[發(fā)明專(zhuān)利]電動(dòng)機(jī)電流檢測(cè)用集成電路及其電流檢測(cè)器或控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110129621.6
• 申請(qǐng)日: 2011-05-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102253267A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龜田晃史;芝文一;森宏一
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): G01R19/00
• 分類(lèi)號(hào): G01R19/00
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī)電流檢測(cè)用集成電路以及使用了該電動(dòng)機(jī)電流檢測(cè)用集成電路的電動(dòng)機(jī)電流檢測(cè)器或電動(dòng)機(jī)控制裝置。

背景技術(shù)

以往，作為三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、無(wú)刷電動(dòng)機(jī)這樣的三相同步電動(dòng)機(jī)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“電動(dòng)機(jī)”)的控制裝置，通常使用變頻電路。

設(shè)置在控制裝置中的控制電路通過(guò)下面示出的方法來(lái)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的繞組電流，從而對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速等進(jìn)行控制。

第一方法是在與電動(dòng)機(jī)的繞組連接的電路(布線)中使用霍爾傳感器等電流檢測(cè)器來(lái)直接檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的繞組電流的方法。此外，一般來(lái)說(shuō)，在三相電動(dòng)機(jī)中大多使用兩個(gè)電路。利用該方法能夠高精確度地檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的繞組電流。另外，如果是使用了霍爾元件的傳感器，則能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)機(jī)的繞組與控制電路之間的絕緣。

但是，電流檢測(cè)器(或檢測(cè)電路)是比較大的，并且價(jià)格高。因此，一般來(lái)說(shuō)，第一方法使用于工業(yè)用伺服電動(dòng)機(jī)的控制電路等需要進(jìn)行高精確度的控制的控制裝置中。

第二方法是將串聯(lián)插入到變頻電路的-(負(fù))側(cè)的開(kāi)關(guān)元件的負(fù)電源側(cè)的用于檢測(cè)電流的分流電阻的壓降進(jìn)行放大來(lái)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的繞組電流的方法。即，該方法是在變頻電路的各開(kāi)關(guān)元件接通/斷開(kāi)的時(shí)刻根據(jù)流過(guò)分流電阻的電流的變化來(lái)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的繞組電流的方法。在這種情況下，在控制電路中需要控制對(duì)電流進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)刻，因此通常利用微計(jì)算機(jī)等進(jìn)行控制。此時(shí)，檢測(cè)的信號(hào)的電位為變頻電路的-側(cè)的電位，因此在將控制電路設(shè)置為相同電位時(shí)不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。但是如果將控制電路設(shè)置為與變頻電路絕緣的電位則需要使控制電路與變頻電路絕緣的電路。

但是，利用第二方法能夠比較廉價(jià)地構(gòu)成電流檢測(cè)電路，因此廣泛用于工業(yè)用的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用的變頻器和洗衣機(jī)、空調(diào)等家電用電動(dòng)機(jī)的控制。

此外，例如在日本特開(kāi)2008-054812號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)中公開(kāi)了第二方法。

下面，使用附圖來(lái)說(shuō)明使用于專(zhuān)利文獻(xiàn)1的熱泵式洗滌干燥機(jī)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。

圖11是表示以往的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的框圖。如圖11所示，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置至少包括交流電源1、整流電路2、多個(gè)變頻電路、控制部6以及多個(gè)電動(dòng)機(jī)。整流電路2包括全波整流電路20和電解電容器21，用于將交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力來(lái)構(gòu)成直流電源。多個(gè)變頻電路包括第一變頻電路3A、第二變頻電路3B以及第三變頻電路3C，用于將通過(guò)整流電路2得到的直流電力轉(zhuǎn)換為三相交流電力。多個(gè)電動(dòng)機(jī)例如包括旋轉(zhuǎn)滾筒驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)4A、熱泵用的壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)4B以及送風(fēng)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)4C等。而且，利用通過(guò)第一變頻電路3A、第二變頻電路3B以及第三變頻電路3C得到的三相交流電力來(lái)分別驅(qū)動(dòng)多個(gè)電動(dòng)機(jī)。

另外，控制部6具有變頻控制部60和直流電壓檢測(cè)部61，用于檢測(cè)上述各電動(dòng)機(jī)的電流并進(jìn)行控制。具體地說(shuō)，直流電壓檢測(cè)部61利用與第一變頻電路3A、第二變頻電路3B以及第三變頻電路3C的下臂開(kāi)關(guān)晶體管的發(fā)射極端子相連接的第一電流檢測(cè)部5A、第二電流檢測(cè)部5B以及第三電流檢測(cè)部5C來(lái)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的電流Isa、Isb、Isc。并且，變頻控制部60由內(nèi)置有多個(gè)對(duì)第一變頻電路3A、第二變頻電路3B及第三變頻電路3C進(jìn)行PWM控制的PWM控制部(未圖示)以及高速A/D轉(zhuǎn)換部(未圖示)的微計(jì)算機(jī)等的高速處理器構(gòu)成，用于同時(shí)對(duì)第一變頻電路3A、第二變頻電路3B以及第三變頻電路3C進(jìn)行控制。由此，以各不相同的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)控制旋轉(zhuǎn)滾筒驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)4A、壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)4B以及送風(fēng)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)4C。

另外，第一變頻電路3A根據(jù)由位置檢測(cè)部40a檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)滾筒驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)4A的轉(zhuǎn)子的永磁鐵的位置H和由第一電流檢測(cè)部5A檢測(cè)出的旋轉(zhuǎn)滾筒驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)4A的電動(dòng)機(jī)的電流Isa來(lái)控制旋轉(zhuǎn)滾筒驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)4A。

與上述第一變頻電路3A同樣地，第二變頻電路3B控制壓縮機(jī)電動(dòng)機(jī)4B，第三變頻電路3C控制送風(fēng)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)4C。

另外，第一電流檢測(cè)部5A、第二電流檢測(cè)部5B以及第三電流檢測(cè)部5C利用由三個(gè)分流電阻和電流信號(hào)放大部構(gòu)成的三分流式的電流檢測(cè)方式來(lái)檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的電流。此外，第一電流檢測(cè)部5A、第二電流檢測(cè)部5B以及第三電流檢測(cè)部5C的基本結(jié)構(gòu)是完全相同的，只是分流電阻的值根據(jù)電動(dòng)機(jī)的電流的值而不同。

具體地說(shuō)，第一電流檢測(cè)部5A、第二電流檢測(cè)部5B以及第三電流檢測(cè)部5C構(gòu)成為如下結(jié)構(gòu)：分流電阻的一個(gè)端子與全橋三相變頻電路的下臂晶體管的各發(fā)射極端子(Nu、Nv、Nw)相連接，分流電阻的另一個(gè)端子與直流電源的負(fù)側(cè)的G端子相連接。而且，由于由三個(gè)分流電阻構(gòu)成，因此被稱(chēng)為三分流式。

下面，使用附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明以往的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的變頻電路。