JP2008271674A - 交流電力生成装置、圧縮機駆動装置および冷凍・空調装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】交流電力生成装置101は、直流電力を交流電力に変換して負荷1に供給するインバータ部2と、インバータ部2を通して流れる電流を検出し、検出電流を表わす検出信号を出力する電流検出部5と、検出信号を増幅し、増幅率が可変である増幅部6と、増幅後の検出信号に基づいて、負荷1に供給される交流電圧と負荷1に供給される交流電流との位相差を検出し、検出された位相差に基づいてインバータ部2を制御するインバータ制御部51とを備える。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る交流電力生成装置の構成を示す図である。
インバータ部2は、PMモータ1を駆動する。すなわち、インバータ部2は、コンバータ部3から受けた直流電力を交流電力に変換してPMモータ1に供給する。
加算器14は、目標位相差情報格納部9から受けた目標電圧電流位相差ψBと、位相差検出部8から受けた電圧電流位相差ψAとに基づいて誤差データを生成し、PI演算部10へ出力する。
たとえば、1周期分の正弦波データが360個のデータで構成されていたとすると、各データは正弦波の1度に対応する。
1/3000[Hz]=0.333[msec]
になるので、同期モータ1回転に要する時間は
720×0.333[msec]=0.24[sec]
であり、同期モータは約250rpmの回転数で回転することとなる。
より詳細には、図8を参照して、電流面積S1に対応する第1の位相期間θ1は、U相交流電圧vuの30度〜90度の位相期間である。電流面積S2に対応する第2の位相期間θ2は、U相交流電圧vuの90度〜150度の位相期間である。
図9は、本発明の第1の実施の形態に係る交流電力生成装置における検出信号増幅部6の増幅率を説明するための図である。
たとえば、帰還抵抗Rf=200kΩとし、帰還抵抗Ri=20kΩとすると、増幅率は11倍となる。
図13を参照して、冷凍・空調装置301は、室内側熱交換器(蒸発器)201と、電子膨張弁202と、室外側熱交換器(凝縮器)203と、4路切り替え弁204と、圧縮機205と、圧縮機駆動装置206と、制御部207とを備える。圧縮機205は、たとえばPMモータ1を含む。
本実施の形態は、第1の実施の形態に係る交流電力生成装置と比べて増幅率の切り替え基準を変更した交流電力生成装置に関する。以下で説明する内容以外は第1の実施の形態に係る交流電力生成装置と同様である。
本実施の形態は、第1の実施の形態に係る交流電力生成装置と比べて検出信号増幅部6が自ら増幅率を変更する構成とした交流電力生成装置に関する。以下で説明する内容以外は第1の実施の形態に係る交流電力生成装置と同様である。
本実施の形態は、第2の実施の形態に係る交流電力生成装置における増幅方式および第3の実施の形態に係る交流電力生成装置における増幅方式を切り替える構成とした交流電力生成装置に関する。以下で説明する内容以外は第2の実施の形態に係る交流電力生成装置および第3の実施の形態に係る交流電力生成装置と同様である。
Claims (11)
- 直流電力を交流電力に変換して負荷に供給するインバータ部と、
前記インバータ部を通して流れる電流を検出し、検出電流を表わす検出信号を出力する電流検出部と、
前記検出信号を増幅し、前記増幅率が可変である増幅部と、
前記増幅後の検出信号に基づいて、前記負荷に供給される交流電圧と前記負荷に供給される交流電流との位相差を検出し、前記検出された位相差に基づいて前記インバータ部を制御するインバータ制御部とを備える交流電力生成装置。 - 前記負荷はモータであり、
前記交流電力生成装置は、さらに、
前記モータの回転数に基づいて前記増幅部の増幅率を制御する増幅率制御部を備える請求項1記載の交流電力生成装置。 - 前記交流電力生成装置は、さらに、
前記増幅後の検出信号の振幅に基づいて前記増幅部の増幅率を制御する増幅率制御部を備える請求項1記載の交流電力生成装置。 - 前記増幅部は、前記増幅後の検出信号の振幅が所定値になるように前記増幅率を制御する請求項1記載の交流電力生成装置。
- 前記増幅部は、
前記電流検出部が出力する前記検出信号を受ける非反転入力端子と、互いに結合される反転入力端子および出力端子とを有するオペアンプと、
前記オペアンプの反転入力端子と出力端子との間に接続される第1の帰還抵抗と、
前記オペアンプの反転入力端子と所定電位との間に接続される複数個の第2の帰還抵抗と、
前記オペアンプの反転入力端子と前記複数個の第2の帰還抵抗の各々との接続および非接続を切り替える増幅率切り替え部とを含む請求項1記載の交流電力生成装置。 - 前記増幅部は、
前記電流検出部が出力する前記検出信号を受ける非反転入力端子と、互いに結合される反転入力端子および出力端子とを有するオペアンプと、
前記オペアンプの反転入力端子と出力端子との間に接続される第1の帰還抵抗と、
前記オペアンプの反転入力端子と所定電位との間に接続され、制御電圧に応じて抵抗値が連続的に変化する第2の帰還抵抗とを含む請求項1記載の交流電力生成装置。 - 前記増幅部は、前記増幅率を連続的および離散的に変更可能であり、前記増幅率を連続的に変更するか、あるいは前記増幅率を離散的に変更するかを切り替え可能である請求項1記載の交流電力生成装置。
- 前記負荷は、複数相に対応する複数個のコイルを含むモータであり、
前記インバータ部は、前記複数個のコイルにそれぞれ交流電圧を供給し、
前記インバータ制御部は、
設定された前記モータの回転数に応じて、前記モータを駆動するための駆動波データを前記相ごとに生成する駆動波データ生成部と、
前記駆動波データ生成部によって生成された駆動波データに基づいて前記複数相のうちのいずれかの特定相に対応する前記交流電圧の位相を検出し、前記検出した交流電圧の位相と前記増幅後の検出信号の位相との差を検出して位相差情報を出力する位相差検出部と、
前記位相差検出部から出力された前記位相差情報を目標値に制御するためのデューティ基準値を算出する位相差制御部と、
前記駆動波データ生成部から出力される前記各相の駆動波データと前記位相差制御部から出力される前記デューティ基準値とを乗算し、前記乗算結果に基づいてパルス幅変調信号を生成するパルス幅変調信号生成部とを含み、
前記インバータ部は、前記複数個のコイルに対応して配置され、前記パルス幅変調信号生成部によって生成された前記パルス幅変調信号に基づいて対応の前記コイルに電圧を供給するか否かを切り替える複数個のスイッチング素子を含み、
前記位相差検出部は、前記特定相の交流電圧の位相を基準とした2箇所の位相期間中の前記検出信号の振幅の積算値をそれぞれ求め、前記2箇所の位相期間中の前記積算値の比を算出し、前記算出結果を前記位相差情報として出力する請求項1記載の交流電力生成装置。 - 前記2箇所の位相期間は、前記特定相の交流電圧の1周期の一部であり、
前記増幅部は、前記増幅率を連続的および離散的に変更可能であり、前記2箇所の位相期間においては前記増幅率を連続的に変更し、前記特定相の交流電圧の1周期のうちの前記2箇所の位相期間以外においては前記増幅率を離散的に変更する請求項8記載の交流電力生成装置。 - 交流電力生成装置を備え、圧縮機に交流電圧を供給する圧縮機駆動装置であって、
前記交流電力生成装置は、
直流電力を交流電力に変換して前記圧縮機に供給するインバータ部と、
前記インバータ部を通して流れる電流を検出し、検出電流を表わす検出信号を出力する電流検出部と、
前記検出信号を増幅し、増幅率が可変である増幅部と、
前記増幅後の検出信号に基づいて、前記負荷に供給される交流電圧と前記負荷に供給される交流電流との位相差を検出し、前記検出された位相差に基づいて前記インバータ部を制御するインバータ制御部とを備える圧縮機駆動装置。 - 圧縮機と、交流電力生成装置とを備える冷凍・空調装置であって、
前記交流電力生成装置は、
直流電力を交流電力に変換して前記圧縮機に供給するインバータ部と、
前記インバータ部を通して流れる電流を検出し、検出電流を表わす検出信号を出力する電流検出部と、
前記検出信号を増幅し、増幅率が可変である増幅部と、
前記増幅後の検出信号に基づいて、前記負荷に供給される交流電圧と前記負荷に供給される交流電流との位相差を検出し、前記検出された位相差に基づいて前記インバータ部を制御するインバータ制御部とを備える冷凍・空調装置。
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