[发明专利]电动机驱动装置以及制冷设备

说明书

本发明提供采用小容量的平滑电容器且能够抑制直流电压纹波引起的电动机电流的畸变的电动机驱动装置以及制冷设备。为此，电动机驱动装置具备整流电路、由薄膜电容器或200微法拉以下的电容器构成的平滑电容器、电压检测单元、逆变器电路、电流检测单元以及基于直流电压信号和直流电流信号来控制逆变器电路的控制器，控制器具有生成用于控制电动机的电压指令值的电压控制器、运算直流电压信号中包含的纹波频率的纹波频率运算器、以及通过在纹波频率附近具有增益的S控制器对基于直流电流信号的信号进行处理来输出修正量的高次谐波抑制器，控制器基于通过修正量对电压指令值进行修正后的信号来控制逆变器电路。

技术领域

本发明涉及电动机驱动装置以及具备该电动机驱动装置的制冷装置，尤其涉及将交流电源变换为直流电压，并且使用将直流电压变换为交流电压的逆变器来驱动电动机的电动机驱动装置以及具备该电动机驱动装置的制冷装置，该电动机驱动装置抑制由于直流电压的电压纹波的影响而产生的电动机电流的畸变，减低电动机的转矩纹波以及振动、噪音。

背景技术

以往，具备将来自交流电源的交流电压变换为直流电压的整流电路以及将来自该整流电路的直流电压变换为交流电压的逆变器的电动机驱动装置广泛用于空调等制冷设备、工业装置。

在该电动机驱动装置中，在将单向或者3相的交流电压通过二极管整流电路变换为直流电压的情况下，在直流电压中产生相对于输入到整流电路的交流电源频率f_s具有2倍或6倍的频率分量的电压纹波。如果增大与整流电路的输出侧连接的平滑电容器容量则能够使该电压纹波减小，但是如果增大平滑电容器容量，则存在电动机驱动装置的成本和体积增加的课题。

当在直流电压中存在电压纹波的情况下，由于直流电压的检测延迟和逆变控制器的运算延迟等影响，在逆变器的输出电压中包含直流电压纹波频率ω_rip分量，因此产生电动机电流畸变。

尤其是如果逆变器的输出频率与直流电压纹波频率接近，则在通过逆变器驱动的电动机的绕线的电阻值r、电感L小的情况下，由于两个频率的“差的频率分量”，产生电动机电流畸变和大的脉动电流，产生电动机的输出转矩进行脉动的差拍现象。

关于该差拍现象的抑制方式，例如在专利文献1中公开了下述方法，检测旋转坐标系的γ-δ轴电流的高频分量，运算3相的相电流差拍(畸变)分量，将该运算值放大，从而修正3相的电压指令值。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4120868号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1中记载的方法中，为了提取旋转坐标系的γ-δ轴电流的高频分量，需要高通滤波器。因此，在存在电源频率(50Hz、60Hz)等的差异或者频率误差等的情况下，为了提高抑制效果，需要微调对高通滤波器设定的增益等。另外，在通过微型计算机或者DSP(数字信号处理器)等离散控制器来实现高通滤波器的情况下，无法忽视离散控制的控制(运算)周期引起的时间延迟等的影响。

于是，本发明提供一种电动机驱动装置以及制冷设备，该电动机驱动装置根据直流电压的检测信号推定直流电压的纹波频率，在对于特定频率具有增益的正弦波传递函数控制器(以下称作“S控制器”)中设定推定出的纹波频率，不需要高通滤波器或专用检测电路等追加结构，同时能够抑制电动机的输出转矩的差拍现象。

用于解决课题的手段