JP2000014193A - 電動機駆動装置およびそれを用いた空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 力率改善回路の直流電圧可変機能を用いた電
動機駆動装置において電動機を効率よく駆動する電動機
駆動装置及びそれを用いた空気調和機を提供する。 【解決手段】 力率を改善し、指令値に応じて昇圧した
直流電圧を出力する力率改善回路１３と、平滑コンデン
サ１５と、直流電圧を所望の大きさの交流電圧に変換し
モータ２５に供給するインバータ回路１７とを備えた電
動機駆動装置において、力率改善回路１３の出力電圧を
検出し、入力電圧に基づき力率改善回路１３の出力の設
定値を設定し、その設定値と周波数指令値ｆ^*とに基づ
き電圧指令値Ｖ^*dcを算出し、検出した力率改善回路１
３の出力電圧値に基づき力率改善回路１３の出力電圧値
がその設定値と等しくなるように電圧指令値Ｖ^*dcを補
正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機の運転を制
御する電動機駆動装置であって、特に、力率改善回路の
直流電圧可変機能を用いた電動機駆動装置、およびその
電動機駆動装置を用いた空気調和機に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に従来の電動機駆動装置の構成を示
す。電動機駆動装置は、交流電源９から入力した交流電
圧を直流に変換する整流回路１１と、整流回路１１から
の直流電圧を昇圧して力率を改善する力率改善回路１３
と、力率改善回路１３で昇圧された直流電圧を平滑する
平滑コンデンサ１５と、平滑コンデンサ１５で平滑され
た直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路１７
と、力率改善回路１３を駆動するＰＦＣ駆動回路１９
と、インバータ回路１７を駆動するインバータ駆動回路
２１と、上記の各回路を制御する制御部２３’とを有す
る。電動機駆動装置からの出力電圧はモータ２５に供給
され、その出力電圧の大きさ、周波数等に基づきモータ
２５の運転を制御する。

【０００３】一般に、この種の電動機駆動装置では、モ
ータ２５の低速運転時には、力率改善回路１３の出力電
圧を所定値に保持したまま、インバータ回路１７にてモ
ータ２５に対する出力電圧を増減させ（以下、このよう
な運転モードを「ＰＷＭ制御モード」という。）、ま
た、モータ２５の高速運転時には、インバータ回路１７
のＰＷＭ制御におけるデューティ比を一定に保持したま
ま、力率改善回路１３にてその直流出力電圧Ｖdcを変化
させることによりモータ２５に対する出力電圧を増減さ
せる（以下、このような運転モードを「ＰＡＭ制御モー
ド」という。）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のＰＷＭ制御モー
ドの場合、インバータ回路１７に入力する力率改善回路
１３の出力電圧は一定に保持されるが、この出力電圧は
低い方が好ましい。これは、力率改善回路１３の出力電
圧の値は高いほど、力率改善回路１３やインバータ回路
１７におけるスイッチングロスや、モータ２５における
鉄損が増大するためである。ところで、力率改善回路１
３の出力電圧は、力率改善機能を実現するため、すなわ
ち、入力電流波形を正弦波にするために、電源電圧の波
高値より大きくなければならない。また、力率改善回路
１３の出力電圧値は電源電圧変動または負荷の増大によ
り低下する。したがって、力率改善回路１３の出力電圧
の設定値は、この電源電圧変動や負荷変動による直流電
圧の低下があってもその影響を受けないように、電源電
圧の波高値よりも十分なマージンをとった高い値に設定
され、これにより入力電流波形の歪みが防止され力率が
改善されていた。このため、従来の電動機駆動装置で
は、このマージンにより力率改善回路１３の出力電圧が
高くなり、前述のスイッチングロス等により電動機駆動
装置の効率の低下を招いていた。

【０００５】本発明は、上記問題を解決すべくなされた
ものであり、力率改善回路の直流電圧可変機能を用いた
電動機駆動装置において電動機を効率よく駆動できる電
動機駆動装置及びそれを用いた空気調和機を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第1の電動
機駆動装置は、交流電源から入力した電圧を整流する整
流手段と、該整流手段により整流された直流電圧を指令
値に応じて昇圧し、上記交流電源の入力電圧波形と入力
電流波形を一致させる力率改善手段と、該力率改善手段
による直流電圧を所望の大きさの交流電圧に変換し電動
機に供給するインバータ手段と、上記力率改善手段及び
インバータ手段の出力を制御する制御手段とを備える。
さらに、第1の電動機駆動装置は、上記力率改善手段の
出力電圧を検出するＤＣ電圧検出手段と、上記交流電源
から電力供給が開始された時の上記力率改善手段の出力
電圧値を記憶する初期電圧記憶手段と、該初期電圧記憶
手段に記憶した電圧値に基づいて上記力率改善手段の出
力の設定値を設定する設定手段と、該設定手段により設
定された設定値と、周波数指令値とに基づき上記指令値
を算出する演算手段と、該演算手段により算出された指
令値と、上記ＤＣ電圧検出手段により検出された電圧値
とを比較し、上記検出された電圧値が上記設定値と等し
くなるように、上記指令値を補正する補正手段とを備え
る。

【０００７】本発明に係る第２の電動機駆動装置は、交
流電源から入力した電圧を整流する整流手段と、該整流
手段により整流された直流電圧を指令値に応じて昇圧
し、上記交流電源の入力電圧波形と入力電流波形を一致
させる力率改善手段と、該力率改善手段による直流電圧
を所望の大きさの交流電圧に変換し電動機に供給するイ
ンバータ手段と、上記力率改善手段及びインバータ手段
の出力を制御する制御手段とを備える。さらに、第2の
電動機駆動装置は、上記力率改善回路の出力電圧を検出
するＤＣ電圧検出手段と、上記整流手段により整流され
た後の入力電圧を検出する入力電圧検出手段と、該入力
電圧検出手段により検出された電圧値に基づいて上記力
率改善手段の設定値を設定する設定手段と、該設定手段
により設定された設定値と、周波数指令値とに基づき上
記指令値を算出する演算手段と、該演算手段により演算
された指令値と、上記ＤＣ電圧検出手段により検出され
た電圧値とを比較し、上記検出された電圧値が上記設定
値と等しくなるように上記指令値を補正する補正手段と
を備える。

【０００８】上記の電動機駆動装置において、上記補正
手段は、上記ＤＣ電圧検出手段からの検出値と上記設定
値との差が所定値より大きくなった場合にのみ、上記力
率改善手段の指令値を補正するようにしてもよい。

【０００９】また、上記の電動機駆動装置において、上
記補正手段は、上記力率改善手段の出力を一定値に保持
し、かつ上記インバータ手段により上記電動機に対する
出力電圧を変化させる期間のみ、上記力率改善回路の指
令値を補正するようにしてもよい。

【００１０】また、上記の電動機駆動装置において、上
記制御手段は，上記電動機が起動してから所定の周波数
に達するまでは、力率改善回路の出力を事前に設定され
た値に固定してもよい。

【００１１】本発明に係る第３の電動機駆動装置は、交
流電源から入力した電圧を整流する整流手段と、該整流
手段により整流された直流電圧を指令値に応じて昇圧
し、上記交流電源の入力電圧波形と入力電流波形を一致
させる力率改善手段と、該力率改善手段による直流電圧
を所望の大きさの交流電圧に変換し電動機に供給するイ
ンバータ手段と、上記力率改善手段及びインバータ手段
の出力を制御する制御手段とを備える。さらに、第3の
電動機駆動装置は、上記力率改善手段の出力電圧を検出
するＤＣ電圧検出手段と、該ＤＣ電圧検出手段により検
出された電圧値の変化に応じて上記力率改善手段の指令
値を補正する補正手段とを備える。このとき、上記補正
手段は、上記力率改善手段の出力を一定値に保持し、か
つ上記インバータ手段により上記電動機に対する出力電
圧を変化させる期間のみ、上記力率改善回路の指令値を
補正する。

【００１２】また、上記の電動機駆動装置において、上
記力率改善手段の出力電圧が過電圧であるか否かを検出
する過電圧検出手段を備えてもよく、過電圧が検出され
たときに、上記力率改善手段および上記インバータ手段
を停止させるようにしてもよい。

【００１３】本発明に係る空気調和機は、温調に用いる
空気を加熱または冷却するための冷媒を圧縮する電動圧
縮機と、上記の電動機駆動装置とを備え、電動機駆動装
置により電動圧縮機を駆動する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明に係る電動機駆動装置の実施の形態を説明する。本実
施形態の電動機駆動装置は、交流電源から入力した電圧
を直流に整流する整流回路と、整流回路からの直流電圧
を昇圧して力率を改善する力率改善回路とを備える。電
動機駆動装置は、入力電圧から力率改善回路の出力に対
する制御部からの指令値を設定するとともに、力率改善
回路の出力電圧を検出し、検出した出力電圧と設定値と
に基づいて力率改善回路の出力のずれを補正する。これ
により、電動機駆動装置において電源電圧や負荷の変動
に対してその出力電圧を指令値どおりの値に制御するこ
とができ、負荷変動等を考慮したマージンを確保する必
要がなく、特にＰＷＭ制御モード時は力率改善回路の出
力電圧を低い値に抑えることができる。

【００１５】（実施の形態１）図１は本実施形態の電動
機駆動装置の構成を示すブロック図である。電動機駆動
装置は、交流電源９による交流電圧を直流電圧に変換す
る整流回路１１と、整流回路１１からの直流電圧を昇圧
して交流電源９の入力電圧と入力電流の波形を一致させ
ることにより力率を改善する力率改善回路１３と、直流
電圧を平滑する平滑コンデンサ１５と、直流電圧を三相
交流に変換するインバータ回路１７と、力率改善回路１
３を駆動するＰＦＣ駆動回路１９と、インバータ回路１
７を駆動するインバータ駆動回路２１と、これらの回路
を制御する制御部２３ａとからなる。制御部２３ａはマ
イクロプロセッサからなる。

【００１６】さらに、電動機駆動装置は、力率改善回路
１３の出力電圧すなわち平滑コンデンサ１５から得られ
る直流電圧Ｖdcを検出するＤＣ電圧検出回路２７と、モ
ータ２５の回転子の位置を検出する位置検出回路３１と
を有する。ＤＣ電圧検出回路２７および位置検出回路３
１の各出力は制御部２３ａに入力されている。

【００１７】力率改善回路１３はリアクトル１３ａとダ
イオード１３ｂとスイッチング素子１３ｃとからなる。
力率改善回路１３はＰＦＣ駆動回路１９のドライブ信号
により駆動され、スイッチング素子１３ｃがオン・オフ
され、入力した電圧値を所定の値に昇圧した電圧を出力
する。ＰＦＣ駆動回路１９は制御部２３ａにより制御さ
れる。ＰＦＣ駆動回路１９は整流後の入力電圧、入力電
流および力率改善回路１３の出力電圧を検出し、これら
の値と制御部２３ａからの制御信号に基づきドライブ信
号を生成する。

【００１８】インバータ回路１７は複数のスイッチング
素子（図示せず）を有する。各スイッチング素子はイン
バータ駆動回路２１からのドライブ信号によりオン・オ
フされる。インバータ駆動回路２１は制御部２３ａによ
り制御される。インバータ回路１７のスイッチング素子
の切り換えは位置検出回路により検出されるモータ２５
の回転位置情報に基づいて行われる。

【００１９】図２に制御部２３ａの機能ブロック図を示
す。図２に示すように，制御部２３ａは、電源供給時に
おける力率改善回路１３の出力電圧値を記憶する初期電
圧記憶部４１と、力率改善回路１３の出力電圧の設定値
を設定するＤＣ電圧設定部４３と、力率改善回路１３の
出力電圧の補正量を演算するＤＣ電圧補正部４５と、電
圧指令値Ｖ^*dcを演算する制御演算部４７と、過電圧の
有無を検出する過電圧検出部４９と、ＰＦＣ駆動回路１
９を制御するＰＦＣ制御部５１と、インバータ回路１７
を制御するインバータ制御部５３とからなる。

【００２０】以上のように構成される電動機駆動装置の
全体動作について説明する。電動機駆動装置において、
整流回路１１は交流電源９から入力した電圧を整流す
る。力率改善回路１３は、整流後の入力電圧を所定値に
昇圧した電圧を出力する。力率改善回路１３の出力電圧
は、平滑コンデンサ１５にて平滑された後、インバータ
回路１７に入力される。インバータ回路１７は、力率改
善回路１３からの出力電圧すなわち平滑コンデンサ１５
の両端電圧（以下、「ＤＣ出力電圧」という。）を受け
て、ＤＣ出力電圧をスイッチング素子のＰＷＭ制御によ
り所望の大きさの３相交流電圧に変換し、モータ２５に
供給する。

【００２１】制御部２３ａは、モータ２５に対する周波
数指令ｆ^*に基づき、所望のモータ周波数が得られるよ
うに、力率改善回路１３及びインバータ回路１７の出力
を制御するための制御信号を、ＰＦＣ駆動回路１９及び
インバータ駆動回路２１に出力する。

【００２２】本実施形態の電動機駆動装置では、制御部
２３ａはモータ２５を高い周波数で運転する場合、イン
バータ回路１７においてスイッチング素子をＰＷＭ制御
するためのデューティ比を一定とし、力率改善回路１３
において出力電圧Ｖdcを変化させることによりモータ２
５への印加電圧を変化させてモータ２５の運転を制御す
る（ＰＡＭ制御モード）。また、モータ２５を低い周波
数で運転する場合、制御部２３ａは力率改善回路１３の
出力（ＤＣ出力電圧）Ｖdcを一定に保持し、インバータ
回路１７のスイッチング素子をＰＷＭ制御してモータ２
５への印加電圧を変化させることによりモータ２５の運
転を制御する（ＰＷＭ制御モード）。

【００２３】次に、力率改善回路１３の出力電圧Ｖdcの
制御について説明する。本実施形態の電動機駆動装置に
おいては、モータ２５を起動するために電源が投入され
ると（スイッチ２６がオンされたとき）、力率改善回路
１３の出力電圧がＤＣ電圧検出回路２７を介して取り込
まれ、その電圧値が初期電圧記憶部４１に記憶される。
このとき力率改善回路１３はまだ動作しておらず、その
出力電圧値は整流後の電源電圧すなわち入力電圧の波高
値となる。このため、初期電圧記憶部４１には電源の波
高値が記憶される。

【００２４】制御部２３ａは、モータ２５の周波数を制
御するための周波数指令値ｆ^*と、ＤＣ電圧検出回路２
７を介して力率改善回路１３の出力電圧値Ｖdc（ＤＣ出
力電圧）とを入力する。ＤＣ電圧設定部４３は、初期電
圧記憶部４１に記憶された電圧値、または、その電圧値
より所定値だけ高い電圧値に力率改善回路１３の出力の
設定値を設定する。制御演算部４７は、この設定値と周
波数指令値ｆ^*とを入力し、それらの値に基づいて電圧
指令値Ｖ^*dcを算出し、ＰＦＣ制御部５１に出力する。
ＰＦＣ制御部５１は電圧指令値Ｖ^*dcに基づき制御信号
をＰＦＣ駆動回路１９に出力する。ＰＦＣ駆動回路１９
はその制御信号に基づき力率改善回路１３を駆動する。

【００２５】このときのＤＣ電圧補正部４５の動作を以
下に説明する。ＤＣ電圧補正部４５はＤＣ電圧検出回路
２７により検出されたＤＣ出力電圧と、制御演算部４７
により算出された電圧指令値Ｖ^*dcとを入力し、それら
の値から電圧指令値の補正量ΔＶ（＝Ｖ^*dc−Ｖdc）を
算出し、補正量ΔＶをＰＦＣ制御部５１に出力する。

【００２６】ＰＦＣ制御部５１は、ＤＣ電圧補正部４５
から補正量ΔＶを、制御演算部４７から電圧指令値Ｖ^*d
cをそれぞれ入力し、それらの値にもとづき力率改善回
路１３の出力が電圧指令値Ｖ^*dcと等しい値になるよう
に電圧指令値を補正し、その補正した電圧指令値に基づ
いた制御信号をＰＦＣ駆動回路１９に出力する。ＰＦＣ
駆動回路１９はこの制御信号に基づき力率改善回路１３
のスイッチング素子を駆動する。これにより力率改善回
路１３の出力電圧値が電圧指令値Ｖ^*dcに等しくなるよ
うに制御される。

【００２７】以上のように、本実施形態の電動機駆動装
置は、力率改善回路１３の実際の出力電圧値を検出し、
この実際の出力電圧値に基づき力率改善回路１３の出力
が常に電圧指令値Ｖ^*dcになるように力率改善回路１３
の動作を制御する。これにより、特にＰＷＭ制御モード
では負荷変動等に影響されずに力率改善回路１３の出力
電圧値を一定に保持することができるため、その出力電
圧値を、従来のように負荷変動を考慮したマージンを含
む高い電圧に設定する必要がなく、電動機駆動装置の効
率を向上できる。

【００２８】なお、上記のように力率改善回路１３の出
力電圧を検出し、それに基づいてその出力電圧を補正す
る制御は、力率改善回路１３の出力電圧Ｖdcを一定と
し、インバータ回路１７にてモータ２５への供給電圧を
変化させる場合（ＰＷＭ制御運転）においてのみ限定し
て行ってもよい。これは、ＰＡＭ制御運転時にＤＣ出力
値を電圧指令値Ｖ^*dcと等しくするような制御を行う
と、負荷変動が生じ、ＤＣ出力電圧不足になったときに
電動機の周波数の低下や、また、ＤＣ出力電圧が過大に
なったときにインバータ回路１７においてＰＷＭ制御が
働きスイッチングロスの増大による効率の低下を招く恐
れがあるためである。

【００２９】次に、制御部２３ａにおける過電圧検出部
４９の動作について説明する。過電圧検出部４９はＤＣ
電圧検出回路２７からＤＣ出力電圧を入力し、この電圧
が所定値より高いときに過電圧が発生していると判定す
る。このとき、過電圧検出部４９は、制御演算部４７に
対して過電圧検出信号を出力するとともにＰＦＣ駆動回
路１９及びインバータ駆動回路２１に対し、それらの回
路の動作を停止させるための制御信号を出力する。この
制御信号に基づき、ＰＦＣ駆動回路１９及びインバータ
駆動回路２１は、力率改善回路１３及びインバータ回路
１７をそれぞれ停止させる。このように制御することに
より、力率改善回路１３の出力電圧が負荷変動等により
異常に高くなった場合でも、電動機駆動装置の保護が図
れる。

【００３０】また、上記説明では、電源投入時のＤＣ出
力電圧に基づき力率改善回路１３の出力の設定値を設定
していたが、モータ起動時、すなわちモータ２５が起動
を開始してから所定の周波数になるまでは、ＤＣ出力設
定部２３は力率改善回路１３の設定値を事前に設定され
た値に固定するようにしてもよい。これにより、力率改
善回路１３は起動時において電源投入時の入力電圧（電
源電圧）にかかわらず一定電圧を出力する。このため、
インバータ回路１７における起動デューティ等の起動時
の設計が容易となる。

【００３１】（実施の形態２）図３に実施の形態２の電
動機駆動装置の構成の要部（制御部を中心とした構成）
を示す。本実施形態の電動機駆動装置は、制御部２３ｂ
においてＤＣ電圧検出回路２７からの入力に対してＤＣ
電圧補正部４５の前段にしきい値設定部５３を有する。
さらに、電動機駆動装置は、整流後の入力電圧を検出す
る入力電圧演算回路２９を備えている。電動機駆動装置
は、制御部２３ｂにおいて初期電圧記憶部４１を備えて
おらず、ＤＣ出力設定部４３に対しては入力電圧演算回
路２９を介して電源電圧が入力される。入力演算回路２
９は整流後の電圧のピーク値または平均値または実効値
を出力する。

【００３２】以上のように構成される本実施形態の電動
機駆動装置は、力率改善回路の出力電圧の補正を実際の
出力電圧値と設定値との差が所定値以上になったときの
み行う点、及び、力率改善回路の出力の設定値を入力電
圧の変動に応じて変更更新する点が実施の形態１のもの
と異なる。以下にそれぞれの動作について説明する。

【００３３】最初に、力率改善回路の出力電圧の補正の
動作について説明する。しきい値設定部５３は、力率改
善回路１３の出力電圧であるＤＣ出力電圧を検出し、検
出した電圧値と電圧指令値との差（｜Ｖdc−Ｖ^*dc｜）
が所定値以上のときにのみ、検出されたＤＣ出力電圧Ｖ
dcをＤＣ電圧補正部４５に出力する。しきい値設定部５
３は、検出したＤＣ出力電圧値Ｖdcと電圧指令値との差
が所定値に満たないときは、補正を行わないことを示す
信号をＤＣ電圧補正部４５に出力する。このとき、ＤＣ
電圧補正部４５は前回に出力した補正量をＰＦＣ制御部
５１に出力する。

【００３４】このように、ＤＣ出力電圧と電圧指令値と
の差が所定値以上になったときのみ、補正処理を行うた
め、制御部２３ｂの動作サイクルにおいて、常に補正の
ための処理を行う必要がなく、制御部２３ｂの負担を軽
減できる。なお、しきい値設定部５３の機能をハードウ
ェア回路により構成し、その出力を制御部２３ｂに入力
するようにしてもよい。

【００３５】次に、力率改善回路１３の出力の設定値の
設定について説明する。実施の形態１においてはＤＣ出
力設定部２３は電源投入時の力率改善回路１３の出力電
圧に基づき力率改善回路１３の出力の設定値を設定して
いたが、本実施形態では、ＤＣ出力設定部２３は入力電
圧算回路２９を介して入力した整流後の入力電圧に基づ
いて常時力率改善回路１３の出力の設定値を設定する。
すなわち、本実施形態では、入力電圧を常に検出し、そ
の電圧に応じて力率改善回路１３の出力の設定値を決定
するため、力率改善回路１３において、電源電圧が変動
した場合でもその電源電圧値に対する最適な出力の設定
値が得られる。また、整流後の入力電圧の検出について
は、元々ＰＦＣ駆動回路１９に入力されているため（図
１参照）、これを用いることにより新たに電圧検出のた
めの回路を追加する必要がない。実施の形態１において
述べたように、起動時の設計を容易にするために、ＤＣ
出力設定部２３はモータ２５が起動してから所定の周波
数になるまでは、力率改善回路１３の設定値を入力電圧
に応じて設定せずに所定値に固定してもよい。

【００３６】（実施の形態３）図４は、実施の形態１の
電動機駆動装置を用いた空気調和機の構成を示した概略
ブロック図である。図４に示すように空気調和機は、電
動圧縮機６１、室外熱交換器６３、膨張弁６５、室内熱
交換器６７、及び四方弁６９とからなる冷凍サイクルを
備えている。また各熱交換器６３、６７に対して送風機
６３ａ、６７ａが設けられている。冷凍サイクル中は熱
媒体である冷媒が循環する。冷媒は電動圧縮機６１によ
り圧縮され、室外熱交換器６３にて送風機６３ａからの
送風により室外の空気と熱交換され、また、室内熱交換
器６７にて送風機６７ａからの送風により室内の空気と
熱交換される。室内熱交換器６７での熱交換後の空気に
より室内の冷暖房が行われる。冷房または暖房の切り換
えは、四方弁６９により冷媒の循環方向を反転させるこ
とにより行われる。空気調和機は、以上のような冷凍サ
イクルに加え、電動機駆動装置と、ユーザが操作等を行
う操作パネル７１とをさらに備える。電動機駆動装置か
ら電動圧縮機６１に対して駆動電源が供給される。電動
機駆動装置の構成および動作については前述したとおり
であるので説明は省略する。以上のように、実施の形態
１の電動機駆動装置を空気調和機の電動圧縮機の駆動装
置として利用することができる。また、実施の形態２の
電動機駆動装置についても同様に空気調和機に適用でき
る。

【００３７】

【発明の効果】本発明に係る電動機駆動装置によれば、
力率改善手段の出力電圧を検出し、それに基づいて出力
電圧の補正を行うことにより力率改善手段の出力電圧を
設定値に基づいて電圧指令値と等しい値に制御できる。
このため、特に、ＰＷＭ制御モード時は力率を改善でき
る範囲内で出力電圧の設定値を低い値に設定でき、電動
機駆動装置の損失を最小にすることができ、電動機駆動
装置の効率を向上できる。このとき、電源投入時または
運転中の電源からの入力電圧に基づいて力率改善回路の
出力の設定値を設定することにより、電源電圧の変動に
も対応でき効率よく電動機を駆動できる。

【００３８】また、本発明に係る電動機駆動装置によれ
ば、力率改善手段の出力電圧の補正を、指令値と出力電
圧値との差が所定値以上の場合にのみ行ってもよい。こ
れにより力率改善手段の出力電圧の補正処理を常時行う
必要がなく、全体として制御の負荷が軽減される。

【００３９】また、本発明に係る電動機駆動装置によれ
ば、力率改善回路の出力を一定として電動機を運転する
ＰＷＭ制御モード時の場合にのみ、力率改善手段の出力
電圧の補正を行うようにしてもよい。これによりＰＡＭ
制御モード時は負荷変動に応じて、力率改善回路の出力
電圧を変化させることができ、指令出力電圧固定による
周波数低下や効率の低下を防ぐことができ、制御全域に
おいて効率の良い電動機駆動装置の実現が可能である。

【００４０】また、本発明に係る電動機駆動装置によれ
ば、電動機の起動時においては、力率改善手段からの出
力電圧を所定値に固定してもよい。これにより、起動時
の制御において電源電圧変動を考慮しない設計が可能と
なる。

【００４１】また、本発明に係る電動機駆動装置によれ
ば、過電圧検出手段を備えてもよく、力率改善回路の出
力電圧の過電圧が検出されたときに他の回路への影響を
防止でき、電動機駆動装置全体の保護が可能となり、装
置の信頼性が向上する。

【００４２】本発明に係る空気調和機は、上記電動機駆
動装置により冷媒を圧縮する電動圧縮機が駆動されるた
め、効率よく安全に動作する空気調和機を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る電動機駆動装置の実施の形態１
の構成を示す図。

【図２】 実施の形態１の電動機駆動装置における制御
部の構成を示す図。

【図３】 本発明に係る電動機駆動装置の実施の形態２
の構成を示す図。

【図４】 本発明に係る空気調和機の構成を示す図。

【図５】 従来の電動機駆動装置の構成を示す図。

【符号の説明】

９ 交流電源 １１ 整流回路 １３ 力率改善回路 １７ インバータ回路 ２３ａ，２３ｂ 制御部 ２５ モータ ４１ 初期電圧記憶部 ４３ ＤＣ電圧設定部 ４５ ＤＣ補正部 ４７ 制御演算部 ４９ 過電圧検出部 ５１ しきい値設定部 ６１ 電動圧縮機。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 志朗 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3H045 AA03 AA09 AA12 AA27 BA33 DA04 EA26 EA38 5H576 AA10 BB02 CC05 DD05 GG02 GG05 HA02 HB01 JJ03 KK05 LL16 LL24 LL25 LL27 MM03

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源から入力した電圧を整流する整
   流手段と、該整流手段により整流された直流電圧を指令
   値に応じて昇圧し、上記交流電源の入力電圧波形と入力
   電流波形を一致させる力率改善手段と、該力率改善手段
   による直流電圧を所望の大きさの交流電圧に変換し電動
   機に供給するインバータ手段と、上記力率改善手段及び
   インバータ手段の出力を制御する制御手段とを備えた電
   動機駆動装置において、 上記力率改善手段の出力電圧を検出するＤＣ電圧検出手
   段と、 上記交流電源から電力供給が開始された時の上記力率改
   善手段の出力電圧値を記憶する初期電圧記憶手段と、 該初期電圧記憶手段に記憶した電圧値に基づいて上記力
   率改善手段の出力の設定値を設定する設定手段と、 該設定手段により設定された設定値と、周波数指令値と
   に基づき上記指令値を算出する演算手段と、 該演算手段により算出された指令値と、上記ＤＣ電圧検
   出手段により検出された電圧値とを比較し、上記検出さ
   れた電圧値が上記設定値と等しくなるように、上記指令
   値を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする電動
   機駆動装置。
2. 【請求項２】 交流電源から入力した電圧を整流する整
   流手段と、該整流手段により整流された直流電圧を指令
   値に応じて昇圧し、上記交流電源の入力電圧波形と入力
   電流波形を一致させる力率改善手段と、該力率改善手段
   による直流電圧を所望の大きさの交流電圧に変換し電動
   機に供給するインバータ手段と、上記力率改善手段及び
   インバータ手段の出力を制御する制御手段とを備えた電
   動機駆動装置において、 上記力率改善回路の出力電圧を検出するＤＣ電圧検出手
   段と、 上記整流手段により整流された後の入力電圧を検出する
   入力電圧検出手段と、 該入力電圧検出手段により検出された電圧値に基づいて
   上記力率改善手段の設定値を設定する設定手段と、 該設定手段により設定された設定値と、周波数指令値と
   に基づき上記指令値を算出する演算手段と、 該演算手段により演算された指令値と、上記ＤＣ電圧検
   出手段により検出された電圧値とを比較し、上記検出さ
   れた電圧値が上記設定値と等しくなるように上記指令値
   を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする電動機
   駆動装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の電動機
   駆動装置において、 上記補正手段は、上記ＤＣ電圧検出手段により検出され
   た電圧値と上記指令値との差が所定値より大きい場合に
   のみ、上記力率改善回路の指令値を補正することを特徴
   とする電動機駆動装置。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載の電動機
   駆動装置において、 上記補正手段は、上記力率改善手段の出力を一定値に保
   持し、かつ上記インバータ手段により上記電動機に対す
   る出力電圧を変化させる期間のみ、上記力率改善回路の
   指令値を補正することを特徴とする電動機駆動装置。
5. 【請求項５】 請求項１または請求項２に記載の電動機
   駆動装置において、 上記制御手段は、上記電動機が起動してから所定の周波
   数に達するまでの間は、力率改善手段の出力を事前に設
   定された値に固定することを特徴とする電動機駆動装
   置。
6. 【請求項６】 交流電源から入力した電圧を整流する整
   流手段と、該整流手段により整流された直流電圧を指令
   値に応じて昇圧し、上記交流電源の入力電圧波形と入力
   電流波形を一致させる力率改善手段と、該力率改善手段
   による直流電圧を所望の大きさの交流電圧に変換し電動
   機に供給するインバータ手段と、上記力率改善手段及び
   インバータ手段の出力を制御する制御手段とを備えた電
   動機駆動装置において、 上記力率改善手段の出力電圧を検出するＤＣ電圧検出手
   段と、 該ＤＣ電圧検出手段により検出された電圧値の変化に応
   じて上記力率改善手段の指令値を補正する補正手段とを
   備え、 上記補正手段は、上記力率改善手段の出力を一定値に保
   持し、かつ上記インバータ手段により上記電動機に対す
   る出力電圧を変化させる期間のみ、上記力率改善回路の
   指令値を補正することを特徴とする電動機駆動装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし請求項６のいずれか１つ
   に記載の電動機駆動装置において、 上記力率改善手段の出力電圧が過電圧であるか否かを検
   出する過電圧検出手段を備え、 上記制御手段は該過電圧手段により過電圧が検出された
   ときに、上記力率改善手段および上記インバータ手段を
   停止させることを特徴とする電動機駆動装置。
8. 【請求項８】 温調に用いる空気を加熱または冷却する
   ための冷媒を圧縮する電動圧縮機を備えた空気調和機に
   おいて、 請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載の電動機
   駆動装置を有し、該電動機駆動装置により上記電動圧縮
   機を駆動することを特徴とする空気調和機。