CN101142738A - 电动机驱动装置和压缩机驱动装置 - Google Patents
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Abstract
获得一种电动机驱动装置和压缩机驱动装置,该装置采用把对整流交流电源后的直流电压进行平滑化的电容器小容量化或不设置该电容器的结构,谋求小型、轻量、低成本化且减轻对电动机以外的直流负载的直流电压脉动的影响。本发明的电动机驱动装置具备:第一整流单元,输入交流电源并将交流电压整流为直流电压;电力变换单元,将利用第一整流单元整流了的直流电压变换为交流电压后供给电动机;第二整流单元,输入交流电源并将交流电压整流为直流电压;以及平滑电容器,设置在第二整流单元的直流输出侧,对整流后的直流电压进行平滑化后供给直流负载。
Description
技术领域
本发明涉及电动机驱动装置和压缩机驱动装置,特别是涉及使对直流电压进行平滑化的电容器的电容小。
背景技术
作为以往的电动机驱动装置和压缩机驱动装置,例如提出了“...生成电压指令值,输出与该电压指令值对应的脉冲宽度的PWM信号,同时在对该PWM信号的脉冲宽度进行增大控制时,在成为不能得到与电压指令值相当的逆变器输出电压的饱和状态时,进行提前PWM信号的输出定时以使逆变器输出电压的相位提前的控制”的装置(例如参照专利文献1)。
此外,例如提出了“利用以单相交流电源为输入的单相二极管全波整流电路、与其连接的以往的二极管全波整流电路用的平滑电容器的约1/100的小电容量平滑电容器以及由控制用PWM逆变器和电机构成的控制电路,通过预先用电源的2倍的频率控制电机的转矩,实现二极管全波整流电路的输入功率因数和波形的改善”的装置(例如参照专利文献2)。
此外,例如提出了“用于驱动逆变器部的控制电路(20、66、112)利用脉动电压检测单元(24、68、114)检测脉动电压(Er、Erd),根据脉动电压检测值(Er、Erd)补偿基准波或基准矢量图案的输出(Vi),对直流脉动电压输出补偿后的PWM输出波形”的装置(例如参照专利文献3)。
再者,例如提出了“以交流电源作为输入,具备由二极管桥和与上述二极管桥的交流输入侧或直流输出侧连接的小容量的电抗器构成的整流电路以及将作为上述整流电路的输出的直流电力变换为交流电力的逆变器,在上述逆变器的直流母线之间具备电容量极小的DC-Link电容器,设置开关控制电源部的1次侧电容器和在上述逆变器的直流母线间设置单向整流单元”的装置(例如参照专利文献4)。
专利文献1:特开平10-150795号公报(摘要,图1)
专利文献2:特开2002-51589号公报(权利要求1)
专利文献3:特开平6-153534号公报(摘要,图2)
专利文献4:特开2005-253282号公报(权力要求1、图1)
作为以往的电动机驱动装置和压缩机驱动装置,提出了采用把对整流交流电源后的直流电压进行平滑化的电容器小容量化或不设置该电容器的结构,谋求小型、轻量、低成本化,且进行控制以减轻伴随电容器的小容量化的直流电压脉动的装置或抑制了高效且高次谐波电流的装置。
但是,在要将这些电动机驱动装置适用于空调机等的系统的情况下,除空调机的压缩机中使用的电动机以外,还存在多个由电压脉动引起的振动的影响大的风扇电机或利用直流电压驱动的传动器等。这样的传动器等受到把电容器小容量化的情况下的直流电压脉动的影响而存在引起由直流电压脉动引起的振动、噪声或误工作这样的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而作出的,其第一目的在于获得一种电动机驱动装置和压缩机驱动装置,该装置采用把对整流交流电源后的直流电压进行平滑化的电容器小容量化或不设置该电容器的结构,谋求小型、轻量、低成本化,且减轻直流电压脉动对电动机以外的直流负载的影响。
此外,其第二目的在于获得一种电动机驱动装置和压缩机驱动装置,该装置减轻在采用把对整流交流电源后的直流电压进行平滑化的电容器小容量化或不设置该电容器的结构时所发生的电动机的振动。
本发明的电动机驱动装置具备:第一整流单元,输入交流电源并将交流电压整流为直流电压;电力变换单元,将利用第一整流单元整流了的直流电压变换为交流电压后供给电动机;第二整流单元,输入交流电源并将交流电压整流为直流电压;以及平滑电容器,设置在第二整流单元的直流输出侧,对整流后的直流电压进行平滑化后供给直流负载。
本发明的电动机驱动装置具备:输入交流电源并将交流电压整流为直流电压的第二整流单元和设置在第二整流单元的直流输出侧、对整流后的直流电压进行平滑化后供给直流负载的平滑电容器,因此即使是在向将交流电源供给电动机的电力变换单元输入的直流电压发生脉动的情况下,也能减轻对电动机以外的直流负载的直流电压脉动的影响。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1中的电动机驱动装置的结构的图。
图2是表示本发明的实施方式1中的逆变器控制部的控制框图。
图3是表示平滑化用的电容器的电容量与整流后的电压波形的关系的图。
图4是表示输出转矩脉动时的电动机电流的电流波形的图。
图5是说明本发明的实施方式1中的假想电流源的电路框图。
图6是说明高次谐波电流分量的重叠的电流波形图。
图7是表示本发明的实施方式1中的空调机的结构的图。
图8是表示本发明的实施方式2中的电动机驱动装置的结构的图。
图9是表示本发明的实施方式2中的高次谐波电流的抑制的电流波形图。
图10是表示本发明的实施方式3中的电动机驱动装置的结构的图。
图11是表示本发明的实施方式4中的电动机驱动装置的结构的图。
图12是表示本发明的实施方式5中的电动机驱动装置的结构的图。
图13是表示本发明的实施方式6中的压缩机的负载转矩与振动的关系的图。
图14是表示本发明的实施方式6中的振动检测器的结构的图。
符号的说明
1单相交流电源、2第一整流单元、3电容器、4逆变器主电路部、5电动机、6电抗器、7第二整流单元、8平滑电容器、9风扇逆变器、10风扇电机、11控制电源生成部、20逆变器控制部、21电流检测器、22输出电压运算部、23PWM生成部、24坐标变换部、30假想电流源、31并联电路、40压缩机、41风扇、50开关部、60绝缘部、70电抗器、80振动检测器、81电介质、82电极。
具体实施方式
实施方式1.
图1是表示本发明的实施方式1中的电动机驱动装置的结构的图、图2是表示本发明的实施方式1中的逆变器控制部的控制框图。在图中,电动机驱动装置由下述部分构成:对从单相交流电源1供给的单相交流电源进行全波整流的第一整流单元2;连接到第一整流单元2的输出侧的电容器3;以及作为将所整流的直流电压变换为交流电压的电力变换单元的逆变器主电路部4,逆变器主电路部4的输出与在压缩机等中装载的电动机5连接。
进而,电动机驱动装置由下述部分构成:并联在第一整流单元2的输入侧并对从单相交流电源1供给的交流电源进行全波整流的第二整流单元7;串联在单相交流电源1与第二整流单元7之间并作为抑制从单相交流电源1流动的电流的高次谐波电流的高次谐波控制单元的电抗器6;连接在第二整流单元7的输出侧的平滑电容器8;将所整流的直流电压变换为交流电压并与在空调机等中装载的风扇电机10连接的风扇逆变器9;与平滑电容器8并联并生成控制用电源的控制电源生成部11;以及从控制电源生成部11供给电源并作为控制逆变器主电路部4的电力变换控制单元的逆变器控制部20。
此外,逆变器控制部20由下述部分构成:检测在电动机5中流过的电流的电流检测器21;被输入指令值和电源电压信息并根据所检测的电流对输出给电动机5的输出电压进行运算的输出电压运算部22;对逆变器主电路部4输出PWM信号的PWM生成部23;以及被输入电压相位并将电动机5的相电流变换为旋转正交坐标系的电流值后输出到输出电压运算部22的坐标变换部24。此外,逆变器控制部20的结构不限于由坐标变换得到的结构,也可利用其它的结构对电动机5进行驱动控制。
首先,说明电容器的电容量与整流后的直流电压的关系。一般来说,在整流单元的输出侧设置对整流后的直流电压进行平滑化的电容器以防止直流电压的脉动,削减由转矩脉动引起的振动。但是,在使高次谐波对策为优先的情况或谋求小型、轻量、低成本化的情况下,采取了采用把电容器小容量化或不设置该电容器的结构的方法。利用该电容器的电容量来决定作为电容器的两端电压的直流电压的行动。在图3中表示该工作波形。
图3是表示平滑化用的电容器的电容量与整流后的电压波形的关系的图。图3(a)是在一般的电动机驱动装置中的平滑化用的电容器的电容量(以下称为以往电容量)下的直流电压波形,由于电压的脉动是小的变动量,故可将一般的电动机驱动装置中控制的电动机的输出转矩控制为恒定值。另一方面,图3(b)是采用平滑用的电容器的电容量与以往电容量相比极其小或不设置该电容器的结构(以下称为小容量化)的情况下的直流电压波形。由于小容量化,直流电压较大地脉动,成为与电源电压的全波整流波形大致同一的形状,故如果与图3(a)中表示的直流电压同样地控制电动机,则在直流电压较大地下降时,转矩下降,在电源零交叉点附近,控制变得不稳定。
在此,所谓以往电容量,例如是约1000~3000μF,小容量化的电容量是约10~50μF的值。此外,如果将平滑化用的电容器电容量定为C、将电动机的阻抗定为L、将额定电流定为I、将可容许的直流电压的脉动量(变动部分)定为V,则根据能量守恒法则,以下的式成立。
[数学式1]
根据上述式可计算概算值。例如,如果电动机的阻抗L=10mH、额定电流I=10A,则用容许脉动电压=20V(图3(a)的变动部分)驱动的情况下的平滑化用的电容器电容量C=2500μF。此外,用容许脉动电压=280V(图3(b)的变动部分)驱动的情况下的平滑化用的电容器电容量C=13μF。如上所述,从概算值可知道,通过增加直流电压的脉动的容许电压值,可把平滑化用的电容器小容量化。此外,以往电容量和小容量化的电容量是根据电动机的容量和容许脉动电压而变化,并不限于上述值。此外,关于上述概略值的计算,由于利用从单相交流电源供给的电荷来对平滑电容器进行充电,故并不是用上述的计算方法表示完整的物理现象,毕竟还是概略计算,这一点是要补充的。
在实施方式1中,对在第一整流单元的直流输出侧设置的电容器3的电容量进行小容量化使其成为比在第二整流单元的输出侧设置的平滑电容器8的电容量小的电容量,如上所述设定成为直流电压与电源电压的全波整流波形大致同一的形状程度的电容量。将该电容器3连接成用于吸收伴随逆变器的开关而发生的噪声、尖蜂电压。此外,在本实施方式中,说明连接了对电容量进行小容量化后的电容器3的情况,但本发明并不限于此,也可采用不设置电容器3的结构。
下面,利用图1~图4说明把电容器3小容量化后的情况下的电动机5的驱动控制。在图中,第一整流单元2对单相交流电源1的输出进行整流并输出。输入所整流的直流电压的逆变器主电路部4根据从逆变器控制部20输入的工作信号而开和关第一整流单元2的整流输出以变换为可变电压、可变频率的交流输出信号并供给电动机5。在此,由于把电容器3小容量化,故从第一整流单元2向逆变器主电路部4输出的直流电压波形成为图3(b)中表示的那样的脉动波形。此外,逆变器控制部20是用电流检测器21检测流向电动机5的电流,用坐标变换部24将所检测的电流变换为旋转正交坐标系的电流值,输出给输出电压运算部22。输出电压运算部22根据所输入的电流值对输出给电动机5的输出电压进行运算,用PWM生成部23对逆变器主电路部4输出工作信号。此时,输出电压运算部22被输入电源电压信息,并以控制成与电源电压的形状同步的输出转矩的方式运算输出电压。由此,驱动电动机5,成为与和电源电压的全波整流波形大致同一的形状的直流电压同步的输出转矩脉动,流过电动机5的电流成为图4(b)中表示的那样的与直流电压的脉动同步的脉流。此外,在以往电容量(直流电压的脉动为图3(a)中表示的波形)的情况下,流过电动机的电流如图4(a)中所示,成为没有脉流的电流波形。
根据上述的工作,电动机5的输出转矩呈现出脉动,但通过使电动机5的输出转矩与电源电压同步,从单相交流电源1流入第一整流单元2的输入电流呈大致正弦波状态,可减少输入电流的高次谐波。即,可认为逆变器主电路部4和电动机5为假想电流源。利用图5说明该假想电流源。
图5是说明本发明的实施方式1中的假想电流源的电路框图。如图5中所示,如果假定逆变器主电路部4和电动机5与假想电流源30等效,则利用假想电流源30流过与直流电压同步的输出电流,来对电容器3的电容量进行小容量化,故可将假想电流源30与电容器3的并联电路31认为是电阻。其结果,输入电流成为其相位与单相交流电源1的电压相位相同、相似波形的电流,可减低高次谐波电流。
因此,逆变器控制部20检测电源电压信息、例如电源电压的相位信息或电源电压的零点、电源电压的瞬时值或直流电压的瞬时脉动电压等,控制电动机5以使流入逆变器主电路部4的电流与单相交流电源1成为相似形,从而可驱动电动机5的同时可兼顾输入电流的高次谐波电流减少控制。这样,如果将逆变器主电路部4控制成与上述的假想电流源30等效,则虽然有输出转矩脉动,但可实现抑制了高次谐波电流的电动机5的驱动。
下面,说明向对平滑化用的电容器的电容量进行小容量化后进行驱动的电动机以外的设备供给直流电压的情况。如果是在一般的电动机驱动装置中使用的以往电容量的平滑化用的电容器,则整流后的直流电压几乎不脉动,故可根据平滑化用的电容器的两端电压而生成用于需要直流电压的控制电路等的控制电压,施加到控制电路等上,从而供给控制电力,而在对平滑化用的电容器的电容量进行了小容量化的情况下,如图3(b)中所示那样,直流电压下降到0V附近。例如,在假定根据平滑化用的电容器的两端电压而生成用于控制电路的控制电压的情况下,用于控制电路的电压也脉动,存在控制电路陷于不能工作的可能性。此外,在适用于空调机等的情况下,存在不仅是控制电路,而且除电动机以外还有使用直流电压的传动器、风扇电机用逆变器等也不能工作或助长由电压脉动引起的噪声振动的可能性。
在以往的电动机驱动装置中,在需要对这样的控制电路、传动器、风扇电机用逆变器等(以下称为直流负载)供给的直流电压的情况下,为了生成控制电压,在整流单元的输出侧经由二极管还设置用于直流负载的平滑化用电容器,生成抑制了电压脉动的直流电压。但是,在这样的结构的情况下,虽然可解决由于电压脉动影响的风扇电机噪声的问题或用于控制电路的控制电压的问题,但由于兼用了整流单元,故由于这些直流负载的电力损耗而流动的高次谐波电流重叠在由电动机控制而得到的电流上。利用图6说明这样的高次谐波电流分量的重叠。
图6是说明高次谐波电流分量的重叠的电流波形图。如图6(a)中所示,如果是只有电动机的结构,则逆变器控制部可控制成使电阻负载的电流流过。但是,如果如上所述兼用整流单元,则由于由直流负载损耗的电力而只在电源电压的峰值时电流流过,故图6(b)中所示的那样的输入电流流过。
因而,成为两者的合成电流的如图6(c)所示的电流流过。在打算利用电动机的控制来对应以便在如图6(c)所示的电流峰值附近电流不冲击的情况下,成为兼顾电动机和输入电流控制的复杂的控制,在此基础上,如果再增加该电流冲击的控制,则成为极为复杂的控制,存在不能驱动电动机的情况。或者,不能减少输入电流的高次谐波电流。
此外,可通过在整流单元的交流侧设置电抗器来抑制如图6(c)所示的电流的峰值的冲击,但电抗器与平滑电容器发生共振,高次谐波电流因该共振频率而增加。因此,如果连接电容量大的电抗器,则共振频率接近于电源频率的十几倍。
为了解决以上那样的以往的问题、在避免高次谐波电流分量的重叠的同时对电容器3的电容量进行小容量化,对于兼顾了电动机5的驱动控制和输入电流控制的逆变器控制,消除对电动机5以外的直流负载的直流电压脉动的影响,而本发明如图1所示,在第一整流单元2的输入侧并联地设置第二整流单元7,通过分离电力系统来消除了对直流负载的直流电压脉动的影响。
下面,利用图7说明适用了本发明的电动机驱动装置的空调机的工作。
图7是表示本发明的实施方式1中的空调机的结构的图。如图7所示,在压缩机40的内部配置了电动机5以驱动压缩机40。一般来说,在该压缩机40中,针对在压缩制冷剂时的制冷剂气体噪声等、电动机5的声音而设置了作为空调机的防噪声对策。另一方面,由风扇电机10旋转的风扇41的防噪声对策一般是经橡胶垫安装到风扇电机10的安装部上的程度。因此,以与电动机5相比针对从电机直接听到的噪声而采用的条件更严格的方式制造设计风扇电机10。此外,在向控制风扇电机10的驱动的风扇逆变器9输入的直流电压脉动了的情况下,发生与电压同步的转矩脉动,发生起因于转矩脉动的噪声。
因此,如图1所示,将驱动风扇电机10的风扇逆变器9连接在与对电动机5进行驱动控制的电力系统分离了的平滑电容器8的两端。将平滑电容器8设定为可充分地积存风扇电机10所需要的电荷的电容量。因此,由于平滑电容器8的两端电压没有脉动,是稳定的,故可将由电压脉动引起的从风扇电机10直接听到的噪声抑制为与电容器3是以往电容量时的状态同等的水平上。再者,由于向连接在平滑电容器8的两端的控制电源生成部11输入的直流电压也变得稳定,故逆变器控制部20不会陷于不能工作的情况。
此外,以风扇电机10为代表的空调机的传动器等的直流负载中的电力损耗量与电动机5的电力损耗量相比非常小,例如是空调机的整体的约10%的损耗。因此,通过分离电动机5和直流负载的整流单元,可用与比第一整流单元2小的电容量来实现第二整流单元7的电流电容量。此外,由于可用非常小的电流电容量来实现在单相交流电源1与第二整流单元7之间串联的、抑制从单相交流电源1流出的电流的高次谐波电流的电抗器6,故可利用小电容量的电抗器来降低高次谐波电流且提高与平滑电容器8的共振频率,同时可使用小型轻量的。再者,可用比以往电容量的平滑电容器小的电容量来实现平滑电容器8的电容量。
此外,通过利用设置第二整流单元7来分离电动机5中的电力损耗线与除此以外的电力损耗线,可在两者独自地降低高次谐波电流。
实施方式2.
图8是表示本发明的实施方式2中的电动机驱动装置的结构的图,图9是表示本发明的实施方式2中的高次谐波电流的抑制的电流波形图。本实施方式2除了上述实施方式1的结构外,如图8中所示,采用设置了作为由全波整流电路和开关元件构成的高次谐波电流控制单元的开关部50的结构。
如在上述实施方式1说明的那样,由于在直流负载中的电力损耗小,故可用小的电容量来实现开关部50的电流容量。通过设置这样的开关部50,与只插入电抗器6的情况相比,可较大地提高电源功率因数,如图9(b)所示,可抑制图9(a)中表示的高次谐波电流的电流峰值,可减少因在直流负载中的电力损耗引起的高次谐波电流。
因而,由于即使重叠于在上述图6(a)中表示的来自电动机5的电流波形也不形成大的波形变形,故可抑制输入电流的高次谐波电流因电动机5以外的直流负载而增加。即,如果减少因电动机5以外的直流负载中的电力损耗引起的高次谐波电流,则不发生图6(c)中表示的那样的高次谐波分量、即峰值附近的冲击了的电流。此外,与第二整流单元7相比更靠近交流侧的位置配置了开关部50,但如果是可抑制高次谐波电流的结构,则可设置在交流侧、直流侧的任一侧。
实施方式3.
图10是表示本发明的实施方式3中的电动机驱动装置的结构的图。本实施方式3除了上述实施方式1的结构外,如图10所示,设置绝缘逆变器主电路部4与逆变器控制部20的绝缘部60。
由于逆变器控制部20检测电动机5的电流,对逆变器主电路部4输出工作信号,故有必要逆变器主电路部4和逆变器控制部20采用共同的基准电位(以下称为GND)。由此,发生因来自GND的寄生引起的输入电流高次谐波。为了隔断这样的寄生电流,通过插入绝缘部60来绝缘逆变器主电路部4与逆变器控制部20之间,可隔断因来自GND的寄生电流引起的输入电流高次谐波。
实施方式4.
图11是表示本发明的实施方式4中的电动机驱动装置的结构的图。在上述实施方式1~3中,在第二整流单元7与单相交流电源1之间连接了电抗器6,但在本实施方式中,除此之外,如图11所示,在第一整流单元2与单相交流电源1之间还插入电抗器70。
由于在单相交流电源1中存在阻抗(尽管该阻抗很小),故利用电抗器70的插入,可抑制单相交流电源1的电源阻抗与电容器3的共振现象。此外,在电源电压的极性变化的时刻、即在零交叉点之后,从电源流过冲击电流,但利用电抗器70的插入可抑制冲击电流,可抑制因冲击电流引起的高次谐波电流。
此外,该电抗器70的阻抗值最好是小容量的阻抗值,最好在设电容器3的静电电容为C[F]、设电抗器70的阻抗为L[H]时用以下的式子求得的共振频率f大于等于电源频率的40~50倍。
[数学式2]
实施方式5.
图12是表示本发明的实施方式5中的电动机驱动装置的结构的图。本实施方式5除了上述实施方式1的结构外,如图12所示,采用在由电动机5驱动的压缩机40的表面上具备作为振动检测单元的振动检测器80的结构。振动检测器80检测压缩机40的振动振幅和振动频率的至少一方的信息,输入给逆变器控制部20。此外,关于起到与到上述为止同样的效果的功能,省略了图示。
如上所述,由于直流电压脉动,电动机5的输出转矩发生脉动而发生振动。此外,可预测会发生噪声。此时,对于压缩机40的振动频率,若与电动机5的旋转频率一致就存在引起机械共振的可能性。特别是由于由压缩机40的制冷剂压缩引起的负载转矩也脉动,故该负载转矩的脉动和来自电动机5的输出转矩的脉动会振荡(hunting),与机械共振相结合而发生非常大的振动。但是,难以预测机械共振、或由负载转矩和输出转矩的振荡(hunting)引起的振动并将其抑制到可实现产品化的水平。
因而,在本实施方式中,逆变器控制部20控制电动机5的旋转频率,使得电动机5的旋转频率与从振动检测器80输入了的压缩机40的振动频率不一致。
通过这样地控制电动机5,可避免频率与机械共振频率一致,可抑制机械共振。
实施方式6.
本实施方式的结构与上述实施方式5的结构相同。
在本实施方式中,逆变器控制部20根据利用振动检测器80检测了的振动振幅和振动频率而控制电动机5的输出转矩。
在此,说明从压缩机40发生的振动。利用机械系统的传递函数求出从压缩机40发生的振动,但其发生源是电动机5,若将从电动机5输出的输出转矩设为Tm、与电动机5连结了的压缩机的压缩结构机械的负载转矩设为Tl,则如果是Tm-Tl=0,就不会发生振动。换言之,由于与(Tm-Tl)的差分成比例地发生振动,故如果用逆变器控制部20控制输出转矩以使该输出转矩Tm与负载转矩Tl的差为0,则可抑制振动。图13的(a)中表示的波形是压缩机40的负载转矩。对于图13(a)的负载转矩,在图13(b)中表示与输出转矩Tm的差分Tm-Tl。发生与该图13(b)的波形形状相似的波形形状的振动,从振动检测器80输出。于是,如果在输出转矩Tm上重叠图13(b)中表示的反相的分量,则Tm-Tl=0,可抑制振动。
因此,逆变器控制部20控制逆变器主电路部4的输出,使得根据所输入的振动振幅和振动频率的至少一方的信息来求出的压缩机40的振动波形的相位与电动机5的输出转矩的脉动波形的相位相反。
通过这样工作,可将通过对平滑电容器3的电容量进行小容量化而发生的脉动转矩反过来利用于振动抑制中,可有效地利用脉动转矩。
此外,利用IC芯片构成振动检测器80,通过将电池和无线IC置于同一封装体中,也可实现无布线化。即使采用这样的结构,也具有同等的效果。此外,例如如图14所示,可用由可动式的电介质81和固定式的电极82检测电容变化那样的半导体来构成振动检测器80,与一般的振动检测器相比,可廉价地构成。
此外,在上述的说明中用振动检测器80检测了振动频率,但不限于此,即使使用噪声检测器检测振动频率,也可进行同样的工作,具有与上述同等的效果。再者,构成为用振动检测器80来检测振动,但即使构成为推测振动,也具有同等的效果。例如,由于对电动机5施加的电压和在电动机5中流过的电流是已知的,故逆变器控制部20可推测输出转矩Tm。再者,由于进行了电机速度控制,故速度是已知的。如果利用上述的推测了的输出转矩和已知的速度,则也可推测负载转矩Tl。因而,也可控制成Tm-Tl=0,通过控制与振动有相对关系的Tm-Tl,可获得与进行振动控制等价的效果。通过以上那样构成,与使用了上述振动检测器80的情况相比,振动的控制程度减少,但可用与使用振动检测器80相比廉价的结构,将由于小容量化产生的脉动转矩利用于振动控制。
作为本发明的应用例,除空调机外,可考虑具有压缩机和除压缩机以外损耗电力的功能作为1个产品形态的产品、例如,除湿器或冰箱、洗涤干燥机等。此外,即使不是压缩机,也可举出具有损耗产品的大部分电力的电动机和除该电动机以外损耗电力的功能作为1个产品形态的产品、例如,扫除机或洗涤机、洗涤干燥机等。此外,特别是,如果是充分地实施了对主要损耗电力的电动机的噪声对策、并且除此以外装载从直流电压损耗电力的传动器的产品,则具有同样的效果。
Claims (9)
1.一种电动机驱动装置,其特征在于具备:
第一整流单元,输入交流电源并将交流电压整流为直流电压;
电力变换单元,将利用上述第一整流单元整流了的直流电压变换为交流电压后供给电动机;
第二整流单元,输入上述交流电源并将交流电压整流为直流电压;以及
平滑电容器,设置在上述第二整流单元的直流输出侧,对整流后的直流电压进行平滑化后供给直流负载。
2.如权利要求1所述的电动机驱动装置,其特征在于:
在上述第一整流单元与上述电力变换单元之间设置了电容器。
3.如权利要求1或2所述的电动机驱动装置,其特征在于:
设置在上述第一整流单元的直流输出侧的电容器的电容量比设置在上述第二整流单元的直流输出侧的平滑电容器的电容量小。
4.如权利要求1~3中任一项所述的电动机驱动装置,其特征在于:
具备被供给由设置在上述第二整流单元的直流输出侧的平滑电容器平滑化的直流电压、控制上述电力变换单元的电力变换控制单元。
5.如权利要求1~4中任一项所述的电动机驱动装置,其特征在于:
直流负载的电力损耗比由上述电力变换单元供给交流电压的电动机的电力损耗少,其中该直流负载被供给由设置在上述第二整流单元的直流输出侧的平滑电容器平滑化后的直流电压。
6.如权利要求1~5中任一项所述的电动机驱动装置,其特征在于:
具备抑制由于直流负载的电力损耗而发生的高次谐波电流的高次谐波电流抑制单元,其中该直流负载被供给由设置在上述第二整流单元的直流输出侧的平滑电容器平滑化后的直流电压。
7.一种压缩机驱动装置,其特征在于具备:
权利要求1~6中任一项所述的电动机驱动装置;
利用上述电动机驱动装置控制的电动机;以及
利用上述电动机驱动的压缩机。
8.如权利要求7所述的压缩机驱动装置,其特征在于:
具备检测上述压缩机的振动频率的振动检测单元,
上述电力变换控制单元输入利用上述振动检测单元检测的上述振动频率信息,并控制上述电动机的旋转频率以使上述振动频率与上述电动机旋转频率不一致。
9.如权利要求7所述的压缩机驱动装置,其特征在于:
具备检测上述压缩机的振动振幅和振动频率的至少一方的振动检测单元,
上述电力变换控制单元输入利用上述振动检测单元检测的上述振动振幅和振动频率的至少一方的信息,根据所输入的上述压缩机的振动振幅和振动频率的至少一方的信息而控制上述电动机的输出转矩以抑制上述压缩机的振动。
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