[发明专利]马达控制装置及采用它的空调机

说明书

技术领域

本发明涉及马达控制装置的控制方法及采用该控制方法的空调机。具体地说，涉及起因于风扇用的马达的声音的降低。

背景技术

以往，空调机所使用的小型风扇马达存在以转子和风扇的共振为原因而在特定转速下发生噪音的问题。为了解决由该共振引起的噪音的问题，在转子部设置防振橡胶，或者在风扇的轴衬设置防振橡胶，来降低声音。

作为该共振音的原因之一可以举出周期性的电流波形的失真，作为电流波形的失真之一可以认为是逆变器的死区时间失真。在进行PWM的逆变器使用的各种开关元件及驱动电路中存在开关迟滞，因而，在开关元件的控制中需要用于防止上下臂短路的余裕期间即死区时间的设定。而后，通过该死区时间的影响，在逆变器的输出中产生失真，即死区时间失真。

因而，以往的脉宽调制逆变器（以下称为PWM逆变器）中，例如专利文献1所述的那样，在PWM逆变器输出的各相设置电流检测器，根据从这些电流检测器获得的各相电流的极性，补正向PWM逆变器主电路的各相臂的正侧和负侧的开关元件施加的栅极信号，来补正由死区时间引起的电压失真。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭60-207464号公报

发明内容

但是，为了降低风扇和转子的共振音而设置防振橡胶的方法存在以下问题：马达、风扇的构造变得复杂，成本变高。

另外，通过专利文献1公开的死区时间失真的补正，虽然可以改善死区时间失真，可以如指令值那样实现电流的有效值，但是存在以下的缺点，由于PWM周期量的误差、电流检测误差引起的电流过零点的误差，补正在时间上偏移，风扇和转子的共振音变大。

因而，本发明解决这样的问题点，其课题是提供降低由风扇和转子的共振引起的声音的高效率的马达控制装置。

本发明的马达控制装置具备：将直流电力变换为可变电压可变频率的交流电力，对3相马达进行驱动控制的逆变器；运算对3相马达施加的电压的矢量控制部；生成矢量控制部的马达电流的符号信息的马达电流符号信息生成部；从马达电流符号信息生成部生成的马达电流的符号信息生成死区时间失真补偿的值的死区时间失真补偿生成部；将矢量控制部运算的施加电压与死区时间失真补偿生成部运算的死区时间失真补偿的值相加的死区时间失真补偿加法部；根据死区时间失真补偿加法部的信号对逆变器进行脉宽控制的PWM脉冲生成部，死区时间失真补偿的值在电流过零点附近阶段性地变化。

根据本发明，能够提供降低由风扇和转子的共振引起的声音的马达控制装置。

附图说明

图1是表示本发明第1实施例的马达控制装置的内部构成、以及该直流马达控制装置、电源、3相交流同步电动机和负载的关联的图。

图2是表示相对于转速和声音频率的风扇噪音的特性的图。

图3是说明死区时间失真的图。

图4是说明以往的死区时间失真补偿的图。

图5是说明以往的死区时间失真补偿的问题点的图。

图6是本发明第1实施例中，使死区时间失真补偿阶段性地发生变化时的图。

图7是本发明第1实施例中，使死区时间失真补偿线性地发生变化时的图。

图8是表示本发明的第4实施例的空调机的构成的图。

（符号说明）

11、108：马达控制装置；12：直流电源；13：马达、3相马达、3相交流同步电动机；14：负载、风扇；15：逆变器、电力变换电路；16：直流母线电流检测电路；17：控制装置；18：矢量控制部；19：马达电流符号信息生成部；20：死区时间失真补偿生成部；21：死区时间失真补偿加法部；22：PWM脉冲生成部；51：电力变换主电路；52：栅极驱动器；100：空调机；101：室外机；102：室内机；103：配管；104：压缩机；105：热交换器（室外的热交换器）；106：室外风扇；107：室外风扇马达；109：热交换器（室内的热交换器）；110：送风机。

具体实施方式

以下参照附图，说明用于实施本发明的方式。首先，参照图1～图7说明本发明的第1实施例的马达控制装置。

图1是表示本发明的第1实施例的马达控制装置11的内部的构成、以及该马达控制装置11、直流电源12、3相交流同步电动机（适当简称为“马达”或者“3相马达”）13和负载（风扇）14的关联的图。

在图1中，马达控制装置11构成为具备作为DC-AC电力变换器的逆变器15、以及控制逆变器15的控制装置17。