JP2003153574A - Motor control device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】昇圧チョッパによる直流電圧制御方式に比べ
て、スイッチング損失が少なくかつ広範囲に電動機を制
御しうる電動機制御装置を提供する。
【解決手段】交流を整流する整流回路と、コンデンサが
直列接続された平滑コンデンサと、インバータと、電動
機、整流回路の交流側と平滑コンデンサの直列接続点と
の間に設けられた双方向性スイッチとを備え、第一の運
転モードではインバータのパルス幅を制御することで電
動機の速度制御を行い、第二の運転モードでは双方向性
スイッチの交流電圧に対するオン位相を制御することで
電動機を制御するようにし、昇圧チョッパを用いずに直
流ステージ電圧を制御するようにした。これにより昇圧
チョッパのスイッチング損失をなくすことができる。
(57) [Object] To provide a motor control device capable of controlling a motor over a wide range with a small switching loss as compared with a DC voltage control system using a step-up chopper. A rectifying circuit for rectifying an alternating current, a smoothing capacitor having a capacitor connected in series, an inverter, an electric motor, and a bidirectional switch provided between a series connection point of the smoothing capacitor and the AC side of the rectifying circuit. In the first operation mode, the speed of the motor is controlled by controlling the pulse width of the inverter, and in the second operation mode, the motor is controlled by controlling the ON phase of the bidirectional switch with respect to the AC voltage. The DC stage voltage is controlled without using a boost chopper. Thereby, the switching loss of the boost chopper can be eliminated.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、交流を整流し所望
の直流電圧を出力するコンバータと、ブラシレスモータ
に回転磁界を与えるインバータを有する電動機制御装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor control device having a converter for rectifying AC and outputting a desired DC voltage, and an inverter for applying a rotating magnetic field to a brushless motor.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、交流を整流して直流に変換する整
流回路であって、電源電流の高調波の抑制や直流電圧の
制御を行う電源回路と圧縮機用電動機の駆動回路とを組
み合わせて圧縮機用電動機の回転速度制御を行う制御装
置として、特開2000-146392号公報(従来技術1)記載
の技術が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, a rectifier circuit for rectifying alternating current to convert it into direct current, which combines a power source circuit for suppressing harmonics of a power source current and controlling a direct current voltage with a drive circuit for a compressor electric motor. As a control device for controlling the rotation speed of a compressor electric motor, a technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-146392 (Prior Art 1) is known.
【0003】この従来技術1に記載された冷蔵庫用の圧
縮機駆動用電動機の制御装置は、交流を直流に変換する
整流回路及び平滑回路と、スイッチング動作とリアクタ
(インダクタンス)によるエネルギー蓄積効果を利用して
直流電圧の昇圧制御を行うチョッパ回路を有するコンバ
ータ回路と、コンバータ回路の直流側に接続されたイン
バータ回路および直流ブラシレスモータを備えた電動機
駆動装置と、前記チョッパ回路のスイッチング動作を制
御するコンバータ制御回路と、インバータ回路のスイッ
チング動作を制御することで電動機に対して回転磁界を
付与するインバータ制御回路とを備えている。The control device for the electric motor for driving the compressor for the refrigerator described in the prior art 1 includes a rectifying circuit and a smoothing circuit for converting alternating current into direct current, a switching operation and a reactor.
(Inductance) converter circuit having a chopper circuit that performs boost control of DC voltage by utilizing the energy storage effect, an electric motor drive device having an inverter circuit and a DC brushless motor connected to the DC side of the converter circuit, and A converter control circuit that controls the switching operation of the chopper circuit and an inverter control circuit that applies a rotating magnetic field to the electric motor by controlling the switching operation of the inverter circuit are provided.
【0004】さらには、電動機のロータの位置を検出す
る位置検出器と、この位置検出器の出力から電動機の回
転速度を演算する速度演算器と、演算速度値と速度指令
値を入力して前記したインバータ制御回路を介して電動
機の回転速度制御を行う速度制御回路と、速度指令値を
入力しコンバータの運転モードを選択する選択回路を介
して直流電圧を制御するコンバータ動作判定器とを備え
ている。Further, a position detector for detecting the position of the rotor of the electric motor, a speed calculator for calculating the rotational speed of the electric motor from the output of the position detector, and a calculated speed value and a speed command value are inputted to the position detector. A speed control circuit for controlling the rotation speed of the electric motor via the inverter control circuit, and a converter operation determiner for controlling the DC voltage via a selection circuit for inputting a speed command value and selecting the operation mode of the converter. There is.
【0005】さらに、前記コンバータ回路の出力の直流
電圧値を検出する直流電圧検出回路の出力と前記速度演
算器の出力と前記選択回路の出力を入力して、前記コン
バータの出力電圧指令値を生成するコンバータPAM電
圧指令発生器と、前記コンバータ動作判定器の出力と前
記コンバータPAM電圧指令発生器の出力を入力して、
前記コンバータが出力する直流電圧を所定の電圧に調整
するコンバータ制御回路とを備えている。Further, the output of the DC voltage detecting circuit for detecting the DC voltage value of the output of the converter circuit, the output of the speed calculator and the output of the selecting circuit are input to generate an output voltage command value of the converter. The converter PAM voltage command generator, the output of the converter operation determiner and the output of the converter PAM voltage command generator,
The converter control circuit adjusts the DC voltage output from the converter to a predetermined voltage.
【0006】この従来技術1のインバータ制御回路は、
位置検出器からの位置信号および速度演算器からの通流
率信号に基づいて、インバータ回路のスイッチング素子
を順次駆動し、圧縮機用電動機を駆動する。電動機の誘
起電圧を位置検出器に入力し、この誘起電圧から磁石位
置を演算して、この位置信号に基づいて速度演算器によ
って電動機の回転速度が出力される。この検出された速
度は、外部で算出された速度指令と比較器で比較され速
度偏差がインバータPWMデューティー指令発生器に入
力され、この速度偏差に基づいて比例積分演算されて速
度偏差が零となるようにパルス幅が決められパルス列が
出力される。The inverter control circuit of the prior art 1 is
Based on the position signal from the position detector and the duty ratio signal from the speed calculator, the switching elements of the inverter circuit are sequentially driven to drive the compressor electric motor. The induced voltage of the electric motor is input to the position detector, the magnet position is calculated from this induced voltage, and the rotational speed of the electric motor is output by the speed calculator based on this position signal. The detected speed is compared with an externally calculated speed command by a comparator, and the speed deviation is input to the inverter PWM duty command generator, and proportional-integral calculation is performed based on the speed deviation to make the speed deviation zero. The pulse width is determined and the pulse train is output.
【0007】また、位置検出器の出力信号は転流出力器
にも入力され、各相スイッチング素子の120度通流の
転流タイミングであるパルス列が各スイッチング素子毎
に出力される。各相の下アームを構成するスイッチング
素子はこの転流タイミングの期間中オンとなり上アーム
を構成するスイッチング素子には転流タイミングを表す
パルス列と先のPWM信号を表すパルス列とのアンドが
アンド回路にてとられ、ドライバを介してオンオフ制御
される。The output signal of the position detector is also input to the commutation output device, and a pulse train, which is the commutation timing of 120 ° commutation of each phase switching element, is output for each switching element. The switching element constituting the lower arm of each phase is turned on during this commutation timing, and the switching element constituting the upper arm is ANDed with the pulse train representing the commutation timing and the pulse train representing the previous PWM signal. And is controlled on and off via a driver.
【0008】コンバータ制御回路は、コンバータPAM
電圧指令発生器と直流電圧検出回路からの信号に従って
チョッパ回路のスイッチング素子を駆動する。本従来例
の直流ステージ電圧は、高電圧、中電圧、低電圧の3段
階に制御され、高電圧および中電圧では昇圧チョッパを
オンオフ制御することでその電圧を実現している。低電
圧では昇圧チョッパをオフしてインバータの出力パルス
幅を広くすることによって省エネルギー化を図ってい
る。The converter control circuit includes a converter PAM.
The switching element of the chopper circuit is driven according to the signals from the voltage command generator and the DC voltage detection circuit. The DC stage voltage of this conventional example is controlled in three stages of high voltage, medium voltage, and low voltage, and at high voltage and medium voltage, the voltage is realized by turning on / off the boost chopper. At low voltage, the boost chopper is turned off to widen the output pulse width of the inverter to save energy.
【0009】速度演算器にて演算された圧縮機用電動機
の実回転速度および速度指令発生器にて演算された速度
指令は、コンバータPAM電圧指令発生器およびコンバ
ータ動作判定器に入力される。コンバータPAM電圧指
令発生器では、入力された実回転数速度および速度指令
に基づいて高電圧もしくは中電圧の指令を発生する。The actual rotation speed of the compressor electric motor calculated by the speed calculator and the speed command calculated by the speed command generator are input to the converter PAM voltage command generator and the converter operation determiner. The converter PAM voltage command generator generates a high voltage or medium voltage command based on the input actual rotation speed and speed command.
【0010】この電圧指令値と直流電圧検出回路によっ
て検出されたコンデンサ両端の電圧である直流電圧とを
比較し比例積分回路を介して、コンデンサの両端の電圧
が選択された高電圧もしくは中電圧になるような電流波
高値の指令が出力される。また、コンバータ動作判定器
では、入力された実回転速度および速度指令に基づいて
直流ステージ電圧を低電圧にしなければならないと判断
した場合、昇圧チョッパをオフする信号であるチョッパ
オフ信号を出力する。This voltage command value is compared with the DC voltage which is the voltage across the capacitor detected by the DC voltage detection circuit, and the voltage across the capacitor is changed to the selected high voltage or medium voltage through the proportional-plus-integration circuit. A command for the current peak value is output. Further, the converter operation determiner outputs a chopper off signal which is a signal for turning off the boost chopper when it is determined that the DC stage voltage should be set to a low voltage based on the input actual rotation speed and the speed command.
【0011】コンバータPAM電圧指令器からの電流波
高値指令は、電圧検出器にて検出されたダイオードによ
って全波整流された電圧(脈流)と、乗算器によって乗算
されて瞬時電流指令となる。この瞬時電流指令と電流検
出抵抗によって検出された実瞬時電流とが比較器1にて
比較されその偏差が比較器2に入力され、発振器にて生
成された鋸波状波(三角波)と比較されてパルス幅変調信
号を得る。この信号がドライブ回路に入力され増幅され
て昇圧チョッパのゲート信号となる。The current peak value command from the converter PAM voltage commander is multiplied by the voltage (pulsating current) which is full-wave rectified by the diode detected by the voltage detector and multiplied by the multiplier to be an instantaneous current command. The instantaneous current command and the actual instantaneous current detected by the current detection resistor are compared by the comparator 1, the deviation thereof is input to the comparator 2, and is compared with the sawtooth wave (triangular wave) generated by the oscillator. Obtain a pulse width modulated signal. This signal is input to the drive circuit and amplified to become the gate signal of the boost chopper.
【0012】このように瞬時電流指令と瞬時電流とを比
較して偏差がなくなる方向に制御することで、入力電圧
と入力電流との位相がほぼ等しくなり力率が1に近くな
る。このように電流を正弦波状にすることで高調波電流
を抑制することができる。尚、低電圧が要求されている
場合、前述のコンバータ動作判定器の出力であるチョッ
パオフ信号はドライブ回路に入力され、ゲート信号をブ
ロックして昇圧チョッパのスイッチング動作を停止させ
る。In this way, the instantaneous current command and the instantaneous current are compared and controlled so as to eliminate the deviation, so that the phases of the input voltage and the input current are substantially equal and the power factor is close to 1. By making the current sinusoidal in this way, harmonic current can be suppressed. When a low voltage is required, the chopper off signal, which is the output of the converter operation determiner described above, is input to the drive circuit to block the gate signal and stop the switching operation of the boost chopper.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとしている課題】前記従来技術1記
載の電動機制御装置は、コンバータ回路出力の直流電圧
を制御する手段として、リアクタのエネルギー蓄積効果
を利用した昇圧チョッパ制御を用いている。このため、
電動機を効率良く駆動できるがコンバータ回路では昇圧
チョッパ回路のスイッチング損失を発生する。また、こ
の従来技術に記載された制御装置では、直流ステージ電
圧を高電圧、中電圧、低電圧の3段階としている。The electric motor control device described in the prior art 1 uses the boost chopper control utilizing the energy storage effect of the reactor as a means for controlling the DC voltage of the converter circuit output. For this reason,
Although the motor can be driven efficiently, the converter circuit causes switching loss in the boost chopper circuit. Further, in the control device described in this prior art, the DC stage voltage has three stages of high voltage, medium voltage and low voltage.
【0014】この構成で高電圧および中電圧を選択して
いる場合は、高周波スイッチングが必要な直流電圧制御
を行うコンバータの昇圧チョッパ制御と、電動機の回転
速度制御を行うインバータのPWM制御を同時に行うこ
とになって高周波ノイズが発生しやすく、周囲の電気品
に対して影響を及ぼす虞があった。さらに、この高周波
ノイズを抑制しようとするとさらに部品を追加すること
が必要になり、制御装置ひいては冷蔵庫のコストが上昇
してしまうことになる。When the high voltage and the medium voltage are selected in this configuration, the step-up chopper control of the converter for performing the DC voltage control requiring high frequency switching and the PWM control of the inverter for controlling the rotation speed of the electric motor are simultaneously performed. In addition, high-frequency noise is likely to occur, and there is a risk of affecting surrounding electrical products. Furthermore, in order to suppress this high frequency noise, it is necessary to add additional parts, which increases the cost of the control device and thus the refrigerator.
【0015】さらに、従来技術1のコンバータ回路に使
用しているリアクタは、低電圧が選択された際には昇圧
チョッパ制御を行わずにインダクタンス成分のみで力率
を改善するため、大きなインダクタンスが必要になる。
また、高電圧、中電圧選択時は高周波のスイッチングに
よるエネルギー蓄積効果も利用するため周波数特性や飽
和特性の優れた材質が必要となり、これらを両立するた
めに制御装置あるいは冷蔵庫が高価なものとなってしま
う。Further, the reactor used in the converter circuit of the prior art 1 requires a large inductance because the power factor is improved only by the inductance component without performing the boost chopper control when a low voltage is selected. become.
In addition, when selecting high voltage or medium voltage, the energy storage effect of high frequency switching is also used, so a material with excellent frequency characteristics and saturation characteristics is required, and in order to achieve both of these, the control device or refrigerator becomes expensive. Will end up.
【0016】本発明の目的は、スイッチング損失を低減
しつつ、インバータのみ(直流電圧を変化させない)の
電動機制御に比べ電動機の動作領域を拡大し得る電動機
制御装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide an electric motor control device capable of expanding the operation region of the electric motor while reducing the switching loss, as compared with the electric motor control using only the inverter (without changing the DC voltage).
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】上記目的は、複数のダイ
オードがブリッジ接続され交流を整流する整流回路と、
この整流回路の直流側に並列接続され、コンデンサが直
列接続された平滑コンデンサと、この平滑コンデンサに
並列接続されたインバータと、このインバータから駆動
電力が供給される電動機とを備えた電動機制御装置にお
いて、前記整流回路の出力直流電圧を前記平滑コンデン
サの両端に印加する全波整流モードと、前記整流回路の
出力直流電圧を前記平滑コンデンサの構成要素であるコ
ンデンサに交互に印加する倍電圧モードと、電動機の速
度指令と実速度の偏差に基づいて前記全波整流モードに
おける前記平滑コンデンサの端子間電圧と前記倍電圧モ
ードにおける前記平滑コンデンサの端子間電圧との間の
電圧を生成する機能とを備えることにより達成される。The above object is to provide a rectifier circuit in which a plurality of diodes are bridge-connected to rectify an alternating current.
In a motor control device including a smoothing capacitor connected in parallel to the DC side of the rectifier circuit, in which capacitors are connected in series, an inverter connected in parallel to the smoothing capacitor, and a motor to which drive power is supplied from the inverter. A full-wave rectification mode in which an output DC voltage of the rectifier circuit is applied across the smoothing capacitor, and a voltage doubler mode in which an output DC voltage of the rectifier circuit is alternately applied to a capacitor that is a constituent element of the smoothing capacitor, And a function of generating a voltage between the voltage across the smoothing capacitor in the full-wave rectification mode and the voltage across the smoothing capacitor in the voltage doubler mode based on the deviation between the speed command of the electric motor and the actual speed. It is achieved by
【0018】上記目的は、複数のダイオードがブリッジ
接続され交流を整流する整流回路と、この整流回路の直
流側に並列接続され、コンデンサが直列接続された平滑
コンデンサと、この平滑コンデンサに並列接続されたイ
ンバータと、このインバータから駆動電力が供給される
電動機とを備えた電動機制御装置において、前記整流回
路の交流側の一方のラインと平滑コンデンサの直列接続
点との間に設けられた双方向性スイッチと、電動機の速
度指令と実速度の偏差に基づいて双方向性スイッチをオ
ンする交流電圧における位相を制御する機能とを備える
ことにより達成される。The above-mentioned object is to connect a plurality of diodes in a bridge to rectify an alternating current, a smoothing capacitor connected in parallel to the direct current side of the rectifier circuit, and a capacitor connected in series, and a smoothing capacitor connected in parallel to the smoothing capacitor. In an electric motor control device including an inverter and an electric motor to which driving power is supplied from the inverter, a bidirectionality provided between one line on the AC side of the rectifier circuit and a series connection point of a smoothing capacitor. It is achieved by including a switch and a function of controlling a phase in an alternating voltage that turns on a bidirectional switch based on a deviation between a speed command of an electric motor and an actual speed.
【0019】また、上記目的は、複数のダイオードがブ
リッジ接続され交流を整流する整流回路と、この整流回
路の直流側に並列接続され、コンデンサが直列接続され
た平滑コンデンサと、この平滑コンデンサに並列接続さ
れたインバータと、このインバータから駆動電力が供給
される電動機とを備えた電動機制御装置において、前記
整流回路の交流側の一方のラインと平滑コンデンサの直
列接続点との間に設けられた双方向性スイッチと、電動
機の速度指令と実速度の偏差に基づいて前記インバータ
のパルス幅を制御する第一の運転モード及び電動機の速
度指令と実速度の偏差に基づいて双方向性スイッチをオ
ンする交流電圧における位相を制御する第二の運転モー
ドとを備えることにより達成される。A further object of the present invention is to provide a rectifier circuit in which a plurality of diodes are bridge-connected to rectify an alternating current, a smoothing capacitor connected in parallel to the direct current side of the rectifier circuit, and a capacitor connected in series, and a smoothing capacitor connected in parallel to the smoothing capacitor. In a motor control device including a connected inverter and a motor supplied with drive power from the inverter, both of which are provided between one line on the AC side of the rectifier circuit and a series connection point of smoothing capacitors. A directional switch, a first operation mode for controlling the pulse width of the inverter based on the deviation between the speed command and the actual speed of the electric motor, and a bidirectional switch based on the deviation between the speed command and the actual speed of the electric motor. And a second operating mode for controlling the phase in the alternating voltage.
【0020】また、上記目的は、複数のダイオードがブ
リッジ接続され交流を整流する整流回路と、この整流回
路の直流側に並列接続され、コンデンサが直列接続され
た平滑コンデンサと、この平滑コンデンサに並列接続さ
れたインバータと、このインバータから駆動電力が供給
される電動機とを備えた電動機制御装置において、前記
整流回路の交流側の一方のラインと平滑コンデンサの直
列接続点との間に設けられた双方向性スイッチと、電動
機の速度指令と実速度の偏差に基づいて前記インバータ
のパルス幅を制御する第一の運転モード及び電動機の速
度指令と実速度の偏差に基づいて双方向性スイッチをオ
ンする交流電圧における位相を制御する第二の運転モー
ドとを有し、第一の運転モードから第二の運転モードへ
の切換えを前記パルス幅に基づいて行い、第二の運転モ
ードから第一の運転モードへの切換えを前記位相に基づ
いて行う機能と備えることにより達成される。Further, the above object is to provide a rectifier circuit in which a plurality of diodes are bridge-connected to rectify an alternating current, a smoothing capacitor connected in parallel to the direct current side of the rectifier circuit, and a capacitor connected in series, and a smoothing capacitor connected in parallel with the smoothing capacitor. In a motor control device including a connected inverter and a motor supplied with drive power from the inverter, both of which are provided between one line on the AC side of the rectifier circuit and a series connection point of smoothing capacitors. A directional switch, a first operation mode for controlling the pulse width of the inverter based on the deviation between the speed command and the actual speed of the electric motor, and a bidirectional switch based on the deviation between the speed command and the actual speed of the electric motor. A second operation mode for controlling the phase in the AC voltage, and switching from the first operation mode to the second operation mode Performed based on the scan width is achieved by switching from the second operation mode to the first mode of operation comprises a function of performing, based on the phase.
【0021】さらに好ましくは、上記の双方向性スイッ
チをゲート電極にオン電圧を与えることで端子間が導通
し端子間に電流が流れなくなるとオフする素子とする。More preferably, the above-mentioned bidirectional switch is an element which is turned on when a voltage is applied to the gate electrode so that the terminals are brought into conduction and no current flows between the terminals.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0023】まず、図1、2を用いて本発明の第1の実
施の形態に係る冷蔵庫の構成の概略を説明する。図1
は、本発明の第1の実施の形態に係る冷蔵庫の構成の概
略を示す縦断面図である。図2は、図1に示す冷蔵庫の
圧縮機用電動機とこれを駆動する制御装置及びコンバー
タ、インバータとの繋がりを示す模式図である。First, the outline of the configuration of the refrigerator according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Figure 1
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing the outline of the configuration of a refrigerator according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing connections between the compressor electric motor of the refrigerator shown in FIG. 1, the control device for driving the electric motor, the converter, and the inverter.
【0024】図1において、冷蔵庫本体100は、外箱
101と内箱102と、これらの間に充填された断熱材
103とを有して形成された箱体の内側に、上から冷蔵
室104、野菜室105、内側に自動製氷装置を備えた
製氷室106、冷凍室107が配置されている。なお、
製氷室106と野菜室105との間には、断熱材を内側
に備えた仕切体が配置されており、このような調節され
る内側の温度の差の大きな貯蔵室同士の間には、両者の
間の熱の伝達を抑制するために断熱材を有した仕切が設
けられている。In FIG. 1, a refrigerator main body 100 has a refrigerator compartment 104 from the inside, which is formed inside a box body having an outer box 101, an inner box 102, and a heat insulating material 103 filled between them. A vegetable compartment 105, an ice making compartment 106 equipped with an automatic ice making device inside, and a freezing compartment 107 are arranged. In addition,
A partitioning body provided with a heat insulating material inside is arranged between the ice making chamber 106 and the vegetable chamber 105, and between the storage chambers having such a large temperature difference on the inside to be regulated, both of them are arranged. A partition having a heat insulating material is provided to suppress heat transfer between the two.
【0025】つまり、本実施の形態では、調節される設
定温度が近い冷蔵室104、野菜室105と、製氷室1
06、冷凍室107との間に、断熱仕切が配置されてい
る。また、図示していないが、製氷室106に隣り合っ
て別の貯蔵室、例えば、内部の温度を複数の温度帯域に
調節可能な切替室等を配置しても良い。That is, in this embodiment, the refrigerator compartment 104, the vegetable compartment 105, and the ice making compartment 1 whose adjusted set temperatures are close to each other.
A heat insulating partition is arranged between the storage unit 06 and the freezer compartment 107. Further, although not shown, another storage chamber may be arranged adjacent to the ice making chamber 106, for example, a switching chamber capable of adjusting the internal temperature to a plurality of temperature zones.
【0026】これらの貯蔵室の前方には、これら貯蔵室
を開閉するための扉が配置され、冷蔵室104用の回転
扉108、野菜室105、製氷室106、冷凍室107
用の引出自在な引出扉109、110、111が箱体に
取り付けられている。Doors for opening and closing these storage chambers are arranged in front of these storage chambers, and a revolving door 108 for the refrigerator compartment 104, a vegetable compartment 105, an ice making compartment 106, and a freezing compartment 107 are provided.
Drawout doors 109, 110, and 111 that can be pulled out are attached to the box.
【0027】さらに、冷蔵庫の内側には、野菜室105
と製氷室106あるいは冷凍室107との間を仕切る断
熱仕切で区画された上下の貯蔵室を、それぞれ冷却する
ために運転される冷凍サイクルが設けられている。この
冷凍サイクルは、冷蔵室104、野菜室105内の空気
を冷却するための冷却器112、製氷室105、冷凍室
107または切替室を冷却するための冷却器113、密
閉容器114に圧縮機構部を有する圧縮機と、図示して
いないが凝縮器と、これらを接続して内部を冷媒が流れ
る冷媒管とを有している。この冷凍サイクルは、商用電
源1から供給される電力により圧縮機を駆動することで
圧縮した冷媒を蒸発器である冷却器112、113に送
り、冷蔵室、野菜室用冷却ファン115及び製氷室、冷
凍室用ファン116の回転により冷却器を通って通流す
る冷蔵庫内の空気と冷媒とを熱交換させることで庫内の
空気を冷却する。Furthermore, inside the refrigerator, the vegetable compartment 105
A freezing cycle is provided which is operated to cool the upper and lower storage chambers which are partitioned by a heat insulating partition for partitioning between the ice making chamber 106 and the freezing chamber 107. This refrigerating cycle includes a cooler 112 for cooling the air in the refrigerator compartment 104, the vegetable compartment 105, a cooler 113 for cooling the ice making compartment 105, the freezing compartment 107 or the switching compartment, and a compression mechanism part for the closed container 114. , A condenser (not shown), and a refrigerant pipe that connects these to allow a refrigerant to flow inside. In this refrigeration cycle, the refrigerant compressed by driving the compressor with the electric power supplied from the commercial power source 1 is sent to the coolers 112 and 113 which are evaporators, and the refrigerating room, the vegetable room cooling fan 115 and the ice making room, The air in the refrigerator is cooled by exchanging heat between the air in the refrigerator and the refrigerant flowing through the cooler by the rotation of the freezer compartment fan 116.
【0028】本実施の形態では、この冷却された空気が
ファンにより、各貯蔵室に供給され貯蔵室内が冷却され
る。例えば、ファン115の回転により、冷却器112
で冷却された空気は冷気通路119を通り、冷蔵室10
4に流入する。冷蔵室104に流入した空気は、冷蔵室
104と野菜室105との間に配置された仕切板に設け
られた通流口から野菜室105に流入し、野菜室容器1
20の周囲を流れて、野菜室容器120後方に設けられ
た野菜室後部流出口から流出して、再び冷却器112に
供給されるという、庫内の空気の循環経路が形成されて
いる。さらに、冷蔵室104及び野菜室105と、製氷
室106、冷凍室107(及び切替室)とで独立して庫
内空気が循環するように貯蔵室及び冷気通路を有する循
環経路が形成されている。In this embodiment, the cooled air is supplied to each storage chamber by the fan to cool the storage chamber. For example, by rotating the fan 115, the cooler 112
The air cooled in the cold air passage 119 passes through the cold air passage 119 and passes through the cold storage room 10.
Inflow to 4. The air that has flowed into the refrigerator compartment 104 flows into the vegetable compartment 105 from the flow passage provided in the partition plate arranged between the refrigerator compartment 104 and the vegetable compartment 105, and the vegetable compartment container 1
A circulation path of the air in the refrigerator is formed, which flows around 20 and flows out from the vegetable chamber rear outlet provided behind the vegetable chamber container 120 and is supplied to the cooler 112 again. Further, the refrigerating compartment 104 and the vegetable compartment 105, and the ice making compartment 106 and the freezing compartment 107 (and the switching compartment) independently form a circulation path having a storage compartment and a cold air passage so that the air inside the compartment circulates. .
【0029】上記圧縮機及びファン115、116は、
冷蔵庫の制御装置を有する基板41や電気品を有する制
御装置117である。The compressor and fans 115 and 116 are
A board 41 having a control device for a refrigerator and a control device 117 having an electric component.
【0030】図2において、制御装置117と圧縮機と
の連結を説明する。本実施の形態では、商用電源1から
供給される電力は、制御装置117の冷蔵庫制御装置内
のコンバータ回路61等を用いて整流され、インバータ
回路25に供給される。このインバータ回路25は、演
算機能を有する演算器118からの指令を受けて、コン
バータ回路から供給された電圧の値と周波数とを調節し
て、密閉容器114内の圧縮機駆動用のモータ27であ
る直流ブラシレスモータの回転を調節する。このモータ
27の回転により圧縮機の圧縮機構部28が駆動され
る。The connection between the controller 117 and the compressor will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the electric power supplied from the commercial power source 1 is rectified using the converter circuit 61 and the like in the refrigerator control device of the control device 117 and supplied to the inverter circuit 25. The inverter circuit 25 receives a command from the arithmetic unit 118 having an arithmetic function, adjusts the value and frequency of the voltage supplied from the converter circuit, and causes the motor 27 for driving the compressor in the closed container 114. Adjust the rotation of a DC brushless motor. The rotation of the motor 27 drives the compression mechanism portion 28 of the compressor.
【0031】モータ27の回転に伴うロータ位置は検知
センサを用いて検出され、検出された結果が演算器11
8に出力される。演算器118は、この出力された位置
情報をインバータ回路25へ指令する回転信号にフィー
ドバックして、モータ27の回転を調節する。The rotor position associated with the rotation of the motor 27 is detected by the detection sensor, and the detected result is calculated by the calculator 11
8 is output. The computing unit 118 feeds back the output position information to the rotation signal for instructing the inverter circuit 25 to adjust the rotation of the motor 27.
【0032】図3は、図1に示す冷蔵庫の制御装置の構
成を示す回路ブロック図であり、本発明における冷蔵庫
制御装置の一実施例を示す回路ブロック図である。FIG. 3 is a circuit block diagram showing the configuration of the refrigerator controller shown in FIG. 1, and is a circuit block diagram showing an embodiment of the refrigerator controller of the present invention.
【0033】この図において、6は冷蔵庫の制御装置全
体を示し、1は一般的な交流の商用電源を示し図示の如
くプラグをコンセントに差し込むことで給電され得る状
態となる。2はこの商用電源1に接続されたコモンモー
ドフィルタ回路である。3はノーマルモードフィルタ回
路のリアクタ(力率改善用リアクタ)、4はノーマルモー
ドフィルタ回路のコンデンサである。In the figure, reference numeral 6 denotes the entire control device of the refrigerator, and 1 denotes a general AC commercial power source. As shown in the figure, power can be supplied by inserting a plug into an outlet. Reference numeral 2 is a common mode filter circuit connected to the commercial power supply 1. Reference numeral 3 is a normal mode filter circuit reactor (power factor improving reactor), and 4 is a normal mode filter circuit capacitor.
【0034】5は交流を整流する周知の整流回路であり
4個のダイオードがブリッジ接続されている。7は例え
ばリレーといった双方向性スイッチを、8、9は平滑コ
ンデンサを示している。なお双方向性スイッチ7につい
ては後で詳述する。これらブリッジダイオード(整流回
路)5、双方向性スイッチ7、平滑コンデンサ8、9
は、コンバータ回路61を構成する一部分をなしてい
る。また、10、11は直流電圧検出抵抗、12は直流
電流検出抵抗である。Reference numeral 5 is a well-known rectifying circuit for rectifying an alternating current, and four diodes are bridge-connected. Reference numeral 7 is a bidirectional switch such as a relay, and 8 and 9 are smoothing capacitors. The bidirectional switch 7 will be described in detail later. These bridge diodes (rectifier circuits) 5, bidirectional switches 7, smoothing capacitors 8, 9
Form a part of the converter circuit 61. Further, 10 and 11 are DC voltage detection resistors, and 12 is a DC current detection resistor.
【0035】平滑コンデンサ8、9は、2つのコンデン
サ8及び9を直列接続することで構成されている。これ
は整流回路5の直流出力電圧を2倍にするためのもの
で、必ずしも2個のコンデンサでなくてもよく中間電圧
を作ることができるものであれば使用コンデンサの本
数、接続形態は問わない。双方向性スイッチ7は、整流
回路の直流ステージに並列接続された平滑コンデンサ
8、9の接続部である中間電圧部に接続されている。こ
のスイッチ7の入/切により、コンバータ61から出力
される電圧は、複数の異なる大きさの値で上下して電圧
が出力される。本実施の形態では、スイッチ7が切(オ
フ)状態で、コンバータ回路61は、いわゆる全波整流
回路となり、また、入(オン)状態で倍電圧整流回路を
なして全波整流回路が出力する電圧の約倍の電圧を出力
する。The smoothing capacitors 8 and 9 are constructed by connecting two capacitors 8 and 9 in series. This is for doubling the DC output voltage of the rectifier circuit 5, and the number of capacitors used and the connection form are not limited as long as it is not necessary to use two capacitors and an intermediate voltage can be produced. . The bidirectional switch 7 is connected to an intermediate voltage section which is a connection section of the smoothing capacitors 8 and 9 connected in parallel to the DC stage of the rectifier circuit. When the switch 7 is turned on / off, the voltage output from the converter 61 is increased / decreased by a plurality of different magnitude values to be output. In the present embodiment, when the switch 7 is off (off), the converter circuit 61 becomes a so-called full-wave rectifier circuit, and when it is on (on), it forms a voltage doubler rectifier circuit and the full-wave rectifier circuit outputs. Outputs a voltage that is about twice the voltage.
【0036】さらに、13、14、15、16、17、
18はインバータブリッジを構成する半導体スイッチン
グ素子、19、20、21、22、23、24はインバ
ータブリッジを構成する還流ダイオードであり、25
は、これら電動機を駆動するための半導体スイッチング
素子13〜18および還流ダイオード19〜24を備え
たインバータ回路全体を示している。26はインバータ
ブリッジを構成する半導体スイッチング素子13〜18
を駆動するドライバである。Further, 13, 14, 15, 16, 17,
Reference numeral 18 is a semiconductor switching element forming an inverter bridge, and 19, 20, 21, 22, 23, 24 are freewheeling diodes forming an inverter bridge, and 25
Shows an entire inverter circuit including semiconductor switching elements 13 to 18 and free wheeling diodes 19 to 24 for driving these electric motors. Reference numeral 26 denotes semiconductor switching elements 13 to 18 which form an inverter bridge.
Is a driver for driving.
【0037】28は電動機27により駆動される圧縮機
の圧縮機構部を示し、これら圧縮機構部28及び電動機
27は密閉容器内に収納され、主軸を介して電動機部2
7の回転動力が圧縮機構部28に伝達され、この圧縮機
構部28が、レシプロ式圧縮機であればピストンを往復
運動させる動力に、ロータリ式圧縮機であればローラを
偏心運動させる動力に、スクロール圧縮機であれば旋回
スクロールを旋回運動させる動力になる。以下、断りの
ない限り圧縮機構部28は圧縮機と同じものとして記載
する。また、29、30、31、32、33、34は直
流電動機28のモータ端子電圧を検出するための検出用
抵抗、35は、検出した直流ブラシレスモータ27のロ
ータ磁極位置を示す信号を作成するための比較器を示
す。Reference numeral 28 denotes a compression mechanism portion of the compressor driven by the electric motor 27. The compression mechanism portion 28 and the electric motor 27 are housed in a hermetically sealed container, and the electric motor portion 2 is provided via a main shaft.
The rotational power of 7 is transmitted to the compression mechanism portion 28, and if the compression mechanism portion 28 is a reciprocating compressor, it is used as the power for reciprocating the piston, and if it is a rotary compressor, it is the power for eccentrically moving the rollers, If it is a scroll compressor, it will be the power to orbit the orbiting scroll. Hereinafter, the compression mechanism unit 28 will be described as the same as the compressor unless otherwise specified. Further, 29, 30, 31, 32, 33, 34 are detection resistors for detecting the motor terminal voltage of the DC motor 28, and 35 is for generating a signal indicating the detected rotor magnetic pole position of the DC brushless motor 27. Shows a comparator of.
【0038】36はコンバータ制御およびインバータ制
御を行う第一のマイクロコンピュータである。このマイ
クロコンピュータ36は、商用電源の位相を検出する位
相検出器37、マイクロコンピュータ外部に設けられた
半導体記憶素子、第2のマイクロコンピュータとの間を
絶縁するための絶縁素子39、冷蔵庫を強制的に運転す
るための強制運転信号を入力端子40、及び直流電源回
路と接続されており、これらとの間で信号を発信、受信
する。さらに、このマイクロコンピュータ36は、双方
向スイッチ7にも接続されており、このスイッチの駆動
も調節するものである。Reference numeral 36 is a first microcomputer for controlling the converter and the inverter. The microcomputer 36 includes a phase detector 37 for detecting the phase of a commercial power source, a semiconductor memory element provided outside the microcomputer, an insulating element 39 for insulating between the second microcomputer and a refrigerator. The forced operation signal for driving is connected to the input terminal 40 and the DC power supply circuit, and signals are transmitted to and received from these terminals. Further, the microcomputer 36 is also connected to the bidirectional switch 7, and also controls the driving of this switch.
【0039】59は、第2のマイクロコンピュータであ
り、冷蔵庫の庫内に配置された機器の運転を調節するも
のである。42、43、44は冷蔵庫の庫内及び機械室
内に配置され空気を循環するファンモータであり、これ
らに指令信号を与えてファンモータを駆動するドライバ
45は、前記第2のマイクロコンピュータ59に接続さ
れている。46、47、48、49は上記の冷蔵庫各部
の温度を検出するセンサであり、これらのセンサからの
検出出力は、第2のマイクロコンピュータ59に伝えら
れ、このマイクロコンピュータ59からの指令により、
図示しない冷蔵庫内の通風路に設置され冷蔵庫内の通風
路の開度を調節するダンパ51を駆動するドライバ50
が駆動されてダンパ51が作動される。Reference numeral 59 is a second microcomputer, which controls the operation of the equipment arranged in the refrigerator. Reference numerals 42, 43 and 44 denote fan motors arranged inside the refrigerator and in the machine room to circulate air, and a driver 45 for giving a command signal to the fan motors to drive the fan motors is connected to the second microcomputer 59. Has been done. Reference numerals 46, 47, 48 and 49 are sensors for detecting the temperature of each part of the refrigerator, and the detection outputs from these sensors are transmitted to the second microcomputer 59, and by the command from this microcomputer 59,
A driver 50 that drives a damper 51 installed in a ventilation passage (not shown) for adjusting the opening of the ventilation passage in the refrigerator.
Is driven to activate the damper 51.
【0040】同様に、52は自動製氷機の製氷皿を回転
するモータ及び製氷皿に水を供給するポンプのモータを
駆動するドライバ、53は自動製氷器、54は図示しな
い冷蔵庫各部に設置されるヒータに通電するドライバ、
55、56、57、58は図示しない冷蔵庫各部に設置
されるヒータ、60は前記庫内に配置された機器の制御
用の直流電源回路を示している。Similarly, 52 is a driver for driving a motor for rotating an ice tray of an automatic ice making machine and a motor for a pump for supplying water to the ice tray, 53 is an automatic ice maker, and 54 is installed in each part of a refrigerator (not shown). A driver that energizes the heater,
Reference numerals 55, 56, 57 and 58 denote heaters installed in various parts of the refrigerator (not shown), and 60 denotes a DC power supply circuit for controlling the devices arranged in the refrigerator.
【0041】次に、上記制御回路および冷蔵庫の動作つ
いて説明する。Next, the operation of the control circuit and the refrigerator will be described.
【0042】第二のマイクロコンピュータ59は、上記
各センサ46〜49が検出した検出結果を受けて得られ
た温度情報に基づいて、ファンモータ42〜44の各々
の運転する条件(例えば、回転数や運転時間等)、ダンパ
51の開度、自動製氷器53を動作させる条件、および
圧縮機用28に内蔵された直流ブラシレスモータを回転
させる回転速度(オン、オフを含む)を演算する。The second microcomputer 59 operates under the conditions for operating each of the fan motors 42-44 (for example, the number of revolutions) based on the temperature information obtained by receiving the detection results detected by the sensors 46-49. And operating time), the opening of the damper 51, the condition for operating the automatic ice maker 53, and the rotation speed (including ON and OFF) for rotating the DC brushless motor built into the compressor 28.
【0043】また、上記センサ46〜49からの検出結
果とともに、図示していないが計時された圧縮機用電動
機27または圧縮機28の積算された運転時間を記憶す
る記憶手段からの積算時間に基づいて、各ヒータ55〜
58を駆動する条件(通電の電流、電圧、通電時間等)、
および圧縮機28用の直流ブラシレスモータ27を回転
させる回転速度(オン、オフを含む)を演算する。In addition to the detection results from the sensors 46 to 49, based on the integrated time from a storage means (not shown) which stores the integrated operating time of the timed compressor electric motor 27 or compressor 28. Each heater 55-
Conditions for driving 58 (current, voltage, energization time, etc.),
And the rotation speed (including ON and OFF) for rotating the DC brushless motor 27 for the compressor 28 is calculated.
【0044】この演算結果に基づいて、第二のマイクロ
コンピュータ59から、ファンモータ42〜44を所定
の条件で駆動するための指令信号がファンモータドライ
バ45に出力されファンモータ42〜44が駆動され
る。また、同様にダンパ51を所定の開度に駆動するた
めの指令信号がダンパ開度調節用ドライバ50に出力さ
れダンパ51の開度が調節され、また、自動製氷機53
の製氷皿や製氷皿に給水するための水ポンプを駆動する
ドライバ52に指令信号が出力され、所定の動作条件に
基づいて自動製氷機が動作される。さらに、またヒータ
55〜58を所定の動作条件で運転する指令信号をヒー
タ用のドライバ54に出力してヒータ55〜58を運転
する。Based on the calculation result, the second microcomputer 59 outputs a command signal for driving the fan motors 42 to 44 to the fan motor driver 45 to drive the fan motors 42 to 44. It Similarly, a command signal for driving the damper 51 to a predetermined opening is output to the damper opening adjustment driver 50 to adjust the opening of the damper 51, and the automatic ice making machine 53 is also provided.
A command signal is output to the driver 52 that drives the ice tray and a water pump for supplying water to the ice tray, and the automatic ice machine is operated based on predetermined operating conditions. Furthermore, a command signal for operating the heaters 55 to 58 under a predetermined operating condition is output to the heater driver 54 to operate the heaters 55 to 58.
【0045】また、第二のマイクロコンピュータ59
は、先の演算で決定した圧縮機用直流ブラシレスモータ
27の回転速度(単位時間の回転数)を回転速度指令信
号に変換し、絶縁素子39を介して第一のマイクロコン
ピュータ36に出力する。In addition, the second microcomputer 59
Converts the rotation speed (rotation speed per unit time) of the compressor DC brushless motor 27 determined by the previous calculation into a rotation speed command signal and outputs the rotation speed command signal to the first microcomputer 36 via the insulating element 39.
【0046】比較器35には、直流ブラシレスモータ2
7のモータ端子電圧検出抵抗29〜34を介して信号が
入力され、直流ブラシレスモータ27のロータ位置検出
信号が作成される。この作成された信号は、第一のマイ
クロコンピュータ36に入力され、このコンピュータ3
6で、このロータ位置情報を基に直流ブラシレスモータ
27の実回転速度が演算される。第1のマイクロコンピ
ュータ36は、この直流ブラシレスモータ27の実回転
速度と、入力された圧縮機用直流ブラシレスモータ27
用の回転速度指令信号との偏差が零になるように、ロー
タ位置情報に見合ったインバータ用半導体スイッチング
素子を駆動する信号をインバータ回路25用ドライバ2
6に出力する。The comparator 35 includes the DC brushless motor 2
A signal is input through the motor terminal voltage detection resistors 29 to 34 of No. 7, and a rotor position detection signal of the DC brushless motor 27 is created. This generated signal is input to the first microcomputer 36, and this computer 3
At 6, the actual rotation speed of the DC brushless motor 27 is calculated based on this rotor position information. The first microcomputer 36 receives the actual rotation speed of the DC brushless motor 27 and the input DC brushless motor 27 for the compressor.
A signal for driving the inverter semiconductor switching element corresponding to the rotor position information is supplied to the driver 2 for the inverter circuit 25 so that the deviation from the rotation speed command signal for drive becomes zero.
Output to 6.
【0047】これにより、半導体スイッチング素子13
乃至18がドライバ26により順次駆動され、直流ブラ
シレスモータ27が回転速度指令の速度になるように
(実際の回転速度と回転速度指令の偏差が零に近付くよ
うに)もしくは回転速度指令に応じた直流電圧をコンバ
ータ回路61がインバータ回路25に出力するように、
コンバータ回路61の直流電圧を調節するように双方向
性スイッチ7に動作の指令信号を出力する。As a result, the semiconductor switching element 13
18 to 18 are sequentially driven by the driver 26 so that the DC brushless motor 27 becomes the speed of the rotation speed command (so that the deviation between the actual rotation speed and the rotation speed command approaches zero) or the DC corresponding to the rotation speed command. So that the converter circuit 61 outputs the voltage to the inverter circuit 25,
An operation command signal is output to the bidirectional switch 7 so as to adjust the DC voltage of the converter circuit 61.
【0048】本実施の形態では、第二のマイクロコンピ
ュータ59で演算された直流ブラシレスモータ27の回
転速度指令が予め定められた回転速度以下である場合、
或いは検知された圧縮機28の回転速度が予め定められ
た回転速度よりも小さい場合を第一の運転モードとす
る。これ以上の速度における運転を第二の運転モードと
する。この第一の運転モードにおいて、第一のマイクロ
コンピュータ36は、コンバータ回路61がインバータ
回路25に出力する直流電圧が最小値、すなわち整流回
路5による全波整流の結果出力される直流電圧になるよ
うにコンバータ回路61の双方向性スイッチ7をオフす
るよう双方向性スイッチ7に指令信号を出力するか、も
しくは双方向性スイッチ7の制御信号を停止する。In the present embodiment, when the rotation speed command of the DC brushless motor 27 calculated by the second microcomputer 59 is equal to or lower than the predetermined rotation speed,
Alternatively, when the detected rotation speed of the compressor 28 is lower than a predetermined rotation speed, the first operation mode is set. The operation at a speed higher than this is the second operation mode. In the first operation mode, the first microcomputer 36 sets the DC voltage output from the converter circuit 61 to the inverter circuit 25 to the minimum value, that is, the DC voltage output as a result of the full-wave rectification by the rectifier circuit 5. Then, a command signal is output to the bidirectional switch 7 to turn off the bidirectional switch 7 of the converter circuit 61, or the control signal of the bidirectional switch 7 is stopped.
【0049】そして第一のマイクロコンピュータ36
は、第二のマイクロコンピュータ59より絶縁素子39
を介して入力された直流ブラシレスモータ27の回転速
度の指令情報と、第一のマイクロコンピュータ36に入
力された直流ブラシレスモータ27のロータ位置情報か
ら演算された圧縮機用電動機27の実際の回転速度との
偏差が零となるように、インバータ回路25の半導体ス
イッチング素子13〜18を動作させるPWM制御のパ
ルス幅を演算する。The first microcomputer 36
Is the insulating element 39 from the second microcomputer 59.
The actual rotational speed of the electric motor 27 for the compressor calculated from the command information of the rotational speed of the DC brushless motor 27 input via the computer and the rotor position information of the DC brushless motor 27 input to the first microcomputer 36. The pulse width of the PWM control for operating the semiconductor switching elements 13 to 18 of the inverter circuit 25 is calculated so that the deviation between and becomes zero.
【0050】次に、ロータ位置情報に応じた直流ブラシ
レスモータ27を駆動する転流情報に先に演算したPW
M制御パルス幅情報が重畳されてモータ駆動信号が生成
され、このモータ駆動信号がインバータ回路用ドライバ
26に出力され伝達される。インバータ回路用ドライバ
26は、入力されたこのモータ駆動信号に基づいてイン
バータ用半導体スイッチ13〜18各々に順次半導体ス
イッチ駆動信号を出力するこれにより、直流ブラシレス
モータ27は所定の回転速度となるように駆動される。Next, the PW calculated previously based on the commutation information for driving the DC brushless motor 27 according to the rotor position information.
The M control pulse width information is superimposed to generate a motor drive signal, and this motor drive signal is output and transmitted to the inverter circuit driver 26. The inverter circuit driver 26 sequentially outputs semiconductor switch drive signals to each of the inverter semiconductor switches 13 to 18 based on the input motor drive signal, whereby the DC brushless motor 27 has a predetermined rotation speed. Driven.
【0051】ここで、第一のマイクロコンピュータ36
において、モータの転流情報とPWMパルス幅情報を重
畳してモータ駆動信号を生成する際に、例えばモータの
転流情報にPWMパルス情報を重畳させる上は、インバ
ータ回路25の上アーム用半導体スイッチ13〜15の
みであっても、または下アーム用半導体スイッチ16〜
18のみであっても、もしくはその両方であっても同じ
結果を得ることができる。Here, the first microcomputer 36
In superposing the PWM pulse information on the commutation information of the motor when the motor commutation information and the PWM pulse width information are superimposed to generate the motor drive signal, the semiconductor switch for the upper arm of the inverter circuit 25 is 13 to 15 only, or the lower arm semiconductor switch 16 to
The same result can be obtained with only 18 or both.
【0052】上記のように、圧縮機28あるいは圧縮機
用電動機27の回転速度予め定められた値以下である第
一の運転モードにおいて、インバータ回路25に入力さ
れる直流電圧を最小にして直流ブラシレスモータ27を
駆動することで、モータの回転速度が小さい領域におい
てもPWM制御信号のパルス幅を比較的大きく保つこと
ができ、これによりインバータスイッチング素子の1周
期における最大電流と最小電流の差を小さくすることが
できるので、脈動磁束密度を小さくすることができ、そ
の結果、モータの鉄損を減少させることができ効率の良
いモータ駆動を得ることができる。As described above, in the first operation mode in which the rotation speed of the compressor 28 or the electric motor 27 for the compressor is equal to or lower than a predetermined value, the DC voltage input to the inverter circuit 25 is minimized to the DC brushless. By driving the motor 27, the pulse width of the PWM control signal can be kept relatively large even in the region where the rotation speed of the motor is small, and thus the difference between the maximum current and the minimum current in one cycle of the inverter switching element can be reduced. Therefore, the pulsating magnetic flux density can be reduced, and as a result, the iron loss of the motor can be reduced and an efficient motor drive can be obtained.
【0053】この第一の運転モードでは、冷蔵庫の冷凍
室の温度指令と実温度の偏差に基づいて生成された圧縮
機の速度(回転数)指令と実速度(回転数)との偏差を
比例積分することでインバータ25のパルス幅を演算し
て、電動機27に与える電圧を可変制御することで電動
機の回転速度を制御している。In the first operation mode, the deviation between the speed (rotation speed) command of the compressor and the actual speed (rotation speed) generated based on the deviation between the temperature command of the freezer compartment of the refrigerator and the actual temperature is proportional. The pulse width of the inverter 25 is calculated by integration, and the voltage applied to the electric motor 27 is variably controlled to control the rotation speed of the electric motor.
【0054】次に、第二のマイクロコンピュータ59で
演算された直流ブラシレスモータ27の回転速度指令が
予め定められた回転速度よりも大きい場合、或いは検知
された圧縮機28の回転速度が予め定められた回転速度
よりも大きい場合を第二の運転モードとする。Next, when the rotation speed command of the DC brushless motor 27 calculated by the second microcomputer 59 is higher than the predetermined rotation speed, or the detected rotation speed of the compressor 28 is predetermined. The second operation mode is set when the rotation speed is higher than the rotation speed.
【0055】実際には、インバータ25のパルス幅が1
00%になったことを検知して第一の運転モードから第
二の運転モードに移行する。In practice, the pulse width of the inverter 25 is 1
It detects that it has become 00% and shifts from the first operation mode to the second operation mode.
【0056】この第二の運転モードにおいては、第一の
マイクロコンピュータ36は、第二のマイクロコンピュ
ータ59によって演算された第一の運転モードよりも大
きい直流ブラシレスモータ27の回転速度指令が絶縁素
子39を介して入力された場合、ロータ位置検出信号生
成用の比較器35より得たロータ位置情報に基づいて直
流ブラシレスモータの転流信号を演算し、インバータ回
路用ドライバ26に転流信号を出力する。In the second operation mode, the first microcomputer 36 determines that the rotation speed command of the DC brushless motor 27 calculated by the second microcomputer 59 which is larger than that in the first operation mode is the insulating element 39. Input through the, a commutation signal of the DC brushless motor is calculated based on the rotor position information obtained from the rotor position detection signal generation comparator 35, and the commutation signal is output to the inverter circuit driver 26. .
【0057】この時、第一のマイクロコンピュータ36
がドライバ26に出力する信号は、PWMの通流率を1
00%とし、転流信号のみを出力する。一方、第一のマ
イクロコンピュータ36は、直流ブラシレスモータ27
を回転速度の調節をするために、ロータ位置検出信号生
成用比較器35から入力された信号を用いて直流ブラシ
レスモータ27の実際の回転速度を演算し、この実回転
速度と上記入力された回転速度指令信号との比較を行
う。そして、この実回転速度と回転速度指令の偏差が零
になるようにコンバータ回路61の双方向性スイッチ7
に通電される電流の通流時間を調節することで、圧縮機
28或いは圧縮機駆動用電動機27の所望の回転速度が
得られるようにコンバータ回路61の出力電圧を調整す
る。At this time, the first microcomputer 36
The signal that the driver outputs to the driver 26 has a PWM conduction ratio of 1
It is set to 00% and only the commutation signal is output. On the other hand, the first microcomputer 36 uses the DC brushless motor 27.
In order to adjust the rotational speed, the actual rotational speed of the DC brushless motor 27 is calculated using the signal input from the rotor position detection signal generation comparator 35, and this actual rotational speed and the input rotational speed are calculated. Compare with the speed command signal. Then, the bidirectional switch 7 of the converter circuit 61 is set so that the deviation between the actual rotation speed and the rotation speed command becomes zero.
The output voltage of the converter circuit 61 is adjusted so that the desired rotation speed of the compressor 28 or the compressor driving electric motor 27 can be obtained by adjusting the flow time of the current that is applied to the.
【0058】すなわち、第2の運転モードにおいてはP
WM制御による通流率が100%の状態となるように調
節され、直流ブラシレスモータ27に印加する電圧の値
を、双方向スイッチ7の通流時間を調節してインバータ
回路25が入力する電圧を調整する事で所定の直流ブラ
シレスモータの回転速度を得ることができる。これによ
り、インバータ回路25の各半導体スイッチング素子1
3〜18は高速にスイッチングさせることが抑えられ、
スイッチング損失を低減できる。さらに、モータに流れ
る電流も脈流成分を含まなくなることにより、モータの
鉄損を低減できてモータの駆動効率を向上させることが
できる。That is, in the second operation mode, P
The value of the voltage applied to the DC brushless motor 27 is adjusted so that the conduction ratio by the WM control is 100%, and the voltage input to the inverter circuit 25 is adjusted by adjusting the conduction time of the bidirectional switch 7. By adjusting, a predetermined rotation speed of the DC brushless motor can be obtained. Accordingly, each semiconductor switching element 1 of the inverter circuit 25
3 to 18 is suppressed from switching at high speed,
Switching loss can be reduced. Further, since the current flowing through the motor does not include the pulsating flow component, the iron loss of the motor can be reduced and the driving efficiency of the motor can be improved.
【0059】この双方向性スイッチ7は、直列接続され
た平滑コンデンサ8、9の中間電圧点と、整流回路5の
交流ステージのいずれか一方と接続されている。双方向
性スイッチ7がオフ状態では、整流回路5が出力する直
流電圧が平滑コンデンサ8、9の直列体の両端にかかり
(全波整流)、オン状態では整流回路5が出力する直流
電圧が平滑コンデンサ8、9の一方にかかる(倍電
圧)。すなわち、図面上交流ステージの上のラインが正
である場合、電流は、整流回路5を構成するダイオード
の上アーム、平滑コンデンサ8、双方向スイッチ9を介
して交流ステージの下ラインに戻る。反対に、交流ステ
ージの下ラインが正である場合、電流は、双方向性スイ
ッチ7、平滑コンデンサ9、整流回路5の下アームを構
成するダイオードを介して交流ステージの上ラインに戻
る。このため、平滑コンデンサ8、9の直列体の電圧は
全波整流値の2倍の電圧が実現される。The bidirectional switch 7 is connected to the intermediate voltage point of the smoothing capacitors 8 and 9 connected in series and either one of the AC stages of the rectifier circuit 5. When the bidirectional switch 7 is off, the DC voltage output from the rectifier circuit 5 is applied to both ends of the series body of the smoothing capacitors 8 and 9 (full-wave rectification), and when on, the DC voltage output from the rectifier circuit 5 is smoothed. It is applied to one of the capacitors 8 and 9 (doubled voltage). That is, when the line on the AC stage in the drawing is positive, the current returns to the line below the AC stage via the upper arm of the diode forming the rectifying circuit 5, the smoothing capacitor 8, and the bidirectional switch 9. On the contrary, when the lower line of the AC stage is positive, the current returns to the upper line of the AC stage through the bidirectional switch 7, the smoothing capacitor 9, and the diode forming the lower arm of the rectifying circuit 5. Therefore, the voltage of the series body of the smoothing capacitors 8 and 9 is twice the full-wave rectified value.
【0060】ここで、上記第二の運転モードにおける直
流ブラシレスモータの回転速度の調節について、図3、
4、5を用いて詳細に説明する。Here, adjustment of the rotation speed of the DC brushless motor in the second operation mode will be described with reference to FIG.
This will be described in detail with reference to Nos. 4 and 5.
【0061】図3において、比較器35には、直流ブラ
シレスモータ27の各相のモータ端子電圧がモータ端子
電圧検出用の抵抗29〜34で検出されモータ端子電圧
信号と、インバータ回路25に入力される直流電圧を直
流電圧検出抵抗10、11で例えば1/2に分圧された
直流電圧信号とが入力される。これら入力された信号が
比較されて直流ブラシレスモータ27のロータ磁極位置
信号が生成され、第1のマイクロコンピュータ36に出
力される。In FIG. 3, in the comparator 35, the motor terminal voltage of each phase of the DC brushless motor 27 is detected by the motor terminal voltage detecting resistors 29 to 34, and the motor terminal voltage signal is input to the inverter circuit 25. The DC voltage signal obtained by dividing the DC voltage by, for example, 1/2 by the DC voltage detection resistors 10 and 11 is input. These input signals are compared with each other to generate a rotor magnetic pole position signal of the DC brushless motor 27, which is output to the first microcomputer 36.
【0062】第一のマイクロコンピュータ36は、この
比較器35からの磁極位置検出信号を受けて、ロータの
磁極位置に応じたモータの転流信号を生成するととも
に、入力した磁極位置検出信号の周期から直流ブラシレ
スモータ27の実際の回転速度を演算する。また、第一
のマイクロコンピュータ36は、第二のマイクロコンピ
ュータ59から出力されたモータの回転速度指令の信号
も入力されているため、目標とする回転速度と実際の回
転速度とが供給されて受信している。第1のマイクロコ
ンピュータ36では、これらの値が比較されて大小が判
断される。The first microcomputer 36 receives the magnetic pole position detection signal from the comparator 35, generates a commutation signal of the motor according to the magnetic pole position of the rotor, and outputs the period of the input magnetic pole position detection signal. From this, the actual rotation speed of the DC brushless motor 27 is calculated. Further, since the signal of the motor rotation speed command output from the second microcomputer 59 is also input to the first microcomputer 36, the target rotation speed and the actual rotation speed are supplied and received. is doing. In the first microcomputer 36, these values are compared to determine the magnitude.
【0063】この第1のマイクロコンピュータ36で、
目標回転速度の値が実際の回転速度の値より大きいと判
断された場合、第二の運転モードにおいては、PWMの
通流率は100%であるため、PWMの通流幅を増加さ
せることによって回転速度を大きくすることはできな
い。そこで、第一のマイクロコンピュータ36は、直流
ブラシレスモータ27の回転速度を上昇するために、イ
ンバータ回路25が入力する直流電圧をコンバータ回路
61の双方向性スイッチ7の動作を調節することにより
上昇させ、所望の回転速度、ここでは回転速度指令に基
づいた回転速度を得るようにする。With this first microcomputer 36,
When it is determined that the value of the target rotation speed is larger than the value of the actual rotation speed, the PWM conduction ratio is 100% in the second operation mode, and thus the PWM conduction width is increased. The rotation speed cannot be increased. Therefore, in order to increase the rotation speed of the DC brushless motor 27, the first microcomputer 36 increases the DC voltage input by the inverter circuit 25 by adjusting the operation of the bidirectional switch 7 of the converter circuit 61. , A desired rotation speed, here, a rotation speed based on a rotation speed command is obtained.
【0064】すなわち、この第二の運転モードでは、冷
蔵庫の冷凍室の温度指令と実温度の偏差に基づいて生成
された圧縮機の速度(回転数)指令と実速度(回転数)
との偏差を比例積分することで双方向性スイッチ7のオ
ンタイミングを演算して、電動機27に与える電圧を可
変制御することで電動機の回転速度を制御している。That is, in the second operation mode, the speed (rotation speed) command and the actual speed (rotation speed) of the compressor are generated based on the deviation between the temperature command of the freezer compartment of the refrigerator and the actual temperature.
The on-timing of the bidirectional switch 7 is calculated by proportionally integrating the deviation between and, and the rotation speed of the electric motor is controlled by variably controlling the voltage applied to the electric motor 27.
【0065】一方、第一の運転モード中においては、双
方向性スイッチ7は、コンバータ回路61の出力電圧が
最小になるようにされているため、通常、スイッチオフ
の状態にある。これによりコンバータ回路61は全波整
流回路を成すことになり、入力する商用電源が100V
であれば、通常の運転状態では、コンバータ回路61の
出力電圧は120〜140V程度になる。この状態から
モータの回転速度を上昇する場合は、コンバータ回路の
出力電圧を所定の回転速度に見合った電圧値にすれば良
く、第一のマイクロコンピュータ36でコンバータ回路
36内の双方向性スイッチ7をオンするタイミング及び
時間を制御することで、所定の回転速度に見合った直流
電圧値を得ることができる。On the other hand, during the first operation mode, the bidirectional switch 7 is normally switched off because the output voltage of the converter circuit 61 is set to the minimum. As a result, the converter circuit 61 forms a full-wave rectifier circuit, and the input commercial power source is 100V.
Then, in a normal operating state, the output voltage of the converter circuit 61 is about 120 to 140V. When increasing the rotation speed of the motor from this state, the output voltage of the converter circuit may be set to a voltage value corresponding to the predetermined rotation speed, and the first microcomputer 36 causes the bidirectional switch 7 in the converter circuit 36 to operate. By controlling the timing and time of turning on, it is possible to obtain a DC voltage value that matches the predetermined rotation speed.
【0066】本実施の形態における双方向性スイッチ7
について説明する。双方向性スイッチ7として、交流電
力制御用の素子として知られるトライアックを用いてい
る。このトライアックは、2方向性3端子サイリスタと
も呼ばれ、ゲート電極にオン電圧を与えることで電極間
が導通し、サイリスタと同様、ゲート電極によるオフ制
御ができない素子である。ターンオフさせるためには、
電流を保持電流以下に下げるまたはターンオフ時間以上
の間逆電圧を加えることでオフする。したがって、交流
電圧の半波のある位相でゲート電極にオン電圧を与える
と端子間が導通し、180°にて交流電圧の正負が逆転
するため電流方向も逆転するため、ここでオフする。こ
のように、交流電圧の性質によって何ら制御信号を与え
ることなくオフする性質があるため、オン信号のみ制御
すればよいので制御性がよい。Bidirectional switch 7 in the present embodiment
Will be described. As the bidirectional switch 7, a triac known as an element for controlling AC power is used. This triac is also called a bidirectional three-terminal thyristor, and is an element that cannot be turned off by the gate electrode like the thyristor, because the electrodes are electrically connected by applying an on-voltage to the gate electrode. To turn it off,
It is turned off by lowering the current below the holding current or by applying a reverse voltage for more than the turn-off time. Therefore, when an ON voltage is applied to the gate electrode at a certain phase of a half wave of the AC voltage, the terminals are electrically connected, and the positive / negative of the AC voltage is reversed at 180 °, and the current direction is also reversed, so that the current is turned OFF. As described above, since it has a property of being turned off without giving any control signal depending on the property of the AC voltage, only the ON signal needs to be controlled, and thus the controllability is good.
【0067】この他、双方向性スイッチ7として、高速
リレー、トランジスタを逆並列に接続した回路が考えら
れるがいずれもオフ制御をする必要がある。In addition to this, as the bidirectional switch 7, a high-speed relay and a circuit in which transistors are connected in anti-parallel are conceivable, but it is necessary to control OFF in both cases.
【0068】本実施の形態における双方向性スイッチ7
の動作の調節を図4、5を用いて説明する。図4は、入
力交流電圧の波形と共に双方向性スイッチ7を入/切す
るタイミングを示している。Bidirectional switch 7 in the present embodiment
The adjustment of the operation will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows the timing of turning on / off the bidirectional switch 7 together with the waveform of the input AC voltage.
【0069】本図では、横軸に供給される電圧の位相、
縦軸に電圧の大きさをとって、位相(時間)に対する電
源1から供給される電圧の大きさの変化をグラフとして
示している。横軸の上下に実線が記載されており、1周
期分の電圧の変化が示されている。このグラフで、斜線
部は双方向性スイッチ7がオンにされコンバータ61に
通電されて電流が供給されている位相(時間)を示して
いる。各斜線部の左端の位相でスイッチ7がオンにさ
れ、右端部でオフにされる。In this figure, the phase of the voltage supplied to the horizontal axis,
The magnitude of the voltage is plotted on the vertical axis, and the change in the magnitude of the voltage supplied from the power source 1 with respect to the phase (time) is shown as a graph. Solid lines are written above and below the horizontal axis, and the change in voltage for one cycle is shown. In this graph, the shaded area indicates the phase (time) in which the bidirectional switch 7 is turned on and the converter 61 is energized to supply current. The switch 7 is turned on at the left end phase of each shaded portion and turned off at the right end portion.
【0070】この図では、電圧の値が0Vとなるときの
位相を0度とし再び0Vとなる位相を180度としてい
る。本実施の形態では、スイッチ7がオン状態からオフ
に切替える位相(時間)は電圧が再び0Vとなる位相、
つまり0度あるいは180度とされており、第一のマイ
クロコンピュータ36はオンに切替える位相(時間)を
調節することで、スイッチがオン状態で電流が通電され
る時間の長さを調節している。In this figure, the phase when the voltage value becomes 0V is 0 degree, and the phase when it becomes 0V again is 180 degrees. In the present embodiment, the phase (time) at which the switch 7 is switched from the ON state to the OFF state is the phase at which the voltage becomes 0V again,
That is, it is set to 0 degrees or 180 degrees, and the first microcomputer 36 adjusts the phase (time) for switching to the on state, thereby adjusting the length of time for which the current is conducted while the switch is in the on state. .
【0071】つまり、各半周期の間にスイッチ7がオン
状態にされて電流が通電される時間があることになる。
そして、本実施の形態ではこれら半周期毎の通電時間は
同一に調節されている。このようにして、供給される電
源の電圧が所定の周波数を有している場合に、スイッチ
7がオン状態で通電される時間が調節されることで、コ
ンバータ回路61からインバータ回路25によってモー
タ27に供給される電圧の大きさが調節されてその回転
速度が指令された所定の値になるように駆動される。That is, there is a time during which the switch 7 is turned on and current is supplied during each half cycle.
Then, in the present embodiment, the energization time for each half cycle is adjusted to be the same. In this way, when the voltage of the power supply to be supplied has a predetermined frequency, the time during which the switch 7 is turned on is adjusted so that the converter circuit 61 causes the inverter circuit 25 to drive the motor 27. The magnitude of the voltage supplied to the motor is adjusted so that the rotation speed thereof is driven to a prescribed value that is commanded.
【0072】図5に、コンデンサインプット形の回路に
入力する一般的な商用電源の0V時の位相を0度として
また次の0V時の位相を180度とした場合(供給され
る電流の半周期)における、図4に示すように位相が1
80度となるまでの間オン状態を維持するようにスイッ
チ7をオンに切替える位相の値とその時のコンバータ回
路61の出力電圧の関係の一例を示す。この図では、双
方性スイッチ7をオンに切替える位相の変化に伴って、
コンバータ回路61から出力される電圧の大きさが変動
し、スイッチ7をオンにする位相が小さい程コンバータ
61の出力電圧が高くなっている。この図から、双方向
性スイッチ7をオンする位相を任意に調整することで所
定の出力電圧を得られることが分かる。FIG. 5 shows a case where the phase of a general commercial power source input to a capacitor input type circuit at 0V is 0 degree and the phase at the next 0V is 180 degrees (half cycle of supplied current). ), The phase is 1 as shown in FIG.
An example of the relationship between the value of the phase at which the switch 7 is turned on so as to maintain the on state until it reaches 80 degrees and the output voltage of the converter circuit 61 at that time is shown. In this figure, with the change of the phase that turns on the bidirectional switch 7,
The magnitude of the voltage output from the converter circuit 61 varies, and the output voltage of the converter 61 increases as the phase at which the switch 7 is turned on decreases. From this figure, it is understood that a predetermined output voltage can be obtained by arbitrarily adjusting the phase in which the bidirectional switch 7 is turned on.
【0073】本実施の形態は、この知見に基づいて、第
二の運転モードで直流ブラシレスモータ27の回転速度
を目標の回転速度に上昇させようとうする場合は、位相
検出器37で商用電源の位相(例えば0V点)を検出し、
この位相検出信号を第一のマイクロコンピュータ36に
入力して商用電源の位相の基準点を認識させた後、モー
タの実際の回転速度の値と目標の回転速度(指令回転速
度)の値との偏差が零になるように双方向性スイッチ7
をオンする位相上のタイミングを調整して、コンバータ
回路61に通電される時間を調節する。In this embodiment, based on this knowledge, when the rotation speed of the DC brushless motor 27 is to be increased to the target rotation speed in the second operation mode, the phase detector 37 is used to switch the commercial power source. Phase (for example, 0V point) is detected,
After inputting this phase detection signal to the first microcomputer 36 to recognize the reference point of the phase of the commercial power source, the value of the actual rotation speed of the motor and the value of the target rotation speed (command rotation speed) Bidirectional switch 7 so that the deviation becomes zero
Is adjusted to adjust the time for which the converter circuit 61 is energized.
【0074】例えば、スイッチ7をオンにする位相タイ
ミングを早くする(位相を0度、或いは180度に近付
ける)ことにより、1つの周期(各半周期)内でのスイ
ッチ7をオン状態にすることによる通電時間を長くす
る。このことで、コンバータ回路61から出力される直
流の電圧の値を調節する(上昇させる)ことができ、こ
れにより、インバータ回路25から出力される指令信号
に基づいて圧縮機28用モータ 27の所定の回転速度
を得ることができる。For example, the switch 7 is turned on within one cycle (each half cycle) by advancing the phase timing for turning on the switch 7 (the phase is brought close to 0 degree or 180 degrees). Prolong the energization time by. As a result, the value of the DC voltage output from the converter circuit 61 can be adjusted (increased), whereby the predetermined value of the motor 27 for the compressor 28 can be determined based on the command signal output from the inverter circuit 25. The rotation speed of can be obtained.
【0075】また、双方向性スイッチ7のオン/オフの
動作により調節される通電時間の長さは、回転速度の大
きさに伴って、連続的あるいは、複数の段階(ステッ
プ)で変化させる。つまり、マイクロコンピュータから
指令される回転速度が大きくなるに伴って、通電時間を
連続的に長くしても良く(トライアックのゲートに電圧
を与え続ける)、あるいは、装置の仕様に応じて所定の
回転速度の領域毎に通電時間を段階的に大きくしても良
い。これにより、指令される回転速度の大きさが大きく
なるにつれて、コンバータ61から供給される電圧の大
きさが連続的、あるいは複数のステップで大きくなる。Further, the length of the energization time adjusted by the on / off operation of the bidirectional switch 7 is changed continuously or in a plurality of steps according to the magnitude of the rotation speed. That is, the energization time may be continuously lengthened (the voltage is continuously applied to the gate of the triac) as the rotation speed commanded by the microcomputer increases, or a predetermined rotation speed may be set according to the specifications of the device. The energization time may be increased stepwise for each speed region. Thereby, as the commanded rotation speed increases, the voltage supplied from converter 61 increases continuously or in a plurality of steps.
【0076】第二の運転モードにおける直流ブラシレス
モータ27の回転速度の下降についても上記上昇の場合
と同様に、双方向性スイッチ7をオンする位相を調整し
て直流電圧を下降させて所定の回転速度を得る。例え
ば、位相(時間)のタイミングを遅くする(位相を0
度、或いは180度にから離して遠ざける)ことで、1
つの周期(各半周期)内でのスイッチ7をオン状態にす
る時間の長さを短くすることで、コンバータ61が出力
する直流電圧を低くすることができる。As for the decrease of the rotation speed of the DC brushless motor 27 in the second operation mode, as in the case of the above increase, the phase for turning on the bidirectional switch 7 is adjusted and the DC voltage is decreased to a predetermined rotation speed. Get speed. For example, delay the timing of the phase (time) (set the phase to 0
Away from 180 degrees or 180 degrees)
By shortening the length of time that the switch 7 is turned on in one cycle (each half cycle), the DC voltage output by the converter 61 can be lowered.
【0077】従来技術1のように、直流ステージに昇圧
チョッパを設けてリアクトルに電磁エネルギーを蓄積さ
せることで直流電圧を制御するものに比べて、本実施形
態における双方向性スイッチ7の位相制御ものは、全波
整流された電圧と倍電圧の間の電圧を制御することとな
る。すなわち最大電圧が倍電圧であり最小電圧が全波整
流電圧である。双方向性スイッチ7のオン位相を制御す
る(通電時間を制御する)ことは、平滑コンデンサ8、
9にかかる全波整流電圧と倍電圧の比を制御することに
等しく、これにより後段のインバータ25の直流電圧源
となる平滑コンデンサ8、9の電圧を制御することがで
きる。A phase control of the bidirectional switch 7 according to the present embodiment, as compared with the prior art 1 which controls the DC voltage by providing a boost chopper on the DC stage to store electromagnetic energy in the reactor. Controls the voltage between the full-wave rectified voltage and the doubled voltage. That is, the maximum voltage is the double voltage and the minimum voltage is the full-wave rectified voltage. Controlling the ON phase of the bidirectional switch 7 (controlling the energization time) is performed by the smoothing capacitor 8,
This is equivalent to controlling the ratio of the full-wave rectified voltage applied to 9 and the doubled voltage, whereby the voltage of the smoothing capacitors 8 and 9 which are the DC voltage source of the inverter 25 in the subsequent stage can be controlled.
【0078】次に、本実施の形態の冷蔵庫における第一
の運転モード及び第二の運転モードとの間を遷移する際
の制御について説明する。Next, the control at the time of transition between the first operation mode and the second operation mode in the refrigerator of this embodiment will be described.
【0079】まず、本実施の形態における直流ブラシレ
スモータ27は、コンバータ回路61の双方向性スイッ
チ7を連続的にオンした時、連続的に通電させた状態に
おいて得られるコンバータ回路61の出力電圧(最大電
圧)、つまりコンバータ回路61で倍電圧整流を行った
際の直流電圧で、圧縮機28の最大負荷時に所望する最
高回転速度が得られるものとなっている。First, in the DC brushless motor 27 in this embodiment, when the bidirectional switch 7 of the converter circuit 61 is continuously turned on, the output voltage ( The maximum voltage), that is, the DC voltage when the converter circuit 61 performs the voltage doubler rectification, and the desired maximum rotation speed is obtained at the maximum load of the compressor 28.
【0080】このような直流ブラシレスモータ27が第
一の運転モードにて回転を調節されている場合、第一の
マイクロコンピュータ36は、双方向性スイッチ7を供
給電源からの電圧の1周期の間連続的にオフとしてコン
バータ回路61に全波整流を行わせる。さらに、第二の
マイクロコンピュータ59にて演算された指令回転速度
にモータ27の実際の回転速度を追従させるように、イ
ンバータ回路25の半導体スイッチ13〜18をスイッ
チングするドライブ信号に重畳させるPWM信号の通流
率を増加させることで、モータ27の回転速度を上げ
る。When the rotation of such a DC brushless motor 27 is adjusted in the first operation mode, the first microcomputer 36 turns on the bidirectional switch 7 for one cycle of the voltage from the power supply. It is continuously turned off to cause the converter circuit 61 to perform full-wave rectification. Further, a PWM signal to be superimposed on the drive signal for switching the semiconductor switches 13 to 18 of the inverter circuit 25 so that the actual rotation speed of the motor 27 follows the command rotation speed calculated by the second microcomputer 59. The rotation speed of the motor 27 is increased by increasing the flow rate.
【0081】しかし、第一の運転モードでは、インバー
タ回路25の入力電圧が低いため、PWM信号の通流率
を100%にした場合のモータ27の回転速度で得られ
る冷却能力が限られている。つまり、圧縮機28が駆動
可能な回転速度の上限よりも低い回転速度しか得られず
に、冷蔵庫が達成できる最大の冷却能力よりも小さい冷
却能力しか得られない。すなわち、この第一の運転モー
ドにおける直流ブラシレスモータ27の回転速度には上
限があり、この上限の回転速度が圧縮機28またはモー
タ27の実現可能な回転速度の最大値よりも小さい場合
がある。この第一の運転モードの状態のままでは、モー
タ27の回転速度はモータ27に指令される回転速度よ
りも低い回転速度で回転されることになる。However, in the first operation mode, since the input voltage of the inverter circuit 25 is low, the cooling capacity obtained at the rotation speed of the motor 27 when the PWM signal conduction ratio is 100% is limited. . In other words, the rotation speed lower than the upper limit of the rotation speed that the compressor 28 can drive is obtained, and the cooling capacity smaller than the maximum cooling capacity that the refrigerator can achieve is obtained. That is, there is an upper limit to the rotation speed of the DC brushless motor 27 in this first operation mode, and this rotation speed at the upper limit may be smaller than the maximum value of the rotation speed that can be realized by the compressor 28 or the motor 27. In the state of this first operation mode, the rotation speed of the motor 27 is rotated at a rotation speed lower than the rotation speed commanded to the motor 27.
【0082】このような場合、つまり、第一のマイクロ
コンピュータ36は、実際の回転速度がPWM信号の通
流率が100%であるにもかかわらず指令される回転速
度による目標回転速度に到達しない場合、モータの回転
速度の制御をインバータ回路のPWM制御からコンバー
タ回路の直流電圧制御に切り換える。つまり、PWM制
御の通流率が100%かつモータの回転速度を更に加速
する必要がある場合に、第一のマイクロコンピュータ3
6は、直流ブラシレスモータ27の運転を第一の運転モ
ードから第二の運転モードに切り換える。In such a case, that is, the first microcomputer 36 does not reach the target rotation speed based on the commanded rotation speed even though the actual rotation speed is 100% in the PWM signal conduction ratio. In this case, the control of the rotation speed of the motor is switched from the PWM control of the inverter circuit to the DC voltage control of the converter circuit. That is, when the PWM control duty ratio is 100% and the rotation speed of the motor needs to be further accelerated, the first microcomputer 3
6 switches the operation of the DC brushless motor 27 from the first operation mode to the second operation mode.
【0083】こうして、第二の運転モードで、双方向性
スイッチ7の動作が調節され、モータ27の回転速度を
目標の回転速度にするようにモータ27の作動が調節さ
れる。この第二の運転モードでは、双方向性スイッチ7
がオンに切替えられる位相が0度及び180度となり、
連続的にオン状態となってコンバータ回路61が倍電圧
整流を行う状態となるまで、回転速度が増大されるもの
である。Thus, in the second operation mode, the operation of the bidirectional switch 7 is adjusted, and the operation of the motor 27 is adjusted so that the rotation speed of the motor 27 becomes the target rotation speed. In this second operating mode, the bidirectional switch 7
The phase that can be switched on is 0 degrees and 180 degrees,
The rotation speed is increased until the converter circuit 61 is continuously turned on and the converter circuit 61 is in a state of performing double voltage rectification.
【0084】図6に、上記の第一の運転モードから第二
の運転モードへ切り替わり遷移する際のコンバータ回路
61から出力される電圧の有効値の大きさとインバータ
から出力される指令回転速度との関係を示す。この図で
は、冷蔵庫を駆動可能な最低の回転速度N1から始まる第
一の運転モードから第二の運転モードへ切り替わる所定
の回転速度N2までは、コンバータ回路61から一定の電
圧が出力され、全波整流が行われている状態であること
が示されている。FIG. 6 shows the magnitude of the effective value of the voltage output from the converter circuit 61 and the command rotational speed output from the inverter when switching from the first operation mode to the second operation mode. Show the relationship. In this figure, a constant voltage is output from the converter circuit 61 until a predetermined rotation speed N2 at which the first operation mode is switched to the second operation mode starting from the lowest rotation speed N1 at which the refrigerator can be driven, and the full wave is generated. It is shown that rectification is being performed.
【0085】そして、上記所定の回転速度N2より大きな
回転速度では、コンバータ61の回転速度に応じて出力
される電圧が上昇し倍電圧整流により得られる電圧に至
っている。この電圧は、上記の通り、全波整流による電
圧値と倍電圧整流による電圧値との間で、回転速度の大
きさが大きくなるにつれて、所定の回転速度の幅につい
て複数のステップで段階的に増大している。この段階的
にしている理由は、単にマイクロコンピュータの分解能
が低いためだけであり、分解能を高めることで階段が直
線状になってゆく。この回転速度の幅及びステップをよ
り細かくしていけば、事実上両者を連続的に変化させる
ことになり、より精密に直線状に冷蔵庫の運転を調節す
ることができ、消費電力をより低減することができる。
尚、本実施の形態では、この倍電圧整流により得られる
電圧値に至った回転数が、冷蔵庫として圧縮機28用の
モータ27を駆動可能な最大回転速度N3となっている。At a rotation speed higher than the predetermined rotation speed N2, the voltage output according to the rotation speed of the converter 61 rises to the voltage obtained by the voltage doubler rectification. As described above, this voltage is stepwise in a plurality of steps for a predetermined rotation speed width as the rotation speed increases between the voltage value by full-wave rectification and the voltage value by double voltage rectification. It is increasing. The reason for doing this stepwise is simply because the resolution of the microcomputer is low, and the stairs become linear as the resolution is increased. If the width and step of the rotation speed are made finer, both of them are effectively changed continuously, and the refrigerator operation can be adjusted more linearly and the power consumption is further reduced. be able to.
In the present embodiment, the number of rotations that reaches the voltage value obtained by this voltage doubler rectification is the maximum rotation speed N3 that can drive the motor 27 for the compressor 28 as a refrigerator.
【0086】第二の運転モードから第一の運転モードに
遷移する際の制御について説明する。The control at the time of transition from the second operation mode to the first operation mode will be described.
【0087】直流ブラシレスモータ27が第二の運転モ
ードにて回転制御されている際に、モータの回転速度を
下降する場合、前述したように、まず、第一のマイクロ
コンピュータ36は、第二のマイクロコンピュータ59
で演算された指令回転速度にモータの実回転速度を追従
させるように、コンバータ回路61の双方向性スイッチ
7をオンする位相タイミングを調整してインバータ回路
25に入力する直流電圧を下げ、モータの回転速度を下
げる。When the rotation speed of the DC brushless motor 27 is controlled in the second operation mode to decrease the rotation speed of the motor, as described above, the first microcomputer 36 first causes the second microcomputer 36 to move to the second operation mode. Microcomputer 59
The phase timing for turning on the bidirectional switch 7 of the converter circuit 61 is adjusted to lower the DC voltage input to the inverter circuit 25 so that the actual rotation speed of the motor follows the command rotation speed calculated by Reduce the rotation speed.
【0088】しかし、コンバータ回路61が出力できる
直流電圧が最小、つまり双方向性スイッチ7をオフして
もモータの回転速度が指令回転速度から得た目標回転速
度に到達しない場合がある。この場合、第一のマイクロ
コンピュータ36は、双方向性スイッチ7をオフした状
態で、この際100%の通流率のPWM信号を小さく
し、PWM制御を行って所定の回転速度を得る。つま
り、双方向性スイッチ7がオフ(オン指令の位相が所定
の位相より大きい)で、かつ回転速度を減速させる必要
がある場合に、第一のマイクロコンピュータ36は、第
二の運転モードから第一の運転モードに切り換える。However, the DC voltage that the converter circuit 61 can output is minimum, that is, the rotation speed of the motor may not reach the target rotation speed obtained from the command rotation speed even if the bidirectional switch 7 is turned off. In this case, the first microcomputer 36 reduces the PWM signal having a conduction ratio of 100% at this time with the bidirectional switch 7 turned off, and performs PWM control to obtain a predetermined rotation speed. That is, when the bidirectional switch 7 is off (the phase of the on command is larger than the predetermined phase) and the rotation speed needs to be reduced, the first microcomputer 36 switches from the second operation mode to the first operation mode. Switch to the first operation mode.
【0089】尚、上記実施例では、図1のように第一の
マイクロコンピュータ36と第二のマイクロコンピュー
タ59とを設けているが、図7に示すようにマイクロコ
ンピュータ62を1個のみとして使用した場合でも上記
と同様な効果を得ることができる。この場合は、マイク
ロコンピュータ62において、各センサ46〜49の温
度検出値を基に圧縮機28の目標回転速度を演算し、直
流ブラシレスモータ27がこの目標回転速度を得るよう
に、インバータ回路25もしくはコンバータ回路61も
しくはその両方を上記のように制御すれば良い。In the above embodiment, the first microcomputer 36 and the second microcomputer 59 are provided as shown in FIG. 1, but only one microcomputer 62 is used as shown in FIG. Even in this case, the same effect as above can be obtained. In this case, in the microcomputer 62, the target rotation speed of the compressor 28 is calculated based on the temperature detection values of the respective sensors 46 to 49, and the inverter circuit 25 or the direct current brushless motor 27 obtains this target rotation speed. The converter circuit 61 or both may be controlled as described above.
【0090】さらに、上記実施の形態では、スイッチの
切替え動作や通電時間の調節のし易さやコストを考慮し
て、スイッチ7がオフにされるタイミングを0度あるい
は180度に指定してスイッチ7をオンするタイミング
によりコンバータ61への通電時間を調節しているが、
通電時間を調節してコンバータが出力する電圧を調節可
能であれば、別のオフするための位相を設定しても良
く、オン/オフするタイミングを任意に設定しても良
い。Further, in the above-described embodiment, the switch 7 is turned off by designating the switch-off timing as 0 degree or 180 degree in consideration of the easiness of adjusting the switch switching operation and the energization time and the cost. The energization time to the converter 61 is adjusted by the timing of turning on the
If the voltage output from the converter can be adjusted by adjusting the energization time, another phase for turning off may be set, or the timing for turning on / off may be set arbitrarily.
【0091】また、本発明の冷蔵庫制御装置において、
特に直流ブラシレスモータの制御を行うコンバータ回路
の制御およびインバータ回路の制御方法は、その用途が
冷蔵庫に限定されることはなく、小型汎用インバータや
その他の電動機制御装置に広く応用が可能である。Further, in the refrigerator controller of the present invention,
In particular, the control method of the converter circuit and the control method of the inverter circuit for controlling the DC brushless motor are not limited to the use in the refrigerator, and can be widely applied to small general-purpose inverters and other electric motor control devices.
【0092】以上説明したように上記の実施の形態にお
ける冷蔵庫の制御装置によれば、直流ブラシレスモータ
を低速で駆動する際には、インバータ回路に入力される
直流電圧を小さくできることによりモータの鉄損を減少
したモータ効率の向上が図れる。また、直流ブラシレス
モータを高速で駆動する際には、インバータ回路の各半
導体スイッチング素子をPWM制御の高速スイッチング
制御をせずコンバータ回路で直流電圧制御をするため、
半導体スイッチング素子のスイッチング損失を減少した
回路効率(インバータ効率)の向上を図ることができる。As described above, according to the controller for a refrigerator in the above-described embodiment, when the DC brushless motor is driven at a low speed, the DC voltage input to the inverter circuit can be reduced, so that the iron loss of the motor can be reduced. It is possible to improve the motor efficiency by reducing. Further, when driving the DC brushless motor at high speed, the DC voltage control is performed by the converter circuit without performing high-speed switching control of PWM control on each semiconductor switching element of the inverter circuit.
It is possible to improve the circuit efficiency (inverter efficiency) by reducing the switching loss of the semiconductor switching element.
【0093】さらに、上記効果を部品点数の少ない簡単
な回路構成で得られるため、低コストで高効率な直流ブ
ラシレスモータの駆動装置を得ることができる。Further, since the above effects can be obtained with a simple circuit structure having a small number of parts, it is possible to obtain a low-cost and highly efficient DC brushless motor drive device.
【0094】[0094]
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、昇圧チョ
ッパを採用しないのでスイッチング損失を低減すること
ができ、かつ双方向性スイッチのオン位相を制御するこ
とでインバータのみ(直流電圧を変化させない)の電動
機制御に比べ電動機の動作領域を拡大し得る電動機制御
装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, since the step-up chopper is not adopted, the switching loss can be reduced, and by controlling the on-phase of the bidirectional switch, only the inverter (changing the DC voltage is changed). It is possible to provide an electric motor control device capable of expanding the operation region of the electric motor as compared with the electric motor control of (not performed).
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る冷蔵庫の構成
の概略を示す縦断面図である。FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing the outline of the configuration of a refrigerator according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1に示す冷蔵庫の圧縮機用電動機とこれを駆
動する制御装置及びインバータとの繋がりを示す模式図
である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a connection between a compressor electric motor of the refrigerator shown in FIG. 1, a control device for driving the electric motor, and an inverter.
【図3】図1に示す冷蔵庫の制御装置の構成を示す回路
ブロック図である。FIG. 3 is a circuit block diagram showing a configuration of a control device of the refrigerator shown in FIG.
【図4】本実施の形態の冷蔵庫の制御装置が、供給され
る電力について双方向性スイッチ7を入り/切りするタ
イミングを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a timing at which the control device of the refrigerator according to the present embodiment turns on / off the bidirectional switch 7 with respect to the supplied power.
【図5】図1に示す冷蔵庫の商用電源位相と出力直流電
圧の関係を示した一例図である。5 is an example diagram showing a relationship between a commercial power supply phase and an output DC voltage of the refrigerator shown in FIG. 1. FIG.
【図6】図1に示す冷蔵庫の制御装置のコンバータ回路
から出力される電圧の有効値の大きさとインバータから
出力される指令回転速度との関係を示す図である。6 is a diagram showing the relationship between the magnitude of the effective value of the voltage output from the converter circuit of the control device for the refrigerator shown in FIG. 1 and the command rotational speed output from the inverter.
【図7】図1に示す冷蔵庫の制御装置の変形例の構成を
示す回路ブロック図である。FIG. 7 is a circuit block diagram showing a configuration of a modified example of the control device for the refrigerator shown in FIG.
1…商用電源、2…コモンモードフィルタ回路、3…ノ
ーマルモードフィルタ回路のリアクア(力率改善用リア
クタ)、4…ノーマルモードフィルタ回路のコンデン
サ、5…整流用ブリッジダイオード、7…双方向性スイ
ッチ、8、9…平滑コンデンサ、10、11…直流電圧
検出抵抗、12…直流電流検出抵抗、13〜18…イン
バータブリッジを構成する半導体スイッチング素子、1
9〜24…インバータブリッジを構成する還流ダイオー
ド、25…インバータ回路、26…ドライバ、27…直
流電動機(直流ブラシレスモータ)、28…圧縮機、29
〜34…直流電動機のモータ端子電圧検出用抵抗、35
…ロータ磁極位置検出信号作成用比較器、36…第一の
マイクロコンピュータ、37…位相検出器、38…外部
半導体記憶素子、39…絶縁素子、40…強制運転信号
入力端子、41…基板、42〜44…ファンモータ、4
5…ドライバ、46〜49…温度を検出するセンサ、5
0…ドライバ、51…ダンパ、52…ドライバ、53…
自動製氷器、54…ドライバ、55〜58…ヒータ、5
9…第二のマイクロコンピュータ、60…制御用直流電
源回路、61…コンバータ回路、62…マイクロコンピ
ュータ、63〜72…絶縁素子、DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Commercial power supply, 2 ... Common mode filter circuit, 3 ... Normal mode filter circuit rearqua (power factor improving reactor), 4 ... Normal mode filter circuit capacitor, 5 ... Rectifying bridge diode, 7 ... Bidirectional switch , 8, 9 ... Smoothing capacitors, 10, 11 ... DC voltage detection resistors, 12 ... DC current detection resistors, 13-18 ... Semiconductor switching elements forming inverter bridge, 1
9 to 24 ... Reflux diode forming inverter bridge, 25 ... Inverter circuit, 26 ... Driver, 27 ... DC electric motor (DC brushless motor), 28 ... Compressor, 29
... 34 ... Resistance for detecting motor terminal voltage of DC motor, 35
... Comparator for creating rotor magnetic pole position detection signal, 36 ... First microcomputer, 37 ... Phase detector, 38 ... External semiconductor memory element, 39 ... Insulation element, 40 ... Forced operation signal input terminal, 41 ... Board, 42 ~ 44 ... Fan motor, 4
5 ... Driver, 46-49 ... Sensor for detecting temperature, 5
0 ... driver, 51 ... damper, 52 ... driver, 53 ...
Automatic ice maker, 54 ... Driver, 55-58 ... Heater, 5
9 ... Second microcomputer, 60 ... Control DC power supply circuit, 61 ... Converter circuit, 62 ... Microcomputer, 63-72 ... Insulation element,
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高倉 雄八 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部内 (72)発明者 村山 孝治 栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地 株式会社日立製作所冷熱事業部内 Fターム(参考) 3L045 AA02 BA01 CA02 DA02 EA01 LA06 MA20 NA19 PA01 PA02 PA04 PA06 5H006 BB05 CA07 CB01 CB04 DA04 DC05 5H007 BB06 CA01 CB05 CC01 DA06 DB01 DB12 DC05 EA02 5H560 AA02 BB04 DA13 DB13 EB01 GG04 JJ06 RR10 SS06 TT08 TT15 UA02 XA03 XA12 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Yuutaka Takakura 800 Tomita, Ohira-cho, Shimotsuga-gun, Tochigi Hitachi Co., Ltd., Cooling & Heat Division (72) Inventor Koji Murayama 800 Tomita, Ohira-cho, Shimotsuga-gun, Tochigi Hitachi Co., Ltd., Cooling & Heat Division F term (reference) 3L045 AA02 BA01 CA02 DA02 EA01 LA06 MA20 NA19 PA01 PA02 PA04 PA06 5H006 BB05 CA07 CB01 CB04 DA04 DC05 5H007 BB06 CA01 CB05 CC01 DA06 DB01 DB12 DC05 EA02 5H560 AA02 BB04 DA13 DB13 EB01 GG04 JJ06 RR10 SS06 TT08 TT15 UA02 XA03 XA12
Claims (7)
を整流する整流回路と、この整流回路の直流側に並列接
続され、コンデンサが直列接続された平滑コンデンサ
と、この平滑コンデンサに並列接続されたインバータ
と、このインバータから駆動電力が供給される電動機と
を備えた電動機制御装置において、前記整流回路の出力
直流電圧を前記平滑コンデンサの両端に印加する全波整
流モードと、前記整流回路の出力直流電圧を前記平滑コ
ンデンサの構成要素であるコンデンサに交互に印加する
倍電圧モードと、電動機の速度指令と実速度の偏差に基
づいて前記全波整流モードにおける前記平滑コンデンサ
の端子間電圧と前記倍電圧モードにおける前記平滑コン
デンサの端子間電圧との間の電圧を生成する機能とを備
えた電動機制御装置。1. A rectifier circuit in which a plurality of diodes are bridge-connected to rectify an alternating current, a smoothing capacitor connected in parallel to the direct current side of the rectifier circuit, and a capacitor connected in series, and an inverter connected in parallel to the smoothing capacitor. And a motor controller including a motor to which drive power is supplied from the inverter, in a full-wave rectification mode in which the output DC voltage of the rectifier circuit is applied to both ends of the smoothing capacitor, and the output DC voltage of the rectifier circuit. A voltage doubler mode for alternately applying to the capacitor which is a component of the smoothing capacitor, and a voltage across the smoothing capacitor and the voltage doubler mode in the full-wave rectification mode based on the deviation between the speed command and the actual speed of the electric motor. And a function for generating a voltage between the voltage across the smoothing capacitor.
を整流する整流回路と、この整流回路の直流側に並列接
続され、コンデンサが直列接続された平滑コンデンサ
と、この平滑コンデンサに並列接続されたインバータ
と、このインバータから駆動電力が供給される電動機と
を備えた電動機制御装置において、前記整流回路の交流
側の一方のラインと平滑コンデンサの直列接続点との間
に設けられた双方向性スイッチと、電動機の速度指令と
実速度の偏差に基づいて双方向性スイッチをオンする交
流電圧における位相を制御する機能とを備えた電動機制
御装置。2. A rectifier circuit in which a plurality of diodes are bridge-connected to rectify an alternating current, a smoothing capacitor connected in parallel to the direct current side of the rectifier circuit, and a capacitor connected in series, and an inverter connected in parallel to the smoothing capacitor. And a motor control device including a motor to which driving power is supplied from the inverter, a bidirectional switch provided between one line on the AC side of the rectifying circuit and a series connection point of the smoothing capacitors. A motor control device having a function of controlling a phase in an AC voltage for turning on a bidirectional switch based on a deviation between a speed command of the motor and an actual speed.
を整流する整流回路と、この整流回路の直流側に並列接
続され、コンデンサが直列接続された平滑コンデンサ
と、この平滑コンデンサに並列接続されたインバータ
と、このインバータから駆動電力が供給される電動機と
を備えた電動機制御装置において、前記整流回路の交流
側の一方のラインと平滑コンデンサの直列接続点との間
に設けられた双方向性スイッチと、電動機の速度指令と
実速度の偏差に基づいて前記インバータのパルス幅を制
御する第一の運転モード及び電動機の速度指令と実速度
の偏差に基づいて双方向性スイッチをオンする交流電圧
における位相を制御する第二の運転モードとを備えた電
動機制御装置。3. A rectifier circuit in which a plurality of diodes are bridge-connected to rectify an alternating current, a smoothing capacitor connected in parallel to the direct current side of the rectifier circuit, and a capacitor connected in series, and an inverter connected in parallel to the smoothing capacitor. And a motor control device including a motor to which driving power is supplied from the inverter, a bidirectional switch provided between one line on the AC side of the rectifying circuit and a series connection point of the smoothing capacitors. A first operation mode for controlling the pulse width of the inverter based on the deviation between the speed command of the electric motor and the actual speed, and a phase in the AC voltage for turning on the bidirectional switch based on the deviation between the speed command of the electric motor and the actual speed And a second operation mode for controlling the motor.
を整流する整流回路と、この整流回路の直流側に並列接
続され、コンデンサが直列接続された平滑コンデンサ
と、この平滑コンデンサに並列接続されたインバータ
と、このインバータから駆動電力が供給される電動機と
を備えた電動機制御装置において、前記整流回路の交流
側の一方のラインと平滑コンデンサの直列接続点との間
に設けられた双方向性スイッチと、電動機の速度指令と
実速度の偏差に基づいて前記インバータのパルス幅を制
御する第一の運転モード及び電動機の速度指令と実速度
の偏差に基づいて双方向性スイッチをオンする交流電圧
における位相を制御する第二の運転モードとを有し、第
一の運転モードから第二の運転モードへの切換えを前記
パルス幅に基づいて行い、第二の運転モードから第一の
運転モードへの切換えを前記位相に基づいて行う機能と
備えた電動機制御装置。4. A rectifier circuit in which a plurality of diodes are bridge-connected to rectify an alternating current, a smoothing capacitor connected in parallel to the direct current side of the rectifier circuit, and a capacitor connected in series, and an inverter connected in parallel to the smoothing capacitor. And a motor control device including a motor to which driving power is supplied from the inverter, a bidirectional switch provided between one line on the AC side of the rectifying circuit and a series connection point of the smoothing capacitors. A first operation mode for controlling the pulse width of the inverter based on the deviation between the speed command of the electric motor and the actual speed, and a phase in the AC voltage for turning on the bidirectional switch based on the deviation between the speed command of the electric motor and the actual speed And a second operation mode for controlling the pulse width, and switching from the first operation mode to the second operation mode is performed based on the pulse width. , Motor control device of the switching with the function of performing, based on the phase from the second operation mode to the first mode of operation.
を整流する整流回路と、この整流回路の直流側に並列接
続され、コンデンサが直列接続された平滑コンデンサ
と、この平滑コンデンサに並列接続されたインバータ
と、このインバータから駆動電力が供給される電動機と
を備えた電動機制御装置において、前記整流回路の交流
側の一方のラインと平滑コンデンサの直列接続点との間
に設けられ、ゲート電極にオン電圧を与えることで端子
間が導通し端子間に電流が流れなくなるとオフする素子
と、電動機の速度指令と実速度の偏差に基づいて双方向
性スイッチをオンする交流電圧における位相を制御する
機能とを備えた電動機制御装置。5. A rectifier circuit in which a plurality of diodes are bridge-connected to rectify an alternating current, a smoothing capacitor connected in parallel to the direct current side of the rectifier circuit, and a capacitor connected in series, and an inverter connected in parallel to the smoothing capacitor. And a motor supplied with drive power from the inverter, in a motor control device, which is provided between one line on the AC side of the rectifier circuit and a series connection point of the smoothing capacitors, and has an ON voltage applied to the gate electrode. An element that is turned off when the terminals are electrically connected and current stops flowing between the terminals, and a function that controls the phase in the AC voltage that turns on the bidirectional switch based on the deviation between the speed command of the motor and the actual speed. An electric motor control device.
を整流する整流回路と、この整流回路の直流側に並列接
続され、コンデンサが直列接続された平滑コンデンサ
と、この平滑コンデンサに並列接続されたインバータ
と、このインバータから駆動電力が供給される電動機と
を備えた電動機制御装置において、前記整流回路の交流
側の一方のラインと平滑コンデンサの直列接続点との間
に設けられ、ゲート電極にオン電圧を与えることで端子
間が導通し端子間に電流が流れなくなるとオフする素子
と、電動機の速度指令と実速度の偏差に基づいて前記イ
ンバータのパルス幅を制御する第一の運転モード及び電
動機の速度指令と実速度の偏差に基づいて双方向性スイ
ッチをオンする交流電圧における位相を制御する第二の
運転モードとを備えた電動機制御装置。6. A rectifier circuit in which a plurality of diodes are bridge-connected to rectify an alternating current, a smoothing capacitor connected in parallel to the direct current side of the rectifier circuit, and a capacitor connected in series, and an inverter connected in parallel to the smoothing capacitor. And a motor supplied with drive power from the inverter, in a motor control device, which is provided between one line on the AC side of the rectifier circuit and a series connection point of the smoothing capacitors, and has an ON voltage applied to the gate electrode. The element that turns off when the terminals are electrically connected to each other and current stops flowing between the terminals, and the first operation mode that controls the pulse width of the inverter based on the deviation between the speed command and the actual speed of the motor and the motor. A second operation mode for controlling the phase in the alternating voltage that turns on the bidirectional switch based on the deviation between the speed command and the actual speed is provided. Motivation control device.
を整流する整流回路と、この整流回路の直流側に並列接
続され、コンデンサが直列接続された平滑コンデンサ
と、この平滑コンデンサに並列接続されたインバータ
と、このインバータから駆動電力が供給される電動機と
を備えた電動機制御装置において、前記整流回路の交流
側の一方のラインと平滑コンデンサの直列接続点との間
に設けられ、ゲート電極にオン電圧を与えることで端子
間が導通し端子間に電流が流れなくなるとオフする素子
と、電動機の速度指令と実速度の偏差に基づいて前記イ
ンバータのパルス幅を制御する第一の運転モード及び電
動機の速度指令と実速度の偏差に基づいて双方向性スイ
ッチをオンする交流電圧における位相を制御する第二の
運転モードとを有し、第一の運転モードから第二の運転
モードへの切換えを前記パルス幅に基づいて行い、第二
の運転モードから第一の運転モードへの切換えを前記位
相に基づいて行う機能と備えた電動機制御装置。7. A rectifier circuit in which a plurality of diodes are bridge-connected to rectify an alternating current, a smoothing capacitor connected in parallel to the direct current side of the rectifier circuit, and a capacitor connected in series, and an inverter connected in parallel to the smoothing capacitor. And a motor supplied with drive power from the inverter, in a motor control device, which is provided between one line on the AC side of the rectifier circuit and a series connection point of the smoothing capacitors, and has an ON voltage applied to the gate electrode. The element that turns off when the terminals are electrically connected to each other and current stops flowing between the terminals, and the first operation mode that controls the pulse width of the inverter based on the deviation between the speed command and the actual speed of the motor and the motor. It has a second operation mode for controlling the phase in the AC voltage that turns on the bidirectional switch based on the deviation between the speed command and the actual speed, A motor control device having a function of switching from one operating mode to a second operating mode based on the pulse width, and switching from a second operating mode to a first operating mode based on the phase .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001342662A JP2003153574A (en) | 2001-11-08 | 2001-11-08 | Motor control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001342662A JP2003153574A (en) | 2001-11-08 | 2001-11-08 | Motor control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003153574A true JP2003153574A (en) | 2003-05-23 |
Family
ID=19156479
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001342662A Pending JP2003153574A (en) | 2001-11-08 | 2001-11-08 | Motor control device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2003153574A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011103718A (en) * | 2009-11-10 | 2011-05-26 | Mitsubishi Electric Corp | Brushless dc motor drive circuit, brushless dc motor, and apparatus |
-
2001
- 2001-11-08 JP JP2001342662A patent/JP2003153574A/en active Pending
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