[发明专利]电动机控制设备、电动机驱动设备与空调器

说明书

在JP-A Nos.6-105563和7-115788中描述了一种常规的电动机驱动设备，该电动机驱动设备把一个电源电路与一个电动机驱动电路相结合，该电源电路包括一个用来把交流整流成直流的整流电路和一个用来抑制电源电流中谐波的装置。

常规的电动机驱动设备装有一个功率因数改进型的转换器电路，该转换器电路使用一个同时执行电源电流谐波抑制和直流电压控制的增压斩波器电路、和一个驱动该电动机的的逆变器电路，并且还通过控制其直流电压和逆变器导电率来执行其电动机速度控制。

根据上述的先有技术，当联接到电动机上的负载较轻时，通过这样控制从而使其直流电压在允许抑制电源电流中谐波的范围内成为最小，并且同时通过用逆变器控制导电率，执行电动机速度控制。当联接到电动机上的负载较重时，通过用转换器增大或减小直流电压，在保持逆变器的导电率为100％的同时，执行电动机速度控制。换句话说，在轻载时，执行借助于逆变器的PWM控制，而在重载时，执行借助于转换器的PAM控制。

当使用的转换器电路是一种功率因数改进转换器电路时，由于使用了一个增压斩波器电路，所以当联接到转换器电路的负载中的功耗下降时，该转换器电路的直流电压迅速增大。因此，当在联接到先有技术功率因数改进型转换器电路的负载中的功耗不够大时，导致转换器的运行停止。即当负载变得大于一个预定值时，转换器适合于启动其运行。

因此，根据先有技术的电动机速度控制，在电动机处于运行中的同时，使转换器启动或停止，由此使其直流电压改变，因而改变电动机速度。

在先有技术的转换器控制电路中，为了防止在启动时直流电压出现波动和保护转换器，使用一个逐渐增大增压斩波器的导电率过程。

然而，在先有技术中，还没有对电动机启动或停止时，直流电压波动所产生的电动机转数变化问题进行考虑。

此外，先有技术的电动机控制设备与如下问题有关。

虽然在重载下用PAM控制模式，但当进一步增大电动机负载时，在转换器中直流电压值显著增大到其最大极限值附近的一个值，该最大极限值由转换器的一种电路构造限定。

在先有技术的电动机驱动设备中，为电动机驱动设备设置一个运行范围，从而使其直流电压值不超过其最大极限值，或为直流电压命令值设置一个限制器，从而不发布超过其最大极限值的命令。而且，提供一个保护电路，在由于出现异常或故障造成直流电压值偶而超过最大极限值的情况下，用来停止电动机驱动设备的运行。

为了在其最大容量下运行电动机驱动设备，必须把其直流电压保持在其最大极限值附近的值处。尤其是，对于能借助于逆变器控制，运行在从轻载到重载的大范围中的电动机驱动设备，必须提供一种独立于负载条件的高精度直流电压控制系统。这种高精度电动机驱动设备需要具有一个复杂的控制系统，并且因而成本高。

本发明一个目的在于，提供一种电动机控制设备、和使用该设备的电动机驱动设备与空调器，该电动机控制设备能在电动机运行期间转换器启动或停止时防止电动机转数的变化。

本发明的另一个目的在于，提供一种电动机控制设备、和使用该设备的电动机驱动设备与空调器，该电动机控制设备带有一个简单且成本低的直流电压控制系统，并能在其最大容量下运行。

本发明涉及一种用来控制直流电压的电源电路、一种用来把电动机转数控制到最佳速度的电动机控制设备、和一种用同一电动机控制设备来驱动其压缩机电动机的空调器。

下面将描述用来实现本发明上述目的的发明特征。根据本发明的一种电动机控制设备包括：一个转换器电路，它带有一个整流电路、一个平波电路、和一个借助于切换元件的切换操作和电感的能量存储效应而增大或减小其直流电压的斩波器电路；一个逆变器电路，连接到转换器电路的一个输出侧；一个直流电压检测电路，检测在转换器电路输出侧的直流电压值；一个直流电压控制装置，根据来自直流电压检测电路的输出值和直流电压命令值控制斩波器电路的切换操作，使已经检测到的直流电压值变成等于直流电压命令值；一个逆变器控制电路，控制驱动电动机的逆变器电路的切换操作；一个速度控制装置，产生到直流电压控制装置和逆变器控制电路的一个直流电压命令和一个导电率信号，以执行电动机的速度控制；及电动机。这种电动机控制设备，当借助于直流电压控制装置启动斩波器电路的切换操作时，其特征在于执行步骤：启动斩波器电路的切换操作；控制一个直流电压值，逐渐增大到预定值。当停止斩波器电路的切换操作时，其特征还在于执行步骤：控制一个直流电压值，逐渐减小到预定值；然后停止斩波器电路的切换操作。