[发明专利]电动机驱动装置、无刷电动机以及电气设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种供于空气调节器的鼓风扇等电气设备的电动机驱动装置、无刷电动机，特别涉及一种包括防止由直流电源与逆变器部的连接状况不佳所导致的破坏和故障的功能的电动机驱动装置、无刷电动机以及电气设备。

背景技术

以往的电动机驱动装置具备向电动机等感性负载提供驱动电力的逆变器部。该逆变器部是从直流电源被提供直流电力的。而且，在被提供该直流电力的直流电源输入端的正负之间设置有电容器(capacitor)(例如参照日本专利特开2011-41471号公报)。电容器是以如下目的而设置的：减轻随着逆变器部的开关元件的动作而产生的电压变动、噪声。一般来说，直流电源经由连接器(connector)等连接单元与电动机驱动装置等的逆变器部连接。

连接器一般在直流电源的输出电压为零或者减小至充分小的值的状态下与直流电源进行连接。之后，使直流电源的输出电压增大到额定电压来进行逆变器部的运转。另外，连接器的断开是在使直流电源的输出电压从额定电压变为零、或者减小至充分小的值的状态下进行的。

在大量生产的这些电动机驱动装置中，还存在以下的情况：由于接触不良、人为失误、电源的机器错误等，在直流电压为额定电压或者与其相近的值的状态下直接连接连接器等连接单元。因此，存在逆变器部发生故障这样的问题。

图7是表示以往的电动机驱动装置210的框图。该以往的电动机驱动装置210具备逆变器部2和电容器部300。

在图7中，输出电源输出电压V_DCout的直流电源1的正负的输出电压经由连接部5电连接于向逆变器部2的直流电源输入端子Tv、Tg。代表连接部5的有连接器。在正的输入端子Tv与负的输入端子Tg之间设置有电容器C1作为电容器部300。另外，逆变器部2的驱动输出连接于电动机400所具备的绕组、即电感负载4。在图中，为了便于说明，以开闭器SW1、SW2来表示连接部5。并且，在图7中，作为直流电源输入中的等效电路，示出了等效电感成分Lv。

另外，图8是电容器C1的等效电路图。从图8可知，实际的电容器不仅具有静电电容Cs，还具有电感成分Ls、电阻成分Rs。

接着，使用图9的特性图来说明如上那样构成的以往的电动机驱动装置210的动作。

图9的(a)表示从直流电源1输出的电源输出电压V_DCout，示出了该电源输出电压V_DCout为电压V_DC0伏特的情况。在此，电压V_DC0伏特是电动机驱动装置210的额定电压。另外，图9的(b)表示向电容器C1的充电电流I_DC。另外，图9的(c)表示输入端子Tv处的电压、即电动机输入电压V_DCin。

在图9中，在作为初始状态的时刻t=t₀，连接部5的开闭器SW1、SW2处于断开状态，电动机输入电压V_DCin为0伏特。

接着，当在时刻t=t₁连接部5的开闭器SW1、SW2变为闭合状态时，从直流电源1向电容器C1流通充电电流I_DC，电容器C1被充电，电动机输入电压V_DCin增大。在此，如上所述，在从直流电源1到输入端子Tv的电源提供线上，存在等效的电感成分Lv。因此，根据充电电流I_DC的变化率di/dt与电源提供线上的电感成分Lv之积，电动机输入电压V_DCin超过电压V_DC0伏特而过大地增大。然后，在时刻t=t₂，电动机输入电压V_DCin产生峰值电压，该峰值电压为超过了额定电压V_DC0伏特的电压V_DCp1伏特。之后，为了收敛到额定电压V_DC0，电容器C1放电。在时刻t=t₃以后，电源输出电压V_DCout和电动机输入电压V_DCin收敛到电压V_DC0伏特。

这样，在以往的电动机驱动装置210中，存在以下问题：会产生如电压V_DCp1伏特那样的峰值电压。而且，当该峰值电压超过逆变器部2的绝对最大额定电压V_DCmax时，会致使逆变器部被破坏。