本发明专利技术提供电动机驱动装置以及使用该电动机驱动装置的压缩机和冰箱。该电动机驱动装置包括：相位修正部（２），输出对在无刷直流电动机（４）通电的绕组进行切换的换向信号，使得在无刷直流电动机（４）的规定的绕组中流动的电流的相位与电压的相位保持规定的关系；和驱动部（１６），根据从相位修正部（２５）输出的换向信号输出驱动信号，该驱动信号指示逆变器对无刷直流电动机（４）供给电力的供给定时，其中，通过将电流的相位与电压的相位保持规定关系的信号来驱动无刷直流电动机（４），因此，能够提高高速高负载下的驱动的稳定性，扩展驱动范围。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及驱动无刷直流电动机的电动机驱动装置以及使用该电动机驱动装置的压缩机和冰箱。
技术介绍
现有的电动机驱动装置，为了扩展无刷直流电动机的驱动范围，对低负载下的驱动和高负载下的驱动进行切换来控制。即，现有的电动机驱动装置，在低负载下通过脉冲宽度调制(PWM)反馈控制，来进行基于无刷直流电动机的旋转位置的速度控制。此外，在专利文献1中公开的现有的电动机驱动装置，在高负载下进行以一定周期切换无刷直流电动机的通电相位的同步驱动。图10是表示在专利文献1中记载的现有的电动机驱动装置的框图。在图10中，电源101是一般的商用电源，在日本是有效值为100V的50Hz或60Hz 的交流电源。整流平滑电路102以交流电源101作为输入，对直流电力进行整流平滑，其由桥连接的四个整流二极管10 102d和平滑电容器102e、102f构成。逆变器103是将六个开关元件103a 103f进行三相全桥连接而构成的。逆变器103将来自整流平滑电路102的直流电力转换为交流电力，并向无刷直流电动机104供给任意的电压和频率的交流电力。无刷直流电动机104由具有永久磁铁的转子和具有三相星型接线的绕组的定子构成。反向电压检测电路105基于在无刷直流电动机104的定子绕组中产生的反向电压来检测转子的相对位置。驱动电路106使逆变器103的开关元件103a 103f导通/断开。换向电路107在以定常状态驱动无刷直流电动机104的情况下，根据反向电压检测电路105的输出来决定使开关元件103a 103f的哪一个开关元件导通。同步驱动电路108 在以无刷直流电动机104作为同步电动机进行驱动的情况下，输出规定频率、规定电压(规定占空比)。切换电路109将传送到驱动电路106的信号切换为换向电路107的信号或同步驱动电路108的信号。PWM控制电路110仅切断逆变器103的开关元件103a 103f的上侧臂或下侧臂的开关元件，进行PWM控制。通过使脉冲宽度的占空比(脉冲周期中的导通周期的比例)提高/降低，使输出电压上升/下降。负载状态判定电路111根据来自反向电压检测电路105的信号来判定无刷直流电动机104的负载状态，决定切换电路109的驱动模式的切换。负载状态判定电路111由第一计时器电路112、第二占空比判定电路113和相位判定电路114构成。第一计时器电路112在由同步驱动电路108进行的驱动开始时启动计时器，经过一定时间后终止计时器。占空比判定电路113在占空比为最大(100%)时，检测最大负载。相位判定电路114检测反向电压检测电路105的信号与同步驱动电路108的信号的相位差，获知当前的负载状态。频率调整电路115检测反向电压检测电路105的信号与同步驱动电路108的信号的相位差，当该相位差小于规定值时，降低来自同步驱动电路108的输出频率。具有上述结构的现有的电动机驱动装置，由于对电动机的负载增大，所以无法通过在检测无刷直流电动机104的转子的同时进行反馈控制来保持规定速度。因此，现有的电动机驱动装置，切换到开环控制的同步驱动，切换到目标旋转速度一定的换向。在切换到同步驱动之后，在经过由第一计时器电路112计时的一定时间之后，再次返回至反馈控制。因此，电动机的转子相对于换向定时滞后。即，相对于感应电压的相位，端子电压的相位相对超前，电流的相位与感应电压的相位相比也同样为超前相位。由此，因为同步驱动时成为与弱磁控制相同的状态，所以能够简单地扩展无刷直流电动机104的驱动范围。此外，即使是为了提高电动机的效率而牺牲了最高转速的低扭矩电动机，也扩大驱动范围，使得在最大负载点能够得到期望的转速。并且，在通常负载下进行反馈控制，由此以更高的效率驱动高效率的电动机。然而，上述现有的结构，通过开环以一定的换向周期同步驱动高速高负载下的无刷直流电动机。因此，在一定的低负载范围内，感应电压以与负载相应的一定的滞后相位跟随施加电压。即，无刷直流电动机的转子以与负载相应的一定的滞后相位跟随换向。此外， 根据感应电压和施加电压的关系，电流的相位确定。其结果是，无刷直流电动机的感应电压、施加电压、绕组电流的相位关系在一定的状态下稳定，并且扩展能够驱动的负载范围。但是，在负载大到某种程度以上的情况下，由于转子相对于换向滞后，所以成为弱磁状态。即，在以转子位置为基准时，施加电压的相位和电流的相位相对于转子的感应电压的相位为超前相位，成为弱磁状态。在该状态下，转子以与换向周期同步的方式加速。然后，由于转子的加速，电流的相位的超前角减小，之后转子减速。该状态反复出现，转子反复该加速和减速。由此其结果是，存在驱动状态(驱动速度)不能收敛于稳定状态的可能性。 即，存在由于转子的速度变动导致感应电压的相位不稳定，施加电压的相位与电流的相位的相位关系变动的可能性。在这样的驱动状态下，由于无刷直流电动机的转速存在变动，所以可能伴随速度变化产生噪声。另外，周期的加减速可能导致产生电动机电流的增减脉动， 产生电流脉动可能导致过电流保护停止，进而最终可能导致产生无刷直流电动机的失步停止。为了不产生这样的不良情况，现有的电动机控制装置，在无刷直流电动机的旋转不稳定的状态下不进行驱动。这限制了无刷直流电动机的高速和高负载下的驱动。即，存在不能扩展驱动范围(驱动范围狭窄)的问题。现有文献专利文献专利文献1 日本特开平9-88837号
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述现有问题而完成的，其目的在于提供一种无刷直流电动机的驱动装置，能够提高无刷直流电动机在高速高负载下的驱动的稳定性，扩展驱动范围，并且能够抑制主要由于外部原因导致的不稳定状态，提高可靠性。本专利技术的电动机驱动装置是对包括转子和具有三相绕组的定子的无刷直流电动机进行驱动的电动机驱动装置。此外，本专利技术具有将直流电力转换为交流电力，并将电力供给到无刷直流电动机的逆变器；和检测在无刷直流电动机中流动的电流的相位的电流相位检测部。此外，本专利技术具有相位修正部，根据电流相位检测部的检测结果，输出对无刷直流电动机的通电的绕组进行切换的换向信号，使得在无刷直流电动机的规定的绕组中流动的电流的相位与电压的相位保持规定的关系。此外，本专利技术具有驱动部，根据从相位修正部输出的换向信号，对逆变器输出驱动信号，该驱动信号指示逆变器向无刷直流电动机供给电力的供给定时。根据上述结构，由于通过相位修正部使得电动机的电流的相位与电压的相位的关系被保持，所以即使在不检测电动机的转子的位置且高速高负载下的驱动中，电动机的旋转也稳定。因此，本专利技术的电动机驱动装置能够提供一种无刷直流电动机的驱动装置，其能够提高无刷直流电动机在高速高负载下的驱动的稳定性，扩展驱动范围，并且能够抑制主要由于外部原因导致的不稳定状态，提高可靠性。附图说明图1是本专利技术的实施方式1的电动机驱动装置的框图。图2A是说明该实施方式的电动机驱动装置的相位关系的图。图2B是说明该实施方式的电动机驱动装置的其他相位关系的图。图3是表示该实施方式的无刷直流电动机的扭矩与相位的关系的图。图4是表示本专利技术的实施方式2的电动机驱动装置的动作的流程图。图5是该实施方式的电动机驱动装置的第二换向部的时序图。图6是表示该实施方式的电动机驱动装置的第二换向部的动作的流程图。图7是该实施方式的电动机驱动装本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种电动机驱动装置，对包括转子和具有三相绕组的定子的无刷直流电动机进行驱动，该电动机驱动装置的特征在于，包括：逆变器，将直流电力转换为交流电力，并将电力供给到所述无刷直流电动机；电流相位检测部，检测在所述无刷直流电动机中流动的电流的相位；相位修正部，根据所述电流相位检测部的检测结果，输出对所述无刷直流电动机的通电的绕组进行切换的换向信号，使得在所述无刷直流电动机的规定的绕组中流动的电流的相位与电压的相位保持规定的关系；和驱动部，根据从所述相位修正部输出的换向信号，对所述逆变器输出驱动信号，该驱动信号指示所述逆变器向所述无刷直流电动机供给电力的供给定时。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：田中秀尚，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。