[发明专利]热泵装置、热泵系统和三相逆变器的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及热泵装置中使用的压缩机的加热方法。

背景技术

在专利文献1中有如下记载：在制暖时的停止运转期间，对压缩机供给高频低电压。在专利文献2中有如下记载：在空调机的周围温度为低温状态的情况下，对压缩机供给与通常运转时相比频率较高的单相交流电压。

在专利文献1和专利文献2中，与外部气温降低相应地对压缩机施加高频交流电压，由此对压缩机进行加热或保温，使压缩机内部的润滑作用顺利进行。

专利文献

专利文献1：日本实开昭60-68341号公报

专利文献2：日本特开昭61-91445号公报

发明内容

在专利文献1中，关于高频低电压没有详细记载。因此，不清楚对压缩机供给怎样的高频低电压。

在专利文献2中，记载有施加25kHz的高频单相交流电源。由于是高频单相交流电源，所以如专利文献2的图3所示那样，全部开关元件断开的全断开区间发生的时间比较长。在全断开区间中，高频电流不会通过续流二极管向电动机回流，而是往直流电源再生。因此，在全断开区间中，由于电流衰减较快且高频电流并非高效地流过电动机，所以导致压缩机的加热效率变差。

本发明的目的在于高效地加热滞留在压缩机内的制冷剂。

本发明涉及的热泵装置，其特征在于，包括：压缩机，其具有对制冷剂进行压缩的压缩机构；电动机，其使上述压缩机具有的上述压缩机构动作；三相逆变器，其对上述电动机施加规定电压，由2个开关元件的串联连接部以3个并联连接而构成；以及逆变器控制部，其通过生成与上述三相逆变器的各开关元件对应的6个驱动信号，并将所生成的各驱动信号输出到上述三相逆变器的对应的开关元件，使上述三相逆变器产生高频交流电压，在上述逆变器控制部中，生成使上述三相逆变器的正电压侧或负电压侧的全部3个开关元件为导通状态的开关模式A的驱动信号，并且在上述开关模式A的驱动信号之后，不是生成使上述3个开关元件中的2个以上的开关元件为断开状态的开关模式的驱动信号，而是生成使上述3个开关元件中的2个开关元件为导通状态、且1个开关元件为断开状态的开关模式B的驱动信号。

在本发明涉及的热泵装置中，由于对三相逆变器施加高频电压，所以能够利用电动机的铁损和因绕组中流过电流而产生的铜损高效地加热滞留在压缩机内的制冷剂。

特别是，在本发明涉及的热泵装置中，从正电压侧的全部3个开关元件导通的状态，不会变成上述正电压侧的3个开关元件中的2个以上的开关元件同时断开，而是变成1个开关元件断开的状态。因此，能够使电流高效地流过电动机，其结果是能够高效地加热滞留在压缩机内的制冷剂。

附图说明

图1是表示实施方式1的热泵装置100的结构的图。

图2是表示PWM信号生成部15的输入输出波形的图。

图3是表示8种开关模式的图。

图4是表示逆变器控制部12的动作的流程图。

图5是在载波信号的峰顶（峰）和谷底（谷）的定时交替切换电压指令值Vu*、Vv*、Vw*的情况下的时序图。

图6是图5所示的电压矢量的变化的说明图。

图7是在以图5所示的PWM信号使逆变器9动作的情况下的输出电压和流过电动机8的电流的说明图。

图8是在载波信号的峰顶和谷底的定时交替切换电压指令值Vu*、Vv*、Vw*的情况下的与图5不同的时序图。

图9是在以图8所示的PWM信号使逆变器9动作的情况下的输出电压和流过电动机8的电流的说明图。

图10是表示逆变器9的电源部30的结构示例的图。

图11是实施方式1涉及的热泵装置100的回路结构图。

图12是关于图11所示的热泵装置100的制冷剂的状态的莫里尔（Mollier）图。

[符号的说明]

1压缩机；2四通阀；3热交换器；4膨胀机构；5热交换器；6制冷剂配管；7压缩机构；8电动机；9逆变器；10直流电源；11母线电压检测部；12逆变器控制部；13加热判定部；14电压指令生成部；15PWM信号生成部；16开关元件；17二极管；30电源部；31交流电源；32三相整流器；33DCL；34平滑电容器；35ACL；36单相整流器；37平滑电容器；38切换部；41压缩机；42、47热交换器；43、46、51膨胀机构；44接收器；45内部热交换器；48主制冷剂回路；49四通阀；50风扇；52喷射回路；53水回路；100热泵装置。

具体实施方式

实施方式1