)，随着变频装置中开关电路的通断，会有数Mhz高频漏电流从相绕组通过所述静电容流到接地端。该高频漏电流经感应传给市电，一方面担心对该变频装置的驱动控制产生不利影响，另一方面担心会引起其它家电产品或自动断路器等误动作。为了减小上述高频漏电流，作为对策有在变频装置的输出端与压缩机的电动机间的导线上设有扼流圈，或降低变频装置中通断(开关)频率。但是，即使设有扼流圈，一旦变频装置的开关频率上升，就很难充分降低高频漏电流。如果降低变频装置的开关频率，就不能提高压缩机的压缩能力，因此冷冻能力不足。本专利技术的目的在于提供一种在不增加生产成本情况下能可靠降低压缩机在高开关频率下的漏电流的变频装置。本专利技术的变频装置是一种向电动机输出驱动电力的变频装置，所述电动机具有多个相绕组(phase windings)且安装在压缩机的金属制密闭外壳内，所述密闭外壳接地，其特征在于，所述变频装置包含将交流电源电压变换为直流电压的直流电路；对所述直流电路的输出电压利用开关作用变换为高频电压并将该高频电压作为驱动电力输出给所述电动机的开关电路；设置在所述直流电路与所述开关电路间导线上的用以滤除噪声的滤波器及线圈；设于滤波器、检测从所述电动机的相绕组经所述密闭外壳流入所述接地的漏电流的电流检测用线圈，至少具有下列特点之一，即形成该线圈的线径比形成所述滤波器的线圈的线径细，及形成该线圈的匝数比形成所述滤波器的线圈的匝数少；和生成与所述电流检测用线圈所检测的所述漏电流相似波形的电流作为抵消所述漏电流用的电流抵消电路，具有输出所述生成电流用的输出端子，该输出端子接地。附图概述附图说明图1为表示与本专利技术有关的冷冻循环的结构图；图2为表示与本专利技术有关的压缩机内部的结构图；图3为表示第一实施例控制电路结构的方框图；图4为各实施例中高频漏电流I1的波形图；图5为各实施例中抵消用电流I2的波形图；图6为各实施例中经抵消作用后流入地的电流I3的波形图；图7为第一实施例中滤波装置的外观图；图8为图7的侧视图；图9为图7中固定部件的顶视图；图10为各实施例中滤波装置的等效电路图；图11为第二实施例中滤波装置的外观图；图12为第三实施例中滤波装置的外观图；图13为第四实施例中滤波装置的外观图；图14为图13的侧视图；图15为图13中固定部件的顶视图；图16为第五实施例中滤波装置的外观图；图17为第六实旋例中滤波装置的外观图18为第八实施例中滤波装置的外观图；图19为第九实施例中滤波装置的外观图；图20为第十实施例中滤波装置的外观图；图21为图20中固定部件的顶视图；图22为第十一实施例中滤波装置的外观图；图23为第十二实施例中滤波装置的外观图；图24为第十三实施例中滤波装置的外观图；图25为图24的侧视图；图26为图24中固定部件的顶视图；图27为表示第十四实施例控制电路结构的方框图；图28为表示第十五实施例控制电路结构的方框图。，下面说明本专利技术第一实施例。首先，将本专利技术有关的空调机的冷冻循环结构示于图1。压缩机101，冷凝器102，减压器(如一种膨胀阀，毛细管等)103，及蒸发器104，用管道依次连接，构成冷冻循环。该冷冻循环中封有冷冻剂。压缩机101如图2所示，由金属制密闭外壳111封住。该密闭外壳111下部装有吸入管112，上部装有排出管113及终端端子114。密闭外壳111内部装有电动机120及该电动机120驱动的压缩机130。电动机120是由定子121及转子122构成的无刷直流电动机。定子121装有三相绕组123r,123s,123t。转子122，沿轴向层叠圆盘状多片钢片，其中心部分穿有轴124，且该轴124的周围设有例如4片永磁片。对定子121的相绕组123r,123s,123t依次切换通电(换流)，在相绕组123r,123s,123t中依次产生磁场，利用这些磁场与转子122各永磁片产生的磁场相互作用，则使转子122产生转矩。压缩机部分130具有支承上述轴124的主轴承131及辅助轴承132，两轴承131、132间有气缸(cylinder)133。气缸133中设有轴124的偏心部分124a。该偏心部分124a的外周装有滚筒(roller)134，该滚筒134的周围形成压缩室135。压缩室135与吸入口136连通，该吸入口136连通上述吸入管112。在气缸133中，与压缩室135对应的位置上形成有排出口(未图示)。驱动电动机120，转子122及轴124旋转，使压缩机部分130的滚筒134偏心旋转，从而压缩室135产生吸入压。利用该吸入压将冷冻剂(refrigerant)从吸入管112吸入压缩室135。吸入的冷冻剂在压缩室135被压缩后，从上述排出口排出到密闭外壳111内。排出到密闭外壳111内的冷冻剂经上述排出管113供给上述冷冻循环。密闭外壳111的内底部盛有润滑油140。该润滑油140用于保证压缩机部分130的机械润滑作用及对压缩机部分130进行冷却。然后，图3所示变频装置用于向电动机120提供驱动电力。直流电路5a经滤除噪声用第一滤波装置(低通滤波器，也称为线路滤波器)2连接于市电1。滤波装置2由扼流圈3、3及电容器4、4构成，用以扼制高频噪声从直流电路5侧传输到电源1。直流电路5a由整流电路6，第二滤波装置(低通滤波器)8及平滑电容器10构成，用于将市电1的交流电压变换为直流电压。其中，整流电路6由4个二极管6a接成桥式电路，第二滤波装置8接在整流电路6之后用以滤除噪声，平滑电容器10接在滤波装置8的后面。该直流电路5a的输出端接有开关电路13。滤波装置8由铁淦氧磁心9及安装于该铁淦氧磁心9的一对线圈L1、L2构成。线圈L1、L2由铜线并绕而成，分别插接于整流电路6与上述开关电路13间的导线P、N中。若对滤波装置8将负载侧作为噪声发生源，则从该噪声发生源经单侧线圈L1流过噪声电流，此时产生的磁场与经相反侧线圈L2返回的噪声电流产生的磁场相互正好抵消。由此，抑制了高频噪声分量。上述开关电路13具有如功率晶体管等多个开关元件，将直流电路5a提供的直流电压经功率晶体管的开关动作变换为三相高频电压并加以输出。开关电路13的输出电压经导线15r,15s,15t引入电动机120的相绕组123r,123s,123t。封装电动机120的密闭外壳111，为安全起见与地E(一接地端)相连。相绕组123r,123s,123t以相互连接点P(一公共点)为中心接成星形。相绕组123r,123s,123t为密闭外壳111(即接地E本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种向电动机输出驱动电力的变频装置，所述电动机具有多个相绕组且安装在金属制外壳内，外壳接地，其特征在于，包含：将交流电源电压变换为直流电压的直流电路；对所述直流电流的输出电压利用开关作用变换为高频电压并将该高频电压作为驱动电力输出给 所述电动机的开关电路；设置在所述直流电路与所述开关电路间导线上的用以滤除噪声的滤波器及线圈；设于所述滤波器、检测从所述电动机的相绕组经所述密闭外壳流入所述接地的漏电流的电流检测用线圈，至少具有下列特点之一，即形成该线圈的线径比形成所 述滤波器的线圈的线径细，及形成该线圈的匝数比形成所述滤波器的线圈的匝数少；和生成与所述电流检测用线圈所检测的漏电流相似波形的电流作为抵消所述漏电流用的电流抵消电路，具有输出所述生成电流用的输出端子，该输出端子接地。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫崎浩，田熊顺一，金澤秀俊，佐藤永治，上村俊行，
申请(专利权)人：东芝株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]