[發明專利]逆變器電路和壓縮機

有效

• 申請號: 200810099045.3
• 申請日: 2005-04-12
• 公開（公告）號: CN101291127A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 野村真一郎;小川原秀治;遠藤勝己;德永成臣
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H02P6/00
• 分類號: H02P6/00;H02M1/32;H02P6/06;H02P6/18
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉春成

本案是申請日為2005年4月12日、申請號為200580000395.4(PCT/JP2005/007362)、發明名稱為逆變器電路和壓縮機的專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種驅動電動機的逆變器電路，該電動機具有由PWM控制所控制的開關元件，該逆變器電路適于驅動在冰箱中使用的封閉式壓縮機。

背景技術

圖12示出了常規的逆變器電路的第一個范例。日本專利公開第H09-140155號中公開了這一范例。晶體管模塊(TRM)3根據控制器1提供的PWM信號2驅動電動機4。溫度傳感器5臨近TRM3設置。

如圖13中所示，控制器1內的微處理器6接收來自溫度傳感器5的數據，并控制TRM3以防止熱擊穿。

圖14圖解說明了對TRM3的控制。

步驟10001：開始

步驟10002：當溫度傳感器5檢測到的溫升速率(每單位時間內的溫升；℃/秒)過過規定值時，降低載波頻率，從而降低TRM3的切換損耗以抑制TRM3的溫升。當溫升速率降低到不高于規定值時，恢復載波頻率。

步驟10003：如果雖已降低載波頻率，但是溫升速率仍未降低到不高于規定值時，則將電動機4的工作頻率降低，以使TRM3的溫升得到抑制。

圖15示出了常規的逆變器電路的第二個范例，在日本專利公開第H05-227793號中公開了這一范例。PWM控制電路12比較由載波發生器11產生的載波信號CA與控制信號。根據比較的結果對開關元件15進行PWM控制，從而驅動電動機13。

由于為了降低磁噪音而以較高載波頻率驅動，會增加由開關元件15產生的熱量，所以需要恰當地選擇載波頻率，以使開關元件15的溫度可以控制在額定值內。除此之外，施加于驅動電動機13的負載通過由PWM控制電路12提供的電流進行監控，并且當過載檢測器14檢測到過載時，載波頻率降低。換言之，如圖16中所示，比較器16比較表示負載狀態的信號DE與參考信號S00，當比較結果顯示DE＞S00時，確定為電動機過載，并將開關SW接通。由減法器AD1提供的信號DE與參考信號S00之間的差值，通過開關SW輸入濾波器17。濾波器17的時間常數T1設置為T1＞T2。T2是驅動電動機13的加速或減速時間。加減器AD2得出濾波器17的輸出S1與表示額定負載狀態的預先設定值S01之間的差值S2。載波頻率根據差值S2而降低。

然而，在第一常規范例中，由于逆變器電路檢測開關元件的溫升速率，所以即使溫升速率很低，長時間持續的驅動有時也會使開關元件過熱。在第二常規范例中，由于只對施加到電動機上的負載進行監測，所以如果開關元件周圍的溫度很高，那么盡管電動機沒有過載，開關元件有時也會產生過熱現象。

發明內容

本發明的逆變器電路包括以下部件：

溫度測量部，用于測量開關元件的溫度，其中開關元件構成供電部的一部分；

電動機轉速檢測器，用于檢測電動機的轉速；

輸出波形確定電路，用于根據施加到電動機上的負載來確定占空比(duty)，并轉換載波頻率；以及

載波頻率確定器，用于將載波頻率輸出給輸出波形確定電路，其中載波頻率是根據多種控制參數而確定的，例如，由溫度測量部測量到的開關元件的溫度，以及由電動機轉速檢測器檢測到的電動機轉速。

對開關元件的溫度和電動機轉速均進行監測，將防止開關元件由于過熱而損壞，而與電動機的負載狀態無關。

附圖說明

圖1示出了根據本發明的第一示例性實施例的逆變器電路的框圖。

圖2示出了圖1中所示的逆變器電路的操作流程圖。

圖3示出了圖1中所示的逆變器電路的載波頻率的列表。

圖4示出了根據本發明的第二示例性實施例的逆變器電路的框圖。

圖5示出了圖4中所示的逆變器電路的操作流程圖。

圖6示出了圖4中所示的逆變器電路的載波頻率的列表。

圖7示出了根據本發明的第三示例性實施例的逆變器電路的框圖。

圖8示出了圖7中所示的逆變器電路的操作流程圖。

圖9示出了圖7中所示的逆變器電路的載波頻率的列表。

圖10示出了圖7中所示的逆變器電路的載波頻率的另一個列表。

圖11示出了根據本發明的第四示例性實施例的驅動壓縮機的方法的框圖。

圖12示出了常規逆變器的電路圖。