[發明專利]電動機驅動裝置、流體壓縮系統及空氣調節器

有效

• 申請號: 201210303481.4
• 申請日: 2012-08-23
• 公開（公告）號: CN103312262A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 奧山敦;梅下貴明;黑崎真由;斯瓦潘·比斯沃斯;小倉洋壽
• 申請（專利權）人: 日立空調·家用電器株式會社
• 主分類號: H02P27/06
• 分類號: H02P27/06;H02H7/085;F04B35/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張寶榮

技術領域

本發明涉及電動機的驅動裝置、流體壓縮系統及空氣調節器。

背景技術

空氣調節器通過使設置于室內設備的室內風扇旋轉而將室內空氣送入熱交換器，與在熱交換器內流通的致冷劑進行熱交換以對所述空氣進行加熱或冷卻，通過室內風扇向室內送風，從而進行空氣調節。另外，在空氣調節器的室外設備中設置了構成熱泵循環的一部分的壓縮機，通過該壓縮機對致冷劑進行壓縮而以高溫、高壓的形式進行吐出。

另外，作為壓縮機的電動機所具備的永久磁體，在重視價格的情況下使用鐵氧體磁體，在重視性能的情況下使用釹磁體等的稀土類磁體。其中，鐵氧體磁體具有在低溫的環境下易減磁的特性，稀土類磁體具有在高溫的環境下易減磁的特性。在此，“減磁”是指，由于因磁體的渦流損耗而引起的溫度上升、因流入線圈的電流而引起的反向磁場等，導致磁體整體的磁矩減少。

可是，在使用了空氣調節器的環境下，壓縮機內部的電動機周圍的溫度在冬季的取暖運行開始時成為與外部空氣溫度大致相等的非常低的低溫，在夏季的致冷運行時由于在高溫的外部空氣中運行而成為非常高的高溫。

因此，設置于室外設備的壓縮機必然在低溫環境或高溫環境下驅動，并且要求較高的驅動能力。若想要按照基于室內溫度或室外溫度等的運行要求來發揮較高的驅動能力，則需要增加在電動機中流動的電流。于是，與之相伴地，存在電動機所具備的永久磁體(鐵氧體磁體或稀土類磁體)會減磁的顧慮。

另外，除了防止減磁之外，為了防止設置于逆變器電路的開關元件的破損，還需要將在開關元件中流動的電流抑制在規定的容許電流值以下。

作為用于部分性應對這些問題的現有技術，公知如下技術。

例如，在專利文獻1中記載了下述壓縮機用無刷電動機驅動裝置：基于DC電流檢測電路(電流檢測器)的輸出而由相電流運算部(電流再現部)運算電動機相電流，并具有在該電動機相電流變為規定的閾值以上的情況下降低無刷電動機(電動機)的頻率的電流限制功能。

在專利文獻1所記載的技術中，通過將由電壓比較電路決定的過電流保護停止閾值變更為小于減磁電流的規定值，來防止永久磁體的減磁。

另外，在專利文獻2中記載了下述技術：控制電路對IGBT(Insulated?Gate?Bipolar?Transistor)進行導通/截止控制來驅動電動機，并在從電流限制電路輸入了電流限制指令信號的情況下使IGBT處于截止狀態，來切斷電動機電流。此外，所述的電流限制電路在負載電流超過了規定的過電流上限值之時，將電流限制指令信號輸出至控制電路。由此，防止了電動機所具備的永久磁體的減磁。

專利文獻1：日本特開2009-198139號公報

專利文獻2：日本特開平07-337072號公報

可是，在由于誤動作等而導致在逆變器電路中流動了短路電流的情況下，為了防止開關元件的破壞，而需要在瞬時(大致為幾μsec以內)使逆變器電路停止。

然而，在專利文獻1、2所記載的技術中，由于經由微型計算機進行向逆變器電路的停止指示，所以會產生微型計算機的循環時間(大致為10～幾百μsec)的延遲。因而，需要預測循環時間并將過電流保護單元的動作閾值設定得比本來的閾值還低。此外，如果使用微型計算機的循環時間短的情形，則能夠避免該問題，但是較之循環時間為幾μsec的微型計算機被用于通常的家電產品的情形，價格高。因此，若將這種微型計算機搭載于空氣調節器，則產品的價格競爭力會下降。

發明內容

因此，本發明的課題在于提供一種可靠性高的電動機驅動裝置、流體壓縮系統及空氣調節器。

為了解決上述課題，本發明提供一種電動機驅動裝置，其特征在于具備元件短路保護單元，其在從電流檢測單元輸入的電流值超過用于防止逆變器電路中的短路的短路保護閾值的情況下使開關元件的驅動停止，控制單元根據從所述電流檢測單元輸入的電流值來推定流入電動機的電動機電流，并在該電動機電流超過與所述開關元件的溫度保護及/或所述電動機的減磁保護相關的其他電流閾值的情況下，執行使所述開關元件的驅動停止的處理，在不介入微型計算機的情況下執行所述元件短路保護單元的處理，在介入微型計算機的情況下執行所述控制單元的處理。

發明效果

根據本發明，能夠提供一種可靠性高的電動機驅動裝置、流體壓縮系統及空氣調節器。

附圖說明

圖1是本發明的第1實施方式涉及的包括電動機驅動裝置在內的系統構成圖。

圖2(a)是表示過電流判定部的處理流程的流程圖，(b)是表示元件短路保護單元的處理流程的流程圖。