DE102016102789A1

DE102016102789A1 - Motorbetriebener Verdichter

Info

Publication number: DE102016102789A1
Application number: DE102016102789.8A
Authority: DE
Inventors: Yoshiki Nagata; Junya Yano; Takashi Kawashima; Tatsuya Koide
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2015-02-19
Filing date: 2016-02-17
Publication date: 2016-08-25
Also published as: JP2016151267A; JP6217667B2; US20160245269A1

Abstract

Ein motorbetriebene Verdichter weist einen Verdichtungsabschnitt, der ein Fluid verdichtet, einen Elektromotor, der den Verdichtungsabschnitt antreibt, eine Antriebsschaltung, der den Elektromotor antreibt, einen Temperaturermittlungsabschnitt, der die Temperatur der Antriebsschaltung ermittelt, und eine Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung auf, die die Antriebsbetriebsart der Antriebsschaltung steuert. Die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung steuert die Antriebsbetriebsart auf der Grundlage der durch den Temperaturermittlungsabschnitt ermittelten Temperatur sowie der Drehzahl und/oder des Modulationsfaktors des Elektromotors.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen motorbetriebenen Verdichter.
Beispielsweise weist ein in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2005-201108 offenbarter motorbetriebener Verdichter einen Verdichtungsabschnitt, der ein Kühlmittel verdichtet und ausstößt, einen Elektromotor, der den Verdichtungsabschnitt antreibt, und eine Antriebsschaltung auf, die den Elektromotor antreibt.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2011-109803 offenbart die Verwendung der Impulsbreitenmodulationssteuerung (PWM-Steuerung) als ein Verfahren zur Steuerung einer Antriebsschaltung, die einen Elektromotor antreibt. In der Impulsbreitenmodulationssteuerung wird ein Steuerungssignal durch ein Spannungsbefehlssignal, das eine Spannung spezifiziert, und ein Trägersignal erzeugt. Auf der Grundlage des Steuerungssignals wird eine EIN-AUS-Steuerung an den Schaltelementen in einer Antriebsschaltung ausgeführt. Dementsprechend wandelt die Antriebsschaltung Gleichstromleistung in Wechselstromleistung um. Die Wechselstromleistung wird einem Elektromotor zum Antrieb des Motors zugeführt. Weiterhin offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2011-109803 als Modulationsverfahren der Antriebsschaltung eine Drei-Phasen-Modulation und eine Zwei-Phasen-Modulation, zwischen denen entsprechend der Temperatur der Antriebsschaltung umgeschaltet wird.
Die Temperatur der Antriebsschaltung kann in Abhängigkeit von der Betriebsbedingung und der Umgebung der Antriebsschaltung übermäßig hoch sein. Dies behindert den Betrieb des Elektromotors und des motorbetriebenen Verdichters. Nichtsdestotrotz ist es nicht wünschenswert, dass ein Versuch zum Einschränken einer übermäßigen Erhöhung der Temperatur der Antriebsschaltung beispielsweise zu lauteren Geräuschen führt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen motorbetriebenen Verdichter anzugeben, der in vorteilhafter Weise einen übermäßigen Anstieg der Temperatur der Antriebsschaltung beschränkt.
Zum Lösen der vorliegenden Aufgabe und entsprechend einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein motorbetriebener Verdichter angegeben, der einen Verdichtungsabschnitt, der ein Fluid verdichtet, einen Elektromotor, der den Verdichtungsabschnitt antreibt, eine Antriebsschaltung, die den Elektromotor antreibt und Schaltelemente aufweist, einen Temperaturermittlungsabschnitt, der eine Temperatur der Antriebsschaltung ermittelt, und eine Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung aufweist, die eine Antriebsbetriebsart der Antriebsschaltung steuert. Die Antriebsbetriebsart weist eine erste Antriebsbetriebsart, deren Modulationsverfahren eine Drei-Phasen-Modulation ist, eine zweite Antriebsbetriebsart, deren Modulationsverfahren eine Zwei-Phasen-Modulation ist, und eine dritte Antriebsbetriebsart auf, die eine niedrigere Trägerfrequenz als eine Trägerfrequenz der ersten Antriebsbetriebsart aufweist. Das Modulationsverfahren der dritten Antriebsbetriebsart ist eine Drei-Phasen-Modulation ist. Die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung steuert die Antriebsbetriebsart auf der Grundlage einer durch den Temperaturermittlungsabschnitt ermittelten Temperatur sowie einer Drehzahl und/oder eines Modulationsfaktors des Elektromotors.
Andere Ausgestaltungen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung deutlich, die als Beispiel die Prinzipien der Erfindung veranschaulichen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung kann zusammen mit Aufgaben und Vorteilen davon am besten durch Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen verstanden werden, in denen:
1 eine schematische Darstellung eines motorbetriebenen Verdichters und einer Fahrzeugklimaanlage zeigt,
2 ein Schaltbild des Wechselrichters zeigt,
3 eine erläuternde Tabelle von Antriebsbetriebsarten zeigt,
4 ein Flussdiagramm zeigt, das einen Antriebsbetriebsartschaltsteuerungsprozess zeigt, der durch die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung ausgeführt wird, und
5 ein Korrelationsdiagramm zeigt, das eine Weise veranschaulicht, in der die Antriebsbetriebsart umgeschaltet wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Ein motorbetriebener Verdichter gemäß einem Ausführungsbeispiel ist nachstehend beschrieben. Der motorbetriebene Verdichter gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist an einem Fahrzeug angebracht und wird in einer Fahrzeugklimaanlage angewendet.
Wie es in 1 gezeigt ist, weist die Fahrzeugklimaanlage 100 den motorbetriebenen Verdichter 10 und einen externen Kühlmittelkreis 101 auf, der Kühlmittel dem motorbetriebenen Verdichter 10 zuführt. Der externe Kühlmittelkreis 101 weist beispielsweise einen Wärmetauscher und ein Expansionsventil auf. Der motorbetriebene Verdichter 10 verdichtet Kühlmittel, und der externe Kühlmittelkreis 101 führt einen Wärmetausch des Kühlmittels durch und expandiert das Kühlmittel. Dies ermöglicht der Fahrzeugklimaanlage 100, die Fahrgastzelle zu kühlen oder zu wärmen.
Die Fahrzeugklimaanlage 100 weist eine Klimaanlagen-ECU 102 auf, die die gesamte Fahrzeugklimaanlage 100 steuert. Die Klimaanlagen-ECU 102 ist konfiguriert, Parameter wie die Temperatur der Fahrgastzelle und eine Solltemperatur zu ermitteln. Auf der Grundlage der Parameter gibt die Klimaanlagen-ECU 102 verschiedene Befehle wie einen Ein-AUS-Befehl zu dem motorbetriebenen Verdichter 10 aus.
Der motorbetriebene Verdichter 10 weist ein Gehäuse 11, einen Verdichtungsabschnitt 12 und einen Elektromotor 13 auf. Das Gehäuse 11 weist einen Einlass 11a auf, in den Kühlmittel aus dem externen Kühlmittelkreis 101 gesaugt wird. Der Verdichtungsabschnitt 12 und der Elektromotor 13 sind in dem Gehäuse 11 untergebracht.
Das Gehäuse 11 ist im Wesentlichen insgesamt zylindrisch und aus einem thermisch leitenden Material (einem Metall wie Aluminium) hergestellt. Das Gehäuse 11 weist einen Auslass 11b auf, durch den das Kühlmittel ausgestoßen wird.
Der Verdichtungsabschnitt 12 verdichtet Kühlmittel, das in das Gehäuse 11 durch den Einlass 11a gesaugt worden ist, und stößt das verdichtete Kühlmittel durch den Auslass 11b aus. Der Verdichtungsabschnitt 12 kann von irgendeiner Bauart wie einer Schneckenbauart, einer Kolbenbauart und einer Schaufelbauart sein.
Der Elektromotor 13 treibt den Verdichtungsabschnitt 12 an. Der Elektromotor 13 weist eine säulenförmige Drehwelle 21, die beispielsweise durch das Gehäuse 11 drehbar gestützt ist, einen zylindrischen Rotor 22, der an der Drehwelle 21 befestigt ist und einen eingebetteten Permanentmagneten aufweist, und einen Stator 23 auf, der an dem Gehäuse 11 befestigt ist. Die Achse der Drehwelle 21 fällt mit der Achse des zylindrischen Gehäuses 11 zusammen. Der Stator 23 weist einen zylindrischen Statorkern 24 und Spulen 25 auf, die um die Zähne des Statorkerns 24 gewickelt sind. Der Rotor 22 und der Stator 23 sind einander in radialer Richtung der Drehwelle 21 zugewandt.
Wie es in 1 gezeigt ist, weist der motorbetriebene Verdichter 10 eine Wechselrichtereinheit 30 auf, die einen Wechselrichter 31 und einen Behälter 32 aufweist. Der Wechselrichter 31 dient als eine Antriebsschaltung, die den Elektromotor 13 antreibt, und in dem Behälter 32 ist der Wechselrichter 31 untergebracht. Die Spulen des Elektromotors 13 und der Wechselrichter 31 sind miteinander durch (nicht gezeigte) Verbinder verbunden. Der Behälter 32 ist an dem Gehäuse 11 mit Bolzen 41 befestigt, die als Befestigungseinrichtungen dienen. Das heißt, dass der Wechselrichter 31 mit dem motorbetriebenen Verdichter 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel integriert ist.
Der Wechselrichter 31 weist beispielsweise eine Leiterplatte 51 und ein Leistungsmodul 52 auf, das elektrisch mit der Leiterplatte 51 verbunden ist. Die Leiterplatte 51 weist verschiedene elektronische Komponenten und ein Verdrahtungsmuster auf. Ein Temperatursensor 53 ist an der Leiterplatte 51 angebracht. Der Temperatursensor 53 dient als ein Temperaturmessabschnitt, der beispielsweise die Temperatur der Leiterplatte 51 misst. Ein Verbinder 54 ist an der äußeren Oberfläche des Gehäuses 32 vorgesehen. Die Leiterplatte 51 und der Verbinder 54 sind elektrisch miteinander verbunden. Der Wechselrichter 31 empfängt Leistung aus einer Gleichstromleistungsquelle E, die als eine externe Leistungsquelle dient, über den Verbinder 54. Die Klimaanlagen-ECU 102 und der Wechselrichter 31 sind elektrisch miteinander verbunden.
Wie es in 2 gezeigt ist, sind die Spulen 25 des Elektromotors 13 von einer Drei-Phasen-Struktur, beispielsweise mit einer u-Phasen-Spule 25u, einer v-Phasen-Spule 25v und einer w-Phasen-Spule 25w. Das heißt, dass der Elektromotor 13 ein Drei-Phasen-Motor ist. Die Spulen 25u bis 25w sind in einer Sternschaltung verbunden.
Das Leistungsmodul 52 weist u-Phasen-Leistungsschaltelemente Qu1, Qu2 entsprechend der u-Phasen-Spule 25u, v-Phasen-Leistungsschaltelemente Qv1, Qv2 entsprechend der v-Phasen-Spule 25v und w-Phasen-Leistungsschaltelemente Qw1, Qw2 entsprechend der W-Phasen-Spule 25w auf. Das heißt, dass der Wechselrichter 31 ein Drei-Phasen-Wechselrichter ist.
Die Schaltelemente Qu1, Qu2, Qv1, Qv2, Qw1 und Qw2 (die nachstehend einfach als die Schaltelemente Qu1 bis Qw2 bezeichnet sind) sind jeweils beispielsweise durch einen Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) aufgebaut. Jedes der Schaltelemente Qu1 bis Qw2 arbeitet normal, wenn dessen Temperatur niedriger als oder gleich wie eine vorbestimmte Betriebsobergrenztemperatur Tmax ist. Die Betriebsobergrenztemperatur Tmax ist die obere Grenze des garantierten Betriebsbereichs der Leistungsschaltelemente Qu1 bis Qw2. Anders ausgedrückt ist die Betriebsobergrenztemperatur Tmax die obere Grenze des garantierten Betriebsbereichs des Wechselrichters 31.
Die u-Phasen-Leistungsschaltelemente Qu1, Qu2 sind miteinander in Reihe durch einen Verbindungsdraht verbunden, der mit der u-Phasen-Spule 25u verbunden ist. Der Verbindungskörper der u-Phasen-Leistungsschaltelemente Qu1, Qu2 empfängt die Gleichstromleistung der Gleichstromleistungsquelle E. Mit Ausnahme der angeschlossenen Spule weisen die anderen Schaltelemente Qv1, Qv2, Qw1 und Qw2 dieselbe Verbindungsstruktur wie die u-Phasen-Leistungsschaltelemente Qu1, Qu2 auf, weshalb deren Beschreibungen entfallen.
Der Wechselrichter 31 weist einen Glättungskondensator C1 auf, der parallel zu der Gleichstromleistungsquelle E geschaltet ist. Das Leistungsmodul 52 weist Freilaufdioden Du1 bis Dw2 auf, die jeweils parallel zu den Leistungsschaltelementen Qu1 bis Qw2 geschaltet sind.
Der motorbetriebene Verdichter 10 weist eine Steuerungseinrichtung 55 auf, die den Wechselrichter 31 (insbesondere das Schalten der Leistungsschaltelemente Qu1 bis Qw2) steuert. Die Steuerungseinrichtung 55 ist mit den Gates der Leistungsschaltelemente Qu1 bis Qw2 verbunden. Die Steuerungseinrichtung 55 schaltet periodisch die Leistungsschaltelemente Qu1 bis Qw2 ein und aus, um den Elektromotor 13 anzutreiben oder zu drehen.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel wendet ein Bootstrapp-Verfahren zum Schalten der Leistungsschaltelemente Qu1, Qv1 und Qw1 auf dem oberen Zweig an. Insbesondere ist eine Bootstrapp-Schaltung 61, die einen Kondensator 61a aufweist, zwischen den Leistungsschaltelemente Qu1, Qv1 und Qw1 und der Steuerungseinrichtung 55 vorgesehen. Die Bootstrapp-Schaltung 61 erzeugt eine Spannung, die höher als die Leistungsquellenspannung ist, die die Spannung der Gleichstromleistungsquelle E ist. Die Steuerungseinrichtung 55 legt die durch die Bootstrapp-Schaltung 61 erzeugte Spannung an die Gates der Leistungsschaltelemente Qu1, Qv1, Qw1 auf dem oberen Zweig an, wodurch die Leistungsschaltelemente Qu1, Qv1, Qw1 eingeschaltet werden.
Die Steuerungseinrichtung 55 führt eine Impulsbreitenmodulationssteuerung (PWM-Steuerung) an den Wechselrichter 31 aus. Insbesondere verwendet die Steuerungseinrichtung 55 ein Trägersignal und ein Befehlsspannungswertsignal (Signal zum Vergleich), um ein Steuerungssignal zu erzeugen. Die Steuerungseinrichtung 55 führt eine EIN-AUS-Steuerung an den Leistungsschaltelementen Qu1 bis Qw2 durch Verwendung des erzeugten Steuerungssignals aus, um dadurch eine Gleichstromleistung in eine Wechselstromleistung umzuwandeln. Die durch die Umwandlung erhaltene Wechselstromleistung wird dem Elektromotor 13 zum Antrieb des Motors 13 zugeführt.
Die Steuerungseinrichtung 55 ist konfiguriert, eine Trägerfrequenz f zu ändern, die die Frequenz des Trägersignals ist. Die spezifische Wellenform des Trägersignals kann irgendeine Wellenform wie eine Dreieckwelle oder eine Sägezahnwelle sein, solang wie die Wellenform dem Signal ermöglicht, als das Trägersignal zu fungieren.
Weiterhin steuert die Steuerungseinrichtung 55 das Steuerungssignal, um den Tastgrad von EIN-AUS der Leistungsschaltelemente Qu1 bis Qw2 zu variieren. Durch Variieren des Tastgrades steuert die Steuerungseinrichtung 55 die Drehzahl r des Elektromotors 13. Die Steuerungseinrichtung 55 ist elektrisch mit der Klimaanlagen-ECU 102 verbunden. Wenn Informationen in Bezug auf einen Befehlswert für die Drehzahl r (Anzahl von Umdrehungen pro Zeiteinheit) aus der Klimaanlagen-ECU 102 empfangen werden, bewirkt die Steuerungseinrichtung 55, dass der Elektromotor 13 sich mit einer Drehzahl r dreht, die dem Befehlswert entspricht. Nachstehend ist die Drehzahl r des Elektromotors 13 einfach als Drehzahl r bezeichnet.
Weiterhin steuert die Steuerungseinrichtung 55 das Steuerungssignal zur Steuerung eines Modulationsfaktors M, der das Verhältnis der Amplitude der von dem Wechselrichter 31 ausgegebenen Wechselspannung zu der Leistungsquellenspannung ist. Die Steuerungseinrichtung 55 ermittelt die Leistungsquellenspannung und eine erforderliche Spannung, die einer zum Antrieb des Elektromotors 13 erforderlichen Spannung entspricht, und steuert den Modulationsfaktor M entsprechend der Leistungsquellenspannung derart, dass die Ausgangsspannung des Wechselrichters 31 die erforderliche Spannung wird.
Auf der Grundlage der Messung durch den Temperatursensor 53 ermittelt die Steuerungseinrichtung 55 eine Wechselrichtertemperatur T, die die Temperatur des Wechselrichters 31 ist. Insbesondere liefert der Temperatursensor 53 das Messergebnis zu der Steuerungseinrichtung 55. Die Steuerungseinrichtung 55 weist Daten in Bezug auf eine Korrelation zwischen dem Messergebnis des Temperatursensors 53 und der Temperatur des Leistungsmoduls 52 (insbesondere der Temperaturen der Leistungsschaltelemente Qu1 bis Qw2) auf. Durch Zugreifen auf die Daten leitet die Steuerungseinrichtung 55 die Temperatur des Leistungsmoduls 52 her, die dem Messergebnis der Temperatur entspricht, und stellt die hergeleitete Temperatur als die Wechselrichtertemperatur T ein. Das heißt, dass der Temperatursensor 53 zum Ermitteln der Wechselrichtertemperatur T angewendet wird. Die Wechselrichtertemperatur T entspricht einer ermittelten Temperatur, und die Steuerungseinrichtung 55 entspricht einem Temperaturermittlungsabschnitt.
Irgendeine Temperatur, die sich auf den Wechselrichter 31 bezieht, kann als die Wechselrichtertemperatur T verwendet werden. Beispielsweise kann der Wert, der durch die Temperatur gemessen wird, das heißt, die Temperatur der Leiterplatte 51 als die Wechselrichtertemperatur T verwendet werden.
Die Steuerungseinrichtung 55 weist einen Positionsermittlungsabschnitt 62 auf, der die Drehposition des Rotors 22 ermittelt. Insbesondere schätzt der Positionsermittlungsabschnitt 62 eine durch den Elektromotor 13 erzeugte gegenelektromotorische Kraft auf der Grundlage der an den Elektromotor 13 angelegten Spannung und des durch den Elektromotor 13 fließenden Stroms. Auf der Grundlage der geschätzten gegenelektromotorischen Kraft ermittelt der Positionsermittlungsabschnitt 62 die Drehposition des Rotors 22. Auf der Grundlage der Drehposition des Rotors 22, die durch den Positionsermittlungsabschnitt 62 ermittelt wird, führt die Steuerungseinrichtung 55 eine EIN-AUS-Steuerung an den Leistungsschaltelementen Qu1 bis Qw2 aus. Es kann eine Struktur angewendet werden, die den Strom durch den Elektromotor 13 erfasst. Beispielsweise kann ein Shunt-Widerstand auf der Leiterplatte 51 vorgesehen sein, und kann die Spannung des Shunt-Widerstands erfasst werden. Auf diese Weise wird der Strom auf der Grundlage der erfassten Spannung geschätzt.
Wie es in 2 gezeigt ist, weist die Steuerungseinrichtung 55 eine Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 auf, die die Antriebsbetriebsart des Wechselrichters 31 (die nachstehend einfach als die Antriebsbetriebsart bezeichnet ist) steuert. Die Antriebsbetriebsart ist nachstehend beschrieben.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Antriebsbetriebsart zwischen ersten bis dritten Antriebsbetriebsarten geschaltet, wie es in 3 gezeigt ist. In der ersten Antriebsbetriebsart ist die Trägerfrequenz f eine erste Trägerfrequenz f1 und ist das Modulationsverfahren die Drei-Phasen-Modulation. In der zweiten Antriebsbetriebsart ist die Trägerfrequenz f eine zweite Trägerfrequenz f2 und ist das Modulationsverfahren eine Zwei-Phasen-Modulation. In der dritten Antriebsbetriebsart ist die Trägerfrequenz f eine dritte Trägerfrequenz f3 und ist das Modulationsverfahren die Drei-Phasen-Modulation.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Drei-Phasen-Modulation eine Antriebsbetriebsart, bei der die Leistungsschaltelemente Qu1 bis Qw2 aller Phasen stets einer periodischen EIN-AUS-Betätigung unterzogen werden. Die Zwei-Phasen-Modulation ist eine Antriebsbetriebsart, bei der eine periodische EIN-AUS-Betätigung von einem der Leistungsschaltelemente Qu1 bis Qw2, das heißt, des Leistungsschaltelements von einem der drei Phasen sequentiell zu jeweils einer vorbestimmten Periode (Phasenwinkel) gestoppt wird. Das heißt, dass die Zwei-Phasen-Modulation eine Antriebsbetriebsart ist, bei der die periodische EIN-AUS-Betätigung des Leistungsschaltelements von einer der drei Phasen sequentiell gestoppt wird und periodische EIN-AUS-Betätigungen der Leistungsschaltelemente der anderen zwei Phasen ausgeführt werden. Der Zustand, bei dem die periodische EIN-AUS-Betätigung eines Leistungsschaltelements gestoppt wird, bezieht sich auf einen Zustand, bei dem das Leistungsschaltelement ein- oder ausgeschaltet verbleibt.
Im Vergleich zu der Drei-Phasen-Modulation werden die Leistungsschaltelemente Qu1 bis Qw2 weniger häufig ein- und ausgeschaltet. Somit sind Erhöhungen des Leistungsverlusts und der Größe der Wärmeerzeugung des Wechselrichters 31 in der Drei-Phasen-Modulation wahrscheinlicher als in der Zwei-Phasen-Modulation. In der nachfolgenden Beschreibung beziehen sich der Leistungsverlust und die Größe der Wärmeerzeugung auf den Leistungsverlust und der Größe der Wärmeerzeugung des Wechselrichters 31, solange wie nicht anders spezifiziert.
In der Zwei-Phasen-Modulation gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden beispielsweise die Leistungsschaltelemente Qu1, Qv1, Qw1 auf dem oberen Zweig und die Leistungsschaltelemente Qu2, Qv2, Qw2 auf dem unteren Zweig beide angewendet. Anders ausgedrückt werden die Leistungsschaltelemente Qu1 bis Qw2 jeweils einem Stoppen unterzogen.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die erste Trägerfrequenz f1 und die zweite Trägerfrequenz f2 derart eingestellt, dass sie im Wesentlichen dieselben sind. Im Gegensatz dazu ist die dritte Trägerfrequenz f3 derart eingestellt, dass sie niedriger als die erste Trägerfrequenz f1 ist. Insbesondere sind, wie es in 3 gezeigt ist, die erste Trägerfrequenz f1 und die zweite Trägerfrequenz f2 beispielsweise auf 20 kHz eingestellt, wohingegen die dritte Trägerfrequenz f3 beispielsweise auf 10 kHz eingestellt ist. Die erste Trägerfrequenz f1 entspricht der Trägerfrequenz der ersten Antriebsbetriebsart.
Wie es in 2 gezeigt ist, weist die Steuerungseinrichtung 55 eine Feldschwächungssteuerungseinrichtung 64 auf, die eine Feldschwächungssteuerung an dem Elektromotor 13 ausführt, wenn eine vorbestimmte Feldschwächungsbedingung erfüllt ist. Die Feldschwächungsbedingung bezieht sich beispielsweise auf einen Zustand, bei dem die in den Motor 13 erzeugte gegenelektromotorische Kraft gleich der Leistungsquellenspannung ist.
Die Feldschwächungssteuerung ist eine der Steuerungsbetriebsarten des Elektromotors 13. Insbesondere wird in der Feldschwächungssteuerung, wenn die gegenelektromotorische Kraft gleich der Leistungsquellenspannung ist, ein Strom den Spulen 25u bis 25w des Stators 23 zur Erzeugung eines Magnetflusses in der Richtung zugeführt, die entgegengesetzt zu derjenigen des Magnetflusses ist, der durch die in dem Rotor 22 eingebetteten permanenten Magneten erzeugt wird, so dass die gegenelektromotorische Kraft reduziert wird.
Die Feldschwächungssteuerung wird ausgeführt, wenn das Modulationsverfahren die Zwei-Phasen-Modulation ist und eine Übermodulationssteuerung ausgeführt wird. In der Übermodulationssteuerung wird ein Leistungsschaltelement, das ein zu betätigendes Objekt ist, für eine vorbestimmte Periode in einem EIN-Zustand beibehalten, die länger als die Trägerperiode ist. Die Feldschwächungssteuerung wird unter einer Umgebung einer relativ niedrigen Leistungsquellenspannung ausgeführt. Somit tendiert in der Feldschwächungssteuerung der Leistungsverlust dazu, kleiner zu sein als derjenige in der normalen Steuerung.
Das Leistungsschaltelement, das ein zu betätigendes Objekt ist, bezieht sich auf ein anderes Leistungsschaltelement als die Leistungsschaltelemente in einer gestoppten Phase. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich im Wesentlichen auf die normale Steuerung (anders ausgedrückt, eine Nicht-Feldschwächungssteuerung), solange wie diese nicht als auf die Feldschwächungssteuerung bezogen spezifiziert ist.
In der vorliegenden Konfiguration erfüllen die Beträge des Leistungsverlusts und der Größe der Wärmeerzeugung in der normalen Steuerung den Ausdruck: die erste Antriebsbetriebsart > die zweite Antriebsbetriebsart > die dritte Antriebsbetriebsart. Unter den drei Antriebsbetriebsarten weist die erste Antriebsbetriebsart die größte Wärmeerzeugungsgröße auf. Zumindest in der normalen Steuerung weist die dritte Antriebsbetriebsart die kleinste Wärmeerzeugungsgröße unter den drei Antriebsbetriebsarten auf. Da jedoch die Trägerfrequenz f in der dritten Antriebsbetriebsart niedrig ist, tendiert die dritte Antriebsbetriebsart dazu, lautere Geräusche zu erzeugen.
Beim Start des Betriebs des motorbetriebenen Verdichters (insbesondere des Elektromotors 13) stellt die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 die Antriebsbetriebsart auf die erste Antriebsbetriebsart ein. Das heißt, dass die erste Antriebsbetriebsart eine anfängliche Antriebsbetriebsart gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist. Die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 ist konfiguriert, die gegenwärtige Antriebsbetriebsart zu ermitteln.
Danach führt während des Betriebs des motorbetriebenen Verdichters 10 (während des Betriebs des Elektromotors 13) die Antriebsbetriebsart 63 periodisch einen Antriebsbetriebsartschaltsteuerungsprozess zum Schalten der Antriebsbetriebsart auf der Grundlage der Drehzahl r und des Modulationsfaktors M des Elektromotors 13 und der Wechselrichtertemperatur T aus. Der Antriebsbetriebsartschaltsteuerungsprozess ist nachstehend beschrieben.
Wie es in 4 gezeigt ist, bestimmt die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 in Schritt S101, ob die gegenwärtige Antriebsbetriebsart die erste Antriebsbetriebsart ist. Wenn bestimmt wird, dass die gegenwärtige Antriebsbetriebsart nicht die erste Antriebsbetriebsart ist, geht die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 zu Schritt S106 über. Wenn im Gegensatz dazu die gegenwärtige Antriebsbetriebsart die erste Antriebsbetriebsart ist, geht die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 zu Schritt S102 über und bestimmt, ob eine Bedingung zum Übergang auf die zweite Antriebsbetriebsart erfüllt ist. Insbesondere bestimmt die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 in Schritt S102, ob eine vorbestimmte Zwei-Phasen-Modulationsbedingung erfüllt ist.
Die Zwei-Phasen-Modulationsbedingung wird auf der Grundlage der Beschränkungen auf den Wechselrichter 31 bestimmt. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Zwei-Phasen-Modulationsbedingung durch die Drehzahl r und/oder den Modulationsfaktor M definiert. Insbesondere ist die Zwei-Phasen-Modulationsbedingung erfüllt, wenn die Drehzahl r größer als oder gleich wie eine vorbestimmte Schwellenwertdrehzahl rth ist und der Modulationsfaktor M größer als oder gleich wie ein vorbestimmter Schwellwertmodulationsfaktor Mth ist.
Die Schwellwertdrehzahl rth kann irgendein vorbestimmter Wert sein, der beispielsweise auf der Grundlage der Kapazität des Kondensators 61a der Bootstrap-Schaltung 61 bestimmt ist. Insbesondere muss in der Zwei-Phasen-Modulation, die sowohl den oberen Zweig als auch den unteren Zweig verwendet, irgendeines der Leistungsschaltelemente Qu1, Qv1, Qw1 auf dem oberen Zweig für eine spezifische Periode (beispielsweise einer Periode von 60 Grad im elektrischen Winkel) EIN beibehalten werden. Je niedriger die Drehzahl r ist, desto länger wird die spezifische Periode. Demgegenüber hängt eine Beibehaltungsfreigabeperiode (Periode, während der ein Beibehalten freigegeben bzw. ermöglicht ist), in der die Leistungsschaltelemente Qu1, Qv1, Qw1 EIN beibehalten werden können, von der Kapazität des Kondensators 61a ab. In diesem Fall kann die spezifische Periode in Abhängigkeit von der Kombination der Kapazität des Kondensators 61a und der Drehzahl r länger als die Beibehaltungsfreigabeperiode sein. Somit wird die Schwellwertdrehzahl rth auf einen Wert eingestellt, bei dem die spezifische Periode, die der Schwellwertdrehzahl rth entspricht, gleich wie oder etwas kürzer als die Beibehaltungsfreigabeperiode ist.
Der Schwellwertmodulationsfaktor Mth kann irgendein vorbestimmter Wert sein, der beispielsweise auf der Grundlage des Spezifikationen der Leistungsschaltelemente Qu1 bis Qw2 (wie beispielsweise der Verzögerungszeit) bestimmt ist.
Wenn die Zwei-Phasen-Modulationsbedingung erfüllt ist, das heißt, wenn die Drehzahl r größer als oder gleich wie die Schwellwertdrehzahl rth ist und der Modulationsfaktor M größer als oder gleich wie der Schwellwertmodulationsfaktor Mth ist, geht die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 zu Schritt S103 über. In Schritt S103 wechselt die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 die Antriebsbetriebsart von der ersten Antriebsbetriebsart auf die zweite Antriebsbetriebsart und beendet den Antriebsbetriebsartschaltsteuerungsprozess.
Wenn demgegenüber die Zwei-Phasen-Modulationsbedingung nicht erfüllt ist, das heißt, wenn die Drehzahl r kleiner als die Schwellwertdrehzahl rth ist oder der Modulationsfaktor M kleiner als der Schwellwertmodulationsfaktor Mth ist, macht die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 in Schritt S102 eine negative Bestimmung und geht zu Schritt S104 über. In Schritt S104 bestimmt die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63, ob eine Bedingung zum Wechseln auf die dritte Antriebsbetriebsart erfüllt ist. Insbesondere ermittelt die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 61 die Wechselrichtertemperatur T anhand des Messergebnisses des Temperatursensors 53 und bestimmt, ob die Wechselrichtertemperatur höher als eine vorbestimmte primäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu1 ist. Die primäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu1 ist niedriger als die Betriebsobergrenztemperatur Tmax und ist beispielsweise auf 70°C eingestellt.
Wenn die Wechselrichtertemperatur T niedriger als oder gleich wie die primäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu1 ist, beendet die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 den Antriebsbetriebsartschaltsteuerungsprozess ohne weitere Verarbeitung. Wenn im Gegensatz dazu die Wechselrichtertemperatur T höher als die primäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu1 ist, schaltet die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 die Antriebsbetriebsart von der ersten Antriebsbetriebsart auf die dritte Antriebsbetriebsart in Schritt S105 und beendet den Antriebsbetriebsartschaltsteuerungsprozess.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel führt die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 Schritt S102 vor der Ausführung von Schritt S104 aus. Somit priorisiert die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 in einer Situation, in der die Antriebsbetriebsart die erste Antriebsbetriebsart ist, die Bedingung zum Wechseln auf die zweite Antriebsbetriebsart (Zwei-Phasen-Modulationsbedingung) und die Bedingung zum Wechseln auf die dritte Antriebsbetriebsart (T > Tu1) beide erfüllt sind, das Wechseln auf die zweite Antriebsbetriebsart gegenüber dem Wechseln auf die dritte Antriebsbetriebsart.
Wie es in 4 gezeigt ist, bestimmt die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 in Schritt S106, ob die gegenwärtige Antriebsbetriebsart die zweite Antriebsbetriebsart ist. Wenn bestimmt wird, dass die gegenwärtige Antriebsbetriebsart nicht die zweite Antriebsbetriebsart ist, geht die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 zu Schritt S111 über. Wenn im Gegensatz dazu die gegenwärtige Antriebsbetriebsart die zweite Antriebsbetriebsart ist, geht die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 zu Schritt S107 über und bestimmt, ob die Bedingung zum Wechseln auf die dritte Antriebsbetriebsart erfüllt ist. Insbesondere bestimmt die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63, ob die Wechselrichtertemperatur höher als eine vorbestimmte sekundäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu2 ist und ein anderer Steuerungsprozess als die Feldschwächungssteuerung ausgeführt wird. Anders ausgedrückt bestimmt die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63, ob die Wechselrichtertemperatur T höher als die vorbestimmte sekundäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu2 ist, die normale Steuerung ausgeführt wird und die Feldschwächungssteuerung nicht ausgeführt wird. Die sekundäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu2 ist in einem Bereich, der niedriger als die Betriebsobergrenztemperatur Tmax und höher als die primäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu1 ist (Tmax > Tu2 > Tu1). Die sekundäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu2 ist beispielsweise auf 90°C eingestellt.
Wenn die Wechselrichtertemperatur T höher als die sekundäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu2 ist und ein anderer Steuerungsprozess als die Feldschwächungssteuerung ausgeführt wird (das heißt, die normale Steuerung ausgeführt wird), geht die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 zu Schritt S108 über, in dem die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 die Antriebsbetriebsart von der zweiten Antriebsbetriebsart auf die dritte Antriebsbetriebsart wechselt, und beendet den Antriebsbetriebsartschaltsteuerungsprozess.
Wenn die Wechselrichtertemperatur T niedriger als oder gleich wie die sekundäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu2 ist oder wenn die Feldschwächungssteuerung ausgeführt wird, macht die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 in Schritt S107 eine negative Bestimmung und geht zu Schritt S109 über, um zu bestimmen, ob eine Bedingung zum Wechseln auf die erste Antriebsbetriebsart erfüllt ist. Insbesondere bestimmt die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 in Schritt S109, ob die Zwei-Phasen-Modulationsbedingung nicht erfüllt ist. Wenn die Zwei-Phasen-Modulationsbedingung erfüllt ist, macht die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 eine positive Bestimmung in Schritt S109 und beendet den Antriebsbetriebsartschaltsteuerungsprozess ohne weitere Verarbeitung. Wenn im Gegensatz dazu die Zwei-Phasen-Modulationsbedingung nicht erfüllt ist, macht die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 in Schritt S109 eine negative Bestimmung und geht zu Schritt S110 über. In Schritt S110 wechselt die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 die Antriebsbetriebsart von der zweiten Antriebsbetriebsart auf die erste Antriebsbetriebsart und beendet den Antriebsbetriebsartschaltsteuerungsprozess. Das heißt, dass in einer Situation, in der die Antriebsbetriebsart die zweite Antriebsbetriebsart ist, die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 die Antriebsbetriebsart von der zweiten Antriebsbetriebsart auf die erste Antriebsbetriebsart auf der Grundlage der Tatsache wechselt, dass die Zwei-Phasen-Modulationsbedingung nicht mehr erfüllt ist.
Wenn die gegenwärtige Antriebsbetriebsart weder die erste Antriebsbetriebsart noch die zweite Antriebsbetriebsart ist (Schritt S101: NEIN, Schritt S106: NEIN), ist die gegenwärtige Antriebsbetriebsart die dritte Antriebsbetriebsart. In diesem Fall bestimmt die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 in Schritt S111, ob eine Bedingung zum Wechseln auf die zweite Antriebsbetriebsart erfüllt ist. Insbesondere bestimmt die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 in Schritt S111, ob die Wechselrichtertemperatur T niedriger als eine vorbestimmte Temperatur zum Initiieren der zweiten Antriebsbetriebsart Td2 ist und die Zwei-Phasen-Modulationsbedingung erfüllt ist. Die Temperatur zum Initiieren der zweiten Antriebsbetriebsart Td2 ist niedriger als die sekundäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu2 und beträgt beispielsweise 85°C.
Wenn die Wechselrichtertemperatur T niedriger als die Temperatur zum Initiieren der zweiten Antriebsbetriebsart Td2 ist und die Zwei-Phasen-Modulationsbedingung erfüllt ist, wechselt die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 in Schritt S112 die Antriebsbetriebsart von der dritten Antriebsbetriebsart auf die zweite Antriebsbetriebsart und beendet den Antriebsbetriebsartschaltsteuerungsprozess.
Wenn im Gegensatz dazu die Wechselrichtertemperatur T höher als oder gleich wie die Temperatur zum Initiieren der zweiten Antriebsbetriebsart Td2 ist oder wenn die Zwei-Phasen-Modulationsbedingung nicht erfüllt ist, macht die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 in Schritt S111 eine negative Bestimmung und geht zu Schritt S113 über, um zu bestimmen, ob eine Bedingung zum Wechseln auf die erste Antriebsbetriebsart erfüllt ist.
Insbesondere bestimmt die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 in Schritt S113, ob die Wechselrichtertemperatur T niedriger als eine vorbestimmte Temperatur zum Initiieren der ersten Antriebsbetriebsart Td1 ist. Die Temperatur zum Initiieren der ersten Antriebsbetriebsart Td1 ist niedriger als die primäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu1 und die Temperatur zum Initiieren der zweiten Antriebsbetriebsart Td2. Beispielsweise ist die Temperatur zum Initiieren der ersten Antriebsbetriebsart Td1 beispielsweise 65°C.
Wenn die Wechselrichtertemperatur T höher als oder gleich wie die Temperatur zum Initiieren der ersten Antriebsbetriebsart Td1 ist, beendet die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 den Antriebsbetriebsartschaltsteuerungsprozess ohne weitere Verarbeitung. Wenn im Gegensatz dazu die Wechselrichtertemperatur T niedriger als die Temperatur zum Initiieren der ersten Antriebsbetriebsart Td1 ist, schaltet die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 in Schritt S114 die Antriebsbetriebsart von der dritten Antriebsbetriebsart auf die erste Antriebsbetriebsart und beendet den Antriebsbetriebsartschaltsteuerungsprozess.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die primäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu1 und die Temperatur zum Initiieren der ersten Antriebsbetriebsart Td1 derart bestimmt, dass innerhalb des garantierten Betriebsbereichs der Leistungsschaltelemente Qu1 bis Qw2 der Temperaturbereich, der einen Betrieb in der ersten Antriebsbetriebsart zulässt, breiter als der Temperaturbereich ist, der einen Betrieb in der dritten Antriebsbetriebsart zulässt. Die sekundäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu2 und die Temperatur zum Initiieren der zweiten Antriebsbetriebsart Td2 sind derart bestimmt, dass innerhalb des garantierten Betriebsbereichs der Leistungsschaltelemente Qu1 bis Qw2 der Temperaturbereich, der einen Betrieb in der zweiten Antriebsbetriebsart zulässt, breiter als der Temperaturbereich ist, der einen Betrieb in der dritten Antriebsbetriebsart zulässt.
Der Betrieb gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
Wenn die Wechselrichtertemperatur T relativ niedrig ist (T ≤ Tu1), wird die Antriebsbetriebsart auf die ersten Antriebsbetriebsart oder die zweite Antriebsbetriebsart in Abhängigkeit davon eingestellt, ob die Zwei-Phasen-Modulationsbedingung erfüllt ist oder nicht, wie es in 5 gezeigt ist.
Wenn die Zwei-Phasen-Modulationsbedingung nicht erfüllt ist, wird die Antriebsbetriebsart entsprechend der Wechselrichtertemperatur T auf die erste Antriebsbetriebsart oder die dritte Antriebsbetriebsart eingestellt. Wenn im Gegensatz dazu die Zwei-Phasen-Modulationsbedingung erfüllt ist, wird die Antriebsbetriebsart entsprechend der Wechselrichtertemperatur T und der Steuerungsbetriebsart des Elektromotors 13 (ob die Feldschwächungssteuerung ausgeführt wird) auf die zweite Antriebsbetriebsart oder die dritte Antriebsbetriebsart eingestellt.
Das vorstehend beschriebene vorliegende Ausführungsbeispiel weist die folgenden Vorteile auf.

(1) Der motorbetriebene Verdichter 10 weist den Verdichtungsabschnitt 12, der Kühlmittel verdichtet, das als Fluid dient, den Elektromotor 13, der den Verdichtungsabschnitt 12 antreibt, den Wechselrichter 31, der eine Antriebsschaltung ist, die zum Antrieb des Elektromotors 13 konfiguriert ist, und die Steuerungseinrichtung 55 auf, die die Wechselrichtertemperatur T oder die Temperatur des Wechselrichters 31 ermittelt, und den Wechselrichter 31 steuert. Die Steuerungseinrichtung 55 weist die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 auf, die die Antriebsbetriebsart des Wechselrichters 31 steuert.

Die Antriebsbetriebsart wird zwischen der ersten Antriebsbetriebsart, der zweiten Antriebsbetriebsart und der dritten Antriebsbetriebsart geschaltet. In der ersten Antriebsbetriebsart ist die Trägerfrequenz f eine erste Trägerfrequenz f1 und ist das Modulationsverfahren die Drei-Phasen-Modulation. In der zweiten Antriebsbetriebsart ist die Trägerfrequenz f die zweite Trägerfrequenz f2, die gleich wie die erste Trägerfrequenz f1 ist, und ist das Modulationsverfahren die Zwei-Phasen-Modulation. In der dritten Antriebsbetriebsart ist die Trägerfrequenz f die dritte Trägerfrequenz f3, die niedriger als die erste Trägerfrequenz f1 ist, und ist das Modulationsverfahren die Drei-Phasen-Modulation. Die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 steuert die Antriebsbetriebsart auf der Grundlage der Drehzahl r und des Modulationsfaktors M des Elektromotors 13 und der Wechselrichtertemperatur T. Dementsprechend wird der Wechselrichter 31 in der Antriebsbetriebsart angetrieben, die für die Situation optimal ist, so dass die Wechselrichtertemperatur T zuverlässig davon abgehalten wird, übermäßig hoch zu werden.
Insbesondere weist die Antriebsbetriebsart die erste Antriebsbetriebsart und die zweite Antriebsbetriebsart auf. Die erste Antriebsbetriebsart wendet die Drei-Phasen-Modulation auf und ist vielseitig. Im Gegensatz dazu wendet die zweite Antriebsbetriebsart die Zwei-Phasen-Modulation an. Da die Zwei-Phasen-Modulation dazu tendiert, im Vergleich zu der Drei-Phasen-Modulation den Leistungsverlust zu reduzieren, tendiert die Zwei-Phasen-Modulation dazu, weniger Wärme zu erzeugen. Jedoch muss, um das Modulationsverfahren auf die Zwei-Phasen-Modulation einzustellen, eine gewisse Bedingung, die beispielsweise durch die Drehzahl r spezifiziert ist, (Zwei-Phasen-Modulationsbedingung) erfüllt sein. Somit kann beispielsweise in Abhängigkeit von der Drehzahl r die Antriebsbetriebsart nicht auf die zweite Antriebsbetriebsart gewechselt werden und wird auf der ersten Antriebsbetriebsart für eine erweiterte Zeitdauer beibehalten. Als Ergebnis kann die Wechselrichtertemperatur T übermäßig erhöht werden, beispielsweise auf eine Temperatur, die höher als die Betriebsobergrenztemperatur Tmax ist.
In dieser Hinsicht weist das vorliegende Ausführungsbeispiel die dritte Antriebsbetriebsart auf, die sich von der ersten Antriebsbetriebsart und der zweiten Antriebsbetriebsart unterscheidet. In der dritten Antriebsbetriebsart ist die Trägerfrequenz f derart eingestellt, dass sie niedriger als die erste Trägerfrequenz f1 ist, und ist es wahrscheinlich, dass die Wärmeerzeugungsgröße kleiner als diejenige in der ersten Antriebsbetriebsart ist. Da das Modulationsverfahren der dritten Antriebsbetriebsart die Drei-Phasen-Modulation ist, kann die dritte Antriebsbetriebsart ungeachtet von Bedingungen wie der Drehzahl r eingestellt werden. Somit wird beispielsweise, wenn die Wechselrichtertemperatur T relativ hoch ist, die Antriebsbetriebsart von der ersten Antriebsbetriebsart auf die dritte Antriebsbetriebsart gewechselt, um die Erhöhung der Wechselrichtertemperatur T zu begrenzen.
Um den Leistungsverlust zu begrenzen, kann die Antriebsbetriebsart stets auf die dritte Antriebsbetriebsart eingestellt werden. Da jedoch die Trägerfrequenz f in der dritten Antriebsbetriebsart niedrig ist, würden Geräusche leicht erhöht werden. Im Gegensatz zu schaltet das vorliegende Ausführungsbeispiel die Antriebsbetriebsart entsprechend der Situation auf irgendeine der ersten und dritten Antriebsbetriebsarten, so dass sowohl eine Reduktion von Geräuschen als auch eine Begrenzung der Erhöhung der Wechselrichtertemperatur T erzielt werden. Somit wird zugelassen, dass der Wechselrichter 31 in einem Bereich arbeitet, in dem die Wechselrichtertemperatur T nicht übermäßig erhöht wird.

(2) In einer Situation, in der die Antriebsbetriebsart die erste Antriebsbetriebsart ist, wechselt die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 die Antriebsbetriebsart von der ersten Antriebsbetriebsart auf die zweite Antriebsbetriebsart auf der Grundlage der Tatsache, dass die Zwei-Phasen-Modulationsbedingung, die sowohl durch die Drehzahl r als auch den Modulationsfaktor M definiert ist, erfüllt ist. In einer Situation, in der die Antriebsbetriebsart die erste Antriebsbetriebsart ist, wechselt die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 die Antriebsbetriebsart von der ersten Antriebsbetriebsart auf die dritte Antriebsbetriebsart auf der Grundlage der Tatsache, dass die Wechselrichtertemperatur T die vorbestimmte primäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu1 überschreitet. Somit wird, wenn die Zwei-Phasen-Modulationsbedingung erfüllt ist, die Antriebsbetriebsart von der ersten Antriebsbetriebsart auf die zweite Antriebsbetriebsart gewechselt, um den Leistungsverlust und die Wärmeerzeugungsgröße zu reduzieren. Wenn die Wechselrichtertemperatur T die primäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu1 überschreitet, wird die Antriebsbetriebsart von der ersten Antriebsbetriebsart auf die dritte Antriebsbetriebsart gewechselt, um den Leistungsverlust und die Wärmeerzeugungsmenge zu reduzieren. Dies begrenzt die Geräusche und hält die Wechselrichtertemperatur T davon ab, übermäßig hoch zu werden.

Insbesondere ist die primäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu1 derart eingestellt, dass sie niedriger als die Betriebsobergrenztemperatur Tmax der Leistungsschaltelemente Qu1 bis Qw2 ist. Somit wird die Antriebsbetriebsart auf die dritte Antriebsbetriebsart gewechselt, bevor der Betrieb der Leistungsschaltelemente Qu1 bis Qw2 behindert wird, und wird die Wechselrichtertemperatur T davon abgehalten, die Betriebsobergrenztemperatur Tmax zu erreichen.

(3) In einer Situation, in der die Antriebsbetriebsart die erste Antriebsbetriebsart ist, wechselt die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 die Antriebsbetriebsart von der ersten Antriebsbetriebsart auf die zweite Antriebsbetriebsart, wenn die Zwei-Phasen-Modulationsbedingung erfüllt ist und die Wechselrichtertemperatur T höher als die primäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu1 ist. In dieser Konfiguration wird, wenn die Bedingung zum Wechseln auf die zweite Antriebsbetriebsart und die Bedingung zum Wechseln auf die dritte Antriebsbetriebsart beide erfüllt sind, die Antriebsbetriebsart auf die zweite Antriebsbetriebsart mit Priorität gewechselt. In der zweiten Antriebsbetriebsart ist es wahrscheinlicher als in der ersten Antriebsbetriebsart, dass die Wärmeerzeugungsgröße und die Geräusche reduziert werden. Da die Antriebsbetriebsart mit Priorität auf die zweite Antriebsbetriebsart gewechselt wird, werden die Geräusche und die Erhöhung der Wechselrichtertemperatur T beide begrenzt.
(4) In einer Situation, in der die Antriebsbetriebsart die zweite Antriebsbetriebsart ist, wechselt die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 die Antriebsbetriebsart von der zweiten Antriebsbetriebsart auf die dritte Antriebsbetriebsart auf der Grundlage der Tatsache, dass die vorbestimmte Bedingung zum Wechseln auf die dritte Antriebsbetriebsart erfüllt ist. Die Bedingung zum Wechseln auf die dritte Antriebsbetriebsart umfasst, dass die Wechselrichtertemperatur T höher als die sekundäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu2 ist, die derart eingestellt ist, dass sie höher als die primäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu1 ist.

In dieser Konfiguration ist die sekundäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu2, die als die Bedingung zum Schalten der zweiten Antriebsbetriebsart auf die dritte Antriebsbetriebsart verwendet wird, höher als die primäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu1, die als die Bedingung zum Schalten der ersten Antriebsbetriebsart auf die dritte Antriebsbetriebsart verwendet wird. Somit wird in der ersten Antriebsbetriebsart, in der es wahrscheinlicher als in der zweiten Antriebsbetriebsart ist, dass die Wärmeerzeugungsgröße erhöht wird, die Antriebsbetriebsart auf die dritte Antriebsbetriebsart zu einer relativ frühen Stufe gewechselt, so dass die Erhöhung der Wechselrichtertemperatur T zu einer frühen Stufe bewältigt wird. Im Gegensatz dazu wird in der zweiten Antriebsbetriebsart, in der es wahrscheinlicher als in der ersten Antriebsbetriebsart ist, dass die Wärmeerzeugungsgröße reduziert wird, die zweite Antriebsbetriebsart für eine relativ lange Zeitdauer beibehalten. Dies ermöglicht ein Reduzieren der Geräusche.

(5) Die Steuerungseinrichtung 55 weist die Feldschwächungssteuerungseinrichtung 64 auf, die die Feldschwächungssteuerung dem Elektromotor 13 ausführt, wenn die vorbestimmte Feldschwächungsbedingung erfüllt ist. Somit ermöglicht die Ausführung der Feldschwächungssteuerung beispielsweise selbst unter einer Bedingung, in der die Drehzahl r relativ hoch ist und die Leistungsquellenspannung relativ niedrig ist, ein Anliegen der erforderlichen Spannung, die einer zum Antrieb des Elektromotors 13 erforderlichen Spannung entspricht, an den Elektromotor 13.

Die Feldschwächungssteuerung tendiert dazu, im Vergleich zu der normalen Steuerung eine kleine Wärmemenge zu erzeugen. Somit kann, wenn die Antriebsbetriebsart die zweite Antriebsbetriebsart ist und die Feldschwächungssteuerung ausgeführt wird, die Wärmeerzeugungsmenge im Wesentlichen gleich wie oder etwas niedriger als in der dritten Antriebsbetriebsart sein. In dieser Hinsicht wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, selbst wenn die Antriebsbetriebsart die zweite Antriebsbetriebsart ist und die Wechselrichtertemperatur T höher als die sekundäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu2 ist, die zweite Antriebsbetriebsart nicht auf die dritte Antriebsbetriebsart gewechselt, solange wie Feldschwächungssteuerung ausgeführt wird. Dementsprechend wird ein unnötiges Wechseln der Antriebsbetriebsart eingeschränkt.

(6) In einer Situation, in der die Antriebsbetriebsart die dritte Antriebsbetriebsart ist, wechselt die Antriebsartsteuerungseinrichtung 63 die Antriebsbetriebsart von der dritten Antriebsbetriebsart auf die erste Antriebsbetriebsart auf der Grundlage der Tatsache, dass die Wechselrichtertemperatur T niedriger als die Temperatur zum Initiieren der ersten Antriebsbetriebsart Td1 ist. Die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 wechselt ebenfalls in einer Situation, in der die Antriebsbetriebsart die dritte Antriebsbetriebsart ist, die Antriebsbetriebsart von der dritten Antriebsbetriebsart auf die zweite Antriebsbetriebsart auf der Grundlage der Tatsache, dass die Wechselrichtertemperatur T niedriger als die Temperatur zum Initiieren der zweiten Antriebsbetriebsart Td2 ist und die Zwei-Phasen-Modulationsbedingung erfüllt ist. Dies ermöglicht, dass die Antriebsbetriebsart von der dritten Antriebsbetriebsart auf die zweite Antriebsbetriebsart gewechselt wird, ohne dass die erste Antriebsbetriebsart durchlaufen wird.

Die Temperatur zum Initiieren der ersten Antriebsbetriebsart Td1 ist derart eingestellt, dass sie niedriger als die Temperatur zum Initiieren der zweiten Antriebsbetriebsart Td2 ist. Dementsprechend wird die Antriebsbetriebsart auf die erste Antriebsbetriebsart, in der die Wärmeerzeugungsgröße relativ groß ist, gewechselt, wenn die Wechselrichtertemperatur T ausreichend abgefallen ist. Somit wird eine Erhöhung der Wechselrichtertemperatur T eingeschränkt. Demgegenüber wird die Antriebsbetriebsart auf die zweite Antriebsbetriebsart, in der die Wärmeerzeugungsmenge relativ klein ist, in einem relativ frühen Stadium gewechselt. Dies ermöglicht eine Reduktion der Geräusche.

(7) Die Temperatur zum Initiieren der ersten Antriebsbetriebsart Td1 ist niedriger als die primäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu1, und die Temperatur zum Initiieren der zweiten Antriebsbetriebsart Td2 ist niedriger als die sekundäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu2. Somit wird ein Wechseln der Antriebsbetriebsart von der ersten Antriebsbetriebsart auf die dritte Antriebsbetriebsart unmittelbar nach Wechseln von der dritten Antriebsbetriebsart auf die erste Antriebsbetriebsart beschränkt.

Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel kann wie folgt modifiziert werden.
Während der Drehung des Elektromotors 13 kann die Steuerungseinrichtung 55 den Elektromotor 13 auf der Grundlage der Tatsache stoppen, dass die Wechselrichtertemperatur T eine vorbestimmte Stoppinitiierungstemperatur erreicht. In diesem Fall ist die Stoppinitiierungstemperatur vorzugsweise gleich wie die Betriebsobergrenztemperatur Tmax oder beispielsweise um einen gewissen Spielraum niedriger als die Betriebsobergrenztemperatur Tmax.
In dieser Konfiguration sind die Temperaturen zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu1, Tu2 vorzugsweise niedriger als die Stoppinitiierungstemperatur. Somit wird die Antriebsbetriebsart auf die dritte Antriebsbetriebsart gewechselt, bevor der Elektromotor 13 gestoppt wird. Dies verhindert ein Stoppen des Elektromotors 13 oder verlängert die Zeitdauer, bevor der Elektromotor 13 gestoppt wird. Daher werden Unannehmlichkeiten, die durch Stoppen des Elektromotors 13 verursacht werden, wie beispielsweise eine Unannehmlichkeit, die durch den Fahrer aufgrund des Stoppens des Betriebs der Fahrzeugklimaanlage 100 erfahren wird, begrenzt.
Die erste Trägerfrequenz f1 und die dritte Trägerfrequenz f3 können beliebige Werte aufweisen, solange wie die dritte Trägerfrequenz f3 niedriger als die erste Trägerfrequenz f1 ist.
Gemäß dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist die zweite Trägerfrequenz f2 gleich wie die erste Trägerfrequenz f1, jedoch kann sie niedriger oder höher als die erste Trägerfrequenz f1 sein. Das heißt, dass die zweite Trägerfrequenz f2 auf einem beliebigen Wert eingestellt werden kann, solange wie die Wärmeerzeugungsgröße der zweiten Betriebsart kleiner als diejenige der ersten Antriebsbetriebsart während der normalen Steuerung (Nicht-Feldschwächungssteuerung) ist und die Geräusche in der dritten Antriebsbetriebsart niedriger als diejenigen in der normalen Steuerung (Nicht-Feldschwächungssteuerung) sind. Anders ausgedrückt kann die zweite Antriebsbetriebsart modifiziert werden, solange wie, selbst falls das Modifikationsverfahren die Zwei-Phasen-Modulation ist, die Wärmeerzeugungsgröße zumindest während der normalen Steuerung kleiner als diejenige in der ersten Antriebsbetriebsart ist und die Geräusche niedriger als in der dritten Antriebsbetriebsart sind.
Jede der Temperaturen zum Initiieren der Antriebsbetriebsart Tu1, Tu2, Td1, Td2 ist nicht auf die Temperatur gemäß dem vorstehend veranschaulichten Ausführungsbeispiel begrenzt, sondern kann irgendeine Temperatur sein, solange diese niedriger als oder gleich wie die Betriebsobergrenztemperatur Tmax ist. Beispielsweise können die Temperaturen zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu1, Tu2 denselben Wert aufweisen. Außerdem können die Temperatur zum Initiieren der ersten Antriebsbetriebsart Td1 und die Temperatur zum Initiieren der zweiten Antriebsbetriebsart Td2 denselben Wert aufweisen. Weiterhin können die primäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart Tu1 und die Temperatur zum Initiieren der ersten Antriebsbetriebsart Td1 denselben Wert aufweisen.
Gemäß dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist die Zwei-Phasen-Modulationsbedingung durch sowohl die Drehzahl r als auch den Modulationsfaktor M definiert, jedoch kann sie durch lediglich eine von diesen definiert sein. Beispielsweise kann in einer Konfiguration, in der die Leistungsschaltelemente Qu1, Qv1, Qw1 auf dem oberen Zweig durch ein Verfahren geschaltet werden, das nicht die Bootstrap-Schaltung 61 verwendet, die Bedingung in Bezug auf die Drehzahl r entfallen. Außerdem kann, wenn der minimale Tastgrad, der durch den Wechselrichter 31 erreichbar ist, ausreichend niedrig ist, die Bedingung in Bezug auf den Modulationsfaktor M entfallen. Das heißt, dass die Zwei-Phasen-Modulationsbedingung durch die Drehzahl r und/oder den Modulationsfaktor M definiert sein kann. Anders ausgedrückt kann die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung 63 die Antriebsbetriebsart auf der Grundlage der Wechselrichtertemperatur T und der Drehzahl und/oder des Modulationsfaktors M steuern.
Die Antriebsbetriebsart kann direkt von der dritten Antriebsbetriebsart auf die zweite Antriebsbetriebsart gewechselt werden. Selbst in diesem Fall wird die Antriebsbetriebsart von der dritten Antriebsbetriebsart auf die zweite Antriebsbetriebsart über die erste Antriebsbetriebsart gewechselt. Jedoch bringt diese Modifikation ein unnötiges Wechseln der Antriebsbetriebsart mit sich und erlaubt nicht, dass die Antriebsbetriebsart gewechselt wird, solange wie die Wechselrichtertemperatur T nicht unterhalb der Temperatur zum Initiieren der ersten Antriebsbetriebsart Td1 abfällt, die niedriger als die Temperatur zum Initiieren der zweiten Antriebsbetriebsart Td2 ist. Somit wird die Antriebsbetriebsart vorzugsweise direkt von der dritten Antriebsbetriebsart auf die zweite Antriebsbetriebsart gewechselt.
In einer Situation, in der Antriebsbetriebsart die erste Antriebsbetriebsart ist, kann, falls die Bedingung zum Wechseln auf die zweite Antriebsbetriebsart und die Bedingung zum Wechseln auf die dritte Antriebsbetriebsart beide erfüllt sind, die Antriebsbetriebsart auf die dritte Antriebsbetriebsart mit Priorität gewechselt werden.
Die Feldschwächungssteuerungseinrichtung 64 kann entfallen. Das heißt, die Feldschwächungssteuerung muss nicht ausgeführt werden.
Der Behälter 32 kann an irgendeiner Position an dem Gehäuse 11 angebracht werden.
Die Zwei-Phasen-Modulation ist nicht auf das Verfahren begrenzt, das sowohl den oberen Zweig als auch den unteren Zweig verwendet, sondern kann ein Verfahren sein, das lediglich den unteren Zweig verwendet. Anders ausgedrückt kann die Zwei-Phasen-Modulation den Betrieb von lediglich den Leistungsschaltelementen Qu2, Qv2, Qw2 des unteren Zweigs stoppen.
Der motorbetriebene Verdichter 10 kann an irgendeiner anderen Anordnung als ein Fahrzeug angebracht werden.
Gemäß dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird der motorbetriebene Verdichter 10 in der Fahrzeugklimaanlage 100 verwendet, kann jedoch in irgendeiner anderen Vorrichtung verwendet werden. Falls beispielsweise das Fahrzeug ein Brennstoffzellenfahrzeug (FCV) ist, in dem eine Brennstoffzelle eingebaut ist, kann der motorbetriebene Verdichter 10 in einer Zufuhrvorrichtung verwendet werden, die Luft zu der Brennstoffzelle zuführt. Das heißt, dass das Fluid, das zu verdichten ist, irgendein Fluid wie ein Kühlmittel oder Luft sein kann.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, weist ein motorbetriebene Verdichter einen Verdichtungsabschnitt, der ein Fluid verdichtet, einen Elektromotor, der den Verdichtungsabschnitt antreibt, eine Antriebsschaltung, der den Elektromotor antreibt, einen Temperaturermittlungsabschnitt, der die Temperatur der Antriebsschaltung ermittelt, und eine Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung auf, die die Antriebsbetriebsart der Antriebsschaltung steuert. Die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung steuert die Antriebsbetriebsart auf der Grundlage der durch den Temperaturermittlungsabschnitt ermittelten Temperatur sowie der Drehzahl und/oder des Modulationsfaktors des Elektromotors.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2005-201108 [0002]
JP 2011-109803 [0003, 0003]

Claims

Motorbetriebener Verdichter mit: einem Verdichtungsabschnitt, der ein Fluid verdichtet, einem Elektromotor, der den Verdichtungsabschnitt antreibt, einer Antriebsschaltung, die den Elektromotor antreibt und Schaltelemente aufweist, einem Temperaturermittlungsabschnitt, der eine Temperatur der Antriebsschaltung ermittelt, und einer Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung, die eine Antriebsbetriebsart der Antriebsschaltung steuert, wobei die Antriebsbetriebsart eine erste Antriebsbetriebsart, deren Modulationsverfahren eine Drei-Phasen-Modulation ist, eine zweite Antriebsbetriebsart, deren Modulationsverfahren eine Zwei-Phasen-Modulation ist, und eine dritte Antriebsbetriebsart aufweist, die eine niedrigere Trägerfrequenz als eine Trägerfrequenz der ersten Antriebsbetriebsart aufweist, wobei das Modulationsverfahren der dritten Antriebsbetriebsart eine Drei-Phasen-Modulation ist, und die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung die Antriebsbetriebsart auf der Grundlage einer durch den Temperaturermittlungsabschnitt ermittelten Temperatur sowie einer Drehzahl und/oder eines Modulationsfaktors des Elektromotors steuert.
Motorbetriebener Verdichter nach Anspruch 1, wobei in einer Situation, in der die Antriebsbetriebsart die erste Antriebsbetriebsart ist, die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung die Antriebsbetriebsart von der ersten Antriebsbetriebsart auf die zweite Antriebsbetriebsart auf der Grundlage der Tatsache wechselt, dass eine Zwei-Phasen-Modulationsbedingung, die durch die Drehzahl und/oder den Modulationsfaktor definiert ist, erfüllt ist, und in einer Situation, in der die Antriebsbetriebsart die erste Antriebsbetriebsart ist, die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung die Antriebsbetriebsart von der ersten Antriebsbetriebsart auf die dritte Antriebsbetriebsart auf der Grundlage der Tatsache wechselt, dass die ermittelte Temperatur höher als eine vorbestimmte Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart ist.
Motorbetriebener Verdichter nach Anspruch 2, wobei die Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart eine primäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart ist, in einer Situation, in der die Antriebsbetriebsart die zweite Antriebsbetriebsart ist, die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung die Antriebsbetriebsart von der zweiten Antriebsbetriebsart auf die dritte Antriebsbetriebsart auf der Grundlage der Tatsache wechselt, dass eine vorbestimmte Bedingung zum Wechseln auf die dritte Antriebsbetriebsart erfüllt ist, die Bedingung zum Wechseln auf die dritte Antriebsbetriebsart aufweist, dass die ermittelte Temperatur höher als eine vorbestimmte sekundäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart ist, und die sekundäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart höher als die primäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart ist.
Motorbetriebener Verdichter nach Anspruch 3, weiterhin mit einer Feldschwächungssteuerung, die eine Feldschwächungssteuerung an dem Elektromotor ausführt, wenn eine vorbestimmte Feldschwächungsbedingung erfüllt ist, und die Bedingung zum Wechseln auf die dritte Antriebsbetriebsart erfüllt ist, wenn die ermittelte Temperatur höher als die sekundäre Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart ist und die Feldschwächungssteuerungseinrichtung die Feldschwächungssteuerung nicht ausführt.
Motorbetriebener Verdichter nach Anspruch 3 oder 4, wobei in einer Situation, in der die Antriebsbetriebsart die dritte Antriebsbetriebsart ist, die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung die Antriebsbetriebsart von der dritten Antriebsbetriebsart auf die erste Antriebsbetriebsart auf der Grundlage der Tatsache wechselt, dass die ermittelte Temperatur niedriger als eine vorbestimmte Temperatur zum Initiieren der ersten Antriebsbetriebsart ist, in einer Situation, in der die Antriebsbetriebsart die dritte Antriebsbetriebsart ist, die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung die Antriebsbetriebsart von der dritten Antriebsbetriebsart auf die zweite Antriebsbetriebsart auf der Grundlage der Tatsache wechselt, dass die ermittelte Temperatur niedriger als eine vorbestimmte Temperatur zum Initiieren der zweiten Antriebsbetriebsart ist und die Zwei-Phasen-Modulationsbedingung erfüllt ist, und die Temperatur zum Initiieren der ersten Antriebsbetriebsart niedriger als die Temperatur zum Initiieren der zweiten Antriebsbetriebsart ist.
Motorbetriebener Verdichter nach Anspruch 2, wobei in einer Situation, in der die Antriebsbetriebsart die erste Antriebsbetriebsart ist, die Antriebsbetriebsartsteuerungseinrichtung die Antriebsbetriebsart von der ersten Antriebsbetriebsart auf die zweite Antriebsbetriebsart wechselt, wenn die Zwei-Phasen-Modulationsbedingung erfüllt ist und die ermittelte Temperatur höher als die Temperatur zum Initiieren der dritten Antriebsbetriebsart ist.
Motorbetriebener Verdichter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Elektromotor ein Drei-Phasen-Motor ist, und die Antriebsschaltung ein Drei-Phasen-Wechselrichter ist.