CN114144585A - 电机驱动装置和使用它的冷藏库 - Google Patents
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Abstract
本发明的电机驱动装置(30)包括:无刷DC电机(5),其驱动往复式压缩机(17)所具有的活塞;和活塞位置变更部(11),其以在压缩机(17)的驱动停止期间使活塞从上止点偏移的方式使无刷DC电机(5)旋转。
Description
技术领域
本发明涉及驱动压缩机的无刷DC电机的电机驱动装置和使用该电机驱动装置的冷藏库。
背景技术
专利文献1公开了现有的驱动压缩机的无刷DC电机的冷藏库用的电机驱动装置。装载有由电机驱动装置驱动的压缩机的冷藏库等制冷装置在冷却运转停止时,将制冷循环在周期上分离成高压侧和低压侧,防止制冷剂的流入,实现节能化。然而,在上述结构的情况下,在压缩机的内部,吸入压力与排出压力有较大的差异,即在吸入部与排出部产生较大的压力差。因此,在压缩机启动时,为了渡过压缩步骤、即实现压缩步骤,需要较大的能量。
因此,现有的压缩机驱动用的电机驱动装置使启动前的压缩机的活塞的位置移动至从上止点到下止点之间的、上止点附近。在使活塞移动至上止点附近之后,启动压缩机,由此能够进行大的加速,积蓄能量。由此,能够渡过压缩步骤、即实现压缩步骤,进行压缩机的启动。
图6表示专利文献1所记载的现有的电机驱动装置。该电机驱动装置包括:具有无刷DC电机201和与无刷DC电机201的转子连结的活塞202的压缩机203;控制部204,其包括:使电机移动到下止点的初始定位阶段;使启动位置移动到吸入步骤内的上止点附近的强制定位阶段;和使无刷DC电机201的转子加速的加速阶段;以及根据控制部204的驱动信号向电机供给电力的逆变器205。
如上述那样构成的电机驱动装置在压缩机203停止时,活塞202在压缩步骤的跟前停止的概率高,活塞202容易停止在下止点附近。由此,控制部204在初始定位阶段,将活塞202成为下止点的相位的信号发送到逆变器205。之后,逆变器205使电流流过无刷DC电机201的定子,由此无刷DC电机201的转子旋转,活塞202向下止点移动。
接着,控制部204在强制定位阶段,将活塞202从下止点的相位向反方向依次切换的信号发送到逆变器205。由此,活塞202的位置移动至吸入步骤中的上止点附近。
然后,控制部204在加速阶段,将启动无刷DC电机201并使其加速的信号发送到逆变器205。由此,无刷DC电机201旋转。由于活塞202从上止点附近加速,因此压缩步骤中的速度变大,渡过压缩步骤,即实现压缩步骤,能够启动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-107523号公报
发明内容
本发明提供一种即使在压缩机的吸入压力与排出压力存在差异的负载转矩变动大的状态下也能够价廉地、抑制振动且稳定地启动的电机驱动装置。
本发明中的电机驱动装置包括:无刷DC电机,其驱动往复式压缩机所具有的活塞;和活塞位置变更部,其在所述压缩机的驱动停止期间使所述无刷DC电机旋转,以使所述活塞从上止点偏移。
本发明的电机驱动装置在压缩机的驱动停止期间,使所述活塞从上止点偏移,因此能够消除转矩不足。由此,高转矩驱动时及高负荷驱动时的驱动性能提高。因此,即使在负载转矩变动较大的状态下,也能够稳定地启动。
附图说明
图1是实施方式1中的电机驱动装置的框图。
图2是构成实施方式1的压缩机的部件的示意图。
图3A是表示实施方式1中的施加于压缩机的活塞的压力与转子的旋转角度的关系的波形图。
图3B是表示实施方式1的无刷DC电机在正转方向上的运转中所需的转矩与转子的旋转角度之间的关系的波形图。
图3C是表示实施方式1中的无刷DC电机在反转方向上的运转中所需的转矩与转子的旋转角度之间的关系的波形图。
图4A是表示现有结构中的从上止点启动所需的转矩的波形图。
图4B是表示现有结构中为了使活塞从上止点移动而输出的转矩的波形图。
图4C是表示现有结构中的从上止点启动时的转子的速度的波形图。
图5A是表示实施方式1中的从上止点启动所需的转矩的波形图。
图5B是表示实施方式1中为了使活塞从上止点移动而输出的转矩的波形图。
图5C是表示实施方式1中的从上止点启动时的转子的速度的波形图。
图6是现有的电机驱动装置的框图。
具体实施方式
(作为本发明的基础的见解等)
发明者们在考虑本发明时,已有专利文献1所记载的电机驱动装置。在现有的电机驱动装置中,由于压缩机的吸入压力与排出压力存在差异,因此负载转矩变动大,难以在抑制振动的同时稳定地启动。
在专利文献1的结构中,假设活塞停止在下止点附近。由此,在曲轴的连结部和活塞与缸等之间,制冷剂所包含的油被向周围推开而成为金属接触。因此,在活塞停止在摩擦力变大的上止点附近的情况下,为了使活塞从上止点移动所需要的转矩大于运转中的转矩。因此,转矩不足,无法使活塞移动到正确的位置。由此,存在产生电机驱动装置的启动不良等技术课题。
另外,在活塞停止在上止点时,若施加用于使活塞运动所需的转矩,则在活塞开始移动时,油旋转,摩擦力降低。由此,具有产生急剧的加速而表现为振动的技术课题。即,具有在进行压差启动时活塞停止在上止点附近时,发生电机驱动装置的启动不良或振动的技术课题。发明人等发现了这样的课题,为了解决该课题,完成了本发明的主题。
本发明提供一种即使在压缩机的吸入压力与排出压力存在差异的负载转矩变动大的状态下,也能够价廉地抑制振动并稳定地进行启动的电机驱动装置。
以下,参照附图,以实施方式即装载于冷藏库的压缩机的电机驱动装置为例进行说明。但是,有时省略不必须的详细的说明。例如,有时省略已广泛知晓的内容的详细说明,或者对实质上相同的结构的重复说明。这是为了避免以下的说明过于冗长,使得本领域技术人员能够容易地理解本发明。
另外,附图和以下说明是为了使本领域技术人员充分理解本发明而提供的,并不会由此限定本发明的范围。
(实施方式1)
以下,使用图1至图5C,对实施方式1进行说明。
[1-1.结构]
图1是本发明的实施方式1中的电机驱动装置的框图。图2是构成该实施方式1的压缩机17的部件的示意图。
如图1所示,本实施方式的电机驱动装置30与交流电源1连接,驱动无刷DC电机5。如图2所示,由无刷DC电机5的转子5a、曲轴17a、活塞17b和缸17c等构成往复式压缩机17。压缩机17装载于冷藏库22,构成制冷循环的一部分。
交流电源1是一般的工频电源。交流电源1例如是有效值100V的50Hz或60Hz的电源。
以下,对电机驱动装置30的结构说明。
整流电路2将交流电源1作为输入,将输入的交流电力整流为直流电力。整流电路2由桥式连接的4个整流二极管2a~2d构成。
平滑部3与整流电路2的输出侧连接,对整流电路2的输出进行平滑。平滑部3具有平滑电容器3e和电抗器3f。来自平滑部3的输出被输入到逆变器4。
电抗器3f插入于交流电源1与平滑电容器3e之间。电抗器3f也可以设置在整流二极管2a~2d的前后的任一方。电抗器3f在构成高频去除部的共模滤波器设置于电路的情况下,优选考虑与高频去除部的电抗成分的合成成分而构成。
逆变器4将从平滑部3输入的电压依次切换为包含交流电源1的电源周期的2倍周期的大脉动(Ripple)成分的直流电力,转换为交流电力。逆变器4通过3相桥接6个开关元件4a~4f而构成。此外,6个回流电流用二极管4g~4l与各个开关元件4a~4f反向连接。
无刷DC电机5包括具有永磁铁的转子5a和具有3相绕组的定子5b。由逆变器4生成的3相交流电流被供给到定子5b的3相绕组,由此,转子5a旋转。
位置检测部6根据在定子5b的3相绕组中产生的感应电压、以及在定子5b的3相绕组中流动的电流和施加电压等,检测量子5b的磁极位置。
在本实施方式中,位置检测部6取得无刷DC电机5的端子电压,检测无刷DC电机5的转子5a的磁极相对位置。具体而言,位置检测部6基于在定子5b的3相绕组中产生的感应电压,检测转子5a的相对的旋转位置。此外,位置检测部6对感应电压和作为基准的电压进行比较,检测零交叉(过零)。另外,作为感应电压的零交叉的基准的电压也可以是根据3相的端子电压而制作假想中点时的电压,也可以是取得直流母线电压时的电压。在本实施方式中,成为感应电压的零交叉的基准的电压是假想中点的电压。
在本实施方式中,位置检测部6采用检测感应电压的方式。但是,位置检测部6也可以根据流过无刷DC电机5的电流来检测位置。位置检测部6也可以采用利用分流电压来检测在逆变器4的直流母线中流动的电流,根据通电状态和电流值来检测在各相流动的电流的方式。另外,位置检测部6也可以采用使用传感器和分流电阻等来检测分别流过3相的电流的方式。
在作为检测电流的机构进行比较的情况下,根据直流母线的电流值进行检测的方式是更为价廉的结构,但有时为了分离各相的电流而在波形中产生变形。在根据电流来推测位置的情况和根据感应电压的情况下,根据感应电压进行的方式与根据电流来推测位置的情况相比,计算量相对较少,能够以简单的结构且价廉地实现。
速度检测部7根据由位置检测部6检测出的位置信息,计算无刷DC电机5的当前的驱动速度。在本实施方式中,速度检测部7测量从感应电压的检测出零交叉起的时间,根据测量出的时间,计算当前的速度。
电压检测部8检测逆变器4的直流母线间的电压。通常,在电阻进行分压,将电压减压至能够用微机处理的范围,即从140V左右减压至5V以下后,用微机进行逆运算,由此计算原来的电压。在本实施方式中,使用将电压分压为100分之1的值。
活塞位置变更部11在从外部输入的目标速度从0变化为与0不同的值时,驱动无刷DC电机5,使压缩机17的活塞17b的位置移动。
一般而言,压缩机17停止时的活塞17b的停止位置不被管理。因此,活塞17b停止在随机的场所。此时,在压缩机17的活塞17b停止在上止点附近时,对活塞17b作用大的摩擦力。因此,需要比活塞17b进行通常动作的转矩大的转矩,成为难以使活塞17b移动的状态。因此,在压缩机17的启动中,需要使活塞17b从上止点附近移动的特殊动作。
作为使活塞17b从上止点附近移动的特殊动作,活塞位置变更部11以从上止点使转子5a反转了15度的相位为中心地使输出相位变化。在输出变化的周期中,转子5a不完全追随输出的相位。活塞位置变更部11的输出相位的变化通过经过预先决定的规定时间而结束。另外,也可以将预先决定的规定时间设定为比使转子5a实际动作并在最大负荷下能够移动的期间长。另外,预先决定的规定期间也可以根据压力、各部位的摩擦系数和惯性等通过计算来求出。
转矩决定部12在从外部输入的目标速度从0变化为与0不同的值时,输出通过活塞位置变更部11使活塞17b的位置从上止点附近移动的动作所需的转矩。转矩决定部12在有来自活塞位置变更部11的输出的期间,逐渐增加转矩。在活塞位置变更部11不动作时,转矩决定部12基于从速度检测部7输入的无刷DC电机5的当前速度与目标速度之差,决定所需的转矩并输出。在当前速度相对于目标速度不足的情况下,转矩决定部12使转矩上升。在当前速度超过目标速度的情况下,转矩决定部12使转矩减少,由此使转子5a的速度达到目标速度。
输出决定部10根据基于转矩决定部12所决定的转矩的无刷DC电机5的转矩常数、感应电压常数和电阻值等,来决定施加电压。输出决定部10基于所决定的施加电压和由电压检测部8检测出的直流母线间的电压,计算PWM占空比宽度。
另外,输出决定部10基于从位置检测部6和速度检测部7接收到的信息、或者活塞位置变更部11的输出,决定输出、即对哪个相进行通电。在存在来自活塞位置变更部11的输入信号的情况下,输出决定部10基于来自活塞位置变更部11的输入信号,决定输出的信号。在没有来自活塞位置变更部11的输入信号的情况下,输出决定部10基于位置检测部6的位置信息和速度检测部7的速度信息,决定输出的信号。
通常,驱动波形有矩形波和正弦波等。但是,在本实施方式中,驱动波形没有特别限定。例如,在矩形波的情况下,矩形波是简单的结构且计算简单,因此能够用价廉的微型计算机应对,能够以低成本实现。另外,正弦波需要复杂的计算和电流检测等,但能够更精细地检测电机的位置。在本实施方式中,采用能够以更低成本实现的矩形波驱动。
在本实施方式中,电机驱动装置30的驱动以120度矩形波进行。因此,使上侧支路(arm,臂)的开关元件4a、4c、4e分别错开120度而通电。下侧支路的开关元件4b、4d、4f也同样地错开120度通电。开关元件4a和4b、4c和4d、以及4e和4f分别在彼此的通电期间之间存在各60度的断开期间。
驱动部9基于由输出决定部10决定的导通比率、无刷DC电机5的电力供给时刻、以及预先决定的PWM周期,输出驱动信号。
具体而言,驱动信号将逆变器4的开关元件4a~4f切换为导通或断开。由此,对定子5b施加最佳的交流电力。因此,转子5a旋转,无刷DC电机5驱动。
接着,对使用了本实施方式中的电机驱动装置30的冷藏库进行说明。在以下的说明中,以冷藏库为例进行说明,但在冷冻装置中也相同。
在冷藏库22中装载有压缩机17。压缩机17例如是往复式。压缩机17由具有无刷DC电机5、曲轴17a、活塞17b和缸17c的压缩机构构成。
无刷DC电机5的转子5a的旋转运动由曲轴17a转换为往复运动。与曲轴17a连接的活塞17b在缸17c内往复运动,由此将制冷剂吸入缸17c内,对吸入的制冷剂进行压缩。往复式压缩机17的吸入和压缩的步骤中的转矩变动大,速度及电流值大幅变动。
被压缩机17压缩后的制冷剂在依次通过冷凝器19、二通阀18、减压器20和蒸发器21、再次返回压缩机17的制冷循环中流动。此时,在冷凝器19中散热,在蒸发器21中吸热。因此,在制冷循环中,进行冷却和加热。冷藏库22装载这样的制冷循环。
二通阀18例如是能够通过通电进行开闭动作的电磁阀等。二通阀18在压缩机17的运转中处于打开状态,使冷凝器19与减压器20连通,使制冷剂流动。另一方面,在压缩机17的停止期间,二通阀18为关闭状态,将冷凝器19与减压器20之间封闭,抑制制冷剂的流动。
[1-2.动作]
使用图3A~图5C对装载于以上述方式构成的冷藏库22的电机驱动装置30进行说明。
图3A是表示施加于活塞17b的压力与转子5a的旋转角度的关系的图。纵轴表示压力,横轴表示将上止点设为0度的转子5a的旋转角度。
图3B是表示无刷DC电机5在正转方向上的运转中所需的转矩与转子5a的旋转角度的关系的图。纵轴表示转矩,横轴表示将上止点设为0度的转子5a的旋转角度。
图3C是表示无刷DC电机5在反转方向上的运转中所需的转矩与转子5a的旋转角度的关系的图。纵轴表示转矩,横轴表示将上止点设为0度的转子5a的旋转角度。
图4A~图4C表示现有结构中的用于使活塞17b从上止点移动的波形。
图5A~图5C表示本实施方式中的用于使活塞17b从上止点移动的波形。
图4A和图5A分别表示从上止点启动所需的转矩,纵轴在上方向表示正转方向的转矩,在下方向表示反转方向的转矩,横轴表示时间。
图4B和图5B表示为了使活塞17b移动而输出的转矩,纵轴在上方向表示正转方向的转矩,在下方向表示反转方向的转矩,横轴表示时间。
图4C和图5C表示转子5a的速度,纵轴表示正转方向为正的速度,横轴表示时间。
在压缩机17的停止期间,活塞17b与缸17c、曲轴17a与缸17c、以及曲轴17a与转子5a之间的接触部分,与运转中的制冷剂所包含的油作为润滑油而覆盖表面的状态不同,成为金属接触。与油相比,金属接触的摩擦系数变大10倍左右。压缩机17停止期间的接触部分的摩擦力与活塞17b的压力成比例。
如图3A所示,活塞17b的压力在角度(A)所示的下止点与角度(C)所示的上止点之间变大。在角度比角度(A)小的区域中,成为几乎不对活塞17b施加压力的状态。特别是,在从活塞17b开始排出的角度(B)到角度(C)之间,活塞17b的压力最大。在作为活塞17b的下止点的角度(A)和作为上止点的角度(C),活塞17b的压力几乎不变。但是,从活塞17b开始排出的角度不是一定值,根据压缩机17的吸入和排出的压力以及制冷剂的温度等条件而变化。在此,在一般的冷藏库的运转条件下,活塞17b开始排出的角度为300度左右。因此,停止期间的摩擦力在即将到上止点时变得非常大。
另外,在通常的向正转方向的旋转中,无刷DC电机5需要输出的转矩如图3B所示。在上止点附近,相对于转子5a的每1度的旋转,活塞17b的移动量变小。因此,施加于转子5a的转矩变小。因此,在角度(B)附近,在欲使转子5a从活塞17b的停止状态向正转方向旋转时,合成静止摩擦力和旋转所需的转矩的结果是,为了使活塞17b移动,需要非常大的转矩。
另一方面,在向反转方向的旋转中,无刷DC电机5需要输出的转矩如图3C所示。在从上止点附近向反转方向移动的情况下,活塞17b不是进行压缩而是进行吸入的动作。因此,在角度(B)附近也能够以非常小的转矩在反转方向上向下止点旋转。其结果是,在欲从活塞17b的停止期间使转子5a向反转方向旋转时,通过输出稍微超过摩擦力的程度的转矩,能够使活塞17b移动。
通常,如图4B所示,逐渐增大输出转矩,在输出转矩超过图4A所示的所需转矩的时刻(D),活塞17b开始移动。
然而,一旦活塞17b开始移动,金属接触就会被消除。因此,摩擦系数为10分之1。因此,如图4A的时刻(D)所示,摩擦力急剧减少,输出的转矩相对于需要的转矩成为非常大的值。其结果是,如图4C的时刻(D)以后所示,转子5a急剧加速。因此,转子5a在到达施加了电流的初始定位的相位时的速度很大,因此停止在定位位置时的速度变化变大。因此,压缩机大幅摆动。
因此,在本实施方式中,使通电相位在以从上止点起的正转方向330度的角度为中心的±30度的范围内使转子5a振动,并且使输出逐渐上升。若观察施加于330度的、即相对于330度输出的转矩,则如图5B所示,正转方向和反转方向周期性地变化。由此,从输出转矩超过反转方向的转矩的时刻(E)起,转子5a向反转方向旋转。在该时刻,金属接触被消除,所需的转矩减少。但是,与一般的方法不同,反转方向的转矩逐渐减少,接近0后,正转方向的转矩逐渐上升,向0减少。
由此,在向反转方向施加转矩的期间,在反转方向速度上升。在正转方向转矩上升,超过必要的转矩的期间,在正转方向上速度上升。其结果是,即使活塞17b在时刻(E)开始移动、所需的转矩急剧减少,活塞17b的速度也不怎么上升。
在施加了伴随这样的周期性变化的转矩,金属接触被消除的状态下,使转子5a向反转方向旋转到初始的启动位置。由此,能够在不施加大的转矩的情况下使转子5a移动至初始位置。因此,能够抑制活塞17b移动至初始位置时的速度上升所引起的振动。
另外,即使在活塞17b的停止位置停止在上止点附近以外、例如下止点附近的情况下,通过输出图5B所示的转矩,活塞17b也缓慢地向成为中心的相位移动。由此,活塞17b不会加速到产生较大振动的速度。而且,即使在之后的向初始位置的移动中,也与通常的下止点附近的从停止起的定位同样地,振动不会成为问题。
如果初始的启动位置不是图3B的角度(B)所示的、容易出现需要的转矩的峰值的300度±30附近,则即使是在压缩机17的吸入与排出之间存在压力差的压差条件下,也能够使转子5a加速,越过上止点而启动压缩机17。
本实施方式的无刷DC电机5为4极。向上止点和下止点移动的无刷DC电机5的通电为相同的模式(pattern)。因此,输出处于上止点和下止点的中间的相当于270度的通电模式,之后,输出相当于210度的通电模式,由此能够避免300度±30度的相位。
在相同的通电模式中,当在活塞17b位于下止点附近的情况下进行相当于270度的通电时,活塞17b向270度或90度移动。之后,当进行相当于210度的通电时,活塞17b向30度或210度移动。这样,无论在哪种情况下,活塞17b都不会从300度±30度启动。因此,即使在压差条件下也能够使压缩机17运转。
另外,在将无刷DC电机的极数设为6极的情况下,下止点和300度成为相同的通电模式。因此,在进行了相当于300度的通电之后,进一步进行相当于260度的通电,由此能够避免初始位置的定位在300度±30度,即错开300度±30度的范围。例如在停止在上止点附近的情况下,活塞17b向300度移动,然后向260度移动。另一方面,在活塞17b停止在下止点附近的情况下,活塞17b首先向与300度的通电相同的相位即下止点移动,之后,从下止点向旋转了40度的反转方向的140度移动。在活塞17b停止在60度附近的情况下,活塞17b向与300度相同的通电相位即60度移动,向反向旋转了40度的20度移动。
这样,无论是在冷藏库中一般使用的4极还是6极,都能够通过对上止点附近的活塞17b输出包含上止点而周期性地变化的转矩来稳定地启动压缩机17,而且抑制活塞17b向初始位置移动的定位中的振动。
接着,对本实施方式的电机驱动装置30用于压缩机17并装载于冷藏库22的情况进行说明。
在压缩机17启动的同时,使二通阀18为打开的状态,使减压器20和冷凝器19连通。在本实施方式中,二通阀18在压缩机17启动的同时成为打开的状态,但并不限定于同时,也可以在时间上稍有前后差异。当压缩机17继续驱动时,冷凝器19成为高压,在减压器20中被减压,蒸发器21成为低压。
此时,在压缩机17中与冷凝器19相连的排出侧成为高压,与蒸发器21相连的吸入侧成为低压。在此,冷藏库22的箱内温度低,使压缩机17停止。在该情况下,在二通阀18为打开的状态下,冷凝器19与蒸发器21的压力以逐渐平衡、即成为接近的值的方式变化。虽然也取决于冷藏库22的系统结构,但通常直到压缩机17的吸入侧与排出侧之间的压力差为0.05MPa以下的状态、即成为平衡的状态,需花费10分钟左右。
当在压缩机17停止的同时使二通阀18从打开状态转移到关闭状态时,冷凝器19与蒸发器21的压力差大致被维持。此时,在压缩机17的吸入侧和排出侧残留有压力差。对在冷藏库22的箱内温度上升后使压缩机17启动时,在压缩机17的停止期间使二通阀18为关闭状态而保持有压力差的状态和压力平衡的状态进行比较,在使二通阀18为关闭状态而保持压力差的状态下,用于在冷凝器19与蒸发器21之间再次设置压力差的电力可以较小,因此能够实现节能化。
另外,在压缩机17的停止期间使二通阀18保持打开状态的情况下、以及未设置二通阀18的情况下,在经过从压缩机17的停止起到压力平衡为止的10分钟左右之前库内温度就上升了的情况下,也需要等待经过10分钟。这是因为,现有技术中,只有在压缩机17的吸入侧与排出侧的压力差为0.05MPa以下的情况下,才能够使电机驱动装置30启动。
与此不同,在本实施方式中,能够以比0.05MPa大的压差启动。由此,即使在库内温度上升的情况下,也能够在需要压缩机17运转的时刻启动电机驱动装置30。由此,与在压缩机17的吸入侧与排出侧的压力平衡的状态下启动的情况相比,用于在冷凝器19与蒸发器21之间设置压力差的电力减少。因此,能够实现节能化。
另外,二通阀18与三通阀或者四通阀相比,能够简单地构成冷藏库等系统。因此,能够以简单的结构维持压缩机17的吸入侧与排出侧的压力差。
另外,在将压缩机17设置于冷藏库22的上部的情况下,在冷藏库22中,使用者的手难以到达的死区变小,容易使用,即便利性提高。另一方面,在冷藏库22中,以地板为支点,作为加振源的压缩机17配置在最远的位置。因此,根据杠杆原理,压缩机17的振动容易传递到冷藏库22。但是,在本实施方式中,压缩机17的启动前的向初始位置的移动所引起的压缩机17的振动被抑制。因此,从冷藏库22产生的振动和噪音等变小。
[1-3.效果等]
如上所述,本实施方式的电机驱动装置30包括:无刷DC电机5,其驱动往复式压缩机17所具有的活塞17b;和活塞位置变更部11,其以在压缩机17的驱动停止期间使上述活塞17b从上止点偏移的方式使无刷DC电机5旋转。
根据这样的结构,电机驱动装置30在活塞17b在上止点附近停止时,即使在活塞17b与覆盖活塞17b的缸17c等成为金属接触而静摩擦力比运转中大的状态下,也能够使活塞17b从最难以启动的上止点附近移动。因此,能够利用与没有施加压差时相同程度的转矩,进行无刷DC电机的启动处理。
另外,本发明的实施方式的电机驱动装置30在活塞位置变更部11使无刷DC电机5旋转时,对无刷DC电机5通电。活塞位置变更部11对无刷DC电机5通电的相位被设定为包含上止点,周期性地变更输出。
通过采用这样的结构,即使电机驱动装置从上止点开始移动,也向反方向的相位通电。因此,活塞17b的速度不会大幅上升,并且,油作用于构成压缩机的活塞等,摩擦力减小。因此,能够抑制由活塞17b引起的振动,并且能够进行从上止点开始的压缩机17的启动处理。
另外,本发明的实施方式的冷藏库在壳体上部设置有压缩机17。
通过采用这样的结构,冷藏库22在设置于上部的压缩机17中,即使在因杠杆原理而振动的影响变大的压缩机17的运转开始时,也能够抑制壳体的振动。由此,能够提供静音性高的冷藏库。另外,由于在上部的容易成为死区的部分设置有压缩机17,因此能够提供扩大了使用者实际能够使用的库内收纳容积、便利性高的冷藏库22。
以上,使用上述实施方式说明了本发明的技术,但上述实施方式是用于例示本发明技术的内容,因此能够在本发明的范围内进行各种变更、置换、添加、省略等。
工业上的可利用性
本发明能够在用于启动负载转矩变动大的压缩机的电机驱动装置中使用,能够适用于使用了压缩机的冷藏库、冷冻库、陈列柜、其他各种制冷装置。
附图标记说明
1 交流电源(电源)
2 整流电路
2a、2b、2c、2d 整流二极管
3 平滑部
3e 平滑电容器
3f 电抗器
4 逆变器
4a、4b、4c、4d、4e、4f 开关元件
4g、4h、4i、4j、4k、4l 回流电流用二极管
5 无刷DC电机
5a 转子
5b 定子
6 位置检测部
7 速度检测部
8 电压检测部
9 驱动部
10 输出决定部
11 活塞位置变更部
12 转矩决定部
17 压缩机
17a 曲轴
17b 活塞
17c 缸
18 二通阀
19 冷凝器
20 减压器
21 蒸发器
22 冷藏库
30 电机驱动装置
201 无刷DC电机
202 活塞
203 压缩机
204 控制部
205 逆变器。
Claims (3)
1.电机驱动装置,其特征在于,包括:
对往复式压缩机所具有的活塞进行驱动的无刷DC电机;和
活塞位置变更部,其使所述无刷DC电机旋转以使在所述压缩机的驱动停止期间使所述活塞从上止点偏移。
2.如权利要求1所述的电机驱动装置,其特征在于:
所述活塞位置变更部在使所述无刷DC电机旋转时,对所述无刷DC电机进行通电,
设定成所述活塞位置变更部向所述无刷DC电机通电的相位包含上止点,且输出周期性地变更。
3.一种冷藏库,其特征在于:
在壳体上部设置有权利要求1或2所述的电机驱动装置所驱动的所述压缩机。
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