BR112018003257B1

BR112018003257B1 - Refrigerador

Info

Publication number: BR112018003257B1
Application number: BR112018003257-3A
Authority: BR
Inventors: Yoshinori Takeoka; Hidehisa Tanaka
Original assignee: Panasonic intellectual property Management co., Ltd
Priority date: 2015-08-28
Filing date: 2016-08-10
Publication date: 2023-04-25
Also published as: SG11201800798TA; CN107960145A; US10637377B2; EP3343751A1; BR112018003257A2; CN107960145B; US20180175752A1; EP3343751B1; WO2017038024A1; EP3343751A4

Abstract

DISPOSITIVO DE ACIONAMENTO DE MOTOR, BEM COMO REFRIGERADOR E DISPOSITIVO PARA OPERAR COMPRESSOR NO QUAL O DITO DISPOSITIVO DE ACIONAMENTO DE MOTOR É USADO. Trata-se de um dispositivo de acionamento de motor que inclui: motor de CC sem escovas (5) que aciona uma carga que oscila durante uma rotação; e acionador (9) que aplica uma tensão ao motor de CC sem escovas (5) e aciona o motor de CC sem escovas (5). O dispositivo de acionamento de motor inclui adicionalmente acelerador de velocidade (8) que determina a tensão a ser aplicada por acionador (9) de modo a acelerar o motor de CC sem escovas (5) para que uma taxa de alteração de velocidade de uma velocidade dentro de uma rotação de inicialização de motor de CC sem escovas (5) em relação a uma velocidade em uma próxima rotação permaneça dentro de um valor predeterminado ou menor.

Description

CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção se refere a um dispositivo de acionamento de motor que aciona um motor de corrente continua (CC) sem escovas, bem como um refrigerador e um dispositivo para operar um compressor no qual o dispositivo de acionamento de motor é usado.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[0002] Convencionalmente, um dispositivo de acionamento de motor desse tipo aciona um motor sob controle de modulação por amplitude de pulso (PWM) da seguinte forma. Se uma velocidade de acionamento do motor for maior que uma velocidade buscada, o dispositivo reduz um tempo ON de PWM, enquanto que, se a velocidade de acionamento do motor for menor que a velocidade buscada, o dispositivo aumenta o tempo ON.

[0003] Ademais, em um refrigerador que realiza uma operação de resfriamento usando-se um dispositivo de acionamento de motor convencional, uma válvula de quatro vias é fornecida em um ciclo de refrigeração. Quando o compressor é operado, a válvula de quatro vias é operada por um ciclo de refrigeração normal. Quando o compressor é parado, a válvula de quatro vias é comutada para que um lado de alta pressão e um lado de baixa pressão sejam separados uns dos outros no ciclo, em que um refrigerante de alta pressão é suprido de um secador para o compressor, e em que uma diferença de pressão entre sucção e descarga do compressor se torna pequena. Essa configuração impede que o refrigerante no lado de alta pressão flua para o interior de um evaporador no momento de parada do compressor e mantém uma temperatura do evaporador baixa para impedir uma elevação em temperatura de refrigerador alcançando, dessa maneira, economia de energia no refrigerador (consulte, por exemplo, PTL 1).

[0004] Ademais, em geral, o motor é acionado como a seguir no momento de início do motor. Ou seja, o motor é iniciado enquanto comuta de modo sequencial padrões predeterminados de uma tensão aplicada ao motor em um ciclo predeterminado. Então, quando uma velocidade de rotação do motor alcança uma velocidade de rotação definida, os padrões da tensão aplicada ao motor são comutados para controle que tem como base detecção de posição, como detecção de uma posição de polo magnético do motor e, então, o motor é acionado (consulte, por exemplo, PTL 2).

[0005] A FIG. 17 mostra uma configuração interna de um refrigerador com o uso do dispositivo de acionamento de motor convencional descrito em PTL 1.

[0006] Conforme mostrado na FIG. 17, no refrigerador convencional, um ciclo de refrigeração é formado através de um compressor de carcaça de baixa pressão 101, um condensador 102, um secador 103, um tubo de capilaridade 104 e um evaporador 105, nessa ordem. O refrigerante flui no ciclo de refrigeração do compressor 101 para o condensador 105.

[0007] A válvula de quatro vias 106 conecta a entrada A e o secador 103 entre si, conecta a saída B e o tubo de capilaridade 104 entre si, conecta a entrada C e o evaporador 105 entre si, e conecta a saída D e o compressor 101 entre si. Durante a operação de compressor 101, a válvula de quatro vias 106 faz com que a entrada A se comunique com a saída B, e faz com que a entrada C se comunique com a saída D. Ademais, durante a parada de compressor 101, a válvula de quatro vias 106 faz com que a entrada A se comunique com a saída D, e faz com que a entrada C se comunique com a saída B. Isso forma: um circuito fechado em uma área de alta pressão dotada de compressor 101, condensador 102 e secador 103; e um circuito fechado em uma área de baixa pressão dotada de tubo de capilaridade 104 e evaporador 105 durante a parada de compressor 101.

[0008] Durante uma operação de ciclo de refrigeração, um ciclo de refrigeração normal é formado para possibilitar uma operação de resfriamento regular. Ademais, no momento de parada do ciclo de refrigeração, o compressor 101 pode ser iniciado em um estado no qual o lado de alta pressão e o lado de baixa pressão são separados uns dos outros no ciclo, o refrigerante de alta pressão é suprido do secador para o compressor 101, a diferença de pressão entre sucção e descarga de compressor 101 é reduzida e oscilações de torque de carga são pequenas. Essa configuração impede que o refrigerante de lado de alta pressão flua para o interior do evaporador 105 e a elevação em temperatura de evaporador 105 durante a parada do ciclo de refrigeração. Isso torna possível reduzir uma perda de energia no ciclo de refrigeração.

[0009] No entanto, em tal configuração do refrigerador com o uso do dispositivo de acionamento de motor convencional, conforme mostrado em PTL 1 e PTL 2, o dispositivo de acionamento de motor não pode suportar grandes oscilações de torque de carga no momento de início, aumento de vibrações e a confiabilidade de reduções de compressor 101. Portanto, a fim de iniciar de modo estável o compressor 101, é necessário equilibrar uma pressão de sucção e pressão de descarga de compressor 101 usando-se a válvula de quatro vias 106 quando o compressor 101 é parado. Como resultado, há um problema em que um sistema se torna complicado e o custo também aumenta.

[0010] Ademais, o dispositivo de acionamento de motor convencional e o refrigerador com o uso do mesmo são configurados para detectar a posição de rotação de um rotor do motor de CC sem escovas e para comutar um enrolamento de estator a ser energizado com base na posição de rotação do mesmo. Ao acionar o motor de CC sem escovas em um ambiente especial como um compressor, para a detecção da posição de rotação do rotor, um detector como um codificador e um elemento Hall não é usado, mas, em geral, é usado um modo sem sensor digital para comparar uma tensão de saída de inversor e 1/2 de uma tensão de entrada de inversor uma com a outra e detectar um ponto no qual uma relação de magnitude entre as mesmas se altera (por exemplo, consulte NPL 1).

[0011] A FIG. 18 mostra um diagrama de blocos de um dispositivo de acionamento de motor de NPL 1.

[0012] Na FIG. 18, o dispositivo de acionamento de motor convencional usa fonte de potência comercial 181 como uma entrada, converte uma tensão de corrente alternada (CA) em uma tensão de corrente contínua (CC) por um circuito de retificação/suavização 182 e insere a tensão de CC no inversor 183. No inversor 183, seis elementos de comutação 183a a 183f são conectados uns aos outros na forma de uma ponte completa trifásica, e diodos 183g a 183l são respectivamente conectados em paralelo em uma direção oposta aos elementos de comutação 183a a 183f. Dessa maneira, o inversor 183 converte a entrada de CC em potência de CA trifásica e supre a potência para o motor de CC sem escovas 184. O circuito de detecção de posição 185 detecta uma posição relativa do rotor com base em tensões de terminal de motor de CC sem escovas 184.

[0013] A FIG. 19 é um diagrama de circuito de circuito de detecção de posição 185 do dispositivo de acionamento de motor de NPL 1.

[0014] Na FIG. 19, o circuito de detecção de posição 185 em NPL 1 é composto por comparador 186 obtido por comparadores. As tensões de terminal de motor de CC sem escovas 184 inseridas para entradas sem inversão de comparador 186, e uma tensão de 1/2 da tensão de entrada de inversor é inserida como uma tensão de referência para inverter entradas de comparador 186. Para um sinal de posição, em relação a uma tensão induzida que aparece em tal terminal de saída de inversor em uma fase não energizada no enrolamento de estator, temporização na qual uma relação de magnitude da tensão induzida com a tensão de referência se altera (ou seja, um ponto cruzado zero da tensão induzida) é detectada, e um resultado de detecção é emitido.

[0015] A FIG. 20 é um diagrama que mostra formas de onda que incluem forma de onda de corrente A e forma de onda de tensão de terminal B em um momento de acionamento sem sensor do dispositivo de acionamento de motor de acordo com NPL 1. A mesma é um gráfico C que mostra um resultado de comparação que mostra uma relação de magnitude de forma de onda de tensão de terminal B com a tensão de referência (1/2 tensão da entrada de inversor). A forma de onda de saída D de circuito de detecção de posição 185 é uma forma de onda obtida removendo-se uma influência de comutação por controle de PWM e uma influência de tensão de ponta X e tensão de ponta Y de tal forma de onda C por processamento de forma de onda. No presente documento, tensão de ponta X e tensão de ponta Y são geradas quando energia do enrolamento para a qual suprimento de tensão é interrompido por comutação é liberada como uma corrente de refluxo. A temporização (uma borda ascendente ou uma borda descendente) na qual um estado de sinal de forma de onda D se altera é detectada como detecção de posição, e o motor de CC sem escovas 184 pode ser acionado de modo estável repetindo-se a comutação com base nesse sinal de posição.

[0016] A FIG. 21 é um diagrama de blocos que mostra um dispositivo de acionamento de motor convencional descrito em PTL 3.

[0017] Conforme mostrado na FIG. 21, o dispositivo de acionamento de motor convencional inclui: um motor de CC sem escovas 214 composto por um rotor que tem um ímã permanente e um estator que tem um enrolamento trifásico; um inversor 213 que supre potência ao enrolamento trifásico; e um acionador 215 que aciona inversor 213. O dispositivo de acionamento de motor convencional inclui adicionalmente um detector de posição 216 que detecta uma posição de rotação relativa do rotor com base em uma tensão induzida gerada em um enrolamento de estator de motor de CC sem escovas 214 e, então, emite um sinal de posição. Além disso, o dispositivo de acionamento de motor convencional inclui: um primeiro gerador de forma de onda 217 que emite uma onda retangular ou uma onda senoidal ou uma forma de onda similar a essas formas de onda enquanto realiza controle de trabalho com base na saída de sinal do detector de posição 216; e um segundo gerador de forma de onda 219 que emite uma onda retangular ou uma onda senoidal ou uma forma de onda similar a essas formas de onda para o motor de CC sem escovas 214. Ademais, o dispositivo de acionamento de motor convencional inclui determinador de comutação 219 que aciona o inversor 213 pela saída de primeiro gerador de forma de onda 217 quando o motor de CC sem escovas 214 está girando em uma baixa velocidade igual ou menor que uma velocidade de rotação predeterminada, e aciona o inversor 213 pela saída de segundo gerador de forma de onda 218 quando o motor de CC sem escovas 214 está girando em uma alta velocidade que excede a velocidade de rotação predeterminada. Além disso, o dispositivo de acionamento de motor convencional é configurado para emitir um padrão para detectar a tensão induzida de motor de CC sem escovas 214 em temporização predeterminada quando acionado pelo segundo gerador de forma de onda 219.

[0018] Com tal configuração, no dispositivo de acionamento de motor convencional, na baixa velocidade, o motor de CC sem escovas é submetido a acionamento de alta eficiência para realizar acionamento sem sensor pelo primeiro gerador de forma de onda 217 com base no sinal de detector de posição 216, e na alta velocidade, o motor de CC sem escovas 214 é submetido a acionamento síncrono de frequência fixa pelo segundo gerador de forma de onda 218. Ademais, no dispositivo de acionamento de motor convencional, o detector de posição 216 obtém periodicamente informações de posição do rotor com base na detecção do ponto cruzado zero da tensão induzida no motor de CC sem escovas 214 e determina a temporização de comutação. Portanto, desempenho de acionamento estável é obtido mesmo em um momento de acionamento de alta carga e alta velocidade pelo acionamento síncrono.

[0019] No entanto, na configuração do dispositivo de acionamento de motor convencional mostrado em cada um dentre NPL 1 e PTL 3, a corrente que flui através do enrolamento de motor é grande sob condições em que alto torque de baixa velocidade é necessário em tal momento de início no caso do acionamento sem sensor. Quando o enrolamento de motor é comutado pela comutação, leva algum tempo até que a energia do enrolamento para o qual a fonte de alimentação é interrompida seja consumida como uma corrente de refluxo.

[0020] Na FIG. 20, por exemplo, a temporização de comutação da seção K2 para a seção K3 será considerada. Em um momento de deslocamento da seção K2 para a seção K3, quando a energização para um enrolamento de fase U suprido com potência é cortada, a energia acumulada no enrolamento de fase U sofre fluxo reverso através de um lado de dentro de motor de CC sem escovas 184 por meio do elemento de comutação 183f e do diodo 183j, que são mostrados na FIG. 18 e é, então, consumida. Consequentemente, o diodo 183j retorna para um estado condutivo e é, dessa maneira, conectado a um lado negativo da tensão de entrada de inversor e, consequentemente, a tensão de ponta Y mostrada na FIG. 20 é gerada na forma de onda de tensão de terminal no momento de geração da corrente de refluxo.

[0021] De uma maneira similar, em um momento de deslocamento da seção K4 para a seção K5, a energia de enrolamento é consumida como a corrente de refluxo por meio do elemento de comutação 183c e diodo 183g, o diodo 183g é conectado a um lado positivo da tensão de entrada de inversor, e a tensão de ponta X mostrada na FIG. 20 é gerada.

[0022] A FIG. 22 mostra forma de onda de corrente A0 e forma de onda de tensão de terminal B0, que são formas de onda quando o dispositivo de acionamento de motor convencional aciona o motor de CC sem escovas 214 em um estado no qual a corrente de motor no acionamento sem sensor é grande. No dispositivo de acionamento de motor convencional, conforme mostrado na FIG. 22, visto que a corrente que flui através de motor de CC sem escovas 214 é alta, a energia acumulada no enrolamento de fase U como um resultado de que a fonte de alimentação para o próprio enrolamento de fase U é interrompida é grande. Portanto, um tempo de liberação da energia, ou seja, cada um dentre um período de geração de tensão de ponta X0 e tensão de ponta Y0, que são mostradas na FIG. 22, se tornam mais longos.

[0023] Consequentemente, conforme mostrado na forma de onda de tensão de terminal B0 da FIG. 22, a tensão de ponta X0 e a tensão de ponta Y0 cobrem e ocultam o ponto cruzado zero da tensão induzida, de modo que o sinal de posição não possa ser detectado.

[0024] Como resultado, no acionamento de tal estado no qual a corrente de motor é grande no acionamento sem sensor, o dispositivo de acionamento de motor, conforme mostrado em NPL 1, não pode realizar detecção de posição precisa para motor de CC sem escovas 184. Portanto, há problemas como uma redução em torque de acionamento, uma redução em desempenho de início devido à redução em torque, uma redução em eficácia de acionamento de motor, uma redução em estabilidade de velocidade e aumento em vibração e ruído devido às oscilações de velocidade.

[0025] Ademais, em tal configuração do dispositivo de acionamento de motor, conforme descrito em PTL 3, um sinal de um padrão especial acionado por um inversor é emitido durante o acionamento síncrono. Dessa maneira, é possível adquirir o sinal de posição de motor de CC sem escovas 214 e estabilidade de acionamento em alta velocidade e alta carga é garantida. No entanto, essa configuração não pode servir para aprimorar estabilidade em tal estado de acionamento no qual a corrente de motor é grande e a tensão de ponta cobre e oculta um sinal de cruzamento zero durante o acionamento sem sensor. Consequentemente, no dispositivo de acionamento de motor convencional, conforme descrito em PTL 3, no momento do acionamento sem sensor quando a corrente de motor é alta, há problemas similares àqueles em NPL 1 mencionados acima.

Lista de Citação Literaturas de Patente

[0026] PTL 1: Publicação de Patente Japonesa Não Examinada n° H10-028395(publicada em 1998) PTL 2: Publicação de Patente Japonesa Não Examinada n° 2008-104337 PTL 3: Publicação de Patente Japonesa Não Examinada n° 2010-252406

Literatura de Não Patente

[0027] NPL 1: “Motor/inversor Technology for Home Appliance (título original está em japonês)”, editada e escrita por NAGATAKE Kazuo, publicada por The Nikkan Kogyo Shimbun, Ltd., 28 de abril de 2000, pp. 88 a 91

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0028] A presente invenção foi elaborada em consideração aos problemas convencionais supracitados e fornece um dispositivo de acionamento de motor que inicia de modo estável mesmo quando as oscilações de torque de carga são grandes. Ademais, a presente invenção fornece um dispositivo de acionamento de motor com capacidade de detectar de modo confiável o sinal de posição do motor de CC sem escovas mesmo no estado de acionamento no qual acionamento de torque alto é necessário e uma grande corrente de motor flui no cio e assim por diante, e com capacidade de realizar desempenho de acionamento de torque alto que inclui desempenho de início para o motor de CC sem escovas e, além disso, fornece um dispositivo de acionamento de compressor com capacidade iniciar de modo estável um compressor. Além disso, a presente invenção fornece um refrigerador equipado com tal dispositivo de acionamento de motor, conforme descrito acima, e fornece um refrigerador que inclui um compressor acionado por tal dispositivo de acionamento de motor, conforme descrito acima.

[0029] Especificamente, o dispositivo de acionamento de motor de acordo com um exemplo das modalidades exemplificativas da presente invenção inclui: um motor de CC sem escovas que aciona uma carga que oscila durante uma rotação; um acionador que aplica uma tensão ao motor de CC sem escovas e aciona o motor de CC sem escovas; e um acelerador de velocidade que determina a tensão a ser aplicada pelo acionador. O acelerador de velocidade é configurado para acelerar o motor de CC sem escovas para que uma taxa de alteração de velocidade de uma velocidade dentro de uma rotação do início do motor de CC sem escovas em relação a uma velocidade na próxima uma rotação permaneça dentro de um valor predeterminado ou menor. Com tal configuração, a alteração de velocidade do motor de CC sem escovas, devido à oscilação de carga, é reduzida, uma ocorrência da vibração é suprimida e o dispositivo de acionamento de motor pode ser iniciado. Consequentemente, mesmo em um estado nos qual as oscilações de torque de carga são grandes, o motor de CC sem escovas pode ser iniciado de modo estável.

[0030] Ademais, no dispositivo de acionamento de motor de acordo com o exemplo das modalidades exemplificativas da presente invenção, o acelerador de velocidade pode ser configurado para acelerar o motor de CC sem escovas para que uma taxa de alteração de velocidade de uma velocidade dentro de uma rotação do início do motor de CC sem escovas em relação à velocidade na próxima uma rotação permaneça dentro de um valor predeterminado ou menor sob uma condição na qual uma alteração da carga durante uma rotação seja maximizada. Com tal configuração, o dispositivo de acionamento de motor tem capacidade de ser iniciado sob a condição na qual é mais difícil realizar a inicialização da carga acionada pelo motor de CC sem escovas e pode ser iniciado de modo estável sob todas as condições necessárias.

[0031] Ademais, o dispositivo de acionamento de motor de acordo com o exemplo das modalidades exemplificativas da presente invenção pode incluir um detector de posição que detecta uma posição de polo magnético do motor de CC sem escovas. Nesse caso, no dispositivo de acionamento de motor, em um estado de realizar posicionamento de que flui uma corrente para uma fase específica do motor de CC sem escovas antes do início do dispositivo de acionamento de motor, e que flui uma corrente para uma fase avançada em 90 graus ou mais da fase posicionada após o lapso de um tempo predeterminado, o acionador é configurado para adquirir as informações de posição do detector de posição e para iniciar o acionamento do dispositivo de acionamento de motor. Com tal configuração, o acionamento é realizado de acordo com a posição de polo magnético do motor de CC sem escovas e, portanto, mesmo quando a carga oscila durante uma rotação e a velocidade se altera amplamente, o dispositivo de acionamento de motor pode ser acionado de modo estável.

[0032] Ademais, o dispositivo de acionamento de motor de acordo com um exemplo das modalidades exemplificativas da presente invenção pode ser configurado como um dispositivo de acionamento que aciona o compressor. Ao ser acionado pelo dispositivo de acionamento de motor, o compressor pode ser iniciado de modo estável.

[0033] Ademais, um refrigerador de acordo com um exemplo das modalidades exemplificativas da presente invenção pode incluir um compressor acionado pelo dispositivo de acionamento de motor e o compressor pode ser configurado para ser iniciado em um estado no qual uma diferença de pressão entre um lado de sucção e um lado de descarga do compressor permaneça. Essa configuração permite o dispositivo de acionamento de motor inicie mesmo em um estado no qual há a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga do compressor tornando, dessa maneira, possível reduzir uma perda de energia em um ciclo de refrigeração sem elevar uma temperatura do evaporador com uma configuração de sistema simples a um baixo custo.

[0034] Além disso, o refrigerador, de acordo com o exemplo das modalidades exemplificativas da presente invenção, pode ser configurado de modo que a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga do compressor seja maior em pelo menos 0,05 MPa ou mais. Essa configuração pode reduzir a perda de energia no ciclo de refrigeração enquanto reduz o progresso de deterioração devido ao aumento em vibração e mantém a confiabilidade do compressor.

[0035] Ademais, um dispositivo de acionamento de motor de acordo com um exemplo das modalidades exemplificativas da presente invenção inclui: um circuito de retificação/suavização composto por um retificador que retifica uma tensão de CA e um suavizador produzido a partir de um capacitor que converte uma tensão de saída do retificador em uma tensão de CC estável; um motor de CC sem escovas composto por um rotor que tem um ímã permanente e um estator que tem um enrolamento trifásico; e um inversor que tem seis elementos de comutação conectados uns aos outros em uma configuração de ponte trifásica, em que o inversor recebe a saída do circuito de retificação/suavização e fornece potência para o enrolamento trifásico. Ademais, o dispositivo de acionamento de motor inclui: um detector de posição que detecta uma posição de rotação do rotor; um detector de velocidade que detecta uma velocidade do motor de CC sem escovas com base em um sinal do detector de posição; um determinador de fase energizada que determina uma fase energizada do enrolamento de estator com base na posição de rotação detectada e velocidade de acionamento do rotor; e um detector de erro que detecta um erro entre a velocidade detectada pelo detector de velocidade e uma velocidade buscada. Além disso, o dispositivo de acionamento de motor inclui: um controlador de PWM que ajusta uma tensão de saída do inversor por controle de PWM por corte em ON ou corte em OFF de qualquer um dos elementos de comutação do inversor para que a velocidade do motor de CC sem escovas se torne a velocidade buscada; e um gerador de forma de onda de acionador que gera uma forma de onda de acionador do inversor. Ademais, o dispositivo de acionamento de motor é configurado para selecionar o um dentre os elementos de comutação, o elemento de comutação que realiza o corte por controle de PWM, para que uma corrente para carregar o capacitor do suavizador flua do enrolamento, no qual a fonte de alimentação é interrompida, quando o enrolamento energizado do motor de CC sem escovas é comutado. Com tal configuração, quando o enrolamento do motor de CC sem escovas é comutado, a energia armazenada no enrolamento no qual a fonte de alimentação é interrompida retorna como energia regenerativa para o lado de fonte de potência, dessa maneira, a corrente do enrolamento no qual a fonte de alimentação é interrompida pode ser reduzida para zero em um tempo curto. Dessa maneira, uma posição de cruzamento zero (ou seja, um sinal de posição do motor de CC sem escovas) da tensão induzida como as informações de posição pode ser detectada de modo confiável a partir do terminal do motor de CC sem escovas.

[0036] Ademais, o dispositivo de acionamento de motor de acordo com um exemplo das modalidades exemplificativas da presente invenção pode ser configurado como um dispositivo de acionamento que aciona o compressor. Quando o compressor é interrompido devido a uma falha de potência ou similares, o compressor acionado pelo dispositivo de acionamento de motor pode ser imediatamente reiniciado mesmo em um estado no qual torque de início grande é necessário devido à diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga do compressor. Dessa maneira, um período de parada do compressor pode ser reduzido e o compressor pode ser iniciado de modo estável.

[0037] Ademais, um refrigerador de acordo com um exemplo das modalidades exemplificativas da presente invenção pode incluir: um condensador que condensa o refrigerante de gás de alta pressão e alta temperatura comprimido pelo compressor; um descompressor que reduz a pressão do refrigerante líquido liquefeito pelo condensador; e um evaporador que evapora o refrigerante líquido cuja pressão é reduzida pelo descompressor. Além disso, o refrigerador de acordo com um exemplo das modalidades exemplificativas da presente invenção pode incluir um ajustador de taxa de fluxo de refrigerante que corta um trajeto de fluxo de refrigerante entre o condensador e o evaporador, e pode ser configurado para que, enquanto o compressor está sendo interrompido, o trajeto de fluxo de refrigerante entre o condensador e o evaporador é cortado pelo ajustador de taxa de fluxo de refrigerante.

[0038] Com tal configuração, um aumento em temperatura do condensador devido ao influxo do refrigerante de alta temperatura para o lado de condensador enquanto o compressor está sendo interrompido pode ser evitado. Dessa maneira, a perda de energia do ciclo de refrigeração no momento quando o compressor é reiniciado pode ser reduzida.

[0039] Ademais, o refrigerador de acordo com o exemplo das modalidades exemplificativas da presente invenção pode ser configurado para que, quando o compressor é iniciado a partir do estado parado, uma diferença de pressão igual ou maior que um valor predeterminado é adicionada entre a pressão de lado de sucção e a pressão de lado de descarga do compressor.

[0040] Com tal configuração, mesmo quando o compressor é reiniciado, o compressor pode ser iniciado substancialmente a partir do mesmo estado de pressão que aquele enquanto o compressor está sendo acionado. Portanto, logo após o compressor ser iniciado, a pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga do compressor pode retornar para o estado de pressão estável durante a operação do compressor. Consequentemente, a perda do ciclo de refrigeração até que o compressor retorne para o estado de pressão estável após ser iniciado pode ser reduzida amplamente.

[0041] Ademais, o refrigerador de acordo com o exemplo das modalidades exemplificativas da presente invenção pode incluir o dispositivo de acionamento de motor descrito acima, ou um dispositivo de acionamento de um compressor, que é composto pelo dispositivo de acionamento de motor descrito acima. Além disso, o refrigerador de acordo com o exemplo das modalidades exemplificativas da presente invenção pode incluir um compressor acionado pelo dispositivo de acionamento de motor descrito acima. Com tal configuração, mesmo se o compressor for controlado para ligar ou desligar a fim de ajustar a temperatura interna do refrigerador, então, enquanto o compressor está sendo interrompido, o aumento na carga térmica, que é ocasionado pelo influxo do refrigerante de alta temperatura no condensador para o interior do evaporador, pode ser evitado. Além disso, a perda de energia do ciclo de refrigeração até o estado de pressão no início do compressor retornar para uma pressão estável durante a operação do compressor pode ser suprimida. Portanto, o refrigerador com baixo consumo de potência pode ser fornecido.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0042] A FIG. 1 é um diagrama de blocos que mostra um dispositivo de acionamento de motor em uma primeira modalidade exemplificativa da presente invenção. A FIG. 2A é um diagrama de transição de torque de carga equivalente a uma rotação de torque de carga quando uma pressão de descarga e uma pressão de sucção de um compressor do dispositivo de acionamento de motor na primeira modalidade exemplificativa da presente invenção são equilibradas. A FIG. 2B é um diagrama de transição de uma velocidade equivalente a uma rotação em um método de início convencional quando a pressão de descarga e pressão de sucção do compressor do dispositivo de acionamento de motor na primeira modalidade exemplificativa da presente invenção são equilibradas. A FIG. 3A é um diagrama de transição de torque de carga equivalente a uma rotação do torque de carga quando uma pressão diferencial é fornecida para a pressão de descarga e a pressão de sucção do compressor do dispositivo de acionamento de motor na primeira modalidade exemplificativa da presente invenção. A FIG. 3B é um diagrama de transição de uma velocidade equivalente a uma rotação no método de início convencional quando a pressão diferencial é fornecida para a pressão de descarga e a pressão de sucção do compressor do dispositivo de acionamento de motor na primeira modalidade exemplificativa da presente invenção. A FIG. 4A é um diagrama de transição de torque de carga equivalente a uma rotação do torque de carga quando uma pressão diferencial é fornecida para a pressão de descarga e a pressão de sucção do compressor do dispositivo de acionamento de motor na primeira modalidade exemplificativa da presente invenção. A FIG. 4B é um diagrama de transição que mostra uma velocidade equivalente a uma rotação quando uma velocidade inicial é definida como uma velocidade buscada em um método de início na primeira modalidade exemplificativa da presente invenção quando uma pressão diferencial é fornecida entre a pressão de descarga e a pressão de sucção do compressor do dispositivo de acionamento de motor na primeira modalidade exemplificativa da presente invenção. A FIG. 5 é um gráfico que mostra uma relação de uma velocidade na qual uma taxa de alteração de velocidade se torna constante em relação a uma carga do dispositivo de acionamento de motor na primeira modalidade exemplificativa da presente invenção. A FIG. 6 é um fluxograma que mostra um método de início do dispositivo de acionamento de motor na primeira modalidade exemplificativa da presente invenção. A FIG. 7 é um diagrama de blocos que mostra um dispositivo de acionamento de motor em uma segunda modalidade exemplificativa da presente invenção. A FIG. 8 é um diagrama de transição que mostra alterações em torque de carga, intervalo de cruzamento zero e corrente de motor em relação a uma fase de um motor de CC sem escovas em um dispositivo de acionamento de motor convencional. A FIG. 9 é um diagrama de transição que mostra alterações em torque de carga, intervalo de cruzamento zero e corrente de motor em relação a uma fase do motor de CC sem escovas do dispositivo de acionamento de motor na segunda modalidade exemplificativa da presente invenção. A FIG. 10 é um diagrama de transição que mostra alterações de elementos de comutação e uma alteração de uma corrente do motor de CC sem escovas em relação a um tempo do dispositivo de acionamento de motor na segunda modalidade exemplificativa da presente invenção. A FIG. 11 é um fluxograma que mostra um fluxo de operações do dispositivo de acionamento de motor na segunda modalidade exemplificativa da presente invenção. A FIG. 12 é um diagrama de blocos que mostra um dispositivo de acionamento de motor em uma terceira modalidade exemplificativa da presente invenção. A FIG. 13 é um diagrama que mostra formas de onda de respectivas unidades do dispositivo de acionamento de motor na terceira modalidade exemplificativa da presente invenção quando o motor é acionado. A FIG. 14A é um diagrama que mostra um trajeto através do qual uma corrente flui de acordo com um estado de elementos de comutação do dispositivo de acionamento de motor na terceira modalidade exemplificativa da presente invenção. A FIG. 14B é um diagrama que mostra um trajeto através do qual a corrente flui de acordo com outro estado dos elementos de comutação do dispositivo de acionamento de motor na terceira modalidade exemplificativa da presente invenção. A FIG. 14C é um diagrama que mostra um trajeto através do qual a corrente flui de acordo com ainda outro estado dos elementos de comutação do dispositivo de acionamento de motor na terceira modalidade exemplificativa da presente invenção. A FIG. 14D é um diagrama que mostra um trajeto através do qual a corrente flui de acordo com ainda outro estado dos elementos de comutação do dispositivo de acionamento de motor na terceira modalidade exemplificativa da presente invenção. A FIG. 15 é um diagrama de blocos que mostra um dispositivo de acionamento de motor em uma quarta modalidade exemplificativa da presente invenção. A FIG. 16 é um diagrama que mostra formas de onda de respectivas unidades do dispositivo de acionamento de motor na quarta modalidade exemplificativa da presente invenção quando o motor é acionado. A FIG. 17 é um diagrama que mostra um ciclo de refrigeração em um refrigerador convencional. A FIG. 18 é um diagrama de blocos de um dispositivo de acionamento de motor convencional. A FIG. 19 é um diagrama de blocos que mostra um circuito de detecção de posição do dispositivo de acionamento de motor convencional. A FIG. 20 é um diagrama que mostra formas de onda de respectivas unidades do dispositivo de acionamento de motor convencional no momento de acionamento sem sensor. A FIG. 21 é um diagrama de blocos do dispositivo de acionamento de motor convencional. A FIG. 22 é um diagrama que mostra formas de onda das respectivas unidades do dispositivo de acionamento de motor convencional quando uma grande corrente é gerada no momento do acionamento sem sensor.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[0043] Doravante no presente documento, as modalidades exemplificativas da presente invenção serão descritas em referência aos desenhos. Observe que a presente invenção não é limitada pelas modalidades exemplificativas.

(Primeira modalidade exemplificadora)

[0044] A FIG. 1 é um diagrama de blocos que mostra um dispositivo de acionamento de motor em uma primeira modalidade exemplificativa da presente invenção.

[0045] Na FIG. 1, o dispositivo de acionamento de motor 30 é conectado à fonte de potência de CA 1 e aciona o motor de CC sem escovas 5. A fonte de potência de CA 1 é uma fonte de potência comercial geral, que é uma fonte de potência de 50 Hz ou 60 Hz com um valor eficaz de 100 V no Japão. Uma configuração de dispositivo de acionamento de motor 30 será descrita abaixo.

[0046] O circuito de retificação 2 retifica a entrada de potência de CA da fonte de potência de CA 1 em potência de CC, e é composto por quatro diodos de retificação 2a a 2d que são conectados em ponte entre si.

[0047] Um suavizador 3 é conectado a um lado de saída de circuito retificador 2, e suaviza uma saída do circuito retificador 2. O suavizador 3 é composto por capacitor de suavização 3e e reator 3f. Uma saída do suavizador 3 é entrada para inversor 4.

[0048] Observe que, visto que o reator 3f é inserido entre a fonte de potência de CA 1 e o capacitor 3e, o reator 3f pode estar localizado ou antes ou após o diodo de retificação 2a a 2d. Ademais, quando um filtro de modo comum que forma um removedor de alta frequência é fornecido no circuito, o reator 3f é constituído em consideração a um componente compósito com um componente de reatância do removedor de alta frequência.

[0049] O inversor 4 converte a potência de CC, que contém grande componentes de ondulação em um período de duas vezes um período de fonte de potência de fonte de potência de CA 1 em uma tensão do suavizador 3, em potência de CA. O inversor 4 é formado por seis elementos de comutação com conexão em ponte trifásicos 4a a 4f. Ademais, seis diodos de corrente de refluxo 4g a 4l são respectivamente conectados a elementos de comutação 4a a 4f em uma direção oposta (em uma direção oposta a uma direção na qual os elementos de comutação 4a a 4f fluem correntes).

[0050] O motor de CC sem escovas 5 é composto por rotor 5a que tem um ímã permanente e um estator 5b que tem um enrolamento trifásico. O motor de CC sem escovas 5 gira o rotor 5a ao fazer com que uma corrente de CA trifásica, que é gerada pelo inversor 4, flua no enrolamento trifásico de estator 5b.

[0051] O detector de posição 6 detecta uma posição de polo magnético de rotor 5a com base em uma tensão induzida gerada no enrolamento trifásico de estator 5b, uma corrente que flui no enrolamento trifásico de estator 5b, uma tensão aplicada ao enrolamento trifásico e similares.

[0052] Nessa modalidade exemplificativa, o detector de posição 6 adquire uma tensão terminal do motor de CC sem escovas 5 e detecta uma posição de polo magnético relativa do rotor 5a do motor de CC sem escovas 5. Especificamente, o detector de posição 6 detecta uma posição de rotação relativa de rotor 5a com base na tensão induzida gerada no enrolamento trifásico de estator 5b. Ademais, o detector de posição 6 detecta um ponto cruzado zero comparando-se a tensão induzida e uma tensão de referência com entre si. Uma tensão que serve como a tensão de referência do ponto cruzado zero da tensão induzida pode ser uma tensão de um ponto intermediário virtual gerado a partir de tensões de terminal para três fases, ou pode ser uma tensão de uma tensão de barramento de CC adquirida. Nessa modalidade exemplificativa, a tensão do ponto intermediário virtual é definida como a tensão de referência. Um modo para detectar a posição de polo magnético relativa de rotor 5a com base na tensão induzida tem uma configuração simples e possibilita baixo custo.

[0053] O detector de velocidade 7 calcula uma velocidade de corrente de acionamento de motor de CC sem escovas 5 a partir de informações de posição detectadas pelo detector de posição 6. Nessa modalidade exemplificativa, o detector de velocidade 7 mede um tempo a partir da detecção do ponto cruzado zero da tensão induzida e calcula a velocidade de corrente com base no tempo medido.

[0054] O acelerador de velocidade 8 calcula uma tensão a ser aplicada a um motor de CC sem escovas 5 com base na velocidade de corrente detectada pelo detector de velocidade 7. Para o cálculo da tensão a ser aplicada no acelerador de velocidade 8, pode ser usado tal controle proporcional de alterar magnitude da tensão aplicada de acordo com uma diferença entre uma velocidade buscada que se eleva com o lapso de tempo e a velocidade de corrente. De modo alternativo, a tensão aplicada pode ser determinada por uma taxa de alteração de tensão predeterminada para que a velocidade buscada possa ser alcançada sob uma condição na qual uma carga alteração é máxima para tornar a aceleração mais difícil. Quando a tensão a ser aplicada é calculada pelo controle proporcional, a velocidade buscada é determinada com base em um grau de aceleração. Por exemplo, uma velocidade inicial buscada e tensão aplicada são fixadas e a velocidade buscada é determinada com base em magnitude da velocidade detectada pelo detector de velocidade 7 como resultado de aplicação da tensão. A velocidade buscada é definida menor como o resultado de detector de velocidade 7 ser maior e a velocidade buscada é definida maior como o resultado de detector de velocidade 7 ser menor.

[0055] Com tal configuração, quanto maior a carga for, maior uma velocidade média após uma rotação será, e uma alteração de velocidade de uma próxima rotação é suprimida para um nível no qual vibrações não são um problema. Portanto, as vibrações podem ser suprimidas. O nível no qual a alteração de velocidade não é um problema se refere a um estado no qual uma taxa de alteração de velocidade quando pressões de um lado de sucção e um lado de descarga do compressor são equilibradas e uma taxa de alteração de velocidade quando as pressões têm uma diferença entre as mesmas são substancialmente as mesmas. Ademais, o fato de que as pressões do lado de sucção e do lado de descarga do compressor são equilibradas se refere a um estado no qual a diferença de pressão entre a sucção e a descarga do compressor possibilita que o compressor funcione por um método de início convencional e não permita que as vibrações afetem a confiabilidade. Nessa modalidade exemplificativa, a diferença de pressão deve ser 0,05 MPa ou menos. A taxa de alteração de velocidade quando a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga do compressor é a máxima é definida como um valor obtido dividindo-se uma velocidade mínima no momento de uma rotação de um determinado ponto de tempo por uma velocidade inicial da uma rotação. Por exemplo, se a velocidade em um determinado ponto de tempo for 3 r/s e a velocidade mínima quando uma rotação for realizada a partir da mesma for 2,7 r/s, então, a taxa de alteração de velocidade é 0,9 como resultado de dividir 2,7 por 3.

[0056] Em relação à taxa de alteração de tensão, nessa modalidade exemplificativa, é adotado um modo para determinar a tensão aplicada após determinar a taxa de alteração de tensão com antecedência. Esse modo tem uma configuração extremamente simples e, consequentemente, possibilita que o sistema seja construído em baixo custo.

[0057] Ademais, o acelerador de velocidade 8 recebe uma entrada de comando de velocidade (velocidade buscada de acionamento) do lado externo, e começa a emitir um comando de tensão aplicada para iniciar.

[0058] O acionador 9 emite temporização de fonte de alimentação a ser suprida pelo inversor 4 para o enrolamento trifásico de motor de CC sem escovas 5 e um sinal de acionamento para controle de PWM com base em informações de posição de rotor 5a do motor de CC sem escovas, em que as informações de posição são detectadas pelo detector de posição 6.

[0059] Especificamente, o sinal de acionamento liga ou desliga elementos de comutação 4a a 4f de inversor 4. Com essa operação, potência de CA ideal é aplicada ao estator 5b para girar o rotor 5a e para acionar o motor de CC sem escovas 5. As formas de onda de acionador incluem ondas retangulares e ondas sinusoidais; no entanto, não são particularmente limitadas às mesmas.

[0060] Ademais, o acionador 9 calcula e emite uma largura de trabalho de PWM com base na tensão aplicada definida pelo acelerador de velocidade 8.

[0061] Além disso, no acionador 9, qual fase deve ser energizada é determinada com base em informações do detector de posição 6. Nessa modalidade exemplificativa, visto que o dispositivo de acionamento de motor 30 é acionado por uma onda retangular de 120 graus, elementos de comutação 4a, 4c e 4e de um braço superior são energizados enquanto são deslocados em 120 graus um em relação ao outro. De uma maneira similar, os elementos de comutação 4b, 4d e 4f de um braço inferior também são energizados enquanto são deslocados em 120 graus um em relação ao outro. Os períodos OFF em intervalos de 60 graus existem entre períodos de energização de elementos de comutação 4a e 4b, entre períodos de energização de elementos de comutação 4c e 4d e entre períodos de energização de elementos de comutação 4e e 4f.

[0062] Ademais, no momento de início dispositivo de acionamento de motor 30, o acionador 9 energiza pelo menos duas fases arbitrárias de motor de CC sem escovas 5, por exemplo, para um segundo para que a posição de rotor 5a se desloque para uma posição específica de polo magnético. Posteriormente, o acionador 9 energiza uma fase avançada em 90 graus para 150 graus de tal fase que foi energizada, e aguarda pelo detector de posição 6 para detectar a posição do rotor de motor de CC sem escovas 5.

[0063] Então, quando o detector de posição 6 detecta a posição, e uma detecção de posição sinal é inserida para o acionador 9, o estado se deslocada para um estado de acionamento normal no qual tal fase energizada é comutada para uma próxima fase. Durante um período inicial de energizar pelo menos duas fases, as fases que são energizadas são energizadas até que o estado das fases se volte para um estado no qual as fases são atrasadas em 90 graus a partir de tal estado no qual o motor de CC sem escovas 5 é normalmente acionado após ser iniciado.

[0064] Dessa maneira, as fases no momento de início dispositivo de acionamento de motor 30 podem ser certamente fixadas e, adicionalmente, as fases a serem energizadas a seguir são avançadas em 90 graus para 150 graus, dessa forma, o mesmo estado das fases energizadas que o estado do acionamento normal pode ser estabelecido. Portanto, o torque de saída grande de motor de CC sem escovas 5 pode ser garantido e, adicionalmente, vibrações de início devido a um atraso de fase podem ser reduzidas.

[0065] A seguir, uma descrição será produzida a partir de um freezer e um refrigerador, cada um dentre os quais usa dispositivo de acionamento de motor 30 nessa modalidade exemplificativa. O refrigerador será descrito abaixo como um exemplo; no entanto, o mesmo se aplica ao freezer.

[0066] O refrigerador 22 é montado com compressor 17. O compressor 17 é composto por motor de CC sem escovas 5, um virabrequim, um pistão e um cilindro. Um movimento de rotação de rotor 5a de motor de CC sem escovas 5 é convertido em um movimento alternado pelo virabrequim. O pistão conectado ao virabrequim se move de modo reciprocante no cilindro comprimindo, dessa maneira, um refrigerante no cilindro.

[0067] Um modo de compressão arbitrário como um modo de compressão do tipo giratório e um modo de compressão do tipo em espiral é usado como um modo de compressão (modo mecânico) de compressor 17. Nessa modalidade exemplificativa, o caso em que o modo de compressão é um tipo reciprocante será descrito. O compressor do tipo reciprocante 17 ocasiona grandes oscilações de torque em processos de sucção e compressão, resultando em grandes oscilações em velocidade e valor de corrente.

[0068] O refrigerante comprimido por compressor 17 flui através de tal ciclo de refrigeração que passa de modo sequencial através de válvula de duas vias 18, condensador 19, descompressor 20 e evaporador 21 e retorna para o compressor 17 novamente. Nesse momento, o calor é radiado no condensador 19 e o calor é absorvido no evaporador 21 e, consequentemente, o resfriamento e o aquecimento podem ser realizados. O refrigerador 22 é composto por corrugação tal um ciclo de refrigeração, conforme descrito acima no mesmo.

[0069] Como válvula de duas vias 18, uma válvula eletromagnética passível de abertura/fechamento por energização ou similares é usada. Durante uma operação de compressor 17, a válvula de duas vias 18 é aberta, faz com que o compressor 17 e o condensador 19 se comuniquem entre si e flui o refrigerante entre o compressor 17 e o condensador 19. Enquanto isso, durante a parada de compressor 17, a válvula de duas vias 18 é fechada e fecha um espaço entre o compressor 17 e o condensador 19 para impedir que o refrigerante flua entre os mesmos.

[0070] Em referência às Figuras 2A a 4B, uma descrição será realizada a partir de operações de dispositivo de acionamento de motor 30 montado no refrigerador 22 configurado conforme descrito acima.

[0071] Em cada uma das Figuras 2A a 4B, um eixo geométrico de abscissas indica uma fase da posição de polo magnético de rotor 5a de motor de CC sem escovas 5. Um eixo geométrico de ordenadas em cada uma das Figuras 2A, 3A e 4A indica torque de carga acionado por motor de CC sem escovas 5. Um eixo geométrico de ordenadas em cada uma das Figuras 2B, 3B e 4B indica a velocidade de acionamento de motor de CC sem escovas 5.

[0072] Ademais, conforme mostrado nas Figuras 2A a 4B, enquanto o torque de carga e a velocidade de motor de CC sem escovas 5 se altera amplamente, a temporização na qual o torque de carga é aumentado e a temporização na qual a velocidade de motor de CC sem escovas 5 é minimizada não coincidem com entre si, e há um atraso de resposta na velocidade de motor de CC sem escovas 5 em relação ao torque de carga.

[0073] Primeiro, em referência às Figuras 2A e 2B, uma descrição será realizada a partir de uma alteração de velocidade de motor de CC sem escovas 5 pelo dispositivo de acionamento de motor 30 sob uma condição de início do compressor convencional.

[0074] A FIG. 2A mostra uma alteração no torque de carga aplicado ao motor de CC sem escovas 5 em uma rotação quando a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17 é 0,05 MPa. A diferença de pressão de 0,05 MPa é uma diferença de pressão máxima que pode estar relacionada como sendo equilibrada como a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga do compressor convencional, e é uma diferença de pressão permitida máxima em termos da operação de compressor 17. Ou seja, uma taxa de alteração de velocidade na diferença de pressão máxima permitida no momento de início quando a taxa de alteração de velocidade é maior se torna a taxa de alteração de velocidade permitida máxima. A FIG. 2B mostra uma alteração na velocidade do motor de CC sem escovas na diferença de pressão máxima que pode ser relacionada como sendo equilibrada. Uma velocidade inicial representa 3 r/s que é uma velocidade da operação síncrona convencional, e a FIG. 2B mostra uma alteração de velocidade quando o motor de CC sem escovas 5 realiza uma rotação nessa velocidade inicial. Ou seja, quando a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17 é 0,05 MPa, apenas a taxa de alteração de velocidade mostrada na FIG. 2B é permitida no compressor 17.

[0075] A seguir, em referência às Figuras 3A e 3B, uma descrição será realizada a partir de uma alteração de velocidade na inicialização de motor de CC sem escovas 5 pelo dispositivo de acionamento de motor 30 quando as oscilações de torque de carga são grandes no método de início de compressor convencional.

[0076] A FIG. 3A mostra uma alteração no torque de carga em uma rotação de motor de CC sem escovas 5 sob condições em que a diferença de pressão entre o lado de sucção e i lado de descarga de compressor 17 é 0,25 MPa, o que significa que a carga aplicada ao motor de CC sem escovas 5 é aumentada em cinco vezes em relação àquela na FIG. 2A. Essa diferença de pressão de 0,25 MPa é uma diferença de pressão máxima na configuração de compressor 17 montado no refrigerador 22 dessa modalidade exemplificativa, e essa é uma carga máxima (alteração de carga máxima) a ser acionada enquanto o motor de CC sem escovas 5 realiza uma rotação. A FIG. 3B mostra uma alteração na velocidade do motor de CC sem escovas em uma rotação nesse momento. Como na FIG. 2B, a velocidade inicial é 3 r/s que é a velocidade de operação síncrona convencional. Tal alteração de velocidade nesse momento é maior que aquela na FIG. 2B. A taxa de alteração de velocidade aumenta, e as vibrações são amplamente aumentadas.

[0077] A seguir, em referência às Figuras 4A e 4B, uma descrição será realizada a partir de uma alteração de velocidade na inicialização de motor de CC sem escovas 5 pelo dispositivo de acionamento de motor 30 quando as oscilações de torque de carga são grandes nessa modalidade exemplificativa.

[0078] Como na FIG. 3A, a FIG. 4A mostra o torque de carga aplicado ao motor de CC sem escovas 5 quando a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17 é 0,25 MPa. A FIG. 4B mostra uma alteração de velocidade quando o dispositivo de acionamento de motor 30 nessa modalidade exemplificativa define a velocidade buscada, que deve ser alcançada dentro de uma rotação de motor de CC sem escovas 5, como a velocidade inicial. A FIG. 4B mostra uma alteração de velocidade quando a velocidade inicial é definida como cerca de 6,71 r/s que é uma velocidade obtida multiplicando-se a velocidade de inicialização convencional por uma raiz quadrada de 5 sob a condição do torque de carga da FIG. 4A. Ou seja, a velocidade buscada é 6,71 r/s. A taxa de alteração de velocidade na FIG. 4B é a mesma que aquela convencional.

[0079] A taxa de alteração de velocidade é proporcional à carga por um quadrado da velocidade. Portanto, quando a carga se torna cinco vezes, a velocidade é multiplicada pela raiz quadrada de 5, dessa forma, a taxa de alteração de velocidade nesse caso pode ser equalizada para a taxa de alteração de velocidade na velocidade de acionamento sob a condição de carga mostrada na FIG. 2A e na FIG. 2B.

[0080] A FIG. 5 mostra quanta velocidade é necessária quando a carga se altera no caso em que a velocidade de rotação é definida como 3 r/s e a carga no caso seguinte da diferença de pressão é definida como 1. No presente documento, a diferença de pressão é uma diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17, em que o valor é 0,05 MPa como a diferença de pressão máxima quando as pressões no lado de sucção e no lado de descarga são equilibradas. A partir da FIG. 5, é percebido que, por exemplo, se a carga for aumentada em até quatro vezes, a velocidade apenas precisa ser definida como 6 r/s, que é obtida multiplicando-se 3 r/s por 2 que é uma raiz quadrada de 4.

[0081] Ou seja, em relação à alteração de carga máxima no estado no qual as pressões do lado de sucção e do lado de descarga de compressor 17 são consideradas como sendo equilibradas, um fator de multiplicação (por exemplo, cinco vezes) da carga alteração na diferença de pressão máxima entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17 é multiplicado pela raiz quadrada, dessa forma, a velocidade buscada necessária para o sistema como refrigerador 22 é obtida, e a velocidade de motor de CC sem escovas 5 é leva a alcançar a velocidade buscada obtida dentro de própria uma rotação de motor de CC sem escovas 5. Dessa maneira, as vibrações de compressor 17 podem ser suprimidas.

[0082] A alteração de velocidade, que ocorre dentro de uma rotação de motor de CC sem escovas 5 da inicialização de dispositivo de acionamento de motor 30, aplica força a um estado no qual um objeto em que confiabilidade é um problema, como compressor 17 afetado pela alteração de velocidade, não está vibrando. Portanto, devido à força de inércia do objeto como compressor 17, que é afetada pela alteração de velocidade, o compressor 17 é duramente afetado pela alteração de velocidade e isso não leva a um problema. No entanto, conforme a rotação de motor de CC sem escovas 5 continua e a alteração de velocidade continua, o compressor 17 é amplamente afetado.

[0083] A seguir, controle de acionamento detalhado para dispositivo de acionamento de motor 30 será descrito em referência à FIG. 6. O controle de acionamento para dispositivo de acionamento de motor 30 é invocado por um comando do lado externo durante a parada de compressor 17 para iniciar o motor de CC sem escovas 5, e é finalizado pelo fato de que a velocidade de acionamento de motor de CC sem escovas 5 alcança a velocidade buscada e a inicialização de motor de CC sem escovas 5 é completada.

[0084] Conforme mostrado na FIG. 6, primeiro, na ETAPA 201, o acelerador de velocidade 8 determina se há ou não um comando de velocidade que emite uma instrução sobre a velocidade para acionar o compressor 17. Se não houver comando de velocidade, o processo prossegue novamente para a ETAPA 201, e se houver um comando de velocidade, o processo prossegue para a ETAPA 202. No presente documento, é determinado que não há comando de velocidade ainda, e o processo prossegue para a ETAPA 201.

[0085] Quando o processo prossegue para a ETAPA 201 novamente, é determinado novamente se há ou não um comando de velocidade. Ou seja, o processo está em espera na ETAPA 201 até que o comando de velocidade seja inserido a partir do lado externo. No presente documento, é determinado que o comando de velocidade é inserido a partir do lado externo, e o processo prossegue para a ETAPA 202.

[0086] Na ETAPA 202, a fim de preparar a inicialização, o acionador 9 energiza duas fases de modo arbitrário de motor de CC sem escovas 5, começa a fluir uma corrente através das fases e reinicia e inicia o temporizador A. Nesse momento, o acelerador de velocidade 8 ajusta a tensão aplicada para que a corrente seja menor que uma corrente que desmagnetiza o ímã permanente de rotor 5a de motor de CC sem escovas 5 e menor que a corrente na qual o inversor 4 quebra. Então, o processo prossegue para a ETAPA 203.

[0087] Na ETAPA 203, o acionador 9 determina se o temporizador A mostra ou não um tempo igual ou maior que o tempo predeterminado A. Se o tempo de temporizador A for igual ou maior que o tempo predeterminado A, então, o processo prossegue para a ETAPA 204, e se o tempo de temporizador A for menor que o tempo predeterminado A, então, o processo prossegue para a ETAPA 203. No presente documento, é determinado que o tempo predeterminado A não foi excedido, e o processo prossegue para a ETAPA 203 novamente.

[0088] Novamente na ETAPA 203, valores de temporizador A e o tempo predeterminado A são comparados com entre si e a determinação descrita acima é realizada. Ou seja, o processo está em espera na ETAPA 203 até que tempo predeterminado A tenha excedido desde o início da energização para motor de CC sem escovas 5 e a corrente continua a fluir para duas fases de motor de CC sem escovas 5 e a fase é fixada. O tempo predeterminado A apenas precisa ser um tempo enquanto a fase é suficientemente fixada e, por exemplo, é um segundo nessa modalidade exemplificativa. No presente documento, é determinado que o valor de temporizador A tenha alcançado tempo predeterminado A ou mais, e o processo prossegue para a ETAPA 204.

[0089] Na ETAPA 204, o acionador 9 começa a energizar uma fase avançada em 120 graus da fase determinada das duas fases de modo arbitrário iniciadas para ser energizado na ETAPA 202 e, posteriormente, reinicia e inicia o temporizador B e o temporizador C. Se o elemento de comutação 4a e o elemento de comutação 4d forem energizados na ETAPA 202, então, o elemento de comutação 4c e o elemento de comutação 4f são energizados na ETAPA 204. Então, o processo prossegue para a ETAPA 205.

[0090] Na ETAPA 205, o acionador 9 determina se o temporizador B mostra ou não um tempo igual ou maior que o tempo predeterminado B. Se o tempo de temporizador B for igual ou maior que o tempo predeterminado B, então, o processo prossegue para a ETAPA 208, e se o tempo de temporizador B for menor que o tempo predeterminado B, então, o processo prossegue para a ETAPA 206. No presente documento, é determinado que o tempo de temporizador B é menor que o tempo predeterminado B devido ao fato de que a energização na ETAPA 204 acabou de ser iniciada, e o processo prossegue para a ETAPA 206.

[0091] Na ETAPA 206, é determinado se o detector de posição 6 tem capacidade ou não para detectar a posição de motor de CC sem escovas 5. Se o detector de posição 6 tiver capacidade para detectar a posição, então, o processo prossegue para a ETAPA 210, e se detector de posição 6 não tiver capacidade para detectar a posição, então, o processo prossegue para a ETAPA 207. No presente documento, é determinado que tal detecção de posição não foi possibilitada devido ao fato de que a energização na ETAPA 204 acabou de ser iniciada e o processo prossegue para a ETAPA 207.

[0092] Na ETAPA 207, é determinado se a velocidade detectada pelo detector de velocidade 7 alcançou ou não a velocidade (a velocidade de rotação do motor de CC sem escovas) necessária para a taxa de alteração de velocidade da próxima uma rotação para ser igual ou menor que o valor predeterminado. Se a velocidade detectada alcançar a velocidade buscada, o processo é finalizado, e se a velocidade detectada não alcançar a velocidade buscada, o processo prossegue novamente para a ETAPA 205. A velocidade buscada é uma carga máxima quando as pressões do lado de sucção e do lado de descarga de compressor 17 são consideradas como sendo equilibradas, e é obtida do caso da inicialização na velocidade convencional. Se for pressuposto que a velocidade convencional é 3 r/s e a carga é aumentada em cinco vezes, a velocidade buscada se torna cerca de 6,71 r/s. No presente documento, visto que a detecção de posição não foi realizada ainda, o processo retorna para a ETAPA 205 novamente.

[0093] Na ETAPA 205, o acionador 9 determina se o temporizador B mostra ou não o tempo igual ou maior que o tempo predeterminado B. No presente documento, é determinado que uma série do processamento foi realizada e que o tempo predeterminado B foi excedido e o processo prossegue para a ETAPA 208.

[0094] Na ETAPA 208, a fim de aumentar a tensão a ser aplicada do acionador 9 para o motor de CC sem escovas 5 e a fim de acelerar motor de CC sem escovas 5, um valor de comando de tensão aplicada é adicionado a um valor de comando de tensão aplicado de corrente por um valor constante. No presente documento, como o valor a ser adicionado, um valor no qual a velocidade buscada de acionamento pode ser alcançada dentro de uma rotação de motor de CC sem escovas 5 sob a condição de carga máxima nessa modalidade exemplificativa é determinada com antecedência por experimento ou simulação. Então, o processo prossegue para a ETAPA 209.

[0095] Na ETAPA 209, o temporizador B é reconfigurado e reiniciado a fim de determinar a próxima temporização de aumentar a tensão aplicada e o processo prossegue para a ETAPA 206.

[0096] Na ETAPA 206, a detecção de posição é realizada após um lapso de um determinado tempo do início da energização na ETAPA 204, e o processo prossegue para a ETAPA 210 se o detector de posição 6 puder detectar a posição de motor de CC sem escovas 5.

[0097] Na ETAPA 210, um valor de temporizador C é adquirido e o temporizador C é reiniciado após o temporizador C ser reconfigurado. O temporizador C exibe uma duração de um padrão de tensão aplicado por corrente. Então, o processo prossegue para a ETAPA 211.

[0098] Na ETAPA 211, a velocidade é calculada assumindo- se um número recíproco do valor adquirido de temporizador C, e o processo prossegue para a ETAPA 212.

[0099] Na ETAPA 212, um padrão de energização no qual as fases são avançadas em 60 graus das fases energizadas de corrente é aplicado, e o processo prossegue para a ETAPA 207.

[0100] Ao repetir uma rota da ETAPA 205 para a ETAPA 207, o motor de CC sem escovas 5 é acelerado e alcança a velocidade buscada. Então, o processo é finalizado como um resultado de que o motor de CC sem escovas 5 alcançou a velocidade buscada na ETAPA 207.

[0101] No fluxo descrito acima, o processo é realizado durante um determinado tempo visto que o processo é chamado durante a parada de compressor 17 até que a inicialização seja completada e, desse modo, o compressor 17 pode ser iniciado sem grandes vibrações mesmo sob a condição de carga em que a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17 é maior que 0,05 MPa.

[0102] Quando a tensão aplicada não é alterada em resposta à velocidade em uma rotação de motor de CC sem escovas 5, mas é aumentada de modo uniforme para a aceleração em um estado no qual a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga no compressor 17 é maior que 0,05 MPa, o torque de carga oscila amplamente devido à diferença de pressão e a oscilação de velocidade aumenta. Portanto, as vibrações aumentam e há um problema de um aumento na possibilidade de uma falha devido à abrasão de componentes de compressor 17. No entanto, nessa modalidade exemplificativa, a confiabilidade de dispositivo de acionamento de motor 30 pode ser amplamente aperfeiçoada em comparação com o método de aplicação convencional.

[0103] A seguir, uma descrição será realizada a partir de um caso em que o dispositivo de acionamento de motor 30 dessa modalidade exemplificativa é usado para o compressor 17 e é montado no refrigerador 22.

[0104] Quando o compressor 17 é iniciado, a válvula de duas vias 18 é aberta simultaneamente para fazer com que a saída de compressor 17 e o condensador 19 se comuniquem entre si. Embora a válvula de duas vias 18 esteja aberta ao mesmo tempo que a inicialização de compressor 17, nenhum problema surge mesmo quando a válvula de duas vias 18 é aberta ligeiramente antes ou após a inicialização. O acionamento contínuo do compressor 17 aumentará uma pressão no condensador 19 e reduzirá uma pressão no evaporador 21 através da descompressão pelo descompressor 20.

[0105] Nesse momento, uma alta pressão é gerada no lado de descarga de compressor 17, que se comunica com o condensador 19, e uma baixa pressão é gerada no lado de sucção de compressor 17, que se comunica com o evaporador 21. No presente documento, é pressuposto que uma temperatura dentro do refrigerador 22 tenha caído para parar o compressor 17. Embora a válvula de duas vias 18 permaneça aberta, as pressões no condensador 19 e no evaporador 21 sejam gradualmente equilibradas. Embora dependa de uma configuração de sistema de refrigerador 22, leva cerca de 10 minutos para alcançar um estado equilibrado no qual a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17 é igual ou menor que 0,05 MPa.

[0106] Quando a válvula de duas vias 18 é deslocada de tal estado aberto para um estado fechado ao mesmo tempo que a parada de compressor 17, a diferença de pressão entre o condensador 19 e o evaporador 21 é quase mantida e a diferença de pressão é deixada entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17. Considera-se que uma temperatura dentro do refrigerador 22 foi elevada e que o compressor 17 deve ser iniciado novamente. No presente documento, uma comparação é realizada entre um caso no qual o compressor 17 é iniciado de um estado no qual a válvula 18 está fechada para manter a diferença de pressão durante a parada de compressor 17 e um caso no qual o compressor 17 é iniciado de um estado no qual as pressões são equilíbrios. Como resultado, no caso do estado no qual a válvula de duas vias 18 é fechada para manter a diferença de pressão, a potência para fornecer a diferença de pressão novamente entre o condensador 19 e o evaporador 21 pode ser mais poupada. Portanto, a economia de energia pode ser realizada.

[0107] Ademais, mesmo quando tal temperatura de refrigerador se eleva antes de 10 minutos de transcorrer da parada de compressor 17 até que as pressões sejam equilibradas mesmo quando a válvula de duas vias 18 é deixada aberta também durante a parada de compressor 17 e, além disso, mesmo quando a válvula de duas vias 18 não é fornecida, o dispositivo de acionamento de motor 30 pode ser iniciado apenas quando a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17 é igual ou menor a 0,05 MPa no caso convencional. Portanto, é necessário aguardar 10 minutos para transcorrer.

[0108] Enquanto isso, nessa modalidade exemplificativa, é possível iniciar o dispositivo de acionamento de motor 30 mesmo em uma pressão diferencial maior que 0,05 MPa e, consequentemente, é possível iniciar o dispositivo de acionamento de motor 30 em tal temporização quando a temperatura no refrigerador se eleva e é necessário operar o compressor 17. Consequentemente, em comparação com o caso em que o compressor 17 é iniciado em um estado no qual as pressões do lado de sucção e do lado de descarga de compressor 17 são equilibradas, a potência para fornecer a diferença de pressão entre o condensador 19 e o evaporador 21 se reduz. Portanto, a economia de energia pode ser alcançada.

[0109] Em comparação com uma válvula de três vias ou uma válvula de quatro vias, a válvula de duas vias 18 pode simplesmente compor um sistema como um refrigerador e pode manter uma diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17.

[0110] Conforme descrito acima, o dispositivo de acionamento de motor 30 dessa modalidade exemplificativa inclui: motor de CC sem escovas 5 que aciona a carga na qual a magnitude oscila durante uma rotação de motor de CC sem escovas 5; e acionador 9 que aplica uma tensão ao motor de CC sem escovas 5 e aciona o motor de CC sem escovas 5. O dispositivo de acionamento de motor 30 dessa modalidade exemplificativa inclui adicionalmente acelerador de velocidade 8 configurado para determinar a tensão a ser aplicada por acionador 9 de modo a acelerar o motor de CC sem escovas 5 para que a taxa de alteração de velocidade da velocidade de motor de CC sem escovas 5 dentro de uma rotação do início em relação à velocidade na próxima uma rotação permaneça dentro do valor predeterminado ou menor. Com tal configuração, visto que a velocidade tem um efeito quadrado sobre a carga (visto que a taxa de alteração de velocidade é proporcional ao quadrado da velocidade em relação à carga), a alteração de velocidade no motor de CC sem escovas 5 pode ser suprimida com um pequeno aumento em velocidade em relação ao aumento em carga, e as vibrações de motor de CC sem escovas 5 podem ser reduzidas. Dessa maneira, mesmo em um estado no qual as oscilações de torque de carga são grandes, o motor de CC sem escovas 5 pode ser iniciado de modo estável.

[0111] Ademais, em dispositivo de acionamento de motor 30 dessa modalidade exemplificativa, o acelerador de velocidade 8 pode ser configurado para acelerar o motor de CC sem escovas 5 para que a taxa de alteração de velocidade, que indica o grau como a velocidade de motor de CC sem escovas 5 dentro de uma rotação do início se altera em relação à velocidade da próxima uma rotação, permanece dentro do valor predeterminado ou menor sob a condição de carga calculada da alteração de carga máxima durante uma rotação de motor de CC sem escovas 5. Com tal configuração, é possível realizar a inicialização sob a condição em que é mais difícil realizar a inicialização na carga acionada por motor de CC sem escovas 5, e a inicialização pode ser de modo estável realizada sob todas as condições necessárias.

[0112] Ademais, o dispositivo de acionamento de motor 30 dessa modalidade exemplificativa pode incluir detector de posição 6 que detecta a posição de polo magnético de motor de CC sem escovas 5. Nesse caso, o acionador 9 realiza posicionamento de fluir uma corrente para uma fase específica de motor de CC sem escovas 5 antes da inicialização de dispositivo de acionamento de motor 30, e fluir uma corrente para uma fase avançada em 90 graus ou mais da fase posicionada após o lapso de um tempo predeterminado. Então, nesse estado, o acionador 9 adquire as informações de posição do detector de posição 6, e inicia para o dispositivo de acionamento de acionamento de motor 30. Com tal configuração, é possível acionar o dispositivo de acionamento de motor 30 em resposta à posição de polo magnético de motor de CC sem escovas 5. Portanto, mesmo quando a carga oscila e a velocidade oscila amplamente durante uma rotação de motor de CC sem escovas 5, o dispositivo de acionamento de motor 30 pode ser acionado de modo estável.

[0113] Ademais, no refrigerador 22 no qual o dispositivo de acionamento de motor 30 dessa modalidade exemplificativa é usado, o dispositivo de acionamento de motor 30 aciona compressor 17 no ciclo de refrigeração no qual os constituintes são conectados uns aos outros em ordem de compressor 17, condensador 19, descompressor 20, evaporador 21 e compressor 17. Além disso, o refrigerador 22 dessa modalidade exemplificativa é configurado para iniciar o dispositivo de acionamento de motor 30 em um estado no qual a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17 permanece. Com tal configuração, mesmo em um estado no qual a diferença de pressão existe entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17, o dispositivo de acionamento de motor 30 pode ser iniciado. Dessa maneira, com uma configuração de sistema simples e a um baixo custo, não é permitido que a temperatura de evaporador 21 seja elevada, e uma perda de energia no ciclo de refrigeração pode ser reduzida.

[0114] Ademais, o dispositivo de acionamento de motor 30 dessa modalidade exemplificativa pode ser configurada para que a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17 seja maior que pelo menos 0,05 MPa. Com tal configuração, mesmo quando há uma diferença de pressão na qual a vibração normalmente aumenta, a aceleração de uma deterioração devido ao aumento em vibração pode ser reduzida, e a perda de energia no ciclo de refrigeração pode ser reduzida enquanto mantém a confiabilidade de compressor 17.

(Segunda modalidade exemplificativa)

[0115] O dispositivo de acionamento de motor 82 em uma segunda modalidade exemplificativa da presente invenção será descrito. A FIG. 7 é um diagrama de blocos que mostra o dispositivo de acionamento de motor na segunda modalidade exemplificativa da presente invenção. Na FIG. 2, os mesmos números de referência são designados aos mesmos componentes que aqueles na primeira modalidade exemplificativa mostrada na FIG. 1 e uma descrição dos mesmos será omitida.

[0116] Nes sa modalidade exemplificativa, o circuito retificador 2, o suavizador 3 e o inversor 4, que compõem o dispositivo de acionamento de motor 82 e o motor de CC sem escovas 5, que compõe o refrigerador 22, têm as mesmas configurações que aqueles na primeira modalidade exemplificativa.

[0117] Ademais, o detector de posição 76 de dispositivo de acionamento de motor 82 dessa modalidade exemplificativa tem a mesma configuração que aquele de detector de posição 6 da primeira modalidade exemplificativa.

[0118] O detector de velocidade 77 calcula uma velocidade de corrente de acionamento do motor de CC sem escovas 5 e uma velocidade média de uma rotação passada a partir das informações de posição detectadas pelo detector de posição 76. Nessa modalidade exemplificativa, o detector de velocidade 77 mede um tempo da detecção do ponto cruzado zero da tensão induzida, e realiza cálculo para esse tempo medido como a velocidade de corrente. Ademais, o detector de velocidade 77 detecta um intervalo entre tais pontos cruzados por zero induzidos por tensão conforme um intervalo foi excedido, calcula uma soma do intervalo de tempo decorrido naquela rotação passada e calcula a velocidade média de uma rotação de motor de CC sem escovas 5 de um resultado do cálculo.

[0119] O controlador de velocidade 78 compara a velocidade média de uma rotação de motor de CC sem escovas 5, que é detectada por detector de velocidade 77 e a velocidade buscada entre si. Se a velocidade buscada for maior que a velocidade média de uma rotação, então, a tensão aplicada ao motor de CC sem escovas 5 é definida como sendo elevada. Se a velocidade buscada for menor que a velocidade média de uma rotação, então, a tensão aplicada ao motor de CC sem escovas 5 é definida como sendo reduzida. Se a velocidade média de uma rotação de motor de CC sem escovas 5 e a velocidade buscada coincidem entre si, então, a tensão aplicada ao motor de CC sem escovas 5 é definida como sendo mantida.

[0120] O detector de corrente 79 detecta a corrente que flui através de motor de CC sem escovas 5. Como a corrente a ser detectada, uma corrente que flui através de cada fase de motor de CC sem escovas 5 pode ser detectada, ou uma corrente de barramento de CC que flui através de inversor 4 pode ser detectada. No caso de detectar a corrente de barramento de CC de inversor 4, se o barramento de CC for detectado como uma corrente total que flui através de motor de CC sem escovas 5, então, uma corrente de um pico que flui através das três fases pode ser detectada, e consequentemente, não é necessário decompor as correntes que fluem através das respectivas fases.

[0121] Ademais, o detector de corrente 79 detecta a corrente ao, por exemplo, inserir um sensor de corrente de CC, um resistor para detecção de corrente ou similares em série. No caso de usar o sensor de corrente de CC, a corrente pode ser detectada com alta precisão e, portanto, um controle mais preciso pode ser realizado. No caso de usar o resistor, um circuito de dispositivo de acionamento de motor 82 pode ser configurado a um baixo custo. Ademais, no caso de usar o resistor, precisão pode ser aprimorada usando-se um amplificador, circuito de filtro e similares para a tensão. Mesmo quando o amplificador, o circuito de filtro e similares, que são conforme descrito acima, são usados, em geral, não é dispendioso usar o resistor em vez do sensor de corrente. O dispositivo de acionamento de motor 82 dessa modalidade exemplificativa usa o resistor, e é configurado para detectar a corrente entre tais barramentos de CC de inversor 4.

[0122] O alterador de tensão aplicado 80 corrige a razão ON de PWM determinada por controlador de velocidade 78. Se a corrente, que é inserida no alterador de tensão aplicada 80 e é detectada por detector de corrente 79, for maior que um primeiro valor de limiar, então, a razão ON de PWM determinada por controlador de velocidade 78 é reduzida. Enquanto isso, se a corrente detectada por detector de corrente 79 for menor que um segundo valor de limiar, então, a razão ON de PWM determinada por controlador de velocidade 78 é aumentada.

[0123] O primeiro valor de limiar é definido como um valor menor que um valor obtido subtraindo-se um valor máximo de uma corrente, que aumenta em um transportador, de um valor de uma corrente que não é desejada para ser, de fato, fluida através de motor de CC sem escovas 5 e inversor 4. Nessa modalidade exemplificativa, o primeiro valor de limiar é definido como 3 A, que é um valor de corrente menor que valores obtidos subtraindo-se tal valor máximo de corrente, que aumenta em um transportador, a partir de uma corrente de inversor avaliada 4 e uma corrente de desmagnetização de motor de CC sem escovas 5. O segundo valor de limiar apenas precisa ser igual ou menor ao primeiro valor de limiar, e igual ou maior que um valor de corrente mínimo necessário para acionar o motor de CC sem escovas 5. O segundo valor de limiar pode ser o mesmo valor que o primeiro valor de limiar. Nessa modalidade exemplificativa, o segundo valor de limiar é definido como 2,75 A obtido subtraindo-se 0,25 A, que é o valor máximo de corrente que se altera em um transportador, do primeiro valor de limiar.

[0124] Uma quantidade da razão ON de PWM a ser alterada por alterador de tensão aplicada 80 pode ser fixada, ou pode ser submetida um controle de PI usando-se diferenças entre o valor de corrente detectado por detector de corrente 79 e o primeiro valor de limiar e o segundo valor de limiar. Quando a quantidade da razão ON de PWM a ser alterada por alterador de tensão aplicada 80 é fixada, o circuito de dispositivo de acionamento de motor 82 pode ser realizado com uma configuração mais simples, e quando a quantidade da razão ON de PWM é submetida ao controle de PI, a quantidade relacionada pode ser suprimida de modo mais preciso em um valor de corrente mais próximo ao valor de limiar. Nessa modalidade exemplificativa, a quantidade da razão ON de PWM a ser alterada por alterador de tensão aplicada 80 é fixada.

[0125] O acionador 81 tem a mesma configuração que o acionador 9 da primeira modalidade exemplificativa. Ademais, o acionador 81 emite a tensão aplicada, que é definida pelo alterador de tensão aplicada 80, com base no controle de PWM.

[0126] Além disso, a temporização de um temporizador de PWM é emitida do acionador 81 para o detector de corrente 79 a fim de determinar a temporização na qual o detector de corrente 79 detecta a corrente.

[0127] Em referência às Figuras 7, 8 e 9, uma descrição será realizada a partir de operações de refrigerador 22 com o uso de dispositivo de acionamento de motor 82 dessa modalidade exemplificativa, que é configurado conforme descrito acima.

[0128] A forma de onda A na FIG. 8 é um diagrama de transição que mostra uma alteração no torque de carga em relação à fase de motor de CC sem escovas 5 quando a tensão aplicada é determinada pelo controlador de velocidade que pertence ao modo convencional. A forma de onda B na FIG. 8 é um diagrama de transição que mostra uma alteração no intervalo de ponto cruzado zero em relação à fase de motor de CC sem escovas 5 quando a tensão aplicada é determinada pelo controlador de velocidade que pertence ao modo convencional. A forma de onda C na FIG. 8 é um diagrama de transição que mostra uma alteração no valor de corrente de motor de CC sem escovas 5 em relação à fase de motor de CC sem escovas 5 quando a tensão aplicada é determinada pelo controlador de velocidade que pertence ao modo convencional.

[0129] A forma de onda A na FIG. 9 é um diagrama de transição que mostra uma alteração no torque de carga em relação à fase de motor de CC sem escovas 5 quando a tensão aplicada é corrigida pelo alterador de tensão aplicada 80 dessa modalidade exemplificativa. A forma de onda B na FIG. 9 é um diagrama de transição que mostra uma alteração no intervalo de ponto cruzado zero em relação à fase de motor de CC sem escovas 5 quando a tensão aplicada é corrigida pelo alterador de tensão aplicada 80 dessa modalidade exemplificativa. A forma de onda C na FIG. 9 é um diagrama de transição que mostra uma alteração no valor de corrente de motor de CC sem escovas 5 em relação à fase de motor de CC sem escovas 5 quando a tensão aplicada é corrigida pelo alterador de tensão aplicada 80 dessa modalidade exemplificativa.

[0130] Na FIG. 8, cada eixo geométrico de abscissas representa uma fase de motor de CC sem escovas 5 após o motor de CC sem escovas 5 ser iniciado e permita-se que realize uma rotação pelo método de inicialização convencional em um estado no qual a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17 é igual ou maior que 0,05 MPa.

[0131] Na FIG. 9, cada eixo geométrico de abscissas representa uma fase de motor de CC sem escovas 5 após o motor de CC sem escovas 5 ser iniciado e permite-se que realize uma rotação pelo método de inicialização dessa modalidade exemplificativa em um estado no qual a diferença de pressão entre o lado de sucção e lado de descarga de compressor 17 é igual ou maior que 0,05 MPa.

[0132] Cada eixo geométrico de ordenadas em forma de onda A na FIG. 8 e forma de onda A na FIG. 9 representa uma alteração no torque de carga aplicado ao motor de CC sem escovas 5. Cada eixo geométrico de ordenadas em forma de onda B na FIG. 8 e forma de onda B na FIG. 9 representa um intervalo de detectar o ponto cruzado zero a ser detectado pelo detector de posição 76. Cada eixo geométrico de ordenadas em forma de onda C na FIG. 8 e forma de onda C na FIG. 9 representa a corrente que flui através de motor de CC sem escovas 5.

[0133] Conforme mostrado na forma de onda A e forma de onda B na FIG. 8, no caso de realizar inicialização de pressão diferencial (para iniciar compressor 17 em um estado no qual a diferença de pressão entre o lado de sucção e lado de descarga de compressor 17 é igual ou maior que 0,05 MPa), tanto o torque de carga quanto tal intervalo de detecção de ponto cruzado zero se alteram amplamente. Então, o pico do aumento no torque de carga não coincide com um pico de um aumento real do intervalo de detecção de ponto cruzado zero, e há um atraso de resposta no intervalo de detecção de ponto cruzado zero em relação à alteração no torque de carga.

[0134] Como resultado, em uma seção em que um intervalo de detecção de posição é longo e a velocidade é baixa, o torque necessário é pequeno. Portanto, se a tensão a ser aplicada a um motor de CC sem escovas 5 é controlada apenas pelo controlador de velocidade 78 como a inicialização convencional, a razão ON de PWM se torna excessiva na seção em que a velocidade é baixa. Então, uma grande corrente flui conforme mostrado pela forma de onda C na FIG. 8. Visto que a grande corrente flui, o motor de CC sem escovas 5 para devido à desmagnetização de motor de CC sem escovas 5, destruição de elemento de inversor 4, proteção contra sobrecorrente fornecida para impedir os mesmos e similares. Então, o dispositivo de acionamento de motor 82 não pode ser iniciado.

[0135] Enquanto isso, no dispositivo de acionamento de motor 82 dessa modalidade exemplificativa, de uma maneira similar à inicialização convencional conforme mostrado na forma de onda A e forma de onda B na FIG. 9, o torque de carga e o intervalo de detecção de ponto cruzado zero se alteram amplamente. Então, o pico do aumento do torque de carga e o pico do aumento real do intervalo de detecção de ponto cruzado zero não coincidem entre si, e há um atraso de resposta no intervalo de detecção de ponto cruzado zero em relação à alteração no torque de carga. No entanto, conforme mostrado pela forma de onda C na FIG. 9, a razão ON de PWM é controlada para reduzir a corrente quando a corrente excede I1 que é o primeiro valor de limiar e para aumentar a corrente quando a corrente cai abaixo I2 que é o segundo valor de limiar. Portanto, a corrente não flui mais do que o necessário, e não ocorre a parada de motor de CC sem escovas 5 devido à desmagnetização de motor de CC sem escovas 5, a destruição de elemento de inversor 4, a proteção contra sobrecorrente e similares. Em conformidade, o dispositivo de acionamento de motor 82 pode ser iniciado.

[0136] Ademais, a redução da razão ON de PWM na seção em que a velocidade é lenta e o aumento da razão ON de PWM na seção em que a velocidade é rápida resulta da redução do torque na seção em que o torque é excessivo e o aumento do torque de saída na porção em que o torque é insuficiente. Em conformidade, o dispositivo de acionamento de motor 82 pode ser iniciado enquanto reduz a alteração de velocidade e reduz a vibração mesmo sob a condição em que a oscilação de torque de carga é grande.

[0137] A seguir, em referência à FIG. 10, uma descrição será realizada a partir de uma alteração na razão ON da PWM realizada pelo alterador de tensão aplicada 80. Cada eixo geométrico de abscissas na forma de onda A, forma de onda B e forma de onda C na FIG. 10 representa um tempo do ponto cruzado zero. Um eixo geométrico de ordenadas na forma de onda A na FIG. 10 representa um estado de elemento de comutação 4a. Um eixo geométrico de ordenadas na forma de onda B na FIG. 10 representa um estado de elemento de comutação 4d. Um eixo geométrico de ordenadas na forma de onda C na FIG. 10 representa um valor da corrente que flui através de motor de CC sem escovas 5. Considera-se que, em relação à detecção de corrente temporização em detector de corrente 79, a corrente é detectada imediatamente antes de um estado ON da PWM terminar, quando a corrente tem um valor de pico em um transportador. Isso torna possível adquirir o valor de pico da corrente, e também tem um efeito em que a corrente detectada não é afetada por oscilação que aparece imediatamente após a PWM ser ligada.

[0138] No caso de realizar acionamento de onda retangular, no método convencional, apenas o elemento de comutação em uma fase entre as duas fases energizadas é comutado, e o elemento de comutação na outra fase não é comutado, mas é ligado durante todo o tempo. Na FIG. 10, o elemento que está realizando a comutação é o elemento de comutação 4a e o elemento que é ligado durante todo o tempo quando não é necessário reduzir a corrente é o elemento de comutação 4d.

[0139] Na temporização T0 a T1, visto que o elemento de comutação 4a está ligado, a corrente aumenta. Um valor de corrente na temporização T1 não excede primeiro um valor de limiar I1 e, consequentemente, a PWM não é corrigida. Ademais, como um resultado, a corrente de motor de CC sem escovas 5 aumenta no próximo estado ON de elemento de comutação 4a, o valor de corrente excede I1 na temporização T2. Portanto, a PWM é corrigida e a razão ON de PWM é alterada de modo a reduzir a tensão aplicada.

[0140] Nes sa modalidade exemplificativa, a razão ON de elemento de comutação 4a na fase que é normalmente comutada não é alterada, mas a razão ON de elemento de comutação 4d que é normalmente ligada durante todo o tempo é alterada. O elemento de comutação 4d é desligado entre a temporização T3 e a temporização T4. A corrente reduz durante um período da temporização T2 para temporização T3 enquanto o elemento de comutação 4a é desligado e o elemento de comutação 4d é ligado. No entanto, a corrente reduz mais durante um período da temporização T3 para temporização T4 enquanto tanto o elemento de comutação 4a quanto o elemento de comutação 4d são desligados. Isso ocorre devido a uma diferença entre um estado no qual a corrente que flui através de motor de CC sem escovas 5 sofre fluxo reverso e um estado no qual motor de CC sem escovas 5 regenera a corrente.

[0141] Quando tanto o elemento de comutação 4a quanto o elemento de comutação 4d são desligados e um estado regenerativo é gerado, então, uma taxa de redução da corrente é mais alta, e a corrente pode ser suprimida de modo mais confiável. Nessa modalidade exemplificativa, a fim de ter uma configuração simples, uma quantidade, pela qual a razão ON da PWM é reduzida quando o valor de corrente excede I1, é fixada. Quando a quantidade pela qual a razão ON da PWM é reduzida é fixada, é necessário confirmar uma largura de redução, pela qual a corrente pode ser certamente suprimida, com antecedência de uma maneira experimental ou por cálculo. Quando o controle de PI é usado, a configuração se torna complicada; no entanto, é possível suprimir a corrente de modo mais confiável.

[0142] Na temporização T5, a corrente aumenta novamente, e o valor de corrente excede I1 como o primeiro valor de limiar. Portanto, uma razão OFF de elemento de comutação 4d é adicionalmente aumentada durante um período da temporização T6 para a temporização T7 para aumentar uma quantidade reduzida da corrente.

[0143] Na temporização T8, a corrente não cai abaixo de I2 como o segundo valor de limiar e, consequentemente, a razão ON da PWM não é alterada.

[0144] Na temporização T9, o valor de corrente cai abaixo de I2 e, portanto, o elemento de comutação 4d reduz a razão OFF e aumenta a razão ON durante um período da temporização T10 para a temporização T11. Isso reduz a quantidade reduzida da corrente.

[0145] Também na temporização T12, o valor de corrente é menor que I2. Consequentemente, a razão OFF de elemento de comutação 4d é reduzida e a razão ON de elemento de comutação 4d é alterada para que o elemento de comutação 4d seja completamente ligada.

[0146] Também na temporização T13, o valor de corrente é menor que I2. No entanto, a razão ON da PWM no elemento de comutação 4d é 100 %. Em conformidade, a razão ON de PWM não é mais corrigida. Ou seja, a tensão não é corrigida para além do valor de tensão aplicada determinado pelo controlador de velocidade 78.

[0147] A seguir, o controle de acionamento detalhado para o dispositivo de acionamento de motor 82 nessa modalidade exemplificativa será descrito em referência à FIG. 11. Em particular, detalhes de detector de corrente 79 e alterador de tensão aplicada 80 serão descritos.

[0148] Primeiro, na ETAPA 201, o detector de corrente 79 determina se está ou não 5 μs antes do estado ON da PWM terminar (se ou não 5 μs é deixado antes do estado ON da PWM terminar). Se for 5 μs antes, então, o processo prossegue para a ETAPA 202, e se for antes de 5 μs, então, o processo prossegue novamente para a ETAPA 201. O tempo de 5 μs é um tempo para garantir um tempo necessário para detectar a corrente enquanto a PWM está ligada. Se um tempo necessário por um circuito de conversão de analógico para digital montado em um microcomputador ou similares for 1 μs, então, 1 μs é suficiente. No presente documento, é determinado que o temporizador de PWM acabou de ser iniciado e o processo prossegue para a ETAPA 201.

[0149] Novamente, na ETAPA 201, é pressuposto que um determinado período de tempo foi excedido e que é de 5 μs antes do ON do PWM terminar. Quando for 5 Ds antes do ON do PWM terminar, o processo prossegue para a ETAPA 202.

[0150] Na ETAPA 202, o detector de corrente 79 detecta o valor de corrente do barramento de CC de inversor 4 e o processo prossegue para a ETAPA 203.

[0151] Na ETAPA 203, o alterador de tensão aplicada 80 compara se o valor de corrente detectado na ETAPA 202 é ou não maior que o primeiro valor de limiar predeterminado. Se o valor de corrente detectado for maior como resultado da comparação descrita acima, então, o processo prossegue para a ETAPA 204 e, de outro modo, o processo prossegue para a ETAPA 205. No presente documento, é determinado que o valor de corrente é maior que o primeiro valor de limiar e o processo prossegue para a ETAPA 204.

[0152] Na ETAPA 204, o alterador de tensão aplicada 80 reduz a razão ON da fase que tem uma alta razão ON de PWM. No presente documento, quando o elemento de comutação 4a e a comutação 4d forem controlados para suprir a corrente para o motor de CC sem escovas 5, então, a razão ON da PWM, que é determinada com base na tensão aplicada determinada pelo controlador de velocidade 78, é definida como a razão ON da PWM para o elemento de comutação 4a. Ou seja, quando a PWM não for corrigida pelo alterador de tensão aplicada 80, apenas o elemento de comutação 4a é comutado e o elemento de comutação 4d é ligado durante todo o tempo. No presente documento, a fase que tem uma alta razão ON de PWM é, em geral, o elemento de comutação 4d que é ligado durante todo o tempo. A razão ON de PWM de elemento de comutação 4d é reduzida em uma determinada quantidade. Então, o processamento é finalizado.

[0153] Enquanto isso, se o valor de corrente detectado na ETAPA 202 for igual ou menor que o primeiro valor de limiar na ETAPA 203, o processo prossegue para a ETAPA 205.

[0154] Na ETAPA 205, o alterador de tensão aplicada 80 determina se o valor de corrente detectado na ETAPA 202 é ou não menor que o segundo valor de limiar. Se o valor de corrente for menor que o segundo valor de limiar, então, o processo prossegue para a ETAPA 206 e, de outro modo, o processo é finalizado. No presente documento, é determinado que o valor de corrente é menor que o segundo valor de limiar e o processo prossegue para a ETAPA 206.

[0155] Na ETAPA 206, o alterador de tensão aplicada 80 aumenta a razão ON da fase que tem uma alta razão ON da PWM não corrigida. Como na ETAPA 204, o elemento de comutação 4d é um objeto. Então, o processo prossegue para a ETAPA 207.

[0156] Na ETAPA 207, o alterador de tensão aplicada 80 determina se ou a razão ON de PWM, que é corrigida na ETAPA 206, excede ou não 100 %. Se a razão ON de PWM exceder 100 %, então, o processo prossegue para a ETAPA 208 e, de outro modo, ou seja, se a razão ON de PWM for igual ou menor a 100 %, então, o processo é finalizado. No presente documento, é determinado que a razão ON de PWM excede 100 % e o processo prossegue para a ETAPA 208.

[0157] Na ETAPA 208, visto que a razão ON de PWM da fase corrigida na ETAPA 206 excede 100 % em cálculo, o alterador de tensão aplicada 80 altera a razão ON de PWM para 100 %. Então, o processamento é finalizado.

[0158] Enquanto isso, na ETAPA 205, se o valor de corrente detectado na ETAPA 202 for igual ou maior que o segundo valor de limiar, então, o processo é finalizado. Ou seja, tal quantidade de correção da PWM de razão ON de PWM é mantida como é.

[0159] Ademais, na ETAPA 207, se a razão ON de PWM for 100 % ou menor como resultado da correção realizada na ETAPA 206, então, o processo é finalizado. Ou seja, o alterador de tensão aplicada 80 determina tal quantidade da correção para a razão ON de PWM, em que a correção é realizada na ETAPA 206.

[0160] Realizar e completar as operações descritas acima em um ciclo da PWM são repetidamente conduzidas todo ciclo. Dessa maneira, mesmo se a carga acionada pelo motor de CC sem escovas 5 oscilar amplamente, é possível suprimir a corrente de motor de CC sem escovas 5 e iniciar o dispositivo de acionamento de motor 82.

[0161] Ademais, também não é necessário usar um elemento de capacidade grande a fim de impedir pane de inversor 4 ou usar um motor de CC sem escovas de baixa eficiência a fim de aumentar uma corrente de limite de desmagnetização de motor de CC sem escovas 5.

[0162] No presente documento, uma descrição detalhada será fornecida a partir de uma relação entre a eficiência e a corrente de limite de desmagnetização de motor de CC sem escovas 5. O número de voltas de estator 5b é aumentado, dessa forma, o torque obtido pela mesma corrente é aumentada e a corrente necessária para torque de saída necessário é reduzida. Portanto, a eficiência de motor de CC sem escovas 5 é aprimorada. No entanto, visto que força magnética de desmagnetização na qual a força magnética do ímã permanente em rotor 5a é reduzida de modo irreversível não se altera, a corrente de limite de desmagnetização que é uma corrente de limite que não causa a desmagnetização de rotor 5a reduz conforme o número de voltas de estator 5b aumenta. Ou seja, a fim de produzir um grande fluxo de corrente, uma grande corrente de limite de desmagnetização é requerida. Isso leva ao uso de um motor de baixa eficiência.

[0163] Além disso, há um problema que a proteção contra sobrecorrente fornecida para impedir esses problemas, algumas vezes, faz com que o motor de CC sem escovas 5 pare o acionamento e assim por diante. No entanto, nessa modalidade exemplificativa, o primeiro valor de limiar é definido como um valor suficientemente menor que essa proteção contra sobrecorrente e corrente de desmagnetização. Em conformidade, mesmo em um estado de grandes oscilações de carga, dispositivo de acionamento de motor 82 pode ser iniciado enquanto adota um elemento de relativamente baixa capacidade para o inversor 4 e enquanto adota um motor de alta eficiência.

[0164] Quando a tensão aplicada não for alterada em resposta à velocidade em uma rotação de motor de CC sem escovas 5, mas for aumentada de modo uniforme para a aceleração em um estado no qual a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga no compressor 17 é igual ou maior que 0,05 MPa, o torque de carga oscila amplamente devido à diferença de pressão e a oscilação de velocidade aumenta. Portanto, as vibrações aumentam e há um problema de um aumento na possibilidade de uma falha devido à abrasão de componentes de compressor 17. No entanto, a supressão da corrente de motor de CC sem escovas 5 para o primeiro valor de limiar ou menor reduz a razão ON de PWM em uma seção em que a velocidade é baixa. Portanto, a confiabilidade pode ser amplamente aprimorada em comparação com o método de aplicação convencional.

[0165] A seguir, será descrito um caso no qual o dispositivo de acionamento de motor 82 de acordo com essa modalidade exemplificativa é usado para o refrigerador 22 e permite-se que acione o compressor 17.

[0166] Mesmo quando a temperatura interna de refrigerador 22 se eleva antes do lapso de 10 minutos da parada até que as pressões sejam equilibradas, então, no caso convencional, o compressor 17 tem capacidade para ser iniciado apenas quando a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17 é 0,05 MPa ou menor. Portanto, foi necessário aguardar pelo lapso de 10 minutos. Enquanto isso, o refrigerador 22 no qual o dispositivo de acionamento de motor 82 dessa modalidade exemplificativa é montado é configurado para que o dispositivo de acionamento de motor 82 tenha capacidade de ser iniciado mesmo em uma pressão diferencial de 0,05 MPa ou maior. Portanto, é possível iniciar o dispositivo de acionamento de motor 82 em temporização quando a temperatura de refrigerador se eleva e é necessário operar o compressor 17. Dessa maneira, a potência para fornecer a diferença de pressão entre o condensador 19 e o evaporador 21 pode ser reduzida em comparação com o caso em que o dispositivo de acionamento de motor 82 é iniciado após aguardar até que a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17 seja equilibrada. Portanto, a economia de energia pode ser alcançada.

[0167] Adema is, a válvula de duas vias 18 é fornecida entre o compressor 17 e o condensador 19. No momento de início de compressor 17, a válvula de duas vias 18 é aberta para fazer com que o compressor 17 e o condensador 19 se comuniquem entre si. No tempo de parada de compressor 17, a válvula de duas vias 18 é fechada para fechar um espaço entre o compressor 17 e o condensador 19. Com essa configuração, a diferença entre a pressão de sucção e a pressão de descarga pode ser mantida grande mesmo durante a parada de compressor 17. Isso aumenta adicionalmente um efeito de economia de energia ao iniciar o dispositivo de acionamento de motor 82 a partir de um estado no qual há uma diferença de pressão. Além disso, em comparação com o caso de usar a válvula de quatro vias, no caso de usar a válvula de duas vias, a configuração de sistema não se torna complicada. Portanto, o sistema pode ser construído em baixo custo.

[0168] Conforme mencionado acima, o dispositivo de acionamento de motor 82 de acordo com essa modalidade exemplificativa inclui: motor de CC sem escovas 5 que aciona a carga que oscila amplamente; e controlador de velocidade 78 que determina a tensão a ser aplicada ao motor de CC sem escovas 5 e ajusta a velocidade. Ademais, o dispositivo de acionamento de motor 82 inclui: detector de corrente 79 que detecta a corrente que flui através de motor de CC sem escovas 5; alterador de tensão aplicada 80 que reduz a tensão aplicada, que é determinada pelo controlador de velocidade 78, quando a corrente detectada pelo detector de corrente 79 é maior que o primeiro valor de limiar; e o acionador 81 que aciona o motor de CC sem escovas 5 com a tensão aplicada determinada por alterador de tensão aplicada 80. Com tal configuração, a elevação de corrente é suprimida e o dispositivo de acionamento de motor 82 pode ser iniciado. Essa elevação de corrente é ocasionada pelo fato de que o aumento na carga reduz a velocidade e a tensão induzida de motor de CC sem escovas 5 para aumentar a diferença entre a tensão induzida e a tensão aplicada. Portanto, o dispositivo de acionamento de motor 82 pode ser iniciado usar a válvula de quatro vias ou similares mesmo em um estado no qual há uma diferença de pressão. Ademais, é possível alcançar economia de energia pelo uso de um motor de alta eficiência com uma pequena corrente de desmagnetização e para alcançar uma redução em custo pelo uso de um elemento com uma pequena classificação de corrente.

[0169] Além disso, no dispositivo de acionamento de motor 82 dessa modalidade exemplificativa, quando a corrente detectada pelo detector de corrente 79 é menor que o segundo valor de limiar, o alterador de tensão aplicada 80 eleva a tensão para um limite superior da tensão aplicada determinada pelo controlador de velocidade 78. Dessa maneira, em uma seção na qual o torque necessário é pequeno e a velocidade é lenta, torque de saída excessivo é suprimido, enquanto que o torque de saída é aumentado em uma seção na qual o torque é insuficiente e a velocidade é alta. Com tal configuração, mesmo sob a condição em que a oscilação de torque de carga é grande, o dispositivo de acionamento de motor 82 pode ser iniciado enquanto reduz a alteração de velocidade e reduz a vibração.

[0170] Ademais, no dispositivo de acionamento de motor 82 dessa modalidade exemplificativa, o acionador 81 realiza o controle de PWM a fim de ajustar a tensão a ser aplicada ao motor de CC sem escovas 5. Ademais, o controlador de velocidade 78 determina a razão ON de PWM a fim de determinar a tensão a ser aplicada, e reduz a razão ON de PWM determinada pelo controlador de velocidade 78 a fim de reduzir a tensão a ser aplicada pelo alterador de tensão aplicada 80. Com tal configuração, com um controle simples, o motor de CC sem escovas 5 pode ser iniciado em um estado no qual há uma grande oscilação no torque de carga. Em conformidade, um dispositivo de acionamento de motor não dispendioso pode ser fornecido.

[0171] Ademais, no dispositivo de acionamento de motor 82 de acordo com essa modalidade exemplificativa, quando o alterador de tensão aplicada 80 reduz a razão ON de PWM, pelo menos um período para desligar toda a energização é fornecido. Dessa maneira, o motor de CC sem escovas 5 é colocado em um estado regenerativo e a taxa de redução da corrente se torna maior que aquela no estado de refluxo. Portanto, é possível suprimir a corrente de modo mais confiável.

[0172] Ademais, o dispositivo de acionamento de motor 82 dessa modalidade exemplificativa inclui compressor 17 no qual o motor de CC sem escovas 5 é incorporado. A carga a ser acionada pelo motor de CC sem escovas 5 é um elemento de compressão (virabrequim, pistão ou similares) de compressor 17. Dessa maneira, o dispositivo de acionamento de motor 82 pode ser iniciado mesmo em um estado no qual a diferença de pressão permanece no compressor 17, e no qual uma grande oscilação de torque de carga existe desde o início. Portanto, o dispositivo de acionamento de motor 82 pode ser iniciado sem monitorar o estado de compressor 17 tornando, desse modo, possível construir um sistema não dispendioso.

[0173] Ademais, no refrigerador 22 montado com dispositivo de acionamento de motor 82 dessa modalidade exemplificativa, o compressor 17 constrói um ciclo de refrigeração no qual os constituintes são conectados uns aos outros em ordem de compressor 17, condensador 19, descompressor 20, evaporador 21 e compressor 17. O dispositivo de acionamento de motor 82 é iniciado em um estado no qual a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17 permanece. Essa configuração permite que o dispositivo de acionamento de motor 82 inicie mesmo em um estado no qual há uma diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17 tornando, dessa maneira, possível reduzir uma perda de energia no ciclo de refrigeração sem elevar uma temperatura de evaporador 21 com uma configuração de sistema simples a um baixo custo.

[0174] Além disso, mesmo se uma falha de potência ocorrer durante a operação de compressor 17 e a recuperação de potência for alcançada antes das pressões no lado de sucção e no lado de descarga de compressor 17 serem equilibradas, o compressor 17 pode ser imediatamente iniciado fornecendo, desse modo, rapidamente resfriamento para o lado de dentro de refrigerador 22 mesmo em uma condição de fonte de alimentação ruim, em que a potência falha frequentemente.

[0175] Ademais, no refrigerador 22 montado com o dispositivo de acionamento de motor 82 dessa modalidade exemplificativa, a diferença de pressão gerada entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17 é de pelo menos 0,05 MPa ou mais. Isso pode reduzir uma perda de energia no ciclo de refrigeração enquanto reduz um progresso de deterioração devido ao aumento na vibração e mantém confiabilidade de compressor 17.

(Terceira modalidade exemplificativa)

[0176] A FIG. 12 é um diagrama de blocos que mostra dispositivo de acionamento de motor 120 em uma terceira modalidade exemplificativa da presente invenção.

[0177] Na FIG. 12, a fonte de potência 121 é uma fonte de potência comercial geral, e no caso do Japão, é uma fonte de potência de CA de 50 Hz ou 60 Hz com um valor eficaz de 100 V. O circuito de retificação/suavização 122 é composto por retificador 122a e suavizador 122b e recebe potência da fonte de potência de CA 121 e converte uma tensão de CA para uma tensão de CC. Embora o circuito de retificação/suavização 122 nessa modalidade exemplificativa tenha uma configuração de retificação duplicadora de tensão, o circuito de retificação/suavização 122 pode ter uma configuração de retificação de onda completa, uma configuração que comuta entre tal retificação de onda completa e tal retificação duplicadora de tensão, um circuito de correção de fator de potência (PFC) ou similares.

[0178] No inversor 123, seis elementos de comutação 123a a 123f são conectados uns aos outros em uma configuração de ponte completa trifásica. O inversor 123 converte uma entrada de CC do circuito de retificação/suavização 122 para a potência de CA, e supre uma saída de CA com frequência e tensão arbitrária para o motor de CC sem escovas 124. Os diodos 123g a 123l são conectados aos elementos de comutação 123a a 123f em paralelo em uma direção inversa, respectivamente. Observe que a FIG. 12 mostra um exemplo no qual os elementos de comutação são compostos por transistores bipolares de porta isolada (IGBTs); no entanto, transistores de efeito de campo semicondutor de óxido de metal (MOSFETs), transistores bipolares, dispositivos de carboneto de silício (SiC), dispositivos de nitreto de gálio (GaN) ou similares podem ser usados.

[0179] O detector de posição 126 detecta uma posição de polo magnético de um rotor de motor de CC sem escovas 124. O detector de posição 126 detecta, como um sinal de posição, um ponto cruzado zero de uma tensão induzida, que aparece em um terminal no qual um enrolamento de estator através do qual nenhuma corrente flui é conectado, a partir da tensão induzida.

[0180] O detector de velocidade 127 detecta uma velocidade de acionamento de motor de CC sem escovas 124 a partir de um intervalo de sinal de saída de detector de posição 126. O detector de erro 128 detecta uma diferença entre a velocidade de acionamento obtida pelo detector de velocidade 127 e uma velocidade comandada.

[0181] O controlador de PWM 129 ajusta uma tensão, que é suprida para o motor de CC sem escovas 124 pelo inversor 123, a partir da diferença entre a velocidade comandada e a velocidade de acionamento real obtida a partir do detector de erro 128. Especificamente, os elementos de comutação 123a a 123f de inversor 123 são ligados ou desligados em uma frequência arbitrária por modulação de amplitude de pulso (PWM) e um tempo ON (trabalho) por ciclo ON ou OFF é ajustado. O trabalho é ajustado e determinado por controle de retroalimentação para que a velocidade de acionamento real do motor de CC sem escovas coincida com a velocidade comandada como um alvo.

[0182] Com base no sinal de posição obtido pelo detector de posição 126 e na temporização da detecção, o definidor de fase energizada 130 define um padrão de energização e temporização de energização de um enrolamento a ser energizado a seguir. Além disso, o definidor de fase energizada 130 adiciona um padrão para devolver energia de um enrolamento de motor, ao qual a aplicação de tensão é cortada por comutação, como energia regenerativa para um lado de fonte de alimentação (ou seja, suavizador 122b) e, então, emite essas definições para o gerador de forma de onda de acionador 131.

[0183] Obs erve que o padrão de energização para o enrolamento, que é definido pelo definidor de fase energizada 130, é definido para que uma onda retangular com 120 graus ou mais e 150 graus ou menos ou uma forma de onda similar no mesmo se torne uma forma de onda com uma frequência predeterminada.

[0184] Ac ionar o gerador de forma de onda 131 sintetiza o padrão de energização e a temporização de energização do enrolamento trifásico de motor de CC sem escovas 124, que são fornecidos pelo definidor de fase energizada 130, com a frequência de PWM e o tempo ON, que são definidos pelo controlador de PWM 129. Dessa maneira, o gerador de forma de onda de acionador 131 gera formas de onda de acionamento para ligar ou desligar respectivos elementos de comutação 123a a 123f de inversor 123, e emitir as formas de onda de acionamento geradas para o acionador 132.

[0185] O acionador 132 liga ou desliga respectivos elementos de comutação 123a a 123f de inversor 123 com base nas formas de onda de acionamento geradas pelo gerador de forma de onda de acionador 131.

[0186] A FIG. 13 mostra as formas de onda das respectivas unidades no momento de acionamento pelo dispositivo de acionamento de motor 120 dessa modalidade exemplificativa.

[0187] Na FIG. 13, a forma de onda A1 representa uma forma de onda de corrente da corrente que flui através do enrolamento de motor e a forma de onda B1 representa uma tensão de terminal de motor. Ambas as formas de onda A1 e B1 são formas de onda da fase U. As formas de onda C1 a H1 representam formas de onda de acionamento de respectivos elementos de comutação 123a a 123f de inversor 123 pelo acionador 132.

[0188] Os temporizadores indicados por T131 a T136 são temporizadores de comutação nos quais os enrolamentos de motor a serem energizados são comutados. Em cada um dentre os temporizadores de comutação, o gerador de forma de onda de acionador 131 sintetiza: a saída definida pelo definidor de fase energizada 130 de acordo com o padrão de energização do enrolamento trifásico de motor de CC sem escovas 124; a forma de onda emitida pelo controlador de PWM 129 com base no controle de retroalimentação; e o padrão para retornar a energia, que é armazenada e adquirida no enrolamento, como energia regenerativa para o lado de fonte de potência (capacitor eletrolítico). Então, o gerador de forma de onda de acionador 131 emite uma resultante da síntese para o acionador 132.

[0189] Uma descrição específica será realizada a partir do padrão para retornar a energia de enrolamento durante a comutação, que é gerada pelo definidor de fase energizada 130, para o lado de fonte de potência em referência à FIG. 12, à FIG. 13 e às Figuras 14A a 14D.

[0190] Na FIG. 13, imediatamente antes da temporização T133, como a temporização de comutação, elementos de comutação 123a e 123f estão no estado ON. Conforme mostrado na FIG. 14A, uma corrente de motor está em um estado de execução de potência de que passa de modo sequencial através do elemento de comutação 123a, do enrolamento de fase U, do enrolamento de fase W e do elemento de comutação 123f e que retorna para o lado de fonte de potência.

[0191] A seguir, quando o elemento de comutação 123a é desligado e o elemento de comutação 123b é ligado pela comutação na temporização T133, então, em geral, conforme mostrado na FIG. 14B, o diodo 123j é tornado condutor e a energia armazenada no enrolamento de fase U sofre fluxo reverso e é consumida em um circuito fechado composto por diodo 123j, o enrolamento de fase U, o enrolamento de fase W e o elemento de comutação 123f.

[0192] No entanto, nessa modalidade exemplificativa, conforme mostrado na FIG. 14C, simultaneamente com a temporização de comutação, elemento de comutação inferior de fase W 123f é desligado durante um período arbitrário. Nesse momento, a energia armazenada no enrolamento de fase U torna o diodo 123j e o diodo 123i condutores, e retorna como energia generativa para a fonte de potência (carregar corrente do capacitor de suavização).

[0193] Posteriormente, conforme mostrado na FIG. 14D, o elemento de comutação 123f é ligado novamente. Então, a corrente de motor retorna para o estado de execução de potência de que passa de modo sequencial através do elemento de comutação 123b, o enrolamento de fase V, o enrolamento de fase W e o elemento de comutação 123f e que retorna para o lado de fonte de potência.

[0194] Conforme descrito acima, o padrão para retornar a energia de enrolamento no tempo de comutação como energia regenerativa é um padrão no qual o elemento de comutação na fase do enrolamento, que continua a ser energizado mesmo após a comutação dentre os enrolamentos energizados até imediatamente antes da comutação, é temporariamente desligado. Conforme descrito na temporização de comutação T133, o elemento de comutação (ou seja, 123f) na fase do enrolamento que continua a ser energizado mesmo após a comutação (ou seja, a fase W) dentre os enrolamentos energizados até imediatamente antes da comutação (ou seja, o enrolamento de fase U e o enrolamento de fase W) é temporariamente desligado.

[0195] Quando a energia armazenada no enrolamento é liberada, tal corrente do enrolamento se torna zero. Um tempo até que a corrente se torne zero é extremamente curto ao carregar o capacitor de suavizador 122b em um modo regenerativo em comparação com um modo de refluxo no qual a energia é consumida pelo circuito e a impedância do enrolamento.

[0196] Portanto, nessa modalidade exemplificativa na qual a energia no enrolamento é liberada como energia regenerativa, a corrente do enrolamento, devido à comutação, é desligada em um tempo curto. Portanto, mesmo no momento de acionamento quando uma grande corrente flui devido ao acionamento de alto torque, a corrente do enrolamento se torna zero antes da temporização na qual o ponto cruzado zero da tensão induzida ocorre, e o cruzamento zero pode ser detectado de modo confiável sem ser coberto com uma tensão de ponta. Em conformidade, é possível detectar de modo preciso a posição de polo magnético do rotor. Dessa maneira, o desempenho de acionamento de torque alto no momento de início e assim por diante pode ser realizado, e o desempenho de acionamento no momento quando uma alta carga é aplicada, o desempenho de acionamento que inclui iniciabilidade de motor de CC sem escovas 124, pode ser aperfeiçoado.

[0197] Observe que, na descrição dessa modalidade exemplificativa, em relação ao padrão para retornar tal energia de enrolamento como energia regenerativa para o lado de fonte de potência, o método de parada da energização do elemento de comutação durante um determinado período é descrito em referência à FIG. 13. No entanto, a configuração a seguir pode ser adotada: uma configuração na qual o elemento de comutação é ligado ou desligado em uma alta frequência; e uma configuração na qual o elemento de comutação é ligado e desligado um número de vezes predeterminado em sincronização com comutação de PWM.

[0198] A seguir, uma descrição será realizada a partir de refrigerador 149 montado com o compressor acionado pelo dispositivo de acionamento de motor 120. Essa modalidade exemplificativa pode ser aplicada não apenas ao refrigerador, mas também a um freezer e similares.

[0199] Na FIG. 12, o elemento de compressão 144 é conectado a um eixo do rotor de motor de CC sem escovas 124 e suga, comprime e descarrega gás refrigerante. O motor de CC sem escovas 124 e o elemento de compressão 144 são alojados no mesmo recipiente hermeticamente vedado para constituir o compressor 145. Tal sistema de condicionamento de ar de refrigeração é composto, no qual o gás de descarga comprimido pelo compressor 145 passa através do condensador 146, do descompressor 147 e do evaporador 148 e retorna para o compressor 145. O calor é radiado no condensador 146, e o calor é absorvido no evaporador 148 e, consequentemente, o resfriamento e o aquecimento podem ser realizados. Observe que sopradores ou similares podem ser fornecidos para o condensador 146 e o evaporador 148 de acordo com as necessidades também tornando, desse modo, possível promover adicionalmente a troca de calor. Ademais, nessa modalidade exemplificativa, o sistema de condicionamento de ar de refrigeração é usado como um ciclo de refrigeração de refrigerador 149.

[0200] No ciclo de refrigeração do refrigerador 149, os tubos capilares são frequentemente usados para o descompressor 147. Visto que um diâmetro de tubo interno dos tubos capilares é extremamente pequeno, demora para equilibrar as pressões do lado de sucção e do lado de descarga de compressor 145 quando o compressor 145 é interrompido. Consequentemente, quando o compressor 145 é interrompido devido a uma falha de potência instantânea ou similares no momento quando o compressor 145 é acionado, é necessário reiniciar o compressor 145 imediatamente a partir de um estado no qual a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 145 é grande.

[0201] O torque de início grande é necessário para iniciar compressor 145 em um estado no qual o equilíbrio de pressão não é alcançado, e isso torna difícil iniciar o compressor 145. No entanto, mesmo em um estado no qual a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga é grande, o compressor 145 pode ser iniciado de modo estável usando-se o dispositivo de acionamento de motor 120 dessa modalidade exemplificativa para acionamento do compressor 145.

[0202] Consequentemente, mesmo quando o compressor 145 é temporariamente interrompido devido a uma ocorrência de uma falha de potência instantânea ou similares, não é necessário aguardar pela inicialização até que o equilíbrio de pressão de compressor 145 seja equilibrado no momento de recuperação da falha de potência e o compressor 145 pode ser imediatamente reiniciado. Portanto, o aumento na temperatura interna de refrigerador 149 pode ser suprimido.

[0203] O ajustador de taxa de fluxo de refrigerante 135 abre e fecha um trajeto de fluxo de refrigerante entre o condensador 146 e o evaporador 148 do ciclo de refrigeração. Nessa modalidade exemplificativa, o ajustador de taxa de fluxo de refrigerante 135 é instalado entre o condensador 146 e o descompressor 147, mas pode ser instalado entre o descompressor 147 e o evaporador 148.

[0204] No presente documento, as operações de ajustador de taxa de fluxo de refrigerante 135 serão descritas. O ajustador de taxa de fluxo de refrigerante 135 opera em combinação com a operação ou a parada de compressor 145. O ajustador de taxa de fluxo de refrigerante 135 é configurado para abrir o trajeto de fluxo de refrigerante durante a operação de compressor 145 e para fechar o trajeto de fluxo de refrigerante durante a parada de compressor 145. Ou seja, quando há uma instrução para acionar o motor de CC sem escovas 124 (ou seja, quando uma velocidade comandada não é zero), então, a fim de resfriar o lado de dentro do refrigerador, o trajeto de fluxo de refrigerante é aberto pelo ajustador de taxa de fluxo de refrigerante 135 para que o refrigerante possa ser circulado no ciclo de refrigeração pela operação do compressor. Quando o compressor 145 é interrompido (ou seja, quando uma instrução de parada é emitida para o motor de CC sem escovas 124), o trajeto de fluxo de refrigerante é fechado pelo ajustador de taxa de fluxo de refrigerante 135 e o fluxo do refrigerante entre o condensador 146 e o evaporador 148 é desligado.

[0205] No ciclo de refrigeração do refrigerador 149, o condensador 146 é conectado ao lado de descarga (alta pressão) de compressor 145 e o evaporador 148 é conectado ao lado de sucção (baixa pressão) de compressor 145. Portanto, durante a operação de compressor 145, uma diferença de pressão é gerada entre o condensador 146 e o evaporador 148. A fim de equilibrar as pressões tanto do condensador 146 quanto do evaporador 148 após o compressor 145 parar, o refrigerante de gás de alta pressão e alta temperatura de condensador 146 flui para o interior do evaporador 148 através do descompressor 147 e é condensado e liquefeito no lado de dentro do evaporador 148. Ou seja, tal refrigerante de gás de alta temperatura flui para o interior do evaporador 148 instalado no refrigerador 149 em um estado resfriado e, no mesmo, o calor é trocado (energia térmica é liberada). Isso resulta em uma carga térmica de refrigerador 149 que é, portanto, uma razão para aumento de consumo de potência de refrigerador 149.

[0206] Enquanto isso, essa modalidade exemplificativa é configurada para que, quando o compressor 145 for interrompido, o gás de alta temperatura e alta pressão de um lado de condensador 146 não flua para o interior do evaporador 148 de tal maneira que o trajeto de fluxo de refrigerante seja fechado pelo ajustador de taxa de fluxo de refrigerante 135. Com tal configuração, o desempenho de economia de energia do ciclo de refrigeração com o uso de compressor 145 e de refrigerador 149 é aperfeiçoado.

[0207] Ademais, quando o compressor 145 é iniciado a partir de um estado no qual a pressão no lado de sucção de compressor 145 e a pressão no lado de descarga de compressor 145 são equilibradas, então, uma perda de energia no ciclo de refrigeração ocorre durante o período seguinte após a inicialização. No período, a pressão no lado de condensador 146 é reduzida para uma pressão predeterminada, a pressão no lado de descarga é elevada para uma pressão predeterminada e o compressor 145 retorna para tal estado de pressão estável durante a operação.

[0208] Enquanto isso, no refrigerador 149 dessa modalidade exemplificativa, quando o compressor 145 é interrompido, o trajeto de fluxo de refrigerante é fechado pelo ajustador de taxa de fluxo de refrigerante 135 e o lado de alta pressão (lado de descarga) e o lado de sucção (lado de baixa pressão) de compressor 145 são divididos entre si. Em conformidade, o compressor 145 tem uma diferença de pressão entre o lado de descarga e o lado de sucção, que é equivalente àquela durante a operação, mesmo enquanto o compressor 145 está sendo parado. Ademais, o refrigerador 149 dessa modalidade exemplificativa é configurado para que o compressor 145 seja reiniciado enquanto a pressão no lado de sucção e a pressão no lado de descarga permanece equivalente àquelas no estado de operação de compressor 145.

[0209] O torque de início extremamente grande é necessário para iniciar o compressor 145 em tal estado no qual a diferença de pressão é gerada entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 145 em comparação com a inicialização de um estado no qual a pressão no lado de sucção e a pressão no lado de descarga são equilibradas. No entanto, no refrigerador 149 dessa modalidade exemplificativa, o torque de início grande pode ser gerado usando-se o dispositivo de acionamento de motor 120 descrito acima para o acionamento do compressor 145. Consequentemente, o compressor 145 pode ser iniciado de modo estável e de modo suave mesmo se o compressor 145 for iniciado em tal estado no qual uma grande diferença de pressão é gerada entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 145. Consequentemente, em um tempo curto após ser iniciado, o compressor 145 pode ser retornado para o estado de pressão estável durante a operação, a perda no ciclo de refrigeração no momento de início pode ser reduzida e o consumo de potência de refrigerador 149 pode ser reduzido.

(Quarta modalidade exemplificativa)

[0210] A FIG. 15 é um diagrama de blocos que mostra o dispositivo de acionamento de motor 150 em uma quarta modalidade exemplificativa da presente invenção. Constituintes na FIG. 15, que são os mesmos que aqueles no dispositivo de acionamento de motor 120 da terceira modalidade exemplificativa mostrada na FIG. 12, são representados pelos mesmos números de referência e uma descrição dos mesmos é omitida.

[0211] No dispositivo de acionamento de motor 150 na quarta modalidade exemplificativa da presente invenção, o definidor de fase energizada 151 define um padrão de energização e temporização de energização de um enrolamento, que está para ser energizado a seguir, com base em um sinal de posição obtido pelo detector de posição 126 e na temporização de detecção do sinal de posição. Então, o definidor de fase energizada 151 emite o padrão de energização definido e a temporização de energização para o gerador de forma de onda de acionador 153 e o definidor de fase de PWM 152.

[0212] Obs erve que o padrão de energização para o enrolamento, que é definido pelo definidor de fase energizada 151, é definido para que uma onda retangular com 120 graus ou mais e 150 graus ou menos ou uma forma de onda similar no mesmo se torne uma forma de onda com uma frequência predeterminada.

[0213] O definidor de fase de PWM 152 define qual elemento dentre os elementos de comutação 123a a 123f de inversor 123 deve ser ligado ou desligado sob o controle de PWM. Ou seja, o definidor de fase de PWM 152 seleciona uma fase (elemento de comutação) a ser controlado por PWM para que a energia do enrolamento para o qual a fonte de alimentação é interrompida pela comutação seja retornada como a energia regenerativa para o lado de fonte de potência (capacitor).

[0214] Acionar o gerador de forma de onda 153 sintetiza: uma fase energizada padrão do motor de CC sem escovas, que é definida pelo definidor de fase energizada 151; uma comutação frequência e um tempo ON por ciclo, que são definidos pelo controlador de PWM 129 e após o controle de PWM; e a fase (elemento de comutação) a ser ligada ou desligada sob o controle de PWM, em que a fase é definida pelo definidor de fase de PWM 152. Dessa maneira, o gerador de forma de onda de acionador 153 gera uma forma de onda de acionador de cada um dentre os elementos no inversor 123.

[0215] O acionador 154 liga ou desliga cada um dentre os elementos de comutação 123a a 123f de inversor 123 com base na forma de onda de acionador gerada pelo gerador de forma de onda de acionador 153 acionando, dessa maneira, o inversor 123.

[0216] No presente documento, uma descrição será realizada a partir de operações de definidor de fase de PWM 152 em referência às Figuras 15 e 16.

[0217] A FIG. 16 mostra as formas de onda das respectivas unidades no momento de acionamento pelo dispositivo de acionamento de motor 150 da quarta modalidade exemplificativa da presente invenção. Na FIG. 16, a forma de onda A2 é uma corrente de enrolamento de fase U de motor de CC sem escovas 124. A forma de onda B2 é uma tensão de terminal de fase U de motor de CC sem escovas 124. As formas de onda C2 a H2 são formas de onda de acionamento de inversor 123 pelo acionador 154. Na FIG. 16, as temporizações T161 a T166 mostram temporizadores de comutação nos quais tais enrolamentos energizados de motor de CC sem escovas 124 devem ser comutados.

[0218] Ao descrever as operações de definidor de fase de PWM 152, a temporização de comutação T163 será descrita. Em uma seção entre a temporização de comutação T162 e a temporização de comutação T163 (doravante, essa seção é chamada de seção T162-T163), o elemento de comutação 123a realiza uma operação de corte após o controle de PWM, e em um estado no qual o elemento de comutação 123f continua a ser energizado, a corrente de motor flui de modo sequencial do elemento de comutação 123a através do enrolamento de fase U e do enrolamento de fase W para o elemento de comutação 123f. Na temporização de comutação T163, o elemento de comutação 123a é desligado e o elemento de comutação 123b é ligado. Ao mesmo tempo, o definidor de fase de PWM 152 seleciona o elemento de comutação 123f (ou seja, um elemento de conexão de lado de baixa tensão de fase W), que foi energizado de modo contínuo na seção T162- T163, como uma fase a ser submetida a um corte de PWM. Dessa maneira, na seção T163-T164 após a comutação, em um estado no qual o elemento de comutação 123b é energizado de modo contínuo, o elemento de comutação 123f realiza a operação de corte após a PWM, e a corrente de motor flui de modo sequencial do elemento de comutação 123b através do enrolamento de fase V e o enrolamento de fase W para o elemento de comutação 123f.

[0219] A seguir, o fluxo da corrente na temporização de comutação será descrito em referência às Figuras 15 e 16 e às Figuras 14A a 14D usadas na terceira modalidade exemplificativa.

[0220] Conforme descrito na terceira modalidade exemplificativa, cada uma das Figuras 14A a 14D é um diagrama que mostra tal rota através da qual a corrente flui de acordo com os estados de elementos de comutação 123a a 123f. Na seção T162-T163 na FIG. 16, conforme mostrado na FIG. 14A, o elemento de comutação 123a e o elemento de comutação 123f estão no estado ON, a corrente flui em uma direção de uma seta mostrada na FIG. 14A e o motor de CC sem escovas 124 está no estado de execução de potência. Na temporização de comutação T163, ao mesmo tempo, quando o elemento de comutação 123a é desligado, o elemento de comutação 123f é submetido a um controle de corte após o controle de PWM. O elemento de comutação 123a é desligado, dessa forma, a energia do enrolamento de fase U é liberada. No entanto, em relação à rota através da qual a energia é liberada, quando o elemento de comutação 123f é está no estado ON pelo corte pelo controle de PWM, a energia é gradualmente liberada em uma rota de refluxo mostrada na FIG. 14B, e quando o elemento de comutação 123f é desligado, a energia retorna para o capacitor no lado de fonte de potência de tal modo regenerativo, conforme mostrado na FIG. 14C. Um tempo de liberação da energia de enrolamento é mais rápido no caso de liberação de energia carregando-se o capacitor com energia regenerativa que no caso de consumo de energia no modo de refluxo. Portanto, nessa modalidade exemplificativa, em relação à liberação da energia de enrolamento, a energia de enrolamento é liberada no modo regenerativo, bem como no modo de refluxo, de modo que a corrente do enrolamento, devido à comutação, seja desligada em um tempo curto.

[0221] Conforme descrito acima, o definidor de fase de PWM 152 seleciona o elemento de comutação da fase do enrolamento, que continua a ser energizado mesmo após a comutação, dentre os enrolamentos energizados imediatamente antes da comutação, como a fase (elemento) a ser submetida ao controle de PWM. Conforme descrito na temporização de comutação T163 descrita acima, o elemento de comutação (ou seja, o elemento de comutação 123f) na fase (ou seja, a fase W (lado de baixa tensão)) do enrolamento, que continua a ser energizado mesmo após a comutação, dentre os enrolamentos (ou seja, o enrolamento de fase U e o enrolamento de fase W) energizados imediatamente antes da comutação é ligado ou desligado pelo controle de PWM. Dessa maneira, a energia armazenada no enrolamento para o qual a energização é interrompida pela comutação é retornada para o lado de fonte de potência (ou seja, o suavizador 122b) como energia regenerativa.

[0222] Conforme descrito acima, o elemento de comutação é selecionado pelo controle de PWM, dessa forma, a corrente do enrolamento para a qual a energização é interrompida rapidamente se torna zero mesmo no momento de acionamento com uma grande corrente pelo acionamento de torque alto no momento do início e assim por diante. Portanto, o ponto cruzado zero da tensão induzida pode ser detectado de modo confiável sem ser coberto com a tensão de ponta, e é possível detectar de modo preciso a posição de polo magnético do rotor. Dessa maneira, um aumento do torque de acionamento no momento de início é realizado e o desempenho de início do motor de CC sem escovas pode ser aperfeiçoado.

[0223] Ademais, não é necessário adicionar um padrão de saída especial do elemento de comutação do inversor a fim de liberar a energia de enrolamento durante a comutação e, portanto, o aumento do torque de acionamento e o aperfeiçoamento do desempenho de início pode ser alcançado por um método extremamente simples.

[0224] Uma descrição será realiza a partir de operações de dispositivo de acionamento de motor 150 nessa modalidade exemplificativa e de refrigerador 149 montado com um dispositivo de acionamento de um compressor com o uso de dispositivo de acionamento de motor 150. Essa modalidade exemplificativa será descrita enquanto toma o refrigerador como um exemplo; no entanto, também ser aplicada a um freezer ou similares.

[0225] Na FIG. 15, o elemento de compressão 144 é conectado ao eixo do rotor de motor de CC sem escovas 124 e suga, comprime e descarrega o gás refrigerante. O motor de CC sem escovas 124 e o elemento de compressão 144 são alojados no mesmo recipiente hermeticamente vedado para constituir o compressor 145. Tal sistema de condicionamento de ar de refrigeração é composto, no qual o gás de descarga comprimido pelo compressor 145 passa através do condensador 146, do descompressor 147 e do evaporador 148 e retorna para o compressor 145. O calor é radiado no condensador 146, e o calor é absorvido no evaporador 148 e, consequentemente, o resfriamento e o aquecimento podem ser realizados. Observe que sopradores ou similares podem ser fornecidos para o condensador 146 e o evaporador 148 de acordo com as necessidades promovendo, dessa maneira, a troca de calor. Ademais, nessa modalidade exemplificativa, o sistema de condicionamento de ar de refrigeração é usado como um ciclo de refrigeração de refrigerador 149.

[0226] No ciclo de refrigeração do refrigerador 149, os tubos capilares são frequentemente usados para o descompressor 147. Visto que um diâmetro de tubo interno dos tubos capilares é extremamente pequeno, demora para equilibrar as pressões do lado de sucção e do lado de descarga de compressor 145 quando o compressor 145 é interrompido. Consequentemente, quando o compressor 145 é interrompido devido a uma falha de potência instantânea ou similares no momento quando o compressor 145 é acionado, é necessário reiniciar o compressor 145 imediatamente a partir de um estado no qual a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 145 é grande.

[0227] O torque de início grande é necessário para iniciar compressor 145 em um estado no qual o equilíbrio de pressão não é alcançado, e isso torna difícil iniciar o compressor 145. No entanto, mesmo em um estado no qual a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga é grande, o compressor 145 pode ser iniciado de modo estável usando-se o dispositivo de acionamento de motor 150 dessa modalidade exemplificativa para acionamento do compressor 145.

[0228] Com tal configuração, mesmo quando o compressor 145 é temporariamente interrompido devido a uma ocorrência de uma falha de potência instantânea ou similares, não é necessário aguardar pela inicialização até que o equilíbrio de pressão de compressor 145 seja equilibrado no momento de recuperação da falha de potência e o compressor 145 pode ser imediatamente reiniciado. Portanto, o aumento na temperatura interna de refrigerador 149 pode ser suprimido.

[0229] O ajustador de taxa de fluxo de refrigerante 135 abre e fecha o trajeto de fluxo de refrigerante entre o condensador 146 e o evaporador 148 do ciclo de refrigeração. Nessa modalidade exemplificativa, o ajustador de taxa de fluxo de refrigerante 135 é instalado entre o condensador 146 e o descompressor 147, mas pode ser instalado entre o descompressor 147 e o evaporador 148.

[0230] No presente documento, as operações de ajustador de taxa de fluxo de refrigerante 135 serão descritas. O ajustador de taxa de fluxo de refrigerante 135 opera em combinação com a operação ou a parada de compressor 145. O ajustador de taxa de fluxo de refrigerante 135 é configurado para abrir o trajeto de fluxo de refrigerante durante a operação de compressor 145 e para fechar o trajeto de fluxo de refrigerante durante a parada de compressor 145. Ou seja, quando há uma instrução para acionar o motor de CC sem escovas 124 (ou seja, quando uma velocidade comandada não é zero), então, a fim de resfriar o lado de dentro de refrigerador 149, o trajeto de fluxo de refrigerante é aberto pelo ajustador de taxa de fluxo de refrigerante 135 para que o refrigerante possa ser circulado no ciclo de refrigeração pela operação de compressor 145. Quando o compressor 145 é interrompido (ou seja, quando uma instrução de parada é emitida para o motor de CC sem escovas 124), o trajeto de fluxo de refrigerante é fechado pelo ajustador de taxa de fluxo de refrigerante 135 e o fluxo do refrigerante entre o condensador 146 e o evaporador 148 é desligado.

[0231] No ciclo de refrigeração do refrigerador 149, o condensador 146 é conectado ao lado de descarga (alta pressão) de compressor 145 e o evaporador 148 é conectado ao lado de sucção (baixa pressão) de compressor 145. Portanto, durante a operação de compressor 145, uma diferença de pressão é gerada entre o condensador 146 e o evaporador 148. A fim de equilibrar as pressões tanto do condensador 146 quanto do evaporador 148 após o compressor 145 parar, o refrigerante de gás de alta pressão e alta temperatura de condensador 146 flui para o interior do evaporador 148 através do descompressor 147 e é condensado e liquefeito no lado de dentro do evaporador 148.

[0232] Ou seja, tal refrigerante de gás de alta temperatura flui para o interior do evaporador 148 instalado no refrigerador 149 em um estado resfriado e, no mesmo, o calor é trocado (energia térmica é liberada). Isso resulta em uma carga térmica de refrigerador 149 que é, portanto, uma razão para aumento de consumo de potência de refrigerador 149.

[0233] Enquanto isso, essa modalidade exemplificativa é configurada para que, quando o compressor 145 for interrompido, o gás de alta temperatura e alta pressão de o lado de condensador 146 não flua para o interior do evaporador 148 de tal maneira que o trajeto de fluxo de refrigerante seja fechado pelo ajustador de taxa de fluxo de refrigerante 135. Dessa maneira, o desempenho de economia de energia do ciclo de refrigeração com o uso de compressor 145 e de refrigerador 149 é aperfeiçoado.

[0234] Ademais, quando o compressor 145 é iniciado a partir de um estado no qual a pressão no lado de sucção de compressor 145 e a pressão no lado de descarga de compressor 145 são equilibradas, então, uma perda de energia no ciclo de refrigeração ocorre durante o período seguinte após a inicialização. No período, a pressão no lado de condensador 146 é reduzida para uma pressão predeterminada, a pressão no lado de descarga é elevada para uma pressão predeterminada e o compressor 145 retorna para tal estado de pressão estável durante a operação.

[0235] Enquanto isso, nessa modalidade exemplificativa, quando o compressor 145 é interrompido, o trajeto de fluxo de refrigerante é fechado pelo ajustador de taxa de fluxo de refrigerante 135 e o lado de alta pressão (lado de descarga) e o lado de sucção (lado de baixa pressão) de compressor 145 são divididos entre si. Em conformidade, o compressor 145 tem uma diferença de pressão entre o lado de descarga e o lado de sucção, que é equivalente àquela durante a operação, mesmo enquanto o compressor 145 está sendo parado. Além disso, o refrigerador 149 dessa modalidade exemplificativa é configurado para que o compressor 145 seja reiniciado enquanto a pressão no lado de sucção e a pressão no lado de descarga no compressor 145 permanece equivalente àquelas no estado de operação de compressor 145.

[0236] O torque de início extremamente grande é necessário para iniciar o compressor 145 em tal estado no qual a diferença de pressão é gerada entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 145 em comparação com a inicialização de um estado no qual a pressão no lado de sucção e a pressão no lado de descarga são equilibradas. No entanto, nessa modalidade exemplificativa, o torque de início grande pode ser gerado usando-se dispositivo de acionamento de motor 150 para acionamento do compressor 145. Consequentemente, o compressor 145 pode ser iniciado de modo estável e de modo suave mesmo se o compressor 145 for iniciado em tal estado no qual uma grande diferença de pressão é gerada entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 145. Consequentemente, em um tempo curto após ser iniciado, o compressor 145 pode ser retornado para o estado de pressão estável durante a operação, a perda de energia no ciclo de refrigeração no momento de início pode ser reduzida e o consumo de potência de refrigerador 149 pode ser reduzido.

[0237] Conforme descrito acima, o dispositivo de acionamento de motor 30 da primeira modalidade exemplificativa da presente invenção inclui: motor de CC sem escovas 5 que aciona a carga que oscila durante uma rotação; e acionador 9 que aplica uma tensão ao motor de CC sem escovas 5 e aciona o motor de CC sem escovas 5. O dispositivo de acionamento de motor 30 dessa modalidade exemplificativa da presente invenção inclui acelerador de velocidade 8 que determina a tensão a ser aplicada por acionador 9 de modo a acelerar o motor de CC sem escovas 5 para que a taxa de alteração de velocidade de motor de CC sem escovas 5 dentro de uma rotação do início em relação à velocidade na próxima uma rotação permaneça dentro do valor predeterminado ou menor. Com tal configuração, visto que a velocidade tem um efeito quadrado sobre a carga (visto que a taxa de alteração de velocidade é proporcional ao quadrado da velocidade em relação à carga), a alteração de velocidade no motor de CC sem escovas 5 pode ser suprimida com um pequeno aumento em velocidade em relação ao aumento em carga, e as vibrações de motor de CC sem escovas 5 podem ser reduzidas. Com tal configuração, mesmo em um estado no qual as oscilações de torque de carga são grandes, o motor de CC sem escovas 5 pode ser iniciado de modo estável.

[0238] Ademais, no dispositivo de acionamento de motor 30 da primeira modalidade exemplificativa da presente invenção, o acelerador de velocidade 8 pode ser configurado para acelerar o motor de CC sem escovas 5 para que a taxa de alteração de velocidade da velocidade dentro de uma rotação da inicialização de motor de CC sem escovas 5 em relação à velocidade da próxima uma rotação permaneça dentro do valor predeterminado ou menor sob a condição calculada da alteração de carga máxima durante uma rotação de motor de CC sem escovas 5. Com tal configuração, o dispositivo de acionamento de motor 30 tem capacidade de ser iniciado sob a condição em que é mais difícil realizar a inicialização na carga acionada pelo motor de CC sem escovas 5 e pode ser iniciado de modo estável sob todas as condições necessárias.

[0239] Ademais, o dispositivo de acionamento de motor 30 da primeira modalidade exemplificativa da presente invenção pode incluir detector de posição 6 que detecta a posição de polo magnético de motor de CC sem escovas 5. Nesse caso, no dispositivo de acionamento de motor 30, em um estado de realizar posicionamento de que flui uma corrente para uma fase específica de motor de CC sem escovas 5 antes do início de dispositivo de acionamento de motor 30, e que flui uma corrente para uma fase avançada em 90 graus ou mais da fase posicionada após o lapso de um tempo predeterminado, o acionador 9 é configurado para adquirir as informações de posição de detector de posição 6 e para iniciar o acionamento dispositivo de acionamento de motor 30. Com tal configuração, o acionamento é realizado de acordo com a posição de polo magnético de motor de CC sem escovas 5 e, portanto, mesmo quando a carga oscila durante uma rotação e a velocidade se altera amplamente, o dispositivo de acionamento de motor 30 pode ser acionado de modo estável.

[0240] O dispositivo de acionamento de motor 30 da primeira modalidade exemplificativa da presente invenção pode ser configurado como um dispositivo de acionamento que aciona o compressor 17. Ao ser acionado pelo dispositivo de acionamento de motor 30, o compressor 17 pode ser iniciado de modo estável.

[0241] O refrigerador 22 da primeira modalidade exemplificativa da presente invenção inclui compressor 17 acionado pelo dispositivo de acionamento de motor 30, e é configurado para iniciar em um estado no qual uma diferença de pressão permanece entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17. Essa configuração permite que o dispositivo de acionamento de motor 30 inicie mesmo em um estado no qual há uma diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17 tornando, dessa maneira, possível reduzir uma perda de energia no ciclo de refrigeração sem elevar a temperatura de evaporador 21 com uma configuração de sistema simples a um baixo custo.

[0242] Ademais, o refrigerador 22 da primeira modalidade exemplificativa da presente invenção pode ser configurado para que a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17 seja maior que pelo menos 0,05 MPa. Essa configuração pode reduzir uma perda de energia em um ciclo de refrigeração enquanto reduz um progresso de deterioração devido a um aumento na vibração e mantém confiabilidade de compressor 17.

[0243] Ademais, o dispositivo de acionamento de motor 82 da segunda modalidade exemplificativa da presente invenção inclui: motor de CC sem escovas 5 que aciona a carga variante; controlador de velocidade 78 que determina a tensão a ser aplicada ao motor de CC sem escovas 5 e ajusta a velocidade de motor de CC sem escovas 5; e detector de corrente 79 que detecta a corrente que flui através de motor de CC sem escovas 5. Além disso, o dispositivo de acionamento de motor 82 inclui: alterador de tensão aplicada 80 que reduz a tensão aplicada, que é determinada pelo controlador de velocidade 78, quando a corrente detectada pelo detector de corrente 79 é maior que o primeiro valor de limiar; e o acionador 81 que aciona o motor de CC sem escovas 5 com a tensão aplicada determinada por alterador de tensão aplicada 80. Com tal configuração, a elevação de corrente é suprimida e o motor de CC sem escovas 5 pode ser acionado. Essa elevação de corrente é ocasionada pelo fato de que o aumento na carga reduz a velocidade e a tensão induzida de motor de CC sem escovas 5 para aumentar a diferença entre a tensão induzida e a tensão aplicada. Portanto, o dispositivo de acionamento de motor 82 pode ser iniciado usar a válvula de quatro vias ou similares mesmo em um estado no qual há uma diferença de pressão. Ademais, é possível alcançar economia de energia pelo uso de um motor de alta eficiência com uma pequena corrente de desmagnetização e para alcançar uma redução em custo pelo uso de um elemento com uma pequena classificação de corrente.

[0244] O dispositivo de acionamento de motor 82 da segunda modalidade exemplificativa da presente invenção pode ser configurado para que, quando a corrente detectada pelo detector de corrente 79 é menor que o segundo valor de limiar, o alterador de tensão aplicada 80 eleve a tensão para um limite superior da tensão aplicada determinada pelo controlador de velocidade 78. Com tal configuração, na seção na qual o torque necessário é pequeno e a velocidade é lenta, o torque de saída excessivo é suprimido, enquanto que o torque de saída é aumentado na seção na qual o torque é insuficiente e a velocidade é alta. Dessa maneira, o dispositivo de acionamento de motor pode ser iniciado enquanto reduz a alteração na velocidade e a vibração mesmo sob a condição em que as oscilações de torque de carga são grandes.

[0245] O dispositivo de acionamento de motor 82 da segunda modalidade exemplificativa da presente invenção pode ser configurado para que o acionador 81 realize controle de PWM para ajustar a tensão a ser aplicada ao motor de CC sem escovas 5, em que o controlador de velocidade 78 determina a razão ON da PWM a fim de determinar a tensão a ser aplicada, e que o alterador de tensão aplicada 80 reduz a razão ON da PWM determinada pelo controlador de velocidade 78 a fim de reduzir a tensão a ser aplicada. Com tal configuração, com um controle simples, o dispositivo de acionamento de motor pode ser iniciado mesmo em um estado no qual há uma grande oscilação no torque de carga e um dispositivo de acionamento de motor não dispendioso pode ser fornecido.

[0246] O dispositivo de acionamento de motor 82 da segunda modalidade exemplificativa da presente invenção pode ser configurado para que, quando o alterador de tensão aplicada 80 reduz a razão ON de PWM, pelo menos um período para desligar toda a energização seja fornecido. Com tal configuração, o motor de CC sem escovas 5 é colocado em um estado regenerativo e a taxa de redução da corrente se torna maior que aquela no estado de refluxo. Portanto, é possível suprimir a corrente de modo mais confiável.

[0247] O dispositivo de acionamento de motor 82 da segunda modalidade exemplificativa da presente invenção pode ser configurado como um dispositivo de acionamento de compressor 17 e o motor de CC sem escovas 5 pode ser configurado para acionar o elemento de compressão de compressor 17. Com tal configuração, o dispositivo de acionamento de motor 82 pode ser iniciado mesmo em um estado no qual a diferença de pressão permanece no compressor 17 e há uma grande oscilação de torque de carga da inicialização. Em conformidade, um sistema não dispendioso que pode ser iniciado sem monitorar o estado de compressor 17 pode ser configurado.

[0248] O refrigerador 22 da segunda modalidade exemplificativa da presente invenção pode incluir compressor 17 para o qual o dispositivo de acionamento de motor 82 é usado e pode ser configurado para ser iniciado em um estado no qual a diferença de pressão permanece entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17. Com tal configuração, o compressor 17 pode ser iniciado mesmo em um estado no qual há uma diferença de pressão entre o lado de sucção e lado de descarga de compressor 17 e o refrigerador 22 pode ser iniciado sem aguardar para a temperatura elevação de evaporador 21 a um baixo custo com uma configuração de sistema simples. Dessa maneira, a perda de energia no ciclo de refrigeração pode ser reduzida. Além disso, mesmo se uma falha de potência ocorrer durante a operação de compressor 17 e a recuperação de potência for alcançada antes das pressões no lado de sucção e no lado de descarga de compressor 17 serem equilibradas, é possível iniciar imediatamente a operação de compressor 17. Dessa maneira, uma operação de resfriamento pode ser realizada mesmo em uma situação em que circunstâncias de fontes de potência são tão insuficientes que a potência falha frequentemente.

[0249] Ademais, o refrigerador 22 da segunda modalidade exemplificativa da presente invenção pode ser configurado para que a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 17 seja igual ou maior que pelo menos 0,05 MPa. Essa configuração pode reduzir a perda de energia no ciclo de refrigeração enquanto reduz o progresso de deterioração devido ao aumento em vibração e mantém a confiabilidade do compressor 17.

[0250] Ademais, o dispositivo de acionamento de motor 120 da terceira modalidade exemplificativa da presente invenção inclui: circuito de retificação/suavização 122 composto por retificador 122a que retifica uma tensão de CA e suavizador 122b produzido a partir do capacitor que converte a tensão de saída de retificador 122a para uma tensão de CC estável; e motor de CC sem escovas 124 composto pelo rotor que tem o ímã permanente e o estator que tem o enrolamento trifásico. Além disso, o dispositivo de acionamento de motor 120 inclui: inversor 123 no qual seis elementos de comutação 123a a 123f são conectados uns aos outros em uma configuração de ponte trifásica, em que o inversor recebe a saída de retificador 122a e supre a potência para o enrolamento trifásico; e detector de posição 126 que detecta a posição de rotação do rotor. Ademais, o dispositivo de acionamento de motor 120 inclui: detector de velocidade 127 que detecta a velocidade de motor de CC sem escovas 124 com base no sinal do detector de posição 126; definidor de fase energizada 130 que determina a fase energizada do enrolamento de estator com base na posição de rotação detectada e velocidade de acionamento do rotor; e gerador de forma de onda de acionador 131 que gera a forma de onda de acionador de inversor 123. O dispositivo de acionamento de motor 120 gera a forma de onda de acionador de inversor 123 para que, quando o enrolamento energizado de motor de CC sem escovas 124 for comutado, uma corrente para carregar o capacitor de suavizador 122b flua do enrolamento para o qual a fonte de alimentação é interrompida. Com tal configuração, quando a fase energizada do enrolamento de motor de CC sem escovas 124 é comutada, a energia armazenada no enrolamento para o qual a fonte de alimentação é interrompida retorna como energia regenerativa para o lado de fonte de potência. Portanto, a corrente do enrolamento de motor para o qual a energização é interrompida pode ser reduzida para zero em um tempo curto. Dessa maneira, a posição de polo magnético do rotor de motor pode ser detectada de modo confiável do ponto cruzado zero da tensão induzida por motor que aparece na tensão de terminal de motor. Portanto, o desempenho de inicialização de motor de CC sem escovas 124 pode ser aperfeiçoado.

[0251] Além disso, o dispositivo de acionamento de motor 120 da terceira modalidade exemplificativa da presente invenção pode ser configurado como um dispositivo de acionamento de compressor 145. Nesse caso, o compressor 145 é acionado pelo dispositivo de acionamento de motor 120. Com tal configuração, quando o compressor é interrompido devido a uma falha de potência ou similares, mesmo em um estado no qual o torque de início grande é necessário devido à diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 145, o compressor 145 pode ser reiniciado imediatamente. Portanto, um período de parada de compressor 145 pode ser reduzido.

[0252] Ademais, o refrigerador 149 na terceira modalidade exemplificativa da presente invenção inclui: condensador 146 que condensa o refrigerante de gás de alta pressão e alta temperatura comprimido pelo compressor 145; descompressor 147 que reduz a pressão do refrigerante líquido liquefeito pelo condensador 146; e evaporador 148 que evapora o refrigerante líquido cuja pressão é reduzida pelo descompressor 147. Além disso, o refrigerador 149 inclui ajustador de taxa de fluxo de refrigerante 135 que abre e fecha o trajeto de fluxo de refrigerante entre o condensador 146 e o evaporador 148. Ademais, o refrigerador 149 é configurado para que, enquanto o compressor 145 está sendo parado, o trajeto de fluxo de refrigerante entre condensador 146 e evaporador 148 seja fechado pelo ajustador de taxa de fluxo de refrigerante 135. Além disso, o dispositivo de acionamento de compressor 145 é composto por dispositivo de acionamento de motor 120. Com tal configuração, enquanto o compressor 145 está sendo parado, o aumento na temperatura de condensador 146 devido ao influxo do refrigerante de alta temperatura para o lado de condensador 146 pode ser evitado. Dessa maneira, a perda de energia do ciclo de refrigeração no momento quando o compressor 145 é reiniciado pode ser reduzida.

[0253] O refrigerador 149 da terceira modalidade exemplificativa da presente invenção pode ser configurado para que, quando o compressor 145 for iniciado a partir do estado parado, uma diferença de pressão igual ou maior que um valor predeterminado seja adicionada entre a pressão de lado de sucção e a pressão de lado de descarga de compressor 145. Com tal configuração, mesmo quando o compressor 145 é reiniciado, o compressor 145 pode ser iniciado substancialmente a partir do estado de pressão enquanto o compressor 145 está sendo acionado. Dessa maneira, logo após o compressor 145 ser iniciado, a pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 145 pode retornar para o estado de pressão estável durante a operação de compressor 145. Consequentemente, a perda de energia do ciclo de refrigeração até que o compressor 145 retorne para o estado de pressão estável após ser iniciado pode ser reduzida amplamente.

[0254] O refrigerador 149 da terceira modalidade exemplificativa da presente invenção pode incluir o dispositivo de acionamento de motor 120. Ademais, o refrigerador 149 pode incluir o compressor 145 acionado pelo dispositivo de acionamento de motor 120. Com tal configuração, mesmo se o compressor 145 for controlado para ligar ou desligar a fim de ajustar a temperatura interna de refrigerador 149, então, enquanto o compressor 145 está sendo parado, o aumento na carga térmica, que é ocasionado pelo influxo do refrigerante de alta temperatura no condensador 146 para o interior do evaporador 148, pode ser evitado. Além disso, a perda de energia do ciclo de refrigeração até que o estado de pressão na inicialização de compressor 145 retorne para a pressão estável durante a operação de compressor 145 pode ser suprimida. Portanto, o refrigerador 149 com baixo consumo de potência pode ser fornecido.

[0255] O dispositivo de acionamento de motor 150 da quarta modalidade exemplificativa da presente invenção inclui: circuito de retificação/suavização 122 composto por retificador 122a que retifica uma tensão de CA e suavizador 122b produzido a partir do capacitor que converte a tensão de saída de retificador 122a para uma tensão de CC estável; e motor de CC sem escovas 124 composto pelo rotor que tem o ímã permanente e o estator que tem o enrolamento trifásico. Além disso, o dispositivo de acionamento de motor 150 inclui: O inversor 123 no qual seis elementos de comutação 123a a 123f são conectados uns aos outros em uma configuração de ponte trifásica, o inversor 123 que recebe a saída de circuito de retificação/suavização 122 e que fornece potência para o enrolamento trifásico; detector de posição 126 que detecta a posição de rotação do rotor; e detector de velocidade 127 que detecta a velocidade de motor de CC sem escovas 124 do sinal do detector de posição 126. Ademais, o dispositivo de acionamento de motor 150 inclui: definidor de fase energizada 151 que determina a fase energizada do enrolamento de estator com base na posição de rotação detectada e velocidade de acionamento do rotor; e detector de erro 128 que detecta um erro entre a velocidade de acionamento obtida pelo detector de velocidade 127 e a velocidade buscada. Além disso, o dispositivo de acionamento de motor 150 inclui: O controlador de PWM 129 que ajusta a tensão de saída de inversor 123 pelo controle de PWM por corte de ON ou corte de OFF de qualquer um dos elementos de comutação 123a a 123f de inversor 123 para que a velocidade de motor de CC sem escovas 124 se torne a velocidade buscada; e gerador de forma de onda de acionador 153 que gera a forma de onda de acionador de inversor 123. O dispositivo de acionamento de motor 150 é configurado para selecionar o um dentre os elementos de comutação 123a a 123f, que realizam o corte por controle de PWM, para que uma corrente para carregar o capacitor de suavizador 122b flua do enrolamento, para o qual a fonte de alimentação é interrompida, quando o enrolamento energizado de motor de CC sem escovas 124 é comutado. Com tal configuração, quando a fase energizada do enrolamento de motor de CC sem escovas 124 é comutada, a energia armazenada no enrolamento para o qual a fonte de alimentação é interrompida retorna como energia regenerativa para o lado de fonte de potência. Portanto, a corrente do enrolamento de motor para o qual a energização é interrompida pode ser reduzida para zero em um tempo curto. Dessa maneira, a posição de polo magnético do rotor de motor pode ser detectada de modo confiável do ponto cruzado zero da tensão induzida por motor que aparece na tensão de terminal de motor. Portanto, o desempenho de inicialização de motor de CC sem escovas pode ser aperfeiçoado.

[0256] O dispositivo de acionamento de motor 150 da quarta modalidade exemplificativa da presente invenção pode ser configurado como um dispositivo de acionamento que aciona o compressor 145. Quando é parado devido a uma falha de potência ou similares, o compressor 145 acionado pelo dispositivo de acionamento de motor 150 pode ser imediatamente reiniciado mesmo em um estado no qual o torque de início grande é necessário devido à diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 145. Dessa maneira, o período de parada de compressor 145 pode ser reduzido e o compressor 145 pode ser iniciado de modo estável.

[0257] O refrigerador 149 na quarta modalidade exemplificativa da presente invenção inclui: condensador 146 que condensa o refrigerante de gás de alta pressão e alta temperatura comprimido pelo compressor 145; descompressor 147 que reduz a pressão do refrigerante líquido liquefeito pelo condensador 146; evaporador 148 que evapora o refrigerante líquido cuja pressão é reduzida pelo descompressor 147; e ajustador de taxa de fluxo de refrigerante 135 que abre e fecha o trajeto de fluxo de refrigerante entre o condensador 146 e o evaporador 148. O refrigerador 149 pode ser configurado para que, enquanto o compressor 145 é parado, o trajeto de fluxo de refrigerante entre o condensador 146 e o evaporador 148 seja fechado pelo ajustador de taxa de fluxo de refrigerante 135. Com tal configuração, o aumento na temperatura de condensador 146 devido ao influxo do refrigerante de alta temperatura para o lado do condensador 146 enquanto o compressor 145 está sendo parado pode ser evitado. Dessa maneira, a perda de energia do ciclo de refrigeração no momento quando o compressor 145 é reiniciado pode ser reduzida.

[0258] O refrigerador 149 da quarta modalidade exemplificativa da presente invenção pode ser configurado para que, quando o compressor 145 for iniciado a partir do estado parado, uma diferença de pressão igual ou maior que um valor predeterminado seja adicionada entre a pressão de lado de sucção e a pressão de lado de descarga de compressor 145. Dessa maneira, mesmo quando o compressor 145 é reiniciado, o compressor 145 pode ser iniciado substancialmente a partir do mesmo estado de pressão enquanto o compressor 145 está sendo acionado. Portanto, logo após o compressor 145 ser iniciado, a pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga de compressor 145 pode retornar para o estado de pressão estável durante a operação do compressor. Consequentemente, a perda de energia do ciclo de refrigeração até que o compressor 145 retorne para o estado de pressão estável após ser iniciado pode ser reduzida amplamente.

[0259] O refrigerador 149 da quarta modalidade exemplificativa da presente invenção pode incluir o dispositivo de acionamento de motor 150 ou o compressor 145 para o qual o dispositivo de acionamento de motor 150 é usado. Com tal configuração, mesmo se o compressor 145 for controlado para ligar ou desligar a fim de ajustar a temperatura interna de refrigerador 149, então, enquanto compressor 145 está sendo parado, o aumento na carga térmica, que é ocasionado pelo influxo do refrigerante de alta temperatura no condensador 146 para o interior do evaporador, pode ser evitado. Além disso, a perda de energia do ciclo de refrigeração até que o estado de pressão na inicialização de compressor 145 retorne para a pressão estável durante a operação de compressor 145 pode ser suprimida. Portanto, o refrigerador 149 com baixo consumo de potência pode ser fornecido.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[0260] A presente invenção fornece um dispositivo de acionamento de motor com capacidade para iniciar de modo estável mesmo em um estado no qual o torque de carga oscila amplamente, em que o dispositivo de acionamento de motor tem desempenho de acionamento aperfeiçoado no momento de acionamento de torque alto e no momento de acionamento de alta carga, e fornece um dispositivo de acionamento de um compressor e um refrigerador, em que cada um dos quais usa o dispositivo de acionamento de motor. Consequentemente, o dispositivo de acionamento de motor da presente invenção pode ser aplicado não apenas ao refrigerador, mas também amplamente a um freezer, um condicionador de ar, um secador de lavadora de bomba de calor, um aquecedor de água de bomba de calor, uma máquina de vendas, um mostruário e similares.

REFERÊNCIAS NUMÉRICAS NOS DESENHOS

[0261] 1: fonte de potência de CA (fonte de potência) 2: circuito retificador 3: suavizador 4: inversor 5: motor de CC sem escovas 6: detector de posição 7: detector de velocidade 8: acelerador de velocidade 9: acionador 17: compressor 19: condensador 20: descompressor 21: evaporador 22: refrigerador 30: dispositivo de acionamento de motor 76: detector de posição 77: detector de velocidade 78: controlador de velocidade 79: detector de corrente 80: alterador de tensão aplicada 81: acionador 82: dispositivo de acionamento de motor 120: dispositivo de acionamento de motor 121: fonte de potência de CA (fonte de alimentação) 122: circuito de retificação/suavização 122a: retificador 122b: suavizador 123: inversor 124: motor de CC sem escovas 126: detector de posição 127: detector de velocidade 128: detector de erro 129: controlador de PWM 130: definidor de fase energizado 131: gerador de forma de onda de acionador 132: acionador 135: ajustador de taxa de fluxo de refrigerante 144: elemento de compressão 145: compressor 146: condensador 147: descompressor 148: evaporador 149: refrigerador 150: dispositivo de acionamento de motor 151: definidor de fase energizado 152: definidor de fase de PWM 153: gerador de forma de onda de acionador 154: acionador

Claims

1. Refrigerador compreendendo: um compressor (17); um dispositivo de acionamento de motor (30), usado para o compressor (17), em que o dispositivo de acionamento de motor (30) inclui: um motor DC sem escovas (5) configurado para acionar uma carga que flutua durante uma rotação; um acionador (9) configurado para aplicar uma tensão ao motor DC sem escovas (5) e acionar o motor DC sem escovas (5); um detector de posição (6) configurado para detectar uma posição de polo magnético do motor DC sem escovas (5); e um detector de velocidade (7) configurado para calcular uma velocidade de corrente de acionamento de motor DC sem escovas (5) a partir da informação de posição detectada pelo detector de posição (6); caracterizado pelo fato de que o dispositivo de acionamento de motor (30) inclui ainda: um acelerador de velocidade (8) configurado para determinar a tensão a ser aplicada pelo acionador (9) de modo a acelerar o motor DC sem escovas (5) de modo que uma taxa de mudança de velocidade de uma velocidade calculada pelo detector de velocidade (7) dentro de uma rotação de uma partida do motor DC sem escovas (5) em relação a uma velocidade calculada pelo detector de velocidade (7) na próxima uma rotação, permanece dentro de um valor predeterminado ou menos, em que o compressor (17) é configurado para iniciar em um estado onde uma diferença de pressão permanece entre um lado de sucção e um lado de descarga do compressor (17), em que, em um estado de realizar o posicionamento de fluir uma corrente para uma fase específica do motor DC sem escovas (5) antes do início do dispositivo de acionamento de motor (30), e fluir uma corrente para uma fase avançada em 90 graus ou mais a partir da fase posicionada após um lapso de um tempo predeterminado, o acionador (9) é configurado para adquirir informações de posição do detector de posição (6), e para iniciar o acionamento do dispositivo de acionamento de motor (30).

2. Refrigerador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a diferença de pressão entre o lado de sucção e o lado de descarga do compressor (17) é maior que pelo menos 0,05 MPa.

3. Refrigerador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o acelerador de velocidade (8) é configurado para acelerar o motor DC sem escovas (5) de modo que a taxa de mudança de velocidade da velocidade detectada pelo detector de velocidade (7) dentro de uma rotação desde o início do motor DC sem escovas com relação à velocidade detectada pelo detector de velocidade (7) na próxima uma rotação, permanece dentro do valor predeterminado ou menos sob uma condição em que uma mudança da carga durante uma rotação é maximizada.