同步電機驅(qū)動裝置及具備具有該裝置的制冷循環(huán)的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種同步電機驅(qū)動裝置。在所述同步電機驅(qū)動裝置中，利用微機（A1），橫跨同步電機（4）的機械性旋轉(zhuǎn)一周的周期測量具有3相逆變器的、反相電路（3）的直流電流（Idc），并計算3相的各逆變器的瞬時電力。從3相的各逆變器的瞬時電力算出同步電機驅(qū)動裝置（MD1）的有效電力，進而，推斷市用交流輸入電流（Iac）的有效值。
【專利說明】同步電機驅(qū)動裝置及具備具有該裝置的制冷循環(huán)的設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及同步電機驅(qū)動裝置及具備具有該裝置的制冷循環(huán)的設(shè)備，特別涉及向同步電機供給反相電路生成的3相交流電的、同步電機驅(qū)動裝置及具備具有該裝置的制冷循環(huán)的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]作為一例，在具有由壓縮機、蒸發(fā)器和冷凝器組成的制冷循環(huán)的設(shè)備上使用驅(qū)動同步電機的同步電機驅(qū)動裝置。作為具有制冷循環(huán)的設(shè)備，例如有冷凍裝置和空調(diào)裝置(以下，也稱制冷及空調(diào)裝置)。在制冷及空調(diào)裝置中多采用以同步電機驅(qū)動裝置控制其動作的同步電機，作為壓縮機或風扇電動機。
[0003]同步電機驅(qū)動裝置把從市用交流電源供給的交流電(以下，也指交流電壓和交流電流)用轉(zhuǎn)換器電路轉(zhuǎn)換為直流電(以下，也指直流電壓和直流電流)，并把所述直流電通過反相電路轉(zhuǎn)換為交流電(交流電流)，來驅(qū)動同步電機。反相電路通過將轉(zhuǎn)換器電路輸出的直流電壓用IPM (智能功率模塊:Intelligent Power Module)等調(diào)制，生成頻率可變的交流電流。
[0004]制冷及空調(diào)裝置的交流電路部具備保險絲，以使從市用交流電源供給的輸入交流電流不超過使斷路器動作的電流。但是，為維持制冷及空調(diào)裝置的連續(xù)性和舒適性，輸入交流電流達到規(guī)定的值以上時，制冷及空調(diào)裝置執(zhí)行降低壓縮機的電機轉(zhuǎn)速的控制。所述輸入交流電流的檢測，一般采用高價的電流互感器(以下，也稱CT)等電流傳感器。
[0005]日本專利公開公報特開2001-268934號(專利文獻I)公開了，不使用CT、利用檢測向逆變器4輸出的輸出電流的分流電阻12，推斷從3相交流電源2輸入的輸入交流電流的結(jié)構(gòu)。日本專利公開公報特開平8-19263號(專利文獻2)公開了，用電流傳感器12檢測PWM逆變器的主電路11的直流側(cè)電流，并分配到各個相的電流的結(jié)構(gòu)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007]專利文獻1:日本專利公開公報特開2001-268934號
[0008]專利文獻2:日本專利公開公報特開平8-19263號
[0009]專利文獻I用積分電路19積分流過分流電阻12的電流，根據(jù)所述積分值與由預先試驗求得的輸入交流電流的相關(guān)關(guān)系，推斷輸入交流電流。因此，需要積分電路，反相電路的結(jié)構(gòu)變得復雜。而且，空調(diào)裝置的輸入交流電流，不僅消耗于壓縮機，而且也消耗于例如風扇電動機和其他動力模塊部的熱損等。專利文獻I的結(jié)構(gòu)不能檢測起因于這些的輸入交流電流。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是提供一種同步電機驅(qū)動裝置及具有具備該裝置的制冷循環(huán)的設(shè)備，用簡單的結(jié)構(gòu)能進行高精度的有效電力的計算和輸入交流電流的推斷。
[0011]本發(fā)明的同步電機驅(qū)動裝置，包括:將市用交流電轉(zhuǎn)換為直流電壓后輸出的轉(zhuǎn)換器電路；具有3相的逆變器的反相電路，所述3相的逆變器將所述直流電壓轉(zhuǎn)換為3相交流電流向同步電機輸出；微機，輸出用于控制所述3相的逆變器的轉(zhuǎn)接的PWM信號；以及檢測所述反相電路的直流電流的電流檢測電路，所述同步電機驅(qū)動裝置的特征在于，所述微機在所述同步電機的一個機械旋轉(zhuǎn)周期的多個檢測時刻檢測所述直流電流，并把所述多個檢測時刻檢測出的所述直流電流分配到所述3相的各逆變器的瞬時電流，根據(jù)所述直流電壓和所述瞬時電流，算出所述3相的各逆變器的瞬時電力。
[0012]在本發(fā)明中，優(yōu)選微機具有:生成所述PWM信號的PWM信號生成部；根據(jù)所述PWM信號將所述反相電路的直流電流分配到所述3相的各逆變器的瞬時電流的瞬時電流分配部；以及根據(jù)所述直流電壓和所述各瞬時電流，算出所述3相的各逆變器的瞬時電力的瞬時電力計算部。
[0013]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述電流檢測電路根據(jù)設(shè)置在所述轉(zhuǎn)換器電路和所述反相電路的電源配線間的電阻兩端電壓，檢測所述反相電路的直流電流。
[0014]本發(fā)明的同步電機驅(qū)動裝置包括:將市用交流電轉(zhuǎn)換為直流電壓后輸出的轉(zhuǎn)換器電路；具有3相的逆變器的反相電路，所述3相的逆變器將所述直流電壓轉(zhuǎn)換為3相交流電流向同步電機輸出；微機，輸出用于控制所述3相的逆變器的轉(zhuǎn)接的PWM信號；以及檢測所述3相的各逆變器的直流電流的電流檢測電路，所述同步電機驅(qū)動裝置的特征在于，所述微機在所述同步電機的一個機械旋轉(zhuǎn)周期的多個檢測時刻檢測所述3相的各逆變器的直流電流，并把所述多個檢測時刻檢測出的所述3相的各逆變器的直流電流作為所述3相的各逆變器的瞬時電流輸出，根據(jù)所述直流電壓、所述瞬時電流和所述PWM信號，算出所述3相的各逆變器的瞬時電力。
[0015]在本發(fā)明中,優(yōu)選微機具有:生成所述PWM信號的PWM信號生成部；將所述3相的各逆變器的直流電流作為所述3相的各逆變器的瞬時電流輸出的瞬時電流檢測部；以及根據(jù)所述直流電壓和所述各瞬時電流，算出所述3相的各PWM逆變器的瞬時電力的瞬時電力計算部。
[0016]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述電流檢測電路根據(jù)分別設(shè)置在所述3相的各逆變器和電源配線之間的電阻兩端電壓，檢測所述3相的各逆變器的直流電流。
[0017]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述微機還具有有效電力計算部，所述有效電力計算部輸出將所述多個檢測時刻所述3相的逆變器的瞬時電力加法運算結(jié)果、除以所述多個檢測時刻的設(shè)定數(shù)值的有效電力。
[0018]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述微機還具有保持所述同步電機的極數(shù)值的同步電機極數(shù)存儲部。
[0019]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述微機還具有檢測周期存儲部，所述檢測周期存儲部保持將所述多個檢測時刻等間隔設(shè)定的同步電機的電角度。
[0020]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述微機還具有存儲熱損部分電力與所述有效電力的比率值的比例常數(shù)存儲部。
[0021]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述微機還具有:表示所述有效電力和所述熱損部分電力的和、與輸入所述轉(zhuǎn)換器電路的所述市用交流電的功率因數(shù)的關(guān)系的功率因數(shù)表，或者，表示所述同步電機的旋轉(zhuǎn)速度與所述功率因數(shù)的關(guān)系的功率因數(shù)表。
[0022]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述微機還具有輸入電流計算部，所述輸入電流計算部根據(jù)所述有效電力、所述熱損部分電力、所述功率因數(shù)表和所述轉(zhuǎn)換器電路的輸入上施加的交流電壓的有效值，輸出所述轉(zhuǎn)換器電路的輸入上施加的交流電流的有效值的推斷值。
[0023]本發(fā)明的同步電機驅(qū)動裝置包括:將市用交流電轉(zhuǎn)換為直流電壓后輸出的轉(zhuǎn)換器電路；具有3相的逆變器的第一反相電路，所述3相的逆變器將所述直流電壓轉(zhuǎn)換為3相交流電流并向第一同步電機輸出；具有3相的逆變器的第二反相電路，所述3相的逆變器將所述直流電壓轉(zhuǎn)換為3相交流電流并向第二同步電機輸出；輸出第一 PWM信號和第二 PWM信號的微機，所述第一 PWM信號控制所述第一反相電路的3相的逆變器的轉(zhuǎn)接，所述第二PWM信號控制所述第二反相電路的3相的逆變器的轉(zhuǎn)接；檢測所述第一反相電路的第一直流電流的第一電流檢測電路；以及檢測所述第二反相電路的第二直流電流的第二電流檢測電路，所述同步電機驅(qū)動裝置的特征在于，所述微機在所述第一同步電機的一個機械旋轉(zhuǎn)周期的多個檢測時刻檢測所述第一直流電流，在所述第二同步電機的一個機械旋轉(zhuǎn)周期的多個檢測時刻檢測所述第二直流電流，將在所述多個檢測時刻檢測出的所述第一直流電流分配到所述第一反相電路的3相的各逆變器的瞬時電流，將在所述多個檢測時刻檢測出的所述第二直流電流分配到所述第二反相電路的3相的各逆變器的瞬時電流，根據(jù)所述直流電壓和所述第一反相電路的3相的各逆變器的瞬時電流，算出所述第一反相電路的3相的各逆變器的瞬時電力，根據(jù)所述直流電壓和所述第二反相電路的3相的各逆變器的瞬時電流，算出所述第二反相電路的3相的各逆變器的瞬時電力。
[0024]本發(fā)明是具有制冷循環(huán)的設(shè)備，所述制冷循環(huán)具備以上所述的同步電機驅(qū)動裝置。
[0025]按照本發(fā)明，提供一種同步電機驅(qū)動裝置及具有具備該裝置的制冷循環(huán)的設(shè)備，用簡單的結(jié)構(gòu)能進行高精度的有效電力的計算和輸入交流電流的推斷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是表示實施方式I的同步電機驅(qū)動裝置MDl的整體結(jié)構(gòu)的電路框圖。
[0027]圖2是表示圖1所示的微機Al的具體結(jié)構(gòu)的電路框圖。
[0028]圖3是表示本發(fā)明實施方式的同步電機驅(qū)動裝置中、反相電路輸出的3相交流電流的波形的示意圖。
[0029]圖4是表示本發(fā)明實施方式的同步電機驅(qū)動裝置中、綜合有效電力與功率因數(shù)的關(guān)系的圖。
[0030]圖5是表示本發(fā)明實施方式的同步電機驅(qū)動裝置中、同步電機每單位時間的轉(zhuǎn)速與功率因數(shù)的對應(yīng)關(guān)系的圖。
[0031]圖6是表示實施方式I變形例的同步電機驅(qū)動裝置MDll的整體結(jié)構(gòu)的電路框圖。
[0032]圖7是表示圖6所示微機A21具體結(jié)構(gòu)的電路框圖。
[0033]圖8是表示實施方式2的同步電機驅(qū)動裝置MD2的整體結(jié)構(gòu)的電路框圖。
[0034]圖9是表示圖8所示微機A3具體結(jié)構(gòu)的電路框圖。
[0035]圖10是表示在本發(fā)明各實施方式的同步電機驅(qū)動裝置中、將電流檢測電路5A安裝于內(nèi)部的微機A具體結(jié)構(gòu)的電路框圖。
【具體實施方式】[0036]以下，參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。在實施方式的說明中，涉及個數(shù)、量等時，除去特別說明的情況，本發(fā)明的范圍都不限于所述個數(shù)、量等。在實施方式附圖中，相同的附圖標記和參照編號表示相同部分或者相當部分。此外，在實施方式說明中，對賦予相同附圖標記等的部分等，有時省略重復說明。
[0037](實施方式I)
[0038]參照圖1，說明本發(fā)明的實施方式I中同步電機驅(qū)動裝置MDl的結(jié)構(gòu)和動作。
[0039]同步電機驅(qū)動裝置MDl由轉(zhuǎn)換器電路2、反相電路3、電流檢測電阻(分流電阻)R1、電流檢測電路5和微機Al構(gòu)成。
[0040]轉(zhuǎn)換器電路2將交流電壓和交流電流的有效值分別為Vac和Iac的、從市用交流電源I供給的輸入交流電轉(zhuǎn)換為直流電壓Vdc，輸出到正極直流線PLl和負極直流線PL2間。反相電路3具有連接在正極直流線PLl和負極直流線PL2間的3相(U相/V相/W相)的逆變器(Qu/Qx，Qv/Qy, Qw/Qz)。3相的各逆變器將直流電壓Vdc轉(zhuǎn)換為3相交流電流(U相/V相/W相)，供給同步電機4。
[0041]微機Al生成PWM (脈寬調(diào)制:Pulse Width Modulation)信號，控制3相的各逆變器的轉(zhuǎn)接。利用所述轉(zhuǎn)接控制，反相電路3從直流電壓Vdc生成3相交流電流。
[0042]轉(zhuǎn)換器電路2的輸出側(cè)和反相電路3的輸入側(cè)被正極直流線PLl和負極直流線PL2連接，兩電路間的負極直流線PL2上設(shè)有電流檢測電阻Rl。電流檢測電路5根據(jù)電流檢測電阻Rl的兩端上產(chǎn)生的電壓，檢測流過反相電路3的直流電流Idc并放大，作為直流電流信號Idc — sig向微機Al輸出。
[0043]參照圖2，說明本發(fā)明的實施方式I中微機Al的結(jié)構(gòu)和動作。
[0044](結(jié)構(gòu))
[0045]微機Al具有PWM信號生成部7和輸入電流推斷部6。PWM信號生成部7生成PWM信號并向反相電路3輸出。輸入電流推斷部6根據(jù)從電流檢測電路5輸出的直流電流信號Idc — sig和從PWM信號生成部7輸出的PWM信號，計算從市用交流電源I向同步電機驅(qū)動裝置MDl供給的輸入交流電流的推斷電流有效值Iac _ est,向PWM信號生成部7輸出。
[0046]輸入電流推斷部6具有瞬時電流分配部61、瞬時電力計算部62、有效電力計算部63和輸入電流計算部64。而且，具有存儲同步電機驅(qū)動裝置MDl驅(qū)動的同步電機4的極數(shù)的同步電機極數(shù)存儲部612、存儲反相電路3的直流電流Idc的檢測周期的檢測周期存儲部613、設(shè)定用于檢測直流電流Idc的電機的電角度的間距的檢測電角度設(shè)定部611，以及檢測出直流電流Idc的時刻時、存儲轉(zhuǎn)換器電路2輸出的直流電壓Vdc的值的瞬時直流電壓存儲部621。
[0047]輸入電流推斷部6還具有:存儲市用交流電源I的交流電壓的有效值Vac的值的電壓有效值存儲部641，存儲輸入交流電壓和輸入交流電流間的功率因數(shù)的功率因數(shù)表642，以及將同步電機驅(qū)動裝置MDl的熱損能量換算為消耗電力的比例常數(shù)存儲部643。
[0048](瞬時電流檢測)
[0049]瞬時電流分配部61根據(jù)規(guī)定時刻t檢測出的直流電流信號Idc _ sig，將時刻t時流過反相電路3的直流電流Idc，分配到流過3相(U相/V相/W相)的各逆變器的瞬時電流Iu (t)、Iv (t)和Iw (t)。反相電路3的直流電流Idc是從3相的各逆變器流過負極直流線PL2的電流的合計。流過所述3相的各逆變器的電流由微機Al所含的PWM信號生成部7輸出的PWM信號控制。
[0050]瞬時電流分配部61在3相的各逆變器的即將轉(zhuǎn)接前和剛剛轉(zhuǎn)接后的時刻上，求出直流電流信號Idc — sig的變化部分。通過根據(jù)PWM信號的轉(zhuǎn)接信息將所述變化部分在3相的各逆變器上分配，將流過反相電路3的直流電流Idc分配到3相的各逆變器。
[0051](有效電力的計算)
[0052]瞬時電力計算部62根據(jù)3相的瞬時電流Iu (t)、Iv (t)和Iw (t),計算規(guī)定時刻t的瞬時電力P (t)。瞬時直流電壓存儲部621存儲有轉(zhuǎn)換器電路2輸出的、時刻t時直流電壓Vdc的值。根據(jù)瞬時電流Iu (t)、Iv (t)和Iw (t)以及瞬時直流電壓存儲部621中存儲的直流電壓Vdc，由以下的公式計算瞬時電力P (t)。另外，以下的公式中標記是乘法標記，標記” /”代表除法標記。
[0053]P (t) = pu (t) + pv (t) + pw (t)
[0054]其中，pu (t)、pv (t)和pw (t)分別為U相、V相和W相的瞬時電力，利用下述的公式求出。
[0055]pu (t) = Vdc * U 相 PWM 占空比 * Iu (t)
[0056]pv (t) = Vdc * V 相 PWM 占空比 * Iv (t)
[0057]pw (t) = Vdc * W 相 PWM 占空比 * Iw (t)
[0058]PWM占空比是PWM波形的占空比。
[0059]有效電力計算部63，橫跨規(guī)定周期T累加從瞬時電力計算部62輸出的瞬時電力P(t)，并將所述累加結(jié)果除以周期T，計算有效電力P。電機的情況下，首先，將電機機械性旋轉(zhuǎn)一周的時間設(shè)為周期T，并橫跨所述周期T設(shè)定多個時刻tl~tn。同步電機4消耗的有效電力P通過將各時刻瞬時電力P (tl)~P (tn)的總合除以周期T得到。
[0060]P = (P (tl) + P (t2) H-----l.p (tn))/T
[0061]有效電力P利用上述的計算公式求出。
[0062](瞬時電力的檢測時刻)
[0063]參照圖3，說明同步電機4的機械性旋轉(zhuǎn)一周的周期T上設(shè)定的瞬時電力P (t)的檢測時刻tl~tn。圖3是表示在本發(fā)明的實施方式的同步電機驅(qū)動裝置MDl中、反相電路3輸出的3相交流電流的波形的示意圖。橫軸表示對應(yīng)同步電機4的機械性旋轉(zhuǎn)一周即機械角度360°的范圍?？v軸示意性表示逆變器3的各相(U相/V相/W相)的輸出電流波形。
[0064]具有4極3相結(jié)構(gòu)的同步電機的情況下，機械性旋轉(zhuǎn)一周期間，電性旋轉(zhuǎn)兩周。即，機械角度360°對應(yīng)電角度720°。圖3在同步電機的機械性旋轉(zhuǎn)一周的周期T中，設(shè)電角度30°的時刻為tl，并在以下于每電角度60° (電角度60°的間距)設(shè)定檢測時刻。周期T中最后的檢測時刻tn，成為對應(yīng)電角度690°的時刻，檢測次數(shù)共計12次。
[0065]本實施方式I將電角度60°設(shè)定為周期說明了瞬時電力的檢測。通過將瞬時電力的檢測時間(設(shè)定的電角度的間距)進一步減小，可以提聞有效電力的計算精度。實際考慮微機Al的處理性能和其他計算處理的關(guān)系，檢測瞬時電力P (t)的電角度的間距，優(yōu)選從1°、10°、30°或者60°的周期選擇。但是，如果選擇的電角度的間距過大，有效電力計算部輸出的計算結(jié)果的精度降低。因此，設(shè)定電角度的間距優(yōu)選60°以下。
[0066]返回圖2，說明輸入電流推斷部6具有的檢測電角度設(shè)定部611、同步電機極數(shù)存儲部612、檢測周期存儲部613和有效電力計算部63的動作。
[0067]同步電機極數(shù)存儲部612存儲有反相電路3驅(qū)動的同步電機4的極數(shù)。本實施方式作為一例說明具有4極3相結(jié)構(gòu)的同步電機。此時，同步電機極數(shù)存儲部612中存儲有表示同步電機的極數(shù)為4極的信息。本實施方式的同步電機驅(qū)動裝置MDl通過改變同步電機極數(shù)存儲部612中寫入的信息，能容易地控制具有其他結(jié)構(gòu)的同步電機。
[0068]檢測周期存儲部613存儲有在同步電機4機械性旋轉(zhuǎn)一周的周期T中檢測瞬時電力P (t)的電角度的間距。本實施方式的同步電機驅(qū)動裝置MDl的電角度的間距能改變，用戶可以以需要的精度計算有效電力。
[0069]檢測電角度設(shè)定部611將檢測電流檢測電路5輸出的直流電流信號Idc — sig的時刻t，向瞬時電流分配部61輸出。瞬時電流分配部61計算指定的時刻t時流過反相電路3具有的3相的各逆變器的瞬時電流Iu (t)、Iv (t)和Iw (t)。根據(jù)從同步電機極數(shù)存儲部612和檢測周期存儲部613輸出的信息，檢測電角度設(shè)定部611作為檢測時刻t、依次輸出從時刻tl到時刻tn。[0070]有效電力計算部63如上所述，將各時刻的瞬時電力P (tl)~P (tn)的總合除以周期T，算出同步電機4消耗的有效電力P。以下，具體以同步電機4的極數(shù)和檢測出的電角度的間距為例，說明有效電力P的計算公式。
[0071]同步電機4為4極3相結(jié)構(gòu)的情況下，機械性旋轉(zhuǎn)一周對應(yīng)電性旋轉(zhuǎn)兩周。因此，以電角度60°的間距檢測反相電路3的瞬時電力P (t)時，檢測次數(shù)為12次。因此，有效電力P計算如下。
[0072]P = (p (tl) H-----h P (tl2)) /12
[0073]4極3相的同步電機的有效電力P由上述計算公式求出。
[0074]同步電機4為6極3相結(jié)構(gòu)的情況下，機械性旋轉(zhuǎn)一周對應(yīng)電性旋轉(zhuǎn)三周。因此，以電角度60°的間距檢測反相電路3的瞬時電力P (t)時，檢測次數(shù)為18次。所述有效電力P計算如下。
[0075]P = (P (tl) H-----h P (tl8)) /18
[0076]6極3相的同步電機的有效電力P由上述計算公式求出。
[0077](同步電機驅(qū)動裝置的綜合有效電力)
[0078]在圖1中，從市用交流電源I向同步電機驅(qū)動裝置MDl供給的輸入交流電壓和輸入交流電流的有效值，分別為Vac和lac。將輸入交流電壓與輸入交流電流的相位差設(shè)為” Θ ”，所述有效電力則為Vac Iac * cos ( Θ )。其中，同步電機驅(qū)動裝置MDl消耗的綜合有效電力為P — mdl時,兩者的有效電力的值，存在下述關(guān)系。
[0079]Vac * Iac * cos ( Θ ) = P — mdl
[0080]在圖1所示的同步電機驅(qū)動裝置MDl中，可以考慮從市用交流電源I向由二極管電橋等構(gòu)成的轉(zhuǎn)換器電路2供給的有效電力，與轉(zhuǎn)換器電路2的輸出電力基本相等。所述轉(zhuǎn)換器電路2的輸出電力主要由被反相電路3驅(qū)動的同步電機4消耗。求出所述同步電機4的有效電力作為圖2所示的有效電力計算部63輸出的有效電力P。圖1所示的同步電機4，設(shè)定為在具有制冷循環(huán)的設(shè)備所含的壓縮機上使用，所述同步電機4的有效電力表示為P — Comp0
[0081]并且，轉(zhuǎn)換器電路2的輸出電力，除了上述壓縮機用同步電機4的有效電力P —comp以外，有時還不能忽視源于控制反相電路3的微機Al部的熱損的消耗電力。設(shè)控制反相電路3的調(diào)制動作的IPM (微機Al)的熱損部分的電力為P — ipml。所述P — ipml與反相電路3驅(qū)動的同步電機4的有效電力P —comp成正比。所述比例常數(shù)為kl時，以下的關(guān)系成立。
[0082]P — ipml = kl * P — comp
[0083]另外，比例常數(shù)kl是通過試驗等得到的值，存儲在微機Al中。
[0084]如上所述，同步電機驅(qū)動裝置MDl消耗的綜合有效電力P —mdl是同步電機4的有效電力P — comp和IPM的熱損部分的電力P — ipml的和。以下,表示了從市用交流電源I向轉(zhuǎn)換器電路2供給的有效電力與同步電機驅(qū)動裝置MDl消耗的綜合有效電力P —mdl的關(guān)系。
[0085]Vac * Iac * cos ( Θ ) = P — mdl...公式 I
[0086]P — mdl = P — comp + P — ipml = (1 +kl)* P — comp …公式 2
[0087]即，綜合有效電力P —mdl由同步電機4的有效電力和比例常數(shù)kl求出。
[0088](輸入電流有效值的推斷)
[0089]從公式I和公式2，用以下的公式求出輸入交流電流的有效值lac。
[0090]Iac = (1 +kl)* P — comp/ (Vac * cos ( θ ))…公式 3
[0091]以下，說明輸入交流電壓的有效值Vac和功率因數(shù)cos ( Θ )的算出方法。
[0092]說明圖1所示的市用交流電源I的輸入交流電壓的有效值Vac的計算方法。在同步電機4 (壓縮機)的停止期間中，轉(zhuǎn)換器電路2輸出的直流電壓Vdc — off,成為輸入交流
電壓的有效值Vac的(2的平方根)倍。因此，有效值V ac利用下述的公式求出。
[0093]
【權(quán)利要求】
1.一種同步電機驅(qū)動裝置，包括: 將市用交流電轉(zhuǎn)換為直流電壓后輸出的轉(zhuǎn)換器電路； 具有3相的逆變器的反相電路，所述3相的逆變器將所述直流電壓轉(zhuǎn)換為3相交流電流向同步電機輸出； 微機，輸出用于控制所述3相的逆變器的轉(zhuǎn)接的PWM信號；以及 檢測所述反相電路的直流電流的電流檢測電路， 所述同步電機驅(qū)動裝置的特征在于， 所述微機在所述同步電機的一個機械旋轉(zhuǎn)周期的多個檢測時刻檢測所述直流電流，并把所述多個檢測時刻檢測出的所述直流電流分配到所述3相的各逆變器的瞬時電流，根據(jù)所述直流電壓和所述瞬時電流算出所述3相的各逆變器的瞬時電力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步電機驅(qū)動裝置，其特征在于， 所述微機包括: 生成所述PWM信號的PWM信號生成部； 根據(jù)所述PWM信號將所述反相電路的直流電流分配到所述3相的各逆變器的瞬時電流的瞬時電流分配部；以及 根據(jù)所述直流電壓和所述各瞬時電流，算出所述3相的各逆變器的瞬時電力的瞬時電力計算部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的同步電機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述電流檢測電路根據(jù)設(shè)置在所述轉(zhuǎn)換器電路和所述反相電路的電源配線間的電阻兩端電壓，檢測所述反相電路的直流電流。
4.一種同步電機驅(qū)動裝置，包括: 將市用交流電轉(zhuǎn)換為直流電壓后輸出的轉(zhuǎn)換器電路； 具有3相的逆變器的反相電路，所述3相的逆變器將所述直流電壓轉(zhuǎn)換為3相交流電流向同步電機輸出； 微機，輸出用于控制所述3相的逆變器的轉(zhuǎn)接的PWM信號；以及 檢測所述3相的各逆變器的直流電流的電流檢測電路， 所述同步電機驅(qū)動裝置的特征在于， 所述微機在所述同步電機的一個機械旋轉(zhuǎn)周期的多個檢測時刻檢測所述3相的各逆變器的直流電流，并把所述多個檢測時刻檢測出的所述3相的各逆變器的直流電流作為所述3相的各逆變器的瞬時電流輸出，根據(jù)所述直流電壓、所述瞬時電流和所述PWM信號，算出所述3相的各逆變器的瞬時電力。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的同步電機驅(qū)動裝置，其特征在于， 所述微機包括: 生成所述PWM信號的PWM信號生成部； 將所述3相的各逆變器的直流電流作為所述3相的各逆變器的瞬時電流輸出的瞬時電流檢測部；以及 根據(jù)所述直流電壓和所述各瞬時電流，算出所述3相的各PWM逆變器的瞬時電力的瞬時電力計算部。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的同步電機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述電流檢測電路根據(jù)分別設(shè)置在所述3相的各逆變器和電源配線之間的電阻兩端電壓，檢測所述3相的各逆變器的直流電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的同步電機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述微機還具有有效電力計算部，所述有效電力計算部輸出將所述多個檢測時刻所述3相的逆變器的瞬時電力加法運算結(jié)果、除以所述多個檢測時刻的設(shè)定數(shù)值的有效電力。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的同步電機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述微機還具有保持所述同步電機的極數(shù)值的同步電機極數(shù)存儲部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的同步電機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述微機還具有檢測周期存儲部，所述檢測周期存儲部保持將所述多個檢測時刻等間隔設(shè)定的同步電機的電角度。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的同步電機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述微機還具有存儲熱損部分電力與所述有效電力的比率值的比例常數(shù)存儲部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的同步電機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述微機還具有:表示所述有效電力和所述熱損部分電力的和、與輸入所述轉(zhuǎn)換器電路的所述市用交流電的功率因數(shù)的關(guān)系的功率因數(shù)表，或者，表示所述同步電機的旋轉(zhuǎn)速度與所述功率因數(shù)的關(guān)系的功率因數(shù)表。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的同步電機驅(qū)動裝置，其特征在于，所述微機還具有輸入電流計算部，所述輸入電流計 算部根據(jù)所述有效電力、所述熱損部分電力、所述功率因數(shù)表和所述轉(zhuǎn)換器電路的輸入上施加的交流電壓的有效值，輸出所述轉(zhuǎn)換器電路的輸入上施加的交流電流的有效值的推斷值。
13.一種同步電機驅(qū)動裝置，包括: 將市用交流電轉(zhuǎn)換為直流電壓后輸出的轉(zhuǎn)換器電路； 具有3相的逆變器的第一反相電路，所述3相的逆變器將所述直流電壓轉(zhuǎn)換為3相交流電流并向第一同步電機輸出； 具有3相的逆變器的第二反相電路，所述3相的逆變器將所述直流電壓轉(zhuǎn)換為3相交流電流并向第二同步電機輸出； 輸出第一 PWM信號和第二 PWM信號的微機，所述第一 PWM信號控制所述第一反相電路的3相的逆變器的轉(zhuǎn)接，所述第二 PWM信號控制所述第二反相電路的3相的逆變器的轉(zhuǎn)接； 檢測所述第一反相電路的第一直流電流的第一電流檢測電路；以及 檢測所述第二反相電路的第二直流電流的第二電流檢測電路， 所述同步電機驅(qū)動裝置的特征在于， 所述微機在所述第一同步電機的一個機械旋轉(zhuǎn)周期的多個檢測時刻檢測所述第一直流電流，在所述第二同步電機的一個機械旋轉(zhuǎn)周期的多個檢測時間檢測所述第二直流電流，將在所述多個檢測時刻檢測出的所述第一直流電流分配到所述第一反相電路的3相的各逆變器的瞬時電流，將在所述多個檢測時刻檢測出的所述第二直流電流分配到所述第二反相電路的3相的各逆變器的瞬時電流，根據(jù)所述直流電壓和所述第一反相電路的3相的各逆變器的瞬時電流，算出所述第一反相電路的3相的各逆變器的瞬時電力，根據(jù)所述直流電壓和所述第二反相電路的3相的各逆變器的瞬時電流，算出所述第二反相電路的3相的各逆變器的瞬時電力。
14.一種具有制冷循環(huán)的設(shè)備，其特征在于，所述制冷循環(huán)具備權(quán)利要求1、4和13中任意一項所述的同步電機驅(qū)動裝`置。
【文檔編號】H02M7/48GK103733506SQ201280036865
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月4日
【發(fā)明者】吉田充邦 申請人:夏普株式會社