JP2001178177A - Motor drive apparatus and air conditioner - Google Patents

Motor drive apparatus and air conditioner

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JP2001178177A
JP2001178177A JP35949399A JP35949399A JP2001178177A JP 2001178177 A JP2001178177 A JP 2001178177A JP 35949399 A JP35949399 A JP 35949399A JP 35949399 A JP35949399 A JP 35949399A JP 2001178177 A JP2001178177 A JP 2001178177A
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motor
voltage
power supply
power
circuit
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Japanese (ja)
Inventor
Mamoru Kawakubo
守 川久保
Kenji Kawagishi
賢至 川岸
Shinya Nishida
信也 西田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To operate an air conditioner with high efficiency by reducing the loss in the inverter circuit and the chopper circuit of a motor drive apparatus. SOLUTION: A rectifier circuit 1, which converts the alternating current of a commercial power supply into a direct current, is provided. A filter circuit 3 which filters the direct current is provided. An inverter circuit 4, which converts the filtered direct current into an alternating current with an arbitrary frequency and which comprises a frequency control means used to supply electric power to a motor is provided. A power storage means, which supplies secondary power to the filter circuit 3 and which comprises a voltage control means (a converter circuit 8), is provided. A DC power-supply voltage is stepped up to an arbitrary voltage by the electricity storage means, electric power is supplied to the inverter circuit 4, AC electric power with an arbitrary frequency is supplied to the motor by the inverter circuit 4, and the speed of the motor is controlled variably.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、電動機駆動装置
および空気調和機に関し、特に、2次電池より電力供給
を受ける電動機駆動装置および空気調和機に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor drive device and an air conditioner, and more particularly to a motor drive device and an air conditioner that receive power from a secondary battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】空気調和機として、夜間電力の有効利用
のために、夜間電力によって充電される2次電池(蓄電
池)より電力供給を受ける蓄電式空気調和装置が知られ
ており、この種の蓄電式空気調和装置は、たとえば特開
平11−75328号公報に示されている。この蓄電式
空気調和装置の電動機駆動装置を図7を参照して説明す
る。蓄電式空気調和装置の電動機駆動装置は、電力変換
部100と、コンバータドライブ回路110と、インバ
ータドライブ回路120と、2次電池ユニット200
と、制御部300とを有しており、圧縮機駆動用の誘導
電動機500に対する電力供給を行う。誘導電動機50
0は、後述のインバータ回路105から出力される制御
電力を受けて圧縮機を駆動する負荷であり、回転数を制
御される。
2. Description of the Related Art As an air conditioner, a storage type air conditioner which receives power from a secondary battery (storage battery) charged with nighttime power for effective use of nighttime power is known. A power storage type air conditioner is disclosed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 11-75328. The electric motor driving device of the power storage type air conditioner will be described with reference to FIG. The electric motor drive device of the power storage type air conditioner includes a power conversion unit 100, a converter drive circuit 110, an inverter drive circuit 120, and a secondary battery unit 200.
And a control unit 300 for supplying power to the induction motor 500 for driving the compressor. Induction motor 50
Reference numeral 0 denotes a load that drives the compressor by receiving control power output from an inverter circuit 105 described later, and controls the number of revolutions.

【0003】電力変換部100は、リアクトル101
と、整流回路102と平滑回路103とにより構成され
るコンバータ部104と、スイッチング素子を備えたト
ランジスタモジュールにより構成されたインバータ回路
105とを有している。電力変換部100は、商用電源
400より交流電力を、ブレーカ401、入力電流検出
用のカレントトランス402、主電磁継電器403を介
してリアクトル101に供給する。
[0003] The power conversion unit 100 includes a reactor 101.
And a converter unit 104 including a rectifying circuit 102 and a smoothing circuit 103, and an inverter circuit 105 including a transistor module including a switching element. Power conversion section 100 supplies AC power from commercial power supply 400 to reactor 101 via breaker 401, current transformer 402 for detecting input current, and main electromagnetic relay 403.

【0004】2次電池ユニット200は、蓄電池201
と、充電用電磁継電器202と、充電用の定電流源20
3と、電圧変換器204と直流スイッチ205とによる
放電回路206とを有している。制御部300は、電圧
検出部301と電圧指令部302とコンバータ制御部3
03による電力コントローラ304と、リモコン310
より信号を与えられる空調コントローラ305とを有し
ている。
The secondary battery unit 200 includes a storage battery 201.
, A charging electromagnetic relay 202, and a charging constant current source 20.
3 and a discharge circuit 206 including a voltage converter 204 and a DC switch 205. The control unit 300 includes a voltage detection unit 301, a voltage command unit 302, and a converter control unit 3
03 and a remote controller 310
And an air conditioning controller 305 to which a signal is given.

【0005】主電磁継電器403が閉じている時には、
商用電源400の交流がリアクトル101を介して整流
回路102に通電されて直流に変換され、平滑回路10
3にて平滑されてインバータ回路105に入力される。
インバータドライブ回路120が空調コントローラ30
5からの回転数指令を受けて電動機500の回転数が指
令回転数になるようインバータ回路105のスイッチン
グ素子をオンオフ制御する。これにより、インバータ回
路105から所定周波数の交流電力である制御電力が出
力される。空調運転は、リモコン310からの運転指令
が空調コントローラ305に入力されて空気調和機に必
要なアクチュエータの動作と共に、電動機500の回転
数制御にて行われる。
When the main electromagnetic relay 403 is closed,
The alternating current of the commercial power supply 400 is supplied to the rectifier circuit 102 via the reactor 101 and is converted into direct current.
The signal is smoothed at 3 and input to the inverter circuit 105.
Inverter drive circuit 120 is used for air conditioning controller 30
On / off control of the switching element of the inverter circuit 105 is performed so that the rotation speed of the electric motor 500 becomes the command rotation speed in response to the rotation speed command from the control unit 5. As a result, control power that is AC power of a predetermined frequency is output from inverter circuit 105. The air conditioning operation is performed by controlling the rotation speed of the electric motor 500 together with the operation of the actuator required for the air conditioner when an operation command from the remote controller 310 is input to the air conditioning controller 305.

【0006】コンバータ部104は、PWM(Puls
e Width Modulation)制御方式よる
動作にて平滑回路103の直流電圧を昇降圧させる。こ
の直流電圧の昇降圧は、電圧指令部302からコンバー
タ制御部303に指令を出し、電圧検出部301にて平
滑電圧をモニタし、コンバータドライブ回路110によ
ってコンバータ部104のトランジスタを駆動すること
で目標値に制御される。コンバータ部104は、電動機
500の駆動に必要な直流電圧に昇圧し、インバータ回
路105にて任意の周波数および交流電圧に変換して電
動機500を駆動する。
[0006] The converter unit 104 has a PWM (Puls
The DC voltage of the smoothing circuit 103 is raised and lowered by an operation according to an e Width Modulation control method. The step-up and step-down of the DC voltage is performed by issuing a command from the voltage command unit 302 to the converter control unit 303, monitoring the smoothed voltage by the voltage detection unit 301, and driving the transistor of the converter unit 104 by the converter drive circuit 110. Controlled by value. Converter section 104 boosts the voltage to a DC voltage required for driving motor 500, converts the voltage to an arbitrary frequency and an AC voltage by inverter circuit 105, and drives motor 500.

【0007】蓄電池201の充電は、充電用電磁継電器
202を閉じ、コンバータ部104にて商用電源400
の交流を蓄電池201の充電に必要な直流電圧に降圧
し、定電流源の動作にて行われる。蓄電池201からの
放電は、空調運転時に行われる。リモコン310からの
運転指令が空調コントローラ305に入力されると、直
流スイッチ205を閉じて蓄電池201の2次電源を電
圧変換器204にて必要な電圧に昇圧し、インバータ回
路105に入力する。以降、空調コントローラ305に
よって通常の空調運転が行われる。
To charge the storage battery 201, the charging electromagnetic relay 202 is closed, and the commercial power 400
Is reduced to a DC voltage required for charging the storage battery 201, and is performed by the operation of a constant current source. Discharge from the storage battery 201 is performed during air-conditioning operation. When an operation command from the remote controller 310 is input to the air conditioning controller 305, the DC switch 205 is closed, the secondary power of the storage battery 201 is boosted to a required voltage by the voltage converter 204, and input to the inverter circuit 105. Thereafter, the air-conditioning controller 305 performs a normal air-conditioning operation.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の電
動機駆動装置では、空気調和機の高出力時、たとえば急
速暖房あるいは急速冷房等においては、商用電源を平滑
回路103および整流回路102にて整流および平滑し
た直流電圧では、圧縮機に供給する電力が不足すること
があり、また、空気調和機の高出力時においては、商用
電源からの電力供給が大きく、電源系統や室外ユニット
内のリアクトルでの電圧降下が大きく、平滑回路103
の直流電圧が低くなってしまうなどの問題点があった。
In the above-described conventional motor driving device, when the air conditioner has a high output, for example, during rapid heating or rapid cooling, commercial power is supplied to the smoothing circuit 103 and the rectifying circuit 102. With the rectified and smoothed DC voltage, the power supplied to the compressor may be insufficient, and when the air conditioner is at high output, the power supply from the commercial power supply is large, and the reactor in the power supply system and the outdoor unit Is large, and the smoothing circuit 103
However, there is a problem that the DC voltage of the device becomes low.

【0009】商用電源の異常低下時や停電時の空調運転
においては、蓄電池201から圧縮機500に対して電
力供給を行う必要があり、従来の電動機駆動装置では、
蓄電池201の電圧を電圧変換器(昇圧回路)204に
て一旦昇圧して電力を平滑回路103に供給し、インバ
ータ回路105は平滑回路103の直流電圧をPWM制
御によって圧縮機500の駆動に必要な電圧に降圧して
供給しているため、電圧変換器204、インバータ回路
105を含む電力変換回路の効率が悪く、また、インバ
ータ回路105ではPWM制御によりスイッチング回数
が多く、これに伴うスイッチング損失が増加することに
より、変換効率を悪くしていた。このため、蓄電池20
1を利用した空調運転時間が短くなるという問題点があ
った。
[0009] In the air-conditioning operation when the commercial power supply is abnormally lowered or during a power failure, it is necessary to supply power from the storage battery 201 to the compressor 500.
The voltage of the storage battery 201 is once boosted by a voltage converter (boost circuit) 204 to supply power to the smoothing circuit 103, and the inverter circuit 105 controls the DC voltage of the smoothing circuit 103 by PWM control to drive the compressor 500. Since the voltage is reduced and supplied, the efficiency of the power conversion circuit including the voltage converter 204 and the inverter circuit 105 is low, and the inverter circuit 105 performs a large number of switching operations by PWM control, thereby increasing the switching loss. By doing so, the conversion efficiency has deteriorated. For this reason, the storage battery 20
There is a problem that the air-conditioning operation time using the method No. 1 is shortened.

【0010】また、商用電源の異常低下時や停電時にお
ける蓄電池201による空調運転を長時間行うために
は、蓄電池セルを並列接続して蓄電池容量を増加する必
要があり、体積およびコストが大幅に増加するなどの課
題があった。また、蓄電池201と平滑回路103間に
接続された充放電回路の効率向上には、蓄電池出力電圧
を上げて平滑回路103の電圧に近づける必要があり、
このためには電池セルを多く直列接続する必要があり、
体積およびコストが大幅に増加するなどの問題点があっ
た。
[0010] In addition, in order to perform the air-conditioning operation by the storage battery 201 for a long time when the commercial power supply is abnormally lowered or the power failure occurs, it is necessary to connect the storage battery cells in parallel to increase the storage battery capacity, and the volume and cost are greatly reduced. There were issues such as an increase. Further, in order to improve the efficiency of the charging / discharging circuit connected between the storage battery 201 and the smoothing circuit 103, it is necessary to increase the storage battery output voltage to approach the voltage of the smoothing circuit 103,
For this purpose, it is necessary to connect many battery cells in series,
There were problems such as a large increase in volume and cost.

【0011】また、従来の電動機駆動装置では、インバ
ータ回路105の出力パルス電圧およびスイッチング回
数の増加、電動機500の巻き線構造、空気調和機に使
用される冷媒などによって、電動機500からの漏洩電
流が増加するなるなどの課題があった。また、電動機5
00として誘導電動機を使用すると、電流歪みによる振
動が大きくなり、電動機駆動装置、圧縮機、空気調和機
の騒音が大きくなるなどの問題点があった。
In the conventional motor driving device, the leakage current from the motor 500 is reduced by the increase in the output pulse voltage and the number of switching times of the inverter circuit 105, the winding structure of the motor 500, and the refrigerant used in the air conditioner. There were issues such as an increase. The electric motor 5
When an induction motor is used as 00, there is a problem that vibration due to current distortion increases and noise of the motor driving device, the compressor, and the air conditioner increases.

【0012】また、従来の電動機駆動装置では、商用電
源の異常低下時や停電時には、空気調和機の使用者に長
時間運転を行うために空調能力を下げる必要があるな
ど、蓄電池201からの電力供給による空調運転である
ことを認識させることができないという問題点があっ
た。
Further, in the conventional motor drive device, when the commercial power supply abnormally drops or the power failure occurs, the air conditioner needs to reduce the air conditioning capacity in order to operate the air conditioner for a long time. There is a problem that it cannot be made to recognize that it is an air-conditioning operation by supply.

【0013】この発明は、上述の如き問題点を解消する
ためになされたもので、直流母線電圧値以上に蓄電池の
電圧を昇圧して電動機出力を増加させることができ、イ
ンバータ回路のスイッチング素子の動作回数と電動機電
流を低減することで回路および電動機にて生じる損失お
よびチョッパ回路の損失を低減することができ、装置の
効率アップを図ることができ、多くの電池セルを必要と
することなく蓄電池を利用した運転時間を延長でき、し
かも低騒音で運転できる電動機駆動装置および空気調和
機を得ることを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and can increase the output of a motor by increasing the voltage of a storage battery to a DC bus voltage value or more, thereby increasing the output of a motor. By reducing the number of operations and the motor current, it is possible to reduce the loss in the circuit and the motor and the loss in the chopper circuit, to improve the efficiency of the device, and to reduce the storage battery without requiring many battery cells. It is an object of the present invention to obtain an electric motor drive device and an air conditioner that can extend the operation time using the motor and can operate with low noise.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明による電動機駆動装置は、商用電源の交
流を直流に変換する整流回路と、直流を平滑する平滑回
路と、平滑された直流を任意の周波数の交流に変換し電
動機に電力を供給する周波数制御手段を有するインバー
タ回路と、前記平滑回路に2次電源を供給する電圧制御
手段を有する蓄電手段を備え、前記蓄電手段にて直流電
源電圧を任意の電圧に昇圧してインバータ回路に電力の
供給を行い、前記インバータ回路にて任意の周波数・電
圧の交流電力を電動機に供給して可変速制御を行うもの
である。
In order to achieve the above-mentioned object, a motor driving apparatus according to the present invention comprises a rectifier circuit for converting AC of a commercial power supply into DC, a smoothing circuit for smoothing DC, and a smoothing circuit for smoothing DC. An inverter circuit having frequency control means for converting a direct current into an alternating current of an arbitrary frequency and supplying electric power to the motor; and a power storage means having a voltage control means for supplying a secondary power supply to the smoothing circuit. The DC power supply voltage is boosted to an arbitrary voltage to supply power to an inverter circuit, and the inverter circuit supplies AC power of an arbitrary frequency and voltage to a motor to perform variable speed control.

【0015】つぎの発明による電動機駆動装置は、前記
蓄電手段にて商用電源を整流して得られる電圧値以上に
直流電源電圧を昇圧してインバータ回路に電力の供給を
行い、前記インバータ回路にて任意の周波数の交流電力
を電動機に供給して可変速制御を行うものである。
A motor driving device according to the next invention provides a power supply to an inverter circuit by boosting a DC power supply voltage to a voltage value obtained by rectifying a commercial power supply by the power storage means, and supplying power to the inverter circuit. The variable speed control is performed by supplying AC power of an arbitrary frequency to the electric motor.

【0016】つぎの発明による電動機駆動装置は、選択
的に前記蓄電手段による電圧制御機能を停止させて前記
インバータ回路に電力供給を行い、前記インバータ回路
にてPWM制御を行い、任意の周波数・電圧の交流電力
を電動機に供給して可変速制御を行うものである。
A motor drive device according to the next invention selectively stops a voltage control function of the power storage means to supply power to the inverter circuit, performs PWM control in the inverter circuit, and controls a desired frequency and voltage. Is supplied to the electric motor to perform variable speed control.

【0017】つぎの発明による電動機駆動装置は、前記
蓄電手段による電圧制御機能の運転・停止切替を電動機
出力に基づいて行い、切替にヒステリシスを設けたもの
である。
A motor drive device according to the next invention is one in which the operation / stop switching of the voltage control function by the power storage means is performed based on the output of the motor, and the switching is provided with hysteresis.

【0018】つぎの発明による電動機駆動装置は、商用
電源の電圧値を検出する電源電圧検出手段を有し、前記
電源電圧検出手段が検出する電源電圧が所定値以下の時
に動作するものである。
A motor driving apparatus according to the next invention has a power supply voltage detecting means for detecting a voltage value of a commercial power supply, and operates when a power supply voltage detected by the power supply voltage detecting means is equal to or lower than a predetermined value.

【0019】つぎの発明による電動機駆動装置は、前記
電源電圧検出手段が検出する電源電圧が所定値以下の時
に、これを知らせる信号出力および表示を行うものであ
る。
The motor drive device according to the next invention is to output a signal and display when the power supply voltage detected by the power supply voltage detecting means is equal to or lower than a predetermined value.

【0020】つぎの発明による電動機駆動装置は、電動
機がDCブラシレスモータであるものである。
In the electric motor driving device according to the next invention, the electric motor is a DC brushless motor.

【0021】つぎの発明による電動機駆動装置は、電動
機が集中巻きステータを用いたDCブラシレスモータで
あるものである。
In the motor driving device according to the next invention, the motor is a DC brushless motor using a concentrated winding stator.

【0022】つぎの発明による電動機駆動装置は、電動
機停止時には前記蓄電手段の電圧制御機能を停止させて
低負荷に電力供給を行うものである。
In the motor driving device according to the next invention, when the motor is stopped, the voltage control function of the power storage means is stopped to supply power to a low load.

【0023】つぎの発明による電動機駆動装置は、電動
機が冷凍・空気調和機器に搭載される圧縮機用電動機で
あるものである。
A motor drive device according to the next invention is a motor for a compressor in which the motor is mounted on a refrigeration / air conditioner.

【0024】つぎの発明による空気調和機は、上述の発
明による電動機駆動装置を有し、前記電動機駆動装置に
よって圧縮機用電動機の駆動を制御されるものである。
[0024] An air conditioner according to the next invention has the motor drive device according to the above invention, and the drive of the compressor motor is controlled by the motor drive device.

【0025】つぎの発明による空気調和機は、冷媒にH
FC系冷媒が用いられているものである。
In the air conditioner according to the next invention, the refrigerant is H
The FC-based refrigerant is used.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、添付の図を参照して、この
発明にかかる電動機駆動装置および空気調和機の実施の
形態を詳細に説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a motor driving apparatus and an air conditioner according to the present invention.

【0027】図1は、この発明による電動機駆動装置の
一つの実施の形態を示しており、特に、空気調和機に搭
載する電動機駆動装置として、2次電源を利用して圧縮
機の電動機をインバータ駆動するための回路ブロック図
である。この電動機駆動装置は、空気調和機の室外ユニ
ットに搭載される。
FIG. 1 shows an embodiment of a motor driving device according to the present invention. In particular, as a motor driving device mounted on an air conditioner, a secondary motor is used to convert a motor of a compressor into an inverter. FIG. 3 is a circuit block diagram for driving. This motor drive device is mounted on an outdoor unit of an air conditioner.

【0028】この発明による電動機駆動装置は、ダイオ
ードで構成される整流回路1と、整流回路1の出力波形
成形を行う力率改善リアクトル2と、直流電圧を平滑す
る平滑回路3と、インバータ回路4と、平滑回路3の両
端の電圧を検出する母線電圧検出回路5と、インバータ
制御回路6と、蓄電池7と、蓄電池側のコンバータ回路
(電圧制御手段)8と、コンバータ制御回路9と、直流
スイッチ10と、蓄電池7の両端の電圧を検出する蓄電
池電圧検出回路11と、電動機制御回路12と、表示器
13とを有しており、1次電源として商用電源60より
電力供給を受け、圧縮機駆動用の電動機50に供給する
電力を制御する。電動機50は集中巻きステータによる
DC−ブラシレスモータで構成することができる。
The motor driving apparatus according to the present invention includes a rectifier circuit 1 composed of a diode, a power factor improving reactor 2 for shaping an output waveform of the rectifier circuit 1, a smoothing circuit 3 for smoothing a DC voltage, and an inverter circuit 4. A bus voltage detecting circuit 5 for detecting voltages at both ends of the smoothing circuit 3, an inverter control circuit 6, a storage battery 7, a converter circuit (voltage control means) 8 on the storage battery side, a converter control circuit 9, a DC switch 10, a storage battery voltage detection circuit 11 for detecting a voltage between both ends of the storage battery 7, a motor control circuit 12, and an indicator 13. The compressor receives a power supply from a commercial power supply 60 as a primary power supply. The power supplied to the driving motor 50 is controlled. The electric motor 50 can be constituted by a DC-brushless motor using a concentrated winding stator.

【0029】インバータ回路4は、MOSFET、IG
BT、バイポーラトランジスタなどのトランジスタによ
るスイッチング素子とダイオードより構成され、平滑回
路3に接続され直流電力の供給を受ける。蓄電池7は1
個の電池セルを直列接続して構成される。たとえば、1
個の電池セルの出力電圧が4(V)とすると、27セル
の直列接続で108(V)出力の蓄電池7が得られる。
コンバータ回路8は、トランジスタ、ダイオード、リア
クトルより構成され、蓄電池7に接続されていると共
に、直流スイッチ10を介して平滑回路3と接続され、
コンバータ制御回路9が出力する駆動信号を入力する。
電動機制御回路12は、母線電圧検出回路5、蓄電池電
圧検出回路11の出力信号を入力し、コンバータ制御回
路9とインバータ制御回路6に指令信号を出力する。
The inverter circuit 4 includes a MOSFET, an IG
It is composed of a switching element such as a BT or a bipolar transistor and a diode, and is connected to the smoothing circuit 3 to receive supply of DC power. Storage battery 7 is 1
It is configured by connecting the battery cells in series. For example, 1
Assuming that the output voltage of the battery cells is 4 (V), a storage battery 7 having 108 (V) output can be obtained by connecting 27 cells in series.
The converter circuit 8 includes a transistor, a diode, and a reactor, is connected to the storage battery 7, and is connected to the smoothing circuit 3 via the DC switch 10.
The drive signal output from the converter control circuit 9 is input.
The motor control circuit 12 inputs the output signals of the bus voltage detection circuit 5 and the storage battery voltage detection circuit 11 and outputs command signals to the converter control circuit 9 and the inverter control circuit 6.

【0030】上述の構成による電動機駆動装置では、交
流の商用電源60は、整流回路1にて直流に変換され、
力率改善リアクトル2によって波形成形された後、平滑
回路3によって脈流の少ない直流電圧に平滑される。イ
ンバータ回路4は、インバータ制御回路6からの駆動信
号によって直流電圧を、図2(a)に示されているよう
に、PWM制御方式である基本波電圧を高周波数のキャ
リア周波数にて変調し、任意の周波数および交流電圧に
変換し、電動機50を可変速駆動する。電動機50がD
C−ブラシレスモータの場合には、インバータ制御回路
6にてDC−ブラシレスモータの誘起電圧よりロータの
磁極位置の算出、通電タイミングの設定を行い、インバ
ータ回路4のスイッチング素子をオンオフ制御して電動
機50の目標回転数に一致するよう回転数制御を行う。
In the motor driving device having the above-described configuration, the AC commercial power supply 60 is converted into DC by the rectifier circuit 1,
After the waveform is shaped by the power factor improving reactor 2, the smoothing circuit 3 smoothes the waveform to a DC voltage with little pulsating flow. The inverter circuit 4 modulates a DC voltage by a drive signal from the inverter control circuit 6, and modulates a fundamental wave voltage of a PWM control method at a high carrier frequency, as shown in FIG. The motor 50 is converted to an arbitrary frequency and an AC voltage, and is driven at a variable speed. Motor 50 is D
In the case of the C-brushless motor, the inverter control circuit 6 calculates the position of the magnetic pole of the rotor from the induced voltage of the DC-brushless motor, sets the energization timing, and controls the switching elements of the inverter circuit 4 to turn on and off the motor 50. The rotation speed control is performed so as to match the target rotation speed.

【0031】コンバータ回路8は、トランジスタ等のス
イッチング素子の動作によってリアクトル2のエネルギ
蓄積および放出動作にて出力の直流電圧を制御する双方
向チョッパ回路であり、平滑回路3の直流を蓄電池7の
充電に適した電圧に降圧して充電する充電動作と、蓄電
池7の直流をインバータ回路4にて電動機50を駆動す
るのに必要な電圧に昇圧して平滑回路3に放電する放電
動作を行う。
The converter circuit 8 is a bidirectional chopper circuit for controlling the output DC voltage by the operation of the switching element such as a transistor by the operation of accumulating and releasing the energy of the reactor 2. And a discharging operation in which the direct current of the storage battery 7 is boosted to a voltage necessary for driving the electric motor 50 by the inverter circuit 4 and discharged to the smoothing circuit 3.

【0032】つぎに、蓄電池7の充電動作について説明
する。電動機制御回路12に充電指令が入力されると、
直流スイッチ10をオンし、電動機制御回路12より目
標電圧値指令をコンバータ制御回路9に出力する。コン
バータ制御回路9は、コンバータ回路8のスイッチング
素子を駆動することにより、リアクタへのエネルギー蓄
積およびリアクタからのエネルギー放出動作を行う。蓄
電池電圧検出回路11によって蓄電池電圧を検出しなが
ら直流母線電圧値を蓄電池7の充電に適した目標電圧に
一致させるよう、コンバータ回路8のスイッチング素子
のオンオフを制御する。蓄電池7は深夜電力など安価な
時間帯を利用して充電する。
Next, the charging operation of the storage battery 7 will be described. When a charge command is input to the motor control circuit 12,
The DC switch 10 is turned on, and the target voltage value command is output from the motor control circuit 12 to the converter control circuit 9. The converter control circuit 9 performs an operation of storing energy in the reactor and releasing energy from the reactor by driving a switching element of the converter circuit 8. The on / off of the switching element of the converter circuit 8 is controlled so that the DC bus voltage value matches the target voltage suitable for charging the storage battery 7 while the storage battery voltage detection circuit 11 detects the storage battery voltage. The storage battery 7 is charged using an inexpensive time zone such as midnight power.

【0033】図3は、空調負荷(電動機の回転速度)に
対する直流母線電圧Vdcとインバータの通電率Dの関
係を示している。Vbatは蓄電池7の電圧を直接平滑
回路3に供給したときの直流母線電圧(たとえば108
V)、Vmaxは蓄電池7の電圧をコンバータ回路8に
て昇圧して平滑回路3に供給したときの直流母線電圧上
限値(たとえば350V)である。空気調和機の低負荷
(電動機50の低速回転)時にはPWM制御、高負荷
(電動機50の高速回転)時にはPAM(Pulse
Amplitude Modulation)制御で運
転する。なお、コンバータ回路8の動作・停止の切替動
作時には、図示しないが、インバータの通電率Dまたは
直流母線電圧Vdcにヒステリシスを設けてあり、頻繁
な切替動作による装置の不安定な動作を防止している。
図2(b)はPAM制御方式によるインバータの出力電
圧波形を示している。
FIG. 3 shows the relationship between the DC bus voltage Vdc and the duty ratio D of the inverter with respect to the air conditioning load (rotational speed of the electric motor). Vbat is a DC bus voltage (for example, 108 V) when the voltage of the storage battery 7 is directly supplied to the smoothing circuit 3.
V) and Vmax are the DC bus voltage upper limit (for example, 350 V) when the voltage of the storage battery 7 is boosted by the converter circuit 8 and supplied to the smoothing circuit 3. PWM control is performed when the air conditioner is under a low load (low-speed rotation of the motor 50), and PAM (Pulse is performed when the load is high (the high-speed rotation of the motor 50).
The motor is operated under Amplitude Modulation control. At the time of the switching operation between the operation and the stop of the converter circuit 8, although not shown, a hysteresis is provided for the duty ratio D or the DC bus voltage Vdc of the inverter to prevent unstable operation of the device due to frequent switching operation. I have.
FIG. 2B shows an output voltage waveform of the inverter based on the PAM control method.

【0034】図4は誘導電動機駆動のPWM制御時にお
ける平均電圧と電流波形を示している。誘導電動機への
印加電圧は高周波数の矩形波(図2(a))であるが、
電流波形に低次の高調波成分を含んでいないため、トル
クリップルが少なく、低振動の駆動が可能である。
FIG. 4 shows average voltage and current waveforms during PWM control of induction motor driving. The voltage applied to the induction motor is a high-frequency rectangular wave (FIG. 2A).
Since the current waveform does not include a low-order harmonic component, torque ripple is small and driving with low vibration can be performed.

【0035】図5は誘導電動機駆動のPAM制御時にお
ける電圧と電流波形を示している。誘導電動機への印加
電圧が、低周波数の矩形波であるため、電流波形に低次
の高調波成分を含んでおり、トルクリプルが大きく、電
動機の振動が大きくなる。
FIG. 5 shows voltage and current waveforms during the PAM control of the induction motor drive. Since the voltage applied to the induction motor is a low-frequency rectangular wave, the current waveform includes a low-order harmonic component, the torque ripple is large, and the vibration of the motor is large.

【0036】上述の電動機駆動装置は母線電圧検出回路
5が検出する電源電圧が所定値以下の時に動作させるこ
とができ、この時には、これを知らせる信号出力を行
い、表示器13に表示を行う。
The above-described motor driving device can be operated when the power supply voltage detected by the bus voltage detection circuit 5 is equal to or lower than a predetermined value. At this time, a signal notifying this is output and the display 13 is displayed.

【0037】図6はこの発明による電動機駆動装置が適
用される空気調和機などの冷凍サイクル装置を示してい
る。冷凍サイクル装置は、圧縮機20と、室外熱交換器
21と、室内熱交換器22と、絞り用の毛細管23と、
アキュムレータ24と、四方弁25と、これらを接続す
る冷媒配管26とを有しており、圧縮機20は上述の電
動機50によって駆動される。
FIG. 6 shows a refrigeration cycle device such as an air conditioner to which the motor driving device according to the present invention is applied. The refrigeration cycle apparatus includes a compressor 20, an outdoor heat exchanger 21, an indoor heat exchanger 22, a capillary tube 23 for throttling,
The compressor 20 includes an accumulator 24, a four-way valve 25, and a refrigerant pipe 26 for connecting these components. The compressor 20 is driven by the electric motor 50 described above.

【0038】空気調和機などの冷凍サイクル装置の動作
について、冷房時の冷凍サイクル装置の動作を説明す
る。図中の矢印は、冷媒の流れる方向を示している。冷
媒は、圧縮機21によって圧縮されて高温・高圧のガス
状冷媒となり、四方弁25を通って室外熱交換器(凝縮
器)21に導かれ、室外熱交換器(凝縮器)21にて室
外の熱交換を行い、外気により冷却されて高圧の液冷媒
に変換されている。
With respect to the operation of the refrigeration cycle apparatus such as an air conditioner, the operation of the refrigeration cycle apparatus during cooling will be described. The arrows in the figure indicate the direction in which the refrigerant flows. The refrigerant is compressed by the compressor 21 to become a high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant, guided to the outdoor heat exchanger (condenser) 21 through the four-way valve 25, and then outdoor by the outdoor heat exchanger (condenser) 21. , And is cooled by the outside air and converted into a high-pressure liquid refrigerant.

【0039】室外熱交換器(凝縮器)21によって変換
された高圧の液冷媒は、毛細管23を通過して低圧の液
冷媒となり、冷房時に冷却器として動作する室内熱交換
器(蒸発器)22に導かれ、室内空気と熱交換して室内
を冷却する。これにより、冷媒液が加熱され、低圧ガス
に近い2相冷媒となり、この2相冷媒は、四方弁25を
通ってアキュムレータ24に流入する。ここで、圧縮機
20に内蔵された電動機50の回転数に比例して冷凍サ
イクルの能力を可変にすることが可能となる。ここで
は、冷房時について説明したが、四方弁25を切換動作
させることにより、暖房運転が行える。
The high-pressure liquid refrigerant converted by the outdoor heat exchanger (condenser) 21 passes through the capillary tube 23 to become a low-pressure liquid refrigerant, and the indoor heat exchanger (evaporator) 22 operates as a cooler during cooling. And heat exchange with room air to cool the room. As a result, the refrigerant liquid is heated and becomes a two-phase refrigerant close to a low-pressure gas. The two-phase refrigerant flows into the accumulator 24 through the four-way valve 25. Here, the capacity of the refrigeration cycle can be made variable in proportion to the rotation speed of the electric motor 50 built in the compressor 20. Although the cooling operation has been described here, the heating operation can be performed by switching the four-way valve 25.

【0040】従って、空気調和機の運転指令が図1に示
されている電動機制御回路12に入力されると、インバ
ータ制御回路6に回転数指令値が出力され、空気調和機
に必要なアクチュエータ(図示せず)および冷媒回路の
動作と共に、回転数指令値に一致するよう電動機50が
制御される。
Therefore, when an operation command of the air conditioner is input to the motor control circuit 12 shown in FIG. 1, a rotation speed command value is output to the inverter control circuit 6, and an actuator (necessary for the air conditioner) is output. The motor 50 is controlled so as to match the rotation speed command value together with the operation of the refrigerant circuit (not shown).

【0041】つぎに、商用電源60と蓄電池7の2次電
源を利用して空調運転を行う動作について説明する。空
調運転の指令が電動機制御回路12に入力されると、直
流スイッチ10をオンし、電動機制御回路12より目標
電圧値指令をコンバータ制御回路9に出力する。コンバ
ータ制御回路9は、コンバータ回路8のスイッチング素
子を駆動することにより、母線電圧検出回路5にて母線
電圧を検出し、リアクタへのエネルギ蓄積およびリアク
タからのエネルギ放出動作にて、蓄電池7の電圧を目標
直流母線電圧値に一致させるようコンバータ回路8のス
イッチング素子のオンオフを制御する。蓄電池7の電力
が平滑回路3に供給され、インバータ回路4のPWM駆
動により電動機50に電力を供給すると共に、その他、
空気調和機に必要な回路にも電力を供給する。
Next, the operation of performing the air conditioning operation using the commercial power supply 60 and the secondary power supply of the storage battery 7 will be described. When an air-conditioning operation command is input to the motor control circuit 12, the DC switch 10 is turned on, and the motor control circuit 12 outputs a target voltage value command to the converter control circuit 9. The converter control circuit 9 drives the switching element of the converter circuit 8 to detect the bus voltage by the bus voltage detection circuit 5, and to store the energy in the reactor and release the energy from the reactor, the voltage of the storage battery 7 is increased. Of the switching element of the converter circuit 8 is controlled so as to match the target DC bus voltage value. The electric power of the storage battery 7 is supplied to the smoothing circuit 3, and the electric power is supplied to the electric motor 50 by the PWM drive of the inverter circuit 4.
It also supplies power to circuits required for air conditioners.

【0042】蓄電池7の2次電源を使用する空気調和機
であるため、夜間電力を蓄電池7に充電し、昼間の所定
時間帯に蓄電池7からの2次電力のみで空調運転を行う
ピークカット運転、あるいは、昼間の所定時間帯に商用
電源60と蓄電池7の2次電力から空調運転を行うピー
クシフト運転のいずれでも可能である。
Since the air conditioner uses the secondary power supply of the storage battery 7, a peak cut operation in which the storage battery 7 is charged with electric power at night and the air conditioning operation is performed only by the secondary power from the storage battery 7 during a predetermined time period in the daytime. Alternatively, any of the peak shift operation in which the air conditioning operation is performed from the commercial power source 60 and the secondary power of the storage battery 7 during a predetermined time period in the daytime is possible.

【0043】つぎに、蓄電池7の2次電源のみを利用し
て空調運転を行う動作について説明する。蓄電池7の2
次電源のみを利用する方法として、商用電源60を整流
して得られる直流母線電圧値以上に蓄電池7の電圧を昇
圧する場合と、商用電源60の電源電圧低下時または停
電時に蓄電池7の電圧を利用する場合とがある。
Next, an operation of performing an air-conditioning operation using only the secondary power supply of the storage battery 7 will be described. Storage battery 7-2
As a method of using only the secondary power supply, the voltage of the storage battery 7 is increased to a DC bus voltage value obtained by rectifying the commercial power supply 60 or higher, and the voltage of the storage battery 7 is reduced when the power supply voltage of the commercial power supply 60 is reduced or the power failure occurs. May be used.

【0044】商用電源60を整流して得られる直流母線
電圧値以上に蓄電池7の電圧を昇圧する場合、インバー
タ回路4ではPWM制御は行わず、電圧をコンバータ回
路8で設定し、周波数をインバータ回路4で設定するP
AM制御にて電動機50の回転数制御を行う。この時
の、インバータ回路4の出力電圧波形を図2(b)に示
す。電動機制御回路12に空調運転指令の入力後におけ
るコンバータ回路8など、基本動作は前述と同一であ
る。また、前記の場合以外に、空気調和機の使用者が強
制的に蓄電池7の2次電源のみを利用して空調運転を行
ってもよい。また、漏洩電流等問題がなければ、インバ
ータ回路4でPWM制御を行なってもよい。
When the voltage of the storage battery 7 is boosted to a value equal to or higher than the DC bus voltage obtained by rectifying the commercial power supply 60, the inverter circuit 4 does not perform PWM control, but sets the voltage by the converter circuit 8 and sets the frequency by the inverter circuit. P set in 4
The rotation speed of the electric motor 50 is controlled by the AM control. The output voltage waveform of the inverter circuit 4 at this time is shown in FIG. The basic operation such as the converter circuit 8 after the input of the air-conditioning operation command to the motor control circuit 12 is the same as described above. In addition to the above case, the user of the air conditioner may forcibly perform the air-conditioning operation using only the secondary power supply of the storage battery 7. If there is no problem such as a leakage current, the inverter circuit 4 may perform PWM control.

【0045】商用電源60の、電源電圧低下時または停
電時における空調運転は、母線電圧検出回路5によって
商用電源60の停電を検出し、電動機50の回転数制御
を行う。電動機制御回路12に空調運転指令の入力後、
直流スイッチ10を閉じる。このとき、空気調和機(電
動機50)の負荷が小さい場合には、コンバータ回路8
のスイッチング素子を連続オンさせて、平滑回路3と電
気的に接続し、インバータ回路4でPWM制御を行い、
電動機50を所望の目標回転数に制御する。空気調和機
(電動機50)の負荷が大きくなり、電動機50に印加
する電圧値が蓄電池7の電圧値以上必要な場合には、出
力電圧をコンバータ回路8で制御し、出力周波数をイン
バータ回路4で制御するPAM制御にて電動機50の回
転数制御を行う。
In the air-conditioning operation of the commercial power supply 60 when the power supply voltage drops or the power failure occurs, the power failure of the commercial power supply 60 is detected by the bus voltage detection circuit 5 and the rotation speed of the motor 50 is controlled. After inputting the air-conditioning operation command to the motor control circuit 12,
The DC switch 10 is closed. At this time, if the load on the air conditioner (motor 50) is small, the converter circuit 8
Are turned on continuously, and are electrically connected to the smoothing circuit 3, and the inverter circuit 4 performs PWM control.
The motor 50 is controlled to a desired target rotation speed. When the load on the air conditioner (motor 50) increases and the voltage applied to the motor 50 needs to be equal to or higher than the voltage of the storage battery 7, the output voltage is controlled by the converter circuit 8, and the output frequency is controlled by the inverter circuit 4. The number of revolutions of the electric motor 50 is controlled by the PAM control to be controlled.

【0046】また、空調運転時、商用電源60が停電
し、高負荷の電動機50が停止している場合には、直流
スイッチ10を閉じ、コンバータ回路8のスイッチング
素子を連続オンさせて蓄電池7と平滑回路3とを電気的
に接続する。このときには、平滑回路3に接続されたフ
ァンモータなどの低負荷を動作させるための電力が蓄電
池7より供給される。
When the commercial power supply 60 is cut off during the air-conditioning operation and the high-load motor 50 is stopped, the DC switch 10 is closed and the switching element of the converter circuit 8 is turned on continuously to connect the storage battery 7 with the storage battery 7. The smoothing circuit 3 is electrically connected. At this time, electric power for operating a low load such as a fan motor connected to the smoothing circuit 3 is supplied from the storage battery 7.

【0047】ここで、PWM制御はインバータ回路4の
スイッチング素子を高い周波数で動作させるため、基本
波周波数成分に近い低次の高調波成分をおさえ、電動機
50の駆動時に発生する低次高調波によるトルクリプル
を除去できるため、電動機50の振動をおさえることが
できる。しかし、スイッチング素子の動作回数が多いた
め、スイッチングによる損失が大きくなる。また、電動
機50および空気調和機からの漏洩電流も多くなり、対
策費が増加する。
Here, in the PWM control, since the switching element of the inverter circuit 4 operates at a high frequency, a low-order harmonic component close to a fundamental frequency component is suppressed, and the low-order harmonic generated when the motor 50 is driven is suppressed. Since the torque ripple can be removed, the vibration of the electric motor 50 can be suppressed. However, since the switching element is operated many times, the loss due to switching increases. In addition, leakage current from the electric motor 50 and the air conditioner also increases, and the cost of countermeasures increases.

【0048】一方、PAM制御は、インバータ回路4の
スイッチング素子を高い周波数で動作させないため、ス
イッチング損失が低減でき、電動機50からの漏洩電流
を低減できる。電動機50がDC−ブラシレスモータの
場合には、特に、振動、騒音等問題にはならないが、電
動機50が誘導電動機の場合、電流波形は図5に示す通
り、低次高調波によるトルクリプルを含んでいるため、
電動機50の振動、騒音が大きくなる。このため、空気
調和機の振動、騒音も大きくなり、対策には防音材等の
材料費が追加あるいは増加することになる。
On the other hand, in the PAM control, the switching element of the inverter circuit 4 is not operated at a high frequency, so that the switching loss can be reduced and the leakage current from the motor 50 can be reduced. When the motor 50 is a DC-brushless motor, there is no particular problem such as vibration and noise, but when the motor 50 is an induction motor, the current waveform includes torque ripple due to low-order harmonics as shown in FIG. Because
The vibration and noise of the electric motor 50 increase. Therefore, the vibration and noise of the air conditioner also increase, and the cost of materials such as soundproofing materials is added or increased as a measure.

【0049】空気調和機に使用される冷媒は、従来から
使用されてきたHCFC系は、環境を考慮してHFC系
への切替が進んでいる。圧縮機20に搭載された電動機
50は冷媒中に浸されており、HFC系冷媒への切替に
て漏洩電流が増加する傾向にある。しかし、電動機50
には集中巻きを施したステータが用いられているので、
巻き線と圧縮機外郭間の浮遊容量は分布巻きのステータ
に比べて少なくなり、、電動機駆動時にはHFC系冷媒
使用時において漏洩電流を低減することができる。
As for the refrigerant used in the air conditioner, the HCFC system, which has been conventionally used, is being switched to the HFC system in consideration of the environment. The electric motor 50 mounted on the compressor 20 is immersed in the refrigerant, and the leakage current tends to increase when switching to the HFC-based refrigerant. However, the motor 50
Uses a stator with concentrated winding.
The stray capacity between the winding and the compressor shell is smaller than that of the distributed winding stator, and the leakage current can be reduced when the HFC-based refrigerant is used when the motor is driven.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上の説明から理解される如く、この発
明による電動機駆動装置によれば、蓄電手段にて直流電
源電圧を任意の電圧に昇圧してインバータ回路に電力の
供給を行い、インバータ回路にて任意の周波数の交流電
力を電動機に供給して可変速制御を行うから、商用電源
を整流して得られる直流母線電圧値以上に蓄電池の電圧
を昇圧して電動機出力を増加させることが可能となる。
As can be understood from the above description, according to the motor driving apparatus of the present invention, the DC power supply voltage is boosted to an arbitrary voltage by the power storage means, and power is supplied to the inverter circuit. The AC power of any frequency is supplied to the motor to perform variable speed control, so it is possible to increase the output of the motor by boosting the voltage of the storage battery to a DC bus voltage value obtained by rectifying the commercial power supply Becomes

【0051】つぎの発明による電動機駆動装置によれ
ば、蓄電手段にて商用電源を整流して得られる電圧値以
上に直流電源電圧を昇圧してインバータ回路に電力の供
給を行い、インバータ回路にて任意の周波数の交流電力
を電動機に供給して可変速制御を行うから、インバータ
回路のスイッチング素子の動作回数と電動機電流を低減
して回路および電動機にて生じる損失を低減することが
でき、装置の効率アップを図ることができる。また、蓄
電池の容量を増加することなく、蓄電池による装置の運
転時間を長くすることが可能となる。また、インバータ
回路でのスイッチング回数を少なくしたため、電動機か
らの漏洩電流も低減する。
According to the motor drive device of the next invention, the DC power supply voltage is boosted to a voltage value obtained by rectifying the commercial power supply by the power storage means, and power is supplied to the inverter circuit. Since variable speed control is performed by supplying AC power of an arbitrary frequency to the motor, the number of operations of the switching elements of the inverter circuit and the motor current can be reduced to reduce the loss occurring in the circuit and the motor, and Efficiency can be improved. Further, it is possible to extend the operation time of the device using the storage battery without increasing the capacity of the storage battery. Further, since the number of times of switching in the inverter circuit is reduced, leakage current from the motor is also reduced.

【0052】つぎの発明による電動機駆動装置によれ
ば、選択的に蓄電手段による電圧制御機能を停止させて
インバータ回路に電力供給を行うから、インバータ回路
にてPWM制御を行い、任意の周波数・電圧の交流電力
を電動機に供給して可変速制御を行う商用電源からイン
バータ回路への電力供給を停止し、蓄電池と平滑回路間
をチョッパ制御せずに電気的に接続し、インバータ回路
にて電動機に必要な電圧・周波数に変換して可変速制御
を行うことができ、チョッパ回路の損失を低減すること
ができる。
According to the motor drive device of the next invention, the voltage control function of the power storage means is selectively stopped to supply power to the inverter circuit. The power supply to the inverter circuit from the commercial power supply that performs variable speed control by supplying AC power to the motor is stopped, the storage battery and the smoothing circuit are electrically connected without chopper control, and the inverter circuit connects to the motor. Variable speed control can be performed by converting to the required voltage and frequency, and the loss of the chopper circuit can be reduced.

【0053】つぎの発明による電動機駆動装置によれ
ば、蓄電手段による電圧制御機能の運転・停止切替を電
動機出力に基づいて行い、切替にヒステリシスが設けら
れているから、電動機の駆動方式の頻繁な切替に伴なう
制御の不安定動作を防止することが可能となる。
According to the motor driving device of the next invention, the switching of the operation of the voltage control function by the power storage means is performed based on the output of the motor, and the switching is provided with hysteresis. It is possible to prevent unstable operation of the control accompanying the switching.

【0054】つぎの発明による電動機駆動装置によれ
ば、電源電圧検出手段が検出する電源電圧が所定値以下
の時に動作するから、商用電源の異常低下時または停電
時などの電源異常時においても運転が可能となる。
According to the motor driving device of the present invention, the motor operates when the power supply voltage detected by the power supply voltage detecting means is equal to or lower than the predetermined value. Becomes possible.

【0055】つぎの発明による電動機駆動装置によれ
ば、電源電圧検出手段が検出する電源電圧が所定値以下
の時には、これを知らせる信号出力および表示を行うか
ら、使用者に商用電源の異常低下時または停電時などの
電源異常時において、蓄電池からの2次電源供給による
運転であることを知らせることができ、装置出力を下げ
て長時間運転を行うことが可能となり、突然、装置の運
転が停止することを回避できる。
According to the motor driving device of the present invention, when the power supply voltage detected by the power supply voltage detecting means is equal to or lower than a predetermined value, a signal is output and displayed to notify the user of the power supply voltage. Or, in the event of a power failure such as a power outage, it can be notified that the operation is performed by secondary power supply from the storage battery, and it is possible to reduce the output of the device and operate it for a long time. Can be avoided.

【0056】つぎの発明による電動機駆動装置によれ
ば、電動機としてDC−ブラシレスモータを使用したの
で、PAM制御時における電動機の振動が低減し、運転
騒音を低減できる。
According to the motor driving device of the next invention, since the DC-brushless motor is used as the motor, the vibration of the motor during the PAM control can be reduced, and the operating noise can be reduced.

【0057】つぎの発明による電動機駆動装置によれ
ば、電動機として集中巻きステータを用いたDCブラシ
レスモータを使用したので、電動機の巻線と圧縮機外郭
間の静電容量を低減でき、漏洩電流を少なくすることが
可能となる。
According to the motor driving device of the next invention, since the DC brushless motor using the concentrated winding stator is used as the motor, the capacitance between the winding of the motor and the outer casing of the compressor can be reduced, and the leakage current can be reduced. It is possible to reduce it.

【0058】つぎの発明による電動機駆動装置によれ
ば、電動機停止時には、蓄電手段の電圧制御機能を停止
させて低負荷に電力供給を行うことから、蓄電池と平滑
回路間をチョッパ制御せずに電気的に接続してファンモ
ータやアクチュエータを駆動することができ、チョッパ
回路の損失を低減することができ、高効率化、省エネル
ギ化が可能となる。また、蓄電池の2次電源を最大限取
出すことがき、蓄電池の有効利用が可能となる。
According to the motor driving device of the next invention, when the motor is stopped, the voltage control function of the power storage means is stopped to supply power to a low load, so that the electric power can be supplied without chopper control between the storage battery and the smoothing circuit. Can be connected to drive a fan motor or an actuator, the loss of the chopper circuit can be reduced, and high efficiency and energy saving can be achieved. In addition, the secondary power of the storage battery can be extracted to the maximum, and the storage battery can be used effectively.

【0059】つぎの発明による電動機駆動装置によれ
ば、電動機が冷凍・空気調和機器に搭載される圧縮機用
電動機であるから、急速暖房あるいは急速冷房時などに
おける圧縮機出力の増加を図ることができ、空気調和機
の能力アップと省エネルギ化が可能になる。また、空気
調和機の効率アップを図ることができるので、蓄電池に
よる長時間運転が可能となり、空気調和機からの漏洩電
流を少なくすることが可能となる。
According to the motor driving device of the next invention, since the motor is a compressor motor mounted on a refrigeration / air conditioner, it is possible to increase the compressor output during rapid heating or rapid cooling. As a result, the capacity of the air conditioner can be increased and energy can be saved. In addition, since the efficiency of the air conditioner can be improved, long-term operation using the storage battery is possible, and leakage current from the air conditioner can be reduced.

【0060】つぎの発明による空気調和機によれば、上
述の発明による電動機駆動装置によって圧縮機用電動機
の駆動を制御されるから、急速暖房あるいは急速冷房時
などにおける圧縮機出力の増加を図ることができ、空気
調和機の能力アップと省エネルギ化が可能となる。
According to the air conditioner of the next invention, since the drive of the compressor motor is controlled by the motor drive device of the above invention, the output of the compressor can be increased during rapid heating or rapid cooling. Thus, the capacity of the air conditioner can be increased and energy can be saved.

【0061】つぎの発明による空気調和機によれば、H
FC系冷媒を使用したため、オゾン層の破壊防止などが
行える。
According to the air conditioner of the next invention, H
Since the FC-based refrigerant is used, the ozone layer can be prevented from being destroyed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明による電動機駆動装置の一つの実施
の形態を示す回路ブロック図である。
FIG. 1 is a circuit block diagram showing one embodiment of a motor driving device according to the present invention.

【図2】 (a)、(b)はPWM制御とPAM制御の
電圧波形を示す図である。
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing voltage waveforms of PWM control and PAM control.

【図3】 空調負荷(回転速度)に対する直流母線電圧
とインバータ回路の通電率との関係を示すグラフであ
る。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a DC bus voltage and a duty ratio of an inverter circuit with respect to an air conditioning load (rotation speed).

【図4】 PWM制御による誘導電動機の電圧、電流波
形を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing voltage and current waveforms of an induction motor under PWM control.

【図5】 PAM制御による誘導電動機の電圧、電流波
形を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing voltage and current waveforms of an induction motor under PAM control.

【図6】 冷凍サイクル装置の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a refrigeration cycle device.

【図7】 従来における電動機駆動装置の回路構成を示
すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a circuit configuration of a conventional motor driving device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 整流回路、3 平滑回路、4 インバータ回路、5
母線電圧検出回路、6 インバータ制御回路、7 蓄
電池、8 コンバータ回路、9 コンバータ制御回路、
10 直流スイッチ、11 蓄電池電圧検出回路、12
電動機制御回路、13 表示器、50 電動機、60
商用電源。
1 rectifier circuit, 3 smoothing circuit, 4 inverter circuit, 5
Bus voltage detection circuit, 6 inverter control circuit, 7 storage battery, 8 converter circuit, 9 converter control circuit,
Reference Signs List 10 DC switch, 11 Battery voltage detection circuit, 12
Motor control circuit, 13 display, 50 motor, 60
Commercial power supply.

フロントページの続き (72)発明者 西田 信也 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 3L061 BA07 5H007 BB05 BB06 CA01 CC23 DA03 DC05 EA01 EA02 5H560 AA01 AA02 BB04 BB12 DA13 DC13 EB01 EC01 EC02 EC07 EC10 JJ20 RR01 RR10 TT20 UA03 UA05 UA06 XA08 XA11 XA12 5H576 AA09 AA10 BB02 BB04 BB05 BB06 CC05 DD02 DD07 EE11 EE18 EE30 GG07 HA02 HA03 HA04 HB02 HB10 JJ09 LL24 LL41 MM10 MM11 MM13 MM14Continued on the front page (72) Inventor Shinya Nishida 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Corporation F-term (reference) 3L061 BA07 5H007 BB05 BB06 CA01 CC23 DA03 DC05 EA01 EA02 5H560 AA01 AA02 BB04 BB12 DA13 DC13 EB01 EC01 EC02 EC07 EC10 JJ20 RR01 RR10 TT20 UA03 UA05 UA06 XA08 XA11 XA12 5H576 AA09 AA10 BB02 BB04 BB05 BB06 CC05 DD02 DD07 EE11 EE18 EE30 GG07 HA02 HA03 HA04 HB02 MM10 MM09 LL09

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 商用電源の交流を直流に変換する整流回
路と、直流を平滑する平滑回路と、平滑された直流を任
意の周波数の交流に変換し電動機に電力を供給する周波
数制御手段を有するインバータ回路と、前記平滑回路に
2次電源を供給する電圧制御手段を有する蓄電手段を備
え、 前記蓄電手段にて直流電源電圧を任意の電圧に昇圧して
インバータ回路に電力の供給を行い、前記インバータ回
路にて任意の周波数・電圧の交流電力を電動機に供給し
て可変速制御を行うことを特徴とする電動機駆動装置。
1. A rectifier circuit for converting an alternating current of a commercial power supply into a direct current, a smoothing circuit for smoothing the direct current, and frequency control means for converting the smoothed direct current into an alternating current of an arbitrary frequency and supplying power to the electric motor. An inverter circuit, and power storage means having voltage control means for supplying a secondary power supply to the smoothing circuit, wherein the power storage means boosts a DC power supply voltage to an arbitrary voltage to supply power to the inverter circuit, An electric motor drive device characterized in that an inverter circuit supplies AC electric power of an arbitrary frequency and voltage to the electric motor to perform variable speed control.
【請求項2】 前記蓄電手段にて商用電源を整流して得
られる電圧値以上に直流電源電圧を昇圧してインバータ
回路に電力の供給を行い、前記インバータ回路にて任意
の周波数の交流電力を電動機に供給して可変速制御を行
うことを特徴とする請求項1に記載の電動機駆動装置。
2. The method according to claim 1, wherein said power storage means boosts a DC power supply voltage to a voltage value obtained by rectifying a commercial power supply and supplies power to an inverter circuit. The electric motor drive device according to claim 1, wherein the electric motor is supplied to the electric motor to perform variable speed control.
【請求項3】 選択的に前記蓄電手段による電圧制御機
能を停止させて前記インバータ回路に電力供給を行い、
前記インバータ回路にて任意の周波数・電圧の交流電力
を電動機に供給して可変速制御を行うことを特徴とする
請求項1に記載の電動機駆動装置。
3. A power supply to the inverter circuit by selectively stopping a voltage control function of the power storage means,
2. The motor drive device according to claim 1, wherein the inverter circuit supplies AC power of an arbitrary frequency and voltage to the motor to perform variable speed control.
【請求項4】 前記蓄電手段による電圧制御機能の運転
・停止切替を電動機出力に基づいて行い、切替にヒステ
リシスを設けたことを特徴とする請求項2または3に記
載の電動機駆動装置。
4. The motor driving device according to claim 2, wherein the switching of the operation of the voltage control function by the power storage means is performed based on the output of the motor, and the switching is provided with hysteresis.
【請求項5】 商用電源の電圧値を検出する電源電圧検
出手段を有し、前記電源電圧検出手段が検出する電源電
圧が所定値以下の時に動作することを特徴とする請求項
1〜4のいずれか一つに記載の電動機駆動装置。
5. The power supply according to claim 1, further comprising a power supply voltage detecting means for detecting a voltage value of a commercial power supply, wherein the apparatus operates when a power supply voltage detected by the power supply voltage detecting means is equal to or lower than a predetermined value. The electric motor drive device according to any one of the above.
【請求項6】 前記電源電圧検出手段が検出する電源電
圧が所定値以下の時に、これを知らせる信号出力および
表示を行うことを特徴とする請求項5記載の電動機駆動
装置。
6. The motor drive device according to claim 5, wherein when the power supply voltage detected by said power supply voltage detection means is equal to or lower than a predetermined value, a signal output and display for notifying the power supply are displayed.
【請求項7】 電動機がDCブラシレスモータであるこ
とを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の電
動機駆動装置。。
7. The electric motor drive device according to claim 1, wherein the electric motor is a DC brushless motor. .
【請求項8】 電動機が集中巻きステータを用いたDC
ブラシレスモータであることを特徴とする請求項7に記
載の電動機駆動装置。
8. A DC motor using a concentrated winding stator.
The motor drive device according to claim 7, wherein the motor drive device is a brushless motor.
【請求項9】 電動機停止時には、前記蓄電手段の電圧
制御機能を停止させて低負荷に電力供給を行うことを特
徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の電動機駆
動装置。
9. The motor driving device according to claim 1, wherein when the motor is stopped, the voltage control function of the power storage unit is stopped to supply power to a low load.
【請求項10】 電動機は冷凍・空気調和機器に搭載さ
れる圧縮機用電動機であることを特徴とする請求項1〜
9のいずれか一つに記載の電動機駆動装置。
10. The motor according to claim 1, wherein the motor is a compressor motor mounted on a refrigeration / air conditioner.
The electric motor drive device according to any one of claims 9 to 9.
【請求項11】 請求項1〜10のいずれか一つに記載
の電動機駆動装置を有し、前記電動機駆動装置によって
圧縮機用電動機の駆動を制御されることを特徴とする空
気調和機。
11. An air conditioner comprising the motor drive device according to claim 1, wherein the drive of the compressor motor is controlled by the motor drive device.
【請求項12】 冷媒にHFC系冷媒が用いられている
ことを特徴とする請求項11に記載の空気調和機。
12. The air conditioner according to claim 11, wherein an HFC-based refrigerant is used as the refrigerant.
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004286299A (en) * 2003-03-20 2004-10-14 Ntt Power & Building Facilities Inc Air conditioner and operation control method of air conditioner
JP2007525940A (en) * 2004-02-27 2007-09-06 ヨーク・インターナショナル・コーポレーション Systems and methods for increasing the output horsepower and efficiency of an electric motor
WO2009028467A1 (en) * 2007-08-28 2009-03-05 Max Co., Ltd. Air compressor and alarm control method
JP2009189241A (en) * 2001-09-28 2009-08-20 Daikin Ind Ltd Power conversion apparatus
WO2009151033A1 (en) * 2008-06-09 2009-12-17 ダイキン工業株式会社 Air conditioner, air conditioner manufacturing method, and compressor
JP2011208465A (en) * 2010-03-30 2011-10-20 Tachikawa Blind Mfg Co Ltd Device and method for controlling electric horizontal blind
KR101178317B1 (en) * 2010-03-05 2012-08-29 아즈빌주식회사 Power module in case of power outage
KR101178340B1 (en) * 2010-03-05 2012-08-29 아즈빌주식회사 Power module in case of power outage
KR101182480B1 (en) * 2010-03-05 2012-09-12 아즈빌주식회사 Power module in case of power outage
WO2013145140A1 (en) * 2012-03-27 2013-10-03 三菱電機株式会社 Capacitor device life diagnosis method
KR101314549B1 (en) 2012-07-02 2013-10-07 안근환 Hybrid type valve actuator and control method thereof
JP2016029262A (en) * 2015-12-01 2016-03-03 立川ブラインド工業株式会社 Control device of electrically-driven horizontal blind and control method of electrically-driven horizontal blind
JP2018029416A (en) * 2016-08-16 2018-02-22 株式会社川本製作所 Water supply unit and water supply facilities
CN112161381A (en) * 2020-09-07 2021-01-01 珠海格力电器股份有限公司 Air conditioner control method and device, air conditioner and storage medium
US11121566B2 (en) 2017-02-08 2021-09-14 Samsung Sdi Co., Ltd. Power supply and battery pack including same
WO2024154293A1 (en) * 2023-01-19 2024-07-25 三菱電機株式会社 Air conditioner

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009189241A (en) * 2001-09-28 2009-08-20 Daikin Ind Ltd Power conversion apparatus
JP2004286299A (en) * 2003-03-20 2004-10-14 Ntt Power & Building Facilities Inc Air conditioner and operation control method of air conditioner
JP2007525940A (en) * 2004-02-27 2007-09-06 ヨーク・インターナショナル・コーポレーション Systems and methods for increasing the output horsepower and efficiency of an electric motor
WO2009028467A1 (en) * 2007-08-28 2009-03-05 Max Co., Ltd. Air compressor and alarm control method
US8616016B2 (en) 2008-06-09 2013-12-31 Daikin Industries, Ltd. Air conditioner, air conditioner manufacturing method, and compressor
WO2009151033A1 (en) * 2008-06-09 2009-12-17 ダイキン工業株式会社 Air conditioner, air conditioner manufacturing method, and compressor
JP2009293907A (en) * 2008-06-09 2009-12-17 Daikin Ind Ltd Air conditioner and manufacturing method of air conditioner
KR101178317B1 (en) * 2010-03-05 2012-08-29 아즈빌주식회사 Power module in case of power outage
KR101178340B1 (en) * 2010-03-05 2012-08-29 아즈빌주식회사 Power module in case of power outage
KR101182480B1 (en) * 2010-03-05 2012-09-12 아즈빌주식회사 Power module in case of power outage
JP2011208465A (en) * 2010-03-30 2011-10-20 Tachikawa Blind Mfg Co Ltd Device and method for controlling electric horizontal blind
WO2013145140A1 (en) * 2012-03-27 2013-10-03 三菱電機株式会社 Capacitor device life diagnosis method
CN104204828A (en) * 2012-03-27 2014-12-10 三菱电机株式会社 Capacitor device life diagnosis method
JPWO2013145140A1 (en) * 2012-03-27 2015-08-03 三菱電機株式会社 Lifetime diagnosis method for electricity storage devices
CN104204828B (en) * 2012-03-27 2016-08-24 三菱电机株式会社 The diagnosing method for service life of electric energy storage device
KR101314549B1 (en) 2012-07-02 2013-10-07 안근환 Hybrid type valve actuator and control method thereof
JP2016029262A (en) * 2015-12-01 2016-03-03 立川ブラインド工業株式会社 Control device of electrically-driven horizontal blind and control method of electrically-driven horizontal blind
JP2018029416A (en) * 2016-08-16 2018-02-22 株式会社川本製作所 Water supply unit and water supply facilities
US11121566B2 (en) 2017-02-08 2021-09-14 Samsung Sdi Co., Ltd. Power supply and battery pack including same
CN112161381A (en) * 2020-09-07 2021-01-01 珠海格力电器股份有限公司 Air conditioner control method and device, air conditioner and storage medium
WO2024154293A1 (en) * 2023-01-19 2024-07-25 三菱電機株式会社 Air conditioner

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