电动机驱动装置和使用该电动机驱动装置的冷冻装置制造方法及图纸

一种电动机驱动装置，其特征在于： 具有包括多个由配置在高压侧的上臂开关元件和配置在低压侧的下臂开关元件构成的开关元件对并通过各开关元件的动作将直流电压变换为所希望的频率和电压的交流电压而作为驱动电压供给三相电动机的反相器、 检测流过反相器的母线的电流的电流检测单元、 根据所述反相器输出的电压值和由所述电流检测单元检测的电流值推算所述电动机的感应电压的感应电压推算单元、 根据推算的感应电压推算值推算所述电动机的转子磁极位置的转子位置速度检测单元、 根据推算的转子磁极位置的信息生成控制所述反相器的各开关元件的动作的ＰＷＭ信号的ＰＷＭ信号生成单元、和 修正由所述ＰＷＭ信号生成单元生成的ＰＷＭ信号的占空比的占空比修正单元， 该占空比修正单元将由所述ＰＷＭ信号生成单元生成的ＰＷＭ信号的占空比值修正为在所述电流检测单元检测反相器母线电流的期间ＰＷＭ信号不变化的占空比值。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
电动机驱动装置和使用该电动机驱动装置的冷冻装置
本专利技术涉及以任意的转数驱动无刷直流电动机等的电动机的电动机驱动装置和使用该电动机驱动装置的冷冻装置。
技术介绍
近年来，在驱动空调机的压缩机等的电动机的装置中，从地球环境保护的观点考虑，降低耗电的必要性已增大了。其中，作为节电的技术之一，已广泛地使用了以任意的频率驱动无刷直流电动机那样的效率高的电动机的反相器等。此外，作为驱动的技术，也在关注可以比利用矩形波的电流进行驱动的矩形波驱动效率高、噪音低的正弦波驱动技术。在驱动空调机的压缩机那样的电动机时，由于难于安装检测电动机的转子的位置的传感器，所以，也已专利技术了用某种方法推算转子的位置而进行驱动的无位置传感器正弦波驱动的技术。另外，作为推算转子的位置的方法，有通过推算电动机的感应电压而进行的方法(特开2000-350489号公报等)。图22表示用于实现无位置传感器正弦波驱动的系统结构。驱动无刷电动机3的驱动装置具有直流电源1、反相器2、控制部6、电流传感器7v和7w。无刷电动机3由定子4和转子5构成。无刷电动机3具有安装了以中性点为中心Y形结线的3个相绕组4u、4v、4w的定子4和装配了磁铁的转子5。U相端子8u与U相绕组4u的非结线端连接，V相端子8v与V相绕组4v的非结线端连接，W相端子8w与W相绕组4w的非结线端连接。反相器2将一对开关元件与电流的上流侧和下流侧的关系串联连接的串联电路作为U相用、V相用、W相用，具有3个。从直流电源1输出的直流电压加到这些串联电路上。U相用的串联电路由上流侧开关元件-->12u和下流侧开关元件12x构成。V相用的串联电路由上流侧开关元件12v和下流侧开关元件12y构成。W相用的串联电路由上流侧开关元件12w和下流侧开关元件12z构成。续流二极管14u、14v、14w、14x、14y、14z与各开关元件并联连接。无刷电动机3的端子8u、8v、8w分别与反相器2的开关元件12u及12x的相互连接点、开关元件12v及12y的相互连接点、开关元件12w及12z的相互连接点连接。控制部6利用电流传感器7v及7w检测流过无刷电动机3的相绕组4v及4w的电流，根据该电流值推算感应电压，并输出控制反相器2的信号。用以上的电路结构进行无刷电动机3的驱动控制。
技术实现思路
在这样的现有的利用感应电压的推算的无位置传感器正弦波驱动中，为了检测所驱动的电动机的相电流，最低必须使用2个电流传感器等检测器，这在构成驱动装置方面将成为成本提高的原因。本专利技术就是为了解决上述问题而提案的，目的旨在提供可以用廉价的结构正确地检测相电流并且可以从低转速区到高转速区进行良好的驱动的电动机驱动装置和使用该电动机驱动装置的冷冻装置。本专利技术的电动机驱动装置的特征是：具有包括多个由配置在高压侧的上臂开关元件和配置在低压侧的下臂开关元件构成的开关元件对并通过各开关元件的动作将直流电压变换为所希望的频率和电压的交流电压而作为驱动电压供给三相电动机的反相器、检测流过反相器的母线的电流的电流检测单元、根据反相器输出的电压值和由上述电流检测单元检测的电流值推算上述电动机的感应电压的感应电压推算单元、根据推算的感应电压推算值推算上述电动机的转子磁极位置的转子位置速度检测单元、根据推算的转子磁极位置的信息生成控制上述反相器的各开关元件的动作的PWM信号的PWM信号生成单元和修正由PWM信号生成单元生成的PWM信号的占空比的占空比修正单元。占空比修正单元将由PWM信号生成单元生成的PWM信号的占空比值修正为在电流检测单元检测反相器母线电流的期间PWM信号不变化的占空比值。-->占空比修正单元也可以将占空比值修正为在PWM信号的1个载波周期中反相器的上臂的开关元件仅1个通电的第1期间和上臂的2个开关元件通电的第2期间确保电流检测单元检测反相器母线电流的时间的占空比值。这时，电流检测单元将第1期间和第2期间检测的反相器母线电流变换为分别流过电动机的三相的相电流。另外，占空比修正单元也可以将占空比值修正为在PWM信号的半个载波周期中反相器的上臂的开关元件仅1个通电的第1期间和上臂的2个开关元件通电的第2期间确保上述电流检测单元检测反相器母线电流的时间的占空比值。这时，电流检测单元将第1期间和第2期间检测的反相器母线电流变换为分别流过上述电动机的三相的相电流。另外，为了在PWM信号的半个载波周期中反相器的上臂的开关元件仅1个通电的第1期间和上臂的2个开关元件通电的第2期间确保上述电流检测单元检测反相器母线电流的时间，占空比修正单元修正占空比值，同时，在其余的半个载波周期中修正已修正过的占空比的增减量。这时，电流检测单元将第1期间和第2期间检测的反相器母线电流变换为分别流过上述电动机的三相的相电流。另外，为了在PWM信号的1个载波周期中反相器的上臂的开关元件仅1个通电的第1期间和上臂的2个开关元件通电的第2期间确保上述电流检测单元检测电流的时间，占空比修正单元修正占空比值，同时，也可以在下一个载波周期中修正已修正过的占空比的增减量。或者，为了在PWM信号的半个载波周期中反相器的上臂的开关元件仅1个通电的第1期间和上臂的2个开关元件通电的第2期间确保电流检测单元检测电流的时间，占空比修正单元修正占空比值，同时，在下1个载波周期中修正已修正过的占空比的增减量。这时，电流检测单元将确保了电流检测时间的第1期间和第2期间检测的反相器母线电流变换为分别流过上述电动机的三相的相电流。这时，感应电压推算单元在已修正了占空比的增减量的载波周期中可以进而使用在前次的载波周期中检测的相电流进行感应电压的推算。另外，电动机驱动装置也可以进而具有判断电动机的负载状态的负载判断单元。这时，占空比修正单元根据负载判断单元的判断结果在判定为-->重负载时就切换到第1模式而动作，在判定为轻负载时就切换到第2模式而动作。这里，第1模式就是在控制反相器的PWM信号的1个载波周期中反相器的1个上臂开关元件通电的第1期间和2个上臂开关元件通电的第2期间修正为确保上述电流检测单元检测反相器母线电流的时间的占空比值，从而电流检测单元将第1期间和第2期间检测的反相器母线电流变换为分别流过上述电动机的三相的相电流的模式。第2模式就是占空比修正单元在控制反相器的PWM信号的1个载波周期中反相器的1个上臂开关元件通电的第1期间和2个上臂开关元件通电的第2期间修正为确保上述电流检测单元检测反相器母线电流的时间的占空比值、同时在下一个载波周期中修正已修正过的占空比的增减量，从而电流检测单元将确保了检测时间的第1期间和第2期间检测的反相器母线电流变换为分别流过上述电动机的三相的相电流的模式。或者，第1模式也可以是占空比修正单元在控制反相器的PWM信号的半个载波周期中反相器的1个上臂开关元件通电的第1期间和2个上臂开关元件通电的第2期间修正为确保上述电流检测单元检测反相器母线电流的时间的占空比值，从而电流检测单元将第1期间和第2期间检测的反相器母线电流变换为分别流过上述电动机的三相的相电流的模式。第2模式也可以是占空比修正单元在控制反相器的PWM信号的半个载波周期中、反相器的1个上臂开关元件通电的第1期间和2个上臂开关元件通电的第2期间修正为确保上述电流检测单元检测反相器母线电流的时间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动机驱动装置，其特征在于：具有包括多个由配置在高压侧的上臂开关元件和配置在低压侧的下臂开关元件构成的开关元件对并通过各开关元件的动作将直流电压变换为所希望的频率和电压的交流电压而作为驱动电压供给三相电动机的反相器、检测流过反相器的母线的电流的电流检测单元、根据所述反相器输出的电压值和由所述电流检测单元检测的电流值推算所述电动机的感应电压的感应电压推算单元、根据推算的感应电压推算值推算所述电动机的转子磁极位置的转子位置速度检测单元、根据推算的转子磁极位置的信息生成控制所述反相器的各开关元件的动作的PWM信号的PWM信号生成单元、和修正由所述PWM信号生成单元生成的PWM信号的占空比的占空比修正单元，该占空比修正单元将由所述PWM信号生成单元生成的PWM信号的占空比值修正为在所述电流检测单元检测反相器母线电流的期间PWM信号不变化的占空比值。2.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于：所述占空比修正单元将占空比值修正为在所述PWM信号的1个载波周期中所述反相器的上臂的开关元件仅1个通电的第1期间和上臂的2个开关元件通电的第2期间可以确保电流检测单元检测反相器母线电流的时间，所述电流检测单元将第1期间和第2期间检测的反相器母线电流变换为分别流过所述电动机的三相的相电流。3.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于：所述占空比修正单元将占空比值修正为在所述PWM信号的半个载波周期中所述反相器的上臂的开关元件仅1个通电的第1期间和上臂的2个开关元件通电的第2期间可以确保所述电流检测单元检测反相器母线电流的时间，所述电流检测单元将第1期间和第2期间检测的反相器母线电流变换为分别流过所述电动机的三相的相电流。4.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于：所述占空比修正单元修正占空比值，以使在所述PWM信号的一个载波周期中的半个载波周期中反相器的上臂的开关元件仅1个通电的第1期间和上臂的2个开关元件通电的第2期间确保所述电流检测单元检测反相器母线电流的时间，同时，在其余的半个载波周期中修正已修正过的占空比的增减量，所述电流检测单元将第1期间和第2期间检测的反相器母线电流变换为分别流过所述电动机的三相的相电流。5.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于：所述占空比修正单元修正占空比值，以使在所述PWM信号的1个载波周期中反相器的上臂的开关元件仅1个通电的第1期间和上臂的2个开关元件通电的第2期间确保所述电流检测单元检测电流的时间，同时，在下一个载波周期中修正已修正过的占空比的增减量，所述电流检测单元将确保了电流检测时间的第1期间和第2期间检测的反相器母线电流变换为分别流过所述电动机的三相的相电流。6.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于：所述占空比修正单元修正占空比值，以使在所述PWM信号的载波周期中的半个载波周期中的反相器的上臂的开关元件仅1个通电的第1期间和上臂的2个开关元件通电的第2期间确保所述电流检测单元检测电流的时间，在下1个载波周期中修正已修正过的占空比的增减量，所述电流检测单元将确保了电流检测时间的第1期间和第2期间检测的反相器母线电流变换为分别流过所述电动机的三相的相电流。7.根据权利要求5或权利要求6所述的电动机驱动装置，其特征在于：所述感应电压推...

【专利技术属性】
技术研发人员：松城英夫，松井敬三，河地光夫，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：