CN113491064A - 电动机驱动装置和制冷循环装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电动机驱动装置(101A),驱动电动机(3)并且能够进行电动机(3)所具有的定子绕组(61~63)的接线状态的切换,该电动机驱动装置(101A)具备:继电器(11~13),通过切换接点板(21~23)的位置来切换定子绕组(61~63)的接线状态;和接点控制部(4),通过向继电器(11~13)输出使接点板(21~23)工作的信号(R1~R3)来控制接点板(21~23)的各位置,接点控制部(4)通过以对信号(R1~R3)的输出值进行切换的时机在继电器(11~13)中相互不同的方式按次序切换信号(R1~R3)的输出值来切换接线状态,并且在每次切换接线状态时变更作为对信号(R1~R3)的输出值进行切换的次序的切换顺序。

Description

电动机驱动装置和制冷循环装置
技术领域
本发明涉及能够切换电动机的定子绕组的接线状态的电动机驱动装置和制冷循环装置。
背景技术
作为能够切换电动机所具备的定子绕组的接线状态的电动机驱动装置,存在能够通过使用了线圈的继电器来进行星形接线与三角形接线的切换的装置。例如,希望空调机的压缩机用的电动机驱动装置在对年消耗电力的贡献度高的低负荷条件的情况下,以星形接线的状态驱动电动机,在高负荷条件的情况下,以三角形接线的状态驱动电动机。通过这样,能够提高低负荷条件下的驱动效率,还能够实现高负荷条件下的高输出化。
在切换接线状态时,由于瞬间产生大的电流而成为控制电路的故障的原因,所以期望抑制在切换接线状态时产生的电流。专利文献1所记载的电动机通过使用第1线圈部、第2线圈部以及开关元件来切换星形接线和三角形接线,并且通过在切换接线状态的时机使用预备负载来抑制切换时的瞬间的大电流的产生。
专利文献1:日本特开2016-86587号公报
然而,在上述专利文献1的技术中,即使是同时向切换电路上的多个线圈流动了电流的情况,也会由于各继电器所具备的接点板(contact plate)的制造偏差而使得接点板的工作顺序产生偏差。由于接点板的工作顺序由各接点板的制造偏差决定,所以接点板的工作顺序在每次切换接线状态时都相同,使接点板的相互之间发生电弧放电的继电器也集中为特定的继电器。因此,发生接点间熔敷等部件故障的可能性变高的继电器偏向于特定的继电器,存在电动机驱动装置的寿命变短这一问题点。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,获得一种能够抑制发生故障的可能性变高的继电器偏向于特定的继电器这一情况来延长继电器整体的寿命的电动机驱动装置。
为了解决上述的课题而实现目的,本发明涉及驱动电动机并且能够进行电动机所具有的定子绕组的接线状态的切换的电动机驱动装置,其中,上述电动机驱动装置具备:多个继电器,通过切换接点板的位置来切换定子绕组的接线状态;和接点控制部,通过向每个继电器输出使接点板工作的信号来控制接点板的各位置。接点控制部通过以对信号的输出值进行切换的时机在继电器中相互不同的方式按次序切换信号的输出值来切换接线状态,并且在每次切换接线状态时变更作为对信号的输出值进行切换的次序的切换顺序。
本发明所涉及的电动机驱动装置起到能够抑制发生故障的可能性变高的继电器偏向于特定的继电器这一情况来延长继电器整体的寿命这一效果。
附图说明
图1是表示具备实施方式1所涉及的电动机驱动装置的电动机驱动系统的结构例的图。
图2是表示实施方式1所涉及的电动机驱动装置的接点控制部输出的信号的切换时机例、和接点板的工作时机的时间图。
图3是表示实施方式1所涉及的电动机驱动装置的接点控制部在从三角形接线向星形接线切换时输出的信号的切换时机的一览的图。
图4是表示实施方式1所涉及的电动机驱动装置在从三角形接线向星形接线切换时使用的切换顺序表的构成的图。
图5是表示实施方式1所涉及的电动机驱动装置从三角形接线向星形接线切换的情况下的定子绕组的接线状态的第1例的图。
图6是表示实施方式1所涉及的电动机驱动装置从三角形接线向星形接线切换的情况下的定子绕组的接线状态的第2例的图。
图7是表示实施方式1所涉及的电动机驱动装置从三角形接线向星形接线切换的情况下的定子绕组的接线状态的第3例的图。
图8是表示实施方式1所涉及的电动机驱动装置的接点控制部在从星形接线向三角形接线切换时输出的信号的切换时机的一览的图。
图9是表示实施方式1所涉及的电动机驱动装置从星形接线向三角形接线切换的情况下的定子绕组的接线状态的第1例的图。
图10是表示实施方式1所涉及的电动机驱动装置从星形接线向三角形接线切换的情况下的定子绕组的接线状态的第2例的图。
图11是表示实施方式1所涉及的电动机驱动装置从星形接线向三角形接线切换的情况下的定子绕组的接线状态的第3例的图。
图12是表示由逆变器构成了实施方式1所涉及的电动机驱动装置的接线状态切换部的情况下的电动机驱动系统的结构例的图。
图13是表示由实施方式1所涉及的电动机驱动装置进行的接线状态的切换处理的处理步骤的流程图。
图14是表示具备实施方式2所涉及的电动机驱动装置的电动机驱动系统的结构例的图。
图15是表示由实施方式2所涉及的电动机驱动装置进行的接线状态的切换处理的处理步骤的流程图。
图16是表示具备实施方式3所涉及的电动机驱动装置的电动机驱动系统的结构例的图。
图17是表示由实施方式3所涉及的电动机驱动装置进行的接线状态的切换处理的处理步骤的流程图。
图18是表示具备实施方式4所涉及的电动机驱动装置的电动机驱动系统的结构例的图。
图19是表示由实施方式4所涉及的电动机驱动装置进行的接线状态的切换处理的处理步骤的流程图。
图20是表示实施方式5所涉及的制冷循环装置的结构例的图。
图21是表示实施方式1~4所涉及的电动机驱动装置具备的接点控制部的第1硬件结构例的图。
图22是表示实施方式1~4所涉及的电动机驱动装置具备的接点控制部的第2硬件结构例的图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式所涉及的电动机驱动装置和制冷循环装置详细地进行说明。此外,本发明并不限定于这些实施方式。
实施方式1
图1是表示具备实施方式1所涉及的电动机驱动装置的电动机驱动系统的结构例的图。实施方式1所涉及的电动机驱动系统100a具备电动机驱动装置101A和电动机3。电动机驱动装置101A具有电容器1、逆变器2、接点控制部4、控制顺序储存部5A、逆变器控制电路6以及接线状态切换部10。
电容器1将从省略了图示的转换器等供给的直流电力保持为直流电压。逆变器2生成向电动机3供给的电力。逆变器2通过脉冲宽度调制将被电容器1保持的直流电压转换为交流电压,并将交流电压施加给驱动对象的电动机3。
逆变器2具有作为半导体开关元件的开关元件81~86。开关元件81~83构成上臂的开关元件,开关元件84~86构成下臂的开关元件。上臂的开关元件81和下臂的开关元件84串联连接而构成U相的开关元件对。以下,同样地上臂的开关元件82和下臂的开关元件85串联连接而构成V相的开关元件对,上臂的开关元件83和下臂的开关元件86串联连接而构成W相的开关元件对。
上臂的开关元件81与下臂的开关元件84的连接点U1被向逆变器2的外部引出而与连接点U2连接。上臂的开关元件82与下臂的开关元件85的连接点V1被向逆变器2的外部引出而与连接点V2连接。上臂的开关元件83与下臂的开关元件86的连接点W1被向逆变器2的外部引出而与连接点W2连接。控制逆变器2的开关元件81~86的逆变器控制电路6能够使用公知的电路。
电动机3构成为使三个定子绕组61、62、63的两端都为开放(open)状态,并能够变更接线状态。
接线状态切换部10具备继电器11~13,将电动机3的定子绕组61~63的接线状态切换为星形接线或者三角形接线。继电器11~13是C接点继电器,具备一个端子与定子绕组连接而另一端子与第1接点或者第2接点连接的接点板、和用于使接点板动作的线圈。
具体而言,继电器11具备接点板21、接点41、51以及线圈31。对于接点板21而言,当在线圈31不流动电流时,与作为第1接点的接点41连接,当在圈31流动有电流时,与作为第2接点的接点51连接。
同样,继电器12具备接点板22、接点42、52以及线圈32。对于接点板22而言,当在线圈32不流动电流时,与作为第1接点的接点42连接,当在线圈32流动有电流时,与作为第2接点的接点52连接。
继电器13具备接点板23、接点43、53以及线圈33。对于接点板23而言,当在线圈33不流动电流时,与作为第1接点的接点43连接,当在线圈33流动有电流时,与作为第2接点的接点53连接。
接点41、42、43与中性点端子8连接。接点51、52、53分别与逆变器2的三个输出端子连接。具体而言,接点51经由连接点V2与连接点V1连接,接点52经由连接点W2与连接点W1连接,接点53经由连接点U2与连接点U1连接。
电动机3的三个定子绕组61、62、63的各自一个端子与逆变器2的三个输出端子连接,另一端子与三个继电器11、12、13的接点板21、22、23连接。具体而言,定子绕组61的一个端部与接点板21连接,另一端部与连接点U2连接。另外,定子绕组62的一个端部与接点板22连接,另一端部与连接点V2连接。另外,定子绕组63的一个端部与接点板23连接,另一端部与连接点W2连接。
接点控制部4控制接线状态切换部10。接点控制部4通过使继电器11~13所具有的接点板21~23动作,来变更电动机3的定子绕组61~63的接线状态。接点控制部4通过将信号R1向线圈31输出来控制接点板21的动作,通过将信号R2向线圈32输出来控制接点板22的动作,并通过将信号R3向线圈33输出来控制接点板23的动作。
信号R1、R2、R3分别是用于使电流流过线圈31、32、33的信号。接点控制部4通过使电流向线圈31~33流动来移动作为可动部的接点板21~23。接点板21~23由机械式工作的部件构成,存在因接点板21~23的制造偏差而工作时间不同的情况。工作时间的偏差时间例如以毫秒为单位。
接点控制部4从设定有多个种类的切换顺序的后述的切换顺序表中选择任一个切换顺序,根据选择好的切换顺序,将信号R1、R2、R3的输出值从HI(High:On)向LO(Low:Off)、或者从LO向HI切换。在各切换顺序中,对于信号R1、R2、R3规定了从HI向LO、或者从LO向HI切换的顺序。例如,在切换顺序中规定为对于信号R1从HI向LO切换,然后,对于信号R2从HI向LO切换,然后,对于信号R3从HI向LO切换。接点控制部4将选择而使用了的切换顺序储存于控制顺序储存部5A。控制顺序储存部5A是对从接点控制部4发送来的切换顺序的历史记录进行储存的存储器等。控制顺序储存部5A只要预先储存有被接点控制部4选择了的最新的5个切换顺序即可。
这样,接点控制部4通过将使接点板21~23工作的信号R1~R3向接点板21~23输出来控制接点板21~23的位置(连接位置)。继电器11~13通过分别切换接点板21~23的各位置来切换定子绕组61~63的接线状态。实施方式1的接点控制部4通过以切换信号R1~R3的输出值的时机在线圈31~33中相互不同的方式按次序切换信号R1~R3的输出值来切换接线状态。另外,接点控制部4基于储存于控制顺序储存部5A的切换顺序来在切换接线状态时变更切换顺序。
接下来,对电动机驱动装置101A切换电动机3的定子绕组61~63的接线状态的动作进行说明。图2是表示实施方式1所涉及的电动机驱动装置的接点控制部输出的信号的切换时机例与接点板的工作时机的时间图。
在图2的上部示出了接点控制部4为了切换电动机3的定子绕组61~63的接线状态而输出的信号R1、R2、R3的HI和LO的切换时机。在图2的下部示出了通过信号R1、R2、R3而工作的接点板21、22、23的工作时机。
接点控制部4对信号R1、R2、R3的切换时机分别设置时间差t1并输出,以使将信号R1、R2、R3从HI向LO、或者从LO向HI切换的时机为相互不同的时刻。时间差t1是比作为接点板21~23的工作时间的偏差的最大时间的最大延迟时间t2max长的时间。
如图2所示,接点控制部4在将信号R1的输出值从HI向LO切换并经过了时间差t1之后将信号R2的输出值从HI向LO切换。并且,接点控制部4在将信号R2的输出值从HI向LO切换并经过了时间差t1之后将信号R3的输出值从HI向LO切换。
在这种情况下,作为接点板21、22、23各自的工作的延迟时间的差动延迟时间是差动延迟时间t2a、t2b、t2c。该情况下,从接点控制部4将信号R1的输出值从HI向LO切换起,在差动延迟时间t2a之后接点板21工作。同样,从接点控制部4将信号R2的输出值从HI向LO切换起,在差动延迟时间t2b之后接点板22工作,从将信号R3的输出值从HI向LO切换起,在差动延迟时间t2c之后接点板23工作。
在差动延迟时间t2a是与最大延迟时间t2max相同的时间的情况下,从接点板21工作开始到将信号R2的输出值从HI向LO切换为止的时间为最小。由于即使在该情况下,从接点板21工作起也具有t1-t2max(t2a)的时间上的余量来将信号R2的输出值从HI向LO切换,所以接点板22不会比接点板21先工作。
图3是表示实施方式1所涉及的电动机驱动装置的接点控制部在从三角形接线向星形接线切换时输出的信号的切换时机的一览的图。在图3中,示出了接点控制部4将定子绕组61~63的接线状态从三角形接线向星形接线切换的情况下的、表示信号R1、R2、R3的输出值的切换顺序的时间图的一览。
在从三角形接线向星形接线切换的情况下,对信号R1、R2、R3的输出值进行切换的顺序的组合是图3所示的时间图80A~80F这6种。在各时间图80A~80F中,示出了在从切换信号的输出值起经过了时间差t1之后切换下一个信号的输出值。
在时间图80A中,以信号R1、信号R2、信号R3的次序将输出值从HI向LO切换。在时间图80B中,以信号R2、信号R3、信号R1的次序将输出值从HI向LO切换。在时间图80C中,以信号R3、信号R1、信号R2的次序将输出值从HI向LO切换。在时间图80D中,以信号R1、信号R3、信号R2的次序将输出值从HI向LO切换。在时间图80E中,以信号R3、信号R2、信号R1的次序将输出值从HI向LO切换。在时间图80F中,以信号R2、信号R1、信号R3的次序将输出值从HI向LO切换。此外,如上所述,由于接点板21、22、23的工作顺序根据信号R1、R2、R3的输出值的切换顺序而分别为唯一的,所以省略其说明。
图4是表示实施方式1所涉及的电动机驱动装置在从三角形接线向星形接线切换时使用的切换顺序表的构成的图。在图4中,示出了与图3所示的时间图80A~80F对应的切换顺序表800。
切换顺序表800是设定有由接点控制部4选择的切换顺序的表。在切换顺序表800中,分别用切换顺序Ax~Fx表示了与时间图80A~80F对应的切换顺序。例如,在与时间图80B对应的切换顺序Bx中,设定为以信号R2、信号R3、信号R1的次序切换信号R1~R3的输出值。
接点控制部4通过在每次进行定子绕组61~63的接线状态的切换时,从设定于切换顺序表800的6种切换顺序中选择不同的切换顺序,来更换接点板21、22、23进行工作的顺序。接点控制部4将选择好的切换顺序储存于控制顺序储存部5A。在控制顺序储存部5A储存有已选择的最新的5个切换顺序的情况下,接点控制部4只要选择未被储存于控制顺序储存部5A的切换顺序即可。由此,接点控制部4能够均等地选择6个切换顺序。
此外,在控制顺序储存部5A仅储存有4个以下已选择的最新的切换顺序的情况下,接点控制部4从未被储存于控制顺序储存部5A的切换顺序中随机选择切换顺序。例如,在控制顺序储存部5A仅储存有一个已选择的最新的切换顺序的情况下,接点控制部4从未被储存于控制顺序储存部5A的5个切换顺序中随机选择切换顺序。
这里,对接点控制部4在从三角形接线向星形接线切换时切换了信号R1、R2、R3的输出值的情况下的定子绕组61~63的接线状态的迁移例子进行说明。图5是表示实施方式1所涉及的电动机驱动装置从三角形接线向星形接线切换的情况下的定子绕组的接线状态的第1例的图。图6是表示实施方式1所涉及的电动机驱动装置从三角形接线向星形接线切换的情况下的定子绕组的接线状态的第2例的图。图7是表示实施方式1所涉及的电动机驱动装置从三角形接线向星形接线切换的情况下的定子绕组的接线状态的第3例的图。
图5所示的接线状态示出了图3所示的时间图80A中的第二次信号切换与第三次信号切换之间的接线状态。图6所示的接线状态示出了图3所示的时间图80B中的第二次信号切换与第三次信号切换之间的接线状态。图5所示的接线状态示出了图3所示的时间图80C中的第二次信号切换与第三次信号切换之间的接线状态。此外,在图5~7中,示出了通过第二次信号切换使接点板工作之后的接线状态。
在图3所示的时间图80A~80C的第二次信号切换与第三次信号切换之间,接点板21、22、23中的两个接点板与中性点端子8连接。若发生第二次信号切换,则三个定子绕组61~63中的两个开放端经由中性点端子8短路,在两个接点板产生短路电流。
在图5所示的接线状态的情况下,产生短路电流的是接点板21、22,在图6所示的接线状态的情况下,产生短路电流的是接点板22、23,在图7所示的接线状态的情况下,产生短路电流的是接点板21、23。
另外,接点控制部4通过选择时间图80D~80F(切换顺序Dx~Fx),对于因第一次信号切换与第二次信号切换之间的过渡性的定子绕组61~63的接线状态引起的短路电流的产生也能够分散。在时间图80D中的第一次信号切换与第二次信号切换之间产生短路电流的是接点板22、23。在时间图80E中的第一次信号切换与第二次信号切换之间产生短路电流的是接点板21、22。在时间图80F中的第一次信号切换与第二次信号切换之间产生短路电流的是接点板21、23。
在实施方式1中,接点控制部4通过在每次将接线状态从三角形接线向星形接线切换时从时间图80A~80F(切换顺序Ax~Fx)中选择不同的时间图,能够将产生短路电流的接点板21、22、23变更而分散。此外,接点控制部4也可以在每次切换接线状态时从时间图80A~80C(切换顺序Ax~Cx)中选择不同的时间图。另外,接点控制部4也可以在每次切换接线状态时从时间图80D~80F(切换顺序Dx~Fx)中选择不同的时间图。
对于使产生这样的短路电流的接点板分散的处理,在从星形接线向三角形接线切换的情况下接点控制部4也同样地执行。图8是表示实施方式1所涉及的电动机驱动装置的接点控制部在从星形接线向三角形接线切换时输出的信号的切换时机的一览的图。在图8中,示出了接点控制部4将定子绕组61~63的接线状态从星形接线向三角形接线切换的情况下的、表示信号R1、R2、R3的输出值的切换顺序的时间图的一览。
在从星形接线向三角形接线切换的情况下,对信号R1、R2、R3的输出值进行切换的顺序的组合是图8所示的时间图75A~75F这6种。在各时间图75A~75F中,示出了在从切换信号的输出值起经过了时间差t1之后切换下一个信号的输出值。
在时间图75A中,以信号R1、信号R2、信号R3的次序将输出值从LO向HI切换。在时间图75B中,以信号R2、信号R3、信号R1的次序将输出值从LO向HI切换。在时间图75C中,以信号R3、信号R1、信号R2的次序将输出值从LO向HI切换。在时间图75D中,以信号R1、信号R3、信号R2的次序将输出值从LO向HI切换。在时间图75E中,以信号R3、信号R2、信号R1的次序将输出值从LO向HI切换。在时间图75F中,以信号R2、信号R1、信号R3的次序将输出值从LO向HI切换。
这里,对接点控制部4在从星形接线向三角形接线切换时切换了信号R1、R2、R3的输出值的情况下的定子绕组61~63的接线状态的迁移例进行说明。图9是表示实施方式1所涉及的电动机驱动装置从星形接线向三角形接线切换的情况下的定子绕组的接线状态的第1例的图。图10是表示实施方式1所涉及的电动机驱动装置从星形接线向三角形接线切换的情况下的定子绕组的接线状态的第2例的图。图11是表示实施方式1所涉及的电动机驱动装置从星形接线向三角形接线切换的情况下的定子绕组的接线状态的第3例的图。
图9所示的接线状态示出了图8所示的时间图75A中的第二次信号切换与第三次信号切换之间的接线状态。图10所示的接线状态示出了图8所示的时间图75B中的第二次信号切换与第三次信号切换之间的接线状态。图11所示的接线状态示出了图8所示的时间图75C中的第二次信号切换与第三次信号切换之间的接线状态。此外,在图9~11中,示出了通过第二次信号切换使接点板工作之后的接线状态。
在图8所示的时间图75A~75C的第二次信号切换与第三次信号切换之间,由于定子绕组61~63中的一个定子绕组开放,绕组电流的路径消失,所以除了电弧放电之外,还产生浪涌电压。该电弧放电和浪涌电压向开放的接点板传递。
在图9所示的接线状态的情况下,产生电弧放电和浪涌电压的是继电器13,在图10所示的接线状态的情况下,产生电弧放电和浪涌电压的是继电器11,在图11所示的接线状态的情况下,产生电弧放电和浪涌电压的是继电器12。
另外,接点控制部4通过选择时间图75D~75F,针对因第一次信号切换与第二次信号切换之间的过渡性的定子绕组61~63的接线状态引起的电弧放电和浪涌电压的产生也能够分散。在时间图75D中的第一次信号切换与第二次信号切换之间产生电弧放电和浪涌电压的是继电器11。在时间图75E中的第一次信号切换与第二次信号切换之间产生电弧放电和浪涌电压的是继电器13。在时间图75F中的第一次信号切换与第二次信号切换之间产生电弧放电和浪涌电压的是继电器12。
在实施方式1中,接点控制部4通过在每次将接线状态从星形接线向三角形接线切换时从时间图75A~75C中选择不同的时间图,能够在继电器11~13中分散电弧放电和浪涌电压的产生。此外,接点控制部4也可以在每次切换接线状态时从时间图75A~75C中选择不同的时间图。另外,接点控制部4也可以在每次切换接线状态时从时间图75D~75F中选择不同的时间图。
另外,上述的浪涌电压使构成逆变器2的半导体元件的两端产生过大的电压而成为在逆变器2内产生接点间熔敷等故障的原因。构成逆变器2的半导体元件例如是半导体开关元件、半导体整流元件等。半导体开关元件的例子是IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor:绝缘栅双极型晶体管)或者MOSFET(Metal-Oxcide-Semiconductor FieldEffect Transistor:金属-氧化层半导体场效晶体管)。半导体整流元件的例子是单体的二极管、或者MOSFET具备持有的二极管。根据实施方式1,即使在产生浪涌电压那样的过大的电压的情况下,也能够将在逆变器2的各半导体元件产生的浪涌电压分散于各半导体元件。
此外,也可以代替继电器11、12、13而使接线状态切换部10为逆变器。图12是表示由逆变器构成了实施方式1所涉及的电动机驱动装置的接线状态切换部的情况下的电动机驱动系统的结构例的图。
电动机驱动系统100x具备电动机驱动装置101X和电动机3。电动机驱动装置101X具有电容器1、逆变器2、接点控制部4X、控制顺序储存部5A、逆变器控制电路6以及逆变器9。逆变器9具有与逆变器2相同的结构,实现与接线状态切换部10相同的功能。
逆变器9具有开关元件91~96。开关元件91~93构成上臂的开关元件,开关元件94~96构成下臂的开关元件。开关元件91、94串联连接,开关元件92、95串联连接,开关元件93、96串联连接。
开关元件91与开关元件94的连接点U3被向逆变器9的外部引出而与定子绕组61的一个端部连接。开关元件92与开关元件95的连接点V3被向逆变器9的外部引出而与定子绕组62的一个端部连接。开关元件93与开关元件96的连接点W3被向逆变器9的外部引出而与定子绕组63的一个端部连接。
在代替接线状态切换部10而应用逆变器9的情况下,逆变器2的连接点U1被向逆变器2的外部引出而与定子绕组61的另一端部连接。另外,逆变器2的连接点V1被向逆变器2的外部引出而与定子绕组62的另一端部连接,逆变器2的连接点W1被向逆变器2的外部引出而与定子绕组63的另一端部连接。
在使用逆变器9的情况下,接点控制部4X按次序切换信号的输出值,以便对向开关元件91~96输出的信号的输出值进行切换的时机在开关元件91~96中相互不同。另外,接点控制部4X在每次切换接线状态时变更作为对信号的输出值进行切换的次序的切换顺序。
这样,即使在代替接线状态切换部10而应用了逆变器9的情况下,电动机驱动装置101X通过按次序使用图3或者图8所示的时间图80A~80F或者时间图75A~75F,也能够针对电弧放电和浪涌电压的产生起到与电动机驱动装置101A相同的效果。
图13是表示由实施方式1所涉及的电动机驱动装置进行的接线状态的切换处理的处理步骤的流程图。其中,由于在从三角形接线向星形接线切换的情况、和从星形接线向三角形接线切换的情况下,接点控制部4执行相同的处理,所以这里对接点控制部4从三角形接线向星形接线切换的情况下的处理进行说明。
接点控制部4从控制顺序储存部5A读出上次的切换顺序(步骤S11)。接点控制部4从图4所示的切换顺序表800中选择与上次的切换顺序不同的切换顺序(步骤S12)。
接点控制部4根据所选择的切换顺序,以时间差t1切换各信号的输出值(步骤S13)。接点控制部4将所选择的切换顺序储存于控制顺序储存部5A(步骤S14)。
这样,接点控制部4通过将从切换顺序表800中选择出的切换顺序储存于控制顺序储存部5A,并在下次切换接线状态时从控制顺序储存部5A读出切换顺序,能够在每次切换接线状态时选择不同的切换顺序。
如以上那样,由于实施方式1所涉及的电动机驱动装置101A、101X具备对向继电器11~13的线圈31~33供给电力的顺序更换的接点控制部4,所以能够抑制故障集中于特定的继电器。由此,能够抑制产生故障的可能性变高的继电器偏向于特定的继电器来延长继电器11~13整体的寿命。因此,能够提高电动机3的动作的可靠性。
实施方式2
接着,使用图14和图15对本发明的实施方式2进行说明。在实施方式2中,预先设定对切换顺序Ax~Fx进行选择的次序,电动机驱动装置根据预先设定好的次序来逐渐选择切换顺序Ax~Fx。
图14是表示具备实施方式2所涉及的电动机驱动装置的电动机驱动系统的结构例的图。对图14的各结构要素中的实现与图1所示的实施方式1的电动机驱动系统100a相同功能的结构要素标注相同的附图标记,并省略重复的说明。
实施方式2所涉及的电动机驱动系统100b具备电动机驱动装置101B和电动机3。实施方式2所涉及的电动机驱动装置101B与电动机驱动装置101A比较,代替控制顺序储存部5A而具备控制顺序设定部5B。
在控制顺序设定部5B设定有对在图4所示的切换顺序表800中储存的6种切换顺序进行选择的次序。例如,在控制顺序设定部5B设定有用于使接点控制部4以切换顺序Ax、切换顺序Bx、切换顺序Cx、切换顺序Dx、切换顺序Ex、切换顺序Fx的次序选择切换顺序的信息(以下,称为选择顺序信息)。控制顺序设定部5B的例子是存储器。
接点控制部4根据由控制顺序设定部5B内的选择顺序信息所设定的次序,按次序来选择切换顺序表800内的切换顺序。例如,若在选择顺序信息中设定为在第一次选择时选择切换顺序Ax,则接点控制部4在第一次选择时从切换顺序表800中读出切换顺序Ax。接点控制部4根据读出的切换顺序来切换各信号R1~R3的输出值。
以下,对电动机驱动装置101B的动作进行说明,在实施方式2中,对与实施方式1所涉及的电动机驱动装置101A的动作不同的地方进行说明。图15是表示由实施方式2所涉及的电动机驱动装置进行的接线状态的切换处理的处理步骤的流程图。其中,由于在从三角形接线向星形接线切换的情况、和从星形接线向三角形接线切换的情况下,接点控制部4执行相同的处理,所以这里对接点控制部4从三角形接线向星形接线切换的情况下的处理进行说明。
接点控制部4按照由控制顺序设定部5B的选择顺序信息设定的次序从切换顺序表800中读出切换顺序(步骤S21)。接点控制部4根据读出的切换顺序以时间差t1来切换各信号的输出值(步骤S22)。
这样,在控制顺序设定部5B的选择顺序信息中预先设定有对在切换顺序表800储存的6种切换顺序进行选择的次序,接点控制部4根据设定于选择顺序信息的次序来从切换顺序表800中读出切换顺序。
当在选择顺序信息中以选择切换顺序Ax~Fx的次数均衡的方式设定了选择切换顺序的次序的情况下,产生短路电流、电弧放电以及浪涌电压的次数在所有的继电器11、12、13中也变得均等。
如上述那样,例如当在选择顺序信息中设定了切换顺序Ax、切换顺序Bx、切换顺序Cx、切换顺序Dx、切换顺序Ex、切换顺序Fx的次序的情况下,若接点控制部4进行6N(N为自然数)次接线状态的切换,则产生短路电流、电弧放电以及浪涌电压的次数在所有的继电器11、12、13中相同。
如以上那样,在实施方式2所涉及的电动机驱动装置101B中,在控制顺序设定部5B设定有选择切换顺序Ax~Fx的次序(选择顺序信息)。接点控制部4通过根据选择顺序信息来选择切换顺序Ax~Fx,能够使在所有的继电器11、12、13中产生的短路电流等的次数均等。由此,能够使产生于各继电器11、12、13的故障的可能性平均化。
实施方式3
接着,使用图16和图17对本发明的实施方式3进行说明。在实施方式3中,电动机驱动装置检测在定子绕组61~63中流动的电流,并基于检测到的电流来从切换顺序表800的切换顺序Ax~Fx中选择在接点板21~23中产生的短路电流变小那样的切换顺序。
图16是表示具备实施方式3所涉及的电动机驱动装置的电动机驱动系统的结构例的图。对图16的各结构要素中的实现与图1所示的实施方式1的电动机驱动系统100a相同功能的结构要素标注相同的附图标记,并省略重复的说明。
实施方式3所涉及的电动机驱动系统100c具备电动机驱动装置101C和电动机3。实施方式3所涉及的电动机驱动装置101C与电动机驱动装置101A比较,代替控制顺序储存部5A而具备控制顺序决定部5C。另外,电动机驱动装置101C具备电流检测装置70。
电流检测装置70是检测在定子绕组61、62、63中流动的电流的装置,具备绕组电流检测部71~73。绕组电流检测部71被配置于定子绕组61的一端与接点板21之间的配线上,绕组电流检测部72被配置于定子绕组62的一端与接点板22之间的配线上,绕组电流检测部73被配置于定子绕组63的一端与接点板23之间的配线上。
绕组电流检测部71检测在定子绕组61中流动的绕组电流7a的电流值,并将检测结果向控制顺序决定部5C发送。绕组电流检测部72检测在定子绕组62中流动的绕组电流7b的电流值,并将检测结果向控制顺序决定部5C发送。绕组电流检测部73检测在定子绕组63中流动的绕组电流7c的电流值,并将检测结果的电流值向控制顺序决定部5C发送。
控制顺序决定部5C基于绕组电流检测部71~73检测到的电流值来从切换顺序表800的6种切换顺序Ax~Fx中选择并决定在接点板21、22、23产生的短路电流变小那样的切换顺序。
以下,对电动机驱动装置101C的动作进行说明,但在实施方式3中,对与实施方式1所涉及的电动机驱动装置101A的动作不同的地方进行说明。图17是表示由实施方式3所涉及的电动机驱动装置进行的接线状态的切换处理的处理步骤的流程图。其中,由于在从三角形接线向星形接线切换的情况、和从星形接线向三角形接线切换的情况下,接点控制部4执行相同的处理,所以这里对接点控制部4从三角形接线向星形接线切换的情况下的处理进行说明。
若绕组电流检测部71~73检测到绕组电流7a、7b、7c的电流值,则控制顺序决定部5C从电流检测装置70读取电流值(步骤S31)。
控制顺序决定部5C基于绕组电流检测部71~73检测到的电流值来从切换顺序表800中选择在接点板21、22、23产生的短路电流最小的切换顺序(步骤S32)。
接点控制部4从控制顺序决定部5C读出所选择的切换顺序(步骤S33)。接点控制部4根据所读出的切换顺序以时间差t1来切换各信号的输出值(步骤S34)。
例如,在定子绕组61~63的接线状态从三角形接线向星形接线切换的情况下,当图5~图7所示的接线状态中的、图5所示的接线状态下的短路电流小于图6和图7所示的接线状态下的短路电流的情况下,控制顺序决定部5C选择与图5所示的接线状态对应的时间图80A(切换顺序Ax)。即,在绕组电流7c的电流值小于绕组电流7a、7b的电流值的情况下,由于在图5所示的接线状态下使继电器13产生电弧放电这一情况与在图6或者图7所示的接线状态下使继电器11或者继电器12产生电弧放电相比,电弧放电的电流变小,所以控制顺序决定部5C选择时间图80A。
如以上那样,在实施方式3所涉及的电动机驱动装置101C中,绕组电流检测部71~73检测在定子绕组61~63中流动的绕组电流7a~7c的电流值,控制顺序决定部5C基于检测到的电流值来决定在接点板21~23产生的短路电流变小那样的切换顺序。由此,能够减少在继电器11~13发生故障的可能性。
实施方式4
接着,使用图18和图19对本发明的实施方式4进行说明。在实施方式4中,电动机驱动装置101D执行在以流经构成逆变器2的半导体元件和电动机3的定子绕组61~63的电流变小的方式控制了开关元件81~86之后切换定子绕组61~63的接线状态的动作。
图18是表示具备实施方式4所涉及的电动机驱动装置的电动机驱动系统的结构例的图。对图18的各结构要素中的实现与图1所示的实施方式1的电动机驱动系统100a相同功能的结构要素标注相同的附图标记,并省略重复的说明。
实施方式4所涉及的电动机驱动系统100d具备电动机驱动装置101D和电动机3。实施方式4所涉及的电动机驱动装置101D与电动机驱动装置101A比较,代替逆变器控制电路6而具备逆变器控制电路60。
逆变器控制电路60以在切换接线状态时流经构成逆变器2的半导体元件和电动机3的定子绕组61~63的电流的电流值比未切换接线状态的时机小的方式控制开关元件81~86。逆变器控制电路60通过使从连接点U1~W1输出的电压相等,能够减小在定子绕组61~63中流动的电流。逆变器控制电路60将使在构成逆变器2的半导体元件和电动机3的定子绕组61~63中流动的电流减小的时机通知给接点控制部4。实施方式4所涉及的接点控制部4若从逆变器控制电路60接收到通知,则切换定子绕组61~63的接线状态。
以下,对电动机驱动装置101D的动作进行说明,但在实施方式4中,对与实施方式1所涉及的电动机驱动装置101A的动作不同的地方进行说明。图19是表示由实施方式4所涉及的电动机驱动装置进行的接线状态的切换处理的处理步骤的流程图。其中,由于在从三角形接线向星形接线切换的情况、和从星形接线向三角形接线切换的情况下,电动机驱动装置101D执行相同的处理,所以这里对接点控制部4从三角形接线向星形接线切换的情况下的处理进行说明。
在接点控制部4进行定子绕组61~63的接线状态的切换之前,逆变器控制电路60控制开关元件81~86以使在构成逆变器2的半导体元件和电动机3的定子绕组61~63中流动的电流变小(步骤S40)。具体而言,逆变器控制电路60控制开关元件81~86,以使在定子绕组61~63中流动的电流比未切换接线状态的时机小。通过该控制,使得在接点板21、22、23中流动的电流也变小。
逆变器控制电路60将使在构成逆变器2的半导体元件和电动机3的定子绕组61~63中流动的电流变小的时机通知给接点控制部4。接点控制部4若从逆变器控制电路60接收到通知,则切换定子绕组61~63的接线状态。具体而言,接点控制部4执行在实施方式1中说明的步骤S11~S14的处理。
这样,当在构成逆变器2的半导体元件和电动机3的定子绕组61~63中流动的电流变小时,接点控制部4切换定子绕组61~63的接线状态。由此,在接点板21、22、23产生的短路电流也变小,能够减小电弧放电和浪涌电压的影响。
此外,逆变器控制电路60也可以在切换接线状态时基于在电容器1中流动的直流电流来控制逆变器2,接点控制部4也可以基于在电容器1中流动的直流电流的电流值来控制对定子绕组61~63的接线状态切换的处理。该情况下,电动机驱动装置101D在电容器1与逆变器2之间检测直流电流的电流值。逆变器控制电路60以在定子绕组61~63中流动的电流变小的方式控制逆变器2,当在电容器1与逆变器2之间检测到的电流值小于直流电流的基准值时,接点控制部4和逆变器控制电路60执行在图19中说明的处理。
另外,逆变器控制电路60也可以在切换接线状态时基于在逆变器2的输出端子中流动的交流电流来控制逆变器2,接点控制部4也可以基于在逆变器2的输出端子中流动的交流电流来控制对定子绕组61~63的接线状态切换的处理。该情况下,电动机驱动装置101D在连接点U1与连接点U2之间、连接点V1与连接点V2之间、以及连接点W1与连接点W2之间检测交流电流的电流值。逆变器控制电路60以在定子绕组61~63中流动的电流变小的方式控制逆变器2,当检测到的电流值小于交流电流的基准值时,接点控制部4和逆变器控制电路60执行在图19中说明的处理。
另外,电动机驱动装置101D也可以代替控制顺序储存部5A而具备在实施方式2中说明的控制顺序设定部5B。另外,电动机驱动装置101D也可以代替控制顺序储存部5A而具备在实施方式3中说明的控制顺序决定部5C,并且还具备电流检测装置70。
在电动机驱动装置101D具备电流检测装置70的情况下,电流检测装置70能够检测在接点板21、22、23中流动的电流本身。因此,接点控制部4能够在电流检测装置70实际检测到的电流小于基准值的时机切换定子绕组61~63的接线状态。
如以上那样,在实施方式4所涉及的电动机驱动装置101D中,逆变器控制电路60控制开关元件81~86,以使当切换接线状态时在构成逆变器2的半导体元件和电动机3的定子绕组61~63中流动的电流变小。而且,当在构成逆变器2的半导体元件和电动机3的定子绕组61~63中流动的电流变小时,接点控制部4切换定子绕组61~63的接线状态。由此,能够减小在接点板21、22、23产生的短路电流来减小电弧放电和浪涌电压的影响。
实施方式5
接着,使用图20~图22对本发明的实施方式5进行说明。在实施方式5中,将电动机驱动系统100a~100d、100x应用于制冷循环装置。
图20是表示实施方式5所涉及的制冷循环装置的结构例的图。制冷循环装置200是通过借助制冷剂使热在外部空气与室内的空气之间移动来在室内进行制热或者制冷而进行空气调节的装置。
实施方式5的制冷循环装置200具备室外机210和室内机220。室外机210具备实施方式1~4所示的电动机驱动装置101A、101X、101B、101C、101D的任意一个。这里,对室外机210具备电动机驱动装置101A的情况进行说明。
室外机210具备电动机驱动装置101A、压缩机211、室外侧热交换器212、四通阀213、减压部214、制冷剂蓄积部215以及风扇216。压缩机211具备压缩制冷剂的压缩机构217、和使压缩机构217动作的电动机3。室内机220具备负载侧热交换器221和风扇222。
在制冷循环装置200中,通过制冷剂配管将室外机210与室内机220连接而构成供制冷剂循环的制冷剂回路。在制冷剂配管中,供气相的制冷剂流动的配管是气体配管300,供液相的制冷剂流动的配管是液体配管400。此外,也可以在液体配管400中流动气液两相的制冷剂。
压缩机构217对吸入了的制冷剂进行压缩并排出。制冷剂蓄积部215蓄积制冷剂。四通阀213基于来自未图示的控制装置的指示,在制冷运转时和制热运转时切换制冷剂的流动。
室外侧热交换器212进行制冷剂与室外空气的热交换。室外侧热交换器212在制热运转时发挥蒸发器的作用,在从液体配管400流入的低压的制冷剂与室外空气之间进行热交换来使制冷剂蒸发并气化。室外侧热交换器212在制冷运转时发挥冷凝器的作用,在从四通阀213侧流入的被压缩机构217压缩完毕的制冷剂与室外空气之间进行热交换来使制冷剂冷凝并液化。
为了提高制冷剂与室外空气之间的热交换的效率,在室外侧热交换器212设置有风扇216。减压部214通过使开度变化来调整制冷剂的压力。
负载侧热交换器221在制冷剂与室内空气之间进行热交换。负载侧热交换器221在制热运转时发挥冷凝器的作用,在从气体配管300流入的制冷剂与室内空气之间进行热交换,使制冷剂冷凝并液化,并使其向液体配管400侧流出。负载侧热交换器221在制冷运转时发挥蒸发器的作用,在通过减压部214而成为低压状态的制冷剂与室内空气之间进行热交换,使制冷剂夺取空气的热来使制冷剂气化,并使其向气体配管300侧流出。风扇222调整负载侧热交换器221进行热交换的空气的流动。
制冷循环装置200根据用户基于遥控器(未图示)等的操作来决定在制冷循环中需要的运转模式和热交换量。此时,根据对遥控器的操作,室外机210决定压缩机构217的转速、四通阀213的动作以及风扇216的转速,室内机220决定风扇222的转速。压缩机构217的转速由电动机驱动装置101A决定。
当因对遥控器的操作而在制冷循环中需要的热交换量大幅变化了的情况下,有时根据热交换量的变化来将驱动压缩机构217的电动机3的定子绕组61~63的接线状态从星形接线向三角形接线切换、或相反地切换。
星形接线与三角形接线比较,在转速低的情况下运转效率高,但不仅在转速高的情况下运转效率变低,而且在压缩机构217的压缩比大的情况下绕组电流变得过大,逆变器控制电路6为了不使逆变器2或者电动机3发生故障有时使电动机3停止。为了防止该情况,需要将电动机3的定子绕组61~63的接线状态从星形接线向三角形接线切换。
其中,通过停止电动机3的动作来切换接线状态,能够抑制在切换接线状态时产生大电流,能够降低发生因接点间熔敷之类的电气因素导致的部件的故障的可能性。然而,若停止制冷循环装置200的电动机3的动作,则制冷循环本身也停止,在此期间,例如在制冷运转时居室温度因外部空气而上升,使得居室内的用户感到热。
由于实施方式1~4所涉及的电动机驱动装置101A~101D、101X不使由电动机3进行的热交换动作停止而以在定子绕组61~63中流动电流的状态切换定子绕组61~63的接线状态,所以不使制冷循环装置200的热交换动作停止就能够使热交换量大幅变化。因此,制冷循环装置200能够根据用户对遥控器的操作来进行迅速的动作,使得用户不会感到热和冷。
这里,对接点控制部4的硬件结构进行说明。图21是表示实施方式1~4所涉及的电动机驱动装置具备的接点控制部的第1硬件结构例的图。构成接点控制部4的结构要素的一部分或者全部的功能能够通过处理器301和存储器302来实现。
处理器301的例子是CPU(也称为Central Processing Unit、中央处理装置、处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机、处理器、DSP(Digital Signal Processor-数字信号处理器))或者系统LSI(Large Scale Integration-大规模集成电路)。存储器302的例子是RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)。
通过处理器301读出并执行在存储器302存储的用于执行接点控制部4的动作的接点控制程序来实现接点控制部4。另外,该接点控制程序也可以说是使计算机执行接点控制部4的步骤或者方法的程序。存储器302也被用作处理器301执行各种处理时的暂时存储器。
图22是表示实施方式1~4所涉及的电动机驱动装置具备的接点控制部的第2硬件结构例的图。构成接点控制部4的结构要素的一部分或者全部的功能能够由处理电路303实现。
处理电路303是专用的硬件。处理电路303例如是单一电路、复合电路、被程序化后的处理器、被并行程序化后的处理器、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、或者将这些组合而成的电路。
此外,关于接点控制部4的功能,也可以由专用的硬件实现一部分,并由软件或者固件实现一部分。即,可以由图21所示的处理器301和存储器302实现接点控制部4的一部分的功能,并由专用的处理电路303实现其余的功能。
此外,对于在实施方式1~4的任意一个中说明了的接点控制部4X、控制顺序决定部5C以及逆变器控制电路6、60,由于具有与接点控制部4相同的硬件结构,所以也省略其说明。
以上的实施方式所示的结构表示本发明的内容的一个例子,也能够与其它公知的技术进行组合,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。
附图标记说明
1…电容器;2、9…逆变器;3…电动机;4、4X…接点控制部;5A…控制顺序储存部;5B…控制顺序设定部;5C…控制顺序决定部;6、60…逆变器控制电路;7a~7c…绕组电流;8…中性点端子;10…接线状态切换部;11~13…继电器;21~23…接点板;31~33…线圈;41~43、51~53…接点;61~63…定子绕组;70…电流检测装置;71~73…绕组电流检测部;75A~75F、80A~80F…时间图;81~86、91~96…开关元件;100a~100d、100x…电动机驱动系统;101A、101B、101C、101D、101X…电动机驱动装置;200…制冷循环装置;210…室外机;211…压缩机;217…压缩机构;220…室内机;301…处理器;302…存储器;303…处理电路;800…切换顺序表;R1~R3…信号;U1~U3、V1~V3、W1~W3…连接点。

Claims (13)

1.一种电动机驱动装置,驱动电动机并且能够进行所述电动机具有的定子绕组的接线状态的切换,其特征在于,
所述电动机驱动装置具备:
多个继电器,通过切换接点板的位置来切换所述定子绕组的接线状态;和
接点控制部,通过向每个所述继电器输出使所述接点板工作的信号来控制所述接点板的各位置,
所述接点控制部通过以切换所述信号的输出值的时机在所述继电器中相互不同的方式按次序切换所述信号的输出值来切换所述接线状态,并且在每次切换所述接线状态时变更作为对所述信号的输出值进行切换的次序的切换顺序。
2.根据权利要求1所述的电动机驱动装置,其特征在于,
切换所述信号的输出值的时间差比所述接点板的工作时间的偏差时间长。
3.根据权利要求1或2所述的电动机驱动装置,其特征在于,
还具备设定有多个种类的所述切换顺序的切换顺序表,
所述接点控制部从设定于所述切换顺序表的所述切换顺序中选择在切换所述接线状态时使用的切换顺序。
4.根据权利要求3所述的电动机驱动装置,其特征在于,
还具备储存1个或者多个由所述接点控制部使用了的最新的切换顺序的控制顺序储存部,
所述接点控制部将与所述控制顺序储存部储存的切换顺序不同的切换顺序选择为下一个切换顺序。
5.根据权利要求3所述的电动机驱动装置,其特征在于,
还具备控制顺序设定部,该控制顺序设定部对设定了使用所述切换顺序的次序的选择顺序信息进行储存,
所述接点控制部基于所述选择顺序信息来选择下一个切换顺序。
6.根据权利要求3所述的电动机驱动装置,其特征在于,还具备:
绕组电流检测部,检测在所述定子绕组中流动的电流的电流值;和
控制顺序决定部,基于所述绕组电流检测部检测到的电流值来决定在所述接点板产生的短路电流最小的切换顺序,
所述接点控制部将所述控制顺序决定部所决定的切换顺序选择为下一个切换顺序。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的电动机驱动装置,其特征在于,
在切换所述接线状态时,与未切换所述接线状态的时机相比,减小在所述定子绕组中流动的电流的电流值。
8.根据权利要求6所述的电动机驱动装置,其特征在于,
在切换所述接线状态时,与未切换所述接线状态的时机相比,减小在所述定子绕组中流动的电流的电流值,
若所述绕组电流检测部检测到与未切换所述接线状态的时机相比在所述定子绕组中流动的电流的电流值变小这一情况,则所述接点控制部控制所述接线状态的切换。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的电动机驱动装置,其特征在于,
所述接点控制部将所述定子绕组的接线状态从星形接线向三角形接线切换。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的电动机驱动装置,其特征在于,
还具备生成向所述电动机供给的电力的逆变器,
所述逆变器驱动所述电动机。
11.一种电动机驱动装置,驱动电动机并且能够进行所述电动机的接线状态的切换,其特征在于,
所述电动机驱动装置具备:
逆变器,具有多个开关元件,并且通过所述多个开关元件切换所述电动机的接线状态;和
接点控制部,通过向每个所述开关元件输出控制所述多个开关元件的信号来控制所述逆变器,
所述接点控制部以切换所述信号的输出值的时机在所述开关元件中相互不同的方式按次序切换所述信号的输出值,并且在每次切换所述接线状态时变更作为对所述信号的输出值进行切换的次序的切换顺序。
12.一种制冷循环装置,其特征在于,具备:
权利要求1~11中任一项所述的电动机驱动装置;和
压缩机,具有被所述电动机驱动装置驱动的电动机。
13.根据权利要求12所述的制冷循环装置,其特征在于,
不使制冷循环的热交换动作停止地由所述电动机驱动装置切换所述接线状态。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011199974A (ja) * 2010-03-18 2011-10-06 Toyota Central R&D Labs Inc 動力伝達装置
CN102377380A (zh) * 2010-08-10 2012-03-14 程基江 电动车辆交流永磁同步电机控制系统
DE102011050719A1 (de) * 2011-05-30 2012-12-06 Lti Drives Gmbh Notbetriebsfähige Drehstrommotor-Antriebsschaltung
CN102882459A (zh) * 2012-10-22 2013-01-16 东南大学 电动汽车用单电源开绕组永磁同步电机驱动系统
JP2014054094A (ja) * 2012-09-07 2014-03-20 Denso Corp モータ駆動システム
US20180019694A1 (en) * 2016-07-18 2018-01-18 Woodward, Inc. Selectively configurable brushless dc motor
CN108023524A (zh) * 2017-12-08 2018-05-11 合肥工业大学 绕组开放式永磁同步电机驱动系统及绕组切换策略
WO2019021398A1 (ja) * 2017-07-26 2019-01-31 三菱電機株式会社 電動機駆動装置
WO2019026282A1 (ja) * 2017-08-04 2019-02-07 三菱電機株式会社 電動機駆動装置および空気調和機

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007223436A (ja) 2006-02-22 2007-09-06 Nsk Ltd リレー回路及びこれを用いた電動パワーステアリング制御装置
JP5319139B2 (ja) * 2008-03-18 2013-10-16 株式会社安川電機 3相交流モータの巻線切換装置および巻線切換方法
JP6491455B2 (ja) * 2014-10-28 2019-03-27 シャープ株式会社 電動機

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011199974A (ja) * 2010-03-18 2011-10-06 Toyota Central R&D Labs Inc 動力伝達装置
CN102377380A (zh) * 2010-08-10 2012-03-14 程基江 电动车辆交流永磁同步电机控制系统
DE102011050719A1 (de) * 2011-05-30 2012-12-06 Lti Drives Gmbh Notbetriebsfähige Drehstrommotor-Antriebsschaltung
JP2014054094A (ja) * 2012-09-07 2014-03-20 Denso Corp モータ駆動システム
CN102882459A (zh) * 2012-10-22 2013-01-16 东南大学 电动汽车用单电源开绕组永磁同步电机驱动系统
US20180019694A1 (en) * 2016-07-18 2018-01-18 Woodward, Inc. Selectively configurable brushless dc motor
WO2019021398A1 (ja) * 2017-07-26 2019-01-31 三菱電機株式会社 電動機駆動装置
WO2019026282A1 (ja) * 2017-08-04 2019-02-07 三菱電機株式会社 電動機駆動装置および空気調和機
CN108023524A (zh) * 2017-12-08 2018-05-11 合肥工业大学 绕组开放式永磁同步电机驱动系统及绕组切换策略

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