CN110326210A - 空调机 - Google Patents

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Abstract

空调机具有：电动机(1)；电力变换装置(1)，其使用矢量控制方式来进行电力变换。电力变换装置(1)具有：脉冲控制部(7)，其输出脉冲信号；电力变换电路(41)，其使用脉冲信号，将直流电变换为交流电；电流检测部(6)，其检测电力变换电路(41)的电流；矢量控制部(8)，其生成对脉冲控制部(7)的指令电压；脉冲停止控制部(9)，其生成在以电流相位为基准而设定的区间使脉冲信号停止的脉冲停止控制信号而输出给脉冲控制部(7)。若电动机(1)的马达电流相对于当前转速的无负载时的马达电流在规定范围内，则矢量控制部(8)使脉冲停止控制部(9)开始动作。

Description

空调机
技术领域
本发明涉及一种空调机。
背景技术
研发了在空调机的马达驱动装置中实现高效率与高输出化的各种技术。例如，公开了开关PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调至)控制使得从马达驱动装置流向马达的电流为正弦波的“180度通电”的技术。此外，还公开了开关PWM控制使得以马达进行驱动而产生的感应电压的相位为基准使流向马达的电流断断续续这样的“120度通电”的技术。
例如在专利文献1中记载了如下内容：通过矢量控制180度通电方式，以马达驱动过程中的马达电流相位为基准而停止某一固定期间的PWM输出，由此，满足栅极驱动器的规格，并且降低PWM控制时的开关损耗(switching loss)，从而能够提供高效的电力变换装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-115955号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1所记载的发明以马达驱动过程中的马达电流相位为基准而停止某一固定期间的PWM输出，由此，降低PWM控制时的开关损耗。但是，专利文献1所记载的发明被限定成某种特定条件(转速以下/马达平均电流以下)，是难以广范地实现高效化的技术。此外，在通过DC风扇控制(DC fan control)而停止PWM输出时，需要考虑不同于压缩机等的风等干扰的影响。若不论运转状态都停止PWM输出，则可能导致振动的恶化或停止。
因此，本发明的课题在于提供一种空调机，能够避免马达振动的恶化或马达停止，并且能够降低伴随马达驱动的开关损耗和降低马达铜损。
用于解决课题的手段
为了解决所述课题，本发明的空调机具有：电动机；电力变换装置，其使用矢量控制方式，通过PWM控制来进行用于驱动所述电动机的电力变换。所述电力变换装置具有：脉冲控制部，其输出用于进行所述PWM控制的脉冲信号；电力变换电路，其构成为具有三相结构的开关元件，使用从所述脉冲控制部输出的所述脉冲信号，将直流电变换为交流电；电流检测部，其检测流过所述电力变换电路的电流；矢量控制部，其根据由所述电流检测部检测出的电流来进行矢量控制，生成对所述脉冲控制部的指令电压；脉冲停止控制部，其为了停止所述电力变换电路的规定相的正侧和负侧的开关元件，生成在以所述电力变换电路的电流相位为基准而设定的区间使所述脉冲信号停止的脉冲停止控制信号，将该脉冲停止控制信号输出给所述脉冲控制部。若所述电动机的马达电流相对于当前转速的无负载时的马达电流在规定范围内，则所述矢量控制部使所述脉冲停止控制部开始动作。
对于其他手段将在用于实施发明的方式中进行说明。
发明效果
根据本发明能够避免马达振动的恶化或马达停止，能够降低伴随马达驱动的开关损耗和降低马达铜损。
附图说明
图1是表示本实施方式中的PWM控制方式的电力变换装置的电路结构的框图。
图2是表示本实施方式中的空调机的室内机、室外机、以及遥控器的主视图。
图3是表示在通常动作时流过电动机的交流电压、交流电流和脉冲信号的关系的波形图。
图4是表示间歇通电动作时流过电动机的交流电压、交流电流和脉冲信号、相脉冲停止控制信号的关系的波形图。
图5是表示驱动具有电力变换装置的实际机器时的、U相电压、U相电流和脉冲信号的关系的波形图。
图6是表示本实施方式的电力变换装置涉及的、针对相脉冲停止区间(断相区间)的电力变换电路损耗、电动机损耗和将这些损耗加起来的总计损耗的关系的特性图。
图7是表示应用于DC风扇时的间歇通电动作的执行区域和滞后区域的图表。
图8是表示应用于压缩机时的间歇通电动作的执行区域和滞后区域的图表。
图9是表示由调制率定义的间歇通电动作的执行区域和滞后区域的图。
图10是表示由转速定义的间歇通电动作的执行区域和滞后区域的图。
图11是表示由室外温度定义的间歇通电动作的执行区域和滞后区域的图。
图12是表示停止间歇通电时和允许间歇通电时的相位调整方法的图表。
具体实施方式
以后，参照各附图对用于实施本发明的方式进行详细说明。
《概要》
本实施方式涉及的电力变换装置具有：电力变换电路(变换器)，其使用PWM控制的脉冲信号将直流电变换为交流电；矢量控制部，其检测流过电力变换电路的电流对该电力变换电路进行矢量控制。
电力变换装置还设置如下的断相区间(open phase section)：使以流过电力变换电路的电流相位的零交点为基准而设定的区间的脉冲信号停止，来使同相的上下臂的开关元件停止的断相区间。由此，电力变换装置可以降低PWM控制时的开关次数而降低开关损耗。并且，电力变换装置通过设置断相区间根据电流相位的零交点，能够取得电动机磁石位置的准确位置信息。结果，能够进行稳定的矢量控制，提升电力变换电路(变换器)和电动机的效率。
以下，一边参照附图一边对本发明涉及的电力变换装置的实施方式进行详细说明。另外，在用于说明各实施方式的所有附图中，原则上对相同的结构要素标注相同的符号，省略其重复的说明。
图1表示本实施方式涉及的PWM控制方式的电力变换装置1的电路结构。
对在本实施方式的电力变换装置1中，如图1所示通过由PWM控制驱动的三相变换器构成的电力变换电路4，利用矢量控制来驱动永久磁石同步电动机即交流电动机3时，对电力变换电路4的脉冲信号设置相脉冲停止区间(即，断相区间)时的控制方法进行说明。
《电力变换装置的电路结构》
如图1所示，电力变换装置1构成为具有：电力变换电路4、相电流检测部6、控制装置5。电力变换电路4构成为包含将直流电变换为交流电的三相变换器。相电流检测部6对流过与电力变换电路4连接的交流电动机(电动机)3的电动机电流进行检测。控制装置5根据由相电流检测部6检测出的相电流信息(电流)α使用进行PWM控制的脉冲信号来进行矢量控制。通过电源2对该电力变换电路4施加直流电压Vd。
此外，电力变换电路4构成为具有电力变换主电路41和栅极驱动器42。栅极驱动器42根据来自脉冲控制部7的脉冲信号γ而生成向电力变换主电路41的IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)供给的栅极信号。电力变换主电路41由IGBT和二极管反方向并联连接的三相结构的开关元件Q1～Q6构成。该电力变换主电路41具有U相、V相、W相开关引线(switching leg)，使用从脉冲控制部7输出的脉冲信号γ将直流电变换为交流电。
U相的开关引线构成为在正极与负极之间串联连接开关元件Q1、Q2。开关元件Q1的集电极与正极连接，开关元件Q2的发射极与开关元件Q2的集电极连接。开关元件Q2的发射极与负极连接。开关元件Q1的发射极与开关元件Q2的集电极的连接节点与交流电动机3的U相线圈连接。另外，在本实施方式中，将开关元件Q1的发射极与开关元件Q2的集电极的连接节点的电压设为电压Vu。将流过交流电动机3的U相线圈的电流设为U相交流电流Iu。
对开关元件Q1的栅极施加栅极驱动器42输出的脉冲信号GPU+。对开关元件Q2的栅极施加栅极驱动器42输出的脉冲信号GPU-。
V相的开关引线构成为在正极与负极之间串联连接开关元件Q3、Q4。开关元件Q3的集电极与正极连接，开关元件Q3的发射极与开关元件Q4的集电极连接。开关元件Q4的发射极与负极连接。开关元件Q3的发射极与开关元件Q4的集电极的连接节点与交流电动机3的V相线圈连接。
分别对开关元件Q3、Q4的栅极施加栅极驱动器42输出的脉冲信号。
W相的开关引线构成为在正极与负极之间串联连接开关元件Q5、Q6。开关元件Q5的集电极与正极连接，开关元件Q5的发射极与开关元件Q6的集电极连接。开关元件Q6的发射极与负极连接。开关元件Q5的发射极与开关元件Q6的集电极的连接节点与交流电动机3的W相线圈连接。
分别对开关元件Q5、Q6的栅极施加栅极驱动器42输出的脉冲信号。
此外，控制装置5构成为包含：脉冲控制部7、矢量控制部8、脉冲停止控制部9。脉冲控制部7向栅极驱动器42供给根据施加电压指令(指令电压)V*而控制的脉冲信号γ来进行PWM控制。矢量控制部8使用由相电流检测部6检测出的相电流信息α来进行矢量控制，计算施加电压指令V*。脉冲停止控制部9根据由矢量控制而计算出的电流的相位信息(电流相位)向脉冲控制部7输出在电流零交叉附近使相脉冲停止区间(断相区间)δ的脉冲信号γ停止的相脉冲停止控制信号(脉冲停止控制信号)β。该相脉冲停止控制信号(脉冲停止控制信号)β使该电力变换电路4的规定相的正侧和负侧的开关元件停止。
这里，例如像非专利文献1(坂本之外，《面向家电设备的位置传感器永久磁石同步马达的简易矢量控制》电学论D，Vol.124卷11号(2004年)pp.1133-1140)和非专利文献2(户张之外，《高速用永久磁石同步马达的新矢量控制方式的研究》电学论D，Vol.129卷1号(2009年)pp.36-45)所记载那样，通过检测变换器输出电流进行3相-2相变换(dq变换；direct-quadrature变换)对控制系统进行反馈，再次进行2相-3相变换使用驱动变换器的一般的矢量控制，由此能够实现矢量控制部8，对于控制方式来说并不做特别限定。因此，由于矢量控制部8的动作是众所周知的技术因此省略详细的说明。
图2是本实施方式中的空调机A的室内机100、室外机200以及遥控器Re的主视图。
如图2所示，空调机A称为所谓的室内空调机。空调机A具有室内机100、室外机200、遥控器Re、以及图1所示的电力变换装置1(在图2中未图示)。室内机100与室外机200通过冷媒配管300而连接，通过众所周知的冷媒循环，对设置有室内机100的室内进行空气调节。此外，室内机100与室外机200经由通信线缆(未图示)而彼此收发信息。并且，通过配线(未图示)与室外机200相连，经由室内机100向室外机200供给交流电压。电力变换装置1(参照图1)设置于室外机200，将从室内机100侧供给的交流电变换为直流电。
遥控器Re由用户操作，对室内机100的遥控器收发部Q发送红外线信号。该红外线信号的内容是请求运转、变更设定温度、计时、变更运转模式、请求停止等指令。空调机A根据这些红外线信号的指令，进行制冷模式、制热模式、除湿模式等空调运转。此外，室内机100从遥控器收发部Q向遥控器Re发送室温信息、湿度信息、电费信息等数据。
对搭载于空调机A的电力变换装置1的动作进行说明。电力变换装置1将从电源2供给的直流电压Vd再次变换为交流来驱动交流电动机3(在图2中未图示)。未图示的交流电动机3是DC风扇马达，可以应用于压缩机马达。
《通常动作时的波形》
这里，为了明确电力变换装置1涉及的间歇通电动作时的PWM控制，而使用图3对通常动作时的PWM控制进行说明。图3是表示比较例中的、流过交流电动机3的交流电压、交流电流和脉冲信号的关系的波形图，横轴表示电压相位，纵轴表示电压，电流和脉冲信号的各电平(level)。
控制装置5在脉冲控制部7中，像图3的第一图表所示那样，比较PWM载体信号和施加电压指令V*来生成PWM脉冲信号(脉冲信号γ)。此外，以由相电流检测部6检测出的相电流信息α为基础，通过矢量控制部8来进行运算而获得该施加电压指令V*的指令值。这里，相电流检测部6涉及的相电流信息α的取得可以是例如像日本特开2004-48886号公报的图1所公开那样，可以通过CT(Current Transformer，电流变换器)来直接检测交流输出电流，像该公报的图12所公开那样，可以通过分流电阻来取得直流母线的电流信息，根据该电流信息来再现相电流的方式。
接下来，使用图3，对通常动作时从电力变换装置1供给到交流电动机3的交流电压和交流电流与脉冲信号的关系进行详细说明。图3的第一图表表示PWM载体信号与施加电压指令V*，作为代表而示出了U相施加电压指令Vu*。这里，θv表示以U相为基准的电压相位。
在PWM控制方式中，脉冲控制部7如图3的第一图表所示，以U相施加电压指令Vu*和三角波载体信号(PWM载体信号)为基础，生成图3的第三图表所示的脉冲信号GPU+、GPU-，为了驱动电力变换主电路41而向栅极驱动器42输出该脉冲信号GPU+、GPU-。脉冲信号GPU+通过栅极驱动器42而被电压变换，施加到U相上侧的开关元件Q1的栅极。脉冲信号GPU-通过栅极驱动器42而被电压变换，施加到U相下侧的开关元件Q2的栅极。即，脉冲信号GPU+与脉冲信号GPU-为正负(1，0)相反的信号。
电力变换主电路41通过该脉冲信号GPU+、GPU-来进行PWM控制，由此，图3的第二图表所示那样的U相交流电流Iu流过交流电动机3。这里，φ表示电压与电流的相位差。
此外，在矢量控制部8中，以包含U相交流电流Iu的相电流信息α为基础，进行矢量控制，由此，进行电压的振幅和电压与电流的相位差φ的控制。
如图3所示，在通常动作时的PWM控制中，在电压和电流的一个周期期间始终进行开关动作而为180度通电，比存在开关动作停止的期间的120度通电方式和150度通电方式开关次数要多。因此，在180度通电中，其导致的开关损耗增多。
《间歇通电动作时的波形》
在以下的说明中，使用图1和图4对使进行PWM控制的脉冲信号的开关动作暂时停止的脉冲停止控制部9(参照图1)的动作进行说明。
图4是表示本实施方式中的、流过交流电动机3的交流电压、交流电流和脉冲信号、相脉冲停止控制信号的关系的波形图，横轴表示电压相位，纵轴表示电压、电流、脉冲信号和断相控制信号(相脉冲停止控制信号)的各电平。即，图4是与图3的通常动作时的波形图对比而表示的间歇通电动作时的波形图。
脉冲停止控制部9如图4的第四图表所示，以由矢量控制所控制的电流相位的零交点φ为基准，在相位φ与相位φ+π中，像下述的数学式(1)所示，在相脉冲停止区间(断相区间)δ间，将脉冲信号GPU+、GPU-和停止开关的相脉冲停止控制信号(断相控制信号)β一起输出给脉冲控制部7。在停止开关时，该相脉冲停止控制信号β与脉冲信号GPU+、GPU-都输出“0”，在不停止开关而是进行PWM控制方式的开关时输出“1”。
[数学式1]
即，从数学式(1)可以明确，在将φ设为电压与电流的相位差，将δ设为相脉冲停止区间(断相区间)时，以U相为基准的电压相位θv在φ-δ/2＜θv＜φ+δ/2时和φ+π-δ/2＜θv＜φ+π+δ/2时，停止基于脉冲信号GPU+和GPU-的开关。并且，在除此之外时，进行基于脉冲信号GPU+和GPU-的开关。
因此，来自脉冲控制部7的输出状态在相脉冲停止控制信号β的相脉冲停止区间δ中，脉冲信号GPU+、GPU-都断开(OFF)。因此，如图4的第三图表所示，从脉冲控制部7输出在相脉冲停止区间δ休止的脉冲信号的信号串。换言之，在电压和电流的一个周期期间两次设定相脉冲停止区间(断相区间)δ。另外，在本实施方式的结构的情况下，作为对象的PWM控制的调制方式不仅仅是正弦波PWM控制方式，即使是二相调制型PWM控制方式或三次谐波加法型PWM控制方式，也能够设置同样的相脉冲停止区间δ。
这样，设置了通过脉冲停止控制部9来停止开关动作的期间的脉冲信号GPU+、GPU-，在开关停止区间与开关动作区间，成为没有以施加电压相位和交流电动机3的感应电压相位设为基准的形状。即，脉冲信号GPU+、GPU-的开关停止区间和开关动作区间将电流相位的零交点设定为基准。
换言之，在通常动作时，由于是以感应电压的电压相位为基准的脉冲信号，因此如图3的第三图表所示，脉冲信号串成为在电压的零交点前后接通/断开占空比(ON/OFFduty)对称的形状。但是，在间歇通电动作时，由于以电流相位为基准来设置相脉冲停止区间δ(即，由于并非是以电压相位为基准的脉冲信号)，因此如图4的第三图表所示，在电压的零交点前后，脉冲信号串的接通/断开占空比不对称。即，在本实施方式中，在电流的零交点前后，脉冲信号串的接通/断开占空比非对称。
这样，在间歇通电动作时，由于在包含了电流的零交点的区间设置相脉冲停止区间δ，因此如图4的第三图表所示，以相脉冲停止区间δ为中心的前后的脉冲信号串A和B为非对称的形状。因此，当在包含了电流的零交点的区间设置相脉冲停止区间δ时，通过观测相脉冲停止区间δ前后的脉冲信号串是否是非对称，可以容易地判别是否应用了本实施方式的间歇通电动作。
《实际机器进行的驱动时的波形》
图5是表示驱动具有本实施方式的电力变换装置1的实际机器时的、U相电压、U相电流和脉冲信号的关系的波形图，横轴表示电压相位，纵轴表示电压、电流、脉冲信号的各电平。即，图5表示通过在包含了本实施方式的间歇通电动作涉及的电流的零交点附近设置相脉冲停止区间的方法，在二相调制型PWM控制方式中设定相脉冲停止区间来驱动实际机器时的电压、电流和脉冲信号。
图5的第一图表表示电力变换主电路41的U相端子电压Vun、同图的第2图表表示流过交流电动机3的U相交流电流Iu、同图的第三图表表示脉冲信号GPU+、GPU-。
如图5的第三图表所示，在单点划线所夹持的区间(由δ表示)中脉冲信号GPU+、GPU-的开关信号都断开，可以确认设定了相脉冲停止区间δ。此外，由于设定了相脉冲停止区间δ，因此也可以根据在单点划线所夹持的区间中U相交流电流Iu为零来进行确认。
《间歇通电动作的效果》
图6是表示本实施方式的电力变换装置1涉及的、针对相脉冲停止区间(断相区间)δ的电力变换电路损耗、电动机损耗和将这些损耗加起来的总计损耗的关系的特性图，横轴表示相脉冲停止区间(断相区间)δ，纵轴表示损耗。即，图6表示由脉冲停止控制部9设定的相脉冲停止区间δ与电力变换电路4的损耗、交流电动机3的损耗和将这两个损耗合并的总计损耗的特性。
如图6所示，随着增大相脉冲停止区间δ使得开关次数降低，因此本实施方式的电力变换电路4的损耗(电力变换电路损耗)降低。此外，通过设置相脉冲停止区间δ使得电流的谐波成分增多，因此，交流电动机3的损耗(电动机损耗)增大。并且，相脉冲停止区间δ增大，电流的谐波成分的增加显著，因此，由这些引起的交流电动机3的损耗(电动机损耗)的增加也显著。因此，如图6所示，存在将这两个损耗(电力变换电路损耗和电动机损耗)相加而得的合计损耗为最少的相脉冲停止区间δopt。通过将相脉冲停止区间δ设定给该相脉冲停止区间δopt，能够降低电力变换装置1整体的损耗。
以上，像所说明那样，通过使用脉冲停止控制部9，能够使进行PWM控制的脉冲信号的开关次数降低。换言之，在通过软件来构成由微型计算机的控制进行的脉冲停止控制部9的情况下，比较例的电力变换电路4的结构不变，能够不追加新的硬件就达成电力变换装置1的高效化。此外，由于在交流电动机3的电流零交叉附近使开关动作停止，因此针对150度通电方式可以抑制转矩脉动的增加。
其中，本实施方式的矢量控制方式是无位置传感器简易矢量控制，是在以往的矢量控制的基础上简化的控制。该无位置传感器简易矢量控制如果除去速度或负载转矩变动的过渡状态，则可以输出与理想的矢量控制同等的性能。换言之，无位置传感器简易矢量控制在速度和负载转矩变动的过渡状态下无法预测理想的矢量控制的性能。在这样的过渡状态下，当通过间歇通电动作停止PWM输出时，可能导致振动的恶化或停止。
本发明通过仅在判断为马达稳定地进行驱动时执行间歇通电动作，可以避免马达振动的恶化或马达的停止。
图7是表示应用于DC风扇时的间歇通电动作的执行区域和滞后区域(hysteresisregion)的图表。
图表的横轴表示每一分钟的转数即转速。图表的纵轴表示流过交流电动机3的电流。Im基准值是无负载时作为高转速的电流值。马达电流Im可以通过以下的数学式(2)来计算
其中，Im：马达电流[A]
Imb：马达电流的基准值[A]
N1：马达的高转速[min1]
N：马达的实际转速[min1]
实线图表表示无负载时的实际转速N与马达电流Im的关系。
中等程度的虚线图表表示规定的正的负载作用于交流电动机3时的实际转速N与马达电流Im的关系，是相对于实线图表高出电流Ir2的值。细的虚线图表表示更大的正的负载作用于交流电动机3时的实际转速N与马达电流Im的关系，是相对于中等程度的虚线图表高出电流Ih2的值。例如，在向DC风扇吹逆风时，正的负载作用于交流电动机3，向中等程度的虚线图表或细的虚线图表的方向偏向。
单点划线图表表示规定的负的负载作用于交流电动机3时的实际转速N与马达电流Im的关系，是相对于实线图表低电流Ir1的值。粗的虚线图表表示更大的负的负载作用于交流电动机3时的实际转速N与马达电流Im的关系，是相对于中等程度的虚线图表低电流Ih1的值。例如当向DC风扇吹顺风时，负的负载作用于交流电动机3，向单点划线图表或粗的虚线图表的方向偏向。
执行区域Z1是浓的阴影区域，表示开始执行间歇通电动作的区域。该执行区域Z1是中等程度的虚线图表与单点划线图表之间的区域。也就是说，是规定范围内的负载作用于马达的状态。此时，控制装置5开始间歇通电动作。另外，图7是应用于DC风扇的情况，认为作用于交流电动机3的负载正负大致相同。因此，设定为电流Ir1与电流Ir2相等。
执行区域Z1为向Im下限值极限(limiter)增加了电流Ih1而得的值以上的区域。本实施方式的相电流检测部6通过未图示的分流电阻来检测电流。因此存在能够检测的Im下限值。因此，也对执行区域Z1设定下限。
滞后区域Z2是薄的阴影区域，当执行间歇通电动作时，表示继续该执行的区域。滞后区域Z2是细的虚线图表与粗的虚线图表之间的区域。控制装置5在相对于执行区域Z1错开了滞后以上时，停止间歇通电动作。通过设置滞后，能够防止执行区域Z1的边界的震颤。
另外，图7是应用于DC风扇的情况，认为作用于交流电动机3的负载正负大致相同。因此，设定为电流Ih1与电流Ih2相等。
滞后区域Z2为Im下限值极限以上的区域。
执行区域Z1与滞后区域Z2还为高转速以下的区域。
图8是表示应用于压缩机时的间歇通电动作的执行区域与滞后区域的图表。
实线表示无负载时的实际转速N与马达电流Im的关系。
中等程度的虚线表示规定的正的负载作用于交流电动机3时的实际转速N与马达电流Im的关系，是相对于实线高出电流Ir4的值。细的虚线表示更大的正的负载作用于交流电动机3时的实际转速N与马达电流Im的关系，是相对于中等程度的虚线高出电流Ih4的值。当使无负载状态的压缩机旋转时，多数情况下正的负载作用于交流电动机3，因此，向中等程度的虚线或细的虚线的方向偏向。
单点划线表示规定的负的负载作用于交流电动机3时的实际转速N与马达电流Im的关系，是相对于实线低电流Ir3的值。粗的虚线表示更大的负的负载作用于交流电动机3时的实际转速N与马达电流Im的关系，是相对于中等程度的虚线低电流Ih3的值。在使压缩机旋转时，几乎不存在负的负载作用于交流电动机3的情况，因此，设定为电流Ir3比电流Ir4小，设定为电流Ih3比电流Ih4小。
执行区域Z3是浓的阴影区域，表示开始执行间歇通电动作的区域。该执行区域Z3是中等程度的虚线与单点划线之间的区域。也就是说，是规定范围内的负载作用于马达的状态。此时，控制装置5开始间歇通电动作。另外，图8是应用于压缩机的情况，认为作用于交流电动机3的负载几乎都是正的情况。因此，设定为电流Ir2比电流Ir1大。
执行区域Z3为向Im下限值极限增加了电流Ih3而得的值以上的区域。本实施方式的相电流检测部6通过未图示的分流电阻来检测电流。因此存在能够检测的Im下限值。因此，也对执行区域Z3设定下限。
滞后区域Z4是薄的阴影区域，当执行间歇通电动作时，表示继续该执行的区域。滞后区域Z4是细的虚线与粗的虚线之间的区域。控制装置5在相对于执行区域Z3偏差滞后以上时，停止间歇通电动作。另外，图8是应用于压缩机的情况，因此，认为作用于交流电动机3的负载几乎都是正的情况。因此，设定为电流Ih4比电流Ih3大。
滞后区域Z2为Im下限值极限以上的区域。
执行区域Z1与滞后区域Z2还为高转速以下的区域。
图9是表示由调制率定义的间歇通电动作的执行区域和滞后区域的图。
当调制率超过M1时，间歇通电动作开始。如果调制率超过M1之后比(M1-Mh)小时则间歇通电动作停止。
在间歇通电动作中，当调制率超过M2时，间歇通电动作停止。当调制率超过M2之后比(M2-Mh)小时，间歇通电动作开始。这样，当调制率是中档时执行间歇通电动作，且在超过规定滞后而脱离中档时停止间歇通电动作。由此，能够更准确地判定马达稳定驱动。
图10是表示由转速定义的间歇通电动作的执行区域和滞后区域的图。
当转速超过R1时，间歇通电动作开始。如果转速超过R1后，比(R1-Rh)小，则间歇通电动作停止。
在间歇通电动作中，当转速超过M2时，间歇通电动作停止。当转速超过R2后，比(R2-Rh)小时，间歇通电动作开始。这样，当转速是中档时执行间歇通电动作，且在超过规定滞后而脱离中档时停止间歇通电动作。由此，能够更准确地判定马达稳定驱动。
图11是表示由室外温度定义的间歇通电动作的执行区域和滞后区域的图。
当室外温度超过T1时，间歇通电动作开始。当室外温度超过T1后，比(T1-Th)小时，间歇通电动作停止。
在间歇通电动作中，当室外温度超过T2时，间歇通电动作停止。当室外温度超过T2后，比(T2-Th)小时，间歇通电动作开始。这样，当室外温度是中档时执行间歇通电动作，且在超过规定滞后而脱离中档时停止间歇通电动作。由此，能够更准确地判定马达稳定驱动。
图12是表示停止间歇通电时和允许间歇通电时的相位调整方法的图表。
在时刻t0以前允许间歇通电动作。此时，控制装置5在间歇相位θ使电力变换电路4执行间歇通电动作。
在时刻t0，控制装置5判定停止间歇通电动作。以后，在到时刻t1之前的期间，控制装置5缓缓减少间歇相位，在时刻t1停止间隙通电动作。
在时刻t2，控制装置5判定开始间歇通电动作。以后，在到时刻t3之前的期间，控制装置5缓缓增加间歇相位，在时刻t3以间歇相位θ进行间歇通电动作。这样，由于使间歇相位缓缓变化，因此可以随着间歇通电动作的开始或停止来缓和开关冲击。
(变形例)
本发明不限于上述实施方式，还包含各种变形例。例如上述实施方式为了容易理解地说明本发明而进行详细说明，未必限定于具有所说明的所有结构。可以将某个实施方式的结构的一部分置换成其他实施方式的结构，可以对某个实施方式的结构增加其他实施方式的结构。此外，对于各实施方式的结构的一部分也可以进行其他结构的追加、删除、置换。
上述各结构、功能、处理部、处理单元等，例如可以通过集成电路等硬件来实现它们的一部分或者全部。上述各结构、功能等也可以通过处理器解释执行用于实现各功能的程序而由软件来实现。实现各功能的程序、表格、文件等信息可以放置于存储器、硬盘、SSD(Solid State Drive，固态驱动器)等记录装置、或者闪存卡、DVD(Digital VersatileDisk，数字通用光盘)等记录介质。
在各实施方式中，控制线或信息线示出了被认为是说明上所需的情况，未必示出了产品上所有的控制线和信息线。实际上，也可以认为几乎所有的结构相互连接。
作为本发明的变形例，例如存在以下(a)～(e)那样的变形例。
(a)不限于DC风扇或压缩机的马达，也可以应用于任意马达。
(b)执行区域可以不为高转速以下。
(c)判定稳定驱动不限于以马达电流Im与每一分钟的转速所示的区域，也可以是转矩与每一分钟的转速所示的区域。
另外，如数学式(3)所示，通过转矩理论计算值和偏移值之和来计算转矩值。
[数学式3]
T1＝T0+Tofs···(3)
其中，T1：当前转矩值
T0：转矩理论计算值
Tofs：偏移值
并且，转矩理论计算值通过数学式(4)来计算
[数学式4]
其中，T0：转矩理论计算值
Pn：极对数
KE：感应电压常数
Ld：d轴电感
Lq：q轴电感
Iq：q轴电流观测值
Id：d轴电流观测值
也就是说，根据马达电流Im而唯一计算转矩，因此可以代替马达电流Im而使用转矩来判定是否稳定驱动。
(d)判定稳定驱动不限于马达电流Im与每一分钟的转速所示的区域，也可以是调制率与每一分钟的转速所示的区域。另外，当施加电压固定时，调制率能够根据马达电流Im而唯一计算出来。
(e)除了检测流过交流电动机(电动机)的马达电流之外，还检测流过电力变换电路的电流，可以将其设为马达电流。
符号说明
1 电力变换装置
2 电源
3 交流电动机(电动机)
4 电力变换电路
41 电力变换主电路
42 栅极驱动器
5 控制装置
6 相电流检测部
7 脉冲控制部
8 矢量控制部
9 脉冲停止控制部
Q1～Q6 开关元件
Vd 直流电压
A 空调机
100 室内机
200 室外机
Re 遥控器
Q 遥控器收发部
300 冷媒配管
α 相电流信息(电流)
β 相脉冲停止控制信号(脉冲停止控制信号)
γ 脉冲信号(PWM脉冲信号)
ζ 相位信息
δ 相脉冲停止区间(断相区间)
GPU+ 脉冲信号
GPU- 脉冲信号
Iu U相交流电流
φ 相位差

Claims (8)

1.一种空调机，其特征在于，具有：
电动机；和
电力变换装置，其使用矢量控制方式，通过PWM控制来进行用于驱动所述电动机的电力变换，
所述电力变换装置具有：
脉冲控制部，其输出用于进行所述PWM控制的脉冲信号；
电力变换电路，其构成为具有三相结构的开关元件，使用从所述脉冲控制部输出的所述脉冲信号，将直流电变换为交流电；
电流检测部，其检测流过所述电力变换电路的电流；
矢量控制部，其根据由所述电流检测部检测出的电流来进行矢量控制，生成对所述脉冲控制部的指令电压；以及
脉冲停止控制部，其为了停止所述电力变换电路的规定相的正侧和负侧的开关元件，生成在以所述电力变换电路的电流相位为基准而设定的区间使所述脉冲信号停止的脉冲停止控制信号，将该脉冲停止控制信号输出给所述脉冲控制部，
若所述电动机的马达电流相对于当前转速的无负载时的马达电流在规定范围内，则所述矢量控制部使所述脉冲停止控制部开始动作。
2.根据权利要求1所述的空调机，其特征在于，
所述矢量控制部在使所述脉冲停止控制部开始动作时，使生成所述脉冲停止控制信号的区间从零缓缓增加到所述设定的区间。
3.根据权利要求1所述的空调机，其特征在于，
所述矢量控制部在使所述脉冲停止控制部动作时，若所述电动机的马达电流超出规定滞后量而脱离所述规定范围，则使所述脉冲停止控制部停止动作。
4.根据权利要求3所述的空调机，其特征在于，
所述矢量控制部在使所述脉冲停止控制部停止动作时，使生成所述脉冲停止控制信号的区间从所述设定的区间缓缓降低至零。
5.一种空调机，其特征在于，具有：
电动机；和
电力变换装置，其使用矢量控制方式，通过PWM控制来进行用于驱动所述电动机的电力变换，
所述电力变换装置具有：
脉冲控制部，其输出用于进行所述PWM控制的脉冲信号；
电力变换电路，其构成为具有三相结构的开关元件，使用从所述脉冲控制部输出的所述脉冲信号，将直流电变换为交流电；
电流检测部，其检测所述电力变换电路的电流；
矢量控制部，其根据由所述电流检测部检测出的电流来进行矢量控制，生成对所述脉冲控制部的指令电压；以及
脉冲停止控制部，其为了停止所述电力变换电路的规定相的正侧和负侧的开关元件，生成在以所述电力变换电路的电流相位为基准而设定的区间使所述脉冲信号停止的脉冲停止控制信号，将该脉冲停止控制信号输出给所述脉冲控制部，
若所述电动机的转矩相对于当前转速的无负载时的转矩在规定范围内，则所述矢量控制部使所述脉冲停止控制部开始动作。
6.根据权利要求5所述的空调机，其特征在于，
所述矢量控制部在使所述脉冲停止控制部动作时，若所述电动机的转矩超出规定滞后量而脱离所述规定范围，则使所述脉冲停止控制部停止动作。
7.一种空调机，其特征在于，具有：
电动机；和
电力变换装置，其使用矢量控制方式，通过PWM控制来进行用于驱动所述电动机的电力变换，
所述电力变换装置具有：
脉冲控制部，其输出用于进行所述PWM控制的脉冲信号；
电力变换电路，其构成为具有三相结构的开关元件，使用从所述脉冲控制部输出的所述脉冲信号，将直流电变换为交流电；
电流检测部，其检测所述电力变换电路的电流；
矢量控制部，其根据由所述电流检测部检测出的电流来进行矢量控制，生成对所述脉冲控制部的指令电压；以及
脉冲停止控制部，其为了停止所述电力变换电路的规定相的正侧和负侧的开关元件，生成在以所述电力变换电路的电流相位为基准而设定的区间使所述脉冲信号停止的脉冲停止控制信号，将该脉冲停止控制信号输出给所述脉冲控制部，
若所述电动机的调制率相对于当前转速的无负载时的调制率在规定范围内，则所述矢量控制部使所述脉冲停止控制部开始动作。
8.根据权利要求7所述的空调机，其特征在于，
所述矢量控制部在使所述脉冲停止控制部动作时，若所述电动机的调制率超出规定滞后量而脱离所述规定范围，则使所述脉冲停止控制部停止动作。
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