CN1848646A - 变频器装置 - Google Patents

变频器装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1848646A
CN1848646A CN 200610066132 CN200610066132A CN1848646A CN 1848646 A CN1848646 A CN 1848646A CN 200610066132 CN200610066132 CN 200610066132 CN 200610066132 A CN200610066132 A CN 200610066132A CN 1848646 A CN1848646 A CN 1848646A
Authority
CN
China
Prior art keywords
frequency
motor
converter
capacitor
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 200610066132
Other languages
English (en)
Other versions
CN100492849C (zh
Inventor
福荣贵史
小川正则
松城英夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of CN1848646A publication Critical patent/CN1848646A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100492849C publication Critical patent/CN100492849C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本发明的变频器装置中包括：对交流电源(1)进行整流的整流装置(2)；其电容值被设定为使所述整流装置的输出电压大致以交流电源频率的2倍频发生脉动的平滑装置(3)；将平滑电压变换成所希望的交流电压从而对电动机(5)进行驱动的直流－交流变换装置(4)；和向所述直流－交流变换装置送出与所述平滑电压相对应的、用于驱动电动机的信息的驱动控制装置(6)。驱动控制装置对所述电动机进行速度控制，使每一周内的速度大致成为一定。这样，在构成平滑装置的电容器及电抗器的容量被降低了的变频器装置中，即使电动机的转矩有脉动，也可以使电动机的旋转速度维持一定，实现稳定的驱动。

Description

变频器装置
技术领域
本发明涉及一种变频器装置，更具体地说，涉及一种其整流装置的输出端子上连接着由容量很小的电容器构成的平滑装置、输出电压以交流电源频率的2倍频发生大幅度脉动的变频器装置，由这一变频器装置对电动机的旋转速度进行控制。
背景技术
在一般情况下，在这种带有由小容量电容器构成的平滑装置的变频器装置中，如果使用的是转矩脉动很大的电动机，就不能将每一周内的旋转速度控制成大致一定。
图5为现有的变频器装置中的速度指令生成装置的概略示意图。一般来说，在设有由小容量电容器构成的平滑装置的变频器装置中，输出电压会以交流电源频率的2倍频发生很大的脉动，变频器装置则与这样的输出电压相适应地进行操作(其中的一例可参考日本专利公开公报特开2002-223599)。
但是，在使用上述的现有装置进行驱动控制时，如果使用的是负载转矩脉动较大、每一周内的旋转速度不稳定的电动机的话，就会发生电动机旋转一周时的旋转速度不能保持一定、无法进行稳定的驱动的问题。
发明内容
本发明旨在解决先有技术中存在的上述问题，其目的在于提供一种变频器装置，所述变频器装置通过发出使电动机每一周内的旋转速度成为一定的速度指令，进行使电动机每一周内的旋转速度保持稳定的驱动。
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明的变频器装置中包括：对交流电源进行整流的整流装置；使所述整流装置的输出电压以交流电源频率的2倍频发生脉动的平滑装置；将平滑电压变换成所希望的交流电压以驱动电动机的直流-交流变换装置；和将与所述平滑电压相对应的、用于驱动电动机的信息传递到所述直流-交流变换装置中的驱动控制装置。其中，所述驱动控制装置进行使所述电动机每一周内的速度大致成为一定的速度控制。这样，在构成平滑装置的电容器及电抗器的容量被降低了的变频器装置中，即使电动机的转矩有脉动，也可以使电动机的旋转速度维持一定，实现稳定的驱动。
本发明产生的技术效果如下。本发明的变频器装置能进行使电动机每一周内的旋转速度保持稳定的驱动，从而抑制电动机的振动/噪声，实现稳定的驱动。
本发明具体实施方式概述如下。其第1方案中的变频器装置包括：对交流电源进行整流的整流装置；使所述整流装置的输出电压以交流电源频率的2倍频发生脉动的平滑装置；将平滑电压变换成所希望的交流电压以驱动电动机的直流-交流变换装置；和将与所述平滑电压相对应的、用于驱动电动机的信息传递到所述直流-交流变换装置中的驱动控制装置。其中，所述驱动控制装置进行使所述电动机每一周内的速度大致成为一定的速度控制。这样，即使电动机的转矩有脉动，也可以使电动机的旋转速度维持一定。因此，不但可以降低构成平滑装置的电容器及电抗器的容量，以减小装置体积和降低成本，而且还可以抑制电动机驱动时的振动和噪声，实现稳定的驱动。
第2方案为，第1方案的变频器装置中所述的平滑装置中包括电容器及电抗器，由所述电容器及电抗器确定的共振频率被设定为大于或等于交流电源频率的40倍。这样，可以使输入到整流装置中的输入电流的电源高次谐波特性实现高性能化。
第3方案为，在第1或者第2方案任一方案的变频器装置中，构成所述平滑装置的电容器使用的是薄膜电容器。这样，在选择使用环境时可以不用考虑温度对使用寿命的影响。
第4方案为，第1至第3方案的任一方案的变频器装置中所述的电动机使用的是单活塞旋转压缩机。这样，可以使用低成本的电动机来实现稳定的驱动，并降低振动和噪声。
附图说明
图1为本发明的一个实施例中的变频器装置的结构框图，
图2(a)～(d)为该变频器装置的各种操作波形图，
图3为该电动机的负载转矩特性图，
图4为该驱动控制装置的概略控制框图，
图5为现有的变频器装置中的驱动控制装置的概略控制框图。
上述附图中，1为交流电源，2为整流装置，3为平滑装置，4为直流-交流变换装置，5为电动机，6为驱动控制装置。
具体实施方式
下面参照附图来对本发明的一个实施例进行详细说明。但是需要指出的是，这样的实施例并不具有限定本发明范围的作用。
图1为本发明的一个实施例中的变频器装置的结构框图，这一变频器装置被用在电动机的转矩脉动很大的单活塞旋转压缩机中。
图1的变频器装置中包括整流装置2、平滑装置3、直流-交流变换装置4和驱动控制装置6。其中，整流装置2由二极管桥式电路构成，该二极管桥式电路由属于单相交流电源的市电电源等交流电源1进行供电，并对供给的交流电源1进行全波整流。平滑装置3中的电容值被设定为使所述整流装置2的输出电压以交流电源频率的2倍频发生很大的脉动。直流-交流变换装置4由多个半导体开关元件构成，将来自所述平滑装置3的输出电压变换成所希望的电压/频率，从而对电动机5进行驱动。驱动控制装置6由微电脑构成，用于把与脉动很大的平滑电压相对应的电动机驱动指令、和使电动机5每一周内的旋转速度变得一定的速度指令形成的合成指令加到直流-交流变换装置4中。
另外，平滑装置3中设有：用于使共振频率设定为大于或等于交流电源频率的40倍的小容量薄膜电容器；和用于使涌入到该电容器中的充放电电流峰值下降的电抗器。
另外，所述平滑装置3中的电抗器只要接到交流电源1和构成平滑装置3的薄膜电容器之间即可，具***置在整流装置2的前、后都可以。
下面对具有上述构成的变频器装置中的操作情况和作用进行详细说明。
图2为本实施例中的各种工作波形。这里，首先对现有的变频器装置中的操作情况进行说明。
在交流电源1采用频率fac＝50Hz或者60Hz的市电电源的场合下，其电压波形为图2(a)中所示的周期Tac＝20ms或者16.7ms的正弦波波形。这一正弦波波形由用多个二极管组合而成的桥式电路构成的整流装置2进行全波整流时，即成为如图2(b)中所示的、以电源周期的半周期即Tac/2发生脉动的全波整流波形。
这一全波整流波形接下来由平滑装3进行平滑处理，经平滑处理后的波形如图2(c)中所示。平滑装置2中的电抗器和电容器的共振频率fc如下：
[公式1]：
fc＝1/(2π*(L1C1))
这里的电抗器和电容器的值被设定成使共振频率fc达到交流电源频率fac的40倍以上。举例来说，在交流电源频率fac＝50Hz的场合下，使用的是电抗值为0.5mH的电抗器和电容值为10μF和电容器。此时的共振频率fc为：
[公式2]
fc(＝2250Hz)＞40*fac(＝50Hz)
这样，通过大大减小平滑装置3中的电容器容量，可以使经平滑处理后的波形如图2(c)中所示的全波整流波形一样以交流电源周期的半周期Tac/2发生很大的脉动，其波动率可大于或等于80％。另外，如图2(d)中所示，交流输入电流的通电(时间)幅度也将变宽，从而可以提高输入功率因数及电源的高次谐波性能。
图5中示出了对应于这一以周期Tac/2发生大幅度脉动的平滑电压的电动机驱动指令的常规性生成装置的方框图。这一驱动指令生成装置中施加有固定的直流电压和脉动电压，驱动控制装置6根据其差分值形成驱动指令，在电压不足时对不足部分进行补充，而在电压过大时则使过多的部分发生减少。驱动控制装置6形成的指令被输出到直流-交流变换装置4中。这样，就可以进行与脉动电压相对应的驱动控制。
但是，在使用单活塞旋转压缩机的场合下，转矩会受到负载转矩特性的影响，会象图3中所示的那样发生很大的脉动，因而每一周内的旋转速度也有很大的变动。此时，采用上述常规的驱动指令形成方式的话，使每一周内的旋转速度保持大致一定、实现稳定的驱动是不可能的。
为此，本发明提出了如图4的方框图中所示的驱动指令形成装置，这种驱动指令形成装置能够适用于施加电压及电动机5的负载转矩中具有很大脉动的情况。其中，除了施加上带有脉动的电压之外，还施加有一个固定电压，根据其差分值形成驱动指令，这样，形成的驱动指令不但可以在电压不足时对其不足部分进行补充、在电压过大时使其过多部分发生减少；此外，在每一周内的旋转速度因转矩有脉动而发生变动时，还可以根据其与固定的目标旋转速度之间的差值形成速度指令，在速度过低时发生加速指令，在速度过高时发出减速指令。
驱动控制装置6将这两种指令加以合成，然后输出到直流-交流变换装置4中。这样，在平滑电压中存在很大脉动的变频器装置中，即使在使用负载转矩脉动很大的单活塞旋转压缩机的那样的电动机5的场合下，也可以使每一周内的旋转速度大致维持一定，实现低振动/低噪声、稳定的驱动。
如上所述，上述的本实施例中设置有驱动控制装置6，将与平滑装置3的输出电压的脉动相对应的驱动指令、及使每一周内的旋转速度成为一定的速度指令加以合成，然后再将合成后的指令输出到直流-交流变换装置4中。这样，在为了实现装置小型化/降低制造成本而使平滑装置3的电容量减小、因而电压脉动也将变大的变频器装置中，即使是负载转矩脉动大的单活塞旋转压缩机那样的电动机5，也能使每一周内的旋转速度大致保持一定，实现稳定的驱动，降低驱动时的振动/噪声。
综上所述，在为了实现装置的小型化/制造成本的降低而采用薄膜电容器等小容量电容器构成的平滑装置、因而输出电压的脉动也较大的变频器装置中，如果采用本发明中的变频器装置的话，即使是负载转矩脉动很大的单活塞旋转压缩机等电动机也可以实现低振动/低噪声的驱动。因此，本发明可以适用于空调器等带有电动机的所有机器设备中。

Claims (5)

1.一种变频器装置，其特征在于包括：
对交流电源进行整流的整流装置；
使所述整流装置的输出电压以交流电源频率的2倍频发生脉动的平滑装置；
将平滑电压变换成所希望的交流电压以驱动电动机的直流-交流变换装置；和
将与所述平滑电压相对应的、用于驱动电动机的信息传递到所述直流-交流变换装置中的驱动控制装置，
其中，所述驱动控制装置进行使所述电动机每一周内的速度大致成为一定的速度控制。
2.如权利要求1所述的变频器装置，其特征在于：所述平滑装置中包括电容器及电抗器，由所述电容器及电抗器确定的共振频率被设定为大于或等于交流电源频率的40倍。
3.如权利要求1或者2所述的变频器装置，其特征在于：构成所述平滑装置的电容器使用的是薄膜电容器。
4.如权利要求1或者2所述的变频器装置，其特征在于：所述电动机使用的是单活塞旋转压缩机。
5.如权利要求3中所述的变频器装置，其特征在于：所述电动机使用的是单活塞旋转压缩机。
CN 200610066132 2005-03-24 2006-03-24 变频器装置 Expired - Fee Related CN100492849C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005085494A JP4760077B2 (ja) 2005-03-24 2005-03-24 インバータ装置
JP2005085494 2005-03-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1848646A true CN1848646A (zh) 2006-10-18
CN100492849C CN100492849C (zh) 2009-05-27

Family

ID=37078057

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200610066132 Expired - Fee Related CN100492849C (zh) 2005-03-24 2006-03-24 变频器装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4760077B2 (zh)
CN (1) CN100492849C (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100553100C (zh) * 2006-12-11 2009-10-21 富士电机***株式会社 变换器装置
CN104734601A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 法雷奥电机控制***公司 旋转驱动***、逆变器控制方法及相关计算机程序

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7387038B2 (ja) 2021-02-12 2023-11-27 三菱電機株式会社 電力変換装置、モータ駆動装置および空気調和機

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3258037B2 (ja) * 1991-06-13 2002-02-18 株式会社日立製作所 空気調和機のインバータ制御装置
JPH10150795A (ja) * 1996-11-15 1998-06-02 Toshiba Corp インバータ装置
JP3699663B2 (ja) * 2001-05-24 2005-09-28 勲 高橋 インバータ制御方法およびその装置
SG149688A1 (en) * 2002-02-25 2009-02-27 Daikin Ind Ltd Motor control method and its apparatus
JP2004260886A (ja) * 2003-02-25 2004-09-16 Corona Corp 冷凍サイクル制御装置
JP2005039902A (ja) * 2003-07-17 2005-02-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd モータ駆動用インバータ制御装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100553100C (zh) * 2006-12-11 2009-10-21 富士电机***株式会社 变换器装置
CN104734601A (zh) * 2013-12-20 2015-06-24 法雷奥电机控制***公司 旋转驱动***、逆变器控制方法及相关计算机程序

Also Published As

Publication number Publication date
JP4760077B2 (ja) 2011-08-31
CN100492849C (zh) 2009-05-27
JP2006271109A (ja) 2006-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5212491B2 (ja) 電力変換装置
Inazuma et al. High-power-factor single-phase diode rectifier driven by repetitively controlled IPM motor
CN1311620C (zh) 控制调频驱动***的感应电机再生能流及直流母线电压的方法和装置
US10811997B2 (en) Power conversion device
CN1255933C (zh) 空调装置
CN1217480C (zh) 矢量控制感应电机的制动方法、控制装置
CN101039079A (zh) 供应直流电源的装置和方法
WO2020184285A1 (ja) 直接形の電力変換装置
CN1274191A (zh) 电源装置
CN101039081A (zh) 用于提供直流电源的装置和方法
CN1180956A (zh) 电动机控制设备、电动机驱动设备与空调器
CN1744421A (zh) 变换器以及使用该变换器的电能变换装置
CN1578093A (zh) 频率转换器及其控制方法
JP2019176680A (ja) 電力変換装置
JP2008086107A (ja) モータ駆動制御装置
CN1848646A (zh) 变频器装置
Sivaramkrishnan et al. SEPIC-converter based BLDC-motor-drive with power-factor-correction and minimization in torque ripple
CN103296963B (zh) 控制变频器的方法
KR101228451B1 (ko) 공조기의 직류전원 공급 장치 및 방법
JP5272484B2 (ja) 三相ブラシレスｄｃモータ制御装置
JP2020031514A (ja) ３組巻線構造モータの駆動装置及び空気調和機
CN107612453A (zh) 一种空调压缩机驱动***、空调压缩机及空调
JP3534110B2 (ja) モータ制御装置
JP2008104315A (ja) モータ駆動装置
JP2008109722A (ja) モータ駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090527

Termination date: 20150324

EXPY Termination of patent right or utility model