[发明专利]逆变器控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及适用于空调机的逆变器控制控置，尤其是涉及控制压缩机电动机的逆变器控制装置。

背景技术

按照现有技术，在空调机的室外机中设有逆变器控制装置，该逆变器控制装置，由变换部及平滑电容器先将工频交流电压变换为直流电压，然后由逆变部通过PWM(Pulse Width Modulation：脉宽调制)控制将直流电压再次变换为输出交流电压，从而控制由该输出交流电压驱动的压缩机电动机(感应电动机、直流无刷电动机等)。

上述变换部，由二极管桥式电路构成，用于将工频交流电压变换为直流电压。平滑电容器，与变换部并联连接，用于对由变换部变换后的直流电压进行平滑处理。逆变部，是由开关晶体管等开关元件构成的一种三相逆变部，通过按规定时序对开关元件进行通/断控制的所谓PWM控制，将直流电压变换为具有规定频率的三相交流的输出交流电压。对该逆变部，输入用于指示开关元件的开关时序的PWM开关模式信号。

该PWM开关模式信号，根据与压缩机电动机的运转频率对应的目标电压，通过众所周知的V/F(Voltage/Frequency：电压/频率)控制生成。这里，运转频率，应取与空调负荷对应的值，例如，当空调机的设定温度与室温之差大时使其为高的频率值。

其中，逆变部的输出交流电压，用图7所示的直流电压V_DC与PWM宽度W的乘积(面积S)表示。这里，在PWM控制中，控制PWM宽度W，以使输出交流电压与目标电压一致。该图所示的直流电压V_DC，是由平滑电容器平滑后的直流电压，PWM宽度W，与使逆变部的开关元件接通的时间周期相对应。

在上述结构中，当对变换部供给工频交流电压时，通过由变换部对该工频交流电压进行全波整流而将其变换为直流电压。接着，该直流电压，由平滑电容器进行平滑处理后，供给逆变部。

这时，从图7所示的直流电压V_DC及目标电压计算PWM宽度W。就是说，PWM宽度W，是目标电压(面积S)除以直流电压V_DC后的结果。在该PWM宽度W的计算中，将直流电压V_DC作为恒定值处理。此外，还对该逆变部输入与PWM宽度W对应的PWM开关模式信号。

按照上述结构，在逆变部中，根据PWM开关模式信号，按规定的时序使开关元件通/断，从而将直流电压变换为具有规定的PWM宽度的输出交流电压。通过将该输出交流电压供给压缩机电动机，对压缩机电动机进行驱动。

可是，如上所述，在现有的逆变器控制装置中，当计算图7所示的PWM宽度时，必须使直流电压V_DC为恒定值。但是，实际上，随着工频交流电压的变化，直流电压V_DC也将发生变化。

因此，在现有的逆变器控制装置中，当直流电压V_DC发生了变化时，在所计算的PWM宽度W与用于进行最佳控制的理论值之间将产生偏差。就是说，无论图7所示的直流电压V_DC是否随工频交流电压的变化而发生变化，所计算的PWM宽度都是固定值，所以将发生从逆变部实际供给压缩机电动机的输出交流电压(相当于面积S)不能跟踪目标电压的情况。

在图8(A)和(B)中，示出逆变部的输出交流电压V_OUT’随直流电压V_DC的变化而变化的情况。即，图8(a)所示的直流电压V_DC，虽然最好是恒定值，但因受工频交流电压变化的影响而随时间的推移先是增加后又降低。当直流电压V_DC发生了这种变化时，如图8(B)所示，作为输出交流电压V_OUT’的时间平均值的输出交流平均电压VA_OUT’也随之变化。

即，如上所述，在现有的逆变器控制装置中，如该图所示，任凭直流电压V_DC时时刻刻在发生着直流电压V_DC1→直流电压V_DC2→…→直流电压V_DC5这样的变化，在计算PWM宽度W时仍总是将直流电压V_DC作为恒定值，所以输出交流电压要素v₁’～v₅’的面积S₁’～S₅’分别取不同的值。