以往的逆变器控制装置难以即使被逆变器驱动的设备的运行状态发生改变也进行考虑了逆变器装置中的噪声产生和损耗产生的两者的最优的逆变器驱动。具备：PWM信号生成部，生成用于对逆变器主电路具有的多个开关元件进行导通、截止控制的PWM信号；运行状态检测部，根据逆变器主电路的直流母线电压、在逆变器主电路与负载之间流过的马达电流、以及对于负载的运行指令，来检测负载的运行状态；栅极电阻切换信号生成部，与运行状态相对应地生成栅极电阻切换信号；以及栅极电阻切换部，使用栅极电阻切换信号来切换与逆变器主电路的开关元件的栅极端子连接的栅极电阻。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种控制搭载在空气调节器等电气设备的逆变器的逆变器控制装置、以及具备该逆变器控制装置的空气调节器。
技术介绍
在逆变器中，一般伴随构成逆变器的开关元件的开关动作 而产生开关噪声，并且产生开关损耗。在逆变器控制中，优选同时降低该开关噪声和开关损耗，但是噪声产生降低和开关损耗降低对于逆变器而言是相反的要求，因此其实现不简单。与此相对，在以往的逆变器控制装置中有如下装置(例如，参照专利文献I):要通过监视搭载了逆变器的设备的发热量并根据该发热量来切换连接在逆变器的开关元件上的栅极电阻的电阻值来调整逆变器中的噪声产生量和开关损耗量。专利文献I :日本特开2008-278584号公报
技术实现思路
在搭载了逆变器装置的以往的空气调节器中，在户外空气温度为低温时进行加热运行(低户外空气加热)的情况下需要高加热能力，冷冻循环的压缩机以最大转速运行，因此马达电流成为最大，但是由于在逆变器驱动元件中通常安装有冷却风扇来实施室外机风扇的强制空气冷却，因此即使马达电流为最大也抑制逆变器驱动元件的温度上升。因此，无法从对开关元件的检测温度正确地掌握逆变器驱动元件中的开关损耗量。因而，有如下课题即使将如专利文献I那样只根据搭载了逆变器装置的设备的发热量来切换栅极电阻的电阻值的逆变器控制装置应用于空气调节器，也无法实现逆变器的高效率的控制。另外，在空气调节器中根据运行状态由逆变器装置产生的噪声产生量发生变动。例如，在冷却运行时户外空气温度低的情况、如除湿运行那样是空调轻负载运行的情况、或者配电电压高(直流母线电压高)的情况下，具有产生噪声变大的倾向。因此，在以往的空气调节器中需要将噪声产生量抑制到由法规等确定的基准值以下，因此将作为噪声产生的主因的逆变器驱动元件的开关时间固定为大的值来进行了设定。然而，当这样进行将开关时间固定为大的值的调整时，在使空气调节器过负载运行时导致开关损耗变得更大，产生空调运行能力的下降以及逆变器控制的效率下降。与该开关损耗的增加相对应，还需要将逆变器装置的热冷却风扇更大型化。另外，在将设计基准设定为相对于法规等基准值具有充分的余量的水平来进行噪声设计的情况下，还存在噪声应对部件的大型化、部件数量增多、成本变高的课题。该专利技术是为了解决如上述那样的课题而作出的，本专利技术的第I目的在于获得一种即使被逆变器驱动的设备的运行状态发生改变也实现考虑了逆变器装置中的噪声产生与损耗产生这两者的最优的逆变器驱动的逆变器控制装置。另外，第2目的在于获得一种能够进行考虑了噪声产生与损耗产生这两者的最优的运行的冷冻空调装置。本专利技术逆变器控制装置，控制将直流电源的直流电力转换为交流电力来驱动电动机等负载的逆变器主电路，该逆变器控制装置的特征在于，具备PWM信号生成部，生成用于对所述逆变器主电路具有的多个开关元件进行导通、截止控制的PWM信号；运行状态检测部，根据所述逆变器主电路的直流母线电压、在所述逆变器主电路与所述负载之间流过的马达电流、以及对于所述负载的运行指令，来检测所述负载的运行状态；栅极电阻切换信号生成部，与所述运行状态相对应地生成栅极电阻切换信号；以及栅极电阻切换部，使用所述栅极电阻切换信号来切换与所述逆变器主电路的开关元件的栅极端子连接的栅极电阻。本专利技术的逆变器控制装置能够根据负载的运行状态来将驱动逆变器装置的开关元件的栅极电阻切换为最优，因此能够实现使产生噪声与损耗(开关损耗)的折衷为最优的逆变器驱动。另外，由此能够实现噪声滤波器部件的削减，获得包含负载装置的装置整体的小型化、低成本化、以及功耗降低的效果。附图说明图I是表示实施方式I中的逆变器控制装置的结构的图。 图2是表示实施方式I中的下臂栅极电阻切换部的结构的图。图3是实施方式I中的运行状态检测部的动作流程图。图4是实施方式I中的开关时间切换信号生成部的动作流程图。图5是说明实施方式I中的运行状态模式与开关动作以及栅极电阻值的关系的图。图6是说明实施方式I中的运行状态模式对应的控制的效果的图。图7是表示实施方式I中的上臂栅极电阻切换部的结构的图。图8是说明实施方式I中的运行状态模式I的控制的图。图9是表示开关噪声产生量与栅极电阻的关系的图。图10是表不开关噪声广生量与马达电流的关系的图。图11是表示开关噪声产生量与直流母线电压的关系的图。图12是表示开关损耗与栅极电阻的关系的图。图13是说明实施方式I中的运行状态模式3的控制(产生噪声)的图。图14是说明实施方式I中的运行状态模式3的控制(开关损耗)的图。图15是表示实施方式I中的逆变器控制装置的结构(利用控制微处理器)的图。附图标记说明I :交流电源；2 :整流电路；3 :噪声滤波器电路；4 :逆变器主电路；5 :压缩机；6 电流传感器；7 :压缩机马达电流检测电路；8 :平滑电容器；9 :电压传感器；10 :直流母线电压检测电路；11 :逆变器控制装置；12 :运行状态检测部；13 :开关时间切换信号生成部；14 :PWM信号生成部；15 :驱动电路；16 18 :上臂栅极电阻切换部；19 21 :下臂栅极电阻切换部；22 :驱动逻辑电路；23 :栅极切换电路；24 :控制微计算机；25 :逆变器控制装置具体实施例方式实施方式I.针对实施方式I中的逆变器控制装置，根据附图来说明结构以及动作。图I是表示包含实施方式I中的逆变器控制装置的空气调节器的结构的图。在图I中，空气调节器具备有交流电源I、将交流电源I的交流电力转换为直流电力的整流电路2、消除在连接交流电源I与整流电路2的电源线中传导的电磁噪声的噪声滤波器电路3、将整流电路2输出的直流电力转换为三相交流电力的逆变器主电路4、通过逆变器主电路4输出的三相交流电力来进行驱动的压缩机5、检测在逆变器主电路4与压缩机5之间流过的电流的电流传感器(例如电流互感器)6、从电流传感器6输出的检测信号计算流过压缩机5的电流值的压缩机马达电流检测电路7、对整流电路2的输出电压进行平滑化的平滑电容器8、检测作为整流电路2的输出侧的直流母线正侧与负侧之间的直流电压的电压传感器9、从电压传感器9输出的检测信号计算整流电路2的输出电压值的直流母线电压检测电路10、以及根据压缩机马达电流检测电路7的检测结果、直流母线电压检测电路10的检测结果以及从外部提供的运行指令值来生成用于控制逆变器主电路4的PWM驱动信号的逆变器控制装置11。 整流电路2由桥式连接了二极管的全波整流电路等公知技术构成。另外，也可以构成为具备具有直流电压的升降或者降压功能的转换器。逆变器主电路4具有电力开关元件SWl SW6、以及分别反并联连接在这些电力开关元件SWl SW6的二极管Dl D6。这里，上臂开关元件群具有配置在整流电路2的输出侧的直流母线正侧P的开关元件SWl SW3，下臂开关元件群具有配置在直流母线负侧N的开关元件SW4 SW6。另外，相对应于与压缩机5的三相接线连接方式，Sffl还称作U相上臂开关元件，SW2还称作V相上臂开关元件，SW3还称作W相上臂开关元件，SW4还称作U相下臂开关元件，SW5还称作V相下臂开关元件，SW6还称作W相下臂开关元件。在压缩机5内内置三相电动马达(未图示)，将流过该三相电动马达的U相接线的电流设为U相电流Iu，流过V相接线的电流设为V相电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2011.03.18 JP 2011-0607521.一种逆变器控制装置，控制将直流电源的直流电力转换为交流电力来驱动电动机等负载的逆变器主电路，该逆变器控制装置的特征在于，具备 PWM信号生成部，生成用于对所述逆变器主电路具有的多个开关元件进行导通、截止控制的PWM信号； 运行状态检测部，根据所述逆变器主电路的直流母线电压、在所述逆变器主电路与所述负载之间流过的马达电流、以及对于所述负载的运行指令，来检测所述负载的运行状态； 栅极电阻切换信号生成部，与所述运行状态相对应地生成栅极电阻切换信号；以及栅极电阻切换部，使用所述栅极电阻切换信号来切换与所述逆变器主电路的开关元件的栅极端子连接的栅极电阻。2.根据权利要求I所述的逆变器控制装置，其特征在于， 所述运行状态检测部作为所述运行状态检测通常运行状态、轻负载且直流母线电压高的运行状态、过负载运行状态、限制通电状态和停止状态中的任一个， 所述栅极电阻切换信号生成部生成所述栅极电阻切换信号，使得 在所述运行状态为轻负载且直流母线电压高的运行状态时，切换到电阻值比通常运行时的栅极电阻大的栅极电阻； 在所述运行状态为过负载运行状态或者限制通电状态时，切换到电阻值比通常运行时的栅...
【专利技术属性】
技术研发人员：桑原靖，松下真也，齐藤胜彦，福田雅裕，
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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