CN112236933B - 马达驱动装置及空气调节机 - Google Patents

马达驱动装置及空气调节机 Download PDF

Info

Publication number
CN112236933B
CN112236933B CN201880094352.4A CN201880094352A CN112236933B CN 112236933 B CN112236933 B CN 112236933B CN 201880094352 A CN201880094352 A CN 201880094352A CN 112236933 B CN112236933 B CN 112236933B
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
short
contactors
permanent magnet
magnet synchronous
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880094352.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112236933A (zh
Inventor
植村启介
畠山和德
清水裕一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of CN112236933A publication Critical patent/CN112236933A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112236933B publication Critical patent/CN112236933B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/46—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors for speed regulation of two or more dynamo-electric motors in relation to one another
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • F24F11/77—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity by controlling the speed of ventilators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/88—Electrical aspects, e.g. circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/0833—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors for electric motors with control arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
    • H02P3/02—Details of stopping control
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/74—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more ac dynamo-electric motors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

马达驱动装置具备：至少2个切断用接触器(108A、108B)，分别切换向第二PM马达(120B)供给由逆变器(105)生成的三相交流电压的3条第二电力线(112u、112v、112W)中的至少2条第二电力线(112u、112w)各自的连接及切断；至少2个短路用接触器(109A、109B)，分别切换3条第二电力线(112u、112v、112W)的组合中的至少2个组合各自中的2条第二电力线之间的连接及切断；以及运算器(110)，对切断用接触器(108A、108B)及短路用接触器(109A、109B)进行控制。

Description

马达驱动装置及空气调节机
技术领域
本发明涉及马达驱动装置及空气调节机。
背景技术
在控制马达时，利用逆变器。以往以来，已知有利用1个逆变器控制多个马达的技术。例如，在专利文献1中记载了一种电动装置，该电动装置在将多相的第一马达和与其同相数的第二马达的各相连接于共用的各相的输出线的状态下，基于单一方式的PWM控制通过单一的逆变器电路对该第一马达和该第二马达进行驱动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4305021号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在搭载多个室外风扇马达的空气调节机中，大多根据空调负荷来变更风扇马达的驱动台数。这是为了根据空调负荷来切换室外风扇马达的驱动台数，例如，在空调负荷小的情况下，仅驱动1台室外风扇马达，在空调负荷大的情况下，增加室外风扇马达的驱动台数。
因此，在增加室外风扇马达的驱动台数的情况下，在驱动由于干扰要素而旋转并成为空转状态的室外风扇马达的情况下，产生反电动势，有可能在风扇马达中流过过大的冲击电流。而且，在作为风扇马达而使用永久磁铁同步马达(以下，称为PM马达)的情况下，由于过大的冲击电流，转子磁铁有可能减磁。
因此，本发明的1个或多个技术方案的目的在于，在利用1个逆变器驱动多个风扇马达的马达驱动装置中，即使在除了已经驱动着的风扇马达以外还驱动空转状态的风扇马达的情况下，也能够抑制在风扇马达中流动的过大的电流的产生，抑制PM马达的永久磁铁的减磁。
用于解决课题的技术方案
本发明的一技术方案的马达驱动装置，驱动第一永久磁铁同步马达及第二永久磁铁同步马达，其特征在于，该马达驱动装置具备：转换器，生成直流电压；逆变器，从所述直流电压生成三相交流电压；3条第一电力线，向所述第一永久磁铁同步马达供给所述三相交流电压；3条第二电力线，向所述第二永久磁铁同步马达供给所述三相交流电压；至少2个切断用接触器，切换所述3条第二电力线中的至少2条第二电力线的各自的连接及切断；至少2个短路用接触器，切换所述3条第二电力线的组合中的至少2个组合各自中的2条第二电力线之间的连接及切断；以及控制部，对所述至少2个切断用接触器以及所述至少2个短路用接触器进行控制。
本发明的一技术方案的空气调节机，具备：第一永久磁铁同步马达；第二永久磁铁同步马达；以及马达驱动装置，驱动所述第一永久磁铁同步马达以及所述第二永久磁铁同步马达，其特征在于，所述马达驱动装置具备：转换器，生成直流电压；逆变器，从所述直流电压生成三相交流电压；3条第一电力线，向所述第一永久磁铁同步马达供给所述三相交流电压；3条第二电力线，向所述第二永久磁铁同步马达供给所述三相交流电压；至少2个切断用接触器，切换所述3条第二电力线中的至少2条第二电力线的各自的连接及切断；至少2个短路用接触器，切换所述3条第二电力线的组合中的至少2个组合各自中的2条第二电力线之间的连接及切断；以及控制部，对所述至少2个切断用接触器以及所述至少2个短路用接触器进行控制。
发明效果
根据本发明的一技术方案，在利用1个逆变器驱动第一永久磁铁同步马达和第二永久磁铁同步马达的马达驱动装置中，具备切断第二永久磁铁同步马达与逆变器的连接的切断用接触器以及使第二永久磁铁同步马达短路的短路用接触器，通过在使第二永久磁铁同步马达短路之后与逆变器连接并驱动，能够抑制来自第二永久磁铁同步马达的反电动势的产生以及第二永久磁铁同步马达的永久磁铁的减磁。
附图说明
图1是表示实施方式1的马达驱动装置及其周边电路的结构的概略图。
图2是表示控制切断用接触器及短路用接触器的动作模式的表。
图3是表示第一PM马达、第二PM马达、逆变器、切断用接触器以及短路用接触器的动作顺序的第一例的概略图。
图4是表示从逆变器向第一PM马达指示的转速指令值的概略图。
图5是表示第一PM马达、第二PM马达、逆变器、切断用接触器以及短路用接触器的动作顺序的第二例的概略图。
图6是表示第一PM马达、第二PM马达、逆变器、切断用接触器以及短路用接触器的动作顺序的第三例的概略图。
图7是表示第一PM马达、第二PM马达、逆变器、切断用接触器以及短路用接触器的动作顺序的第四例的概略图。
图8(A)和(B)是表示硬件构成例的概略图。
图9是表示实施方式2的马达驱动装置及其周边电路的结构的概略图。
图10是表示制动电流与过电流检测信号的关系的示意图。
图11是概略地表示实施方式3的空气调节机的结构的框图。
具体实施方式
实施方式1
图1是表示实施方式1的马达驱动装置100及其周边电路的结构的概略图。
马达驱动装置100与交流电源121、第一PM马达120A及第二PM马达120B连接，至少具备转换器101、逆变器105、切断用接触器108A、108B、短路用接触器109A、109B和运算器110。
另外，马达驱动装置100具备母线电压传感器104、第一电流传感器106A、106B和第二电流传感器107A、107B。
马达驱动装置100以以上的结构驱动第一PM马达120A以及第二PM马达120B。
转换器101生成直流电压。例如，转换器101在利用整流器102对来自交流电源121的交流电压进行整流之后，利用电容器等平滑部103使其平滑而转换为直流电压。由转换器101转换后的直流电压被输出到逆变器105。
母线电压传感器104检测施加于逆变器105的直流母线电压。作为检测出的直流母线电压的电压值的母线电压值被提供给运算器110。
逆变器105根据从转换器101提供的直流电压生成三相交流电压，并将该三相交流电压输出到第一PM马达120A和第二PM马达120B。相对于逆变器105的输出，第一PM马达120A与第二PM马达120B并联连接。例如，第一PM马达120A通过第一U相电力线111u、第一V相电力线111v以及第一W相电力线111w与逆变器105连接，第二PM马达120B通过从第一U相电力线111u分支的第二U相电力线112u、从第一V相电力线111v分支的第二V相电力线112v以及从第一W相电力线111w分支的第二W相电力线112w与逆变器105连接。
在此，第一U相电力线111u、第一V相电力线111v以及第一W相电力线111w分别是向第一PM马达120A供给三相交流电压的第一电力线。
另外，第二U相电力线112u、第二V相电力线112v以及第二W相电力线112w分别是向第二PM马达120B供给三相交流电压的第二电力线。
第一电流传感器106A、106B检测在第一PM马达120A中流过的电流。作为检测出的电流值的第一电流值被提供给运算器110。例如，第一电流传感器106A、106B是使用霍尔元件来检测电流的传感器。
在此，第一电流传感器106A检测在第一U相电力线111u中流动的电流，第一电流传感器106B检测在第一W相电力线111w中流动的电流，但实施方式1并不限定于这样的例子。在实施方式1中，只要检测在第一U相电力线111u、第一V相电力线111v以及第一W相电力线111w的至少两个第一电力线中流动的电流即可，也可以检测在所有的第一电力线中流动的电流。
此外，在不需要特别区分第一电流传感器106A、106B的每一个的情况下，称为第一电流传感器106。
第二电流传感器107A、107B检测在第二PM马达120B中流动的电流。作为检测出的电流值的第二电流值被提供给运算器110。例如，第二电流传感器107A、107B是使用霍尔元件来检测电流的传感器。
在此，第二电流传感器107A检测在第二U相电力线112u中流动的电流，第二电流传感器107B检测在第二W相电力线112w中流动的电流，但实施方式1并不限定于这样的例子。在实施方式1中，只要检测在第二U相电力线112u、第二V相电力线112v以及第二W相电力线112w的至少两个第二电力线中流动的电流即可，也可以检测在所有的第二电力线中流动的电流。
此外，在不需要特别区分第二电流传感器107A、107B的每一个的情况下，称为第二电流传感器107。
在逆变器105与第二PM马达120B之间插入切断用接触器108A、108B和短路用接触器109A、109B。
切断用接触器108A、108B与逆变器105和第二PM马达120B串联地被插入逆变器105和第二PM马达120B之间的至少2条第二电力线。切断用接触器108A、108B分别切换1条第二电力线的连接及切断。通过切断用接触器108A、108B的动作，控制向第二PM马达120B的通电。
例如，当切断用接触器108A、108B接通时，逆变器105和第二PM马达120B被连接，来自逆变器105的电力向第二PM马达120B供给。另一方面，当切断用接触器108A、108B断开时，逆变器105和第二PM马达120B被切断，来自逆变器105的电力不向第二PM马达120B供给。
另外，切断用接触器108A、108B根据来自运算器110的指示，以相同的方式动作，因此，以下，在不需要特别区分切断用接触器108A、108B的每一个的情况下，称为切断用接触器108。
在此，切断用接触器108A插入第二U相电力线112u，切断用接触器108B插入第二W相电力线112w，但实施方式1并不限定于这样的例子。切断用接触器108只要插入第二U相电力线112u、第二V相电力线112v以及第二W相电力线112w中的至少2条第二电力线即可，也可以插入所有的电力线112u、112v、112w。
短路用接触器109A、109B被插入到切断用接触器108与第二PM马达120B之间。并且，短路用接触器109A、109B分别被插入到第二U相电力线112u、第二V相电力线112v以及第二W相电力线112w的组合中的1个组合所包含的2条第二电力线之间。短路用接触器109A、109B分别切换这2条第二电力线之间的连接和切断。通过短路用接触器109A、109B的动作，能够控制与第二PM马达120B连接的第二电力线的短路的有无。
例如，当短路用接触器109A、109B接通时，第二U相电力线112u与第二V相电力线112v及第二V相电力线112v与第二W相电力线112w连接，在第二PM马达120B中流动的电流路径在第二PM马达120B内闭合。由此，不从逆变器105向第二PM马达120B供给电力，供给到第二PM马达120B的电力被第二PM马达120B自身消耗，能够对第二PM马达120B施加制动。因此，即使第二PM马达120B处于空转状态，通过对第二PM马达120B施加制动，停止其旋转，也能够抑制反电动势。
另一方面，当短路用接触器109A、109B断开时，第二U相电力线112u与第二V相电力线112v的连接及第二V相电力线112v与第二W相电力线112w的连接被切断，在从逆变器105到第二PM马达120B之间形成电流路径，从逆变器105向第二PM马达120B供给电力。
另外，短路用接触器109A、109B根据来自运算器110的指示，以相同的方式动作，因此，以下，在不需要特别区分短路用接触器109A、109B的每一个的情况下，称为短路用接触器109。
在此，短路用接触器109A插入到第二U相电力线112u和第二V相电力线112v之间，短路用接触器109B插入到第二V相电力线112v和第二W相电力线112w之间，但实施方式1不限于这样的例子。短路用接触器109只要插入到第二U相电力线112u和第二V相电力线112v之间、第二V相电力线112v和第二W相电力线112w之间以及第二U相电力线112u和第二W相电力线112w之间的至少2个之间即可，也可以插入到全部之间。
运算器110是控制马达驱动装置100中的处理的控制部。
例如，运算器110基于第一电流传感器106、第二电流传感器107以及母线电压传感器104中的检测结果，进行马达控制运算，生成逆变器105的各开关元件的驱动信号。在此，运算器110进行向量控制。具体而言，运算器110根据第一电流传感器106中的检测结果，确定在第一PM马达120A的各相流动的电流值，并对该确定的电流值，从静止三相坐标向旋转二相坐标进行坐标变换，由此计算dq轴的第一电流值。同样地，运算器110根据第二电流传感器107中的检测结果，确定在第二PM马达120B的各相流动的电流值，对该确定的电流值从制止三相坐标向旋转二相坐标进行坐标变换，由此计算dq轴的第二电流值。运算器110考虑到第一电流值和第二电流值的误差，按照以上那样计算出的第一电流值与理想值一致的方式生成逆变器105的驱动信号。
此外，以上所记载的向量控制只是一例，运算器110可以使用任意的控制方法。
另外，运算器110按照来自上位控制器122的指示，控制切断用接触器108及短路用接触器109。
例如，运算器110在停止第二PM马达120B时，将切断用接触器108从连接切换为切断，并且将短路用接触器109从切断切换为连接。
图2是表示根据来自上位控制器122的指示来控制切断用接触器108及短路用接触器109的动作模式的表。
如图2所示，运算器110在从上位控制器122接收到使第二PM马达120B动作、换言之对第二PM马达120B通电的指示的情况下，使切断用接触器108接通，使短路用接触器109断开。另一方面，运算器110在从上位控制器122接收到使第二PM马达120B停止、换言之不对第二PM马达120B通电的指示的情况下，使切断用接触器108断开，使短路用接触器109接通。在此，接通表示导通的状态，断开表示开放状态。
接下来，对动作进行说明。图3是表示第一PM马达120A、第二PM马达120B、逆变器105、切断用接触器108以及短路用接触器109的动作顺序的第一例的概略图。图3表示在驱动着的第一PM马达120A的基础上，还驱动停止的第二PM马达120B的情况下的顺序。
如图3所示，当第一PM马达120A驱动且第二PM马达120B停止时，切断用接触器108被断开，从逆变器105向第二PM马达120B的电力供给被切断。另一方面，短路用接触器109接通，第二PM马达120B成为短路状态。
之后，短路用接触器109断开，第二PM马达120B从短路状态变为开放状态后，切断用接触器108接通，成为从逆变器105向第二PM马达120B供给电力的状态，逆变器105与第二PM马达120B的电流路径连接。由此，从逆变器105向第二PM马达120B供给电力，第二PM马达120B也被驱动。
在此，切断用接触器108及短路用接触器109例如设想为继电器或半导体开关元件，但无论使用哪一个，都会产生用于接通或断开的时间。在使短路用接触器109断开之后到使切断用接触器108接通之前，设置预备期间。这是因为，由于切断用接触器108的接通和断开的变更需要时间，因此防止同时进行短路用接触器109的断开和切断用接触器108的接通，或者在切断用接触器108接通后，短路用接触器109断开。
假设在切断用接触器108接通后，短路用接触器109断开的情况下，产生切断用接触器108及短路用接触器109都接通的状态，逆变器105的输出成为短路状态，若逆变器105动作，则逆变器105因过电流而停止或被破坏。
但是，在图3的切换顺序的情况下，由于在第二PM马达120B停止的状态下突然被施加交流电压，因此在切换时流过冲击电流，第二PM马达120B的转子的磁铁有可能减磁。另外，在PM马达的特性上，若第二PM马达120B的转子的转速与逆变器105输出的交流电压的频率大幅背离，则逆变器105的输出电压与第二PM马达120B的转子有可能无法同步而失步。
因此，如图4所示，在使短路用接触器109断开且使切断用接触器108接通之前，使从逆变器105向第一PM马达120A指示的转速指令值降低。在第一PM马达120A中流动的电流小的状态下，使短路用接触器109断开，且使切断用接触器108接通，使逆变器105与第二PM马达120B的电流路径连接。之后，再次使从逆变器105向第一PM马达120A和第二PM马达120B指示的转速指令值上升。
由于在第一PM马达120A中流动的电流小的状态下切断用接触器108接通，因此第二PM马达120B容易追随第一PM马达120A，能够抑制失步。
此外，在图3所示的动作顺序中，在第一PM马达120A驱动且第二PM马达120B停止时，短路用接触器109接通，切断用接触器108断开，从逆变器105向第二PM马达120B的电力供给被切断，因此短路用接触器109也可以断开。
另外，由于第一PM马达120A的转速下降，逆变器105输出的交流电压的频率也下降，但处于停止状态的第二PM马达120B的转速与逆变器105输出的交流电压的频率之差变小，因此第二PM马达120B的转子的同步引入变得容易，能够防止第二PM马达120B的失步。
接着，使用图5对不进行转速指令值的控制而利用更简单的方法来抑制第二PM马达120B的失步的动作进行说明。在图5中，仅第一PM马达120A驱动且第二PM马达120B停止时的动作与图3相同，之后的动作与图3所示的动作顺序不同。
如图5所示，在第一PM马达120A驱动且第二PM马达120B停止时，从逆变器105输出电压，切断用接触器108断开，短路用接触器109接通。
之后，停止来自逆变器105的电压输出，停止第一PM马达120A的驱动。在第一PM马达120A及第二PM马达120B停止的切换期间，使短路用接触器109断开，在第二PM马达120B从短路状态成为开放状态之后，切断用接触器108接通，使逆变器105与第二PM马达120B的电流路径连接。之后，输出来自逆变器105的电压，驱动与逆变器105连接的第一PM马达120A和第二PM马达120B。
这样，在第一PM马达120A以及第二PM马达120B停止的状态下，逆变器105与第二PM马达120B的电流路径连接，因此在驱动第二PM马达120B之后也不会对第二PM马达120B突然施加大的电压，能够抑制第二PM马达120B的失步。
接着，对使驱动着的第二PM马达120B停止的动作进行说明。
图6是表示第一PM马达120A、第二PM马达120B、逆变器105、切断用接触器108以及短路用接触器109的动作顺序的第三例的概略图。
图6表示使驱动着的第二PM马达120B停止的情况下的顺序。
如图2所示，在驱动第二PM马达120B时，使切断用接触器108接通，在使其停止时，为了抑制空转，使短路用接触器109接通。
在此，切断用接触器108及短路用接触器109例如设想为继电器或半导体开关元件，但即使使用任意的接触器，也会产生用于接通或断开的时间。由于短路用接触器109以使相间短路的方式插入，因此如图6所示，在暂时停止逆变器105的电压输出后，切换短路用接触器109的状态。因此，如图6所示，设置使逆变器105停止的切换期间。
另外，由于切断用接触器108的状态的变更也需要时间，因此在使切断用接触器108断开之后到使短路用接触器109接通之前，设置预备期间。
图7是表示第一PM马达120A、第二PM马达120B、逆变器105、切断用接触器108以及短路用接触器109的动作顺序的第四例的概略图。
如上所述，切断用接触器108相对于逆变器105及第二PM马达120B串联地被插入。因此，若切断用接触器108断开，则不从逆变器105向第二PM马达120B施加电压。因此，在逆变器105进行电压输出的状态下，断开切断用接触器108，若在切断用接触器108断开后使短路用接触器109接通，则能够不停止逆变器105及第一PM马达120A而停止第二PM马达120B。
此外，在该情况下，不需要设置图6所示那样的切换期间。然而，由于切断用接触器108的状态的变更需要时间，因此在使切断用接触器108断开之后到使短路用接触器109接通之前，设置预备期间。
以上所记载的运算器110以及上位控制器122的一部分或者全部例如如图8(A)所示那样，能够由存储器10和执行存储器10所存储的程序的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等处理器11构成。这样的程序可以通过网络提供，另外，也可以记录在记录介质中来提供。即，这样的程序例如也可以作为程序产品提供。
此外，在该情况下，运算器110以及上位控制器122的一部分或者全部既可以由一个处理器11实现，也可以由不同的处理器11实现。
另外，运算器110以及上位控制器122的一部分例如如图8(B)所示那样，也能够由单一电路、复合电路、程序化的处理器、并行程序化的处理器、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit：专用集成电路)或FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等处理电路12构成。
实施方式2
在实施方式1的马达驱动装置100的情况下，设想在切断用接触器108断开且短路用接触器109接通时，若第二PM马达120B的空转引起的转速增大，则马达电流增大，从而产生减磁等不良情况。因此，在实施方式2中，应对以上那样的不良情况。
图9是表示实施方式2的马达驱动装置200及其周边电路的结构的概略图。
马达驱动装置200至少具备转换器101、逆变器105、切断用接触器108、短路用接触器109和运算器210。
另外，马达驱动装置200具备母线电压传感器104、第一电流传感器106、第二电流传感器107和过电流检测部213。
马达驱动装置200以以上的结构驱动第一PM马达120A以及第二PM马达120B。
实施方式2中的转换器101、逆变器105、切断用接触器108、短路用接触器109、母线电压传感器104、第一电流传感器106以及第二电流传感器107与实施方式1相同。
但是，关于第二电流传感器107A、107B中的至少任一方，在短路用接触器109接通的情况下，作为检测在第二PM马达120B中流动的电流的制动电流传感器使用。在此，将第二电流传感器107A作为制动电流传感器使用，将第二电流传感器107A也称为制动电流传感器214。另外，在短路用接触器109接通的情况下，将由制动电流传感器214检测出的电流值称为制动电流值。
由制动电流传感器214检测出的制动电流值被提供给过电流检测部213。
过电流检测部213在短路用接触器109接通的情况下，基于制动电流值，检测在第二PM马达120B中流动的电流即制动电流是否为过电流。例如，在制动电流值超过作为预先设定的阈值的过电流判定值的情况下，过电流检测部213检测出制动电流为过电流。另一方面，在制动电流值为过电流判定值以下的情况下，过电流检测部213检测出制动电流不是过电流。
而且，过电流检测部213根据以上的检测结果，向运算器210提供表示制动电流是否为过电流的过电流检测信号，由此，向运算器210通知制动电流是否为过电流。
运算器210是控制马达驱动装置200中的处理的控制部。
运算器210除了进行与实施方式1中的运算器110同样的处理以外，在短路用接触器109接通后，在从过电流检测部213接收到表示制动电流是过电流的过电流检测信号的情况下，将短路用接触器109从连接切换为切断。
图10是表示制动电流与过电流检测信号的关系的示意图。
另外，图10只是表示动作例的示意图，简易地示出波形等。
图10表示在切断用接触器108断开且短路用接触器109接通时，作为在第二PM马达120B中流动的电流的电流值的制动电流值逐渐增加的情况下的动作。如在实施方式1中说明的那样，切断用接触器108断开且短路用接触器109接通的状态是不对第二PM马达120B供给来自逆变器105的电力而流过制动电流以抑制第二PM马达120B的空转旋转的状态。因此，如图10所示，第二PM马达120B的转速R不为0，因此是在第二PM马达120B中流动着制动电流的状态。
在外风变大等的影响下，若第二PM马达120B的空转的转速R逐渐增加，则第二PM马达120B的反电动势增加，由此制动电流值Bi也增加。
若制动电流值Bi超过过电流判定值Th，则过电流判定信号S从表示“否”的状态变化为表示“是”的状态。在此，在过电流判定信号S表示“否”的状态的情况下，表示制动电流不是过电流，在过电流判定信号S表示“是”的状态的情况下，表示制动电流是过电流。
若过电流判定信号S成为表示“是”的状态，则短路用接触器109断开。由此，第二PM马达120B不处于短路状态，第二PM马达120B的端子成为开放状态，因此制动电流值Bi成为0。
另外，如上所述，切断用接触器108保持断开。
由此，在用于抑制第二PM马达120B的空转旋转的制动状态下，在制动电流增大的情况下，能够进行第二PM马达120B的减磁保护，能够提高装置的可靠性。
在此，对短路用接触器109、制动电流传感器214以及第二PM马达120B的配置关系进行说明。
如上所述，过电流检测部213根据由制动电流传感器214检测出的值来进行过电流判定。因此，制动电流传感器214配置在短路用接触器109与第二PM马达120B之间。
以上所记载的过电流检测部213的一部分或者全部例如如图8(A)所示那样，能够由存储器10和处理器11构成。此外，在该情况下，过电流检测部213既可以通过实现运算器210的处理器11来实现，也可以通过其他的处理器11来实现。
另外，过电流检测部213的一部分例如也能够如图8(B)所示那样由处理电路12构成。
另外，在图9中设置有过电流检测部213，但也可以不设置过电流检测部213而由运算器210进行由过电流检测部213进行的过电流的判定。
实施方式3
在此，对安装有实施方式1或2的马达驱动装置100、200的空气调节机进行说明。
图11是概略地表示实施方式3的空气调节机300的结构的框图。
空气调节机300具备室外机330和室内机340。
室外机330配置于室外，室内机340配置于室内，对室内的空气进行调节。
在此，省略空气调节机300的详细结构及动作原理的说明。
室外机330具备马达驱动装置100、200、第一PM马达120A、第二PM马达120B、交流电源121、上位控制器122、第一风扇331A、第二风扇331B、第一热交换器332A以及第二热交换器332B。
实施方式3中的马达驱动装置100、200与实施方式1或实施方式2相同。
实施方式3中的第一PM马达120A以及第二PM马达120B与实施方式1相同。另外，第一PM马达120A与第一风扇331A连接，用于使第一风扇331A旋转。第二PM马达120B与第二风扇331B连接，用于使第二风扇331B旋转。
实施方式3中的交流电源121以及上位控制器122与实施方式1相同。
第一风扇331A用于对由第一热交换器332A加热或冷却后的空气进行换气。
第二风扇331B用于对由第二热交换器332B加热或冷却后的空气进行换气。
第一热交换器332A进行制冷剂的热交换。
第二热交换器332B进行制冷剂的热交换。
在大型的空气调节机的情况下，有时根据需要的空调能力来切换在制冷循环中流过制冷剂的路径。例如，在空气调节机300中，在所需的空调能力小的情况下，使制冷剂仅在第一热交换器332A中流动，进行热交换。在该情况下，在第二热交换器332B中不进行热交换，因此不需要驱动第二PM马达120B。在该情况下，切断用接触器108断开，仅对第一PM马达120A从逆变器105进行电力的供给。
在该情况下，第二PM马达120B的端子成为开放状态，因此，若外风吹来，则第二PM马达120B成为空转状态。因此，如在实施方式1或2中说明的那样，通过将短路用接触器109接通，从而抑制由空转引起的旋转。
另一方面，在所需的空调能力大的情况下，制冷剂在第一热交换器332A及第二热交换器332B双方流动。在该情况下，需要驱动第一PM马达120A和第二PM马达120B这两者。此时，切断用接触器108接通且短路用接触器109断开，从而能够使两个风扇331A、331B旋转。
如上所述，根据实施方式1或2中说明的马达驱动装置100、200，能够根据空气调节机300的动作条件来切换多个PM马达120A、120B的驱动。
另外，在图11中，记载了顶流型的室外机330，但室外机330也可以是侧流型。
在以上所记载的实施方式1～3中，也可以是，至少2个切断用接触器与第二U相电力线112u、第二V相电力线112v以及第二W相电力线112w分支的位置和第一PM马达120A串联地被插入第二U相电力线112u、第二V相电力线112v以及第二W相电力线112w分支的位置和第一PM马达120A之间的第一U相电力线111u、第一V相电力线111v以及第一W相电力线111w的至少2条电力线。另外，也可以是，至少2个短路用接触器以连接或者切断第二U相电力线112u、第二V相电力线112v以及第二W相电力线112w的相间的方式插入到第一PM马达120A与插入第一U相电力线111u、第一V相电力线111v以及第一W相电力线111w的至少2条电力线的切断用接触器之间。
在这样的情况下，在实施方式2中，制动电流传感器也设置于第一U相电力线111u、第一V相电力线111v或第一W相电力线111w。
在以上所记载的实施方式1～3中，通过第一电流传感器106以及第二电流传感器107来检测第一PM马达120A以及第二PM马达120B的各相的电流值，但实施方式1～3并不限定于这样的例子。例如，也可以在图1的点P1或者点P2～P4等位置设置分流电阻(未图示)，运算器110、210根据该端子电压来计算电流值。在这种情况下，能够删除第一电流传感器106和第二电流传感器107中的任一方。但是，在实施方式2中，需要至少1个制动电流传感器214。
如上所述，在实施方式1～3中，通过具备切断用接触器108以及短路用接触器109，能够抑制第二PM马达120B的空转。
通过将短路用接触器109设置在切断用接触器108和第二PM马达120B之间，在短路用接触器109接通时，能够防止逆变器105成为过电流。
在停止第二PM马达120B的驱动时，将切断用接触器108从连接切换为切断，将短路用接触器109从切断切换为连接，由此，即使在逆变器105的动作中，也能够使第二PM马达120B停止，并且能够抑制停止中的第二PM马达120B的空转。
在停止第二PM马达120B的驱动时，将切断用接触器108从连接切换为切断之后，将短路用接触器109从切断切换为连接，由此能够防止逆变器成为过电流。
在实施方式2中，在由制动电流传感器214检测出的制动电流值超过了预先设定的阈值的情况下，运算器210将短路用接触器109从连接切换为切断，由此能够防止第二PM马达120B中的减磁等不良情况。
制动电流传感器214设置在短路用接触器109与第二PM马达120B之间，由此能够准确地检测在第二PM马达120B中流动的电流。
在实施方式3中，第一PM马达120A用于使第一风扇331A旋转，第二PM马达120B用于使第二风扇331B旋转，由此能够抑制由外风等引起的第二PM马达120B的空转。
附图标记的说明
100、200马达驱动装置、101转换器、105逆变器、106第一电流传感器、107第二电流传感器、108切断用接触器、109短路用接触器、110、210运算器、120A第一PM马达、120B第二PM马达、121交流电源、122上位控制器、300空气调节机、330室外机、340室内机。

Claims (8)

1.一种马达驱动装置，驱动第一永久磁铁同步马达及第二永久磁铁同步马达，其特征在于，
该马达驱动装置具备：
转换器，生成直流电压；
逆变器，从所述直流电压生成三相交流电压；
3条第一电力线，向所述第一永久磁铁同步马达供给所述三相交流电压；
3条第二电力线，向所述第二永久磁铁同步马达供给所述三相交流电压；
至少2个切断用接触器，切换所述3条第二电力线中的至少2条第二电力线的各自的连接及切断；
至少2个短路用接触器，切换所述3条第二电力线的组合中的至少2个组合各自中的2条第二电力线之间的连接及切断；
电流传感器，检测在所述第二永久磁铁同步马达中流动的电流的电流值；以及
控制部，对所述至少2个切断用接触器以及所述至少2个短路用接触器进行控制，
所述控制部在停止所述第二永久磁铁同步马达的驱动时，将所述至少2个切断用接触器从所述连接切换为所述切断，并且将所述至少2个短路用接触器从所述切断切换为所述连接，
所述电流传感器在所述至少2个短路用接触器处于连接状态时，检测在所述第二永久磁铁同步马达中流动的电流，
所述控制部在将所述至少2个短路用接触器从所述切断切换为所述连接之后，在判断为所述电流值超过了预先设定的阈值的情况下，将所述至少2个短路用接触器从所述连接切换为所述切断。
2.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其特征在于，
所述至少2个短路用接触器设置在所述至少2个切断用接触器和所述第二永久磁铁同步马达之间。
3.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其特征在于，
所述控制部在停止所述第二永久磁铁同步马达的驱动时，在将所述至少2个切断用接触器从所述连接切换为所述切断之后，将所述至少2个短路用接触器从所述切断切换为所述连接。
4.根据权利要求3所述的马达驱动装置，其特征在于，
该马达驱动装置还具备：过电流检测部，判断所述电流值是否超过所述预先设定的阈值，
所述控制部在将所述至少2个短路用接触器从所述切断切换为所述连接之后，在所述过电流检测部判断为所述电流值超过了所述预先设定的阈值的情况下，将所述至少2个短路用接触器从所述连接切换为所述切断。
5.根据权利要求3所述的马达驱动装置，其特征在于，
所述控制部在将所述至少2个短路用接触器从所述切断切换为所述连接之后，判断所述电流值是否超过了所述预先设定的阈值，在所述电流值超过了所述预先设定的阈值的情况下，将所述至少2个短路用接触器从所述连接切换为所述切断。
6.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其特征在于，
所述电流传感器设置在所述至少2个短路用接触器和所述第二永久磁铁同步马达之间。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的马达驱动装置，其特征在于，
所述第一永久磁铁同步马达用于使第一风扇旋转，
所述第二永久磁铁同步马达用于使第二风扇旋转。
8.一种空气调节机，
该空气调节机具备：
第一永久磁铁同步马达；
第二永久磁铁同步马达；以及
马达驱动装置，驱动所述第一永久磁铁同步马达以及所述第二永久磁铁同步马达，
其特征在于，
所述马达驱动装置具备：
转换器，生成直流电压；
逆变器，从所述直流电压生成三相交流电压；
3条第一电力线，向所述第一永久磁铁同步马达供给所述三相交流电压；
3条第二电力线，向所述第二永久磁铁同步马达供给所述三相交流电压；
至少2个切断用接触器，切换所述3条第二电力线中的至少2条第二电力线的各自的连接及切断；
至少2个短路用接触器，切换所述3条第二电力线的组合中的至少2个组合各自中的2条第二电力线之间的连接及切断；
电流传感器，检测在所述第二永久磁铁同步马达中流动的电流的电流值；以及
控制部，对所述至少2个切断用接触器以及所述至少2个短路用接触器进行控制，
所述控制部在停止所述第二永久磁铁同步马达的驱动时，将所述至少2个切断用接触器从所述连接切换为所述切断，并且将所述至少2个短路用接触器从所述切断切换为所述连接，
所述电流传感器在所述至少2个短路用接触器处于连接状态时，检测在所述第二永久磁铁同步马达中流动的电流，
所述控制部在将所述至少2个短路用接触器从所述切断切换为所述连接之后，在判断为所述电流值超过了预先设定的阈值的情况下，将所述至少2个短路用接触器从所述连接切换为所述切断。
CN201880094352.4A 2018-06-18 2018-06-18 马达驱动装置及空气调节机 Active CN112236933B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2018/023053 WO2019244193A1 (ja) 2018-06-18 2018-06-18 モータ駆動装置及び空気調和機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112236933A CN112236933A (zh) 2021-01-15
CN112236933B true CN112236933B (zh) 2024-03-26

Family

ID=68983865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880094352.4A Active CN112236933B (zh) 2018-06-18 2018-06-18 马达驱动装置及空气调节机

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11290034B2 (zh)
EP (1) EP3809579B1 (zh)
JP (1) JP7023356B2 (zh)
KR (1) KR102564593B1 (zh)
CN (1) CN112236933B (zh)
ES (1) ES2942769T3 (zh)
WO (1) WO2019244193A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114257141A (zh) * 2021-12-23 2022-03-29 内蒙古上都发电有限责任公司 大风环境下空冷岛永磁同步电动机的防转措施

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008148415A (ja) * 2006-12-07 2008-06-26 Daikin Ind Ltd アクチュエータ駆動制御装置
JP2014180081A (ja) * 2013-03-13 2014-09-25 Shimadzu Corp 真空ポンプ
CN104170242A (zh) * 2013-03-15 2014-11-26 日本精工株式会社 马达控制装置、使用该马达控制装置的电动动力转向装置以及车辆
WO2016046992A1 (ja) * 2014-09-26 2016-03-31 三菱電機株式会社 室内機及び空気調和機
EP3091653A1 (en) * 2014-02-11 2016-11-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Power system and motor driving apparatus included in power system
JP2017100210A (ja) * 2015-11-30 2017-06-08 株式会社デンソーウェーブ ロボットシステム
JP2018085844A (ja) * 2016-11-24 2018-05-31 三菱自動車工業株式会社 キャリブレーション装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4066227B2 (ja) * 2001-10-05 2008-03-26 富士電機機器制御株式会社 Ｄｃブラシレスモータの並列駆動回路
JP4354148B2 (ja) 2002-04-11 2009-10-28 三菱電機株式会社 誘導電動機の制御装置
JP4305021B2 (ja) 2003-03-26 2009-07-29 ダイキン工業株式会社 電動装置及びモータ駆動方法
JP2006320128A (ja) 2005-05-13 2006-11-24 Nissan Motor Co Ltd モータ駆動系の制動方法および制動装置
DE102006010537B4 (de) * 2006-03-07 2009-06-10 Siemens Ag Dieselelektrisches Antriebssystem mit einem permanent erregten Synchrongenerator
WO2013168491A1 (ja) * 2012-05-11 2013-11-14 富士電機株式会社 モータ駆動装置
FR3030140B1 (fr) 2014-12-16 2017-01-27 Alstom Transp Tech Systeme de traction electrique pour un vehicule ferroviaire ; procede de mise en securite mis en oeuvre par ce systeme

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008148415A (ja) * 2006-12-07 2008-06-26 Daikin Ind Ltd アクチュエータ駆動制御装置
JP2014180081A (ja) * 2013-03-13 2014-09-25 Shimadzu Corp 真空ポンプ
CN104170242A (zh) * 2013-03-15 2014-11-26 日本精工株式会社 马达控制装置、使用该马达控制装置的电动动力转向装置以及车辆
EP3091653A1 (en) * 2014-02-11 2016-11-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Power system and motor driving apparatus included in power system
WO2016046992A1 (ja) * 2014-09-26 2016-03-31 三菱電機株式会社 室内機及び空気調和機
JP2017100210A (ja) * 2015-11-30 2017-06-08 株式会社デンソーウェーブ ロボットシステム
JP2018085844A (ja) * 2016-11-24 2018-05-31 三菱自動車工業株式会社 キャリブレーション装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210008063A (ko) 2021-01-20
ES2942769T3 (es) 2023-06-06
JP7023356B2 (ja) 2022-02-21
JPWO2019244193A1 (ja) 2020-12-17
EP3809579B1 (en) 2023-03-29
EP3809579A4 (en) 2021-04-28
CN112236933A (zh) 2021-01-15
US11290034B2 (en) 2022-03-29
EP3809579A1 (en) 2021-04-21
US20210119557A1 (en) 2021-04-22
KR102564593B1 (ko) 2023-08-07
WO2019244193A1 (ja) 2019-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPWO2018078851A1 (ja) 電動機駆動装置
US11424698B2 (en) Motor control device and air-conditioning device
WO2018185878A1 (ja) 同期モータ駆動装置、送風機および空気調和装置
CN111727557B (zh) 电动机驱动装置以及制冷环路应用设备
CN114374349B (zh) 电动机驱动装置以及制冷设备
CN111247735A (zh) 电动机驱动装置
CN112236933B (zh) 马达驱动装置及空气调节机
US11329587B2 (en) Motor driving apparatus, refrigeration cycle system, air conditioner, water heater, and refrigerator
CN110915122B (zh) 电动机驱动装置
US11632068B2 (en) Motor driving device and air conditioner
CN112219350B (zh) 马达驱动装置、马达驱动装置的控制装置、马达驱动装置的控制方法以及空气调节机
JP2010206945A (ja) モータの駆動装置
US11658601B2 (en) Motor control device and air-conditioning apparatus having the same
JP2020191753A (ja) モータ駆動装置用の回路基板およびモータ駆動装置
JP6877627B2 (ja) 電動機駆動装置および空気調和機
JPWO2019069363A1 (ja) 電動機制御装置
JP2005237131A (ja) 電動機駆動装置およびそれを用いた空気調和機

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant