[发明专利]同步电动机的驱动装置以及使用该驱动装置的送风装置

说明书

技术领域

本发明涉及同步电动机的驱动装置，尤其涉及同步电动机的无位置传感器控制中的失步(同步脱离)检测以及失步防止。 

背景技术

作为对同步电动机廉价且牢固地驱动的技术，有无位置传感器控制。在无位置传感器控制中，基于在同步电动机中流动的电流或被施加的电压来推定转子相位。由于无需装配位置传感器，因此在耐环境性、节省空间性的方面优越。另一方面，由于无法直接地获得位置信息，因此重要的是失步检测以及失步防止。 

所谓失步，是指在对逆变器的输出电压施加过大的负载转矩的情况下等，转子相位推定值与真值之差变得极大，从而无位置传感器控制变得不稳定。若出现失步，则由于同步电动机不能输出转矩，因此因负载转矩而被减速，不久会停止。此时，为了防止驱动装置的发热、故障，期望尽早进行失步检测。 

另一方面，在对逆变器的输出电压施加较小的负载转矩的情况下，期望抗衡负载转矩而输出电动机转矩，以防止失步。由此，只要不超过驱动装置的额定值，就能够相对于负载转矩而言可靠(robust：相对于因外在原因所引起的变化的牢固性)地继续正常运转。 

在专利文献1中公开了如下技术：将逆变器的输出电压除以同步电动机的阻抗(失步时的平均值)而得到的值设为电流基准值，在电流检测值超过了电流基准值的情况下判定为失步。 

此外，在专利文献2中公开了如下技术：在电流检测值的特定频率成分超过了规定基准值的情况下判定为失步。 

在先技术文献 

专利文献 

专利文献1：日本特开2007-282467号公报 

专利文献2：日本特开2006-304412号公报 

发明要解决的课题 

然而，在专利文献1所公开的技术中，电流基准值相当于在由于负载转矩而使得同步电动机停止的情况下所流动的电流。因此，如果减速到电动机停止或者眼看就要停止，则能够进行失步检测。但是，反言之，存在即便负载转矩被施加之后不久发生失步但直到停止为止无法进行失步检测的课题。此外，在专利文献2所公开的技术中，电流检测值在正常驱动时为一定值，且在失步时包括特定频率成分。特定频率成分因逆变器频率指令与电动机频率之差而引起，且如果其差变大则能够进行失步检测。但是，反言之，存在直到因失步而引起电动机频率从逆变器频率指令值脱离某种程度为止无法进行失步检测的课题。 

此外，在专利文献1以及专利文献2中，从发生失步之后到检测失步为止会产生延迟。此外，不存在失步前的特殊功能，故存在无法防失步于未然的课题。 

发明内容

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种在不依赖于转子相位的推定方法的精度的情况下能够进行失步检测以及失步防止的同步电动机的驱动装置。 

用于解决课题的技术方案 

为了解决上述课题并达成本发明的目的，按如下方式构成。 

即、本发明的同步电动机的驱动装置对同步电动机进行驱动，其特征在于，所述同步电动机的驱动装置具备：将直流电源的直流电力变换成交流电力的逆变器、对所述逆变器进行控制的逆变器控制单元、和对所述逆变器的有功功率进行检测的有功功率检测单元，利用由所述同步电动机的特性值和所述逆变器控制单元的设定值所决定的功率基准值，在由所述有功功率检测单元检测的有功功率成为所述功率基准值以上时，所述逆变器控制单元使所述逆变器停止。 

此外，其他技术方案在用于实施发明的方式中进行说明。 

发明效果 

以上，根据本发明，可提供一种能够在不依赖于转子相位的推定方法的精度的情况下进行失步检测以及失步防止的同步电动机的驱动装置。 

附图说明

图1是表示本发明涉及的同步电动机的驱动装置的第1实施方式的构成的图。 

图2是表示同步电动机中的电压·电流的关系的矢量图。 

图3是表示本发明涉及的同步电动机的驱动装置的第1实施方式中的母线电流IDC的波形的图，图3(a)是假定了U相电流Iu和W相电流的反符号值-Iw的电流波形，图3(b)表示包括U相电流Iu和W相电流的反符号值-Iw的噪声在内的实际被观察的电流波形。 

图4是表示本发明涉及的同步电动机的驱动装置的第1实施方式的失步时的模拟结果的图，图4(a)表示频率，图4(b)表示转矩，图4(c)表示功率，图4(d)表示电流。 

图5是表示本发明涉及的同步电动机的驱动装置的第1实施方式中的电动机电流检测单元的构成、和逆变器控制单元的一部分的关系的图。