CN101983478A - 电动机控制装置、空气压缩机、空调机、乘客输送装置的控制装置和输送装置的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动机控制装置，其通过控制流入同步电动机的电流来控制同步电动机，包括接收在同步电动机内部设置的温度检测器的检测值的接收部。对同步电动机进行启动时，根据接收部接收到的温度，通过改变流入同步电动机的电流的大小，来实现稳定的启动，并且能够实现半导体元件的长寿命化。

Description

电动机控制装置、空气压缩机、空调机、乘客输送装置的控制装置和输送装置的控制装置

基于参照的引入

本申请要求2008年3月31日提出申请的日本专利申请第2008-089125号的优先权，参照其内容并引入本申请中。

技术领域

本发明涉及电动机控制的技术，特别涉及用于启动(起动)电动机的控制技术。

背景技术

在想要控制同步电动机而对压缩机进行驱动等、给予规定的转速作为控制指令值的情况下，想要根据该指令值驱动同步电动机时，产生较大的扭矩(力矩，转矩)，根据情况可能使得电动机失去同步。在日本特开2003-28073号公报中记载了：在具有活塞、对制冷剂进行压缩的压缩机中，能够将液化后的制冷剂排出，进行稳定的启动。

此外，日本特开2006-166658号公报公开有一种具有活塞的气体压缩机中，该压缩机的特征在于，能够使活塞的位置停止在规定的位置，进行稳定的启动(起动)。

专利文献1：日本特开2003-28073号公报

专利文献2：日本特开2006-166658号公报

发明内容

为了使同步电动机起动时不发生失去同步(lose synchronism：不同步)，需要输出与进行启动所需的负载扭矩相应大小的扭矩。为此，需要对同步电动机流入较大的启动电流而进行启动，但是流入大电流的启动方法，对于通过开关控制而生成起动电流的半导体元件(IGBT等)负载较大。因此，存在半导体元件的动力循环寿命缩短的问题，但是现有技术没有考虑到这一点。

例如，在同步电动机被搭载在空气压缩机上的情况下，可能会增大空气压缩机启动需要的扭矩。这是因为，空气压缩机在对压缩室供给润滑油的同时进行空气压缩，该润滑油在低温环境中粘度升高，因此启动时的扭矩增大。特别是润滑油在温度变低时粘度变高，在低温环境下启动的情况下，启动扭矩增大。

在现有技术中，为了使得即使在启动扭矩增大的情况下也能够启动，对永磁铁同步电动机流入大电流而进行启动，因此存在上述半导体元件的动力循环寿命缩短的问题。

此外，另一方面，当降低启动电流进行启动时，在扭矩不足的情况下，保护功能启动，对永磁铁同步电动机(永磁铁式同步电动机)的输出被切断，不能启动空气压缩机。这样的情况下，需要空气压缩机的重新启动等维护作业，导致可靠性降低。

本发明的目的在于，提供一种解决上述问题的电动机控制装置，该电动机控制装置能够延长半导体元件的寿命并且能够进行稳定的启动。

本发明的其他目的在于，使搭载有同步电动机的空气压缩机等设备稳定地启动，实现可靠性的提高。

为了解决上述目的，本发明例如采用权利要求记载的结构。

作为一个示例，提供一种电动机控制装置，其通过控制流入同步电动机的电流来控制同步电动机，该电动机控制装置包括接收部，该接收部接收设置于同步电动机内部的温度检测器的检测值，在启动同步电动机时，根据接收部接收到的温度，改变流入同步电动机的电流的大小。

在上述方式中，优选温度越低则使流入同步电动机的电流越大。

进而，优选通过使设置于同步电动机的电枢绕组流过特定的相位的直流电流来进行同步电动机的启动。

本发明的另一个方式为，一种空气压缩机，其包括将空气压缩的压缩机主体；驱动该压缩机主体的同步电动机；控制该同步电动机的转速的电动机控制部；和向压缩后的空气供给油的油供给部，该空气压缩机具备检测油的温度的温度检测器，在启动压缩机主体时根据检测到的温度，通过电动机控制部改变流入同步电动机的电流的大小，来进行启动。

在上述方式中，在启动压缩机主体时，在检测到的温度为设定值以下的情况下以第一启动电流启动压缩机主体，在检测到的温度比上述设定值大的情况下以比第一启动电流小的第二启动电流进行启动。

进而，优选检测到的温度越高则电流被设定得越小，来进行启动。

进而，优选温度检测器设置在同步电动机内部。

此外，本发明的另一个方式为，一种空调机，其设置有制冷剂进行循环的制冷循环，该空调机包括：将制冷剂压缩的压缩机；驱动该压缩机的同步电动机；控制该同步电动机的转速的电动机控制部；和检测制冷剂的温度的温度检测器，在启动压缩机时，根据检测到的温度，通过电动机控制部改变流入同步电动机的电流的大小，来进行启动。

在上述方式中，包括检测制冷剂的压力的压力检测器，根据检测到的温度和检测到的压力，通过电动机控制部改变流入同步电动机的电流的大小，来进行启动。

进而，本发明的另一个方式为，一种乘客输送装置的控制装置，该乘客输送装置包括：被连接成环状(无端状)并进行循环移动的多个台阶；与该台阶同步移动的扶手；对台阶和扶手进行驱动的同步电动机；和控制该同步电动机的转速的电动机控制部，该乘客输送装置的控制装置的特征在于，包括检测输送的乘客的重量的检测部，根据启动乘客输送装置时检测到的重量，通过电动机控制部改变流入同步电动机的电流的大小，来进行启动。

在上述方式中，优选检测到的重量越大则电流被设定得越大，来进行启动。

进而，本发明的另一个方式为，一种输送装置的控制装置，该输送装置包括：由同步电动机驱动的多个辊；将这些辊连接的输送带；和控制同步电动机的转速的电动机控制部，通过辊旋转、输送带移动来输送被输送物，该输送装置的控制装置包括检测被输送物的重量的检测部，启动输送装置时，根据检测到的重量，通过电动机控制部改变流入同步电动机的电流的大小，来进行启动。

在上述方式中，优选检测出的重量越大则电流被设定得越大，来进行启动。

发明的效果

根据本发明优选的实施方式，能够提供能够延长半导体元件的寿命的电动机的控制装置。

本发明的其他目的、特征，在以下叙述的实施方式中阐明。

本发明的其他目的、特征和优点根据附图相关的以下本发明的实施例的记载可以阐明。

附图说明

图1是用于说明实施例1的同步电动机控制系统的结构的图。

图2是用于说明从启动实施例1的同步电动机到进行无需传感器控制的转移的图。

图3是用于说明实施例1的半导体元件的动力循环寿命的图。

图4是用于说明实施例1的空气压缩机的结构的图。

图5是用于说明实施例1的空气压缩机的压缩室的截面图。

图6A是用于说明实施例1的润滑油的温度和粘度的关系的图。

图6B是用于说明实施例1的润滑油的粘度和启动扭矩的关系的图。

图7是实施例1的d轴电流控制器的一例。

图8是实施例1的q轴电流控制器的一例。

图9是实施例1的速度控制器的一例。

图10是用于说明实施例2的乘客输送装置的控制的图。

图11是用于说明实施例3的空气压缩机的停止·重新启动的时机(定时)的图。

具体实施方式

以下，使用附图说明本发明的实施例。

其中，以下的实施方式中，说明了使用永磁铁同步电动机作为交流电动机，对于感应电动机、磁阻电动机等其他交流电动机，能够同样地实现。

实施例1

使用附图说明本发明的电动机控制装置的实施例1。图1表示本发明的一个实施方式即交流电动机驱动系统的结构图。

该结构图包括三相的永磁铁同步电动机6、控制永磁铁同步电动机6的驱动的电动机控制部1、和驱动永磁铁同步电动机6的电力变换电路(功率变换电路)5，在电动机控制部1的内部，进行永磁铁同步电动机6的转子位置的推定运算和速度控制，即，进行无(需)位置传感器的控制。在无位置传感器控制中，因为电动机不旋转时无法判断转子位于哪个位置，因此不清楚怎样地流入电流能够启动。

因此，在本实施例中，用以下所示的方法启动·控制永磁铁同步电动机。控制在后面详细叙述，此处对于从启动到进行无位置传感器控制简单地说明。

如图2所示，永磁铁电动机6的启动，通过定位运转、即对任意相的电动机绕组逐渐流入直流电流，将永磁铁电动机6的转子固定在某个位置而进行。由此，能够使转子移动到规定的位置。于是，通过定位运转而启动之后，到成为能够稳定地进行永磁铁同步电动机的无位置传感器控制的转速为止，根据d轴电流指令值Id*和q轴电流指令值Iq*和频率指令ω*，进行确定对永磁铁电动机6施加的电压的同步运转。该同步运转之后，在上升至规定的转速的状态下，进行调整逆变换器频率指令值ω1*的无位置传感器控制，使轴误差Δθc为零。

通过定位运转启动永磁铁同步电动机时，根据来自电动机控制部1的控制指令，对永磁铁同步电动机流入启动电流。永磁铁同步电动机在启动扭矩因某种原因变得过大时，可能发生失去同步(不同步)，因为该失去同步难以检测，在本实施例中，在负载扭矩增大的情况下，利用产生过电流的情况，在检测到该情况的情况下使同步电动机停止，由此实现保护。该过电流的检测根据基于d轴检测电路Idc、q轴检测电流Iqc确定的电动机电流I的值判断。电动机电流I用

$I=\sqrt{}({\mathrm{Idc}}^2+{\mathrm{Iqc}}^2)$

表示，当这个值超过规定的值(例如420A)的情况下，判断由于过载而产生过电流，保护功能启动，电力变换电路的输出被切断(断开)。

判断该过电流产生的电动机电流的值根据功率模块的耐压等确定，该电动机控制装置被设计为，在通常的运转中以大约20％的条件概率(可能性)进行控制，使得不成为上述电动机电流的值，即在通常的运转中控制为不达到上述电动机电流的值，具体而言，控制为该电动机电流的值的80％以下。

但是，因为上述保护功能启动的情况下，需要重新启动等维护作业，导致可靠性降低，因此要求不启动保护功能地控制永磁铁同步电动机。于是，为了不启动保护功能也能够可靠地启动，需要使能够对应启动扭矩的增大的大的启动电流流入永磁铁同步电动机。

此外，由电力变换电路5生成流入永磁铁同步电动机的电流。在电力变换电路5，使用控制电力的功率MOSFET或绝缘栅型双极晶体管(IGBT)等功率器件的驱动电路以及具有自(我)保护功能的功率模块，通过对该IGBT进行接通/断开控制，生成流入永磁铁同步电动机的电流。

接着，说明半导体元件(IGBT)的寿命。IGBT在流入电流时进行开关，因此此时产生发热和温度上升，由于这样反复进行，在功率模块各部分的接合、例如IGBT和绝缘部件之间的焊锡层以及绝缘部件和金属基底板之间的焊锡层产生应力，该应力反复施加到焊锡层的结果是，存在在上述焊锡层产生裂缝(裂痕、龟裂)的问题。

该问题的起因在于，由于构成功率模块的材料(陶瓷、铜、硅)的热膨胀系数分别不同，因此温度上升时，热膨胀系数的不同作为应力在内部产生，该应力被施加到焊锡层。焊锡层的裂缝会妨碍半导体元件中产生的热的发散，每当反复温度上升时，裂缝扩大，伴随运转，半导体元件的结温逐渐升高，存在最终超过允许的临界值，造成元件的破坏的可能性。其中，将与这样的运转的反复次数相应的半导体元件的寿命称为动力循环寿命。

接着使用图3说明一般的半导体元件(IGBT)的动力循环寿命。动力循环寿命是与结(junction)的温度变化ΔTj成反比例的特性，图3表示其一例。温度变化ΔTj越大，能够允许的运转的反复(重复)次数越少，动力循环寿命越短。即，温度变化越大，在焊锡层产生的应力越大，由此缩短了动力循环寿命。

本实施例的目的在于，通过减小该温度变化ΔTj而延长动力循环寿命，提高可靠性。因此，在进行启动所需要的扭矩较小的情况下，降低启动电流来进行启动。这是假设负载扭矩成为最大的情况，考虑到如果以大电流进行启动使得总能够启动，则动力循环寿命会缩短。通过减小启动电流进行启动，能够减小上述温度变化ΔTj而延长动力循环寿命

作为具体的启动方法的示例，对于将永磁铁同步电动机搭载在空气压缩机的情况进行说明。就在工业上广泛使用的空气压缩机而言，大约5kW到200kW功率的空气压缩机大部分为螺旋(screw)式。本实施例中对于该螺旋式的空气压缩机进行说明。

图4表示本实施例的空气压缩机的结构图。启动空气压缩机时，对电动机控制部1供给来自空气压缩机控制部101的控制指令，由此通过电动机控制部1的信号启动永磁铁同步电动机。具体而言，通过使来自图1中的电力变换电路5的电流流入永磁铁同步电动机6，永磁铁同步电动机6启动，由此驱动压缩机主体102。对于空气压缩机的动作进行说明。

从吸滤器103吸入的空气经过吸入节流阀104后，在压缩机主体102的转子(转动部件)105之间被压缩，从喷出口106被喷出。为了对压缩产生的压缩热进行冷却、以及润滑和密封，向压缩机主体102的转子105部注入润滑油。从喷出口106与润滑油一齐被喷出的压缩空气流入油分离罐107内，由油分离部件108使压缩空气与润滑油分离，从喷出配管109依次通过止回阀110、调压阀111，流入后冷却器112，在该后冷却器112中被冷却后，向未图示的外部装置喷出。

另一方面，润滑油在油分离罐107内与压缩空气分离，从油分离罐107的底部被导向油冷却器113。在油冷却器113被冷却后的润滑油和不经由油冷却器的未冷却的润滑油在调温阀114内被混合，对压缩机主体102进行润滑。油冷却器113和后冷却器112由冷却风扇115的冷却风被冷却。

压缩机主体102的转子105轴和永磁铁同步电动机6轴被进行旋转的带116连接。永磁铁同步电动机6由来自电动机控制部1的指令控制，能够进行变速运转。在止回阀110的下游侧设置有压力传感器117，对从压缩机主体102喷出的压力进行检测。该压力传感器117的输出信号被输入到输入输出部106。空气压缩机控制部101具有存储单元和PID功能，对存储的设定压力和压力传感器117检测到的压力进行比较，将使检测压力成为目标压力P0的频率给予电动机控制部1，使永磁铁同步电动机的转速变化。

设置在压缩机主体102的上游侧的吸入节流阀104的阀板104a，在活塞104b从电磁阀118一侧受到压力时向关闭方向动作。即，电磁阀118打开时，油分离器108内的高压力被导向吸入节流阀104，对该活塞104b附加压力。进而，油分离器108内的空气的一部分在电磁阀118打开的同时经由排气配管119向吸入节流阀104的吸入侧排气。此时，用节流孔(orifice)120调整流量。还可以代替排气配管119，直接向大气中排气。

此处，对于空气压缩机的启动扭矩增大的原因进行说明。

图5表示螺旋式的空气压缩机中的压缩机主体102。该图5表示与转子的旋转轴正交的截面的截面图。如图5所示，凸转子151和凹转子152在外壳153内部被收纳在一部分重叠的圆筒形孔中，能够自由旋转，齿相互啮合而旋转。圆筒形的孔的内表面由凸转子一侧的壁面154和凹转子一侧的壁面155构成，形成压缩室156。压缩室156通过转子的旋转，容积扩大，而后缩小。在扩大过程中向压缩室156导入空气。在容积的缩小过程中在使压缩室的室内压力上升至规定压力前保持关闭，之后在开口的位置形成喷出口。

如上所述，本实施例的空气压缩机对压缩室156供给润滑油，将被关在压缩室156的空气与润滑油一齐压缩(称为油冷式或者供油式)。由此，在作为内部泄漏流路的外周间隙填满润滑油，减少内部泄漏，提高空气压缩机的能量效率。但是，因为是在空气压缩机运转后、停止时润滑油被供给到压缩室之后，存在转子也沾上油的情况，由此存在空气压缩机的启动扭矩增大的情况。对此进行说明。

润滑油如图6A所示，具有温度越低，粘度越大的特性。从而，油在压缩机主体102内充分循环之后停止，之后放置在低温环境的情况下，油的温度降低，粘度增大。如图6B所示，粘度升高时，启动扭矩也增大，这样的情况下，再次进行空气压缩机的启动时，粘度增大的润滑油沾在转子上，与通常启动时相比，启动扭矩增大。这成为空气压缩机的启动扭矩变大的原因。于是，这成为原因，过载时无法启动永磁铁同步电动机6，产生过电流，因此保护功能停止。

此处，在本实施例中，上述启动需要的扭矩较小的情况下，减小流入永磁铁同步电动机的启动电流来进行启动。对于该具体的启动方法进行说明。

通常，因为难以判断启动需要的扭矩，以往使任何环境下都能够启动的大小的电流流入永磁铁同步电动机来进行启动。特别是由于为了进行无位置传感器控制，需要使永磁铁同步电动机上升至规定的转速，可靠地进行启动对于控制来说是必须的。

但是，根据上述的现有的方法，虽然一定能够启动，但是存在IGBT的动力循环寿命缩短的问题。对此，本实施例在启动需要的扭矩较小的情况下，通过以较低的启动电流来进行启动，实现IGBT的长寿命化。接着说明为此需要的启动扭矩的判断。

如上所述，润滑油在低温环境下粘度增大，因此产生启动扭矩的增大。但是另一方面因为油的温度升高时，粘度降低，启动需要的扭矩减小。即，除了冬季的早晨等低温环境，在温度较高的情况下、或者通常温度的情况下，为了启动不一定需要使大电流流入永磁铁同步电动机。

即，本实施例着眼于根据润滑油的温度启动扭矩变化的情况。由此，能够检测出润滑油的温度，根据该检测值改变流入永磁铁同步电动机的启动电流的大小。此外，润滑油的温度的检测由设置在空气压缩机的压缩室内的温度检测器进行，将该温度检测值与启动指令一起发送到电动机控制部。在电动机控制部中，根据发送的温度检测值，确定启动电流的大小，来进行启动。根据本实施例，在温度检测值较高的情况下，减小电流进行启动，因此能够如上所述延长IGBT的动力循环寿命。

另外，润滑油的温度的检测也能够用设置在压缩机主体的喷出侧的温度检测器进行，还能够用设置在电动机上的温度检测器进行。即，因为驱动压缩机主体的电动机通常与压缩机本体直接连接，或者设置在接近的场所，所以能够根据由设置在电动机上的温度检测器检测到的值推定(估计)润滑油的温度。在此情况下，来自空气压缩机控制部的启动指令被发送到电动机控制部时，根据温度检测器的检测值在电动机控制部中决定启动电流，来进行启动。

此外，对于具体的启动电流的决定方法，以规定的温度(例如5℃)为基准，改变启动电流的大小。即，在5℃以下时，流入300A的电动机电流，超过5℃的情况下流入200A的电流，来进行启动。另外，改变启动电流的基准电流不限于一处。因为油的粘度越低，启动需要的扭矩越大，可以认为上述基准电流越多，越有助于实现动力循环寿命的长寿命化。由此，与为了必然启动而流入大电流来启动相比，将启动电流抑制得较低，能够延长IGBT的寿命，并且能够实现可靠性的提高。

以下，对于永磁铁同步电动机控制详细进行说明。

控制装置1在控制装置1内部的作为励磁电流方向(磁通轴方向)的dc轴和作为扭矩电流方向的qc轴组成的旋转坐标系dcqc轴上进行矢量控制。另外，控制装置1的各单元通过CPU(Central Processing Unit中央处理单元)、存储器等硬件和计算机上执行的程序而实现。

接着对于构成控制部2的各部分进行说明。

在电压指令值生成器3中，如下式所示，使用d轴和q轴的第二电流指令值(Id**和Iq**)、逆变换器频率指令值ω1*和电动机常数，进行矢量运算，输出Vd*和Vq*。

[数1]

Vd*＝R×Id**-ω1*×Lq×Iq**

Vq*＝R×Iq**+ω1*×Ld×Id**+ω1*×Ke

……(式1)

此处，在(式1)中，R为永磁铁电动机6的初级绕组电阻值，Ld为d轴的阻抗，Lq为q轴的阻抗，Ke为感应电压常数。

轴误差运算器10使用d轴检测电流Idc、q轴检测电流Iqc、来自电压指令值生成器3的Vd*和Vq*算出轴误差Δθc。在减法器11a中从预先设定的轴误差指令值Δθ*(通常为零)减去轴误差Δθc，该减法值(差)由PLL控制器13进行比例积分控制而获得检测频率ω1。在后述的无位置传感器控制中，将该检测频率ω1作为逆变换器频率指令值ω1*，通过将其用积分器9积分，能够推定永磁铁电动机6的磁极位置。通过该推定得到的推定磁极位置θdc被输入到dq/3φ变换器4和3φ/dq变换器8，用于各模块的运算。

即，本实施例的控制部2中，算出永磁铁电动机6的转子的实际旋转坐标轴和控制轴的轴误差Δθc，对逆变换器频率指令值ω1*使用PLL(Phase Locked Loop：锁相环)法进行修正(校正)，使得算出的轴误差Δθc为零，换言之，使控制轴与永磁铁电动机6的转子的实际旋转坐标轴相同，来推定磁极位置。

接着，对于电流控制器42和43的结构进行说明。

图7表示d轴电流控制器42的结构。使用减法器11b求取从上级装置等获得的d轴电流指令值Id*和d轴电流检测值Idc的偏差，将其乘以比例增益Kpd的比例运算部42A的输出信号，和乘以积分增益Kid进行积分处理的积分运算部42B的输出信号相加，根据下式，输出第二d轴电流指令值Id**。

[数2]

Id**＝(Id*-Idc)×(Kpd+Kid/S)    ……(式2)

图8表示q轴电流控制器43的结构。用减法器11c求出从上级装置获得或者速度控制器14得到的q轴电流指令值Iq*和d轴电流检测值Idc的偏差，将该偏差乘以比例增益Kpq的比例运算部43A的输出信号，和该偏差乘以积分增益Kiq进行积分处理的积分运算部43B的输出信号相加，根据下式，输出第二q轴电流指令值Iq**。

[数3]

Iq**＝(Iq*-Iqc)×(Kpq+Kiq/S)    ……(式3)

此外，图9表示速度控制器14的结构图。在控制切换开关16a位于B侧的情况下，用减法器11d求出从上级装置等获得的频率指令值ω*和由PLL得到的逆变换器频率指令值ω1*的偏差，将该偏差乘以比例增益Kpa的比例运算部14A的输出信号，和该偏差乘以积分增益Kia进行积分处理的积分运算部14B的输出信号相加，根据下式，输出q轴电流指令值Iq*。

[数4]

Iq*＝(ω*-ω1*)×(Kda+Kia/S)    ……(式4)

在本实施例中，就永磁铁同步电动机的启动而言，因为是无位置传感器，所以最初进行定位运转，在定位运转中，使控制切换开关(16a和16b)在A侧。即，频率指令ω*直接成为逆变换器频率指令值ω1*，从上级控制器之外获得的q轴电流指令值Iq*0直接成为Iq*。为了向永磁铁电动机6流入直流，使逆变换器频率指令值ω1*为零。

定位运转结束后，转移到同步运转。控制切换开关(16a和16b)保持在A侧。在同步运转模式中，使d轴电流指令值Id*保持为固定值(将该启动方法称为Id启动)，使逆变换器频率指令值ω1*增加。由此，永磁铁同步电动机6追随逆变换器频率指令值ω1*而加速。

在成为能够进行无位置传感器控制的频率的时刻，使控制切换开关(16a和16b)位于B侧，转移到无位置传感器控制。由此，PLL控制器13调整频率指令值使轴误差Δθc和轴误差指令值Δθ*(通常为零)的差成为零，并且，速度控制器14调整q轴电流指令值(Iq*)使频率指令值ω*和逆变换器频率指令值ω1*的差为零。Iq*成为与加速扭矩的量和负载扭矩的量相当的值，永磁铁同步电动机6进行加速。之后，加速结束，成为固定速度时，固定为与负载扭矩的量相当的值。其中，因为永磁铁电动机为隐极式(non-salient pole type：非突极式)，所以d轴电流指令值Id*在无位置传感器控制时设定为零。

实施例2

使用附图说明本发明的电动机控制装置的实施例2。

本实施例基本上基于与实施例1相同的想法，降低永磁铁同步电动机的启动电流。即，实施例1中，说明了永磁铁同步电动机搭载在空气压缩机上的情况，而对于搭载在其他产品上的情况，也能够以相同的想法启动。

此处，对于将永磁铁同步电动机搭载在空调机和冰箱等使用的电动压缩机上的情况进行说明。空调机使用的电动压缩机，构成通过永磁铁同步电动机旋转而使制冷剂循环的所谓制冷循环。即，通过使制冷剂气体循环的同时进行压缩或膨胀来进行热的移动。该制冷剂使用易于液化的气体、氟利昂等。

但是，电动压缩机保持未使用状态长时间放置时，存在动作时成为气体状的制冷剂液化并残存在压缩机内部的情况。在这样的状态下进行电动压缩机的启动时，永磁铁同步电动机需要较大的扭矩。对此，可以在这样的状态的情况下，增大启动电流来进行启动，但在不是该状态的情况下，将启动电流设定得较低来进行启动。

在空调机中，对于是否为启动扭矩增大的状态的判断，能够使用制冷剂的温度和压力的检测值来进行。这是因为，从上述信息可以了解残存在电动压缩机中的制冷剂的状态。此外，还可以使用定时器测定停止空调机之后的时间，判断启动扭矩增大的情况。即，停止后，在经过规定的时间的情况下，判断启动扭矩变大，增大启动电流来进行启动。由此，能够实现IGBT的长寿命化，并且可靠地启动。

此外，作为能够应用本实施例的其他产品，有输送物品的输送装置。输送装置指的是使环状的宽度较宽的输送带在输送轮上旋转，在其之上装载输送物并使其移动的装置。输送装置还用于自动扶梯等，作为乘客输送装置用于输送人的用途。

图10是乘客输送装置的控制装置的整体概要结构图。自动扶梯201具有：设置在上层底面(上层板)202和下层底面(下层板)203之间的框体204；上表面具有台阶的台阶205；在台阶205的移动方向两侧直立设置的栏杆206；被该栏杆206的周边边缘引导移动的移动扶手207；和进行对上述台阶205的乘降的乘降板208a、208b。

上述台阶205环状地与台阶链209连接有多个，在上述框体204内循环移动。上述台阶链209缠绕在驱动链轮210和从动链轮211上，该驱动链轮210在上述框体204的长度方向一侧被轴支承，该从动链轮211在上述框体204的长度方向的另一侧被轴支承。驱动链轮210由设置在附近的电动机控制部212驱动，上述移动扶手207也通过电动机控制部212的动力与台阶205同步地被驱动。这是通过上述电动机控制部212驱动永磁体同步电动机212a而实现的。

从商用电源220通过电动机控制部212对永磁铁同步电动机212a供给用于驱动的电力。与商用电源220连接的电动机控制部212基于自动扶梯控制装置240的控制信号，对永磁铁同步电动机212a供给电力，对永磁铁同步电动机进行可变速控制。由此，能够变化自动扶梯的速度和加减速度。

进行乘客输送装置的启动时，从自动扶梯控制装置240对电动机控制部212给予启动指令，接收到该启动指令，从电动机控制部212对永磁铁同步电动机212a流入起动电流，进行启动。此时，永磁铁同步电动机212a要求的扭矩，根据乘客输送装置乘载的人的重量而不同。即，重量越大，启动需要的扭矩越大。

对此，本实施例中，设置用于测定输送装置乘载的人的重量的未图示的检测部，根据该检测部检测到的重量，改变启动电流。即，重量越大，使较大的启动电流流入永磁铁同步电动机，来进行启动。由此，与总是以大电流进行启动的情况相比，可以大幅减少电流，因此能够实现IGBT的长寿命化，并且实现节能化。

另外，此处说明了乘客输送装置，也同样能够应用于输送物品的输送装置的情况，该情况下，根据搭载在输送装置上的物品的重量，使启动电流变化，能够获得同样的效果。

实施例3

以下，对于本发明的实施例3进行说明。

本实施例利用了设置在空气压缩机上的用于实现节能的自动停止功能。对于该自动停止功能进行说明。

如图4的空气压缩机的结构图所示，在空气压缩机上，设置有检测向压缩机主体的喷出侧喷出的压力的压力传感器105，该压力传感器的输出信号被发送到输入输出部106，送至空气压缩机控制部101。而后，在空气压缩机控制部101将检测值和预先设定的目标压力进行比较，将该检测值能够成为目标压力的频率给予电动机控制部1，与此相应，电动机控制部1控制永磁铁同步电动机6的转速。由此，伴随使用空气量的减少，能够降低压缩机主体102的转速，本实施例中，对于设计(规格)喷出空气量，不是在整个范围进行该转速控制，而是在30％～100％的范围内进行该转速控制。

图11中对于空气压缩机的控制，表示压缩机主体的转速和喷出压力的关系。图11中令目标压力为P0。喷出空气量为设计喷出空气量的30％以下的运转范围，当喷出压力超过设定压力P1时，将压缩机主体的转速、即永磁铁同步电动机的转速保持为设定下限转速，并且进行将从压缩机主体喷出的压缩空气向大气排气使喷出空气减压的无负载运转。该压缩空气的排气通过打开设置在压缩机主体的喷出侧的排气阀(电磁阀)而进行，由此，压缩机主体的喷出口的压力降低为P2，能够降低消费动力(消耗功率)。

而后，此时，在压力再次上升超过设定压力P3的情况下，通过停止压缩机主体而降低压力。这在本实施例中称为自动停止功能。

此外，自动停止功能之后，在压力降低，变得比设定压力P4低的情况下，将压缩机主体重新启动。这在本实施例中称为自动重启功能。

这样，空气压缩机为了节能而反复停止·重新启动，来进行运转，这种情况，根据设置了空气压缩机的工厂设备等的使用方式，例如5分钟一次频繁地进行。在进行压缩机主体的重新启动时，需要向永磁铁同步电动机流入电流，因此在频繁地进行重新启动时，对IGBT的动力循环寿命影响较大。

即，如实施例1中所述，假设润滑油的温度较低的情况下总是以大电流进行启动的情况下，因为频繁地进行重新启动，IGBT的结温变化较大，结果存在动力循环寿命缩短的问题。

此处，本实施例中，着眼于一旦启动空气压缩机进行运转时，油的温度上升的情况。即，进行重新启动时，由于油的温度上升，粘度降低，因此启动扭矩变小，能够减小启动电流。即使是低温环境下的启动，最初启动时也需要较大的启动扭矩，但是如上所述反复进行启动·停止的情况下，从第二次开始的启动能够减小启动电流，因此能够减小IGBT的结温变化ΔTj，延长动力循环寿命。此外，与以往每次启动时以大电流启动相比，能够大幅地消费电力，因此能够提供有助于节能化的空气压缩机。

进而，根据本实施例，推定重新启动时润滑油的温度升高，由此，不需要用于检测润滑油的温度的温度检测器，能够实现成本降低。可以认为不需要假设温度检测器由于某种原因损坏，实现了启动的可靠性。

此处，空气压缩机的自动停止功能运行后，到自动重新启动功能实现重新启动为止的时间过长的情况下，润滑油的温度可能会降低，因此，能够在考虑到这一点的基础上降低启动电流。即，使重新启动时的启动电流比通常启动时低地进行启动，但是当到上述重新启动为止的时间耗费规定时间以上时，以与通常启动相同的启动电流进行启动。由此，即使在润滑油的温度降低的情况下也能够可靠地实现启动。

如上所述，对本实施例所示的自动停止功能和自动重新启动功能进行了说明，但不限于上述方法，只要是在空气压缩机开始运转之后进行停止·重新启动(再启动)都能够应用。

实施例4

以下，说明本发明的实施例4。

如实施例1的说明所述，永磁铁同步电动机，在负载过大成为过载时，发生同步速度和实际的旋转速度不一致、即所谓的失去同步。由于一旦失去同步就难以靠自身的力量恢复同步状态，因此需要避免这种情况。因为难以检测到失去同步，因此在负载扭矩增大、成为过载的情况下产生过电流，在检测到该过电流的情况下通过停止永磁铁同步电动机来实现保护。

此处，对于永磁铁同步电动机搭载在空气压缩机上的情况进行说明。空气压缩机可能因为压缩机主体内润滑油被压缩、即所谓液体压缩而产生过大扭矩，在此情况下，如上所述，电动机控制装置的保护功能启动，断开对永磁铁同步电动机的输出。

但是，在本实施例的空气压缩机中设置有自动地尝试重新启动空气压缩机的所谓重试功能。重试功能指的是，由于空气压缩机在各种环境下用于各种用途，可能经常发生暂时无法启动的外部干扰，为此而具备的功能。即，空气压缩机中产生的外部干扰多数因使用侧的特殊的使用环境而异常地产生，因此即使在空气压缩机因暂时的外部干扰而无法启动的情况下，也能够尝试自动地重新启动。

本实施例中，着眼于该重试功能而实现IGBT的长寿命化。对此进行说明。首先，通常的启动是将流入永磁铁同步电动机的启动电流设定得较低(例如200A)而进行。当永磁铁同步电动机的扭矩不足，不能启动的情况下，因过载而产生过电流，保护功能启动，流入永磁铁同步电动机的电流被切断，此时空气压缩机的重试功能启动，实现永磁铁同步电动机的重新启动。本实施例的特征在于，将通过该重试功能进行重新启动时的启动电流与通常相比设定得较高(例如300A)来进行。

通过这样进行启动，能够降低通常的起动电流，所以能够实现IGBT的长寿命化。此外，在重试功能启动，实现重新启动时，通过增大启动电流，能够可靠地进行启动。进而，根据本实施例，因为降低通常的启动电流，所以能够实现空气压缩机的节能化。

上述记载根据实施例实现，但是本发明不限于此，如本领域普通技术人员所知，只要在本发明的主旨和附加的权利要求的范围内，就能够进行各种变更和修正。

Claims (16)

1.一种电动机控制装置，其通过控制流入同步电动机的电流来控制同步电动机，该电动机控制装置的特征在于：

包括接收部，该接收部接收设置于所述同步电动机内部的温度检测器的检测值，

在启动所述同步电动机时，根据所述接收部接收到的温度，改变流入所述同步电动机的电流的大小。

2.如权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于：

所述温度越低则使流入所述同步电动机的电流越大。

3.如权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于：

通过使设置于所述同步电动机的电枢绕组流动特定的相位的直流电流来进行所述同步电动机的启动。

4.如权利要求3所述的电动机控制装置，其特征在于：

在启动所述同步电动机之后，向所述电枢绕组供给可变电压·可变频率的交流。

5.如权利要求4所述的电动机控制装置，其特征在于：

包括检测所述同步电动机的转子的位置的检测部，

在所述同步电动机的转速上升至设定转速之后，使用所述检测部检测出的所述转子的位置进行位置反馈控制。

6.如权利要求5所述的电动机控制装置，其特征在于：

使用对所述同步电动机的电压指令和流入所述同步电动机的电流推定所述同步电动机的转子的位置。

7.一种空气压缩机，其包括：

将空气压缩的压缩机主体；

驱动该压缩机主体的同步电动机；

控制该同步电动机的转速的电动机控制部；和

向压缩后的所述空气供给油的油供给单元，

该空气压缩机的特征在于：

包括检测所述油的温度的温度检测器，

在启动所述压缩机主体时，根据检测出的所述温度，通过所述电动机控制部改变流入所述同步电动机的电流的大小，来进行启动。

8.如权利要求7所述的空气压缩机，其特征在于：

在启动所述压缩机主体时，在检测出的所述温度为设定值以下的情况下以第一启动电流启动所述压缩机主体，

在检测出的所述温度大于所述设定值的情况下以比所述第一启动电流小的第二启动电流启动所述压缩机主体。

9.如权利要求7所述的空气压缩机，其特征在于：

检测出的所述温度越高则所述电流被设定得越小，来进行启动。

10.如权利要求7所述的空气压缩机，其特征在于：

所述温度检测器设置在所述同步电动机内部。

11.一种空调机，其设置有制冷剂进行循环的制冷循环，该空调机的特征在于，包括：

将所述制冷剂压缩的压缩机；

驱动该压缩机的同步电动机；

控制该同步电动机的转速的电动机控制部；和

检测所述制冷剂的温度的温度检测器，

在启动所述压缩机时，根据检测出的所述温度，通过所述电动机控制部改变流入所述同步电动机的电流的大小，来进行启动。

12.如权利要求11所述的空调机，其特征在于：

包括检测所述制冷剂的压力的压力检测器，

根据检测出的所述温度和检测出的所述压力，通过所述电动机控制部改变流入所述同步电动机的电流的大小，来进行启动。

13.一种乘客输送装置的控制装置，该乘客输送装置包括：

被连接成环状并进行循环移动的多个台阶；

与该台阶同步移动的扶手；

对所述台阶和扶手进行驱动的同步电动机；和

控制该同步电动机的转速的电动机控制部，

该乘客输送装置的控制装置的特征在于：

包括检测所输送的乘客的重量的检测部，

在启动所述乘客输送装置时，根据检测出的所述重量，通过所述电动机控制部改变流入所述同步电动机的电流的大小，来进行启动。

14.如权利要求13所述的乘客输送装置的控制装置，其特征在于：

检测出的所述重量越大则所述电流被设定得越大，来进行启动。

15.一种输送装置的控制装置，该输送装置包括：

由同步电动机驱动的多个辊；

将这些辊连接的输送带；和

控制所述同步电动机的转速的电动机控制部，

通过所述辊旋转、输送带移动来输送被输送物，

该输送装置的控制装置的特征在于：

包括检测所述被输送物的重量的检测部，

在启动所述输送装置时，根据检测出的所述重量，通过所述电动机控制部改变流入所述同步电动机的电流的大小，来进行启动。

16.如权利要求15所述的输送装置的控制装置，其特征在于：

检测出的所述重量越大则所述电流被设定得越大，来进行启动。

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