本發(fā)明涉及用于驅(qū)動使用無刷DC電動機(jī)的壓縮機(jī)的壓縮機(jī)驅(qū)動裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中有一種容量控制閥的控制裝置，為了避免制冷循環(huán)回路急劇的壓力上升，對輸入到占空比控制電路中的輸入信號進(jìn)行限制使其不會變成規(guī)定的占空比(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

圖8表示專利文獻(xiàn)1所示的現(xiàn)有的容量控制閥的控制裝置。如圖8所示，該控制裝置包括：使用占空比控制容量控制閥51的脈沖寬度調(diào)制(PWM)轉(zhuǎn)換器52；對用于設(shè)定輸入到脈沖寬度調(diào)制(PWM)轉(zhuǎn)換器52中的電流的電壓進(jìn)行限制的輸入電壓限制電路53。

由此，在生成規(guī)定的占空比的脈沖信號的脈沖寬度調(diào)制(PWM)轉(zhuǎn)換器52中，由輸入電壓限制電路53預(yù)先限制指示其規(guī)定的占空比的電壓并將其輸入。因此，即使設(shè)定成壓縮機(jī)的排出端的壓力異常變高的電壓，也不會向容量控制閥51輸入規(guī)定的占空比以上的占空比的脈沖信號。因此，能夠避免壓縮機(jī)啟動時有可能產(chǎn)生的急劇的壓力上升。

另外，也有一種技術(shù)是將施加于壓縮機(jī)的電動機(jī)的電壓的標(biāo)量值(scalar value)限制在最大輸出電壓以下，有效地減少輸入電流的諧波分量(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。

圖9表示專利文獻(xiàn)2所示的現(xiàn)有的壓縮機(jī)驅(qū)動裝置。

如圖9所示，壓縮機(jī)驅(qū)動裝置包括：將來自交流電源的交流電壓整流成直流電壓的整流單元61；將整流單元61輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓并施加于電動機(jī)的電力轉(zhuǎn)換單元62；檢測流過電動機(jī)的相電流的相電流檢測器63a、63b；和對電力轉(zhuǎn)換單元62施加于電動機(jī)的電壓進(jìn)行控制的控制單元64。

控制單元64包括：接收流過電動機(jī)的電流的指令值，基于電流的指令值，輸出施加于電動機(jī)的電壓的指令值的電流控制單元65；對施加于電動機(jī)的電壓的標(biāo)量值進(jìn)行限制，使其變?yōu)橛烧鲉卧?1輸出的直流電壓規(guī)定的最大輸出電壓以下的電壓限制單元66。

電流控制單元65包括積分器。電流控制單元65基于電流的指令值和相電流檢測器63a、63b的輸出，使用積分器進(jìn)行包括積分控制的控制運(yùn)算，計(jì)算電壓的指令值。

輸出電壓限制單元66利用電流控制單元65接收電壓的指令值，計(jì)算電壓指令值的標(biāo)量值，當(dāng)標(biāo)量值超過由整流單元61輸出的直流電壓規(guī)定的最大輸出電壓時，限制施加于電動機(jī)的電壓。另外，輸出電壓限制單元66將電壓限制量反饋給電流控制單元65。電流控制單元65從積分器的輸出減去由輸出電壓限制單元66接收反饋而得的電壓限制量。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2004-197663號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：國際公開第2014/010225號

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

但是，在上述現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中，如果對電源負(fù)荷增大，則隨著電流變化而產(chǎn)生的噪聲的影響也大。因此，需要繞組等減噪部件，存在結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜的問題。

另外，在僅檢測輸入電流并進(jìn)行控制的情況下，存在以下的課題。輸入電流，因電動機(jī)的轉(zhuǎn)速不同波形的頻率各異，所以包含在一定時間間隔中的波形的峰值的個數(shù)各不相同。即，因電動機(jī)的轉(zhuǎn)速不同，輸入電流波形的疏密度各異。因此，即使以一定時間間隔檢測輸入電流，也難以獲得準(zhǔn)確的電流值。

另外，即使修正檢測值，如果在一定時間間隔期間，單純地對以規(guī)定的周期取樣的檢測值進(jìn)行平均，這種修正也難以獲得準(zhǔn)確的電流值。

本發(fā)明就是為了解決上述現(xiàn)有的課題，著眼于輸入電壓檢測部的檢測值與輸入電流檢測部的檢測值之積進(jìn)行控制，由此能夠?qū)⑾驂嚎s機(jī)或電動機(jī)輸入的輸入電力控制在規(guī)定值左右的一定值。由此，能夠提供不必停止壓縮機(jī)就能安全地進(jìn)行動作的可靠性高的壓縮機(jī)驅(qū)動裝置。

用于解決課題的方法

為了解決前述存在的課題，本發(fā)明的壓縮機(jī)驅(qū)動裝置包括：對壓縮機(jī)的電動機(jī)供給電力的電力轉(zhuǎn)換電路；根據(jù)控制信號驅(qū)動上述電力轉(zhuǎn)換電路的驅(qū)動電路；檢測輸出到上述電動機(jī)的電壓的電壓檢測部；檢測輸出到上述電動機(jī)的電流的電流檢測部；和控制部，在上述電壓檢測部的檢測值與上述電流檢測部的檢測值之積大于規(guī)定的比較值的情況下，上述控制部減小上述控制信號的占空比，將上述電力轉(zhuǎn)換電路供給到上述電動機(jī)的電力控制在規(guī)定的電力以下。

由此，即使在過負(fù)荷時、和發(fā)生電壓變動和負(fù)荷變動等急劇的旋轉(zhuǎn)變動的情況下，也能進(jìn)行輸入電力一定控制，不必停止壓縮機(jī)就能安全地進(jìn)行動作。

發(fā)明的效果

本發(fā)明的壓縮機(jī)驅(qū)動裝置在于，利用廉價(jià)的電流檢測單元，在過負(fù)荷時也能進(jìn)行輸入電力一定控制(將輸入電力控制為一定)。因此，不必停止壓縮機(jī)，能安全地進(jìn)行動作。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1的壓縮機(jī)驅(qū)動裝置的框圖。

圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的壓縮機(jī)驅(qū)動裝置的各部分的信號波形和處理內(nèi)容的時序圖。

圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式1的關(guān)于壓縮機(jī)驅(qū)動裝置的輸入電力一定控制的微流程圖。

圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的壓縮機(jī)驅(qū)動裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)處理的控制動作的流程圖。

圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的壓縮機(jī)驅(qū)動裝置的輸入電力一定控制的占空比的設(shè)定動作的流程圖。

圖6是裝載有本發(fā)明的實(shí)施方式1的壓縮機(jī)驅(qū)動裝置的制冷循環(huán)裝置的結(jié)構(gòu)圖。

圖7是安裝有壓縮機(jī)驅(qū)動裝置的壓縮機(jī)的分解立體圖。

圖8是表示現(xiàn)有的容量控制閥的控制裝置的電路圖。

圖9是現(xiàn)有的電動機(jī)驅(qū)動裝置和壓縮機(jī)驅(qū)動裝置的電路框圖。

具體實(shí)施方式

第1發(fā)明在于，包括：對壓縮機(jī)的電動機(jī)供給電力的電力轉(zhuǎn)換電路；根據(jù)控制信號驅(qū)動上述電力轉(zhuǎn)換電路的驅(qū)動電路；檢測輸出到上述電動機(jī)的電壓的電壓檢測部；檢測輸出到上述電動機(jī)的電流的電流檢測部；和控制部，在上述電壓檢測部的檢測值與上述電流檢測部的檢測值之積大于規(guī)定的比較值的情況下，上述控制部減小上述控制信號的占空比，將上述電力轉(zhuǎn)換電路供給到上述電動機(jī)的電力控制在規(guī)定的電力以下。

由此，利用廉價(jià)的電流檢測單元，在過負(fù)荷時也能將向壓縮機(jī)輸入的輸入電力控制在一定。因此，不必停止壓縮機(jī)，能安全地進(jìn)行動作。

另外，通過抑制占空比來減少電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，所以能夠以盡可能接近因輸入電力一定控制轉(zhuǎn)速下降之前的目標(biāo)轉(zhuǎn)速來驅(qū)動電動機(jī)。

另外，通過有意抑制向壓縮機(jī)輸入的輸入電力，能夠降低與壓縮機(jī)的輸入電力成比例增加的諧波分量。因此，尤其是不必追加部件，能廉價(jià)地應(yīng)對高次諧波限制。

另外，無需使用電抗器等沉重的部件，就能應(yīng)對高次諧波限制。因此，對于搬運(yùn)壓縮機(jī)驅(qū)動裝置時的沖擊、振動的可靠性提高。

第2發(fā)明特別是在第1發(fā)明中，還包括修正部，該修正部根據(jù)上述電動機(jī)的轉(zhuǎn)速對上述電壓檢測部的檢測值與上述電流檢測部的檢測值之積或上述比較值進(jìn)行修正。

通過根據(jù)轉(zhuǎn)速施加修正，能夠?qū)⑤斎腚娏鞑ㄐ蔚氖杳芏瓤紤]在其中進(jìn)行修正。因此，即使電流檢測部采用廉價(jià)的結(jié)構(gòu)，例如采用利用運(yùn)算放大器等對流過分流電阻的微小電流進(jìn)行放大的結(jié)構(gòu)，也能將壓縮機(jī)的輸入電力控制在一定。

第3發(fā)明特別是在第1發(fā)明中，還包括修正部，該修正部根據(jù)上述電動機(jī)的導(dǎo)通角對上述電壓檢測部的檢測值與上述電流檢測部的檢測值之積或上述比較值進(jìn)行修正。

通過根據(jù)導(dǎo)通角施加修正，在施加120度以上的導(dǎo)通角的情況下，包括他相與通電重疊而產(chǎn)生的電路基板中的損失(基板損失)在內(nèi)，能夠?qū)嚎s機(jī)的輸入電力控制在一定。

第4發(fā)明特別是在第1～3中任一項(xiàng)發(fā)明中，上述電動機(jī)是包括設(shè)置有永磁鐵的轉(zhuǎn)子和設(shè)置有三相繞組的定子的無刷DC電動機(jī)，上述控制部以三相輸出電壓對上述電動機(jī)進(jìn)行PWM驅(qū)動。

由此，能夠抑制因過負(fù)荷引起的流過無刷DC電動機(jī)的電流的增加。另外，在PWM驅(qū)動控制中，控制換流、計(jì)算旋轉(zhuǎn)速度、控制導(dǎo)通角均需要轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置信息，在該壓縮機(jī)驅(qū)動裝置中，位置檢測電路部能夠很容易地檢測零交叉點(diǎn)。

因此，旋轉(zhuǎn)位置檢測的可靠性提高，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的驅(qū)動控制。由此，能夠使用動作可靠性高的無刷DC電動機(jī)進(jìn)行PWM驅(qū)動控制。

另外，旋轉(zhuǎn)位置檢測的可靠性提高，由此，轉(zhuǎn)子相位不會因?qū)ń亲兏x，電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定。因此，在轉(zhuǎn)子相位偏離導(dǎo)致基板損失發(fā)生改變的情況下，也能將壓縮機(jī)的輸入電力控制在一定。

第5發(fā)明在于，上述控制部根據(jù)從上述電動機(jī)施加反電動勢的時間來調(diào)整上述控制信號的導(dǎo)通角。

當(dāng)控制部調(diào)整控制信號的占空比時，施加反電動勢的時間發(fā)生變化。通過根據(jù)該時間調(diào)整導(dǎo)通角，能夠?qū)㈦妷骸㈦娏鞯南辔徊羁刂圃谝?guī)定值內(nèi)。

因此，在使用IPM電動機(jī)的情況下，也不會受到因轉(zhuǎn)子相位偏離而改變的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩的影響，能夠?qū)嚎s機(jī)的輸入電力控制在一定。

第6發(fā)明特別是在第1發(fā)明中，上述控制部取與緊接當(dāng)前檢測之前的檢測值的變化量在第1閾值以下的檢測值作為上述電壓檢測部的檢測值或上述電流檢測部的檢測值。

由此，在電壓或者電流瞬間發(fā)生變動的情況下也能繼續(xù)穩(wěn)定地動作。

第7發(fā)明特別是在第1發(fā)明中，包括檢測上述壓縮機(jī)的溫度的溫度檢測部，當(dāng)上述溫度檢測部的檢測值大于規(guī)定值時，上述控制部減小上述占空比。

通過檢測壓縮機(jī)的溫度，能夠預(yù)測壓縮機(jī)承受過大負(fù)荷。

第8發(fā)明特別是權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)發(fā)明的壓縮機(jī)驅(qū)動裝置以與壓縮機(jī)的外殼接觸的方式被安裝于上述外殼。

由此，能夠增加制冷循環(huán)裝置的有效空間。另外，在制冷循環(huán)裝置內(nèi)選擇收納壓縮機(jī)驅(qū)動裝置的場所的自由度增大。

第9發(fā)明是一種制冷循環(huán)裝置，其包括：具有壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、減壓器和散熱器的制冷循環(huán)回路；和第1～7中任一項(xiàng)發(fā)明的壓縮機(jī)驅(qū)動裝置。

第10發(fā)明是一種制冷循環(huán)裝置，其包括制冷循環(huán)回路，該制冷循環(huán)回路包括第8發(fā)明的壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、減壓器和散熱器。

由此，成為過負(fù)荷時也能進(jìn)行穩(wěn)定的持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，并且收納空間和進(jìn)行熱考慮后的收納場所的自由度增大的制冷循環(huán)裝置。

下面，參照附圖說明本發(fā)明的實(shí)施方式。此外，本發(fā)明并不限于該實(shí)施方式。

(實(shí)施方式1)

圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1的壓縮機(jī)驅(qū)動裝置的框圖。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的壓縮機(jī)驅(qū)動裝置的各部分的信號波形和處理內(nèi)容的時序圖。圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式1的壓縮機(jī)驅(qū)動裝置的輸入電力一定控制的微流程圖。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的壓縮機(jī)驅(qū)動裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)處理的流程圖。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的壓縮機(jī)驅(qū)動裝置的輸入電力一定控制的流程圖。

在圖1中，壓縮機(jī)驅(qū)動裝置24與工頻交流電源1和電動壓縮機(jī)(未圖示，以下簡稱壓縮機(jī))連接。壓縮機(jī)包括作為電動機(jī)的無刷DC電動機(jī)203。壓縮機(jī)驅(qū)動裝置24包括：將工頻交流電源1的交流電力轉(zhuǎn)換成直流電力的整流部2；和作為驅(qū)動無刷DC電動機(jī)203的電力轉(zhuǎn)換電路的逆變電路部4。

另外，壓縮機(jī)驅(qū)動裝置24還包括：驅(qū)動逆變電路部4的驅(qū)動電路5；檢測無刷DC電動機(jī)203的端子電壓的位置檢測電路部6。

另外，壓縮機(jī)驅(qū)動裝置24包括溫度檢測部3。

壓縮機(jī)驅(qū)動裝置24包括：利用電阻將從整流部2供給到逆變電路部4的直流電源電壓進(jìn)行分壓的分壓電路7；和檢測流過電動機(jī)的電流的分流電阻8。

包括作為控制逆變電路部4的控制部的微處理器23。

微處理器23包括：檢測施加于電動機(jī)的電壓的電壓檢測部9；檢測流過電動機(jī)的電流的電流檢測部10；修正部11；位置檢測部12；決定導(dǎo)通角的導(dǎo)通角控制部13；導(dǎo)通角更新計(jì)時器14；生成換流信號的換流控制部15；PWM控制部16；和用于對驅(qū)動電路5進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動器控制部17。即，微處理器23是以多個轉(zhuǎn)速驅(qū)動壓縮機(jī)的控制單元。

電壓檢測部9通過檢測由分壓電路7分壓后的電壓，檢測施加于電動機(jī)的電壓。即，電壓檢測部9是取得壓縮機(jī)的電動機(jī)(驅(qū)動元件)的直流電源的輸入的電壓檢測單元。

電流檢測部10通過利用運(yùn)算放大器對在分流電阻8中產(chǎn)生的電壓進(jìn)行放大，檢測流過電動機(jī)的電流。即，電流檢測部10是檢測流過壓縮機(jī)的電流值的電流檢測單元。

溫度檢測部3直接或間接地檢測壓縮機(jī)的溫度。為了直接檢測壓縮機(jī)的溫度，例如也可以將溫度檢測部3與壓縮機(jī)的外殼接觸。

修正部11計(jì)算由電壓檢測部9檢測出的電壓值與由電流檢測部10檢測出的電流值之積(輸入電力值)。然后，在該輸入電力值超過后述的比較值的情況下，修正部11對占空比設(shè)定部22指示將壓縮機(jī)的輸入電力抑制在與該輸入電力值大致相等的占空比(導(dǎo)通率)。

另外，修正部11根據(jù)溫度檢測部3的檢測值，對占空比設(shè)定部22指示抑制為占空比。

另外，修正部11對導(dǎo)通角控制部13指示使其成為與因占空比而變化的反電動勢的寬度成比例的導(dǎo)通角。

位置檢測部12包括：針對來自位置檢測電路部6的輸出信號，檢測無刷DC電動機(jī)203的磁極位置的位置檢測判定部18；決定對磁極位置檢測開始取樣的位置檢測待機(jī)部19。

另外，微處理器23包括：針對來自位置檢測判定部18的輸出，計(jì)算旋轉(zhuǎn)速度的旋轉(zhuǎn)速度檢測部20；占空比設(shè)定部22；和載波輸出部21。

無刷DC電動機(jī)203是六極的凸極集中式繞組電動機(jī)。無刷DC電動機(jī)203包括三相繞組的定子203a與轉(zhuǎn)子203b。

定子203a是六極九槽構(gòu)造。定子203a包括：各相的定子繞組203u、定子繞組203v、定子繞組203w。

轉(zhuǎn)子203b在內(nèi)部設(shè)置有：永磁鐵203α、永磁鐵203β、永磁鐵203γ、永磁鐵203δ、永磁鐵203ε、永磁鐵203ζ。轉(zhuǎn)子203b中埋設(shè)有產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩的磁鐵。

逆變電路部4包括：六個三相橋接的開關(guān)晶體管Tru、Trx、Trv、Try、Trw、Trz；分別與其并聯(lián)連接的續(xù)流二極管Du、Dx、Dv、Dy、Dw、Dz。

位置檢測電路部6由比較器(未圖示)等構(gòu)成。位置檢測電路部6利用比較器對基于無刷DC電動機(jī)203的感應(yīng)電壓的端子電壓信號與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，獲得位置檢測信號。

在位置檢測待機(jī)部19中，為了將峰值電壓信號從位置檢測電路部6的輸出信號中分離出來，僅提取位置檢測信號，設(shè)定等待時間。

位置檢測判定部18從位置檢測電路部6的輸出信號中獲得轉(zhuǎn)子203b的位置信號，生成位置檢測信號。

導(dǎo)通角控制部13基于由位置檢測判定部18獲得的位置檢測信息，控制在換流控制部15中所使用的導(dǎo)通角。導(dǎo)通角更新計(jì)時器14設(shè)定由導(dǎo)通角控制部13更新導(dǎo)通角的周期。

導(dǎo)通角控制部13根據(jù)修正部11的指示，將導(dǎo)通角調(diào)整為與電動機(jī)產(chǎn)生反電動勢的時間成比例的導(dǎo)通角。

換流控制部15根據(jù)位置檢測判定部18的位置信號與導(dǎo)通角控制部13的導(dǎo)通角，計(jì)算換流的時間。換流控制部15生成開關(guān)晶體管Tru、Trx、Trv、Try、Trw、Trz的換流信號。

旋轉(zhuǎn)速度檢測部20在一定期間統(tǒng)計(jì)來自位置檢測判定部18的位置信號，并測定脈沖間隔。由此，計(jì)算無刷DC電動機(jī)203的旋轉(zhuǎn)速度。

占空比設(shè)定部22根據(jù)從旋轉(zhuǎn)速度檢測部20獲得的旋轉(zhuǎn)速度與指令旋轉(zhuǎn)速度的偏差，進(jìn)行占空比的加減運(yùn)算，將占空比輸出到PWM控制部16。

在占空比設(shè)定部22中，根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度指令，如果實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度低，則增大占空比，反之如果實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度高，則減小占空比。

如果有來自修正部11的指示，則占空比設(shè)定部22將占空比作為當(dāng)前占空比以下的占空比。

在載波輸出部21中，設(shè)定對開關(guān)晶體管Tru、Trx、Trv、Try、Trw、Trz進(jìn)行開關(guān)的載波頻率。在本實(shí)施方式中，載波頻率設(shè)定在3kHz至10kHz之間。

在PWM控制部16中，根據(jù)占空比設(shè)定部22所設(shè)定的占空比與載波輸出部21所設(shè)定的載波頻率輸出PWM調(diào)制信號。

驅(qū)動器控制部17合成換流信號、PWM調(diào)制信號和導(dǎo)通角、以及提前角，生成對開關(guān)晶體管Tru、Trx、Trv、Try、Trw、Trz進(jìn)行ON/OFF(開/關(guān))的驅(qū)動信號(控制信號)。然后，驅(qū)動器控制部17將該驅(qū)動信號輸出到驅(qū)動電路5。

在驅(qū)動電路5中，基于驅(qū)動信號，進(jìn)行開關(guān)晶體管Tru、Trx、Trv、Try、Trw、Trz的ON/OFF開關(guān)，驅(qū)動無刷DC電動機(jī)203。

下面，對采用以上方式構(gòu)成的壓縮機(jī)驅(qū)動裝置的動作、作用進(jìn)行說明。

參照圖2，對壓縮機(jī)驅(qū)動裝置24的各種波形進(jìn)行說明。壓縮機(jī)驅(qū)動裝置24以導(dǎo)通角150度、提前角15度來控制無刷DC電動機(jī)203。

導(dǎo)通角控制部13設(shè)定最大值為150度，最小值為120度。

如圖2所示，無刷DC電動機(jī)203的U相、V相、W相的端子電壓Vu、Vv、Vw的相位以各錯開120度的狀態(tài)變化。此處，將逆變電路部4供給定子繞組203U、203V、203W的供給電壓作為供給電壓Vua、Vva、Vwa。

另外，將在定子繞組203U、203V、203W中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓為感應(yīng)電壓Vub、Vvb、Vwb。將換流切換時逆變電路部4的續(xù)流二極管Du、Dx、Dv、Dy、Dw、Dz中的任意一個導(dǎo)通而產(chǎn)生的脈沖狀的峰值電壓作為峰值電壓Vuc、Vvc、Vwc。

此時，端子電壓Vu、Vv、Vw是供給電壓Vua、Vva、Vwa、感應(yīng)電壓Vub、Vvb、Vwb和峰值電壓Vuc、Vvc、Vwc的合成波形。

比較器輸出信號PSu、PSv、PSw是通過比較端子電壓Vu、Vv、Vw與作為直流電源電壓的二分之一電壓的虛擬中性點(diǎn)電壓VN來決定的。

另外，位置檢測部12包括等待時間，由此可以忽略峰值電壓Vuc、Vvc、Vwc。因此，比較器輸出信號PSu、PSv、PSw表示感應(yīng)電壓Vub、Vvb、Vwb的正負(fù)和相位。

此處，如果直流電源電壓急劇下降，則無刷DC電動機(jī)203的實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度與直流電源電壓的變化率成比例地下降。

另外，作為感應(yīng)電壓與虛擬中性點(diǎn)電壓VN交叉的交叉點(diǎn)的零交叉點(diǎn)包含在通電區(qū)間，難以檢測出來。

另一方面，如果直流電源電壓急劇上升，則無刷DC電動機(jī)203的實(shí)際旋轉(zhuǎn)速度急劇增大。零交叉點(diǎn)包含在峰值電壓中，難以檢測出來。

在這兩種情況下，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子的磁極位置的錯誤檢測，有可能發(fā)生失調(diào)。因此，有可能難以很好地驅(qū)動控制無刷DC電動機(jī)203。

在換流控制部15中，微處理器23的位置檢測待機(jī)部19開始計(jì)時器的計(jì)數(shù)動作，待機(jī)直至經(jīng)過換流時間。經(jīng)過換流時間后，向驅(qū)動電路5輸出驅(qū)動信號，進(jìn)行換流動作。

在進(jìn)行換流動作時，逆變電路部4的開關(guān)晶體管Tru、Trx、Trv、Try、Trw、Trz中的任一狀態(tài)從ON切換成OFF后，直至在之前導(dǎo)通的定子繞組203u、轉(zhuǎn)子繞組203v、轉(zhuǎn)子繞組203w中積蓄的能量通過續(xù)流二極管Du、Dx、Dv、Dy、Dw、Dz中的任一個的導(dǎo)通而釋放的期間，產(chǎn)生脈沖狀的峰值電壓Vuc、Vvc、Vwc。

位置檢測部12忽略該峰值電壓Vuc、Vvc、Vvw后，感應(yīng)電壓Vub、Vvb、Vwb根據(jù)通過虛擬中性點(diǎn)電壓VN的交叉點(diǎn)，進(jìn)行磁極位置的位置檢測。

修正部11根據(jù)轉(zhuǎn)速與導(dǎo)通角，對與作為電壓檢測部9的檢測值和電流檢測部10的檢測值之積的輸入電力值進(jìn)行比較的比較值進(jìn)行進(jìn)一步的修正。在輸入電力值超過該比較值的情況下，修正部11對占空比設(shè)定部22指示將其抑制在壓縮機(jī)的輸入電力與規(guī)定值大致相等的占空比。像這樣，通過增減電動機(jī)的基本轉(zhuǎn)速，能夠?qū)嚎s機(jī)的輸入電力控制在與規(guī)定值大致相等的一定值(以下，將本控制稱作輸入電力一定控制)。因此，不必停止壓縮機(jī)就能進(jìn)行動作。

另外，如果占空比設(shè)定部22調(diào)整占空比，則施加反電動勢的時間發(fā)生變化。通過與施加該反電動勢的時間成比例地調(diào)整導(dǎo)通角，能夠?qū)㈦妷号c電流相位控制保持在規(guī)定值內(nèi)。因此，不必停止壓縮機(jī)就能安全地進(jìn)行驅(qū)動。

電壓檢測部9以采用廉價(jià)電阻構(gòu)成的電阻分壓作為輸入，檢測供給到逆變電路部4的直流電源電壓的電壓。電流檢測部10將利用運(yùn)算放大器對由低電阻且廉價(jià)的分流電阻8檢測出的電壓進(jìn)行放大后的電壓作為輸入，檢測流過壓縮機(jī)的電流。

下面，使用流程圖，對輸入電力一定控制的詳細(xì)情況進(jìn)行說明。

輸入電力一定控制用于防止在過負(fù)荷時、和針對起因于電壓變動和負(fù)荷變動等的電流急劇變化、電壓變化進(jìn)行驅(qū)動控制而發(fā)生的壓縮機(jī)的停止。在輸入電力一定控制中，在輸入電力值超過在預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值上加上轉(zhuǎn)速和導(dǎo)通角的修正后的比較值的情況下，改變占空比，將壓縮機(jī)的輸入電力控制在一定。

或者，在加上轉(zhuǎn)速和導(dǎo)通角的修正后的輸入電力值超過預(yù)先設(shè)定的設(shè)定值比較值的情況下，改變占空比，將壓縮機(jī)的輸入電力控制在一定。

圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式1的壓縮機(jī)驅(qū)動裝置的輸入電力一定控制的控制微流程圖。

在圖3中，首先，在運(yùn)轉(zhuǎn)處理(步驟100)中，進(jìn)行輸入電力值的計(jì)算處理和輸入電力一定控制的開始或解除的判定。接下來，在輸入電力一定控制(步驟200)中，為了進(jìn)行輸入電力一定控制，進(jìn)行用于根據(jù)輸入電力值與比較值的比較結(jié)果來增減轉(zhuǎn)速的占空比的設(shè)定。進(jìn)而，如果考慮輸出不足等控制性能，則優(yōu)選進(jìn)行導(dǎo)通角設(shè)定(步驟300)。

圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的壓縮機(jī)驅(qū)動裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)處理的控制動作的流程圖。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的壓縮機(jī)驅(qū)動裝置的輸入電力一定控制的占空比的設(shè)定動作的流程圖。

圖4是圖3所示的運(yùn)轉(zhuǎn)處理(步驟100)的詳細(xì)圖，圖5是圖3所示的輸入電力一定控制(步驟200)的詳細(xì)圖。

對圖4所示的運(yùn)轉(zhuǎn)處理進(jìn)行說明。在運(yùn)轉(zhuǎn)處理中，首先，在輸入電力一定控制中，根據(jù)轉(zhuǎn)速和導(dǎo)通角，修正用于與輸入電力值進(jìn)行比較的比較值(步驟101)。

首先，對與轉(zhuǎn)速相應(yīng)的比較值的修正進(jìn)行說明。例如，在當(dāng)前的轉(zhuǎn)速為高速旋轉(zhuǎn)的情況下，“比較值＝設(shè)定值”。在當(dāng)前的轉(zhuǎn)速為低速的情況下，“比較值＝設(shè)定值+轉(zhuǎn)速修正”。即，轉(zhuǎn)速越低，進(jìn)行越增大比較值的修正。

該與轉(zhuǎn)速相應(yīng)的修正，在根據(jù)每個轉(zhuǎn)速的電角進(jìn)行電流輸入的檢測的情況下并不特別需要。但是，在以一定的時間間隔進(jìn)行電流輸入的檢測的情況下，則是必需的。

電動機(jī)越是低速旋轉(zhuǎn)，電流波形的周期越慢，所以包含在一定時間間隔中的波形的峰值個數(shù)變稀疏，檢測出來的檢測值偏小。反之，在高速旋轉(zhuǎn)的情況下，電流波形的周期快，所以包含在一定時間間隔中的波形的峰值個數(shù)變密，檢測出來的檢測值偏大。

像這樣，在向壓縮機(jī)輸入的輸入電力相同的狀態(tài)下，因輸入電力的檢測方法不同，根據(jù)轉(zhuǎn)速檢測出來的檢測值也會產(chǎn)生差異。因此，通過基于轉(zhuǎn)速進(jìn)行的修正，糾正這些偏差。

下面，對與導(dǎo)通角相應(yīng)的比較值的修正進(jìn)行說明。在導(dǎo)通角大于120度的情況下，通電與其他的相相互重疊，從而產(chǎn)生基板損失。但是，在流過無刷DC電動機(jī)203的電壓和電流中，不會顯現(xiàn)因基板損壞而引起的輸入電力損失。因此，為了將輸入電力控制在一定，必須要把基板損失考慮在內(nèi)。

因此，在導(dǎo)通角大于120度的情況下，將預(yù)先假設(shè)的基板損失設(shè)定為修正值，從比較值中減去該修正值，由此，將其修正為比導(dǎo)通角為120度以下時的比較值稍小的值。即，“比較值＝設(shè)定值－修正值”。

另外，對與共振頻帶相應(yīng)的轉(zhuǎn)速的修正進(jìn)行說明。例如，在目標(biāo)轉(zhuǎn)速不在共振頻帶的情況下，“比較值＝設(shè)定值”。在目標(biāo)轉(zhuǎn)速值在共振頻帶的情況下，“比較值＝設(shè)定值－轉(zhuǎn)速修正”。

即，為了將壓縮機(jī)的輸入電力控制在一定，在轉(zhuǎn)速降低的轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)存在共振頻帶的情況下，降低轉(zhuǎn)速的目標(biāo)值(目標(biāo)轉(zhuǎn)速)以避開共振頻帶。在目標(biāo)轉(zhuǎn)速下降至共振頻帶上限的情況下，避開共振頻帶，將目標(biāo)轉(zhuǎn)速作為共振頻帶下限值。

由此，能夠避免轉(zhuǎn)速進(jìn)入共振頻帶。進(jìn)而，通過在比較值上加上修正值，與通常時相比，難以解除輸入電力一定控制。

像這樣，對實(shí)施難以解除輸入電力一定控制的修正的理由進(jìn)行說明。在采用與通常時相同的比較值，避開共振頻帶并降低轉(zhuǎn)速的情況下，目標(biāo)轉(zhuǎn)速，與將通常時的壓縮機(jī)的輸入電力控制在一定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速相比，多減少與位于共振頻帶的轉(zhuǎn)速相應(yīng)的量。因此，有時會立即解除輸入電力一定控制。如果在此狀態(tài)下解除輸入電力一定控制，則會使轉(zhuǎn)速增大從而再次超過共振頻帶。

但是，原本在共振頻帶的上限就是輸入電力值超過比較值，所以會進(jìn)入輸入電力一定控制，因此在共振頻帶的上限，輸入電力值再次超過比較值，進(jìn)入輸入電力一定控制。之后，避開共振頻帶區(qū)域，進(jìn)入使目標(biāo)轉(zhuǎn)速減少的控制。因此，在最壞的情況下，轉(zhuǎn)速就會反復(fù)在共振頻帶上來去。為了防止發(fā)生這種情況，進(jìn)行修正使其難以解除輸入電力一定控制。

即，目標(biāo)轉(zhuǎn)速在共振頻帶時的比較值比目標(biāo)轉(zhuǎn)速在共振頻帶以下時的比較值小。

例如，對在以200W±10W將壓縮機(jī)的輸入電力控制在一定的情況進(jìn)行說明。在目標(biāo)轉(zhuǎn)速不在共振頻帶的情況下，輸入電力一定控制的解除條件設(shè)為如果壓縮機(jī)的輸入電力為190W以下則解除即可。另一方面，在目標(biāo)轉(zhuǎn)速在共振頻帶的情況下，在共振頻帶的上限，為了在低于200W的條件下能夠動作，需要在共振頻帶的下限設(shè)定解除條件。于是，例如將輸入電力一定控制的解除條件設(shè)定為如果壓縮機(jī)的輸入電力在170W以下則解除控制。

這些設(shè)定既可以是使用預(yù)先設(shè)定的值的方法，也可以是針對當(dāng)前的轉(zhuǎn)速下的壓縮機(jī)的輸入電力而設(shè)定值的方法，其方法沒有限制。

如以上所述，在目標(biāo)轉(zhuǎn)速覆蓋共振頻帶的情況下，將輸入電力一定控制的比較值作為從通常時的輸入電力一定控制的比較值中減去修正值而得的值。由此，能夠不多次在共振頻帶中往來地，并且在避開共振頻帶區(qū)域的轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上不停止運(yùn)轉(zhuǎn)地將壓縮機(jī)的輸入電力控制在一定。

返回圖4的流程圖繼續(xù)進(jìn)行說明。在步驟101的處理后，進(jìn)入步驟102，計(jì)算輸入電力值。計(jì)算電壓檢測部9檢測的電壓值的一定時間間隔(例如1秒)的平均值與電流檢測部10檢測的電流值的一定時間間隔(例如1秒)的平均值之積(例如，1秒的平均電壓值×1秒的平均電流值)(步驟102)。

此處，對將輸入電壓與輸入電流用作一定時間間隔的平均值的目的進(jìn)行說明。其中一個目的在于，在比較目標(biāo)轉(zhuǎn)速與當(dāng)前的轉(zhuǎn)速并且使壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速接近目標(biāo)值的過程中，反饋控制不會因略微的電壓變動或電流變動等而紊亂，能夠修正當(dāng)前的狀態(tài)。將略微的電壓變動、電流變動等看作干擾(雜音)，由此，即使有略微的電壓變動和電流變動等，也能進(jìn)行穩(wěn)定的控制。

另一個目的在于，在壓縮機(jī)所進(jìn)行的壓縮工序與排出工序中，不會受到因其每個區(qū)間所需的轉(zhuǎn)矩量不同而引起的轉(zhuǎn)速變動的影響，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的控制。

另外，也可以對于電壓檢測部9所檢測的電壓值與電流檢測部10所檢測的電流值之積，進(jìn)行不同于在步驟101中所進(jìn)行的修正的其他修正。

對該修正的目的進(jìn)行說明。從電壓與電流的變動因素的觀點(diǎn)來看，電壓有因工頻交流電源1的供給電壓的變動、和因電源線路阻抗的影響而發(fā)生變動的因素。另外，電流有起因于制冷循環(huán)的負(fù)荷狀態(tài)而發(fā)生變動的因素。

像這樣，電壓與電流具有各不相同的變動因素。于是，為了針對干擾對整個轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定的控制，檢測兩個干擾并進(jìn)行修正。由此，盡量消除影響電壓和電流的變動因素。另外，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的轉(zhuǎn)速控制，足以檢測用于計(jì)算壓縮機(jī)的壓縮工序和排出工序的各個區(qū)間所需的轉(zhuǎn)矩量的一圈轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)偏差。此外，對于修正的值本身，例如在電流檢測等中，包括檢測方式或者差異等，所以它是設(shè)計(jì)中的事項(xiàng)。

此處，根據(jù)穩(wěn)定度來設(shè)定平均化的間隔(上述情況下，1秒)。例如，在對于穩(wěn)定的電壓變動的因素少，且發(fā)生明顯電壓變動時想要進(jìn)行應(yīng)對的情況下，需要將電壓值的平均時間設(shè)定得短，所以也可以是100毫秒。即，平均化的時間在于，根據(jù)針對各個變動因素想要濾波的時間、和穩(wěn)定時快速應(yīng)對的時間來設(shè)定即可。

另外，本實(shí)施方式的平均包括：對于每個時間的即刻值的取樣進(jìn)行平均化的情況；作為噪聲處理，減去最大值、最小值進(jìn)行平均化的情況；對于由平均值決定的時間，進(jìn)一步劃分時間，求出各個平均值，進(jìn)一步有階段地進(jìn)行平均化的移動平均的情況。

另外，本實(shí)施方式的平均也包括：使用在當(dāng)前的值中加減所限制的更新值的計(jì)算方式的情況。該計(jì)算方式在于，例如在當(dāng)前值為20，輸入值為40的情況下，將更新值與當(dāng)前值之比限制為±1，使其不會從20一下子變成40，而是使其有階段地(漸進(jìn)地)變成21、22。

即，本實(shí)施方式的平均值在于，并非僅表示單純的平均值，包括針對平均值而施加的除噪等處理。

另外，在步驟102中，也可以將用于計(jì)算輸入電力值的電壓值或者電流值的一定時間間隔的平均值作為以下將要說明的代表值。代表值是指，包含在比用于平均化的一定時間間隔長的一定時間(在本說明書中稱作穩(wěn)定時間)內(nèi)的多個平均值中的、與之前的平均值的變化量在第1閾值以下的平均值。此處，第1閾值優(yōu)選設(shè)定成壓縮機(jī)的輸入所允許的最大輸入電力量的大約10％的電力量。

對采用穩(wěn)定時間內(nèi)的代表值的理由進(jìn)行說明。啟動壓縮機(jī)后，轉(zhuǎn)速在數(shù)秒后達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速。但是，制冷循環(huán)回路的壓力不會像壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速那樣急劇地變化，而是以緩緩變動的方式變化。

另外，在冷藏庫等情況下，壓縮機(jī)的吸入壓力從壓縮機(jī)啟動前達(dá)到平衡的壓力逐漸下降。因此，壓縮機(jī)剛啟動后，吸入壓力高，對壓縮機(jī)的負(fù)荷非常大，但是之后，隨著吸入壓力的下降，負(fù)荷也變輕。

當(dāng)因上述的壓力變動壓縮機(jī)上的負(fù)荷變化時，電壓值和電流值也發(fā)生變化。必須將壓力的變動導(dǎo)致的電壓值和電流值的變化與壓力穩(wěn)定時的電壓值和電流值的變化分開進(jìn)行考慮。即，如果使用根據(jù)因壓力的變動而急劇變化的電壓值和電流值計(jì)算出的輸入電力來變更占空比，則轉(zhuǎn)速的增減有可能過大。

于是，通過采用與之前的平均值的變化量在第1閾值以下的平均值，去掉不必要的轉(zhuǎn)速的變化，能夠穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮機(jī)。

即，用于平均化的一定時間間隔是為了消除壓縮機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的干擾的影響而設(shè)置的時間。另一方面，在能夠預(yù)先假設(shè)在在啟動等時，因壓力條件、環(huán)境因素負(fù)荷發(fā)生變化的情況下，穩(wěn)定時間是為了消除這些影響而設(shè)置的時間。

此外，如以上所說明的那樣，在壓縮機(jī)啟動后的經(jīng)過時間包含在穩(wěn)定時間中的情況下，優(yōu)選將用于計(jì)算輸入電力值的電壓值或者電流值的一定時間間隔的平均值取為與之前的平均值的變化量在第1閾值以下的平均值。但是，并非限于此，也可以始終將用于計(jì)算輸入電力值的電壓值或者電流值的一定時間間隔的平均值采用為與之前的平均值的變化量在第1閾值以下的平均值。

返回圖4的流程圖繼續(xù)進(jìn)行說明。在步驟102的處理后進(jìn)入步驟103，對當(dāng)前的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否為輸入電力一定控制中進(jìn)行判定。如果是輸入電力一定控制中，則進(jìn)入下一個步驟104。

在步驟104中，根據(jù)有無設(shè)備側(cè)條件的變化，判斷是否解除輸入電力一定控制。

作為符合該設(shè)備側(cè)條件的變化的情況例如有：冷藏庫所需的電力降低的情況；和來自冷藏庫側(cè)的指示目標(biāo)轉(zhuǎn)速比在當(dāng)前的輸入電力一定控制中受到抑制的轉(zhuǎn)速低的狀態(tài)的情況。

冷藏庫所需的電力降低的情況是，壓縮機(jī)的輸入電力低于要限制的值的情況。因此，無需占空比的減法、即，無需轉(zhuǎn)速的限制，所以即使解除輸入電力一定控制，也不會有問題。

另外，在來自冷藏庫側(cè)的指示目標(biāo)轉(zhuǎn)速比在當(dāng)前的輸入電力一定控制中受到抑制的轉(zhuǎn)速低的狀態(tài)的情況下，為了優(yōu)先冷藏庫側(cè)的指示目標(biāo)轉(zhuǎn)速，以比輸入電力一定控制的轉(zhuǎn)速低的指示目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行抑制。因此，無需進(jìn)行輸入電力一定控制，即使解除輸入電力一定控制，也不會有問題。

在符合這些設(shè)備側(cè)條件的變化的情況下，解除輸入電力一定控制(步驟105)。

此時的解除條件在于，如果是冷藏庫所需的電力降低的情況下，優(yōu)選“輸入電力值＜比較值-遲滯”。另外，如果是來自冷藏庫側(cè)的指示目標(biāo)轉(zhuǎn)速發(fā)生改變的情況下，優(yōu)選“轉(zhuǎn)速＜目標(biāo)轉(zhuǎn)速(-轉(zhuǎn)速變動允許轉(zhuǎn)速)”。像這樣，針對解除來設(shè)置規(guī)定的遲滯，由此，能夠?qū)⒉恢貜?fù)輸入電力一定控制的開/關(guān)(開始與解除)的值用作閾值。因此，特別是在負(fù)荷狀態(tài)容易產(chǎn)生變動的情況下，和因壓縮機(jī)的氣缸容積需要相對于轉(zhuǎn)速部分變動的情況下，也能進(jìn)行穩(wěn)定的控制。

如果不符合設(shè)備側(cè)條件的變化，為了繼續(xù)輸入電力一定控制，進(jìn)入圖3的步驟200。

下面，在步驟103中，在當(dāng)前的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)并非輸入電力一定控制中的情況下，即，在進(jìn)行通常的轉(zhuǎn)速控制的情況下，對在步驟101中計(jì)算出的比較值與在步驟102中計(jì)算出的輸入電力值進(jìn)行比較(步驟106)。

在輸入電力值大于比較值(輸入電力值＞比較值)的情況下，判斷為其滿足用于抑制輸入電力值的條件，進(jìn)入輸入電力一定控制(步驟107)。

在輸入電力值為比較值以下(輸入電力值≤比較值)的情況下，將溫度檢測部3的檢測值與規(guī)定溫度(例如90℃)(步驟108)。

如果溫度檢測部3的檢測值比規(guī)定溫度大，則判斷為壓縮機(jī)的負(fù)荷高，壓縮機(jī)的輸入電力增大的可能性高，進(jìn)入輸入電力一定控制(步驟107)。如果溫度檢測部3的檢測值在規(guī)定溫度以下，為了繼續(xù)進(jìn)行通?？刂?，進(jìn)入圖3的步驟200。

下面，對圖5的輸入電力一定控制進(jìn)行說明。首先，比較壓縮機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速(步驟201)。

實(shí)際轉(zhuǎn)速比目標(biāo)轉(zhuǎn)速大(實(shí)際轉(zhuǎn)速＞目標(biāo)轉(zhuǎn)速)的情況，是例如在圖4中的步驟104的說明中列舉符合設(shè)備側(cè)條件的變化的例子的情況，即，來自冷藏庫側(cè)的指示目標(biāo)轉(zhuǎn)速比在當(dāng)前的輸入電力一定控制中受到抑制的轉(zhuǎn)速低的狀態(tài)的情況。在此情況下，并非將壓縮機(jī)的輸入電力控制在一定，也可以僅朝著目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行減速控制即可。因此，在步驟204中，作為通常控制，減去占空比，進(jìn)行朝著目標(biāo)轉(zhuǎn)速減少實(shí)際轉(zhuǎn)速的減速處理。

在實(shí)際轉(zhuǎn)速為目標(biāo)轉(zhuǎn)速以下(實(shí)際轉(zhuǎn)速≤目標(biāo)轉(zhuǎn)速)的情況下，進(jìn)入步驟202。在步驟202中，對當(dāng)前的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否為輸入電力一定控制中進(jìn)行判定。

如果當(dāng)前的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)為輸入電力一定控制中，則進(jìn)入步驟204。該狀態(tài)為，實(shí)際轉(zhuǎn)速為目標(biāo)轉(zhuǎn)速以下、即實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速并不相等的狀態(tài)，或者實(shí)際轉(zhuǎn)速未達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速需要對其加速的狀態(tài)。因此，在步驟204中，作為通?？刂?，進(jìn)行穩(wěn)定處理(維持輸出)，或者，增加占空比進(jìn)行朝著目標(biāo)轉(zhuǎn)速對其加速的加速處理。

在步驟202中，如果當(dāng)前的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是輸入電力一定控制中，則進(jìn)入步驟203。

在步驟203中，對輸入電力值與比較值相比是否大于規(guī)定值α進(jìn)行判定。規(guī)定值α是設(shè)定為比較值的1％左右的值。例如，如果比較值為200W，則規(guī)定值α為2W。在輸入電力值與比較值之差為規(guī)定值α以下的情況下，進(jìn)入步驟205。在步驟205中，不更新占空比，維持輸出。

即使在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時，壓縮機(jī)的輸入電力也有可能略微變動。如果因該略微的變動而變更占空比，就會破壞控制的穩(wěn)定性。因此，在步驟203、步驟205中，如果輸入電力值的變動低于規(guī)定值α，則不更新占空比，由此防止控制變得不穩(wěn)定。

在步驟203中，在輸入電力值與比較值相比大于規(guī)定值α的情況下，進(jìn)入步驟206。在步驟206中，對輸入電力值與比較值相比是否比規(guī)定值β大進(jìn)行判定。規(guī)定值β是比規(guī)定值α大的值，設(shè)定為比較值的5％左右。例如，如果比較值為200W，則規(guī)定值β為10W。規(guī)定值β也是輸入電力一定控制的允許值的上限。

在輸入電力值與比較值相比大于規(guī)定值α(輸入電力值＞比較值+α)，且大于規(guī)定值β(輸入電力值＞比較值+β)的情況下，進(jìn)入步驟208。此時是輸入電力值比輸入電力一定控制的允許值大的狀態(tài)。因此，在步驟208中，增大占空比的減去值，加快轉(zhuǎn)速的減速，使輸入電力值與比較值相比低于規(guī)定值β。

另一方面，在輸入電力值與比較值之差為規(guī)定值β以下(輸入電力值≤比較值+β)的情況下，進(jìn)入步驟207。此時是輸入電力值處于輸入電力一定控制的允許值內(nèi)的狀態(tài)。因此，減小占空比的減去值，進(jìn)行轉(zhuǎn)速的減速，將輸入電力值控制在與比較值相比低于規(guī)定值α。

像這樣，如果輸入電力值與比較值之差小，則通過減小占空比的減去量，使輸入逐漸保持在允許值內(nèi)。因此，能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制，而不會發(fā)生急劇的電流變化。

由此，能夠抑制大的電流變化導(dǎo)致的自發(fā)的負(fù)荷變動和產(chǎn)生噪聲。

此外，在本實(shí)施方式中，在輸入電力值與比較值相比超過規(guī)定值α的情況、與超過規(guī)定值α的兩個階段中，使減小占空比的比例各不相同。但是，根據(jù)冷藏庫的系統(tǒng)狀態(tài)和壓縮機(jī)的環(huán)境，因轉(zhuǎn)速的加減速和負(fù)荷而引起的壓縮機(jī)的輸入電力的變動大的情況下，也可以分幾個階段使減小占空比的比例各異。由此，能夠進(jìn)行更穩(wěn)定的輸入電力一定控制。

下面，對圖3所示的導(dǎo)通角設(shè)定(步驟300)進(jìn)行說明。為了進(jìn)行無刷DC電動機(jī)的轉(zhuǎn)速控制，必須檢測轉(zhuǎn)子的磁極位置。因此，位置檢測電路部6利用在具有電感成分的轉(zhuǎn)子繞組上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，生成位置檢測信號。導(dǎo)通角控制部13根據(jù)該位置檢測信號變更導(dǎo)通角，進(jìn)行廣角控制(導(dǎo)通角150度)。

但是，如果根據(jù)過負(fù)荷狀態(tài)負(fù)荷電流增大，供給到無刷DC電動機(jī)的電壓波形畸變，則在切換導(dǎo)通的時間產(chǎn)生的反電動勢被交流電壓埋沒。因此，位置檢測電路部6有時無法檢測零交叉點(diǎn)。

在PWM控制中，根據(jù)位置檢測信號進(jìn)行換流控制、旋轉(zhuǎn)速度計(jì)算、導(dǎo)通角控制。因此，位置檢測信號是進(jìn)行PWM控制的重要因素，其動作可靠性將會影響整個系統(tǒng)的動作可靠性。

反電動勢的產(chǎn)生時間是切換導(dǎo)通的時間，即電壓相位的時間。另外，之后，反電動勢變?yōu)榱愕臅r間是電流相位變?yōu)榱愕臅r間。

因此，根據(jù)該反電動勢可知電壓、電流相位的關(guān)系，所以能夠估測轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置?？刂聘袘?yīng)電壓使其不被反應(yīng)電壓埋沒與將反電動勢與電流相位控制保持一定是同樣的。即，只要能夠檢測轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置，就能判斷正在進(jìn)行穩(wěn)定的控制。

如果負(fù)荷相同，則施加反電動勢的時間(稱作反電動勢的寬度)在與每個轉(zhuǎn)速的電角的時間軸上相同。換言之，根據(jù)轉(zhuǎn)速的增加電壓寬度變小。因此，修正部11設(shè)定導(dǎo)通角，使反電動勢的寬度不會影響檢測感應(yīng)電壓。由此，能夠?qū)㈦妷合辔慌c電流相位保持固定。

如以上所述，在本實(shí)施方式中，通過將檢測值進(jìn)行平均化，和根據(jù)作為平均電流值與平均電壓值之積的輸入電力值和比較值，抑制占空比來進(jìn)行輸入電力一定控制，由此，即使是過負(fù)荷時，也能以一定輸入電力值進(jìn)行穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速控制。

另外，通過采用多個平均化的檢測值中的與之前的值的變化量為規(guī)定的變化量以下的值作為檢測值，能夠消除因負(fù)荷的急劇變化所引起的檢測值的變化，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速控制。

另外，在能夠檢測位置的狀態(tài)下對反電動勢的寬度實(shí)施導(dǎo)通角控制，由此，即使是在輸入電力一定控制中，電壓、電流相位也保持一定的關(guān)系，所以適當(dāng)?shù)乜刂妻D(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置。因此，位置信號檢測的檢測可靠性提高，能夠針對過負(fù)荷進(jìn)行可靠性高的轉(zhuǎn)速控制和精細(xì)的轉(zhuǎn)速控制。

另外，電路內(nèi)噪聲也減少，所以位置檢測部12的誤動作風(fēng)險(xiǎn)也降低，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速控制。

圖6是裝載有壓縮機(jī)驅(qū)動裝置的冷藏庫的概略結(jié)構(gòu)圖。圖7是安裝有壓縮機(jī)驅(qū)動裝置的壓縮機(jī)的分解立體圖。

在圖6中，冷藏庫31包括制冷循環(huán)回路，該制冷循環(huán)回路包括：壓縮機(jī)驅(qū)動裝置24驅(qū)動的壓縮機(jī)32；使壓縮機(jī)32壓縮的高溫高壓的氣體制冷劑散熱的散熱器33；對散熱后的制冷劑進(jìn)行減壓的減壓器(未圖示)；和使減壓后的制冷劑蒸發(fā)，對庫內(nèi)進(jìn)行冷卻的蒸發(fā)器34。制冷循環(huán)回路還可以包括使制冷劑蒸發(fā)的第2蒸發(fā)器35。壓縮機(jī)32與壓縮機(jī)驅(qū)動裝置24相鄰設(shè)置。

如圖7所示，壓縮機(jī)驅(qū)動裝置24優(yōu)選以與壓縮機(jī)32的外殼32a接觸的方式進(jìn)行安裝。

壓縮機(jī)驅(qū)動裝置24包括：構(gòu)成逆變電路部4的半導(dǎo)體元件、微處理器23、封裝有構(gòu)成溫度檢測部3的熱敏電阻的印刷電路板40、收納印刷電路板40并具有直接安裝在壓縮機(jī)32上的安裝支腳(未圖示)的收納箱41、和將收納箱41的開口部蓋住的蓋42。蓋42采用熱傳導(dǎo)好的金屬材料形成，用螺釘43固定于收納箱41。

壓縮機(jī)32包括：在內(nèi)部收納電動機(jī)和壓縮機(jī)構(gòu)的外殼32a、焊接在外殼32a上的支架44。壓縮機(jī)驅(qū)動裝置24通過安裝支腳(未圖示)安裝在支架44上。在支架44內(nèi)設(shè)置有從壓縮機(jī)驅(qū)動裝置24向通過配線連接的過載保護(hù)器45與壓縮機(jī)32的電動機(jī)供給電力的多插頭端子板46。

壓縮機(jī)驅(qū)動裝置24動作時，向電動機(jī)供給電力，電動機(jī)旋轉(zhuǎn)。由此，壓縮機(jī)32開始運(yùn)轉(zhuǎn)，壓縮制冷劑。此時，壓縮機(jī)32產(chǎn)生作為損失的熱。其熱量通過支架44向收納箱41、印刷電路板40、印刷電路板40上的溫度檢測部3傳遞。

壓縮機(jī)32的負(fù)荷越大，從壓縮機(jī)32傳遞的熱量越大。因此，溫度檢測部3也能間接地檢測壓縮機(jī)32的負(fù)荷。

因此，如圖4的步驟108中所說明的那樣，溫度檢測部3的檢測值高，則判斷為壓縮機(jī)32的負(fù)荷大，減小占空比，能夠?qū)嚎s機(jī)的輸入電力控制在一定。由此，即使在過負(fù)荷時也能進(jìn)行穩(wěn)定的控制。

壓縮機(jī)驅(qū)動裝置24進(jìn)行輸入電力一定控制，由此，不會發(fā)生急劇的電流變化，所以無需使用電抗器等沉重的部件。因此，不會發(fā)生因來自壓縮機(jī)32的熱量所引起的電抗器的特性變化而導(dǎo)致的諧波分量的變動。另外，也不會發(fā)生因壓縮機(jī)32的振動而導(dǎo)致的可靠性下降。另外，組裝在制冷循環(huán)裝置中時的空間變小。

此外，在本實(shí)施方式中，作為制冷循環(huán)裝置，對冷藏庫進(jìn)行了說明。例如，也可以是其他的制冷循環(huán)裝置如自動售貨機(jī)等。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

如以上所述，本發(fā)明的壓縮機(jī)驅(qū)動裝置利用能夠采用廉價(jià)的分流電阻構(gòu)成的電流檢測部、能夠采用廉價(jià)的分壓電路構(gòu)成的電壓檢測部、和修正部，在過負(fù)荷時也能進(jìn)行穩(wěn)定的輸入電力一定控制。因此，不必停止壓縮機(jī)，就能繼續(xù)安全地動作。由此，也能適用于有急劇的電源電壓變動或者受負(fù)荷狀態(tài)影響的空調(diào)機(jī)、冷藏庫、洗衣機(jī)等家用電器、電動汽車等。另外，對于在電源電壓變動多的地區(qū)所使用的電設(shè)備尤其有用。

附圖標(biāo)記說明

1 工頻交流電源

2 整流部

3 溫度檢測部

4 逆變電路部

5 驅(qū)動電路

6 位置檢測電路部

7 分壓電路

8 分流電阻

9 電壓檢測部

10 電流檢測部

11 修正部

12 位置檢測部

13 導(dǎo)通角控制部

14 導(dǎo)通角更新計(jì)時器

15 換流控制部

16 PWM控制部

17 驅(qū)動器控制部

18 位置檢測判定部

19 位置檢測待機(jī)部

20 旋轉(zhuǎn)速度檢測部

21 載波輸出部

22 占空比設(shè)定部

23 微處理器(控制部)

24 壓縮機(jī)驅(qū)動裝置

31 冷藏庫

32 壓縮機(jī)

32a 外殼

33 散熱器

34 蒸發(fā)器

35 第2蒸發(fā)器

40 印刷電路板

41 收納箱

42 蓋

43 螺釘

44 托架

45 過載保護(hù)器

46 多插頭端子板

203 無刷DC電動機(jī)。