[发明专利]同步电动机的旋转位置推断装置、空调机以及洗衣机

说明书

本发明涉及同步电动机的旋转位置推断装置、空调机以及洗衣机。同步电动机的旋转位置推断装置具备：电流检测部，检测同步电动机的相电流；PWM生成部，以追随同步电动机的旋转位置的方式生成三相的PWM信号模式；检测定时信号生成部，基于PWM信号的载波生成检测定时信号；电流变化量检测部，根据检测定时信号求出由电流检测部检测到的相电流的变化量；以及旋转位置推断部，基于相电流的变化量推断同步电动机的旋转位置。PWM生成部根据在载波的1个周期内由检测定时信号生成部生成的固定的6个点的检测定时信号，以电流变化量检测部能够对与3种电压矢量期间对应的相电流变化量进行检测的方式生成三相的PWM信号模式。

技术领域

本发明的实施方式涉及对同步电动机的旋转位置进行推断的装置、以及具备该装置的空调机和洗衣机。

背景技术

以往，作为对同步电动机的旋转位置进行推断的方法，例如广泛使用如下方法：根据向同步电动机输入的电压以及电流来运算与同步电动机的速度成正比例的感应电压，并基于该感应电压来进行推断。但是，该方法存在如下那样的问题：虽然在同步电动机高速运转的区域能够获得足够的精度，但是在感应电压信息变少的极低速运转的区域中，无法进行准确的推断。

此外，还提出有如下方法：将与驱动频率无关的用于传感检测的交流信号施加于同步电动机，并根据电压电流的关系来推断旋转位置。但是，在交流信号的频率为载波频率以下的数100Hz～数kHz程度的情况下，马达的电流波纹频率进入人的可听范围，因此马达的驱动噪声恶化。与此相对，在日本专利第3454212号公报中提出了如下方法：按照载波周期的每半个周期对各相PWM信号的脉冲宽度进行控制，由此产生与载波频率为相同频率的高频电流，在抑制噪声的同时推断旋转位置。

此外，在日本专利第4670045号公报中提出了如下方法：使用以载波的1个周期为基准而使相位各错开120度的3种三角波载波来生成三相的PWM信号，由此等价地生成与专利文献1相同的与载波频率为相同频率的高频电流，并通过其电流微分来推断旋转位置。

在利用逆变器输出所包含的高频成分、载波频率成分的高频电流来推断旋转位置的方法中，虽然与高频电压相应地流动的高频电流相对于逆变器输出的基本波成分的电压成为干扰，但是载波频率相对于同步电动机的旋转速度为足够高，因此不会成为相对于扭矩的干扰。此外，该方法在旋转位置推断中无需对电流反馈值附加低通滤波器等，具有作为控制系统的响应性变得良好的优点。

然而，该方法为，从实用化的观点出发，与载波频率对应的高频电流的大小依存于同步电动机的参数来决定，因此其影响根据所使用的同步电动机而不同，无法通用地应用于各种系统。具体而言，在凸极性较小或者电感较大的电动机中，存在载波频率的电流波纹成分较小、旋转位置推断的SN比降低的问题。此外，在按照载波半周期对PWM信号的脉冲宽度进行控制的情况下，还具有在载波频率较低的条件下无法充分地抑制噪声的问题。

发明内容

因此，提供能够在抑制驱动噪声的同时以低成本推断旋转位置的同步电动机的旋转位置推断装置、以及具备该装置的空调机和洗衣机。

实施方式的同步电动机的旋转位置推断装置具备：电流检测部，对同步电动机的相电流进行检测；PWM生成部，以追随上述同步电动机的旋转位置的方式生成三相的PWM信号模式；检测定时信号生成部，基于上述PWM信号的载波，生成检测定时信号；电流变化量检测部，根据上述检测定时信号，求出由上述电流检测部检测到的相电流的变化量；以及旋转位置推断部，基于上述相电流的变化量，推断上述同步电动机的旋转位置。

并且，上述PWM生成部为，根据在上述载波的1个周期内由上述检测定时信号生成部生成的固定的6个点的检测定时信号，以上述电流变化量检测部能够对与3种电压矢量期间对应的相电流变化量进行检测的方式生成三相的PWM信号模式。

附图说明

图1是表示第1实施方式中的马达控制装置的构成的功能框图。