[发明专利]电动机控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用单相交流电源并且可变速地驱动三相电动机的电动机控制装置。

背景技术

以下，对于以往的电动机控制装置进行说明。

(第1以往技术，特开平10-150795号公报)

图4表示第1以往技术中的电动机控制装置的构造。电动机控制装置具备：将单相交流电源1进行全波整流的整流电路2；利用将整流电路2的输出进行转换而获得可变电压、可变频率的交流输出来驱动三相电动机3的逆变器主电路4；控制逆变器主电路4的控制手段5；提供三相电动机3的转子位置的信息的位置传感器6。

控制电路5具备产生根据电压指令值用于接通、截断逆变器主电路4内的开关元件的PWM信号的信号发生电路(没有图示)。控制电路5通常为了能够获得所要求的逆变器输出电压而对应于电源纹波利用所述信号发生手段控制PWM信号的脉冲幅度的增减，在最大脉冲宽度下当成为不能够获得所要求的逆变器输出的饱和状态时，提早所述PWM信号的输出时刻并且使得逆变器输出电压的相位超前而获得所要求的逆变器输出。

(第2以往技术特开2000-83397号公报)

图5是表示第2以往技术的电动机控制装置的构造。电动机控制装置具备：将单相交流电源1进行全波整流的整流电路2；利用转换整流电路2的整流输出获得的可变电压、可变频率的交流输出来驱动三相电动机3的逆变器主电路4；控制逆变器主电路4的控制电路5。这里，控制电路5具备：检测同一相中的开关元件的空载期间中的三相电动机3的端电压的相电压检测电路5a；检测来自由相电压检测电路5a检测的所述端电压的相电流符号发生变化的时刻的相电流符号变化检测电路5b；根据所述相电流符号发生变化的时刻与相施加电压的相位差产生PWM信号的开关元件调制电路5c。

在上述的构造中，通过利用相电压检测电路5a检测开关元件的空载期间中三相电动机3的端电压，由此检测相电流的符号，利用相电流符号变化检测电路5b检测该相电流的符号变化。根据检测的相电流符号变化时刻推测三相电动机3的转子位置，利用开关元件调制电路5c，控制该相电流符号变化时刻与相施加电压的相位差。

具备作为滤波用以及再生电流用的足够大容量的电容7的电容输入型整流电路2如图6所示，具有由电阻8a与继电器8b构成的冲击电流防止电路8。冲击电流防止电路8在接入电源时通过电阻8a对电容7进行充电，由此防止冲击电流，此后，接通继电器8b并将电阻8a短路。由此，能够防止在接入电源时单相交流电源1的电压瞬时下降导致周围设备的误动作。

在上述的第1以往技术所揭示的电动机控制装置中，由于利用位置传感器检测驱动电动机所必要的转子位置信息，故位置传感器6不能以暴露在过度的温度、压力条件下的压缩机等的密闭状态来实现驱动。又，若采用上述的第2以往技术所揭示的以往的无位置传感器的驱动方法，则对于随电容7的小容量化的逆变器主电路4的输出校正中采用的相电流增加而来减弱磁场控制的电动机控制装置，由于利用电枢反作用的相感应电压的超前相位角的影响变大，对于根据三相电动机3的感应电压来推测转子位置的以往技术，存在位置检测误差变大的问题。

又，由于单相交流电源1整流之后的电源纹波为电源频率2倍的频率，故必须利用PWM信号的脉冲宽度的增减控制以及减弱磁场控制对于100Hz或者120Hz的电源纹波进行校正。这样的校正所带来的效果到实际作用于电动机的驱动需要经过一定期间。因此，在实时性地进行上述校正的上述控制方法中，不能够充分地抑制作为驱动对象的三相电动机3的转数变动以及随之的振动、噪音。

再者，当连接在整流电路2的输出端之间的电容7的容量非常大时，为了防止在接入电源时对电容7进行充电而流入冲击电流，故必须插入冲击电流防止电路8，这样存在部件个数增多的问题。

发明内容

本发明为了解决上述问题目的在于提供一种电动机控制装置，在该电动机装置中，减小电容7的容量或者省略电容7且不需要冲击电流防止电路8，在根据三相电动机3的相感应电压来推测转子位置的方法中，通过进行考虑到了依赖于电动机电流的电枢反作用引起的相感应电压的超前相位角的转子位置推测，能够正确地推测转子位置，又，通过预测随着电容7小容量化的电源纹波来进行PWM信号脉冲宽度增减控制以及减弱磁场控制，能够抑制转数变动以及由此带来的振动、噪声等而能够稳定地进行驱动。