CN113287259A - 旋转机控制装置、制冷剂压缩装置以及空调机 - Google Patents

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Abstract

具备:连接切换装置(7),切换旋转机(1)的定子绕组(11~13)的连接状态;电流检测部(4),检测流过旋转机(1)的旋转机电流;电压施加部(3),对旋转机(1)施加电压;控制部(5),生成对电压施加部(3)提供的电压指令,并且对连接切换装置(7)输出进行连接状态的切换的切换指令;以及缺相判定部(6),判定有无旋转机(1)内的断线或者有无向旋转机(1)的配电线路的断线,其中,在旋转机(1)的旋转过程中,控制部(5)输出切换指令,并且缺相判定部(6)判定有无断线。

Description

旋转机控制装置、制冷剂压缩装置以及空调机
技术领域
本发明涉及控制旋转机的工作的旋转机控制装置、制冷剂压缩装置以及空调机。
背景技术
以往,出于扩大马达的运行频率的范围、增加输出转矩等目的,使用能够进行马达的定子绕组的Y接线与Δ接线的切换、定子绕组的匝数的切换等的马达。以提高效率为目的而在运行过程中切换马达的定子绕组的连接状态的设备为了判定切换工作是否已正常完成,需要在马达旋转过程中判定连接状态。
专利文献1中公开了关于判定定子绕组的连接状态是否已被切换的转子驱动系统的技术。专利文献1所记载的转子驱动系统在马达旋转过程中对感应电压与转数之比在定子绕组切换前后进行比较,在感应电压与转数之比在切换前后不同的情况下,判断为已正常进行切换,在感应电压与转数之比在切换前后差异小的情况下,判断为未进行切换。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-148490号公报
发明内容
发明所要解决的技术课题
专利文献1所记载的判定方法的前提是:关于马达的定子绕组,其状态为正确进行切换或是完全未进行切换中的任意状态。然而实际上,有时在三相定子绕组中的二相定子绕组已被切换而仅一相定子绕组产生故障而未被切换的情况,或者在存在继电器的工作时间的偏差的情况等,马达的相间阻抗产生不均衡。在这样的情况下,专利文献1所记载的转子驱动系统存在如下问题:由于感应电压与转数之比在切换前后不同,因此误判断为已正常进行切换。
本发明为鉴于上述问题而做出的,其目的在于得到一种在旋转机的旋转工作过程中切换旋转机的定子绕组的连接状态时,能够判断切换工作已正常完成的旋转机控制装置。
用于解决技术课题的技术方案
为了解决上述技术课题并达到目的,本发明的旋转机控制装置具备:连接切换装置,切换旋转机的定子绕组的连接状态;电流检测部,检测流过旋转机的旋转机电流;电压施加部,对旋转机施加电压;控制部,生成对电压施加部提供的电压指令并且对连接切换装置输出进行连接状态的切换的切换指令;以及缺相判定部,判定有无旋转机内的断线或者有无向旋转机的配电线路的断线。旋转机控制装置的特征在于,在旋转机的旋转过程中,控制部输出切换指令,并且缺相判定部判定有无断线。
发明效果
根据本发明,旋转机控制装置实现如下效果:在旋转机的旋转工作过程中切换旋转机的定子绕组的连接状态时,能够判断切换工作已正常完成。
附图说明
图1为示出实施方式1的旋转机控制装置的结构例的图。
图2为示出实施方式1的旋转机控制装置切换定子绕组的连接状态的工作的流程图。
图3为示出实施方式1的旋转机控制装置的缺相判定部的缺相判定方法的流程图。
图4为示出在实施方式1的旋转机控制装置中在旋转机的U相-V相之间施加了脉冲电压时的开关元件的状态和流过电压施加部及旋转机的电流的图。
图5为示出在实施方式1的旋转机控制装置中在旋转机的V相-W相之间施加了脉冲电压时的开关元件的状态和流过电压施加部及旋转机的电流的图。
图6为示出在实施方式1的旋转机控制装置中在旋转机的W相-U相之间施加了脉冲电压时的开关元件的状态和流过电压施加部及旋转机的电流的图。
图7为示出实施方式2的空调机的结构例的图。
图8为示出用硬件实现旋转机控制装置的控制部及缺相判定部的功能的结构例的图。
图9为示出用软件实现旋转机控制装置的控制部及缺相判定部的功能的结构例的图。
附图标记
100:旋转机控制装置;1:旋转机;11~13:定子绕组;2:直流电压源;3:电压施加部;31~36:开关元件;4:电流检测部;5:控制部;6:缺相判定部;7:连接切换装置;71~73:切换器;8:处理电路;8a:逻辑电路;8b:程序;81:处理器;82:随机存取存储器;83:存储装置;200:制冷剂压缩装置;201:压缩机;300:制冷环路装置;301:冷凝器;302:膨胀阀;303:蒸发器;400:空调机;401:送风机。
具体实施方式
以下基于附图详细说明本发明的实施方式的旋转机控制装置、制冷剂压缩装置以及空调机。此外,本发明不限于该实施方式。
实施方式1.
图1为示出本发明的实施方式1的旋转机控制装置100的结构例的图。对旋转机控制装置100连接有三相的旋转机1。旋转机控制装置100具备直流电压源2、对旋转机1供给电力的电压施加部3和检测流过旋转机1的电流的电流检测部4。另外,旋转机控制装置100具备对电压施加部3输出电压指令的控制部5、判定有无旋转机1内的内部布线的断线或者有无向旋转机1的配电线路的断线的缺相判定部6和切换旋转机1的定子绕组11~13的连接状态的连接切换装置7。在以后的说明中,有时将旋转机1内的内部布线的断线或者向旋转机1的配电线路的断线称为缺相。
电压施加部3将从直流电压源2供给的直流电压Vdc变换为交流电压,将交流电压施加于旋转机1。在实施方式1中,作为电压施加部3,使用三相电压型逆变器。电压施加部3具备开关元件31~36。电压施加部3基于从控制部5提供的电压指令,分别独立地使开关元件31~36接通或断开。
电流检测部4检测流过旋转机1的电流,输出表示检测出的电流的值的电流信息。有时将流过旋转机1的电流称为旋转机电流。在实施方式1中,电流检测部4使用利用在电压施加部3的负侧直流母线设置的分流电阻的单分流电流检测方式,但不限于此。电流检测部4可以为使用了被称为CT(Current Transformer,电流互感器)的仪表用变流器的电流传感器。
控制部5基于从外部输入的速度指令、转矩指令等运行指令,生成对电压施加部3提供的电压指令,将电压指令输出至电压施加部3。作为控制部5对电压施加部3进行控制的方法,已知有输出与旋转机1的运行频率成比例的电压的V/f恒定控制、使用旋转坐标系控制流过旋转机1的电流的向量控制、控制旋转机1的磁通及转矩的直接转矩控制等,使用哪种控制方法都可以。
当在控制部5中使用了向量控制、直接转矩控制等的情况下,需要旋转机1的相位信息。为了获取相位信息,可以使用未图示的旋转编码器、旋转变压器(resolver)等位置传感器,也可以使用流过旋转机1的电流和对电压施加部3输出的电压指令来推定。
控制部5基于从外部输入的速度指令、转矩指令等运行指令,生成进行旋转机1的定子绕组11~13的连接状态的切换的切换指令,将切换指令输出至连接切换装置7。
连接切换装置7具备作为开关电路的切换器71~73。连接切换装置7基于来自控制部5的切换指令,在旋转机1的旋转工作过程中进行切换器71~73的切换工作,从而切换旋转机1的定子绕组11~13的连接状态。具体而言,切换器71切换U相的定子绕组11的连接状态,切换器72切换V相的定子绕组12的连接状态,切换器73切换W相的定子绕组13的连接状态。切换器71~73可以由机械继电器构成,也可以由半导体开关构成。在实施方式1中,利用切换器71~73将旋转机1的定子绕组11~13切换为Y接线或Δ接线。
此外,关于直流电压源2,可以由交流电源以及将从交流电源供给的交流电压变换为直流电压Vdc的转换器构成。
在旋转机控制装置100中,在旋转机1的旋转过程中,控制部5输出切换指令,并且缺相判定部6判定有无断线。
接下来,在实施方式1中,对旋转机控制装置100在旋转机1的旋转工作过程中切换定子绕组11~13的连接状态的方法进行说明。图2为示出实施方式1的旋转机控制装置100切换定子绕组11~13的连接状态的工作的流程图。在开始切换工作的旋转机控制装置100中,控制部5对连接切换装置7输出切换指令(步骤S1)。连接切换装置7在接受到切换指令时使切换器71~73工作。在此,切换器71~73的工作时间存在偏差。因此,从控制部5输出切换指令起到连接切换装置7使切换器71~73工作、利用切换器71~73而旋转机1的定子绕组11~13的连接状态完全被切换为止需要时间。
因此,从由控制部5输出了切换指令起经过预先规定的时间之后,缺相判定部6开始判定有无断线、即进行缺相判定(步骤S2)。关于缺相判定部6进行的缺相判定的方法将在后说明。关于预先规定的时间,由用户从切换器71~73的数据表、初步检查的结果等获得而决定设想为从连接切换装置7接受到切换指令起到切换器71~73实际工作为止所花费的时间的值。预先规定的时间由用户设定为连接切换装置7的机械时间常数以上,具体而言为切换器71~73的机械时间常数以上。
在缺相判定部6判定为旋转机1存在缺相的情况下(步骤S3:是),再次进行缺相判定(步骤S2)。在缺相判定部6判定为旋转机1没有缺相的情况下(步骤S3:否),旋转机控制装置100完成切换工作。
对缺相判定部6的缺相判定方法进行详细说明。图3为示出实施方式1的旋转机控制装置100的缺相判定部6的缺相判定方法的流程图。图4为示出在实施方式1的旋转机控制装置100中在旋转机1的U相-V相之间施加了脉冲电压时的开关元件31~36的状态和流过电压施加部3及旋转机1的电流的图。图5为示出在实施方式1的旋转机控制装置100中在旋转机1的V相-W相之间施加了脉冲电压时的开关元件31~36的状态和流过电压施加部3及旋转机1的电流的图。图6为示出在实施方式1的旋转机控制装置100中在旋转机1的W相-U相之间施加了脉冲电压时的开关元件31~36的状态和流过电压施加部3及旋转机1的电流的图。图4至图6示出了将旋转机1的定子绕组11~13切换为Y接线时的接线状态。脉冲电压为通过缺相判定部6的控制从电压施加部3施加于旋转机1的、用于缺相判定部6进行的缺相判定的检查电压。
首先,缺相判定部6对控制部5进行指示,使控制部5输出在时间Tp期间使开关元件31、34接通并使开关元件32、33、35、36断开的电压指令,使得脉冲电压施加于旋转机1的U相-V相之间。时间Tp由用户设定为约几十微秒至几百微秒。如果旋转机1的U相-V相之间没有缺相,则电流按照图4所示的路径、即开关元件31、旋转机1的U相、旋转机1的V相、开关元件34、电流检测部4的顺序流动。缺相判定部6从电流检测部4获取脉冲电压的施加前及施加后的负侧直流母线电流的值。缺相判定部6根据获取的值的差分检测U相-V相之间的电流变化量ΔI1(步骤S11)。之后,缺相判定部6对控制部5进行指示以使开关元件31~36全部断开,使流过电流检测部4的电流足够小。
缺相判定部6判定电流变化量ΔI1的值是否大于基准值Itest(步骤S12)。缺相判定部6在电流变化量ΔI1的值大于基准值Itest时(步骤S12:是),判定为旋转机1的U相-V相之间没有缺相(步骤S13)。缺相判定部6在电流变化量ΔI1的值为基准值Itest以下时(步骤S12:否),判定为旋转机1的U相-V相之间存在缺相(步骤S14)。
接下来,缺相判定部6对控制部5进行指示,使控制部5输出在时间Tp期间使开关元件33、36接通并使开关元件31、32、34、35断开的电压指令,使得脉冲电压施加于旋转机1的V相-W相之间。如果旋转机1的V相-W相之间没有缺相,则电流按照图5所示的路径、即按照开关元件33、旋转机1的V相、旋转机1的W相、开关元件36、电流检测部4的顺序流动。缺相判定部6从电流检测部4获取脉冲电压的施加前及施加后的负侧直流母线电流的值。缺相判定部6根据获取的值的差分来检测V相-W相之间的电流变化量ΔI2(步骤S15)。之后,缺相判定部6对控制部5进行指示使开关元件31~36全部断开,而使流过电流检测部4的电流足够小。
缺相判定部6判定电流变化量ΔI2的值是否大于基准值Itest(步骤S16)。缺相判定部6在电流变化量ΔI2的值大于基准值Itest时(步骤S16:是),判定为旋转机1的V相-W相之间没有缺相(步骤S17)。缺相判定部6在电流变化量ΔI2的值为基准值Itest以下时(步骤S16:否),判定为旋转机1的V相-W相之间存在缺相(步骤S18)。
接下来,缺相判定部6对控制部5进行指示,使控制部5输出在时间Tp期间使开关元件32、35接通并使开关元件31、33、34、36断开的电压指令,使得脉冲电压施加于旋转机1的W相-U相之间。如果旋转机1的W相-U相之间没有缺相,则电流按照图6所示的路径、即按照开关元件35、旋转机1的W相、旋转机1的U相、开关元件32、电流检测部4的顺序流动。缺相判定部6从电流检测部4获取脉冲电压的施加前及施加后的负侧直流母线电流的值。缺相判定部6根据获取的值的差分来检测W相-U相之间的电流变化量ΔI3(步骤S19)。之后,缺相判定部6对控制部5进行指示使开关元件31~36全部断开,使流过电流检测部4的电流足够小。
缺相判定部6判定电流变化量ΔI3的值是否大于基准值Itest(步骤S20)。缺相判定部6在电流变化量ΔI3的值大于基准值Itest时(步骤S20:是),判定为旋转机1的W相-U相之间没有缺相(步骤S21)。缺相判定部6在电流变化量ΔI3的值为基准值Itest以下时(步骤S20:否),判定为旋转机1的W相-U相之间存在缺相(步骤S22)。
基准值Itest由用户根据旋转机1的每一相的电感值L和施加脉冲电压的时间Tp来决定。众所周知,在对RL负载步进地输入电压V的情况下,电流响应以V/L的斜率上升。因此,例如,如果U相-V相之间没有缺相,则根据式(1)得到电流变化量ΔI1。于是,将基准值Itest设为使式(1)具有适当余量的值即可。考虑电流检测部4的精度、由旋转机1旋转而产生的感应电压等而设定余量。
ΔI1=Vdc/(2×L)……(1)
在实施方式1中,缺相判定部6在从电压施加部3对旋转机1施加了脉冲电压时,通过将由电流检测部4检测出的电流的值与基准值相比较来判定有无断线。即,通过缺相判定部6对旋转机1施加判定用的脉冲电压并观察电流响应的方法来进行缺相判定,但缺相判定的方法不限于此。只要是缺相判定部6能够在旋转机1旋转过程中进行缺相判定的方法,也可以使用其它方法。作为其它方法,例如有观察由于旋转机1旋转而产生的感应电压的方法。即,也可以如专利文献1的段落0042所记载的技术那样,对感应电压与转数之比在定子绕组11~13的切换前后进行比较,如果感应电压与转数之比在切换前后不同,则判断为已正常进行切换,在感应电压与转数之比在切换前后差异小的情况下,判断为未进行切换。但是在观察感应电压的方法中,为了获取一个感应电压需要在旋转机1按电角度至少旋转一周的期间持续观察,因此缺相判定花费的时间变长。
另外,专利文献1的段落0042所记载的技术的前提是:关于旋转机1的定子绕组11~13,其状态为正确进行切换或是完全未进行切换中的任意状态。然而实际上如前所述,从输出切换指令到定子绕组11~13的连接状态完全被切换为止需要时间。另外,切换器71~73的工作时间存在偏差。因此,有时在旋转机1的三相的定子绕组11~13中的二相定子绕组已被切换而仅一相定子绕组尚未被切换的情况等,旋转机1的相间阻抗产生不均衡。在这样的情况下,当使用专利文献1所记载的技术时,感应电压与转数之比在切换指令输出前后不同,因此误判断为已正常进行切换。
另一方面,在实施方式1中使用如下方法:在旋转机控制装置100中,缺相判定部6对旋转机1施加判定用的脉冲电压,观察电流响应。如果是该方法,则由于仅仅是施加三次约几十微秒至几百微秒时间的脉冲电压并观察电流响应,因此与观察感应电压的方法相比,判定所花费的时间短。另外,由于缺相判定部6在旋转机1的三相的各线间判定有无缺相,因此即使切换器71~73的工作时间存在偏差,也能够正确进行连接状态的判定。
如以上说明的那样,根据本实施方式,在旋转机控制装置100中,缺相判定部6控制控制部5输出的电压指令以使得旋转机1的U相、V相及W相的三相中的二相的定子绕组中流过电流,针对各二相的组合判定有无缺相即断线。据此,旋转机控制装置100在旋转机1的旋转工作过程中切换旋转机1的定子绕组11~13的连接状态时,即使在产生相间不均衡的情况下,也正确进行连接状态的判定,从而能够判断切换工作已正常完成。
另外,旋转机控制装置100能够通过图1所示的结构在旋转机1的旋转工作过程中可靠地进行旋转机1的定子绕组11~13的连接状态的切换。另外,即使在连接切换装置7中使用如机械式继电器那样工作花费几毫秒时间的切换器71~73的情况下,旋转机控制装置100也能够可靠地判断连接状态是否已被切换。
实施方式2.
在实施方式2中,对具备实施方式1的旋转机控制装置100的制冷剂压缩装置以及具备制冷剂压缩装置的空调机进行说明。
图7为示出实施方式2的空调机400的结构例的图。空调机400具备制冷环路装置300和送风机401。制冷环路装置300具备制冷剂压缩装置200、冷凝器301、膨胀阀302和蒸发器303。制冷剂压缩装置200具备具有旋转机1的压缩机201和对旋转机1输出三相交流电压的实施方式1的旋转机控制装置100。虽然在图7中省略了图示,但旋转机控制装置100的结构与图1所示的实施方式1时的结构相同。
如图7所示,压缩机201与冷凝器301之间通过配管而连接。同样地,冷凝器301与膨胀阀302之间、膨胀阀302与蒸发器30之间、蒸发器303与压缩机201之间通过配管而连接。据此,制冷剂在压缩机201、冷凝器301、膨胀阀302及蒸发器303中循环。
图7所示的旋转机1为在压缩机201中为了将制冷剂气体压缩为高压气体而由旋转机控制装置100进行可变速控制的电动机。压缩机201利用旋转机1的旋转来压缩制冷剂气体等介质。虽然在图7中省略了图示,但旋转机1的结构与图1所示的实施方式1时的结构相同。与实施方式1同样地,旋转机1的定子绕组11~13连接于用于切换定子绕组11~13的接线状态的旋转机控制装置100的连接切换装置7。
在制冷环路装置300中,重复进行制冷剂的蒸发、压缩、凝结、膨胀的工序。制冷剂从液体变成气体、再从气体变成液体,从而在制冷剂与机外空气之间进行热交换。因此,能够通过组合制冷环路装置300和使机外空气循环的送风机401来构成空调机400。
蒸发器303在低压状态下使制冷剂液蒸发,从蒸发器303周围的空气带走热量,从而发挥冷却作用。为了使制冷剂凝结,压缩机201将在蒸发器303气化后的制冷剂气体压缩为高压气体。冷凝器301通过释放在压缩机201变成高温的制冷剂气体的热量,从而使高压的制冷剂气体凝结而变换为制冷剂液。膨胀阀302使制冷剂液节流膨胀,将制冷剂液变换为低压液体,使制冷剂成为能够在蒸发器303蒸发的状态。
另外,对空调机400要求舒适性,而且节能规定逐年强化而要求高效化。因此,关于制冷环路装置300,重要的是使旋转机1在从低速到高速的大的速度范围中高效运行。因此,在制冷环路装置300中,旋转机控制装置100根据旋转机1的转数而切换旋转机1的定子绕组11~13的接线状态,从而能够减少电压施加部3的损耗,这是有意义的。
例如,在室温与设定温度之差大的情况下,旋转机控制装置100决定将旋转机1的定子绕组11~13设为Δ接线,进行高速运行直到室温接近设定温度为止。在室温变得接近设定温度时,旋转机控制装置100将旋转机1的定子绕组11~13切换为Y接线,进行低速运行。但是如实施方式2那样,在旋转机1驱动制冷环路装置300的压缩机201的情况下,当为了切换定子绕组11~13而使旋转机1的旋转工作暂时停止时,在旋转机控制装置100中,再启动所需的转矩增加,有可能起动失败。因此,旋转机控制装置100需要在经过直到制冷剂的状态足够稳定为止的几分钟之后进行再启动。如果这样的话,在停止压缩机201的几分钟无法对制冷剂加压,可能由于制冷能力或制热能力降低而室温无法保持恒定。因此,旋转机控制装置100优选为在旋转机1的旋转工作过程中切换定子绕组11~13。
而且,由于要求空调机400的制造成本降低,因此作为切换器71~73,优选使用比半导体开关廉价的机械继电器。但通常机械继电的工作时间容易产生偏差。因此,在使用机械继电器作为切换器71~73的情况下,有时像虽然某相的切换器已结束工作但其它相的切换器还处于工作之前或工作过程中那样在相间产生不均衡。
在这种状况的情况下,在专利文献1所记载的技术中,由于感应电压与转数之比在输出切换指令之前和在相间存在不均衡时不同,因此误判断为切换工作已结束。于是,控制部5停止切换工作而恢复通常工作,因此由于错误的接线状态下的运行,旋转机1停止,或者装置的故障风险升高。
由于实施方式2的空调机400利用实施方式1中说明的旋转机控制装置100,因此即使在切换器71~73的工作时间存在偏差的情况下,也能够在旋转机1的旋转过程中切换了定子绕组11~13的接线状态之后正确判定有无缺相。因此,空调机400无需在定子绕组11~13的切换时停止旋转机1,能够照样保持舒适性而在大的速度范围中进行高效运行。
另外,由于旋转机控制装置100切换定子绕组11~13的连接状态的顺序非常简单,运算负载小,因此也能够安装于廉价的微控制器。而且,即使使用廉价的机械继电器作为切换旋转机1的定子绕组11~13的接线状态的切换器71~73,旋转机控制装置100也能够进行缺相判定,因此总体上能够降低产品成本。
在此,作为具备缺相判定部6的旋转机控制装置100的应用例,对制冷剂压缩装置200进行了说明,但只是一例,旋转机控制装置100对其它机械装置也是有用的。例如,还可以将旋转机控制装置100应用于如风扇、泵这样的机械装置。
空调机400能够利用图7所示的结构在运行过程中迅速且稳定地切换旋转机1的定子绕组11~13的接线状态。据此,空调机400能够照样保持舒适性而在大的速度范围中高效运行。
实施方式1及实施方式2中说明的旋转机控制装置100的控制部5以及缺相判定部6的功能通过处理电路来实现。处理电路可以为专用硬件,也可以为执行保存于存储装置的程序的处理装置。
在处理电路为专用硬件的情况下,处理电路相当于单个电路、复合电路、程序化的处理器、并行程序化的处理器、面向特定用途的集成电路、现场可编程门阵列或将它们组合而成的结构。图8为示出用硬件实现旋转机控制装置100的控制部5以及缺相判定部6的功能的结构例的图。在处理电路8中嵌入有实现控制部5以及缺相判定部6的功能的逻辑电路8a。
在处理电路为处理装置的情况下,控制部5以及缺相判定部6的功能通过软件、固件或软件与固件的组合来实现。
图9为示出用软件实现旋转机控制装置100的控制部5以及缺相判定部6的功能的结构例的图。处理电路8具有执行程序8b的处理器81、供处理器81用作工作区的随机存取存储器82和存储程序8b的存储装置83。处理器81通过将存储装置83中存储的程序8b在随机存取存储器82上展开并执行,从而实现控制部5以及缺相判定部6的功能。软件或固件以程序语言来记述,保存于存储装置83。作为处理器81,能够例示中央处理装置,但不限于此。存储装置83能够应用如RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)、ROM(Read OnlyMemory,只读存储器)、闪存、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory,可擦除可编程只读存储器)或EEPROM(注册商标)(Electrically Erasable Programmable ReadOnly Memory,电可擦除可编程只读存储器)这样的半导体存储器。半导体存储器可以为非易失性存储器,也可以为易失性存储器。另外,存储装置83除了能够应用半导体存储器以外,还能够应用磁盘、软盘、光盘、压缩光盘、迷你盘或DVD(Digital Versatile Disc,数字多功能光盘)。此外,处理器81可以将如运算结果的数据输出至存储装置83并使之存储于存储装置83,也可以经由随机存取存储器82将该数据存储于未图示的辅助存储装置。
处理电路8通过读取并执行存储于存储装置83的程序8b来实现控制部5以及缺相判定部6的功能。也可以说程序8b使计算机执行实现控制部5以及缺相判定部6的功能的流程及方法。
此外,处理电路8可以设为部分通过专用硬件来实现,部分通过软件或固件来实现。
像这样,处理电路8能够通过硬件、软件、固件或它们的组合来实现上述各功能。
以上的实施方式所示的结构为示出本发明的内容的一例,能够与其它公知技术结合,在不脱离本发明主旨的范围内还能够省略、变更结构的一部分。

Claims (6)

1.一种旋转机控制装置,其特征在于,具备:
连接切换装置,切换旋转机的定子绕组的连接状态;
电流检测部,检测流过所述旋转机的旋转机电流;
电压施加部,对所述旋转机施加电压;
控制部,生成对所述电压施加部提供的电压指令并且对所述连接切换装置输出进行所述连接状态的切换的切换指令;以及
缺相判定部,判定有无所述旋转机内的断线或者有无向所述旋转机的配电线路的断线,
其中,在所述旋转机的旋转过程中,所述控制部输出所述切换指令,并且所述缺相判定部判定有无断线。
2.根据权利要求1所述的旋转机控制装置,其特征在于,
所述缺相判定部从所述切换指令被输出起经过了预先规定的时间之后,开始判定有无断线。
3.根据权利要求2所述的旋转机控制装置,其特征在于,
所述预先规定的时间为所述连接切换装置的机械时间常数以上。
4.根据权利要求1至3中的任意1项所述的旋转机控制装置,其特征在于,
所述缺相判定部在从所述电压施加部对所述旋转机施加了判定用的检查电压时,通过将由所述电流检测部检测出的旋转机电流的值与基准值相比较来判定有无断线。
5.一种制冷剂压缩装置,其特征在于,具备:
压缩机,具有旋转机,利用所述旋转机的旋转来压缩介质;以及
权利要求1至4中的任意1项所述的旋转机控制装置,对所述旋转机输出三相交流电压。
6.一种空调机,其特征在于,
具备权利要求5所述的制冷剂压缩装置。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112020007077T5 (de) 2020-04-14 2023-02-16 Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. Vorrichtung zur Steuerung der elektrischen Leistung und Substrat zur Stromerfassung
WO2021214925A1 (ja) * 2020-04-23 2021-10-28 三菱電機株式会社 電動機駆動装置及び空気調和機
WO2024069961A1 (ja) * 2022-09-30 2024-04-04 ファナック株式会社 モータ駆動装置及びモータ巻線診断方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010132206A (ja) * 2008-12-08 2010-06-17 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置
CN108288932A (zh) * 2018-01-03 2018-07-17 广东美芝制冷设备有限公司 切换方法、装置、控制系统、电机、存储介质和压缩机
WO2019008756A1 (ja) * 2017-07-07 2019-01-10 三菱電機株式会社 モータ駆動システム及び空気調和機

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4609858A (en) * 1982-03-04 1986-09-02 Tsudakoma Kogyo Kabushiki Kaisha Method and apparatus for automatic running control of a loom
JP3293687B2 (ja) * 1993-06-30 2002-06-17 株式会社安川電機 サーボモータの異常結線検出方法
US5818195A (en) * 1997-06-05 1998-10-06 Mcg, Inc. Dual state controller for brushless electric motors
US6025693A (en) * 1997-10-20 2000-02-15 Smith; Otto J. M. Motor starter
JP2006187057A (ja) 2004-12-24 2006-07-13 Sumitomo Electric Ind Ltd モータ装置
JP2008148490A (ja) 2006-12-12 2008-06-26 Toshiba Corp 回転機駆動システム及び洗濯機並びに回転機の巻線切替え結果確認方法
JP4722069B2 (ja) 2007-03-15 2011-07-13 三菱電機株式会社 電動機駆動装置および電動機駆動方法並びに冷凍空調装置
JP4389975B2 (ja) 2007-06-28 2009-12-24 オムロン株式会社 安全システムおよび安全機器
IL188884A (en) * 2008-01-20 2010-11-30 Ilya Rabinovich Star-delta many levels starter for an ac induction motor
IL188885A (en) * 2008-01-20 2010-11-30 Ilya Rabinovich Method for controlling an ac induction motor
JP5362036B2 (ja) 2009-12-17 2013-12-11 三菱電機株式会社 空気調和機
JP2013106424A (ja) 2011-11-14 2013-05-30 Hitachi Ltd モータ制御装置
JP6717695B2 (ja) 2016-07-21 2020-07-01 株式会社Soken 電力変換装置
WO2018078851A1 (ja) * 2016-10-31 2018-05-03 三菱電機株式会社 電動機駆動装置
JP2018129945A (ja) * 2017-02-08 2018-08-16 三菱重工業株式会社 モータシステム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010132206A (ja) * 2008-12-08 2010-06-17 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置
WO2019008756A1 (ja) * 2017-07-07 2019-01-10 三菱電機株式会社 モータ駆動システム及び空気調和機
CN108288932A (zh) * 2018-01-03 2018-07-17 广东美芝制冷设备有限公司 切换方法、装置、控制系统、电机、存储介质和压缩机

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