CN105227016B - 电机驱动装置及具有该电机驱动装置的空气调节器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电机驱动装置及具有该电机驱动装置的空气调节器。本发明实施例的电机驱动装置包括：整流部，用于对输入交流电源进行整流；电容器，用于储存上述整流部的脉动电压；升压转换器，对在上述整流部整流的电源进行升压来向上述整流部和上述电容器之间输出；逆变器，具有多个开关器件，并利用电容器的两端的电压来向电机输出转换后的交流电源；再生电力消耗部，配置于电容器和逆变器之间，并消耗上述电机的再生电力；以及开关驱动部，在电容器的两端的电压为规定电压以上的情况下，利用再生电力消耗部的内部的开关器件来输出开关控制信号，并向逆变器控制部输出工作控制信号。由此，可在电机驱动装置中进行再生电力消耗。

Description

电机驱动装置及具有该电机驱动装置的空气调节器
技术领域
本发明涉及电机驱动装置及具有该电机驱动装置的空气调节器，更详细地，涉及可进行再生电力消耗的电机驱动装置及具有该电机驱动装置的空气调节器。
背景技术
为了营造舒适的室内环境，向室内排出低温的空气来调节室内温度，并净化室内空气，由此给人们带来更为舒适的室内环境而设置空气调节器。一般情况下，空气调节器包括：室内机，由热交换器构成，并设于室内；以及室外机，由压缩机及热交换器等构成，用于向室内机供给制冷剂。
发明内容
本发明的目的在于，提供可进行再生电力消耗的电机驱动装置及具有其的空气调节器。
用于实现上述目的的本发明实施例的电机驱动装置包括：整流部，用于对输入交流电源进行整流；电容器，用于储存上述整流部的脉动电压；升压转换器，对在上述整流部整流的电源进行升压来向上述整流部和上述电容器之间输出，具有多个开关器件，并利用电容器的两端的电压来向电机输出转换后的交流电源；再生电力消耗部，配置于电容器和逆变器之间，并消耗上述电机的再生电力；以及开关驱动部，在电容器的两端的电压为规定电压以上的情况下，利用再生电力消耗部的内部的开关器件来输出开关控制信号，并向逆变器控制部输出工作控制信号。
并且，用于实现上述目的的本发明实施例的空气调节器包括：压缩机，用于对制冷剂进行压缩；热交换器，利用压缩的制冷剂来执行热交换；以及压缩机电机驱动装置，用于驱动压缩机内的电机，压缩机电机驱动装置包括：整流部，用于对输入交流电源进行整流；升压转换器，对在整流部整流的电源进行升压来向整流部和电容器之间输出；电容器，用于储存上述整流部的脉动电压；逆变器，具有多个开关器件，并利用电容器的两端的电压来向电机输出转换后的交流电源；再生电力消耗部，配置于电容器和逆变器之间，并消耗上述电机的再生电力；以及开关驱动部，在电容器的两端的电压为规定电压以上的情况下，利用再生电力消耗部的内部的开关器件来输出开关控制信号，并向逆变器控制部输出工作控制信号。
根据本发明的一实施例，电机驱动装置及具有其的空气调节器的电机驱动装置包括整流部、升压转换器、电容器、逆变器、再生电力消耗部及开关驱动部，从而可以进行再生电力消耗，上述整流部用于对输入交流电源进行整流，上述升压转换器对在整流部整流的电源进行升压来向整流部和电容器之间输出，上述电容器用于储存上述整流部的脉动电压，上述逆变器具有多个开关器件，并利用电容器的两端的电压来向电机输出转换后的交流电源，上述再生电力消耗部配置于电容器和逆变器之间，并消耗上述电机的再生电力，上述开关驱动部在电容器的两端的电压为规定电压以上的情况下，利用再生电力消耗部的内部的开关器件来输出开关控制信号，并向逆变器控制部输出工作控制信号。
尤其，因电容器的容量小而使电容器的两端脉动的情况下，检测电容器的两端的电压来使再生电力消耗部工作，从而提高驱动装置内的电路器件的稳定性。
尤其，在电容器的两端检测出高电压的情况下，使再生电力消耗部工作，从而提高驱动装置内的电路器件的稳定性。
并且，当进行再生电力消耗时，可停止逆变器的工作。
附图说明
图1为例示出本发明一实施例的空气调节器的结构的图。
图2为图1的室外机和室内机的简图。
图3A至图3B为用于驱动图1的室外机内的压缩机的电机驱动装置的框图的多种例。
图4A为图3A至图3B的逆变器控制部的内部框图。
图4B为图3B的转换器控制部的内部框图。
图5A为图3A的转换器电路图的一例。
图5B为图3B的转换器电路图的另一例。
图6A至图6D为在说明图5B的电机驱动装置时所参照的图。
图7为本发明一实施例的再生电力消耗部的电路图的一例。
图8A至图9B为在说明图7时所参照的图。
图10为图3B的转换器控制部的内部框图的一例。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明。
在以下的说明中所使用的结构要素的词尾“模块”及“部”仅是为了容易地拟定本说明书而赋予的，其本身并不会赋予特别重要的含义或作用。因此，上述“模块”及“部”可混合使用。
图1为例示出本发明一实施例的空气调节器的结构的图。
如图1所示，本发明的空气调节器作为大型的空气调节器50，可包括：多个室内机31、32、33、34、35；多个室外机21、22，与多个室内机相连接；遥控器41、42、43、44、45，分别与多个室内机相连接；以及远程控制器10，用于控制多个室内机及室外机。
远程控制器10与多个室内机31、32、33、34、35及多个室外机21、22相连接来监控及控制上述多个室内机和室外机的动作。此时，远程控制器10可以与多个室内机相连接来执行对室内机的运行设定、锁定设定、日程控制及组控制等。
空气调节器可适用台式空气调节器、壁挂式空气调节器及天花板式空气调节器中的一个，但为了便于说明，以下仅以天花板式空气调节器为例进行说明。并且，空气调节器可包括换气装置、空气净化装置、加湿装置及加热器中的至少一个，且可以与室内机及室外机的动作相连动来工作。
室外机21、22包括：压缩机(未图示)，接收制冷剂并进行压缩；室外热交换器(未图示)，对制冷剂和室外空气进行热交换；收集器(未图示)，从所供给的制冷剂抽取气体制冷剂来向压缩机供给；四通阀(未图示)，选择制热运行的制冷剂的流路。并且，虽然还包括多个传感器、阀及油回收器等，但在以下内容中将省略对它们的详细说明。
室外机21、22通过使压缩机及室外热交换器工作，并根据设定来压缩制冷剂或对制冷剂进行热交换，从而向室内机31、32、33、34、35供给制冷剂。室外机21、22根据远程控制器10或室内机31、32、33、34、35的请求来驱动，且与所驱动的室内机相对应地随着制冷/制热容量的改变使室外机的工作数量及设于室外机的压缩机的工作数量发生变化。
此时，虽然以多个室外机向分别连接的室内机供给各个制冷剂为例来说明室外机21、22，但室外机21、22可根据室外机及室内机的连接结构来与多个室外机相互连接，从而向多个室内机供给制冷剂。
室内机31、32、33、34、35与多个室外机21、22中的一个相连接，从而接收制冷剂来向室外排出低温的空气。室内机31、32、33、34、35包括室内热交换器(未图示)、室内机风扇(未图示)、用于使所供给的制冷剂膨胀的膨胀阀(未图示)及多个传感器(未图示)。
此时，室外机21、22及室内机31、32、33、34、35利用通信线来相连接来相互收发数据，室外机及室内机与远程控制器10利用单独通信线来相连接，从而根据远程控制器10的控制来工作。
遥控器41、42、43、44、45可分别与室内机相连接来向室内机输入用户的控制指令，并接收室内机的状态信息来显示。此时，遥控器可根据与室内机的连接形态来以有线或无线方式进行通信，且根据情况的不同，一个遥控器可以与多个室内机相连接，从而可通过一个遥控器的输入使多个室内机的设定发生变更。
并且，遥控器41、42、43、44、45可在内部包括温度检测传感器。
图2为图1的室外机和室内机的简图。
参照附图，空气调节器50大致分为室内机31和室外机21。
室外机21包括：压缩机102，行使着压缩制冷剂的作用；压缩机用电动机102b，用于驱动压缩机；室外侧热交换器104，行使着使压缩的制冷剂散热的作用；室外送风机105，包括室外风扇105a和电动机105b，上述室外风扇105a配置于室外热交换器104的一侧来促进制冷剂的散热，上述电动机105b用于使室外风扇105a旋转；膨胀机构106，使冷凝后的制冷剂膨胀；制冷/制热切换阀110，用于切换压缩后的制冷剂的流路；以及收集器103，临时储存气化的制冷剂来去除水分和异物之后，向压缩机供给规定压力的制冷剂。
室内机31包括：室内侧热交换器109，配置于室内来执行制冷/制热功能；以及室内送风机109，包括室内风扇109a和电动机109b，上述室内风扇109a配置于室内侧热交换器109的一侧来促进制冷剂的散热，上述电动机109b用于使室内风扇109a旋转。
室内侧热交换器109可以设置至少一个。压缩机102可使用逆变器压缩机、定速压缩机中的至少一个。
并且，空气调节器50可包括用于对室内进行制冷的制冷机，也可包括用于对室内仅在制冷或制热的热泵。
另一方面，图2中虽然分别示出一个室内机31和室外机21，但本发明实施例的空气调节器的驱动装置并不局限于此，可适用于具有多个室内机和室外机的多联式空气调节器、具有一个室内机和多个室外机的空气调节器等。
图1的室外机21内的压缩机102可借助电机驱动装置200来驱动，上述电机驱动装置200驱动用于驱动压缩机电机250的压缩机。
图3A至图3B为用于驱动图1的室外机内的压缩机的电机驱动装置的框图的多种例。
首先，图3A的电机驱动装置200可包括：逆变器220，向压缩机电机250输出三相交流电流；逆变器控制部230，用于控制逆变器220；转换器210，向逆变器220提供直流电源；转换器控制部215，用于控制转换器210；以及再生电力消耗部270。
电机驱动装置200从系统接收交流电源来转换电力，并向压缩机电机250供给转换后的电力。由此，电机驱动装置200可以被称为电力转换装置或压缩机驱动装置。
另一方面，本发明实施例的电机驱动装置使用数十μF以下的低容量的dc端电容器C。例如，低容量的dc端电容器C可包括并非电解电容器的薄膜电容器。
在使用低容量的电容器的情况下，dc端电压的变化变大而进行脉动，且几乎不执行平滑工作。
可将具有这种数十μF以下的低容量的dc端电容器C的电机驱动装置称为基于无电容(capacitorless)的电机驱动装置。
在本说明书中，以具有低容量的dc端电容器C的电机驱动装置200为中心进行记述。
整流部510接收输入交流电源201来进行整流之后输出整流后的电源。在输入交流电源201为三相交流电源的情况下，整流部510整流三相交流电源来输出。
另一方面，根据本发明，向逆变器220供给直流电源的转换器接收三相交流电源来转换直流电流。为此，转换器210可包括整流部510(图5A)。此外，还可包括电抗器(未图示)。
转换器210的输出端与电容器C相连接。电容器C可储存从转换器210输出的电源。从转换器210输出的电源为dc电源，因此，可以被命名为dc端电容器。
输入电压检测部A可检测输入交流电源201的输入电压Vs。例如，可位于整流部510的前端。
输入电压检测部A可以为了检测电压而包括电阻器件、运算放大器(OP AMP)等。所检测的输入电压Vs作为脉冲形态的离散信号(discrete signal)，可向逆变器控制部230施加。
另一方面，也可通过输入电压检测部A来检测输入电压的零交叉点。
之后，输入电流检测部D可检测输入交流电源201的输入电流Is。具体的，可位于整流部510前端。
输入电流检测部D可以为了检测电流而包括电流传感器、电流变压器(CT，currenttrnasformer)、分流电阻等。所检测的输入电压Is作为脉冲形态的离散信号，可向逆变器控制部230施加。
dc电压检测部B检测dc端电容器C的进行脉冲的电压Vdc。为了检测电源，可使用电阻器件、运算放大器等。所检测的dc端电容器C的电压Vdc作为脉冲形态的离散信号，可向逆变器控制部230施加，且可基于dc端电容器C的直流电压Vdc来生成逆变器开关控制信号Sic。
逆变器220具有多个逆变器开关器件，并可通过开关器件的开启/关闭工作来将平滑的直流电源Vdc转换为规定频率的三相交流电源，从而向三相电机250输出。
具体的，逆变器220可包括多个开关器件。例如，相互串联的上臂开关器件Sa、Sb、Sc及下臂开关器件S'a、S'b、S'c分别成一对，且由共计三对上臂开关器件、下臂开关器件相互并联Sa&S'a、Sb&S'b、Sc&S'c。并且，二极管可以以逆并联的方式与各开关器件Sa、S'a、Sb、S'b、Sc、S'c相连接。
逆变器控制部230可以为了控制逆变器220的开关工作而向逆变器220输出逆变器开关控制信号Sic。逆变器开关控制信号Sic作为脉宽调制的开关控制信号，可基于在电机250流动的输出电流io或dc端电容器的两端的dc端电压Vdc来生成并输出。此时的输出电流io可从输出电流检测部E检测，且dc电压Vdc可从dc端电压检测部B检测。
输出电流检测部E可检测在逆变器420和电机250之间流动的输出电流io。即，检测在电机250流动的电流。输出电流检测部E可检测各相的输出电流ia、ib、ic，或者也可以利用三相平衡来检测二相的输出电流。
输出电流检测部E可位于逆变器220和电机250之间，且可以为了检测电流而使用电流变压器、分流电阻等。
再生电力消耗部240配置于电容器C和逆变器220之间，并消耗电机250的再生电力。由此，可以被命名为制动斩波器(Braking Chopper)。
再生电力消耗部270可包括配置于电容器C的两端之间的电阻器件及开关器件。并且，还可包括与电阻器件并联的二极管器件。
然后，图3B的电机驱动装置210与图3A类似，但在转换器210内还设有升压转换器515，在这一点上存在差异。
升压转换器515包括：电感器L1和二极管D1，在整流部510和逆变器220之间相互串联；以及开关器件S1，在电感器L1和二极管D1之间连接。通过开启这种开关器件S1，能量储存于电感器L1，且通过关闭开关器件，储存于电感器L1的能量经由二极管D1输出。
尤其，在使用低容量的dc端电容器C的电机驱动装置200中，可从升压转换器515输出上升规定电压的，即，抵消的电压。
转换器控制部215可控制升压转换器515内的开关器件S1的开关时间。由此，可输出用于开关器件S1的开关时间的转换器开关控制信号Scc。
为此，转换器控制部215可从输入电压检测部A和输入电流检测部B分别接收输入电压Vs和输入电流Is。
图4A为图3A至图3B的逆变器控制部的内部框图。
参照图4A，逆变器控制部230可包括轴转换部310、位置推断部320、电流指令生成部330、电压指令生成部340、轴转换部350及开关控制信号输出部360。
轴转换部310接收在输出电流检测部E中检测的三相输出电流ia、ib、ic，并转换为静止坐标系的二相电流iα、iβ。
另一方面，轴转换部310可将静止坐标系的二相电流iα、iβ转换为旋转坐标系的二相电流id、iq。
位置推断部320基于在轴转换部310中转换的静止坐标系的二相电流iα、iβ来推断电机250的转子位置并且，可基于所推断的转子位置来输出运算后的速度
另一方面，电流指令生成部330基于运算速度和目标速度ω来计算速度指令值ω*r，并基于速度指令值ω*r来生成电流指令值i*q。例如，电流指令生成部330基于运算速度和目标速度ω之差的速度指令值ω*r来在PI控制器435中执行PI控制，并可生成电流指令值。图中，虽然以电流指令值来例示q轴电流指令值i*q，但与附图不同，可一同生成d轴电流指令值i*d。另一方面，可将d轴电流指令值i*d设为0。
另一方面，电流指令生成部330可包括限幅器(未图示)，上述限幅器(未图示)以防止电流指令值i*q超过允许范围的方式限制电流指令值i*q的电平。
然后，电压指令生成部340基于在轴转换部中利用二相旋转坐标系进行轴转换的d轴、q轴电流id、iq和电流指令生成部330等中的电流指令值i*d、i*q来生成d轴、q轴电压指令值v*d、v*q。例如，电压指令生成部340可基于q轴电流iq和q轴电流指令值i*q的差来在PI控制器444中执行PI控制，并可生成q轴电压指令值v*q。并且，电压指令生成部340基于d轴电流id和d轴电流指令值i*d差异在PI控制器448中执行PI控制，并生成d轴电压指令值v*d。另一方面，d轴电压指令值v*d的值可以与d轴电流指令值i*d的值设成0的情况相对应来设成0。
另一方面，电压指令生成部340还可包括限幅器(未图示)，上述限幅器(未图示)以防止d轴、q轴电压指令值v*d、v*q超过允许范围的方式限制上述d轴、q轴电压指令值v*d、v*q的电平。
另一方面，所生成的d轴、q轴电压指令值v*d、v*q向轴转换部350输入。
轴转换部350接收在速度运算部320中运算的位置和d轴、q轴电压指令值v*d、v*q来执行轴转换。
首先，轴转换部350在二相旋转坐标系中利用二相静止坐标系来执行转换。此时，可使用在速度运算部320中运算的位置
并且，轴转换部350在二相静止坐标系中利用三相静止坐标系来执行转换。通过这种转换，轴转换部1050输出三相功率电压指令值v*a、v*b、v*c。
开关控制信号输出部360基于三相功率电压指令值v*a、v*b、v*c来生成基于脉宽调制方式的转换器用开关控制信号Sic，并进行输出。
所输出的变化器开关控制信号Sic可在栅极驱动部(未图示)中转换为栅极驱动信号，从而可向转换器420内的各开关器件的栅极输入。由此，转换器420内的各开关器件Sa、S'a、Sb、S'b、Sc、S'c进行开关动作。
图4B为图3B的转换器控制部的内部框图。
参照附图，转换器控制部215可包括电流指令生成部410、电压指令生成部420及开关控制信号输出部430。
电流指令生成部410可基于功率电压检测部B，即，在dc端电压检测部B中检测的dc端电压Vdc和dc端电压指令值v*dc来通过PI控制器等生成d、q轴电流指令值i*d、i*q。
电压指令生成部420基于d、q轴指令值i*d、i*q和检测到的输入电流iL，并通过PI控制器等来生成d、q轴电压指令值v*d、v*q。
开关控制信号输出部430可基于d、q轴电压指令值v*d、v*q来向升压转换器415输出用于驱动图5A的升压转换器515内的升压开关器件S的转换器开关控制信号Scc。
另一方面，为了控制图5B的交错式升压转换器520，电压指令生成部420基于d、q轴电流指令值i*d,i*q和检测到的第一输入电流iL1及第二输入电流iL2，并通过PI控制器等生成d、q轴电压指令值v*d、v*q。
开关控制信号输出部430基于d、q轴电压指令值v*d、v*q来以驱动第一升压转换器523内的第一升压开关器件S1和第二升压转换器526内的第二升压开关器件S2的方式分别向第一升压转换器523和第二升压转换器526输出第一转换器开关控制信号Scc1和第二转换器开关控制信号Scc2。
图5A为图3A的转换器电路图的一例。
参照图，转换器210可具有用于接收三相交流电源210a、201b、201c来进行整流的整流部510。
整流部510可包括三相桥式二极管。为此，整流部510例示出相互串联的上臂二极管器件Da、Db、Dc及下臂二极管器件D'a、D'b、D'c分别成一对，且由共计三对上臂二极管器件、下臂二极管器件相互并联Da&D'a、Db&D'b、Dc&D'c连接。即，可以以桥形态相互连接。
图5B为图3B的转换器电路图的另一例。
参照附图，转换器210可包括：整流部510，接收三相交流电源210a、201b、201c来进行整流；以及升压转换器515。
升压转换器515可包括：电感器L；二极管D，与电感器L相连接；以及开关器件S，与电感器L和二极管D之间相连接。
另一方面，用于检测输入电压的输入电压检测部A可配置于整流部510和升压转换器515之间，用于检测在电感器L流动的电流的电流检测部F可配置于电感器L和开关器件S之间。
在转换器210中转换的直流电源向与转换器输出端210相连接的电容器C输出并储存。
图6A至图6D为说明图5B的电机驱动装置所参照的图。
首先，图6A例示出低容量的dc端电容器C在没有图5B的升压转换器515的情况下，即，如图5A所示，与整流部510相连接的情况下的dc端电压Vdc。
在使用低容量的dc端电容器C的情况下，如图所示，低容量的dc端电容器C使dc端电压Vdc不平滑，因此，脉动的dc端电压Vdc直接向逆变器220供给。
在此情况下，在低于脉动的dc端电压Vdc的峰值VL1的约0.7VL1电压中形成平均电压。
逆变器220可利用约0.7VL1电压来生成三相的交流电源，但在约0.7VL1电压以下的区间中很难顺畅地执行电机的驱动。因此，电压利用率会降低。
并且，参照附图，在输入电压的频率为约60Hz的情况下，会发生相当于两倍的约120Hz的脉动电压。
另一方面，利用如图6A的脉动的电压，并通过逆变器220驱动电机250的情况下，如图6B所示，发生与ΔT1相对应的转矩脉动。由于这种转矩脉动而发生振动及噪音。
另一方面，随着低容量的dc端电容器C的电容变小，不执行电流控制等，因此发生低输入功率特性。
为了解决这种问题，本发明使用三相输入电源作为输入电源。与单相相比，使用高电压的输入电源，从而提高实际电压利用率。
并且，为了解决这种问题，在本说明书中，如图5B所示，在整流部510之后配置升压转换器515。
图6C例示出使用图4的升压转换器515和低容量的dc端电容器C的情况的dc端电压Vdc。
若利用升压转换器515来与VL2电压相对应地进行升压，则最小电压为VL2，并向dc端输出峰值为VL2+VL1的脉动电压。以此，可在约VL1电压中形成平均电压。
转换器220可利用大约VL1来生成三相的交流电源，然而在大部分的电压区间内，可顺畅地执行电机驱动。因此，电压利用率上升，且运行区域增大。
另一方面，如图6C所示，借助使用升压转换器515和低容量dc端电容器C的情况下的dc端电压Vdc，通过逆变器220来驱动电机250的情况下，如图6D所示，发生与ΔT二相对应的转矩脉动。即，可发生小于图6A的ΔT1的，与ΔT1相对应的转矩脉动。即，转矩脉动会相当降低。
另一方面，若使用升压转换器515，则会控制输入电流Is，结果，改善输入功率。
另一方面，在使用三相的交流电源作为输入电压的情况下，少容量的dc端电容器C的两端的电压通过电容器C来进行脉动，因此发生高电压的dc端电压。
并且，在电机250突然停止或异相的情况下，电机250的再生电力瞬间使dc端电容器C的两端的电压过度上升。
由此，发生电机驱动装置200内的电路器件的受损的可能性变高。
本说明书中，为了解决这种问题，在dc端电容器C和逆变器220之间配置旋转电力消耗部。对此，将参照图7进行记述。
图7为本发明一实施例的再生电力消耗部的电路图的一例，图8A至图9B为在说明图7时所参照的图。
首先，参照图7，再生电力消耗部270配置于电容器C和逆变器220之间，并消耗电机250的再生电力。由此，可命名为制动斩波器。
再生电力消耗部270可包括配置于电容器C的两端之间的电阻器件RB及开关器件Swa。并且，还可包括与电阻器件RB并联的二极管器件DB。
在dc端电压为规定值以上的情况下，再生电力消耗部270开启开关器件Swa，并且在电阻器件中消耗电机250的再生的电力Pre。
另一方面，作为判断dc端电压是否为规定值以上的第一方案，具有逆变器控制部230以软件方式进行判断的方法。
在dc端电压检测B中检测的dc端电压Vdc向逆变器控制部230输入，因此，逆变器控制部230与预储存于储存器的电平相比较来判断dc端电压Vdc电平是否为规定值以上。并且，在dc端电压Vdc电平为规定值以上的情况下，逆变器控制部230可生成用于驱动开关器件Swa的开关控制信号Sbc。
另一方面，作为判断dc端电压是否为规定值以上的第二方案，具有以硬件方式体现的方法。对此，将参照图8A进行记述。
图8A示例用于生成对开关器件Swa进行驱动的开关控制信号Sbc的驱动电路。
驱动电路可包括过电压检测部810和开关驱动部820。
过电压检测部810可包括多个电阻器件R1、R2、R3、R4及运算放大器821。
可在运算放大器821的一输入端子输入在dc端电压检测部B中检测的dc端电压Vdc，并且，其他端子可以与多个电阻器件R1、R2、R相连接。
根据多个电阻器件R1、R2、R3的电阻分配比率，决定过电压的规定值，运算放大器821比较dc端电压Vdc是否为规定值以上来输出比较信号。例如，在过电压的情况下，可输出第一电平的信号，在并非为过电压的情况下，可输出第二电平的信号。
开关驱动部820从过电压检测部810接收信号，来生成用于驱动开关器件Swa的开关控制信号Sbc。
另一方面，开关驱动部820从过电压检测部810接收信号，来输出用于控制逆变器控制部230的工作的工作控制信号Sci。
即，在电容器C的两端的电压Vdc为规定电压Vref以上的情况下，开关驱动部820向再生电力消耗部270内的开关器件SWB输出开关控制信号Sbc，并且向逆变器控制部230输出工作控制信号Sci。
例如，在电容器C的两端的电压Vdc为规定电压Vref以上的情况下，开关驱动部820向逆变器控制部230输出的工作控制信号Sci可包含用于使逆变器停止工作的禁止信号Sda。
作为另一例，在电容器C的两端的电压Vdc低于规定电压Vref的情况下，开关驱动部820可以不向再生电力消耗部270输出开关控制信号Sbc，而是向逆变器控制部230输出用于逆变器工作的使能信号Sea。
为此，可包括用于低通滤波的电阻器件Rf、电容器Cf及开关集成电路(IC)823。并且，还可包括用于电压分配的电阻器件Rm、Rn。
过电压检测部810的信号在电阻器件Rf、电容器Cf中进行低通滤波，并向开关驱动部820内的开关集成电路823输入。开关集成电路823根据所输入信号的电平来生成用于驱动再生电力消耗部270内的开关器件Swa的开关控制信号Sbc并进行输出。
开关控制信号Sbc经过电阻器件Rm、Rn来向再生消耗部270内的开关器件Swa的栅极端子输入。并且，在dc端子为规定电压以上的情况下，再生电力消耗部270内的开关器件Swa会开启。因此，可在电阻器件Rg中消耗电机250的再生电力。
图8B例示出开关驱动部820的电容器C的两端的电压Vdc为规定电压Vref以上的情况。
参照附图，在电容器C两端的电压Vdc为规定电压Vref以上的情况下，开关驱动部820可输出用于使逆变器控制部220停止工作的禁止信号Sda。
由此，逆变器控制部230可向逆变器220输出工作停止信号Sst，或者不输出工作停止信号Sst。因此，当进行再生电力消耗时，逆变器220的工作会停止。
图8C例示出开关驱动部820的电容器C的两端的电压Vdc为低于规定电压Vref的情况。
在电容器C的两端的电压Vdc低于规定电压Vref的情况下，开关驱动部820不向再生电力消耗部270输出开关控制信号Sbc，可向逆变器控制部230输出用于使逆变器工作的使能信号Sea。
由此，逆变器控制部230可向逆变器220输出用于使逆变器工作的逆变器开关控制信号Sic。因此，在并非为再生电力消耗的情况下，逆变器220进行正常工作。
图9A作为电机异相的一例，例示出在向dc端电容器C供给电机250的再生电力的情况下的dc电压波形Vdc和电机250的相电流波形Ii。
Tover1时点例示dc端电容器C的电压Vdc瞬间成为过电压，由此，无法向电机250供给相电流Ii的情况。
在此情况下，电机驱动装置200内的电路器件受损的可能性变得极高。
图9B作为电机异相的另一例，例示出向dc端电容器C供给电机250的再生电力的情况下的dc电压波形Vdc等。
参照附图，在图9B的(a)部分中，Tover2时点例示dc端电容器C的电压Vdc开始上升的情况。
dc端电压检测部B检测所增加的dc端电压Vdc，在过电压检测部910的电压成为规定电压以上的情况下，最终开启再生电力消耗部270内的开关器件SB。由此，如图9B的(b)部分所示，在Tover2时点之后，在再生电力消耗部270内的电阻器件RB中流动的电流IB会瞬间增加。
此后，在全部消耗再生电力之后，在再生电力消耗部270内的电阻器件RB流动的电流IB会重新降低，最终关闭再生电力消耗部270内的开关器件SB。
图9B的(c)部分、9B的(d)部分分别例示相电流Iph和脉冲宽度调制(PWM)信号。在结果Tover2时点之后，根据再生电力消耗部270的工作来使波形变得稳定。
图10为图3B的转换器控制部的内部框图的一例。
参照附图，转换器控制部215可包括输入电流指令生成部720、电流控制部730及前馈补偿部740。
输入电流指令生成部720可接收在输入电压检测部A检测的输入电压Vs，并基于输入电压Vs来生成输入电流指令值I*s。
另一方面，减法器725计算输入电流指令值I*s和在输入电流检测部D中检测的输入电流Is之差，并向电流控制部730施加该差。
电流控制部730基于输入电流指令值I*s和在输入电流检测部D检测的输入电流Is来生成与第一功率(duty)相对应的第一开关控制信号Sp1。
具体地，电流控制部730基于输入电流指令值I*s和输入电流Is的差来生成与第一功率相对应的第一开关控制信号。
另一方面，前馈补偿部740为了去除由升压转换器515的输入电压Vs及由dc端电压Vdc形成的紊乱而执行前馈补偿(feed-forward compensation)。由此，前馈补偿部740可生成考虑到紊乱的与第二功率相对应的第二开关控制信号Sp2。
加法器735可加算第一开关控制信号Sp1和第二开关控制信号Sp2来输出转换器开关控制信号Scc。即，加法器735可输出考虑到第一功率和第二功率的转换器开关控制信号Scc。由此，升压转换器515工作。
另一方面，本发明的电机驱动装置或空气调节器的工作方法可在设于电机驱动装置或空气调节器的处理器可读记录介质中，以处理器可读的代码来体现。处理器可读记录介质包括储存有处理器可读数据的所有种类的记录装置。处理器可读记录介质的例包括ROM、RAM、CD-ROM磁带、软盘、光数据存储装置等，并包括体现为通过互联网的传输等载波形态。并且，处理器可读记录介质分散于通过网络来连接的计算机系统，从而以分散方式存储并实施处理器可读的代码。
并且，以上虽然对本发明的优选实施例进行了图示和说明，但本发明不局限于上述特定的实施例，本发明所属技术领域的普通技术人员可在不超过发明要求保护范围中所请求的本发明的要旨的范围内进行多种变形实施，而这种变形实施不得以从本发明的技术思想或前景中单独理解。

Claims (11)

1.一种电机驱动装置，其特征在于，包括：
整流部，用于对输入交流电源进行整流；
电容器，用于储存上述整流部的脉动电压；
升压转换器，对在上述整流部整流的电源进行升压；
逆变器，具有多个开关器件，并利用上述电容器的两端的电压来向电机输出转换后的交流电源；
再生电力消耗部，配置于上述电容器和上述逆变器之间，并消耗上述电机的再生电力；
逆变器控制部，用于控制上述逆变器；
开关驱动部，在上述电容器的两端的电压为规定电压以上的情况下，利用上述再生电力消耗部的内部的开关器件来输出开关控制信号，并向上述逆变器控制部输出工作控制信号；
输入电流检测部，用于检测上述输入交流电源的输入电流；
输入电压检测部，用于检测上述输入交流电源的输入电压；以及
转换器控制部，基于上述输入电流和上述输入电压来输出用于控制上述升压转换器的内部的开关器件的转换器开关控制信号。
2.根据权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于，上述电容器的两端的电压为规定电压以上的情况下，向上述逆变器控制部输出的上述工作控制信号包含用于使上述逆变器停止工作的禁止信号。
3.根据权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于，在上述电容器的两端的电压低于规定电压的情况下，上述开关驱动部不向上述再生电力消耗部输出上述开关控制信号，而向上述逆变器控制部输出用于上述逆变器的工作的使能信号。
4.根据权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于，上述再生电力消耗部包括配置于上述电容器的两端之间的电阻器件及开关器件。
5.根据权利要求4所述的电机驱动装置，其特征在于，上述再生电力消耗部还包括与上述电阻器件并联的二极管器件。
6.根据权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于，
还包括：
电压检测部，用于检测上述电容器的两端的电压；以及
过电压检测部，用于检测所检测的上述电压是否为规定电压以上，
在上述电容器的两端的电压为规定电压以上的情况下，上述开关驱动部基于上述过电压检测部的信号，利用上述再生电力消耗部的内部的开关器件来输出上述开关控制信号，并向上述逆变器控制部输出上述工作控制信号。
7.根据权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于，上述电容器包括薄膜电容器。
8.根据权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于，上述转换器控制部包括：
输入电流指令生成部，基于所检测的上述输入电压来生成输入电流指令值；以及
电流控制部，基于上述输入电流指令值和所检测的上述输入电流来生成第一开关控制信号。
9.根据权利要求8所述的电机驱动装置，其特征在于，
上述转换器控制部还包括用于生成第二开关控制信号的前馈补偿部；
基于上述第一开关控制信号和第二开关控制信号来输出上述转换器开关控制信号。
10.根据权利要求1所述的电机驱动装置，其特征在于，上述输入交流电源为三相交流电源。
11.一种空气调节器，其特征在于，包括上述权利要求1至10中任一项所述的电机驱动装置。
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