JP7080403B2 - インバータ装置、空気調和機およびインバータ装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、インバータ装置、空気調和機およびインバータ装置の制御方法に関する。

直流電圧を交流電圧に変換するインバータ装置は、直流電圧の値と、交流電圧の周波数および電圧実効値とに基づいて、インバータ回路内のスイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦするスイッチングパターンを生成し、生成したスイッチングパターンに従って、スイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦすることで、交流電圧を生成する。このようにインバータ回路を制御するために、インバータ装置は、通常、直流電圧の値を検出するための検出回路を備えている。

また、電源の瞬時停電、インバータ出力側の負荷に応じた直流電圧の低下、電源電圧の変動といった要因から、直流電圧は変動することがある。例えば、特許文献１には、直流電圧の検出回路の検出値に基づいてインバータ装置の瞬時停電を検知すると、インバータ回路の速度指令を引き下げて、インバータ装置の停止を回避する技術が記載されている。以上のように、通常、検出回路で検出した直流電圧の値を用いて、インバータ回路は制御されている。

特開平０４－９１６９６号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、直流電圧の検出回路を設ける必要があり、回路規模が増大してしまう。特に、インバータ装置に接続される電源が制限されており、通常動作時には、検出しなくても直流電圧の値を特定することが可能な場合、直流電圧の検出回路を省略することが望まれる。しかしながら、直流電圧の値を特定することが可能な場合であっても、直流電圧の検出回路を省略すると、電源の瞬時停電、インバータ装置の出力側に接続される負荷変動などにより、直流電圧が変動し、インバータ装置の動作が不安定になってしまう場合があるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、直流電圧の検出回路を搭載しなくても、安定して動作することが可能なインバータ装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るインバータ装置は、直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路と、インバータ回路の相電流を検出する相電流検出部と、インバータ回路の動作中に検出される相電流と、予め定められた相電流の基準値との差異に基づいて直流電圧を推定し、直流電圧の推定値に基づいて、インバータ回路を制御するインバータ制御部と、を備える。

本発明に係るインバータ装置は、直流電圧の検出回路を搭載しなくても、安定して動作することが可能であるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかるインバータ装置の構成を示す図 図１に示すインバータ制御部の機能構成を説明するための図 図１に示すインバータ回路の相電流と相電流基準値とを示す一例の図 本発明の実施の形態２にかかるインバータ装置の構成を示す図 本発明の実施の形態３にかかるインバータ制御部の機能構成を示す図 本発明の実施の形態４にかかるインバータ制御部の機能構成を示す図 本発明の実施の形態５にかかるインバータ制御部の機能構成を示す図 本発明の実施の形態６にかかるインバータ装置の構成を示す図 図８に示すインバータ装置が有する相電流基準値生成部の機能を説明するための図 図８に示すファンモータのインバータ駆動周波数と相電流基準値との関係を示す図 本発明の実施の形態１～８にかかるインバータ制御部のハードウェア構成を示す図

以下に、本発明の実施の形態に係るインバータ装置、空気調和機およびインバータ装置の制御方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるインバータ装置１－１の構成を示す図である。インバータ装置１－１は、整流回路２と、インバータ回路３と、インバータ制御部４と、相電流検出部５とを有する。インバータ回路３は、直流電圧を交流電圧に変換する。インバータ回路３は、直流電圧源と、負荷であるモータ６とに接続されている。インバータ回路３は、インバータ制御部４の指示に従って動作することで、直流電圧源から印加される直流電圧ＤＣを交流電圧に変換して、交流電圧をモータ６に供給する。

本実施の形態では、インバータ回路３に接続される直流電圧源は、系統電源である交流電圧源７－１と、交流電圧源７－１が発生させる交流電圧を直流電圧ＤＣに変換する整流回路２とから構成される。整流回路２で変換された直流電圧ＤＣの値は、通常、交流電圧源７－１の電圧値に基づいて予め定められた一定の値となる。

インバータ装置１－１は、直流電圧ＤＣを検出する検出回路を備えない。理想的な条件下においては、直流電圧ＤＣの値は一定となるため、インバータ制御部４は、この直流電圧ＤＣの値に基づいて、インバータ回路３を制御する。しかしながら、実際に使用される条件では、交流電圧源７－１の電圧が規定の値からずれてしまったり、交流電圧源７－１が停電したり、モータ６の負荷変動などによって、直流電圧ＤＣの値が変動する。検出回路を使用せずに、インバータ回路３に印加される直流電圧ＤＣの値の変動を検知するために、インバータ制御部４は、インバータ回路３が備える相電流検出部５が検知する相電流を用いる。

なお、ここでは、インバータ回路３は、三相出力の電圧型の回路であり、相電流検出部５は、インバータ回路３の各相に設けられることとする。しかしながら、かかる構成は一例であり、本実施の形態はかかる例に限定されない。例えば、インバータ回路３は、単相出力であってもよいし、三相以上の多相出力であってもよい。相電流検出部５は、相電流を検出することができる方法であれば、どのような構成であってもよい。例えば、相電流検出部５は、各相の出力部に配置されるカレントトランスを有することができる。

図２は、図１に示すインバータ制御部４の機能構成を説明するための図である。インバータ制御部４は、相電流基準値生成部４１と、相電流比較部４２と、直流電圧基準値生成部４３と、直流電圧推定部４４とを有する。なお、図２には、インバータ制御部４の機能のうち、相電流から直流電圧を推定する機能に関する構成を示している。インバータ制御部４は、図２に示す以外の機能構成も有している。

インバータ制御部４は、相電流検出部５から相電流を取得する。なお、相電流にノイズが重畳する場合、相電流瞬時値に対してローパスフィルタ処理を行い、ノイズ対策を行った値を相電流として用いてもよい。

相電流基準値生成部４１は、インバータ回路３の状態に応じた相電流基準値を生成する。相電流基準値生成部４１は、事前に、予め定められた直流電圧ＤＣにおいて、インバータ状態を変化させて相電流を測定し、直流電圧ＤＣの値が予め定められた値である場合に、各インバータ状態において流れる相電流の値のデータＤを保持している。相電流基準値生成部４１は、インバータ状態毎に取得されたデータＤを用いて、現在のインバータの状態に対応する相電流の基準値を取得することができる。

なお、相電流は交流であるため、上記のデータは、ピーク値または実効値とすることができる。相電流基準値生成部４１は、相電流検出部５で検出される相電流がゼロになった点を相電流位相ゼロとして、インバータ駆動周波数に応じた電流の位相θを推定する。

データＤがピーク値である場合、相電流基準値生成部４１は、下記の数式（１）を用いて、相電流基準値を求めることができる。

相電流基準値＝Ｄ×ｓｉｎθ ・・・（１）

データＤが実効値である場合、相電流基準値生成部４１は、下記の数式（２）を用いて、相電流基準値を求めることができる。

相電流基準値＝√２×Ｄ×ｓｉｎθ ・・・（２）

インバータ状態は、モータ６の回転数およびトルクを含む。例えば、相電流基準値生成部４１は、モータ６の回転数およびトルクの現在値をモータ６に備えられた検出器から取得し、回転数およびトルクの現在値に対応づけられた相電流基準値を取得することができる。相電流基準値生成部４１は、生成した相電流基準値を相電流比較部４２に出力する。

相電流比較部４２は、検出された相電流と、相電流基準値との差異である相電流偏差を算出し、算出した相電流偏差を直流電圧推定部４４に出力する。相電流比較部４２は、以下の数式（３）を用いて、相電流偏差を算出することができる。

相電流偏差＝相電流－相電流基準値 ・・・（３）

なお、相電流比較部４２は、相電流偏差の絶対値が予め定められた閾値よりも小さい場合、相電流偏差をゼロに置き換えてもよい。このような処理を行うことで、直流電圧の推定値の細かな変動を抑制することが可能になる。

図３は、図１に示すインバータ回路３の相電流と相電流基準値とを示す一例の図である。図３には、Ｕ相の相電流基準値８１Ａと、Ｕ相の相電流測定値８１Ｂと、Ｖ相の相電流基準値８２Ａと、Ｖ相の相電流測定値８２Ｂと、Ｗ相の相電流基準値８３Ａと、Ｗ相の相電流測定値８３Ｂとが示されている。相電流基準値８１Ａ，８２Ａ，８３Ａおよび相電流測定値８１Ｂ，８２Ｂ，８３Ｂは、インバータ状態が同じときのデータである。この場合は基準値よりも測定値が小さく、インバータ制御部４は、この偏差をもとに直流電圧を推定する。

直流電圧基準値生成部４３は、インバータ回路３の状態に応じた直流電圧基準値を生成する。直流電圧基準値生成部４３は、事前に、インバータ状態ごとに取得した直流電圧の基準値を保持している。例えば、インバータ装置１－１は負荷の増加に伴い直流電圧が低下するため、インバータ状態は、負荷を含む。直流電圧基準値生成部４３は、現在のインバータ状態を取得し、現在のインバータ状態に対応する直流電圧の基準値を、直流電圧基準値とする。インバータ状態が負荷である場合、直流電圧基準値生成部４３は、モータ６に設置された検出器から負荷の測定値を取得し、取得した負荷の測定値に対応する直流電圧の値を取得して直流電圧基準値とする。直流電圧基準値生成部４３は、生成した直流電圧基準値を直流電圧推定部４４に出力する。

直流電圧推定部４４は、インバータ回路３の動作中に検出される相電流と、相電流基準値との差異である相電流偏差と、直流電圧基準値とに基づいて、直流電圧を推定する。直流電圧の推定値である推定直流電圧は、例えば、以下の数式（４）を用いて求められる。

推定直流電圧＝直流電圧基準値－（直流電圧補正ゲイン×相電流偏差）・・・（４）

ここで、直流電圧補正ゲインは、事前にインバータ装置１－１の駆動評価を通じて得た値である。インバータ制御部４は、直流電圧補正ゲインの値を予め保持している。

数式（４）から、直流電圧推定部４４は、インバータ回路３の出力の状態が同じ、つまりインバータ回路３が同じ仕事をしているときに、相電流が相電流基準値よりも大きい場合、直流電圧が想定よりも下がっていると判断し、推定直流電圧を下げていることが分かる。

インバータ制御部４は、直流電圧推定部４４が推定した推定直流電圧を用いて、インバータ回路３を駆動する。

以上説明したように、本発明の実施の形態１にかかるインバータ装置１－１によれば、直流電圧を検出する検出回路を搭載しなくても、直流電圧の変動を検知して、インバータ回路３を制御するために用いる直流電圧の値を補正することが可能になる。したがって、インバータ制御部４は、実際の直流電圧の値を把握することが可能になり、直流電圧の検出回路を搭載しなくても、安定して動作することが可能になる。

実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２にかかるインバータ装置１－２の構成を示す図である。インバータ装置１－２は、インバータ回路３と、インバータ制御部４と、相電流検出部５とを有する。インバータ回路３は、直流電圧源である電源７－２と、負荷であるモータ６とに接続されている。

インバータ装置１－１のインバータ回路３に接続される直流電圧源が交流電圧源７－１および整流回路２から構成されていたのに対して、インバータ装置１－２のインバータ回路３には、直流電圧源である電源７－２が接続されている。この点以外は、インバータ装置１－２の各部の機能はインバータ装置１－１の各部の機能と同様であるため、詳しい説明を省略する。

以上説明したように、本発明の実施の形態２にかかるインバータ装置１－２によれば、インバータ回路３が直流電圧源である電源７－２に接続される場合であっても、インバータ装置１－１と同様に、直流電圧の検出回路を搭載しなくても、安定して動作することが可能になる。

実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態３にかかるインバータ制御部４ａの機能構成を示す図である。なお、インバータ制御部４ａは、インバータ装置１－１，１－２のインバータ制御部４の代わりに用いることができる。

実施の形態１および実施の形態２において、インバータ制御部４は、インバータ回路３の複数の相電流のうちの１つを用いたが、インバータ制御部４ａは、複数の相の相電流を用いる。

インバータ制御部４ａが用いる相電流偏差は、複数の相のそれぞれの相電流偏差の平均値、最大値、最小値、中央値などであってよい。複数の相電流を用いることで、相電流に混入するノイズの影響を低減し、検出精度を高めることが可能になる。

相電流基準値生成部４１ａは、相電流基準値＃１，＃２，＃３を生成し、生成した相電流基準値＃１，＃２，＃３を相電流比較部４２ａに出力する。相電流基準値＃１，＃２，＃３のそれぞれは、３相の相電流それぞれに対する基準値である。

相電流比較部４２ａは、３相の相電流＃１，＃２，＃３を取得する。相電流比較部４２ａは、相電流＃１および相電流基準値＃１の偏差である相電流偏差＃１と、相電流＃２および相電流基準値＃２の偏差である相電流偏差＃２と、相電流＃３および相電流基準値＃３の偏差である相電流偏差＃３とを生成する。相電流比較部４２ａは、複数の相電流偏差＃１，＃２，＃３に基づいて、直流電圧推定部４４に出力する相電流偏差を生成する。例えば、相電流比較部４２ａは、相電流偏差＃１，＃２，＃３の平均値、最大値、最小値、中央値などを相電流偏差とすることができる。

直流電圧基準値生成部４３および直流電圧推定部４４の機能は、実施の形態１と同様であるためここでは説明を省略する。

以上説明したように、本発明の実施の形態３によれば、インバータ装置１－１と同様に、直流電圧の検出回路を搭載しなくても、安定して動作することが可能になる。また、複数の相電流の情報を用いるため、相電流に含まれるノイズの影響を低減し、検出の精度を高めることが可能になる。

実施の形態４．
図６は、本発明の実施の形態４にかかるインバータ制御部４ｂの機能構成を示す図である。なお、インバータ制御部４ｂは、インバータ装置１－１，１－２のインバータ制御部４の代わりに用いることができる。

インバータ制御部４ｂは、相電流実効値演算部４５と、相電流基準値生成部４１ｂと、相電流比較部４２ｂと、直流電圧基準値生成部４３と、直流電圧推定部４４とを有する。

相電流実効値演算部４５は、相電流検出部５から取得した相電流に基づいて、相電流の実効値を算出する。図６では、１相の相電流を用いているが、実施の形態３と同様に、複数の相の相電流を用いてもよい。

相電流実効値演算部４５は、相電流検出部５から取得した相電流の瞬時値の半周期分を積分して、相電流の実効値を求める。積分することで、瞬時値を用いるよりも、瞬時的なノイズの影響を低減することが可能になる。なお、瞬時値を用いる場合、積分値を用いるよりも、電流が瞬時的に大きく変動した場合の追従性が高まるという利点がある。相電流実効値演算部４５は、求めた相電流の実効値を相電流比較部４２ｂに出力する。

相電流基準値生成部４１ｂは、実効値で表された相電流基準値を生成する。相電流基準値生成部４１ｂの機能は、相電流の瞬時値の代わりに実効値を用いる以外は、相電流基準値生成部４１の機能と同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。

相電流比較部４２ｂは、相電流の実効値と、実効値で表された相電流基準値との偏差である相電流偏差を生成する。相電流比較部４２ｂの機能は、実効値を用いる以外は相電流比較部４２の機能と同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。

以上説明したように、本発明の実施の形態４によれば、インバータ装置１－１と同様に、直流電圧の検出回路を搭載しなくても、安定して動作することが可能になる。また、相電流の実効値を用いるため、瞬時値を用いる場合よりも瞬時的なノイズの影響を低減することが可能になる。

実施の形態５．
図７は、本発明の実施の形態５にかかるインバータ制御部４ｃの機能構成を示す図である。なお、インバータ制御部４ｃは、インバータ装置１－１，１－２のインバータ制御部４の代わりに用いることができる。

インバータ制御部４ｃは、相電流ピーク値保持部４６と、相電流基準値生成部４１ｃと、相電流比較部４２ｃと、直流電圧基準値生成部４３と、直流電圧推定部４４とを有する。

相電流ピーク値保持部４６は、相電流検出部５から取得した相電流の瞬時値に基づいて、ピーク値を求める。図７では１相の相電流を用いているが、実施の形態３と同様に、複数の相の相電流を用いてもよい。相電流ピーク値保持部４６は、予め定められた期間内において、相電流の瞬時値のうち最も大きい値を相電流のピーク値とすることができる。相電流ピーク値保持部４６は、求めた相電流のピーク値を相電流比較部４２ｃに出力する。

相電流基準値生成部４１ｃは、ピーク値で表された相電流基準値を生成する。相電流基準値生成部４１ｃの機能は、相電流の瞬時値の代わりにピーク値を用いる以外は、相電流基準値生成部４１の機能と同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。

相電流比較部４２ｃは、相電流のピーク値と、ピーク値で表された相電流基準値との偏差である相電流偏差を生成する。相電流比較部４２ｃの機能は、ピーク値を用いる以外は相電流比較部４２の機能と同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。

以上説明したように、本発明の実施の形態５によれば、インバータ装置１－１と同様に、直流電圧の検出回路を搭載しなくても、安定して動作することが可能になる。また、相電流のピーク値を用いるため、単純に相電流が極大となる値を抽出すればよく、実効値を求める場合に必要な計算が不要になる。したがって、実効値を用いる場合と比較して、演算量を低減することが可能である。

実施の形態６．
図８は、本発明の実施の形態６にかかるインバータ装置１－６の構成を示す図である。インバータ装置１－６は、インバータ回路３と、インバータ制御部４と、相電流検出部５とを有する。

インバータ装置１－６は、インバータ装置１－２と同様に直流電圧源である電源７－２に接続される。インバータ装置１－６のインバータ回路３は、ファンモータ６－１に接続されている。ファンモータ６－１は、モータ６の一種である。

図９は、図８に示すインバータ装置１－６が有する相電流基準値生成部４１ｄの機能を説明するための図である。インバータ装置１－６は、インバータ制御部４，４ａ，４ｂ，４ｃのいずれかを備える。この場合、インバータ装置１－６は、インバータ制御部４，４ａ，４ｂ，４ｃの相電流基準値生成部４１，４１ａ，４１ｂ，４１ｃの代わりに、相電流基準値生成部４１ｄを有する。

インバータ回路３に接続される負荷がファンモータ６－１である場合、相電流基準値生成部４１ｄは、インバータ駆動周波数に応じて相電流基準値を生成する。一般的に、モータは回転数およびトルクに応じて動作状態が決まる。しかしながらファンモータ６－１の場合、回転数およびトルクの間に相関があるため、回転数だけで動作状態を決めることができる。そこで、相電流基準値生成部４１ｄは、事前にファンモータ６－１のモータ回転数、つまりインバータ駆動周波数と相電流との相関を測定した測定データを持っておく。

図１０は、図８に示すファンモータ６－１のインバータ駆動周波数と相電流基準値との関係を示す図である。インバータ駆動周波数が大きくなるほど相電流基準値は大きくなる。

相電流基準値生成部４１ｄは、モータ回転数、つまり、インバータ駆動周波数のみを用いて、トルクを用いずに相電流基準値を生成することができるようになる。このため、相電流基準値を生成するための演算量が少なくなる。

特に、ファンモータ６－１が室内で使用される場合、例えば、ファンモータ６－１が空気調和機の室内機、扇風機、換気扇などに搭載される場合、外風による影響である外乱が小さいため、回転数とトルクの相関が強く、相電流基準値の演算精度が高まる。

以上説明したように、本発明の実施の形態６によれば、インバータ装置１－１と同様に、直流電圧の検出回路を搭載しなくても、安定して動作することが可能になる。また、インバータ回路３はファンモータ６－１に接続され、インバータ制御部４は、ファンモータ６－１の回転数と相電流基準値との関係を示す関数を用いて相電流基準値を特定する。このような構成から、相電流基準値を求めるための演算量を減らすことが可能になる。

実施の形態７．
本発明の実施の形態７にかかるインバータ装置１－７は、インバータ装置１－１，１－２，１－６のいずれかに示す構成を有する。インバータ装置１－７は、実施の形態１～６で説明したインバータ制御部４，４ａ，４ｂ，４ｃのいずれかを有する。インバータ装置１－７が備えるインバータ制御部４，４ａ，４ｂ，４ｃのいずれかは、直流電圧の推定処理を行うタイミングを制限する。具体的には、インバータ制御部４，４ａ，４ｂ，４ｃは、インバータ回路３の出力周波数が一定である間は、直流電圧の推定処理を行い、出力周波数が変化している間は推定処理を行わずに、直流電圧基準値を用いてインバータ回路３を制御する。

実施の形態１～６において、相電流基準値は、事前に測定したデータを基に生成されている。しかしながら、インバータ回路３の出力周波数が変化している過渡状態では、安定して動作している状況で測定されたデータとは、相電流の値が乖離することがある。このため、インバータ装置１－７は、インバータ回路３の出力周波数が変化している間は、直流電圧の推定を行わず、直流電圧基準値を用いることで、誤った推定が行われることを防ぐことが可能になる。

以上説明したように、本発明の実施の形態７によれば、インバータ装置１－１と同様に、直流電圧の検出回路を搭載しなくても、安定して動作することが可能になる。また、インバータ回路３の出力周波数に基づいて、直流電圧の推定処理を行うタイミングを制限することで、誤った推定が行われることを防ぐことが可能になり、より安定して動作することが可能になる。

実施の形態８．
本発明の実施の形態８にかかるインバータ装置１－８は、インバータ装置１－１，１－２，１－６のいずれかに示す構成を有し、実施の形態７で説明したように、直流電圧の推定処理を行うタイミングを制限する。

インバータ装置１－８のインバータ回路３に接続される負荷はモータ６である。インバータ装置１－８は、直流電圧の推定処理を行っていない期間中にモータ６が脱調して停止してしまった場合、モータ６を再始動させる。

インバータ装置１－８は、インバータ回路３の出力周波数が変化している間は直流電圧の推定処理が行われない。そのため、直流電圧の推定処理が行われていない間に直流電圧の変動が起きた場合、インバータ回路３の制御には直流電圧の変動を反映することができず、モータ６の回転に対して不適切な制御を行ってしまい、モータ６が脱調して停止してしまう可能性がある。そこで、インバータ装置１－８は、モータ６を再始動させることで、モータ６が停止したままになることを防ぐことが可能になる。

以上説明したように、本発明の実施の形態８によれば、インバータ装置１－１と同様に、直流電圧の検出回路を搭載しなくても、安定して動作することが可能になる。また、インバータ回路３の出力周波数に基づいて、直流電圧の推定処理を行うタイミングを制限する場合であっても、負荷であるモータ６が停止したままになることを防ぐことが可能になる。

図１１は、本発明の実施の形態１～８にかかるインバータ制御部４，４ａ，４ｂ，４ｃのハードウェア構成を示す図である。インバータ制御部４，４ａ，４ｂ，４ｃの機能は、プロセッサ９２およびメモリ９３を備える制御回路９１を用いて実現することができる。

プロセッサ９２は、ＣＰＵであり、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などとも呼ばれる。メモリ９３は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically ＥＰＲＯＭ）などの不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などである。

プロセッサ９２は、メモリ９３に記憶された、各構成要素の処理に対応するコンピュータプログラムを読み出して実行する。また、メモリ９３は、プロセッサ９２が実行する各処理における一時メモリとしても使用される。

なお、上記の実施の形態において、モータ６は、ファンモータ６－１であってもよいし、圧縮機モータであってもよい。上記の実施の形態の技術は、インバータ装置１－１，１－２，１－６を搭載する駆動装置と、モータ６とを備える空気調和機として実現されてもよい。インバータ装置１－１，１－２，１－６を搭載するモータ駆動装置が、無整流子電動機、いわゆるブラシレスＤＣ（Direct Current）モータであるモータ６を駆動するモータ駆動システムがある。このようなモータ駆動システムでは、整流子電動機に対して整流子が摩耗しないため製品寿命が長く、また、誘導電動機に対して回転子側に電流が流れないために消費電力が低く、空気調和機をはじめとする幅広い製品に適用可能である。

また、上記の実施の形態１～８に示すインバータ装置１－１～１－８は、直流電圧の検出回路を備えないため、製造コストを抑制することが可能である。また、直流電圧の検出回路を搭載するインバータ装置と同等の動作の安定性を保つことが可能である。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１－１，１－２，１－６，１－７，１－８ インバータ装置、２ 整流回路、３ インバータ回路、４，４ａ，４ｂ，４ｃ インバータ制御部、５ 相電流検出部、６ モータ、６－１ ファンモータ、７－１ 交流電圧源、７－２ 電源、４１，４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ 相電流基準値生成部、４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｃ 相電流比較部、４３ 直流電圧基準値生成部、４４ 直流電圧推定部、４５ 相電流実効値演算部、４６ 相電流ピーク値保持部、９１ 制御回路、９２ プロセッサ、９３ メモリ。

Claims (11)

1. 直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路と、
   前記インバータ回路の相電流を検出する相電流検出部と、
   前記インバータ回路の動作中に検出される前記相電流と、予め定められた前記相電流の基準値との差異に基づいて直流電圧を推定し、直流電圧の推定値に基づいて、前記インバータ回路を制御するインバータ制御部と、
   を備えるインバータ装置。
2. 前記相電流検出部が検出する相電流および前記基準値は、電流瞬時値、電流実効値または電流ピーク値である請求項１に記載のインバータ装置。
3. 前記インバータ回路は多相出力であり、
   前記相電流検出部は、前記インバータ回路の複数の相それぞれの相電流を検出し、
   前記インバータ制御部は、複数の前記相電流に基づいて直流電圧を推定する請求項１または２に記載のインバータ装置。
4. 前記インバータ回路がモータに接続される請求項１から３のいずれか１項に記載のインバータ装置。
5. 前記インバータ回路はファンモータに接続され、
   前記インバータ制御部は、前記ファンモータの回転数と前記基準値との関係を表す関数を用いて前記基準値を特定し、特定した前記基準値に基づいて、直流電圧を推定する請求項４に記載のインバータ装置。
6. 前記インバータ制御部は、前記インバータ回路の出力周波数が一定の間は直流電圧の推定を行い、前記出力周波数が変化している間は直流電圧の推定を行わず、直流電圧の予め定めた固定値を用いて前記インバータ回路を制御する請求項１から５のいずれか１項に記載のインバータ装置。
7. 前記インバータ回路がモータに接続され、
   前記インバータ制御部は、直流電圧の推定を行っていない期間中に前記モータが停止した場合、前記モータの動作を再始動させる請求項６に記載のインバータ装置。
8. 前記インバータ制御部は、検出される前記相電流と前記基準値との差異が予め定めた閾値以上であると判断した場合、直流電圧を推定して推定値に基づいて前記インバータ回路を制御し、前記差異が前記閾値未満であると判断した場合、直流電圧の固定値を用いて前記インバータ回路を制御する請求項１から７のいずれか１項に記載のインバータ装置。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載のインバータ装置を搭載する駆動装置と、
   前記駆動装置により駆動されるモータと、
   を備える空気調和機。
10. 前記モータは、ファンモータまたは圧縮機モータである請求項９に記載の空気調和機。
11. インバータ装置が、直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路の相電流を検出するステップと、
    前記インバータ装置が、前記インバータ回路の動作中に検出される前記相電流と、予め定められた前記相電流の基準値との差異に基づいて直流電圧を推定するステップと、
    前記インバータ装置が、直流電圧の推定値に基づいて、前記インバータ回路を制御するステップと、
    を含むインバータ装置の制御方法。

Images