CN104066991B - 电动压缩机的控制方法、控制装置和冷藏库 - Google Patents

Abstract

本发明的电动压缩机的控制方法包括：设置规定的一定转速作为DC电机(103)的目标转速(Rt)的步骤(S1)；取得作为DC电机(103)的转速的测定值的实测转速(Rm)的步骤(S2)；调整DC电机(103)的驱动电力的占空比以使得目标转速(Rt)与上述实测转速(Rm)一致的步骤(S3)；和基于占空比的变化重新设置目标转速的步骤(S4)。

Description

电动压缩机的控制方法、控制装置和冷藏库

技术领域

本发明涉及构成制冷循环的电动压缩机，特别涉及具备DC电机并被PWM控制的电动压缩机的控制方法、该电动压缩机的控制装置和装载有该控制装置的冷藏库。

背景技术

现有技术中，作为构成冷藏库的制冷循环的电动压缩机具有DC电机。该电动压缩机为了将收纳于冷藏库的食品维持为适当温度，根据箱内温度使制冷剂循环进行动作。另外，近年来，已知有通过对电动压缩机的DC电机进行PWM控制，实现节能化的技术(例如参照专利文献1)。

专利文献1中记载有一种冷藏库的运转控制装置，其包括：检测设置温度的设置温度检测单元；检测箱内温度的箱内温度检测单元；和检测冷藏库的外周围的温度的外部气温检测单元。该控制装置根据箱内温度与设置温度之差将电动压缩机的工作转速设置为多级。例如记载有当温度差在5℃以上时设置为5400转、在5～2℃时设置为3600转、在2～-2℃时设置为1800转、在-2℃以下时设置为0转。而且记载了，根据由外部气温检测单元取得的外部气温，变更电动压缩机的最低转速。

如上所述，在专利文献1记载的控制装置，通过取得箱内温度和外部气温，使电动压缩机的设置转速最优化。即，箱内温度与设置温度之差的大小和外部气温的高低，与电动压缩机的负载(冷却负载)的大小具有相关关系。因此，如果能够取得箱内温度的详细的变化状況和外部气温，就能够考虑冷却负载的大小的同时决定使箱内温度接近设置温度的适当的转速。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭62-9165号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1中记载的控制方式中，以具有箱内温度检测单元和外部气温检测单元，以及箱内温度检测单元能够检测出详细的变化状况(至少多个温度)为前提。即，如果这些前提不能全部满足，就不能实现专利文献1中记载的控制方式。在例如不具备外部气温检测单元的冷藏库或者箱内温度检测单元是像恒温器那样只能检测一个温度的结构的情况下，不能实现考虑了电动压缩机的负载的专利文献1中记载的那样的控制方式。

但是，具备箱内温度检测单元和外部气温检测单元这2个温度检测单元的冷藏库的成本变高。另外，专利文献1中作为前提的箱内温度检测单元能够检测多个温度，这与实质上只能检测一个温度的恒温器相比还是价高。因此，专利文献1中记载的控制方式，虽然作为一部分高级模式的冷藏库所装备的功能是有意义的，但是在其他模式的冷藏库中在成本方面很难说适合。但是，期待在只具备恒温器作为箱内温度检测单元的冷藏库中，也能够实现节能化。

本发明为了解决这种课题，目的在于提供不依赖于箱内温度的详细的变化状況和外部气温地、能够抑制成本高并且根据冷却负载设置电动压缩机的转速的控制方法、电动压缩机的控制装置和具备该控制装置的冷藏库。

用于解决课题的方法

为了解决上述课题，本发明的电动压缩机的控制方法是构成制冷循环并具备DC电机的电动压缩机的控制方法，包括：设置规定的一定转速作为上述DC电机的目标转速的步骤；取得作为上述DC电机的转速的测定值的实测转速的步骤；调整上述DC电机的驱动电力的占空比(duty)以使得上述目标转速与上述实测转速一致的步骤；和基于上述占空比的变化重新设置上述目标转速的步骤。

本申请的发明者们，在要将电动压缩机的DC电机维持为一定的目标转速时的、DC电机的驱动电力的占空比的变化中，发现了与电动压缩机的冷却负载的变化的相关关系。因此，基于该占空比设置DC电机的目标转速，由此能够不依赖于箱内温度的详细的变化状況和外部气温地、使DC电机以适当的转速运转。其结果，能够抑制成本高并实现箱内的适当的冷却和节能化。

发明的效果

本发明的电动压缩机的运转方法能够抑制成本高并将冷藏库的箱内适当冷却、且实现节能化。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的电动压缩机的控制装置的结构的框图。

图2是表示实施方式1的控制装置的动作顺序的流程图。

图3是表示本发明的实施方式2的电动压缩机的控制装置的结构的框图。

图4是表示实施方式2的控制装置的动作顺序的流程图。

图5是表示本发明的实施方式3的电动压缩机的控制装置的结构的框图。

图6是表示实施方式3的控制装置的动作顺序的流程图。

图7是表示控制装置的动作顺序之中的时间设置处理的内容的流程图。

具体实施方式

第1方面的电动压缩机的控制方法，该电动压缩机构成制冷循环并具备DC电机，所述电动压缩机的控制方法包括：设置规定的一定转速作为上述DC电机的目标转速的步骤；取得作为上述DC电机的转速的测定值的实测转速的步骤；调整上述DC电机的驱动电力的占空比以使得上述目标转速与上述实测转速一致的步骤；和基于上述占空比的变化重新设置上述目标转速的步骤。

第2方面的电动压缩机的控制装置包括：对构成制冷循环的电动压缩机所具备的DC电机输出驱动电力的逆变电路；和输出该逆变电路的驱动信号的逆变器控制器，上述逆变器控制器包括：设置规定的一定转速作为上述DC电机的目标转速的目标转速设置单元；时序地取得作为上述DC电机的转速的测定值的实测转速的实测转速取得单元；调整上述逆变电路所输出的驱动电力的占空比以使得上述目标转速与上述实测转速一致的占空比调整单元；和取得上述占空比的时序变化的占空比变化取得单元，上述目标转速设置单元基于上述占空比的时序变化重新设置上述DC电机的目标转速。

第3方面的电动压缩机的控制装置，尤其在第2方面的发明中，上述占空比变化取得单元取得由上述占空比调整单元在前后相继的各时刻设置的占空比的差值，上述目标转速设置单元基于上述占空比变化取得单元所取得的占空比的差值使上述目标转速增加。

第4方面的电动压缩机的控制装置，尤其在第3方面的发明中，上述占空比变化取得单元包括：存储在第1时刻从上述占空比调整单元取得的第1占空比的占空比存储单元；计测自上述第1时刻起的经过时间的计时单元；和比较在从上述第1时刻经过规定时间后的第2时刻从上述占空比调整单元取得的第2占空比与存储于上述占空比存储单元的上述第1占空比的占空比比较单元。

第5方面的电动压缩机的控制装置，尤其在第4方面的发明中，上述逆变器控制器还包括：基于上述实测转速设置上述驱动电力的换相频率的换相频率设置单元；和将由上述占空比调整单元设置的占空比和由上述换相频率设置单元设置的换相频率合成来生成上述驱动信号的驱动信号合成单元。

第6方面的电动压缩机的控制装置，尤其在第2～第5方面的发明中，上述逆变器控制器还包括基于上述占空比和输入到上述逆变电路的输入电压，对至重新设置上述目标转速为止的时间进行设置的切换时间设置单元。

第7方面的冷藏库包括：上述第2～第6方面中任一方面所述的控制装置；和具有DC电机并构成制冷循环的电动压缩机。

第8方面的冷藏库尤其在第7方面中，还包括输出能够判别箱内是否为规定温度以上的信号的恒温器，在箱内为规定温度以上的情况下，上述控制装置基于上述驱动电力的占空比的时序变化进行上述DC电机的目标转速的重新设置。

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，本发明不由本实施方式的记载限定。

(实施方式1)

图1是表示本发明的实施方式1的电动压缩机的控制装置的结构的框图。如图1所示，该控制装置1安装在与工频电源100连接的AC/DC转换器101和构成冷藏库的制冷循环的电动压缩机102之间。AC/DC转换器101将从工频电源100供给的交流电力转换为直流电力并输出。另外，电动压缩机102包括电动构件和由其吸入和排出制冷剂的压缩构件，其中作为电动构件具有DC电机103。此外，在本实施方式中，作为该DC电机103采用具有三相(U相、V相、W相)的无刷DC电机。

控制装置1具有逆变电路2和逆变器控制器3。逆变电路2为将6个开关元件(例如IGBT：绝缘型双极型晶体管等)SW1～SW6三相桥接的结构。而且，从AC/DC转换器101输入到逆变电路2的直流电力，作为驱动DC电机103的驱动电力有选择地对定子的各相输出。

另一方面，逆变器控制器3由MPU等运算器构成，控制逆变电路2的各开关元件SW1～SW6的导通/断开(ON/OFF)的切换。特别是，逆变器控制器3根据切换DC电机103的定子的通电相的换相频率和与DC电机103的运转负载相应的PWM信号的占空比生成驱动信号，并将其输出到逆变电路2。

进行更详细的说明，逆变器控制器3包括目标转速设置单元10、实测转速取得单元20、占空比调整单元30和占空比变化取得单元40。

目标转速设置单元10在冷藏库的箱内温度高且处于应使电动压缩机102运转的状态下的情况下，适当设置DC电机103的目标转速Rt。在此，在本实施方式中，装载有控制装置1的冷藏库，为了检测箱内温度而具有恒温器104。该恒温器104，在箱内温度为规定的阈值Th以上时输出导通信号，在不到阈值Th时输出断开信号。因此，目标转速设置单元10取得来自恒温器的信号，当其为导通信号时，箱内温度在阈值Th以上，所以判断为“应使电动压缩机102运转的状态”。另一方面，当为断开信号时，箱内温度不到阈值Th，所以判断为“应使电动压缩机102停止的状态”。此外，恒温器104的阈值Th为冷藏库的箱内的设置温度，可以通过用户的操作变更设置。

实测转速取得单元20时序地取得作为DC电机103的转速的测定值的实测转速Rm。例如根据DC电机103的反电动势以规定的采样周期取得表示转子位于规定位置的位置检测信号。而且，通过对规定期间中的位置检测信号进行计数，计算DC电机103的实测转速。

占空比调整单元30调整逆变电路2输出的驱动电力的占空比，以使得DC电机103的目标转速Rt与实测转速Rm一致。更加具体地进行说明。在使DC电机103以其转速与目标转速Rt一致(Rm＝Rt)的方式工作的情况下，切换定子的通电相的时刻(换相频率)基于DC电机103的当前时刻的转速(实测转速Rm)决定。但是，在要使DC电机103以一定转速(一定的换相频率)工作的情况下，DC电机103的转动的容易性因冷却负载而不同。因此，需要使对通电相施加的电压值为与冷却负载相应的大小。于是，对向通电相供给的电力的电压值进行脉冲宽度调制(PWM)，基于冷却负载调整作为其载波周期内的导通时间的比例的占空比。

在此，冷却负载直接依赖于箱内温度或外部气温。特别是，箱内温度随着电动压缩机102的工作时间经过而降低，伴随于此冷却负载降低。因此，当想要将DC电机103的转速维持为一定值时，需要与冷却负载的下降(即箱内温度的降低)相应地减小占空比。这样，占空比调整单元30在被动作控制以使得DC电机103的转速(实测转速Rm)与目标转速Rt一致方式的期间，根据冷却负载调整驱动电力的占空比。此外，更具体而言，当使换相频率和占空比为一定时，伴随冷却负载的变化，DC电机103的实测转速Rm发生变化。因此，占空比调整单元30对占空比进行调整，以使得该实测转速Rm的变化收于规定范围ΔR内，由此使目标转速Rt和实测转速Rm实质上一致。

占空比变化取得单元40，通过时序地取得由占空比调整单元30调整设置的占空比，取得占空比的时序变化。例如在使DC电机103以一定的转速(一定的换相频率)运转的情况下，取得经过规定时间前后的占空比的变化量。由此，能够掌握通过该规定时间的经过冷却负载变化了何种程度。

[控制方法]

接着，说明由上述控制装置1实现的电动压缩机102的控制方法。图2是表示实施方式1的控制装置1的动作顺序的流程图。

如图2所示，控制装置1的目标转速设置单元10将DC电机103的目标转速Rt设置为规定值(步骤S1)。另外，实测转速取得单元20时序地取得DC电机103的实测转速Rt(步骤S2)。然后，占空比调整单元30基于根据步骤S1中设置的目标转速Rt和步骤S2中时序地取得的实测转速Rm而得到的、两者的差值的变化(冷却负载的变化)，对占空比进行调整(步骤S3)。而且，目标转速设置单元10基于占空比的时序变化，再次适当设置目标转速Rt(步骤S4)。

在此，步骤S4中的“占空比的变化”，通过占空比变化取得单元40基于由占空比调整单元30设置的占空比来取得，其被输入到目标转速设置单元10。另外，步骤S4中的目标转速Rt的重新设置例如能够采用以下的方式。即，在规定时间的经过前后的占空比的差值相对大(占空比的变化大)的情况下，虽然适度地进行冷却，但是能够判断为仍为达到目标温度的状况。因此，在该情况下，使目标转速Rt更新为从现状值小幅增加的值，控制电动压缩机102使得更快速地达到目标温度。另一方面，在规定时间的经过前后的占空比的差值相对小(占空比的变化小)的情况下，能够判断为冷却没有像所设想的那样进行。因此，在该情况下，通过使目标转速Rt更新为从现状值大幅增加的值，能够进一步促进箱内温度的降低。

此外，可以将占空比的差值比上述更多地设置为多级(3级以上)，与各级相应地重新设置不同的目标转速Rt。通过这样的方式，能够不随硬件的规格变更地、与现状的冷却负载相应地使电动压缩机102以更适合的转速进行运转。

另外，在步骤S4以后，基于更新后的目标转速Rt，进行从步骤S2开始的处理。此外，在步骤S1～S4的处理的途中，箱内温度充分降低，在不到阈值Th的情况下，恒温器104的输出从导通信号切换为断开信号。目标转速设置单元10从恒温器104接收断开信号时，将目标转速Rt设置为零。其结果是，DC电机103被控制为转速成为零，最终成为停止状态。

根据以上说明的控制装置1及其动作，即使不检测箱内温度的详细和外部气温，也能够实现抑制成本高的同时通过与负载相应的电动压缩机的运转实现节能化。即，本实施方式的控制装置1，从将DC电机103的转速维持为一定的期间中的占空比的变化读取冷却负载。因此，即使不具备高价的箱内温度检测单元和外部气温检测单元，也能够基于占空比的变化适当地设置DC电机103的目标转速Rt。

(实施方式2)

在本实施方式2中，关于上述实施方式1的电动压缩机的控制装置和控制方法，说明更加具体的结构的应用例。图3是表示实施方式2的电动压缩机的控制装置的结构的框图。本实施方式2的控制装置1与实施方式1同样地，安装在与工频电源100连接的AC/DC转换器101和构成冷藏库的制冷循环的电动压缩机102之间。另外，控制装置1包括：逆变电路2；和具有目标转速设置单元10、实测转速取得单元20、占空比调整单元30和占空比变化取得单元40的逆变器控制器3。

目标转速设置单元10包括运转状态判定单元(压缩机运转检测单元)11和转速设置单元12。其中，运转状态判定单元11接收来自恒温器104的信号，基于该信号判定电动压缩机102的目标运转状态。例如在从恒温器104接收到导通信号(箱内温度≥Th)的情况下，判定为处于应使电动压缩机102运转的状态。另外，在接收到断开信号(箱内温度＜Th)的情况下，判定为处于应使电动压缩机102停止的状态。

转速设置单元12在处于应使电动压缩机102运转的状态的情况下，将该目标转速Rt设置为大于零的规定值。作为该规定值，能够采用例如根据电动压缩机102的规格决定的、在燃料方面能够达到最高效率的转速、或能够稳定工作的最低转速等。另外，如后所述，基于占空比的变化重新设置目标转速Rt。另一方面，在处于应使电动压缩机102停止的状态的情况下，将目标转速Rt设置为零值。

实测转速取得单元20具有位置检测单元21和转速运算单元22。其中，位置检测单元21例如根据DC电机103的反电动势，以规定的采样周期取得表示转子位于规定位置的位置检测信号。另外，转速运算单元22例如通过在规定期间中对该位置检测信号进行计数，计算DC电机103的实测转速Rm。

逆变器控制器3包括换相频率设置单元50。该换相频率设置单元50取得来自上述位置检测单元21的位置检测信号。而且，使用该位置检测信号，生成确定定子的通电相的切换频率(换相频率)的换相脉冲信号。

另外，逆变器控制器3包括转速比较单元51。对该转速比较单元51输入上述转速设置单元12所设置的目标转速Rt和由转速运算单元22计算的实测转速Rm。而且，转速比较单元51取得这些转速的差值(＝Rm-Rt)，并将其向占空比调整单元30输出。

在此，在实测转速Rm比目标转速Rt小的情况下(Rm-Rt＜0)，从转速比较单元51向占空比调整单元30的输出意味着占空比的增加指示。相反，在实测转速Rm比目标转速Rt大的情况下(Rm-Rt＞0)，从转速比较单元51向占空比调整单元30的输出意味着占空比的减少指示。因此，占空比调整单元30基于来自转速比较单元51的输入，对占空比进行调整(增加、减少、或维持)设置。此外，当占空比调整单元30使占空比增加时，对DC电机103的驱动电力的电压变高，当使占空比减少时，驱动电力的电压变低。

逆变器控制器3还包括驱动信号合成单元52和接口53。驱动信号合成单元52将具有上述换相频率设置单元50所设置的换相频率的换相脉冲信号和具有占空比调整单元30所设置的占空比的PWM信号合成，生成驱动逆变电路2的开关元件SW1～SW6的驱动信号。该驱动信号通过由光电耦合器等构成的接口53被输出到逆变电路2，该逆变电路2基于该驱动信号进行动作。其结果，从AC/DC转换器101向DC电机103供给的驱动电力，以由上述换相频率确定的周期被分配到DC电机103的各相，并且，其电压波形具有上述占空比。

另一方面，占空比变化取得单元40包括占空比存储单元41、计时单元42和占空比比较单元43。其中，占空比存储单元41在规定的时刻存储由占空比调整单元30设置的该时刻的占空比D1。本实施方式中，以实测转速Rm与目标转速Rt一致的时刻为上述时刻。因此，表示实测转速Rm与目标转速Rt的差值的信息被从上述转速比较单元51输入到占空比存储单元41。此外，“实测转速Rm与目标转速Rt一致”并不只意味着两者完全一致，也可以定义为在包含目标转速Rt的规定的范围内(例如实施方式1中说明的转速的范围ΔR内)存在实测转速Rm的情况。

计时单元42以运转状态判定单元11所判定的目标运转状态从“停止”切换至“运转”时或者目标转速Rt从零变化为其它值时为基准时，计测之后的经过时间。此外，本实施方式中，以目标转速Rt的变化为基准。因此，从转速设置单元12对计时单元42输出表示目标转速Rt的信号。计时单元42将该目标转速Rt从零变化为其它值的时刻作为上述基准时进行检测。

占空比比较单元43当从计时单元42输入的经过时间达到规定的时间时，从占空比调整单元30取得该时刻的占空比D2。另外，也取得已经存储于占空比存储单元41的占空比D1。而且，计算这些的占空比D1、D2的差值，将该差值输出到转速设置单元12。转速设置单元12根据所取得的差值，重新设置目标转速Rt。

[控制方法]

接着，说明由上述控制装置1实现的电动压缩机102的控制方法。图4是表示实施方式2的控制装置1的动作顺序的流程图。

如图4所示，控制装置1的运转状态判定单元11基于来自恒温器104的输入信号，对电动压缩机102的目标运转状态是“应运转的状态”还是“应停止的状态”进行判定(步骤S10)。在判定结果为“应停止的状态”的情况下(S10：否)，进行使电动压缩机102停止的规定的处理(也包括维持停止状态的处理)(步骤S16)，再次执行步骤S10的处理。另一方面，在判定结果为“应运转的状态”的情况下(S10：是)，以规定的起动模式进行动作(步骤S11)。

该起动模式为使处于停止状态的电动压缩机102起动的规定的动作序列。当电动压缩机102停止时，位置检测单元21不能检测DC电机103的反电动势，所以不能够检测转子的位置。另外，当然，也不能检测作为冷却负载的指标的占空比的变化。因此，在起动模式中，与转子的位置和冷却负载无关地，作为换相频率和占空比采用规定的初始值来生成驱动信号使DC电机103起动。而且，在满足规定条件的时刻使起动模式结束。作为该规定条件，要求至少位置检测单元21能够取得位置检测信号，成为能够根据换相频率和占空比生成驱动信号的状态。

使起动模式结束时，目标转速设置单元10设置第1目标转速Rt1(例如1,600rpm)(步骤S12)。作为该第1目标转速Rt1，能够采用如已经说明的那样根据电动压缩机102的规格决定的、在燃耗方面能够达到最高效率的转速。另外，与此同时，计时单元42开始计测之后的时间经过(步骤S13)，将该时刻的占空比D1存储在占空比存储单元41中(步骤S14)。然后，对是否从计测开始经过了规定时间(例如5分钟或10分钟等)进行判定(步骤S15)。在此，当未经过规定时间时，执行维持现状的目标转速的状态下主要调整占空比生成驱动信号的处理(步骤20以后的处理)。另一方面，当经过规定时间时，执行根据冷却负载重新设置目标转速的处理(步骤S30以后的处理)。

对步骤S20以后的处理进行说明。首先，实测转速取得单元20基于DC电机103的反电动势生成位置检测信号，基于该位置检测信号取得实测转速Rm(步骤S20)。在此，位置检测信号被输出到换相频率设置单元50，表示实测转速Rm的信号被输出到转速比较单元51。接着，换相频率设置单元50使用所取得的位置检测信号设置换相频率(步骤S21)。另外，转速比较单元51取得实测转速Rm与目标转速Rt的差值，并将其向占空比调整单元30输出。占空比调整单元30基于该差值调整设置占空比(步骤S21)。即，当Rm-Rt＜0时，使占空比增加，当Rm-Rt＞0时，使占空比减少。

这样设置的换相频率和占空比被输入到驱动信号合成单元52。驱动信号合成单元52基于这些换相频率和占空比生成驱动信号(步骤S22)。即，生成对具有上述换相频率的信号和具有上述占空比的信号取逻辑与的驱动信号。该驱动信号经由接口53被输出到逆变电路2，使各开关元件SW1～SW6动作。其结果，来自AC/DC转换器101的直流电力成为具有在步骤S21中设置的换相频率和占空比的驱动电力，向DC电机103的定子的各通电相输送。由此，DC电机103被控制为实测转速Rm与目标转速Rt一致。

在驱动信号生成后，目标状态判定单元11重新判定当前时刻的目标运转状态(步骤S23)。而且，在判定结果为“应运转的状态”的情况下(S23：是)，意味着箱内温度没有降低至使恒温器104断开的阈值Th，所以重复进行从步骤S15起的处理。另外，在判定结果为“应停止的状态”的情况下(S23：否)，意味着箱内温度已降低至阈值Th。因此，将计时单元42的计时清零(步骤S24)，使电动压缩机102的运转停止(步骤S25)。

像这样设置目标转速(S12)，存储占空比(S14)之后，至经过规定时间为止，反复进行步骤S20以后的动作。然后，维持步骤S12中设置的目标转速，调整占空比对DC电机103的转速进行控制。另外，这期间实测转速Rm达到目标转速Rt时，基于来自恒温器104的断开信号，使DC电机103停止(S25)。

接着，对在步骤S15中判定为经过了规定时间的情况下的、步骤S30以后的动作进行说明。在该情况下，占空比比较单元43从占空比调整单元30取得当前时刻的占空比D2(步骤S30)。然后，也取得存储于占空比存储单元41的、步骤S15中存储的占空比D1，判定两者的差值(＝D1-D2)是否在规定值X％以上(步骤S31)。换言之，在电动压缩机102继续规定时间后运转的情况下，根据该规定时间的经过前后的占空比的减少的程度，判定冷却负载的程度。

其结果是，当占空比的差值在规定值X％以上时(S31：是)，将目标转速Rt重新设置为小幅增加后的第2目标转速Rt2(例如2,400rpm)(步骤S32)。即，占空比的差值在规定值X％以上，意味着通过规定时间的冷却箱内温度降低得较大，但是并未到达恒温器104成为断开的阈值Th。因此，步骤S32的处理的意图在于，通过使目标转速Rt稍微增加，使冷却能力提高，使箱内温度更早地到达阈值Th。

当占空比的差值不到规定值X％时(S31：否)，将目标转速Rt重新设置为大幅增加后的第3目标转速Rt3(例如3,000rpm)(步骤S33)。即，意味着：当占空比的差值不到规定值X％时，与规定时间的冷却无关，箱内温度并不充分降低。例如作为这种情况，设想在冷藏库中收纳有高温的食品的结果、箱内温度与设置温度(阈值Th)相比大幅变高、冷却负载变大的情况。因此，步骤S33的处理的意图在于，通过使目标转速Rt大幅增加，使冷却能力显著地提高，使箱内温度更早地到达阈值Th。

如上所述，当在步骤S32或步骤S33中重新设置目标转速Rt时，将计时单元42中的计时清零(重置)(步骤S34)，重复进行从步骤S14开始的处理。

通过进行以上说明的控制，能够基于占空比的变化适当地设置DC电机的目标转速。其结果，即使不取得箱内温度的详细的变化状況和外部气温，也能够使DC电机以适当的转速运转。从而，能够抑制成本高的同时将箱内冷却至适当的温度，并且能够实现节能化。

此外，在上述的例子中，将占空比的变化的程度分为X％以上和不到X％的两类，但并不限定于此。例如可以将占空比的变化的程度分为三类，以与各类对应的方式确定目标转速Rt的重新设置值。另外，目标转速Rt的重新设置值的设置方法也并不特别限定。例如可以像上述的第2目标转速Rt2那样，将重新设置后的目标转速的值保持原样(2,400rpm)设置，也可以设置目标转速的增加量的值(800rpm)。另外，可以设置重新设置的前后的目标转速Rt的比例(150％)、增加量的值相对于重新设置前的值的比例(50％)。

另外，也可以恒温器104所具有的感温部和开关部中，感温部配置在能够检测箱内温度的部位，开关部配置在从工频电源100向控制装置1(特别是逆变器控制器3)供电的供电线上。由此，当箱内温度充分降低、感温部检测出不到阈值Th时，开关部动作能够切断从工频电源100向控制装置1的电力供给。从而，箱内温度不到阈值Th时，不对控制装置1供电，能够实现待机时的节能化。

(实施方式3)

实施方式3的控制装置1在一定的转速使DC电机103运转的期间，进行取得当前时刻的占空比，并在经过基于其设置的时间后使目标转速Rt增加的控制。另外，控制装置1取得对逆变电路2输入的电力的电压值(以下，供电电压)。而且，根据该供电电压，调整基于上述占空比的设置时间(至使目标转速Rt为止增加的时间)。

更详细地说明，如已经说明的那样，冷却负载和占空比具有相关关系。即，在想要使DC电机103以一定转速运转的情况下，当冷却负载变大时，占空比也变大。从而，在占空比大的情况下，能够判断为冷却负载大，所以优选使制冷循环的冷却能力提高，使目标转速Rt增加。

但是，占空比不仅受冷却负载影响，而且也受供电电压的大小影响。例如在使DC电机103以一定转速运转的情况下，冷却负载是一定的，对逆变电路2输入的供电电压变高。在该情况下，为了将DC电机103的转速维持为一定，即使供电电压不变高也需要将驱动电力的电压维持为一定。因此，控制装置1减少占空比。相反，在供电电压变低的情况下，为了将驱动电力的电压维持为一定，控制装置1增大占空比。

如上所述，在想要使DC电机103以一定转速运转的情况下，占空比和冷却负载和供电电压彼此具有相关关系。而且，通过不只考虑占空比而且也考虑供电电压，能够更加准确地掌握冷却负载。

于是，控制装置1作为基本动作，在占空比为规定的阈值以上的情况下，视作冷却负载大，经过短时间后使目标转速Rt增加。另外，同样，作为基本动作，在占空比不到阈值的情况下，视作冷却负载小，经过长时间后使目标转速Rt增加。而且，控制装置1在这样的基本动作的基础上，关于占空比的阈值进行如下切换：在供电电压高的情况下使用更小的值，在供电电压低的情况下使用更大的值。

由此，在冷却负载小的情况下，不以超过需要的高旋转进行运转，能够实现节能化。另外，通过除了占空比还考虑供电电压，能够更加准确的掌握冷却负载，能够适当地对DC电机103进行运转控制。

下面，参照附图对实现这样的控制方式控制装置1的结构例及其动作例进行具体说明。

图5是表示本发明的实施方式3的电动压缩机的控制装置的结构的框图。图5的控制装置1与实施方式2的控制装置1(图3参照)在大部分具有相同的结构。但是，不具备占空比变化取得单元40，而具备电压检测单元60和切换时间设置单元61。此外，相对于具备占空比变化取得单元40的实施方式2的控制装置1，可以追加具备电压检测单元60和切换时间设置单元61。

电压检测单元60检测从AC/DC转换器101输出并对逆变电路2输入的供电电压(DC电压)，将该供电电压输出到切换时间设置单元61。切换时间设置单元61从占空比调整单元30取得以规定的一定转速使DC电机103运转时的占空比，根据被输入的供电电压将占空比与阈值比较，对至使目标转速Rt增加为止的时间进行设置。另外，与时间的设置一起，执行经过时间的计测。此外，对图5的控制装置1之中、与实施方式1、2中已经说明了的结构同样的结构标注相同的附图标记，省略其详细的说明。

[控制方法]

接着，对由上述控制装置实现的电动压缩机102的控制方法进行说明。图6是表示实施方式3的控制装置的动作顺序的流程图，图7是表示控制装置的动作顺序之中的时间设置处理的内容的流程图。

如图6所示，控制装置1基于来自恒温器104的输入信号，对电动压缩机102的目标运转状态是“应运转的状态”还是“应停止的状态”进行判定(步骤S40)。在判定结果为“应停止的状态”的情况下(S40：否)，将切换时间设置单元61中的计时清零(步骤S50)，进行规定的运转停止处理(步骤S51)。

另一方面，在判定结果为“应运转的状态”的情况下(S40：是)，经起动模式达到规定的稳定运转状态时，检测供电电压(步骤S41)。另外，在目标转速设置单元10中设置目标转速Rt(步骤S42)。作为该目标转速Rt，能够预先设置能够稳定地动作的最低转速或高效率的转速等。

接着，执行对至使目标转速Rt增加为止的时间进行设置的处理(步骤S43)。在该时间设置处理中，使用步骤S41中取得的供电电压和另外从占空比调整单元30取得的占空比，设置时间。以下参照图7说明具体的动作例。

如图7所示，首先判定供电电压是否在基准值以上(步骤S100)。作为该基准值例如能够为260V。一般来说，在工频电源100的交流电压的有效值为100V的情况下，AC/DC转换器101为使用了倍压整流方式的结构，所以通常时的供电电压为大约282V。另外，在工频电源100的交流电压的有效值为200V的情况下，AC/DC转换器101为使用了全电压整流方式的结构，所以通常时的供电电压依然为大约282V。从而，能够将比通常时的供电电压稍微低的值作为步骤S100中的判定基准值。

在供电电压为基准值以上的情况下(S100：是)，基于对应供电电压高的情况预先准备的占空比的阈值(例如20％、30％)，进行时间设置(步骤S101～S105)。即，对从占空比调整单元30取得的当前时刻的占空比是否在20％(第1阈值)以下进行判定(步骤S101)。当在20％以下时(S101：是)，将与高电压时的低负载对应的第1时间(例如30分钟)设置为至使目标转速Rt增加的经过时间(步骤S102)。在比20％大的情况下(S101：否)，对是否在30％(第2阈值)以下进行判定(步骤S103)。然后，当在30％以下时(S103：是)，将与高电压时的中负载对应的第2时间(例如20分钟)设置为经过时间(步骤S104)。另外，在比30％大的情况下(S103：否)，将与高电压时的高负载对应的第3时间(例如10分钟)设置为经过时间(步骤S105)。

另一方面，在供电电压不到基准值的情况下(S100：否)，基于对应供电电压低的情况预先准备的占空比的阈值(例如22％、33％)，进行时间设置(步骤S106～S110)。即，对从占空比调整单元30取得的当前时刻的占空比是否在22％(第3阈值)以下(步骤S106)进行判定。当在22％以下时(S106：是)，将与低电压时的低负载对应的第4时间(例如30分钟)设置为经过时间(步骤S107)。在比22％大的情况下(S106：否)，对是否在33％(第4阈值)以下进行判定(步骤S108)。然后，当在33％以下时(S108：是)，将与低电压时的中负载对应的第5时间(例如20分钟)设置为经过时间(步骤S109)。另外，在比33％大的情况下(S108：否)，将与低电压时的高负载对应的第6时间(例如10分)设置为经过时间(步骤S110)。

在上述中，关于占空比的第1～第4阈值，以第1阈值＜第3阈值、第2阈值＜第4阈值成立的方式进行设置。这是考虑了即使在冷却负载相同的情况下，占空比也因供电电压的不同而不同。另外，对于设置的经过时间，以第1时间＞第2时间＞第3时间、第4时间＞第5时间＞第6时间成立的方式进行设置。这是考虑了即使在供电电压相同的情况下，占空比也根据冷却负载而不同。此外，上述的占空比的阈值能够根据DC电机103和冷藏库的规格适当设置。

通过进行以上说明的控制，能够基于占空比和供电电压更适当地掌握冷却负载，使电动压缩机102高效率地运转，实现节能化。另外，此时不需要高价的传感器等，能够使用比较廉价的恒温器等进行实现。

此外，在组合实施方式1或2和实施方式3的情况下，能够形成能够有选择地执行实施方式1或2的控制方法和实施方式3的控制方法之中的任一者。或者，也可以执行将实施方式1或2的控制方法和实施方式3的控制方法有机地组合的控制方法。例如，首先按照实施方式3的控制方法，对至使目标转速Rt增加为止的时间进行设置(S43)。接着，开始经过时间的计测(S44、S13)，当经过设置时间时(S46：是、S15：是)，增加(重新设置)目标转速Rt(S47)。但是，此时重新设置的目标转速Rt按照实施方式1或2的控制方法(S30～S33)决定。通过采用这样的控制方法，即使在减少了传感器的装载数量的低成本的结构中，也能够实现适当地冷却且实现了节能化的控制装置。

产业上的可利用性

本发明能够适用于能够抑制成本高的同时将冷藏库的箱内适当地冷却并且实现节能化的电动压缩机的控制方法。

附图标记的说明

1控制装置

2逆变电路

3逆变器控制器

10目标转速设置单元

20实测转速取得单元

30占空比调整单元

40占空比变化取得单元

100工频电源

101AC/DC转换器

102电动压缩机

103DC电机

104恒温器

Claims (8)

1.一种电动压缩机的控制方法，该电动压缩机构成制冷循环并具备DC电机，所述电动压缩机的控制方法的特征在于，包括：

设置规定的一定转速作为所述DC电机的目标转速的步骤；

取得作为所述DC电机的转速的测定值的实测转速的步骤；

调整所述DC电机的驱动电力的占空比以使得所述目标转速与所述实测转速一致的步骤；和

基于所述占空比的变化重新设置所述目标转速的步骤。

2.一种电动压缩机的控制装置，其特征在于，包括：

对构成制冷循环的电动压缩机所具备的DC电机输出驱动电力的逆变电路；和输出该逆变电路的驱动信号的逆变器控制器，

所述逆变器控制器包括：

设置规定的一定转速作为所述DC电机的目标转速的目标转速设置单元；

时序地取得作为所述DC电机的转速的测定值的实测转速的实测转速取得单元；

调整所述逆变电路所输出的驱动电力的占空比以使得所述目标转速与所述实测转速一致的占空比调整单元；和

取得所述占空比的时序变化的占空比变化取得单元，

所述目标转速设置单元基于所述占空比的时序变化重新设置所述DC电机的目标转速。

3.如权利要求2所述的电动压缩机的控制装置，其特征在于：

所述占空比变化取得单元取得由所述占空比调整单元在前后相继的各时刻设置的占空比的差值，

所述目标转速设置单元基于所述占空比变化取得单元所取得的占空比的差值使所述目标转速增加。

4.如权利要求3所述的电动压缩机的控制装置，其特征在于：

所述占空比变化取得单元包括：

存储在第1时刻从所述占空比调整单元取得的第1占空比的占空比存储单元；

计测自所述第1时刻起的经过时间的计时单元；和

比较在从所述第1时刻经过规定时间后的第2时刻从所述占空比调整单元取得的第2占空比与存储于所述占空比存储单元的所述第1占空比的占空比比较单元。

5.如权利要求4所述的电动压缩机的控制装置，其特征在于：

所述逆变器控制器还包括：

基于所述实测转速设置所述驱动电力的换相频率的换相频率设置单元；和

将由所述占空比调整单元设置的占空比和由所述换相频率设置单元设置的换相频率合成来生成所述驱动信号的驱动信号合成单元。

6.如权利要求2～5中任一项所述的电动压缩机的控制装置，其特征在于：

所述逆变器控制器还包括基于所述占空比和输入到所述逆变电路的输入电压，对至重新设置所述目标转速为止的时间进行设置的切换时间设置单元。

7.一种冷藏库，其特征在于，包括：

权利要求2～6中任一项所述的控制装置；和

具有DC电机并构成制冷循环的电动压缩机。

8.如权利要求7所述的冷藏库，其特征在于：

还包括输出能够判别箱内是否为规定温度以上的信号的恒温器，

在箱内为规定温度以上的情况下，所述控制装置基于所述驱动电力的占空比的时序变化进行所述DC电机的目标转速的重新设置。