CN113364383A - 电动压缩机 - Google Patents

Abstract

本公开涉及电动压缩机。电动压缩机具备电动马达、外壳、压缩部及变换器装置。变换器装置具备变换器电路、电流传感器、坐标变换部、速度控制部、电流控制部、PWM控制部及旋转角推定部。速度控制部以产生用于使电动马达驱动的需要转矩的方式生成d轴电流指令值及q轴电流指令值。变换器装置具备通过变更d轴电流指令值及q轴电流指令值而使电动马达的温度上升的创热电流指令部，创热电流指令部以沿着d‑q坐标系中的定转矩曲线而向d轴电流值增加的方向推移的方式变更d轴电流指令值及q轴电流指令值。

Description

电动压缩机

技术领域

本公开涉及电动压缩机。

背景技术

在电动汽车等车辆搭载有车辆用空调系统。在车辆用空调系统的制冷循环中，能够使用电动压缩机。电动压缩机中的压缩部由电动马达驱动。在将电动马达利用变换器(inverter)控制时，能够进行向量控制。例如参照日本特开2017-184594号公报。

已知有通过切换制冷设备中的制冷剂流路的一部分而将制冷设备作为热泵、热气加热器(hot gas heater)之类的制热装置来运转的手法。在这样的制热装置中，期望缩短直到制热开始起效为止的时间。为此，利用电动压缩机尽早将制冷剂升温是有用的。

发明内容

本公开的目的在于提供能够快速加热制冷剂的电动压缩机。

用于达成上述目的的电动压缩机具备：电动马达；外壳，收容所述电动马达并且具有将制冷剂向内部导入的吸入口；压缩部，构成为由所述电动马达驱动，构成为吸引及压缩所述外壳内的制冷剂；及变换器装置，驱动所述电动马达。所述变换器装置具备：变换器电路，具有分别构成u、v、w各相的上臂及下臂的多个开关元件，构成为伴随于所述开关元件的开关动作而将直流电压变换为交流电压并向所述电动马达供给；电流传感器，构成为检测向所述电动马达供给的电流的值；坐标变换部，构成为基于所述电流传感器的检测值来算出d轴电流值和q轴电流值；速度控制部，构成为基于对于所述电动马达的转速指令值与转速推定值之间的差来生成d轴电流指令值及q轴电流指令值；电流控制部，构成为基于所述d轴电流指令值与所述d轴电流值之间的差来算出d轴电压指令值并且基于所述q轴电流指令值与所述q轴电流值之间的差来算出q轴电压指令值；PWM控制部，构成为基于所述d轴电压指令值和所述q轴电压指令值来控制所述开关元件；及转速推定部，构成为基于所述d轴电流值、所述q轴电流值、所述d轴电压指令值及所述q轴电压指令值来算出所述转速推定值。所述速度控制部构成为以产生用于使所述电动马达驱动的需要转矩的方式生成d轴电流指令值及q轴电流指令值。所述变换器装置具备通过变更所述d轴电流指令值及所述q轴电流指令值而使所述电动马达的温度上升的创热电流指令部。所述创热电流指令部构成为以沿着d-q坐标系中的定转矩曲线而向d轴电流值增加的方向推移的方式变更d轴电流指令值及q轴电流指令值。

附图说明

图1是示意性地示出一实施方式中的车载用电动压缩机的局部剖视图。

图2是示出变换器装置的构成的框图。

图3是用于说明本实施方式的作用的动作流程图。

图4A是控制电流向量的说明图。

图4B是电流波形图。

图5是用于说明创热电流增加的推移的控制电流向量的说明图。

图6A是控制电流向量的说明图，

图6B是电流波形图。

图7是示出B-H曲线的图。

图8是控制电流向量的说明图。

图9是用于说明创热电流增加的推移的控制电流向量的说明图。

图10是用于说明本实施方式的作用的动作流程图。

图11是控制电流向量的说明图。

图12是定转矩曲线上的损失分布图。

图13是用于说明另一例的作用的动作流程图。

图14是示出限制电流值映射的图。

图15是示出定转矩曲线上的损失分布的图。

图16是控制电流向量的说明图。

具体实施方式

以下，按照附图来说明将本公开具体化成车载用电动压缩机20的一实施方式。

本实施方式的车载用电动压缩机20在车辆空调装置10中使用。车载用电动压缩机采用了热泵方式。在本热泵方式中，在制冷剂循环的制冷循环中，使用蒸发器、车载用电动压缩机20、冷凝器及膨胀阀。在蒸发器中，制冷剂由外气加热而气化。气化后的制冷剂由车载用电动压缩机20压缩。之后，在冷凝器中，进行制冷剂的液化及空气的加热。接着，在膨胀阀中，制冷剂的压力下降，制冷剂的温度也下降。在该制冷循环中的蒸发器中，通过来自外气的吸热而制冷剂被加温。由此，能够通过该制冷剂在冷凝器中与室内空气热交换来对车室内进行制热。

如图1所示，车辆空调装置10具备车载用电动压缩机20和对车载用电动压缩机20供给制冷剂的外部制冷剂回路100。外部制冷剂回路100具有蒸发器、冷凝器、膨胀阀等设备。在车辆空调装置10中，由车载用电动压缩机20压缩制冷剂，且由外部制冷剂回路100进行制冷剂的热交换及膨胀。由此，进行车辆的室内的制冷制热。

车辆空调装置10具备控制该车辆空调装置10的整体的空调ECU101。空调ECU101构成为能够掌握车内温度、设定温度等参数。空调ECU101基于这些参数，对车载用电动压缩机20发送接通/断开指令之类的各种指令。

车载用电动压缩机20具备：具有从外部制冷剂回路100将制冷剂向内部导入的吸入口21a的外壳21、和收容于外壳21内的压缩部22及电动马达23。

外壳21作为整体而是大致圆筒形状。外壳21具有排出制冷剂的排出口21b。

压缩部22吸引及压缩外壳21内的制冷剂，使该压缩后的制冷剂从排出口21b排出。压缩部22可以是涡旋式、活塞式、叶片式等任意的类型。压缩部22的具体构成也可以根据其类型而任意变更。

电动马达23是三相马达，构成为使压缩部22驱动。电动马达23具有以能够相对于外壳21旋转的方式支承于外壳21的圆柱状的旋转轴26、相对于该旋转轴26固定的圆筒形状的转子24及固定于外壳21的定子25。转子24具有埋设有磁体24a的圆筒形状的转子芯24b。磁体24a是永久磁体。旋转轴26的轴线与圆筒形状的外壳21的轴线一致。定子25具有圆筒形状的定子芯25a和卷绕于形成于该定子芯25a的齿的线圈25b。转子24及定子25在旋转轴26的径向上相对。

车载用电动压缩机20具备具有构成为使电动马达23驱动的变换器装置31和收容有该变换器装置31的壳体32的变换器单元30。电动马达23的线圈25b和变换器装置31电连接。壳体32通过作为固定件的螺栓33而固定于外壳21。即，变换器装置31与本实施方式的车载用电动压缩机20一体化。

变换器装置31具备电路基板34和与该电路基板34电连接的功率模块35。在电路基板34安装有各种电子部件。在壳体32的外表面设置有连接器36，电路基板34和连接器36电连接。经由连接器36而向变换器装置31进行电力供给，并且空调ECU101和变换器装置31电连接。

这样，在车载用电动压缩机20中，在外壳21内配置压缩部22和驱动压缩部22的电动马达23。向马达23供给电力的变换器装置31与车载用电动压缩机20一体化。并且，若由电动马达23驱动压缩部22，则制冷剂从吸入口21a向外壳21内吸入。之后，制冷剂在旋转轴26的轴线方向上流动，该制冷剂通过电动马达23而向压缩部22吸入。制冷剂由压缩部22压缩后从排出口21b排出。在制冷剂在外壳21内流动时，能够在电动马达23与制冷剂之间进行热交换。

如图2所示，变换器装置31具备变换器电路40和变换器控制装置50。变换器控制装置50具备驱动电路55和控制部60。

变换器电路40具有6个开关元件Q1～Q6和6个二极管D1～D6。作为开关元件Q1～Q6，使用IGBT(insulated gate bipolar transistor：绝缘栅双极型晶体管)。在正极母线Lp与负极母线Ln之间串联连接有构成u相上臂的开关元件Q1和构成u相下臂的开关元件Q2。在正极母线Lp与负极母线Ln之间串联连接有构成v相上臂的开关元件Q3和构成v相下臂的开关元件Q4。在正极母线Lp与负极母线Ln之间串联连接有构成w相上臂的开关元件Q5和构成w相下臂的开关元件Q6。在开关元件Q1～Q6反并联连接有二极管D1～D6。在正极母线Lp、负极母线Ln连接有作为直流电源的蓄电池B。

开关元件Q1与开关元件Q2的连接部连接于电动马达23的u相端子。开关元件Q3与开关元件Q4的连接部连接于电动马达23的v相端子。开关元件Q5与开关元件Q6的连接部连接于电动马达23的w相端子。具有构成上臂及下臂的开关元件Q1～Q6的变换器电路40构成为能够伴随于开关元件Q1～Q6的开关动作而将蓄电池B的电压即直流电压变换为交流电压并向电动马达23供给。

在各开关元件Q1～Q6的栅极端子连接有驱动电路55。驱动电路55基于控制信号而使变换器电路40的开关元件Q1～Q6进行开关动作。

在u相用的2个开关元件Q1、Q2之间的部分与电动马达23的u相端子之间设置有电流传感器41。在v相用的2个开关元件Q3、Q4之间的部分与电动马达23的v相端子之间设置有电流传感器42。这样，变换器装置31具备检测向电动马达23供给的电流的值的电流传感器41、42。

在本实施方式中，未使用旋转位置传感器。实现了无位置传感器。电动马达23的推定旋转角(旋转位置)θ在后述的旋转角推定部69中根据在电动马达23流动的d轴电流值Id及q轴电流值Iq和d轴电压指令值Vd*及q轴电压指令值Vq*而算出。此外，d轴具有在与由马达内的永久磁体产生的磁通相同的朝向上产生磁通的电流的朝向，q轴具有从d轴前进了π/2的朝向。

控制部60具备速度控制部61、相减部62、63、68、电流控制部64、坐标变换部(3相/2相变换部)65、坐标变换部(2相/3相变换部)66、PWM产生部67、作为算出转速推定值的转速推定部的旋转角推定部69及创热电流指令部70。由坐标变换部(2相/3相变换部)66和PWM产生部67构成了基于d轴电压指令值Vd*和q轴电压指令值Vq*来控制开关元件Q1～Q6的PWM控制部71。

坐标变换部65根据电流传感器41、42的电流检测值来检知在电动马达23流动的u相电流Iu、v相电流Iv并且检知w相电流Iw。另外，坐标变换部65基于u相电流Iu、v相电流Iv、w相电流Iw及由旋转角推定部69算出的电动马达23的推定旋转角(旋转位置)θ而将u相电流Iu、v相电流Iv及w相电流Iw变换为d轴电流值(励磁成分电流)Id及q轴电流值(转矩成分电流)Iq。即，坐标变换部65基于电流传感器41、42的检测值来算出d轴电流值Id和q轴电流值Iq。此外，d轴电流值(励磁成分电流)Id是在电动马达23流动的电流中用于产生励磁的电流向量成分，q轴电流值(转矩成分电流)Iq是在电动马达23流动的电流中用于产生转矩的电流向量成分。

相减部68算出从作为上位ECU的空调ECU101输入的对于电动马达23的转速指令值ω*与作为转速推定值的推定转速ω之间的差Δω。此外，推定转速ω基于在旋转角推定部69中运算的推定角速度而得到。

速度控制部61以使从外部输入的转速指令值ω*与推定转速ω之间的差Δω成为0的方式算出d轴电流指令值Id*及q轴电流指令值Iq*。即，速度控制部61基于对于电动马达23的转速指令值ω*与作为转速推定值的推定转速ω之间的差Δω来生成d轴电流指令值Id*及q轴电流指令值Iq*。

创热电流指令部70将d轴电流指令值Id*加工而作为d轴电流指令值Id**输出，并且将q轴电流指令值Iq*加工而作为q轴电流指令值Iq**输出。详情后述。

相减部62算出d轴电流指令值Id**与d轴电流值Id之间的差ΔId。相减部63算出q轴电流指令值Iq**与q轴电流值Iq之间的差ΔIq。电流控制部64基于差ΔId及差ΔIq来算出d轴电压指令值Vd*及q轴电压指令值Vq*。即，电流控制部64基于d轴电流指令值Id**与d轴电流值Id之间的差ΔId来算出d轴电压指令值Vd*并且基于q轴电流指令值Iq**与q轴电流值Iq之间的差ΔIq来算出q轴电压指令值Vq*。坐标变换部66基于由旋转角推定部69算出的电动马达的推定旋转角(旋转位置)θ而将d轴电压指令值Vd*及q轴电压指令值Vq*变换为向电动马达的施加电压即电压指令值Vu、Vv、Vw。

PWM产生部67将电压指令值Vu、Vv、Vw以变换器的电源电压值标准化，基于与三角波的比较结果来输出用于使变换器电路40的各开关元件Q1～Q6接通、断开的PWM控制信号。

也就是说，控制部60基于在电动马达23流动的u、v、w的各相的电流Iu、Iv、Iw，以使电动马达23的转速成为目标值的方式控制设置于电动马达23的电流路径的开关元件Q1～Q6。来自PWM产生部67的信号向驱动电路55传送。

旋转角推定部69基于d轴电流值Id、q轴电流值Iq、d轴电压指令值Vd*、q轴电压指令值Vq*来运算(即，推定)电动马达的推定旋转角θ及推定转速(推定角速度)ω。

如图4A所示，前述的速度控制部61以产生用于使电动马达23驱动的需要转矩的方式生成d轴电流指令值Id*及q轴电流指令值Iq*。也就是说，生成最大转矩(最小铜损)曲线上的与负荷转矩对应的控制动作点上的d轴电流指令值Id*及q轴电流指令值Iq*。

速度控制部61的后段的创热电流指令部70考虑“在热泵中，在外气温低时难以从外气吸热”，为了“为了制热促进而使电动马达23排热来加热制冷剂，从而谋求制热促进”，执行图3所示的处理。另外，在采用热气加热器的情况下，创热电流指令部70也执行与采用热泵的情况同样的处理，为了制热促进而使电动马达23排热来加热制冷剂。

变换器装置31所具备的创热电流指令部70通过变更d轴电流指令值Id*及q轴电流指令值Iq*而使电动马达23的温度上升。创热电流指令部70以沿着图5所示的d-q坐标系中的定转矩曲线而向d轴电流值Id增加的方向推移的方式变更d轴电流指令值Id*及q轴电流指令值Iq*。

在图3中，创热电流指令部70在步骤S100中判定是否存在来自作为上位ECU的空调ECU101的创热控制指令(即，作为来自外部的制冷剂升温指令的制冷剂的加温指令)。若存在创热控制指令(制冷剂的加温指令)，则创热电流指令部70如以下这样将d轴电流指令值及q轴电流指令值变更为用于创造热的值。为此，如图5所示，创热电流指令部70从控制动作点生成定转矩曲线上的与强励磁侧的电流上限圆的交点处的d轴电流指令值及q轴电流指令值。

首先，创热电流指令部70从图3的步骤S100向步骤S101转移而进行合成电流指令值的运算。然后，创热电流指令部70在步骤S102中判定是否合成电流指令值相对于电流上限值存在余裕而合成电流指令值超过了电流上限值。若合成电流指令值未超过电流上限值，则创热电流指令部70在步骤S104中对d轴电流值加上操作量。相对于此，若合成电流指令值超过了电流上限值，则创热电流指令部70在步骤S103中从d轴电流值减去操作量。

若使用图5来说明，则创热电流指令部70为了增加创热电流而将电能变换为基于铜损及铁损的热能，将控制动作点向创热控制动作点转移。即，创热电流指令部70从控制动作点生成定转矩曲线上的与强励磁侧的电流上限圆的交点处的d轴电流指令值及q轴电流指令值。

具体而言，在图3的步骤S101中，创热电流指令部70根据d轴电流指令值Id*和q轴电流指令值Iq*，通过以下的(1)式来算出合成电流指令值Ic*。

在图3的步骤S103中，创热电流指令部70基于d轴电流指令值Id*，通过以下的(2)式而以图5的d轴电流操作量ΔId1更新d轴电流指令值Id*。

Id*fr＝Id*ba-ΔId1…(3)

在(2)式中，Id*ba是更新前的d轴电流指令值，Id*fr是更新后的d轴电流指令值。

在图3的步骤S104中，创热电流指令部70基于d轴电流指令值Id*，通过以下的(3)式而以图5的d轴电流操作量ΔId1更新d轴电流指令值Id*。

Id*fr＝Id*ba-ΔId1…(3)

在(3)式中，Id*ba是更新前的d轴电流指令值，Id*fr是更新后的d轴电流指令值。

然后，通过创热电流指令部70反复进行图3的步骤S100→步骤S101→步骤S102→步骤S104，动作点从图5中的最大转矩曲线上的控制动作点向创热控制动作点转移。此外，在动作点从图5中的最大转矩曲线上的控制动作点向创热控制动作点转移后，创热电流指令部70反复进行图3的步骤S100→步骤S101→步骤S102→步骤S103和步骤S100→步骤S101→步骤S102→步骤S104。

作为此时的想法，转速控制通过由以往的速度控制部运算的q轴电流指令而实施，以使上限电流值与q轴电流指令值之间的差成为零的方式向d轴通电。

电动压缩机用的电动马达23具有由制冷剂冷却的构造。于是，通过进行使电动马达23的损失增加的控制，制冷剂被快速加热。通过这样，能够缩短直到制热开始起效为止的时间。即，在车辆空调装置10的低温下的车辆空调装置10被起动时能够谋求制热推进。

作为在车载用电动压缩机20中采用的控制方式，采用了最大转矩控制。如图4A及图4B所示，最大转矩控制是以相对于马达运转所需的转矩成为最小的马达电流的相位进行控制的方式。因而，此时的铜损成为最小，无法取得用于制冷剂加温的废热。

顺便一提，马达损失由铜损和铁损构成。铜损是因马达的绕组电阻和电流而产生的损失。铁损由滞后损失和涡电流损失决定。滞后损失是因铁芯内的磁阻和磁通的变化而产生的损失。涡电流损失是因铁芯的电阻和在铁芯中产生的涡电流而产生的损失。

在本实施方式中，如图2所示，在速度控制部61的后段设置有作为效率恶化电流指令部的创热电流指令部70。

并且，如图6A所示，将定转矩曲线与电流上限圆(强励磁方向)的交点设为控制动作点。通过这样，如图6B的实线所示，与图6B的虚线所示的成为最小铜损的情况下的马达电流相比，马达电流上升。由此，铜损恶化。也就是说，如图6A及图6B所示，能够通过马达电流增加而使铜损恶化。

另外，通过将定转矩曲线与强励磁侧的电流上限圆的交点设为控制动作点，如图7的实线所示，与图7的虚线所示的进行最大转矩控制的情况相比，能够伴随于基于磁通密度增加的BH曲线面积的增加而使铁损(滞后损失)恶化。由此，能够实现废热的确保。

也就是说，如图7所示，通过向强侧通入电流，铁芯的磁通密度增加，由此，能够通过BH曲线面积增加而使铁损(滞后损失)恶化。

根据上述实施方式，能够得到以下这样的效果。

(1)作为电动压缩机的车载用电动压缩机20具备：电动马达23；外壳21，收容电动马达23并且具有将制冷剂向内部导入的吸入口21a；压缩部22，构成为由电动马达23驱动，构成为吸引及压缩外壳21内的制冷剂；及变换器装置31，构成为驱动电动马达23。变换器装置31具备：变换器电路40，具有分别构成u、v、w各相的上臂及下臂的开关元件Q1～Q6，构成为伴随于开关元件Q1～Q6的开关动作而将直流电压变换为交流电压并向电动马达23供给；电流传感器41、42，构成为检测向电动马达23供给的电流的值；坐标变换部65，构成为基于电流传感器41、42的检测值来算出d轴电流值Id和q轴电流值Iq；速度控制部61，构成为基于对于电动马达23的转速指令值ω*与作为转速推定值的推定转速ω之间的差Δω来生成d轴电流指令值Id*及q轴电流指令值Iq*；电流控制部64，构成为基于d轴电流指令值与d轴电流值Id之间的差ΔId来算出d轴电压指令值Vd*并且基于q轴电流指令值与q轴电流值Iq之间的差ΔIq来算出q轴电压指令值Vq*；PWM控制部71，构成为基于d轴电压指令值Vd*和q轴电压指令值Vq*来控制开关元件Q1～Q6；及作为转速推定部的旋转角推定部69，构成为基于d轴电流值Id、q轴电流值Iq、d轴电压指令值Vd*及q轴电压指令值Vq*来算出作为转速推定值的推定转速ω。速度控制部61构成为以产生用于使电动马达23驱动的需要转矩的方式生成d轴电流指令值Id*及q轴电流指令值Iq*。变换器装置31具备构成为通过变更d轴电流指令值Id*及q轴电流指令值Iq*而使电动马达23的温度上升的创热电流指令部70。创热电流指令部70构成为以沿着d-q坐标系中的定转矩曲线而向d轴电流值Id增加的方向推移的方式变更d轴电流指令值Id*及q轴电流指令值Iq*。

由此，在创热电流指令部70从外部接受了制冷剂升温指令时，基于沿着d-q坐标系中的定转矩曲线而向d轴电流值Id增加的方向推移的d轴电流指令值Id**及q轴电流指令值Iq**来控制开关元件Q1～Q6。因而，进行使电动马达23的损失增加的控制，通过利用电动马达23产生的热而加热制冷剂。尤其是，通过使d轴电流值Id增加，能够增加电动马达23的铁芯中的损失。此时，通过d轴电流及q轴电流而在电动马达23产生的转矩恒定，电动马达23的转速稳定，因此不会产生不需要的噪音。由此，能够快速加热制冷剂。具体而言，在将汽车空调作为热泵或热气加热器而运转的情况下，为了加热整体的制冷剂而需要加温控制，但在本实施方式中，通过快速加热制冷剂，能够缩短直到制热开始起效为止的时间。

实施方式不限定于前述，例如也可以如以下这样具体化。

如图8所示，控制动作点需要处于电流上限圆的内侧且电压限制椭圆的内侧，电流上限圆依存于变换器(马达)的额定电流，电压限制椭圆依存于输入电压及转速。要想进行按照指令转速的运转，需要使选择的电流向量成为两限制圆的内侧。因而，当因输入电压的下降及/或指令转速的增加而电压限制椭圆缩小时，动作点处于电压限制椭圆的外侧，则因电压输出不足而转速下降，无法实现创热控制动作点下的转速的维持。

于是，如图9所示，在输入电压不足而指令转速与作为转速推定值的推定转速之间的偏差比阈值大的情况下，从强励磁侧的创热控制的动作点向弱励磁侧的创热控制的动作点转移。此时，即使是弱励磁侧，创热控制动作点下的电流量也相同，因此铜损同等，因此能够实现废热利用。

具体而言，创热电流指令部70执行图10所示的处理。在图10中，相对于图3追加了步骤S200、步骤S201、步骤S202、步骤S203。

在图10的步骤S200中若转速的偏差Δω为预定值以上，则认为因输入电压的不足而转速的偏差变大，为了向弱励磁侧的创热控制的动作点转移而移向步骤S201。创热电流指令部70在步骤S201中判定合成电流指令值是否超过了电流上限值。若合成电流指令值未超过电流上限值，则创热电流指令部70在步骤S203中从d轴电流值减去操作量。另一方面，若合成电流指令值超过了电流上限值，则创热电流指令部70在步骤S202中对d轴电流值加上操作量。

这样，创热电流指令部70在转速指令值ω*与作为转速推定值的推定转速ω之间的偏差Δω比阈值大的情况下，以沿着定转矩曲线而向d轴电流值Id减小的方向推移的方式变更d轴电流指令值Id*及q轴电流指令值Iq*。由此，通过在因输入电压的下降、指令转速的增加而电压限制椭圆缩小的情况下向弱励磁侧的控制动作点转移，从而在转速指令值与作为转速推定值的推定转速之间的偏差比阈值大而在d-q坐标系中的电流向量的大小产生了限制的情况下，能够通过以沿着定转矩曲线而向d轴电流值减小的方向推移的方式变更d轴电流指令值及q轴电流指令值，减小转速指令值与作为转速推定值的推定转速之间的偏差，并通过使电动马达的损失增加的控制而利用由电动马达产生的热来加热制冷剂。

此时，如图11所示，若将控制动作点如上述那样向弱励磁侧移动创热控制动作点，则通过铁损而得到的损失会下降。于是，如图12所示，在铁损在总损失中所占的比例多的马达的情况下，将总损失成为最大的条件(在图12中是电流向量选择范围内的最靠强励磁侧)设为创热控制动作点。也就是说，如图11所示，将创热控制动作点设为电压限制椭圆与定转矩曲线的交点。

〇也可以取代上述的实施方式而设为以下这样。

创热电流指令部70为了防止作为变换器电路40的构成部件的开关元件Q1～Q6的过热而执行图13所示的处理。在图13中，相对于图3追加了步骤S300。

在图13的步骤S300中，参照图14所示的限制电流值决定映射，作为变换器电路40的构成部件的开关元件Q1～Q6的温度越高则使限制电流值越小地施加限制。

如图15所示，根据变换器电路40的部件的温度即开关元件Q1～Q6的温度而使电流限制圆的大小可变。具体而言，若作为变换器电路40的部件的开关元件Q1～Q6的温度变高，则减小电流限制圆的大小而降低向电动马达流动的电流。

通过这样，如图15所示，伴随于马达电流上升，可能会超过作为变换器电路40的部件的开关元件Q1～Q6的耐热温度，因此，通过限制成与部件的温度相应的电流，能够实现创热控制的继续。

这样，创热电流指令部70在d-q坐标系中，将电流上限圆在不超过对于变换器电路40的部件的温度(例如开关元件Q1～Q6的温度)的限制电流值的范围内规定，并且以向电流上限圆与定转矩曲线的交点推移的方式变更d轴电流指令值Id*及q轴电流指令值Iq*。由此，能够防止变换器电路40的构成部件的过热，实现伴随于创热电流指令部70中的定转矩曲线上的与电流上限圆的交点处的d轴电流指令值及q轴电流指令值的生成的控制的继续。

而且，也能够设为以下这样。

不是单单将电流限制圆根据作为变换器电路40的部件的开关元件的温度而减小，而是如图16所示那样，在电流限制圆下降而没有需要转矩(图16中的通常控制动作点)与定转矩曲线的交点的情况下，以降低转速而减小负荷转矩的方式限制。或者，为了转速维持，以不设为图16中的通常控制动作点以下的电流限制圆的方式限制。

〇除了热泵、热气加热器以外，也可以应用于制冷用空调系统而快速加热制冷剂。由此，例如，在尽早加热制冷循环的积液部的制冷剂而使积液部的液制冷剂尽早气化的情况下也有用。

除此之外，也可以应用于通过使制冷循环中的制冷剂向反方向流动而切换制热和制热来使用的系统，在该情况下，也能够快速加热制冷剂。

Claims (3)

1.一种电动压缩机，具备：

电动马达；

外壳，收容所述电动马达并且具有将制冷剂向内部导入的吸入口；

压缩部，构成为由所述电动马达驱动，且构成为吸引及压缩所述外壳内的制冷剂；及

变换器装置，构成为驱动所述电动马达，

所述变换器装置具备：

变换器电路，具有分别构成u、v、w各相的上臂及下臂的多个开关元件，构成为伴随于所述开关元件的开关动作而将直流电压变换为交流电压并向所述电动马达供给；

电流传感器，构成为检测向所述电动马达供给的电流的值；

坐标变换部，构成为基于所述电流传感器的检测值来算出d轴电流值和q轴电流值；

速度控制部，构成为基于对于所述电动马达的转速指令值与转速推定值之间的差来生成d轴电流指令值及q轴电流指令值；

电流控制部，构成为基于所述d轴电流指令值与所述d轴电流值之间的差来算出d轴电压指令值并且基于所述q轴电流指令值与所述q轴电流值之间的差来算出q轴电压指令值；

PWM控制部，构成为基于所述d轴电压指令值和所述q轴电压指令值来控制所述开关元件；及

转速推定部，构成为基于所述d轴电流值、所述q轴电流值、所述d轴电压指令值及所述q轴电压指令值来算出所述转速推定值，

所述速度控制部以使得产生用于使所述电动马达驱动的需要转矩的方式生成所述d轴电流指令值及所述q轴电流指令值，

所述变换器装置具备构成为通过变更所述d轴电流指令值及所述q轴电流指令值而使所述电动马达的温度上升的创热电流指令部，

所述创热电流指令部构成为以沿着d-q坐标系中的定转矩曲线而向d轴电流值增加的方向推移的方式变更所述d轴电流指令值及所述q轴电流指令值。

2.根据权利要求1所述的电动压缩机，

所述创热电流指令部构成为，在所述转速指令值与所述转速推定值之间的偏差比阈值大的情况下，以沿着所述定转矩曲线而向d轴电流值减小的方向推移的方式变更所述d轴电流指令值及所述q轴电流指令值。

3.根据权利要求1或2所述的电动压缩机，

所述创热电流指令部构成为，在d-q坐标系中，将电流上限圆在不超过对于所述变换器电路的构成部件的温度的限制电流值的范围内规定，并且以向所述电流上限圆与所述定转矩曲线的交点推移的方式变更所述d轴电流指令值及所述q轴电流指令值。

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