JP6727320B2 - 電動機駆動装置及び空気調和機 - Google Patents
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Description
《1−1》実施の形態1の構成
図1は、本発明の実施の形態1に係る電動機駆動装置100の構成(スター結線の場合)を概略的に示す図である。図2は、実施の形態1に係る電動機駆動装置100の構成(デルタ結線の場合)を概略的に示す図である。図3(A)及び(B)は、スター結線(Y結線)とデルタ結線(Δ結線)とを示す図である。
実施の形態1に係る電動機駆動装置100によれば、インバータ1のスイッチング素子にMOSトランジスタを用いることで、スイッチング素子にIBGTを用いたときと比較して低速(軽負荷)領域におけるインバータ1の導通損失を低減することができる。したがって、低速(軽負荷)領域における電動機駆動装置100の効率を向上することができる。
以下に、実施の形態1に係る電動機駆動装置100を具備する空気調和機105について説明する。図9は、本発明の実施の形態2に係る空気調和機105の構成を示すブロック図である。空気調和機105は、室内(冷暖房の対象空間内)に設置される室内機105Aと、屋外に設置される室外機105Bとを備えている。室内機105Aと室外機105Bとは、冷媒が流れる接続配管140a,140bによって接続されている。接続配管140aには、凝縮器を通過した液冷媒が流れる。接続配管140bには、蒸発器を通過したガス冷媒が流れる。
上記実施の形態の説明では、結線切替部3を機械式スイッチ(リレー31〜33)として説明したが、結線切替部3には半導体スイッチを用いてもよい。結線切替部3に半導体スイッチを用いることにより、高速での切り替え(スイッチング)を行うことができる。
Claims (12)
- 室内温度を調整するヒートポンプサイクルの圧縮機の電動機を駆動させる電動機駆動装置であって、
前記電動機の固定子巻線の結線状態をスター結線及びデルタ結線のいずれかに切り替える結線切替部と、
複数のスイッチング素子を有し、前記複数のスイッチング素子のオン又はオフの切り替えによって直流電圧を交流駆動電圧に変換し、前記固定子巻線に前記交流駆動電圧を供給するインバータと
を具備し、
前記複数のスイッチング素子の各々は、MOSトランジスタを有し、
前記結線切替部は、前記室内温度と設定温度との差の絶対値が第1の温度より大きい場合に、前記固定子巻線の結線状態を前記デルタ結線に切替える
電動機駆動装置。 - 前記結線切替部は、
前記電動機の回転数が第1の閾値以上である場合に前記固定子巻線の結線状態を前記デルタ結線に切り替える
請求項1に記載の電動機駆動装置。 - 前記第1の閾値は60rpsである請求項2に記載の電動機駆動装置。
- 前記複数のスイッチング素子は、
直流電圧を供給する配線間に直列に接続された第1及び第2のMOSトランジスタと、
前記配線間に直列に接続された第3及び第4のMOSトランジスタと、
前記配線間に直列に接続された第5及び第6のMOSトランジスタと、
を有し、
前記固定子巻線の第1の相の端子は、前記第1及び第2のMOSトランジスタの中間点に接続され、
前記固定子巻線の第2の相の端子は、前記第3及び第4のMOSトランジスタの中間点に接続され、
前記固定子巻線の第3の相の端子は、前記第5及び第6のMOSトランジスタの中間点に接続された
請求項1から3のいずれか1項に記載の電動機駆動装置。 - 前記第1から第6のMOSトランジスタのうちの少なくとも一つは、ワイドバンドギャップ半導体である
請求項4に記載の電動機駆動装置。 - 前記ワイドバンドギャップ半導体は、シリコンカーバイトまたは窒化ガリウムを構成材料として含む
請求項5に記載の電動機駆動装置。 - 前記結線切替部は、
前記インバータに入力される前記直流電圧に対する前記固定子巻線に供給される前記交流駆動電圧の比である変調率が第2の閾値以上である場合に前記固定子巻線の結線状態を前記デルタ結線に切り替える
請求項1から6のいずれか1項に記載の電動機駆動装置。 - 前記結線切替部は、
前記固定子巻線に接続された機械式スイッチを含む回路を有する
請求項1から7のいずれか1項に記載の電動機駆動装置。 - 前記結線切替部は、
前記固定子巻線に接続された半導体スイッチを含む回路を有する
請求項1から7のいずれか1項に記載の電動機駆動装置。 - 前記結線切替部及び前記インバータを制御する制御部をさらに有し、
前記制御部は、前記電動機の駆動期間中又は駆動の中断期間中に、前記結線切替部に前記結線状態の切り替えを実行させる
請求項1から9のいずれか1項に記載の電動機駆動装置。 - 前記固定子巻線を有する前記電動機と、
前記電動機によって駆動される圧縮機と、
前記電動機を駆動させる請求項1から10のいずれか1項に記載の電動機駆動装置と
を具備する空気調和機。 - 冷凍サイクルの一部である圧縮機に用いられ、固定子巻線を有する電動機を駆動させる電動機駆動装置であって、
前記固定子巻線の結線状態をスター結線及びデルタ結線のいずれかに切り替える結線切替部と、
複数のスイッチング素子を有し、前記複数のスイッチング素子のオン又はオフの切り替えによって直流電圧を交流駆動電圧に変換し、前記固定子巻線に前記交流駆動電圧を供給するインバータと
を具備し、
前記結線切替部が前記スター結線と前記デルタ結線との切り替えに要する時間は、前記冷凍サイクルにおける冷媒圧力が均等になるまでに必要な時間である
電動機駆動装置。
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