JP5256836B2 - Inverter device - Google Patents
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Description
本発明は、運転前においてスイッチング素子乃至スイッチング素子に並列接続されるダイオードの診断ができるインバータ装置に関するものである。 The present invention relates to an inverter device that can diagnose a switching element or a diode connected in parallel to the switching element before operation.
従来実施されているインバータ装置の回路、作動について以下説明する。図９に従来のインバータ装置１２０とその周辺の電気回路図を示す。運転前に、センサレスＤＣブラシレスモータ１１（以降モータと称す）を構成する磁石回転子５の位置決めが行われる。位置決めは、インバータ装置１２０からモータ１１を構成する固定子巻線４へ直流電流を出力することで行われる（例えば、特許文献１参照）。図１０（Ａ）は、４極の場合において、固定子巻線４のＵ相とＶ相をＳ極に、Ｗ相をＮ極にして、磁石回転子５を位置決めする場合を示している。固定子巻線４のＳ極には磁石回転子５のＮ極が、固定子巻線４のＮ極には磁石回転子５のＳ極が、それぞれ対向して停止することにより、位置決めされる。このとき、インバータ装置１２０の制御回路１０７は、図１０（Ｂ）に示す如く、固定子巻線４のＷ相からＵ相及びＶ相へ電流が流れるように、スイッチング素子２を制御する。また、制御回路１０７は、電流検出器１０６により、モータの相電流を即ち位置決め電流を検出する。 The circuit and operation of an inverter device that has been conventionally performed will be described below. FIG. 9 shows an electrical circuit diagram of a conventional inverter device 120 and its periphery. Prior to operation, the magnet rotor 5 constituting the sensorless DC brushless motor 11 (hereinafter referred to as a motor) is positioned. The positioning is performed by outputting a direct current from the inverter device 120 to the stator winding 4 constituting the motor 11 (see, for example, Patent Document 1). FIG. 10 (A) shows a case where the magnet rotor 5 is positioned with the U and V phases of the stator winding 4 as the S pole and the W phase as the N pole in the case of 4 poles. The N pole of the magnet rotor 5 is positioned on the S pole of the stator winding 4 and the S pole of the magnet rotor 5 is positioned on the N pole of the stator winding 4 so as to be opposed to each other. . At this time, the control circuit 107 of the inverter device 120 controls the switching element 2 so that current flows from the W phase to the U phase and the V phase of the stator winding 4 as shown in FIG. Further, the control circuit 107 detects the phase current of the motor, that is, the positioning current, using the current detector 106.
運転時においては、制御回路１０７が、インバータ回路を構成するスイッチング素子２（ＩＧＢＴ、ＦＥＴ，トランジスタ等が用いられる）を制御することにより、バッテリー１からの直流電圧がＰＷＭ変調でスイッチングされ、正弦波状の交流電流がモータ１１を構成する固定子巻線４へ出力される。これにより、モータ１１が駆動される。ダイオード３は、固定子巻線４に流れる電流の循環ルートとなる。電流検出器１０６の検出電流値は、制御回路１０７へ送られ、消費電力算出、スイッチング素子２保護などに用いられ、更には、磁石回転子５の位置推定に用いられる。バッテリー電圧検出器８は、回路部品の電圧保護、正確な位置決め電流出力などのために用いられる。バッテリー電圧検出器８は、抵抗によるバッテリー電圧の分圧により簡単に構成できる。
上記のように、インバータ装置においては、スイッチング素子乃至スイッチング素子に並列接続されるダイオードによりモータへ電流が出力される。そのため、運転前にスイッチング素子乃至スイッチング素子に並列接続されるダイオードの診断を行うことが望ましい。然しながら、別途診断時間を設定すると、運転始動に時間がかかってしまう。 As described above, in the inverter device, a current is output to the motor by the switching element or the diode connected in parallel to the switching element. Therefore, it is desirable to diagnose a switching element or a diode connected in parallel to the switching element before operation. However, if a diagnosis time is set separately, it takes time to start operation.
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、診断時間を設定することなく、運転前にスイッチング素子乃至スイッチング素子に並列接続されるダイオードの診断を行うことができるインバータ装置の提供を目的とする。 The present invention solves such a conventional problem, and provides an inverter device capable of diagnosing a switching element or a diode connected in parallel to the switching element before operation without setting a diagnosis time. Objective.
上記課題を解決するために、本発明のインバータ装置は、直流電源のプラス側に接続される上アームスイッチング素子とマイナス側に接続される下アームスイッチング素子とを備えたインバータ回路と、インバータ回路の出力電圧を検出する電圧検出器と、運転前においてインバータ回路からモータへ直流電流を出力させてモータの磁石回転子の位置決めを行う制御回路と、モータの電流を検出する電流検出器とを備えたインバータ装置において、制御回路は、磁石回転子の位置決め時、スイッチング素子乃至スイッチング素子に並
列接続されるダイオードを診断するものである。
In order to solve the above problems, an inverter device of the present invention includes an inverter circuit including an upper arm switching element connected to the positive side of a DC power source and a lower arm switching element connected to the negative side, A voltage detector for detecting the output voltage, a control circuit for positioning the magnet rotor of the motor by outputting a direct current from the inverter circuit to the motor before operation, and a current detector for detecting the motor current In the inverter device, the control circuit diagnoses a switching element or a diode connected in parallel to the switching element when the magnet rotor is positioned.
この位置決め電流は、一定の直流電流値に設定される。また、その値も比較的大きい。そのため、位置決め電流の流れるスイッチング素子乃至スイッチング素子に並列接続されるダイオードの電圧降下も大きく、当該電圧降下の測定は容易になる。この電圧降下の電圧値の大小によりスイッチング素子乃至スイッチング素子に並列接続されるダイオードを診断できる。そして、この診断は位置決め中に行うので、診断に別途時間を費やすことなく、運転始動が遅れることはない。また、運転前に常に行う磁石回転子の位置決めソフトを応用するのみであるため、当該機能追加はソフト面でも負担が小さい。 This positioning current is set to a constant DC current value. The value is also relatively large. Therefore, the voltage drop of the switching element through which the positioning current flows or the diode connected in parallel to the switching element is large, and the measurement of the voltage drop becomes easy. A switching element or a diode connected in parallel to the switching element can be diagnosed by the magnitude of the voltage value of the voltage drop. And since this diagnosis is performed during positioning, the start of operation is not delayed without spending additional time for the diagnosis. Moreover, since only the magnetic rotor positioning software that is always performed before operation is applied, the addition of the function has a small burden in terms of software.
本発明のインバータ装置は、別途診断時間を必要とすることなく、運転前にスイッチング素子乃至スイッチング素子に並列接続されるダイオードの診断を行うことができる。 The inverter device of the present invention can diagnose a switching element or a diode connected in parallel to the switching element before operation without requiring a separate diagnosis time.
第１の発明のインバータ装置は、直流電源のプラス側に接続される上アームスイッチング素子とマイナス側に接続される下アームスイッチング素子とを備えたインバータ回路と、インバータ回路の出力電圧を検出する電圧検出器と、運転前においてインバータ回路からモータへ直流電流を出力させてモータの磁石回転子の位置決めを行う制御回路と、モータの電流を検出する電流検出器とを備えたインバータ装置において、制御回路は、磁石回転子の位置決め時、スイッチング素子乃至スイッチング素子に並列接続されるダイオードを診断するものである。 An inverter device according to a first aspect of the present invention includes an inverter circuit including an upper arm switching element connected to the plus side of a DC power source and a lower arm switching element connected to the minus side, and a voltage for detecting an output voltage of the inverter circuit A control circuit comprising: a detector; a control circuit that outputs a direct current from the inverter circuit to the motor before operation to position the magnet rotor of the motor; and a current detector that detects the motor current. Is for diagnosing a switching element or a diode connected in parallel to the switching element when positioning the magnet rotor.
この位置決め電流は、一定の直流電流値に設定される。また、その値も比較的大きい。そのため、位置決め電流の流れるスイッチング素子乃至スイッチング素子に並列接続されるダイオードの電圧降下も大きく、当該電圧降下の測定は容易になる。この電圧降下の電圧値の大小によりスイッチング素子乃至スイッチング素子に並列接続されるダイオードを診断できる。そして、この診断は位置決め中に行うので、診断に別途時間を費やすことなく、運転始動が遅れることはない。また、運転前に常に行う磁石回転子の位置決めソフトを応用するのみであるため、当該機能追加はソフト面でも負担が小さい。 This positioning current is set to a constant DC current value. The value is also relatively large. Therefore, the voltage drop of the switching element through which the positioning current flows or the diode connected in parallel to the switching element is large, and the measurement of the voltage drop becomes easy. A switching element or a diode connected in parallel to the switching element can be diagnosed by the magnitude of the voltage value of the voltage drop. And since this diagnosis is performed during positioning, the start of operation is not delayed without spending additional time for the diagnosis. Moreover, since only the magnetic rotor positioning software that is always performed before operation is applied, the addition of the function has a small burden in terms of software.
第２の発明は、第１の発明のインバータ装置において、電動圧縮機に搭載され当該電動圧縮機のモータを駆動するものである。インバータ装置は電動圧縮機に搭載されるため、当該電動圧縮機のモータからの振動を受ける。そのため、振動によるスイッチング素子乃至スイッチング素子に並列接続されるダイオードの故障有無を、運転前に診断できる本インバータ装置は有用である。 According to a second invention, in the inverter device of the first invention, the inverter device is mounted on an electric compressor and drives a motor of the electric compressor. Since the inverter device is mounted on the electric compressor, it receives vibration from the motor of the electric compressor. Therefore, the present inverter device that can diagnose before and after the operation whether or not the switching element or the diode connected in parallel to the switching element due to vibration is faulty is useful.
第３の発明は、第１または第２の発明のインバータ装置において、車両に搭載されるものである。車両に搭載されるインバータ装置は、振動など環境が厳しい。そのため、振動によるスイッチング素子乃至スイッチング素子に並列接続されるダイオードの故障有無を、運転前に診断できる本インバータ装置は有用である。 A third invention is an inverter device according to the first or second invention, which is mounted on a vehicle. An inverter device mounted on a vehicle has a severe environment such as vibration. Therefore, the present inverter device that can diagnose before and after the operation whether or not the switching element or the diode connected in parallel to the switching element due to vibration is faulty is useful.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiment.
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るインバータ装置２０とその周辺の電気回路である。運転前における磁石回転子５の位置決め通電について以下説明する。図２（Ａ）は、４極の場合において、固定子巻線４のＵ相とＶ相をＳ極に、Ｗ相をＮ極にして、磁石回転子５を位置決めする場合を示している。固定子巻線４のＳ極には磁石回転子５のＮ極が、固定子巻線４のＮ極には磁石回転子５のＳ極が、それぞれ対向して停止することにより、位置決めされる。このとき、インバータ装置２０の制御回路７は、図２（Ｂ）に示す如く、固定子巻線４のＷ相からＵ相及びＶ相へ電流が流れるように、スイッチング素子２を制御する。また、制御回路７は、シャント抵抗６からの電圧により、モータの相電流を検出する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows an inverter device 20 according to Embodiment 1 of the present invention and an electric circuit around it. The positioning energization of the magnet rotor 5 before operation will be described below. FIG. 2A shows a case where the magnet rotor 5 is positioned with the U phase and V phase of the stator winding 4 set to the S pole and the W phase set to the N pole in the case of four poles. The N pole of the magnet rotor 5 is positioned on the S pole of the stator winding 4 and the S pole of the magnet rotor 5 is positioned on the N pole of the stator winding 4 so as to be opposed to each other. . At this time, the control circuit 7 of the inverter device 20 controls the switching element 2 so that current flows from the W phase to the U phase and the V phase of the stator winding 4 as shown in FIG. The control circuit 7 detects the phase current of the motor based on the voltage from the shunt resistor 6.
図３に、上記スイッチングに関し、位置決めにおける上アームスイッチング素子のキャリア周期内でのＯＮ期間例を示す。細線はＵ相、中線はＶ相、太線はＷ相である。所定の一定電流が流れるように、通電期間を設定している。例として、バッテリー１の直流電圧をＤＣ３００Ｖ、図４に示す固定子巻線４の各相の抵抗値Ｒを１Ω、キャリア周波数１０ｋＨｚ（キャリア周期１００μＳ）とする。ここで、位置決めにおけるＷ相の相電流値を２０Ａとするためには、固定子巻線４の等価抵抗値が１．５Ωとなるので、ＤＣ３０Ｖ相当を印加する必要がある。ＤＣ３０Ｖは、ＤＣ３００Ｖの１０％である。従って、通電期間のヂューティ即ちΔｔと表示した前半と後半の期間合計を１０％（１０μＳ）にすればよい。おおよそ１００ｍＳ（キャリア周期１０００回）実行される。図５に、Ｗ相の相電流の時間経過を示す。電流が上昇し上記所定の一定直流電流が流れることにより、磁石回転子５が位置決めされる。 FIG. 3 shows an example of the ON period within the carrier cycle of the upper arm switching element in positioning in relation to the above switching. The thin line is the U phase, the middle line is the V phase, and the thick line is the W phase. The energization period is set so that a predetermined constant current flows. As an example, the DC voltage of the battery 1 is set to DC 300 V, the resistance value R of each phase of the stator winding 4 shown in FIG. 4 is set to 1Ω, and the carrier frequency is 10 kHz (carrier cycle is 100 μS). Here, in order to set the phase current value of the W phase in positioning to 20 A, the equivalent resistance value of the stator winding 4 is 1.5Ω, and therefore it is necessary to apply a DC equivalent of 30 V. DC30V is 10% of DC300V. Accordingly, the total of the first half and the second half indicated as duty of the energization period, that is, Δt may be set to 10% (10 μS). Approximately 100 mS (carrier cycle 1000 times) is executed. FIG. 5 shows the time course of the W-phase phase current. As the current rises and the predetermined constant DC current flows, the magnet rotor 5 is positioned.
運転時について以下説明する。制御回路７は、モータ１１を構成する磁石回転子５による固定子巻線４の誘起電圧を演算し、磁石回転子５の位置推定を行う。そして、この位置推定、回転数指令信号（図示せず）等に基づき、インバータ回路１０を構成するスイッチング素子２を制御し、バッテリー１からの直流電圧をＰＷＭ変調でスイッチングすることにより、正弦波状の交流電流をモータ１１の固定子巻線４へ出力する。制御回路７は、上アームスイッチング素子Ｕ、Ｖ、Ｗ、下アームスイッチング素子Ｘ、Ｙ、Ｚと、ドライブ回路などを介して接続線１８により接続されており、各スイッチング素子を制御している。スイッチング素子２がＩＧＢＴ、パワーＭＯＳＦＥＴの場合はゲート電圧を、パワートランジスタの場合はベース電流を制御する。また、各スイッチング素子Ｕ、Ｖ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚに対応するダイオード３を、３Ｕ、３Ｖ、３Ｗ、３Ｘ、３Ｙ、３Ｚと定義する。 The operation will be described below. The control circuit 7 calculates the induced voltage of the stator winding 4 by the magnet rotor 5 constituting the motor 11 and estimates the position of the magnet rotor 5. Then, based on the position estimation, the rotation speed command signal (not shown), etc., the switching element 2 constituting the inverter circuit 10 is controlled, and the DC voltage from the battery 1 is switched by PWM modulation. An alternating current is output to the stator winding 4 of the motor 11. The control circuit 7 is connected to the upper arm switching elements U, V, W and the lower arm switching elements X, Y, Z by a connection line 18 via a drive circuit or the like, and controls each switching element. When the switching element 2 is an IGBT or a power MOSFET, the gate voltage is controlled. When the switching element 2 is a power transistor, the base current is controlled. The diodes 3 corresponding to the switching elements U, V, W, X, Y, and Z are defined as 3U, 3V, 3W, 3X, 3Y, and 3Z.
次に、位置決め時におけるスイッチング素子２（ダイオード３）の診断について以下説明する。図６は、インバータ装置２０の当該作動例を示すフローチャートである。ステップ１０において、上述の位置決めを行う。この時、図３にΔｔと表示した前半と後半の期間において、位置決め電流（上記実施例では２０Ａ）がバッテリー１の直流電源ラインに流れる。この電流値（２０Ａ）は、ステップ２０において、シャント抵抗６からの電圧により検出される。この時、スイッチング素子Ｗ、Ｘ、ＹがＯＮしている。 Next, diagnosis of the switching element 2 (diode 3) at the time of positioning will be described below. FIG. 6 is a flowchart showing an example of the operation of the inverter device 20. In step 10, the above-described positioning is performed. At this time, a positioning current (20 A in the above embodiment) flows through the DC power supply line of the battery 1 in the first half and the latter half of the period indicated by Δt in FIG. This current value (20 A) is detected by the voltage from the shunt resistor 6 in step 20. At this time, the switching elements W, X, and Y are ON.
ステップ３０において、インバータ出力電圧検出器９により、スイッチング素子Ｘの電圧降下が検出される。 そして、ステップ４０において、スイッチング素子Ｘが診断される。シャント抵抗６により検出された電流値は、スイッチング素子Ｘとスイッチング素子Ｙに分流している。そのため、シャント抵抗６により検出された電流値の半分において、インバータ出力電圧検出器９により検出されたスイッチング素子Ｘの電圧降下が正常かどうかを診断する。 In step 30, the inverter output voltage detector 9 detects the voltage drop of the switching element X. In step 40, the switching element X is diagnosed. The current value detected by the shunt resistor 6 is shunted to the switching element X and the switching element Y. Therefore, it is diagnosed whether the voltage drop of the switching element X detected by the inverter output voltage detector 9 is normal at half of the current value detected by the shunt resistor 6.
ここで、スイッチング素子Ｘの電圧降下が正常であれば、ステップ６０に移り通常運転を行う。スイッチング素子Ｘの電圧降下が正常でなければ（Ｎ）、ステップ５０に移り、スイッチング素子Ｘ（もしくはドライブ回路）が故障であることをコントローラ（図示せず）などへ情報送信する。これによりユーザなどが認識できるようにする。そして、運転せずに終了する。 Here, if the voltage drop of the switching element X is normal, it will move to step 60 and normal operation will be performed. If the voltage drop of the switching element X is not normal (N), the process proceeds to step 50, and information that the switching element X (or drive circuit) is faulty is transmitted to a controller (not shown). As a result, the user or the like can be recognized. And it complete | finishes without driving.
図３にΔｔと表示した前半と後半の間の期間においては、スイッチング素子Ｕ、Ｖ、Ｗ
がＯＮしている。そのため、Ｕ相の電流はダイオード３Ｕに流れる。このとき、バッテリー電圧検出器８に検出されるバッテリー１の電圧とインバータ出力電圧検出器９により検出されるダイオード３Ｕの電圧との差は、ダイオード３Ｕの電圧降下となる。そのため、このダイオード３Ｕの診断も行うことができる。
In the period between the first half and the second half indicated by Δt in FIG. 3, the switching elements U, V, W
Is ON. Therefore, the U-phase current flows through the diode 3U. At this time, the difference between the voltage of the battery 1 detected by the battery voltage detector 8 and the voltage of the diode 3U detected by the inverter output voltage detector 9 is a voltage drop of the diode 3U. Therefore, this diode 3U can also be diagnosed.
これらにより、運転前にスイッチング素子Ｘ（ダイオード３Ｕ）の診断を行うことができる。そして、この診断は位置決め中に行うので、診断に別途時間を費やすことなく、運転始動が遅れることはない。また、運転前に常に行う磁石回転子５の位置決めソフトを応用するのみ（ステップ３０〜５０追加）であるため、当該機能追加はソフト面でも負担が小さい。 Accordingly, the switching element X (diode 3U) can be diagnosed before operation. And since this diagnosis is performed during positioning, the start of operation is not delayed without spending additional time for the diagnosis. Moreover, since only the positioning software of the magnet rotor 5 that is always performed before operation is applied (addition of steps 30 to 50), the addition of the function has a small burden in terms of software.
インバータ出力電圧検出器９をＶ相にも設ければ、同様にスイッチング素子Ｙ（ダイオード３Ｖ）の診断を行うことができる。また、Ｗ相にも設け、図３においてスイッチング素子Ｕ、Ｖ、ＷがＯＦＦしている期間にも検出すれば、スイッチング素子Ｗ（ダイオード３Ｚ）の診断を行うことができる。図２における通電を変更すれば、他のスイッチング素子（ダイオード）の診断も行うことができる。 If the inverter output voltage detector 9 is also provided in the V phase, the switching element Y (diode 3V) can be similarly diagnosed. Further, if it is also provided in the W phase and is detected even during a period in which the switching elements U, V, and W are OFF in FIG. 3, the switching element W (diode 3Z) can be diagnosed. If the energization in FIG. 2 is changed, diagnosis of other switching elements (diodes) can also be performed.
尚、上記実施の形態において、固定子巻線４のＵ相とＶ相をＳ極に、Ｗ相をＮ極にして、４極の磁石回転子５を位置決めする場合を示したが、これに限るものではなく、固定子巻線４のＳ極Ｎ極の相は任意であり、２極、６極等にも、また、固定子巻線４の２相のみに電流を流す場合にも適用できる。シャント抵抗６は、電源ラインのプラス側に設けても良い。また、下アームスイッチング素子と電源ラインのマイナス側に設けても良い。電流検出器としては、シャント抵抗に限らず、ホール素子を用いた電流検出器など瞬時ピーク電流が検出できるものであれば良い。インバータ回路１０とモータ１１との間に設け、直接モータ電流（相電流）を検出しても良い。起動運転の期間は図５の例に限らず時間など任意で良い。Ｗ相電流について示したが、Ｕ相、Ｖ相に関しても位相が異なるのみで同様な挙動をする。インバータ出力電圧検出器９は、バッテリー電圧検出器８と同様に、抵抗による分圧により簡単に構成できる。 In the above embodiment, the case where the U-phase and V-phase of the stator winding 4 are set to the S-pole and the W-phase is set to the N-pole is shown, and the 4-pole magnet rotor 5 is positioned. The phase of the S pole and the N pole of the stator winding 4 is arbitrary, and is applicable to two poles, six poles, etc., and also when a current is passed through only two phases of the stator winding 4. it can. The shunt resistor 6 may be provided on the plus side of the power supply line. Further, it may be provided on the negative side of the lower arm switching element and the power supply line. The current detector is not limited to a shunt resistor, and any current detector capable of detecting an instantaneous peak current, such as a current detector using a Hall element, may be used. It may be provided between the inverter circuit 10 and the motor 11 to directly detect the motor current (phase current). The period of the startup operation is not limited to the example in FIG. Although the W-phase current is shown, the U-phase and the V-phase behave in the same way only with different phases. Similarly to the battery voltage detector 8, the inverter output voltage detector 9 can be easily configured by voltage division using a resistor.
（実施の形態２）
図７に、電動圧縮機４０の右側にインバータ装置２０を密着させて取り付けた図を示す。金属製筐体３２の中に圧縮機構部２８、モータ１１等が設置されている。冷媒は、吸入口３３から吸入され、圧縮機構部２８（この例ではスクロール）がモータ１１で駆動されることにより、圧縮される。この圧縮された冷媒は、モータ１１を通過する際にモータ１１を冷却し、吐出口３４より吐出される。
(Embodiment 2)
FIG. 7 is a diagram in which the inverter device 20 is attached in close contact with the right side of the electric compressor 40. The compression mechanism 28, the motor 11, and the like are installed in the metal casing 32. The refrigerant is sucked from the suction port 33 and compressed by the compression mechanism 28 (scroll in this example) being driven by the motor 11. The compressed refrigerant cools the motor 11 when passing through the motor 11 and is discharged from the discharge port 34.
インバータ装置２０は電動圧縮機４０に取り付けられるように、ケース３０を使用している。発熱源となるインバータ回路部１０は、低圧配管３８を介して低圧冷媒で冷却される。電動圧縮機４０の内部でモータ１１の固定子巻線４に接続されているターミナル３９は、インバータ回路部１０の出力部に接続される。保持部３５でインバータ装置２０に固定される接続線３６には、バッテリー１への電源線と回転数信号を送信するエアコンコントローラ（図示せず）との信号線がある。 The inverter device 20 uses a case 30 so as to be attached to the electric compressor 40. The inverter circuit unit 10 serving as a heat source is cooled by the low-pressure refrigerant through the low-pressure pipe 38. A terminal 39 connected to the stator winding 4 of the motor 11 inside the electric compressor 40 is connected to the output section of the inverter circuit section 10. The connection line 36 fixed to the inverter device 20 by the holding unit 35 includes a power line to the battery 1 and a signal line to an air conditioner controller (not shown) that transmits a rotation speed signal.
インバータ装置２０は電動圧縮機４０に搭載されるため、当該電動圧縮機４０のモータ１１からの振動を受ける。そのため、振動によるスイッチング素子（ダイオード）の故障有無を、運転前に診断できる本インバータ装置２０は有用である。 Since the inverter device 20 is mounted on the electric compressor 40, the inverter device 20 receives vibration from the motor 11 of the electric compressor 40. Therefore, the present inverter device 20 that can diagnose whether or not a switching element (diode) has failed due to vibration before operation is useful.
尚、上記実施の形態において、電動圧縮機の圧縮機構部をスクロールとしたが、これに限るものではない。また、圧縮された冷媒がモータを冷却する高圧型について示したが、低圧型でもよい。 In the above embodiment, the compression mechanism of the electric compressor is a scroll. However, the present invention is not limited to this. Moreover, although the compressed refrigerant showed about the high voltage | pressure type which cools a motor, a low voltage | pressure type may be sufficient.
（実施の形態３）
図８は、本発明のインバータ装置を圧縮機に一体に構成（実施の形態２）し、空調装置に適用して車両６０に搭載した一例を示す。インバータ装置一体型電動圧縮機６１及び室外熱交換器６３、室外ファン６２が、車両６０の前方のエンジンルーム（乃至モータルーム）に搭載される。一方、車両室内には室内送風ファン６５、室内熱交換器６７、エアコンコントローラ６４が配置されている。空気導入口６６から車外空気を吸込み、室内熱交換器６７で熱交換した空気を車室内に送風する。
(Embodiment 3)
FIG. 8 shows an example in which the inverter device of the present invention is configured integrally with a compressor (second embodiment) and applied to an air conditioner and mounted on a vehicle 60. The inverter device-integrated electric compressor 61, the outdoor heat exchanger 63, and the outdoor fan 62 are mounted in an engine room (or motor room) in front of the vehicle 60. On the other hand, an indoor fan 65, an indoor heat exchanger 67, and an air conditioner controller 64 are disposed in the vehicle compartment. Air outside the vehicle is sucked from the air introduction port 66, and the air heat-exchanged by the indoor heat exchanger 67 is blown into the vehicle interior.
車両に搭載されるインバータ装置一体型電動圧縮機６１は、車室外にあるため更に振動など環境が厳しい。そのため、振動によるスイッチング素子（ダイオード）の故障有無を、運転前に診断できる本インバータ装置２０は有用である。 Since the inverter-unit-integrated electric compressor 61 mounted on the vehicle is outside the passenger compartment, the environment such as vibration is further severe. Therefore, the present inverter device 20 that can diagnose whether or not a switching element (diode) has failed due to vibration before operation is useful.
尚、上記各実施の形態において、直流電源をバッテリーとしたが、これに限るものではなく、商用交流電源を整流した直流電源などでもよい。モータをセンサレスＤＣブラシレスモータとしたが、リラクタンスモータ等位置決め必要なモータに適用できる。正弦波駆動に限らず位置決め時に相電流の検出が必要となる駆動方式に適用できる。また、ＰＷＭ２相変調においても適用できる。 In each of the above embodiments, the DC power source is a battery. However, the present invention is not limited to this, and a DC power source rectified from a commercial AC power source may be used. Although the motor is a sensorless DC brushless motor, it can be applied to a motor that requires positioning, such as a reluctance motor. The present invention is not limited to sinusoidal driving, and can be applied to a driving method that requires detection of a phase current during positioning. It can also be applied to PWM two-phase modulation.
以上のように、本発明にかかるインバータ装置は、運転前にスイッチング素子（ダイオード）の診断を行うことができる。そして、この診断は位置決め中に行うので、診断に別途時間を費やすことなく、運転始動が遅れることはない。また、運転前に常に行う磁石回転子の位置決めソフトを応用するのみであるため、当該機能追加はソフト面でも負担が小さい。そのため、各種民生用製品、各種産業用機器に適用できる。 As described above, the inverter device according to the present invention can diagnose the switching element (diode) before operation. And since this diagnosis is performed during positioning, the start of operation is not delayed without spending additional time for the diagnosis. Moreover, since only the magnetic rotor positioning software that is always performed before operation is applied, the addition of the function has a small burden in terms of software. Therefore, it can be applied to various consumer products and various industrial equipment.
１ バッテリー
２ スイッチング素子
４ 固定子巻線
５ 磁石回転子
６ シャント抵抗（電流検出器）
７ 制御回路
９ インバータ出力電圧検出器
１０ インバータ回路
１１ センサレスＤＣブラシレスモータ
２０ インバータ装置
４０ 電動圧縮機
６０ 車両
1 Battery 2 Switching Element 4 Stator Winding 5 Magnet Rotor 6 Shunt Resistance (Current Detector)
7 Control circuit 9 Inverter output voltage detector 10 Inverter circuit 11 Sensorless DC brushless motor 20 Inverter device 40 Electric compressor 60 Vehicle
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