[發(fā)明專利]馬達(dá)控制裝置及采用它的空調(diào)機(jī)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310371162.1
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN104009691A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 奧山敦;田村建司;小倉洋壽;B·斯瓦潘;藍(lán)原央尭
• 申請（專利權(quán)）人: 日立空調(diào)·家用電器株式會社
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P27/06
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 肖靖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及馬達(dá)控制裝置的控制方法及采用該控制方法的空調(diào)機(jī)。具體地說，涉及起因于風(fēng)扇用的馬達(dá)的聲音的降低。

背景技術(shù)

以往，空調(diào)機(jī)所使用的小型風(fēng)扇馬達(dá)存在以轉(zhuǎn)子和風(fēng)扇的共振為原因而在特定轉(zhuǎn)速下發(fā)生噪音的問題。為了解決由該共振引起的噪音的問題，在轉(zhuǎn)子部設(shè)置防振橡膠，或者在風(fēng)扇的軸襯設(shè)置防振橡膠，來降低聲音。

作為該共振音的原因之一可以舉出周期性的電流波形的失真，作為電流波形的失真之一可以認(rèn)為是逆變器的死區(qū)時(shí)間失真。在進(jìn)行PWM的逆變器使用的各種開關(guān)元件及驅(qū)動電路中存在開關(guān)遲滯，因而，在開關(guān)元件的控制中需要用于防止上下臂短路的余裕期間即死區(qū)時(shí)間的設(shè)定。而后，通過該死區(qū)時(shí)間的影響，在逆變器的輸出中產(chǎn)生失真，即死區(qū)時(shí)間失真。

因而，以往的脈寬調(diào)制逆變器（以下稱為PWM逆變器）中，例如專利文獻(xiàn)1所述的那樣，在PWM逆變器輸出的各相設(shè)置電流檢測器，根據(jù)從這些電流檢測器獲得的各相電流的極性，補(bǔ)正向PWM逆變器主電路的各相臂的正側(cè)和負(fù)側(cè)的開關(guān)元件施加的柵極信號，來補(bǔ)正由死區(qū)時(shí)間引起的電壓失真。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開昭60-207464號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

但是，為了降低風(fēng)扇和轉(zhuǎn)子的共振音而設(shè)置防振橡膠的方法存在以下問題：馬達(dá)、風(fēng)扇的構(gòu)造變得復(fù)雜，成本變高。

另外，通過專利文獻(xiàn)1公開的死區(qū)時(shí)間失真的補(bǔ)正，雖然可以改善死區(qū)時(shí)間失真，可以如指令值那樣實(shí)現(xiàn)電流的有效值，但是存在以下的缺點(diǎn)，由于PWM周期量的誤差、電流檢測誤差引起的電流過零點(diǎn)的誤差，補(bǔ)正在時(shí)間上偏移，風(fēng)扇和轉(zhuǎn)子的共振音變大。

因而，本發(fā)明解決這樣的問題點(diǎn)，其課題是提供降低由風(fēng)扇和轉(zhuǎn)子的共振引起的聲音的高效率的馬達(dá)控制裝置。

本發(fā)明的馬達(dá)控制裝置具備：將直流電力變換為可變電壓可變頻率的交流電力，對3相馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動控制的逆變器；運(yùn)算對3相馬達(dá)施加的電壓的矢量控制部；生成矢量控制部的馬達(dá)電流的符號信息的馬達(dá)電流符號信息生成部；從馬達(dá)電流符號信息生成部生成的馬達(dá)電流的符號信息生成死區(qū)時(shí)間失真補(bǔ)償?shù)闹档乃绤^(qū)時(shí)間失真補(bǔ)償生成部；將矢量控制部運(yùn)算的施加電壓與死區(qū)時(shí)間失真補(bǔ)償生成部運(yùn)算的死區(qū)時(shí)間失真補(bǔ)償?shù)闹迪嗉拥乃绤^(qū)時(shí)間失真補(bǔ)償加法部；根據(jù)死區(qū)時(shí)間失真補(bǔ)償加法部的信號對逆變器進(jìn)行脈寬控制的PWM脈沖生成部，死區(qū)時(shí)間失真補(bǔ)償?shù)闹翟陔娏鬟^零點(diǎn)附近階段性地變化。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供降低由風(fēng)扇和轉(zhuǎn)子的共振引起的聲音的馬達(dá)控制裝置。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明第1實(shí)施例的馬達(dá)控制裝置的內(nèi)部構(gòu)成、以及該直流馬達(dá)控制裝置、電源、3相交流同步電動機(jī)和負(fù)載的關(guān)聯(lián)的圖。

圖2是表示相對于轉(zhuǎn)速和聲音頻率的風(fēng)扇噪音的特性的圖。

圖3是說明死區(qū)時(shí)間失真的圖。

圖4是說明以往的死區(qū)時(shí)間失真補(bǔ)償?shù)膱D。

圖5是說明以往的死區(qū)時(shí)間失真補(bǔ)償?shù)膯栴}點(diǎn)的圖。

圖6是本發(fā)明第1實(shí)施例中，使死區(qū)時(shí)間失真補(bǔ)償階段性地發(fā)生變化時(shí)的圖。

圖7是本發(fā)明第1實(shí)施例中，使死區(qū)時(shí)間失真補(bǔ)償線性地發(fā)生變化時(shí)的圖。

圖8是表示本發(fā)明的第4實(shí)施例的空調(diào)機(jī)的構(gòu)成的圖。

（符號說明）

11、108：馬達(dá)控制裝置；12：直流電源；13：馬達(dá)、3相馬達(dá)、3相交流同步電動機(jī)；14：負(fù)載、風(fēng)扇；15：逆變器、電力變換電路；16：直流母線電流檢測電路；17：控制裝置；18：矢量控制部；19：馬達(dá)電流符號信息生成部；20：死區(qū)時(shí)間失真補(bǔ)償生成部；21：死區(qū)時(shí)間失真補(bǔ)償加法部；22：PWM脈沖生成部；51：電力變換主電路；52：柵極驅(qū)動器；100：空調(diào)機(jī)；101：室外機(jī)；102：室內(nèi)機(jī)；103：配管；104：壓縮機(jī)；105：熱交換器（室外的熱交換器）；106：室外風(fēng)扇；107：室外風(fēng)扇馬達(dá)；109：熱交換器（室內(nèi)的熱交換器）；110：送風(fēng)機(jī)。

具體實(shí)施方式

以下參照附圖，說明用于實(shí)施本發(fā)明的方式。首先，參照圖1～圖7說明本發(fā)明的第1實(shí)施例的馬達(dá)控制裝置。

圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施例的馬達(dá)控制裝置11的內(nèi)部的構(gòu)成、以及該馬達(dá)控制裝置11、直流電源12、3相交流同步電動機(jī)（適當(dāng)簡稱為“馬達(dá)”或者“3相馬達(dá)”）13和負(fù)載（風(fēng)扇）14的關(guān)聯(lián)的圖。

在圖1中，馬達(dá)控制裝置11構(gòu)成為具備作為DC-AC電力變換器的逆變器15、以及控制逆變器15的控制裝置17。