[发明专利]电机逆变装置

说明书

技术领域

本发明涉及通过对将单相交流电源作为输入进行全波整流后的输出进行开关(switching)而得到可变电压-可变频率的交流输出，利用它驱动电机的电机逆变装置。

背景技术

现有的电机逆变装置的概要结构表示于图13。图13所示的现有的电机逆变装置包括：对单相交流电源101的输出进行全波整流的整流电路102；和利用通过对该整流电路102的整流输出进行开关动作而得到的可变电压-可变频率的交流输出驱动电机103的逆变器104。此外，现有的电机逆变装置包括：基于电压指令值产生用于使上述逆变器104的开关元件导通、断开的PWM信号的信号产生单元105；在上述PWM信号的脉冲宽度的增大控制中成为不能够得到与上述电压指令值相当的逆变器输出电压的饱和状态时，进行使该PWM信号的输出时刻提早，使逆变器输出电压的相位提前的控制的控制单元106。

这样利用将来自整流电路102的脉动电压利用逆变器104进行开关动作而得到的交流输出进行电机103的驱动时，在该脉动电压的瞬时电压值比规定水平低的期间，成为即使进行使PWM信号的脉冲宽度增大的控制，也不能够得到与电压指令值相当的逆变器输出电压的饱和状态。在成为这样的饱和状态时，即在由于逆变器输出电压，电机感应电压变高时，控制单元106进行提前上述PWM信号的输出的时刻，使逆变器输出电压的相位提前的控制(相位提前控制)(参照专利文献1)。

在这样进行相位提前控制时，产生电机103的端子电压下降的现象(弱磁场状态)。因此，在电机103的端子电压下降的期间，向电机103流入来自逆变器104的输出电流，由此产生转矩的期间扩大。结果，电机103的转矩脉动得到抑制，并且其效率得到改善。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-150795号公报

发明内容

发明要解决的课题

在现有的电机逆变装置中，当逆变器施加电压低于规定水平时，由于再生电流而从单相交流电源101向电机103的转矩供给被切断的期间中，逆变器104的输出电压相位提前，从逆变器输出向电机103强制地流过电流。因此，在每个单相交流电源101的半周期，从逆变器输出向电机103强制地流过电流，电机103的有效电流值增加，电机损失增加。

特别是，插入到逆变器104的输入侧的平滑电容器的电容充分大，脉动少、稳定的直流电压施加于逆变器104的空调等压缩机用电机逆变装置中，为了在经久使用时达到运转期间长、低速转速区域中的效率提高，一般使用感应电压高的电机103。在使用这样的电机103的电机逆变装置中，将单相交流电源101作为输入，在全波整流后的输出没有充分平滑的电机逆变装置中，在每个单相交流电源101的半周期从逆变器输出向电机103强制流动的电流的量增加。因此，在这样的电机逆变装置中，电机损失显著增加。

此外，在现有的电机逆变装置中，如果不进行提早PWM信号的输出时刻、使逆变器输出电压的相位提前、向电机103强制流过电流的弱磁场控制，则在每个单相交流电源101的半周期从电机103流动再生电流，在逆变器104和电容器中由再生电流引起的电路损失增加。另一方面，如果提前逆变器输出电压的相位、进行弱磁场控制，以使得不产生再生电流，则向电机103强制地流过大电流，存在效率变差的问题。此外，在向电机103间歇地供给电力，确保需要的转矩的情况下，电机103的有效电流值增加，所以电机损失增加。另一方面，在简单地使用感应电压低的电机的情况下，存在逆变器损失增加、输出转矩不足的问题。

本发明的目的在于，提供一种电机逆变装置，其能够在作为负载的电机中维持需要的电机输出转矩，并且能够抑制以电机损失为代表的各部损失，效率高。

用于解决课题的方法

本发明的电机逆变装置，为了达成上述目的，包括：

以单相交流电源作为输入的整流电路；

将上述整流电路的输出直流电力转换为交流电力的逆变器；

对上述逆变器进行PWM驱动控制的控制部；

谐振频率设定为上述单相交流电源的频率的40倍以上，并包括配置在从上述单相交流电源连接至上述逆变器的连接线上的电抗器和与上述逆变器的输入侧并联连接而形成的电容器的平滑部；

由上述逆变器驱动控制，输出转矩中包含磁阻转矩的作为永磁电机的电机；和

对从上述控制部输出的PWM控制信号的相位进行调整的提前角调整装置，

上述提前角调整装置在从上述单相交流电源向上述电机的转矩被切断时，利用提前角调整使得由上述电机再生的再生电流成为规定范围内的值。