ES2710717T3 - Circuito convertidor de potencia y acondicionador de aire - Google Patents
Circuito convertidor de potencia y acondicionador de aire Download PDFInfo
- Publication number
- ES2710717T3 ES2710717T3 ES15001646T ES15001646T ES2710717T3 ES 2710717 T3 ES2710717 T3 ES 2710717T3 ES 15001646 T ES15001646 T ES 15001646T ES 15001646 T ES15001646 T ES 15001646T ES 2710717 T3 ES2710717 T3 ES 2710717T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- switching
- circuit
- converter circuit
- power converter
- switching elements
- 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.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/125—Avoiding or suppressing excessive transient voltages or currents
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/12—Arrangements for reducing harmonics from ac input or output
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
Abstract
Un circuito convertidor de potencia que está conectado a una fuente de alimentación (E3) de AC trifásica a través de la primera a tercera líneas (Lr, Ls, Lt) de entrada y a través de una línea (Ln) neutra que incluye un conmutador (84C) de apertura/cierre y un resistor (R1) limitador de corriente y que está conectado a un condensador (C) a través de una línea (L1) de alimentación de DC del lado positivo y una línea (L2) de alimentación de DC del lado negativo, el circuito convertidor de potencia que comprende: - elementos (Trp, Tsp, Ttp) de conmutación del lado del brazo superior que se proporcionan en los brazos superiores de al menos dos fases entre los brazos superiores de las tres fases y que hace un camino de corriente desde la primera a tercera líneas (Lr, Ls, Lt) de entrada hasta la línea (L1) de alimentación de DC del lado positivo conductor en un estado conductor; - elementos (Trn, Tsn, Ttn) de conmutación del lado del brazo inferior que se proporcionan en los brazos inferiores de las al menos dos fases entre las tres fases y que hace un camino de corriente desde la línea (L2) de alimentación de DC del lado negativo hasta la primera a tercera líneas (Lr, Ls, Lt) de entrada conductor en un estado conductor; - unidades (300C) de control que controlan la conmutación de los elementos (Trp, Tsp, Ttp) de conmutación del lado del brazo superior y los elementos (Trn, Tsn, Ttn) de conmutación del lado del brazo inferior y que controlan la apertura y cierre del conmutador (84C) de apertura/cierre, y - un resistor (R2) de derivación que se proporciona entre los elementos (Trn, Tsn, Ttn) de conmutación del lado del brazo inferior y el condensador (C) en la línea (L2) de alimentación de DC del lado negativo y se usa para medir un valor de una corriente que fluye en el condensador (C), en donde - las unidades (300C) de control cierran el conmutador (84C) de apertura/cierre hasta que una corriente de irrupción llega a ser suprimible después del inicio de la excitación del circuito convertidor de potencia y el control de conmutación de cada uno de los elementos (Trp, Trn, Tsp, Tsn, Ttp, Ttn) de conmutación de modo que los brazos superior e inferior de una fase entren en un estado conductor y los brazos restantes entren en un estado no conductor. - los elementos (Trp, Tsp, Ttp) de conmutación del lado del brazo superior son elementos que se proporcionan en todos los brazos superiores de las tres fases y que, respectivamente, son capaces de hacer que un camino de corriente conductor solamente en una dirección desde la primera a tercera líneas (Lr, Ls, Lt) de entrada hasta la línea (L1) de alimentación de DC del lado positivo cuando está en un estado cerrado, - los elementos (Trn, Tsn, Ttn) de conmutación del lado del brazo inferior son elementos que se proporcionan en todos los brazos inferiores de las tres fases y que son, respectivamente, capaces de hacer un camino de corriente conductor solamente en una dirección desde la línea (L2) de alimentación de DC del lado negativo hasta la primera a tercera líneas (Lr, Ls, Lt) de entrada cuando está en un estado cerrado, - la unidad (300C) de control cierra el conmutador (84C) de apertura/cierre hasta que el valor de la corriente que se mide usando el resistor (R2) de derivación cae a o por debajo de un valor predeterminado después del inicio de la excitación del circuito convertidor de potencia, y coloca un par entre los tres pares de elementos (Trp, Tsp, Ttp) de conmutación del lado del brazo superior y elementos (Trn, Tsn, Ttn) de conmutación del lado del brazo inferior conectados a las mismas líneas de entrada en un estado conductor y coloca los dos pares restantes en un estado no conductor, y cuando se detiene la carga del condensador (C), las unidades (300C) de control controlan la conmutación de cada uno de los elementos (Trp, Tsp, Ttp, Trn, Tsn, Ttn) de conmutación de modo que al menos o bien todos los brazos superiores o bien todos los brazos inferiores entren en un estado no conductor.
Description
DESCRIPCION
Circuito convertidor de potencia y acondicionador de aire
Campo tecnico
La presente invencion se refiere a un circuito convertidor de potencia y a un acondicionador de aire que tiene el circuito convertidor de potencia.
Antecedentes de la tecnica
Un rele electromagnetico grande se usa convencionalmente en un circuito convertidor de potencia que comprende un circuito convertidor y similares. El rele electromagnetico se usa como un conmutador de potencia para asegurar la seguridad cuando el circuito no esta en uso o como un conmutador de potencia para cortar y proteger una fuente de alimentacion cuando ocurre una anomalfa. Por ejemplo, en un convertidor de potencia de AC-AC directo descrito en el Documento de Patente 1, se proporciona un conmutador de potencia en cada una de las tres lmeas de entrada desde una fuente de alimentacion de AC trifasica hasta un convertidor de tipo corriente (consulte el parrafo 0037, Fig. 1, y similares).
Documento de Patente 1: Solicitud de Patente Japonesa abierta a la inspeccion publica N° 2009-95149.
Con un rele electromagnetico, se abre o se cierra mecanicamente un contacto movil. Por lo tanto, la friccion estatica inducida por soldadura o degradacion del contacto movil puede hacer potencialmente que la fiabilidad del circuito convertidor de potencia disminuya (problema 1). Ademas, ocurre ruido electromagnetico debido al rebote del contacto cuando se abre o se cierra el contacto movil. La propagacion del ruido electromagnetico a un circuito de baja corriente, tal como un circuito de control del circuito convertidor de potencia, puede hacer potencialmente que el circuito funcione mal. En particular, cuando un cable de conexion a una fuente de alimentacion comercial es compartido por un circuito convertidor y un circuito de baja corriente esta conectado a una fuente de alimentacion que se ramifica desde el cable de conexion, el circuito de baja corriente se ve afectado significativamente (problema 2). Ademas, cuando se usa un rele electromagnetico en un conmutador de potencia, el rele electromagnetico debe ser grande. Por lo tanto, aumenta el tamano del sustrato del circuito de fuente de alimentacion (problema 3).
El documento EP 2 249 471 A1 se refiere a un convertidor de potencia de AC directo. Una seccion de control controla un convertidor de fuente de corriente mientras que un conmutador esta conduciendo, para hacer conducir un par de un transistor del lado del brazo alto y un transistor del lado del brazo bajo que se conectan a una cualquiera de las lmeas de entrada, realiza rectificacion del doblador de tension sobre una tension entre una lmea de entrada de fase neutra en la que se proporciona un resistor y una cualquiera de las lmeas de entrada que sirven para la carga de los condensadores de abrazadera. Despues del inicio de la excitacion del dispositivo de accionamiento del motor, se enciende el conmutador conectado al punto neutro del sistema trifasico y al punto medio entre los condensadores a traves del resistor, y con el fin de hacer que los brazos superior e inferior entren un estado conductor solamente en la fase R, los transistores Srp y Srn entren en un estado conductor y los transistores Ssp, Ssn, Stp y Stn entren en un estado no conductor.
Un objeto de la presente invencion es proporcionar un circuito convertidor de potencia y un acondicionador de aire que son capaces de resolver los problemas descritos anteriormente.
Compendio de la invencion
La presente invencion proporciona un circuito convertidor de potencia segun la reivindicacion 1.
Segun la presente invencion, los elementos de conmutacion funcionan como conmutadores de potencia. Por lo tanto, un rele electromagnetico grande como conmutador de potencia se puede eliminar de una unidad de entrada de un circuito convertidor. Como resultado, se pueden obtener los siguientes efectos (1) a (3). (1) Dado que ya no hay un riesgo de friccion estatica inducida por soldadura o degradacion del contacto movil del rele electromagnetico usado previamente como el conmutador de potencia, se puede mejorar la fiabilidad del circuito convertidor. (2) El ruido electromagnetico generado cuando se abre y se cierra el contacto movil se puede evitar que se propague a un circuito de baja corriente, tal como un circuito de control del circuito convertidor de potencia y, en particular, a un circuito de baja corriente que comparte un cable de conexion a un fuente de alimentacion comercial con el circuito convertidor y que se conecta a una fuente de alimentacion que se ramifica desde el cable de conexion. (3) Se puede reducir de tamano una placa de circuito.
Segun la presente invencion, un rele electromagnetico grande como conmutador de potencia se puede eliminar del circuito convertidor de potencia. Por lo tanto, segun la presente invencion, se puede mejorar la fiabilidad del circuito convertidor, el ruido electromagnetico generado por la apertura y cierre del rele electromagnetico se puede evitar que se propague a un circuito de baja corriente tal como un circuito de control del circuito convertidor de potencia y, en particular, a un circuito de baja corriente que comparte un cable de conexion a una fuente de alimentacion comercial con el circuito convertidor y que se conecta a una fuente de alimentacion que se ramifica desde el cable de conexion, y se puede reducir de tamano la placa de circuito.
Breve descripcion de los dibujos
La Fig. 1 es un diagrama de bloques que muestra una configuracion esquematica de un circuito convertidor de potencia en un circuito de fuente de alimentacion incluido en un acondicionador de aire segun un primer ejemplo. La Fig. 2 es un grafico de tiempo que muestra el comportamiento de los elementos de conmutacion de cada fase y similares durante un penodo desde el inicio de la excitacion del circuito convertidor de potencia hasta la detencion de la carga de un condensador en el circuito de fuente de alimentacion mostrado en la Fig. 1.
La Fig. 3 es un grafico de tiempo que muestra el comportamiento de los elementos de conmutacion de cada fase y similares cuando se activa un conmutador de alta presion en el circuito convertidor de potencia en el circuito de fuente de alimentacion mostrado en la Fig. 1.
La Fig. 4 es un diagrama de bloques que muestra una configuracion esquematica de un circuito convertidor de potencia en un circuito de fuente de alimentacion incluido en un acondicionador de aire segun otro ejemplo.
La Fig. 5 es un grafico de tiempo que muestra el comportamiento de los elementos de conmutacion de cada fase y similares durante un penodo desde el inicio de la excitacion del circuito convertidor de potencia hasta la detencion de la carga de un condensador en el circuito de fuente de alimentacion mostrado en la Fig. 4.
La Fig. 6 es un grafico de tiempo que muestra el comportamiento de los elementos de conmutacion de cada fase y similares cuando se activa un conmutador de alta presion en el circuito convertidor de potencia en el circuito de fuente de alimentacion mostrado en la Fig. 4.
La Fig. 7 es un diagrama de bloques que muestra una configuracion esquematica de un circuito convertidor de potencia en un circuito de fuente de alimentacion incluido en un acondicionador de aire segun un segundo ejemplo. La Fig. 8 es un grafico de tiempo que muestra el comportamiento de los elementos de conmutacion de cada fase y similares durante un penodo desde el inicio de la excitacion del circuito convertidor de potencia hasta la detencion de la carga de un condensador en el circuito de fuente de alimentacion mostrado en la Fig. 7.
La Fig. 9 es un grafico de tiempo que muestra el comportamiento de los elementos de conmutacion de cada fase y similares cuando se activa un conmutador de alta presion en el circuito convertidor de potencia en el circuito de fuente de alimentacion mostrado en la Fig. 7.
La Fig. 10 es un diagrama de bloques que muestra una configuracion esquematica de un circuito convertidor de potencia en un circuito de fuente de alimentacion incluido en un acondicionador de aire segun una primera realizacion de la presente invencion.
La Fig. 11 es un grafico de tiempo que muestra el comportamiento de los elementos de conmutacion de cada fase y similares durante un penodo desde el inicio de la excitacion del circuito convertidor de potencia hasta la detencion de la carga de un condensador en el circuito de fuente de alimentacion mostrado en la Fig. 10.
La Fig. 12 es un grafico de tiempo que muestra el comportamiento de los elementos de conmutacion de cada fase y similares cuando se activa un conmutador de alta presion en el circuito convertidor de potencia en el circuito de fuente de alimentacion mostrado en la Fig. 10.
La Fig.13 es un diagrama de bloques que muestra una configuracion esquematica de un circuito convertidor de potencia en un circuito de fuente de alimentacion incluido en un acondicionador de aire segun otro ejemplo.
La Fig. 14 es un grafico de tiempo que muestra el comportamiento de los elementos de conmutacion de cada fase y similares durante un penodo desde el inicio de la excitacion del circuito convertidor de potencia hasta la detencion de la carga de un condensador en el circuito de fuente de alimentacion mostrado en la Fig. 13.
La Fig. 15 es un grafico de tiempo que muestra el comportamiento de los elementos de conmutacion de cada fase y similares cuando se activa un conmutador de alta presion en el circuito convertidor de potencia en el circuito de fuente de alimentacion mostrado en la Fig. 13.
La Fig. 16 es un diagrama de bloques que muestra una configuracion esquematica de un circuito convertidor de potencia en un circuito de fuente de alimentacion incluido en un acondicionador de aire segun un ejemplo del primer ejemplo.
La Fig. 17 es un diagrama de bloques que muestra una configuracion esquematica de un circuito convertidor de potencia en un circuito de fuente de alimentacion incluido en un acondicionador de aire segun otro ejemplo del primer ejemplo.
La Fig. 18 es un grafico de tiempo que muestra otra realizacion del control de conmutacion en el circuito convertidor de potencia mostrado en la Fig. 17.
La Fig. 19 es un grafico de tiempo que muestra otra realizacion del control de conmutacion en el circuito convertidor de potencia mostrado en la Fig. 13.
La Fig. 20 es un diagrama de bloques que muestra una configuracion esquematica de otro modo de un circuito convertidor de potencia en un circuito de fuente de alimentacion incluido en un acondicionador de aire segun el primer ejemplo.
La Fig. 21 es un diagrama de bloques que muestra una configuracion esquematica de otro modo de un circuito convertidor de potencia en un circuito de fuente de alimentacion incluido en un acondicionador de aire segun otro ejemplo.
Descripcion detallada de las realizaciones preferidas de la invencion
La Fig. 1 es un diagrama de bloques que muestra una configuracion esquematica de un circuito 2A convertidor de potencia en un circuito de fuente de alimentacion incluido en un acondicionador de aire 1A segun un primer ejemplo. El acondicionador de aire 1A comprende un circuito refrigerante (no mostrado) al cual estan conectados un compresor, un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor, una valvula de expansion y un intercambiador de calor del lado de utilizacion (no todos mostrados) a traves de tubenas. Debido al accionamiento por el compresor, el aire acondicionado 1A hace circular un refrigerante en el circuito refrigerante para ejecutar un ciclo de refrigeracion. El acondicionador de aire 1A comprende un sensor de alta presion. Cuando la alta presion del ciclo de refrigeracion se eleva de manera anormal, el sensor de alta presion detecta la elevacion anormal de la alta presion y emite una senal de anomalfa de alta presion al circuito 2A convertidor de potencia. El circuito 2A convertidor de potencia detiene el accionamiento del compresor. Como resultado, se detiene el ciclo de refrigeracion. El sensor de alta presion no se limita a ningun sistema siempre que el sensor de alta presion tenga la funcion de emitir el hecho de que existe un estado de alta presion. Como ejemplo de lo anterior, en el presente ejemplo, el sensor de alta presion se describira como un conmutador 400 de alta presion que emite una presencia/ausencia de una anomalfa de alta presion en los estados de ENCENDIDO (se emite una senal de deteccion de anomalfa de alta presion tras la deteccion de una anomalfa de alta presion)/APAGADO (no se emite una senal de deteccion de anomalfa de alta presion).
Un motor M esta conectado al circuito 2A convertidor de potencia. El compresor incluido en el acondicionador de aire 1A se acciona por el motor M. El circuito 2A convertidor de potencia comprende un circuito 10A convertidor, un circuito 20 inversor, un circuito 30A de filtrado, un circuito 40 limitador de corriente, una unidad 300A de control, una bobina L, y resistores R2 y R3 de derivacion.
La unidad 300A de control comprende una CPU (Unidad Central de Procesamiento), una EEPROM (Memoria de Solo Lectura Programable y Borrable Electricamente), y similares. La CPU ejecuta un programa de control almacenado en la EEPROM por adelantado con el fin de controlar las operaciones del circuito 10A convertidor, el circuito 20 inversor y similares.
El circuito 10A convertidor esta conectado a una fuente de alimentacion E3 de AC de cuatro cables trifasica a traves de las lmeas Lr, Ls, Lt de entrada (primera a tercera lmeas de entrada) correspondientes a las fases respectivas de R, S, T y una lmea neutra Ln. Ademas, el circuito 10A convertidor esta conectado al circuito 20 inversor y a un condensador C de filtrado que constituye el circuito 30A de filtrado a traves de una lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo y una lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo.
El circuito 10A convertidor comprende elementos Trp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior y elementos Trn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior. Los elementos Trp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior se proporcionan respectivamente entre las lmeas Lr, Lt de entrada y la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo. Los elementos Trp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior son, por ejemplo, IGBT (Transistores Bipolares de Puerta Aislada). Los elementos Trn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior se proporcionan, respectivamente, entre la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo y las lmeas Lr, Lt de entrada. Los elementos Trn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior son, por ejemplo, IGBT.
Ademas, mientras que los pares (un par compuesto de Trp y Tm y un par compuesto de Ttp y Ttn) de los elementos de conmutacion se proporcionan, respectivamente, en los brazos superior e inferior de la fase R y la fase T en el presente ejemplo, los pares de elementos de conmutacion solamente necesitan ser proporcionados, respectivamente, en cualquiera de las dos fases entre las tres fases de R, S, T. En otras palabras, solamente necesita ser proporcionado un total de dos pares de elementos de conmutacion.
Los anodos de los diodos Drp, Dtp, Drn, Dtn estan conectados respectivamente a los emisores de los elementos Trp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior y los elementos Trn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior. Los colectores respectivos de los elementos Trp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior estan conectados a las lmeas Lr, Lt de entrada. Los colectores respectivos de los elementos Trn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior estan conectados a la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo. Los catodos respectivos de los diodos Drp, Dtp estan conectados a la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo. Los catodos respectivos de los diodos Drn, Dtn estan conectados a las lmeas Lr, Lt de entrada. Ademas, se proporciona un diodo Dsp en el brazo superior de la fase S. Se proporciona un diodo Dsn en el brazo inferior de la fase S.
Dado que los elementos Trp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior, los elementos Trn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior, y los diodos Drp, Dtp, Drn, Dtn estan conectados como se ha descrito anteriormente, los elementos Trp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior hacen un camino de corriente conductor solamente en una direccion desde las lmeas Lr, Lt de entrada hasta la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo en un estado conductor. Ademas, los elementos Trn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior hacen un camino de corriente conductor solamente en una direccion desde la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo hasta las lmeas Lr, Lt de entrada en un estado conductor. Sin embargo, los elementos Trp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior y los elementos Trn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior no estan limitados a los elementos de conmutacion que hacen los caminos de corriente conductores solamente en las direcciones descritas anteriormente y, en su lugar, pueden ser elementos de excitacion bidireccionales que permiten la excitacion en dos direcciones, incluyendo hacia el lado de la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo y hacia el lado de la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo.
La unidad 300A de control genera, segun sea apropiado, una senal de angulo de excitacion predeterminada o una senal de PWM (Modulacion de Ancho de Pulso) que se sincroniza con una fase de la fuente de alimentacion como senal de accionamiento. Ademas, la unidad 300A de control emite la senal de accionamiento a puertas respectivas de los elementos Trp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior y los elementos Trn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior para conmutar apropiadamente los elementos de conmutacion. El control de conmutacion de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior (los elementos de conmutacion del lado del brazo superior y los elementos de conmutacion del lado del brazo inferior) del circuito 10A convertidor se describira en detalle mas tarde.
El condensador C de filtrado del circuito 30A de filtrado es, por ejemplo, un condensador electrolftico. El condensador C de filtrado esta conectado a un lado de carga del circuito 10A convertidor y suministra potencia al circuito 20 inversor como fuente de tension. En otras palabras, el condensador C de filtrado suaviza la potencia emitida por el circuito 10A convertidor almacenando temporalmente y luego liberando la potencia emitida por el circuito 10A convertidor. Ademas, dado que el uso de un condensador de alta tension de ruptura como el condensador C de filtrado aumenta el coste, en el presente ejemplo, se proporcionan en serie dos condensadores que no son condensadores de alta tension de ruptura. Proporcionando dos condensadores conectados en serie de esta manera, se pueden lograr caractensticas de tension de ruptura que son comparables a usar un condensador de alta tension de ruptura como el condensador de filtrado. Ademas, conectando el circuito limitador de corriente a un punto de conexion entre los dos condensadores proporcionados en serie, se puede realizar una carga de baja tension.
El circuito 20 inversor es un circuito inversor de tipo de tension. El circuito 20 inversor esta conectado al motor M a traves de las lmeas Lu, Lv, Lw de salida correspondientes a las fases respectivas de U, V, W. Ademas, el circuito 20 inversor esta conectado al circuito 10A convertidor y al condensador C de filtrado a traves del lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo y lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo.
El circuito 20 inversor comprende elementos Tup, Tvp, Twp de conmutacion del lado del brazo superior, elementos Tun, Tvn, Twn de conmutacion del lado del brazo inferior, y un IC 200 de accionamiento de puerta de inversor. Los elementos Tup, Tvp, Twp de conmutacion del lado del brazo superior se proporcionan, respectivamente, entre la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo y las lmeas Lu, Lv, Lw de salida. Los elementos Tup, Tvp, Twp de conmutacion del lado del brazo superior son, por ejemplo, IGBT. Los elementos Tun, Tvn, Twn de conmutacion del lado del brazo inferior se proporcionan respectivamente entre las lmeas Lu, Lv, Lw de salida y la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo. Los elementos Tun, Tvn, Twn de conmutacion del lado del brazo inferior son, por ejemplo, IGBT.
Los anodos de los diodos Dup, Dvp, Dwp, Dun, Dvn, Dwn estan conectados, respectivamente, a los emisores de los elementos Tup, Tvp, Twp de conmutacion del lado del brazo superior y los elementos Tun, Tvn, Twn de conmutacion del lado del brazo inferior. Los catodos de los diodos Dup, Dvp, Dwp, Dun, Dvn, Dwn estan conectados, respectivamente, a los colectores de los elementos Tup, Tvp, Twp de conmutacion del lado del brazo superior y los elementos Tun, Tvn, Twn de conmutacion del lado del brazo inferior. En otras palabras, los diodos estan conectados en paralelo inverso a cada uno de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior del circuito 20 inversor.
El IC 200 de accionamiento de puerta de inversor recibe una senal de control de la unidad 300A de control y genera apropiadamente una senal de PWM segun la senal de control como senal de accionamiento. El IC 200 de accionamiento de puerta de inversor emite la senal de accionamiento a las puertas respectivas de los elementos Tup, Tvp, Twp de conmutacion del lado del brazo superior y los elementos Tun, Tvn, Twn de conmutacion del lado del brazo inferior para abrir o cerrar apropiadamente los elementos de conmutacion. En otras palabras, el circuito 20 inversor conmuta apropiadamente cada uno de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior, convierte la potencia de DC emitida desde el condensador C de filtrado en potencia de AC con una tension y una frecuencia correspondientes al estado de accionamiento del motor, y emite la potencia de AC a los devanados de las fases respectivas del motor M. Por consiguiente, se conmutan las direcciones de las corrientes de los devanados de las fases respectivas de U, V, W del motor M que es, por ejemplo, un motor de DC sin escobillas trifasico (direcciones en las que fluyen, respectivamente, las corrientes iu, iv, iw) y el motor M se acciona de manera rotativa.
El circuito 40 limitador de corriente es un circuito provisto con el fin de evitar que una corriente de irrupcion fluya hacia el condensador C de filtrado al inicio de la excitacion del circuito 2A convertidor de potencia. En este caso, una corriente de irrupcion se refiere a una corriente grande de tipo espiga que fluye cuando la carga no se almacena en el condensador C de filtrado. El circuito 40 limitador de corriente se proporciona en la lmea Ln neutra. El circuito 40 limitador de corriente se construye conectando un resistor R1 limitador de corriente y un conmutador 84C limitador de corriente en serie. El conmutador limitador de corriente no se limita a ningun sistema siempre que el conmutador limitador de corriente tenga una funcion de conexion y corte fiable del circuito limitador de corriente. En el presente ejemplo, se describira un rele electromagnetico como el conmutador limitador de corriente. De aqu en adelante, el conmutador limitador de corriente se describira como que es un rele (84C) limitador de corriente.
La unidad 300A de control cierra el rele 84C limitador de corriente al inicio de la excitacion del circuito 2A convertidor de potencia. Por consiguiente, una corriente que fluye en el circuito limitador de corriente se suprime por el resistor R1 limitador de corriente y fluye hacia el condensador C de filtrado. Como resultado, las cargas se acumulan gradualmente en el condensador C de filtrado. En el presente ejemplo, la unidad 300A de control realiza un control que implica abrir el rele 84C limitador de corriente despues del inicio de la excitacion del circuito 2A convertidor de potencia y tras el trascurso de un penodo de tiempo predeterminado en el que se puede suprimir una corriente de irrupcion. Sin embargo, una temporizacion en la que la unidad 300A de control abre el rele 84C limitador de corriente no se limita a una temporizacion basada en el trascurso de un penodo de tiempo predeterminado como se ha descrito anteriormente. Como la temporizacion descrita anteriormente, se puede aplicar una amplia variedad de temporizaciones siempre que se pueda suprimir una corriente de irrupcion tal como un punto donde la tension del condensador C de filtrado se carga a o por encima de un valor predeterminado o un punto donde un valor de corriente de irrupcion durante la limitacion de corriente cae a o por debajo de un valor predeterminado (esto se aplica de manera similar a las realizaciones respectivas a continuacion).
La bobina L se proporciona entre el circuito 10A convertidor y el circuito 30A de filtrado en la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo. La bobina L es un reactor provisto con el fin de suavizar la corriente desde el circuito 10A convertidor.
El resistor R2 de derivacion se proporciona entre el circuito 10A convertidor y el condensador C de filtrado en la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo. El resistor R3 de derivacion se proporciona entre el condensador C de filtrado y el circuito 20 inversor en la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo. El resistor R2 de derivacion y el resistor R3 de derivacion miden, respectivamente, un valor de una corriente que fluye en el circuito 10A convertidor y un valor de una corriente que fluye en el circuito 20 inversor. El resistor R2 de derivacion y el resistor R3 de derivacion se usan para proporcionar control o proteccion del convertidor y del inversor.
Ademas, una unidad interior (no mostrada) incluida en el acondicionador de aire 1 que se proporciona dentro de una habitacion con aire acondicionado generalmente esta provista de un controlador remoto interior (no mostrado) que es capaz de comunicarse con una unidad de control (no mostrada) del acondicionador de aire. Operando el controlador remoto interior, un usuario puede encender o apagar el acondicionador de aire 1, establecer una temperatura de acondicionamiento de aire, y similares. La unidad de control (no mostrada) por sf misma actua como la unidad 300A de control que emite comandos con respecto a los estados de operacion del circuito convertidor de potencia. Alternativamente, la comunicacion se lleva a cabo entre una unidad 300a de control provista por separado y la unidad de control descrita anteriormente para emitir comandos con respecto a los estados de operacion del circuito convertidor de potencia.
El control de conmutacion de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior del circuito 10A convertidor y similares por la unidad 300A de control se describira con referencia a la Fig. 2. La Fig. 2 es un grafico de tiempo que muestra el comportamiento de cada par de elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase R y la fase T y similares durante un penodo desde el inicio de la excitacion del circuito 2A convertidor de potencia hasta la detencion de la carga del condensador C de filtrado. (A) representa un estado del controlador remoto interior, (C) representa un estado del rele 84C limitador de corriente, (D) representa un estado del par de elementos Trp y Trn de conmutacion de lado de brazo superior e inferior de la fase R conectada a la lmea Lr de entrada, (E) representa un estado del par de elementos Ttp y Ttn de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase T conectada a la lmea Lt de entrada, (F) representa un estado de los respectivos elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior del circuito 20 inversor, y (G) representa un estado del motor M.
Cuando el usuario enciende el controlador remoto interior con el fin de iniciar un acondicionamiento de aire (tiempo ti), la unidad 300A de control cierra el rele 84C limitador de corriente. Por consiguiente, se inicia la excitacion del circuito 2A convertidor de potencia. Al mismo tiempo, la unidad 300A de control fija los pares respectivos de elementos Trp, Trn y Ttp, Ttn de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase R y la fase T a un estado no conductor. Por consiguiente, se inicia la acumulacion de cargas en el condensador C de filtrado (tiempo t2). En otras palabras, la unidad 300A de control realiza un control en el que solamente la fase S no provista de elementos de conmutacion se coloca en un estado conductor. Como resultado, la unidad 300A de control evita que la corriente de irrupcion fluya hacia el condensador C de filtrado asegurando que las corrientes siempre fluyan a traves del resistor R1 limitador de corriente.
Ademas, en este caso, la configuracion del estado conductor no se limita al par de elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase S. Alternativamente, el par de elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de una cualquiera de las fases entre los pares respectivos de elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de las fases R, S, T se puede configurar para entrar en un estado conductor. Por ejemplo, el par del lado del brazo superior e inferior de una fase cualquiera de los pares respectivos de los lados del brazo superior e inferior de las fases R, T puede estar provisto de diodos de una manera similar a la fase S. En este caso, los elementos de conmutacion se proporcionan en los pares respectivos de los lados del brazo superior e inferior de las otras dos fases. Los elementos de conmutacion han de ser sometidos por la unidad 300A de control a un control similar al control de conduccion/no conduccion de los pares respectivos de elementos Trp, Trn y Ttp, Ttn de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase R y la fase T descrito anteriormente.
A continuacion, la unidad 300A de control abre el rele 84C limitador de corriente y, al mismo tiempo, fija los pares respectivos de elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase R y la fase T en un estado conductor (tiempo t3). En el presente ejemplo, el tiempo t3 en el que el rele 84C limitador de corriente se abre es un tiempo en el que la unidad 300A de control ha medido el trascurso de un penodo de tiempo predeterminado descrito anteriormente (un penodo de tiempo predeterminado en el que se puede suprimir una corriente de irrupcion) usando un temporizador incorporado o similar desde el punto en el que el rele 84C limitador de corriente se habfa cerrado en el tiempo t2 (desde el punto en el que se habfa iniciado la excitacion del circuito 2A convertidor de potencia) (como se ha descrito anteriormente, la temporizacion en la que se abre el rele 84C limitador de corriente no esta limitada a este control de temporizacion).
Una vez se finaliza la acumulacion de cargas en el condensador C de filtrado antes de la operacion del inversor, la unidad 300A de control inicia el control de conmutacion de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior respectivos del circuito 20 inversor (inicio de la operacion del circuito 20 inversor, tiempo t4). Por consiguiente, se inicia el accionamiento del motor y se inicia la operacion normal del acondicionador de aire 1A. Cuando el usuario apaga el controlador remoto interior con el fin de detener el acondicionamiento de aire (tiempo ta), la unidad 300A de control coloca los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior respectivos del circuito 20 inversor en un estado no conductor. Por consiguiente, el suministro de potencia al motor M se detiene (tiempo ta). Sin embargo, dado que el reflujo de energfa de la inductancia del motor y la circulacion de refrigerante en el circuito refrigerante no se detiene inmediatamente, el motor M se detiene despues de continuar brevemente una operacion de inercia (tiempo t7).
Con el fin de asegurar la seguridad cuando se detiene una operacion en preparacion para el mantenimiento de un convertidor de potencia, de manera deseable, la acumulacion de cargas en el condensador C de filtrado se detiene cuando el motor M se detiene para descargar la carga almacenada en el condensador C. Con este fin, la unidad 300A de control coloca posteriormente los pares respectivos de los elementos Trp, Trn y Ttp, Ttn de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase R y la fase T en un estado no conductor y descarga el condensador C usando un circuito de descarga (no mostrado) (tiempo ta). Ademas, cuando se detiene la carga del condensador C de esta manera (tiempo ta), la unidad 300A de control solamente necesita controlar la conmutacion de cada uno de los elementos Trp, Trn, Ttp, Ttn de conmutacion de modo que los brazos superior e inferior de al menos dos fases de las tres fases, incluyendo la fase R, la fase T y la fase S que comprenden los diodos Dsp, Dsn, entren en un estado no conductor.
El control de apertura y cierre de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior del circuito 10A convertidor y similares por la unidad 300A de control cuando se activa el conmutador 400 de alta presion se describira con referencia a la Fig. 3. La Fig. 3 es un grafico de tiempo que muestra el comportamiento de cada par de elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase R y la fase T y similares durante un penodo desde el inicio de la excitacion del circuito 2A convertidor de potencia hasta la detencion del motor M cuando se activa el conmutador 400 de alta presion. (B) representa un estado de una senal de anomalfa de alta presion emitida cuando se activa el conmutador 400 de alta presion. De otro modo, los estados representados por (A) a (G) corresponden a la Fig. 2.
Dado que el control del usuario que enciende el controlador remoto interior con el fin de iniciar el acondicionamiento de aire (tiempo ti) hasta el inicio de la operacion normal del acondicionador de aire 1A (tiempo t4) es el mismo que el control descrito con referencia a la Fig. 2, se omitira una descripcion del mismo.
Cuando el conmutador 400 de alta presion detecta una elevacion anormal en la alta presion de un ciclo de refrigeracion y se activa, el conmutador 400 de alta presion emite una senal de anomalfa de alta presion a la unidad 300A de control. Al mismo tiempo, la unidad 300A de control coloca los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior respectivos del circuito 20 inversor en un estado no conductor y detiene el suministro de potencia al motor M (tiempo ta'). Posteriormente, con el fin de detener la acumulacion de cargas en el condensador C de filtrado, la unidad 300A de control coloca los pares respectivos de elementos Trp, Trn y Ttp, Ttn de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase R y la fase T en un estado no conductor (tiempo t7').
Cuando se detiene la carga del condensador C de esta manera (tiempo t7'), la unidad 300A de control puede controlar la conmutacion de cada uno de los elementos Trp, Trn, Ttp, Ttn de conmutacion de modo que o bien los
elementos Trp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior tanto de la fase R como de la fase T o bien los elementos Trn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior tanto de la fase R como de la fase T, entren en un estado no conductor.
Mientras que los elementos de conmutacion se colocan en un estado no conductor en el tiempo t7', se puede producir un efecto similar colocando los elementos de conmutacion en un estado no conductor en el tiempo ta' que es una temporizacion en la que se detiene el suministro de potencia al motor M.
El hecho de que el acondicionamiento de aire se hubiera detenido debido a una anomalfa de alta presion se muestra en una unidad de visualizacion o similar incluida en el controlador remoto interior para que sea visible para el usuario. El usuario que ha confirmado el visualizador apaga el controlador remoto interior y detiene la operacion del acondicionador de aire 1A (tiempo t8').
La descripcion anterior se refiere a un ejemplo del circuito 2A convertidor de potencia conectado a la alimentacion E3 de AC de cuatro cables trifasica. Sin embargo, las operaciones segun el primer ejemplo (Fig. 2 y Fig. 3) tambien se pueden aplicar a un circuito 2A' convertidor de potencia conectado a una fuente de alimentacion E1 de AC monofasica. Una configuracion esquematica del circuito 2A' convertidor de potencia en el circuito de fuente de alimentacion incluido en un acondicionador de aire 1A' se muestra en la Fig. 4. El circuito 2A' convertidor de potencia comparte la misma configuracion que el circuito 2A convertidor de potencia con la excepcion de un configuracion de un circuito 10A' convertidor que esta conectado a la fuente de alimentacion E1 de AC monofasica, una configuracion de un circuito 30A' de filtrado, y el hecho de que un circuito 50 limitador de corriente esta conectado entre una lmea LI de entrada y la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo en lugar de en la lmea neutra. Alternativamente, el circuito 50 limitador de corriente se puede conectar a la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo. Ademas, se pueden proporcionar dos circuitos limitadores de corriente, esto es, un circuito limitador de corriente conectado a la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo y un circuito limitador de corriente conectado a la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo.
El circuito 10A' convertidor esta conectado a la fuente de alimentacion E1 de AC monofasica a traves de la lmea LI de entrada correspondiente a una fase L y una lmea Ln de entrada correspondiente a una fase N. Ademas, el circuito 10A' convertidor esta conectado al circuito 20 inversor y a un condensador C de filtrado que constituye el circuito 30A' de filtrado a traves de la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo y la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo.
El circuito 10A' convertidor comprende un elemento Tlp de conmutacion del lado del brazo superior y un elemento Tln de conmutacion del lado del brazo inferior. El elemento Tlp de conmutacion del lado del brazo superior se proporciona entre la lmea LI de entrada y la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo. El elemento Tlp de conmutacion del lado del brazo superior es, por ejemplo, un IGBT. El elemento Tln de conmutacion del lado del brazo inferior se proporciona entre la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo y la lmea LI de entrada. El elemento Tln de conmutacion del lado del brazo inferior es, por ejemplo, un IGBT. Ademas, se proporciona un diodo Dnp en un brazo superior de la fase N y un diodo Dnn se proporciona en un brazo inferior de la fase N.
Los anodos de los diodos Dlp, Dln estan conectados respectivamente a los emisores del elemento Tlp de conmutacion del lado del brazo superior y del elemento Tln de conmutacion del lado del brazo inferior. Un colector del elemento Tlp de conmutacion del lado del brazo superior esta conectado a la lmea LI de entrada. Un colector del elemento Tln de conmutacion del lado del brazo inferior esta conectado a la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo. Un catodo del diodo Dlp esta conectado a la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo y un catodo del diodo Dln esta conectado a la lmea LI de entrada.
Segun esta configuracion, de una manera similar al circuito 10A convertidor conectado a la fuente de alimentacion E3 de AC trifasica, el elemento Tlp de conmutacion del lado del brazo superior conmuta entre conduccion y no conduccion de un camino de corriente que fluye desde la lmea LI de entrada a la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo en un estado conductor, y el elemento Tln de conmutacion del lado del brazo inferior conmuta entre conduccion y no conduccion de un camino de corriente que fluye desde la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo a la lmea Ln de entrada en un estado conductor.
El circuito 30A' de filtrado comprende un condensador C de filtrado. El condensador C de filtrado es, por ejemplo, un condensador electrolftico. El condensador C de filtrado esta conectado a un lado de carga del circuito 10A' convertidor y suministra potencia al circuito 20 inversor como fuente de tension. En otras palabras, el condensador C de filtrado suaviza la potencia emitida por el circuito 10A convertidor almacenando temporalmente y luego liberando la potencia emitida por el circuito 10A convertidor.
El control de conmutacion de los elementos de conmutacion en el circuito 10A' convertidor y similares, que se realiza por la unidad 300A' de control incluida en el circuito 2A' convertidor de potencia, se muestra en la Fig. 5 y la Fig. a. La Fig. 5 es un grafico de tiempo que muestra el comportamiento del par de elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase L y similares durante un penodo desde el inicio de la excitacion del circuito 2A' convertidor de potencia hasta la detencion de la carga del condensador C de filtrado. (A) representa un estado del controlador remoto interior, (C) representa un estado del rele 84C limitador de corriente, (D) representa un estado
del par de elementos Tip y Tln de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase L conectada a la lmea LI de entrada, (E) representa un estado de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior respectivos del circuito 20 inversor, y (F) representa un estado del motor M. Ademas, los tiempos ti a t8 corresponden, respectivamente, a los tiempos ti a t8en la Fig. 2.
La Fig. 6 es un grafico de tiempo que muestra el comportamiento de un par de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase N y similares durante un penodo desde el inicio de la excitacion del circuito 2A' convertidor de potencia hasta la detencion del motor M cuando se activa el conmutador 400 de alta presion. (B) representa un estado de una senal de anomalfa de alta presion emitida cuando se activa el conmutador 400 de alta presion. De otro modo, los estados representados por (A) a (F) corresponden a la Fig. 5. Ademas, los tiempos ti a t8' corresponden, respectivamente, a los tiempos ti a t8' en la Fig. 3.
Como se muestra en la Fig. 5 y la Fig. 6, la unidad 300A' de control realiza, en el par de elementos Tlp y Tln de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase L, un control similar al control realizado por la unidad 300A de control en los pares respectivos de los elementos Trp, Trn y Ttp, Ttn de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase R y la fase T en el circuito 10A convertidor conectado a la fuente de alimentacion E3 de AC trifasica.
Sin embargo, cuando un brazo al que solamente esta conectado un diodo existe en el lado de un circuito limitador de corriente como en el caso del presente ejemplo, una corriente puede fluir potencialmente desde el lado de la lmea de alimentacion al circuito limitador de corriente dependiendo de una relacion de fase o una relacion positiva/negativa entre las fases respectivas de la lmea de alimentacion. Por lo tanto, el rele 84C limitador de corriente se debe apagar en una temporizacion en la cual el brazo al que solamente esta conectado un diodo llega a ser conductor. Alternativamente, se debe evitar la conduccion involuntaria usando un elemento de excitacion unidireccional en el circuito limitador de corriente.
En realidad, se requiere un circuito de deteccion de alta precision para detectar con precision la fase de fuente de alimentacion o una relacion positiva/negativa. Por esta razon, un ejemplo conectado con una fuente de alimentacion de AC monofasica, como es el caso del presente ejemplo, o un ejemplo conectado con una fuente de alimentacion de AC de tres cables trifasica a ser descrita mas tarde, adopta una configuracion donde el rele 84C limitador de corriente esta constituido por un elemento de conmutacion capaz de excitacion unidireccional o una configuracion donde el rele 84C limitador de corriente esta constituido por un circuito que combina un rele electromagnetico y un elemento de excitacion unidireccional. La adopcion de tal configuracion permite que una corriente se envfe unidireccionalmente desde una lmea de alimentacion a la que esta conectado el circuito limitador de corriente a una lmea de alimentacion de DC y evita que una corriente fluya en sentido inverso desde el lado de la lmea de alimentacion al circuito limitador de corriente, independientemente de la relacion de fase o una relacion positiva/negativa entre las fases respectivas de la lmea de alimentacion. Como resultado, se puede realizar una operacion estable de limitacion de corriente con una configuracion de circuito simple.
Ademas, cuando se detiene la acumulacion de cargas en el condensador C de filtrado tras la detencion del motor M (tiempo t8) en el control de conmutacion mostrado en la Fig. 5 y la Fig. 6, la unidad 300A' de control solamente necesita controlar el rele (84C) limitador de corriente y la conmutacion de control de los elementos respectivos de modo que los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase L entren en un estado no conductor. Ademas, una unidad 300B' de control de un circuito 2B' convertidor de potencia mostrado en la Fig. 7 y una unidad 300C' de control de un circuito 2C' convertidor de potencia mostrada en la Fig. 13 (a ser descrita mas tarde) tambien solamente necesita realizar un control de conmutacion de una manera similar cuando se detiene la carga del condensador C de filtrado (tiempo t8).
Segun el primer ejemplo, un rele electromagnetico grande como conmutador de potencia se puede eliminar de los circuitos 2 y 2' convertidores de potencia. Como resultado, se pueden obtener los siguientes efectos (1) a (3). (1) Dado que ya no hay mas un riesgo de friccion estatica inducida por soldadura o degradacion del contacto movil del rele electromagnetico usado anteriormente como conmutador de potencia, se puede mejorar la fiabilidad de los circuitos 10A y 10A' convertidores. (2) El ruido generado cuando se abre y se cierra el contacto movil se puede evitar que se propague a un circuito de baja corriente tal como un circuito de control del circuito convertidor de potencia y, en particular, a un circuito de baja corriente que comparte las lmeas Lr, Ls, Lt, LI, Ln de entrada que actuan como cables de conexion a la fuente de alimentacion E1 o E3 comercial con el circuito 10A o 10A' convertidor y que esta conectado a una fuente de alimentacion que se ramifica desde las lmeas Lr, Ls, Lt, LI, Ln de entrada. (3) Se puede reducir de tamano una placa de circuito del circuito 2 convertidor de potencia.
Ademas, segun el primer ejemplo, los elementos de conmutacion respectivos incluidos en los circuitos 10A y 10A' convertidores funcionan como conmutadores de potencia. Por lo tanto, la carga del condensador C de filtrado se puede detener sin tener que usar un rele electromagnetico grande como conmutador de potencia.
La Fig. 7 es un diagrama de bloques que muestra una configuracion esquematica de un circuito 2B' convertidor de potencia en un circuito de fuente de alimentacion incluido en un acondicionador de aire 1B' segun un segundo ejemplo. El circuito 2B' convertidor de potencia que esta conectado a una fuente de alimentacion E1 de AC monofasica difiere del circuito 2A' convertidor de potencia en una configuracion de un circuito 10B' convertidor.
Espedficamente, en el circuito 10B' convertidor, los elementos Tip, Tnp de conmutacion del lado del brazo superior que son, por ejemplo, IGBT se proporcionan, respectivamente, entre las lmeas LI, Ln de entrada y la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo. En el circuito 10B' convertidor, no se proporcionan elementos de conmutacion entre la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo y las lmeas LI, Ln de entrada. Ademas, las conexiones de cables del circuito 50 limitador de corriente son similares a las del circuito 2A' convertidor de potencia segun el primer ejemplo.
Los anodos de los diodos Dlp y Dnp estan conectados, respectivamente, a los emisores de los elementos Tlp y Tnp de conmutacion del lado del brazo superior. Los colectores correspondientes de los elementos Tlp y Tnp de conmutacion del lado del brazo superior estan conectados a las lmeas LI y Ln de entrada.
Los diodos Dln y Dnn se proporcionan respectivamente en los brazos inferiores de la fase L y la fase N. Los catodos de los diodos Dln, Dnn estan conectados, respectivamente, a las lmeas LI, Ln de entrada, y los anodos de los diodos Dln, Dnn estan conectados, respectivamente, a la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo.
Segun esta configuracion, los elementos Tlp y Tnp de conmutacion del lado del brazo superior hacen un camino de corriente conductor solamente en una direccion desde las lmeas LI y Ln de entrada hasta la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo en un estado conductor. Esto es similar al circuito 2A' convertidor de potencia segun el primer ejemplo. Dado que la configuracion distinta del circuito 10B' convertidor es similar a la del circuito 2A' convertidor de potencia, se omitira una descripcion del mismo.
La configuracion del circuito 10B' convertidor en el circuito 2B' convertidor de potencia difiere de la configuracion del circuito 10A' convertidor en el circuito 2A' convertidor de potencia. Por lo tanto, el control de conmutacion de los elementos de conmutacion en el circuito 10B' convertidor que se realiza por la unidad 300B' de control en el circuito 2B' convertidor de potencia difiere del control de conmutacion de los elementos de conmutacion en el circuito 10A' convertidor que se realiza por la unidad 300A' de control en el circuito 2A' convertidor de potencia.
La Fig. 8 es un grafico de tiempo que muestra el comportamiento de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior de la fase L y la fase N y similares durante un penodo desde el inicio de la excitacion del circuito 2B' convertidor de potencia hasta la detencion de la carga del condensador C de filtrado. (A) representa un estado del controlador remoto interior, (C) representa un estado del rele 84C limitador de corriente, (D) representa un estado del elemento Tlp de conmutacion del lado del brazo superior de la fase L conectada a la lmea LI de entrada, (E) representa un estado del elemento Tnp de conmutacion del lado del brazo superior de la fase N conectada a la lmea Ln de entrada, (F) representa un estado de los respectivos elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior del circuito 20 inversor, y (G) representa un estado del motor M. Ademas, los tiempos ti a ta respectivamente corresponden a los tiempos ti a ta en la Fig. 5.
Cuando el usuario enciende el controlador remoto interior con el fin de iniciar el acondicionamiento de aire (tiempo ti), la unidad 300B' de control cierra el rele 84C limitador de corriente y, al mismo tiempo, fija los elementos Tlp y Tnp de conmutacion del lado del brazo superior de la fase L y la fase N a un estado no conductor para iniciar la acumulacion de cargas en el condensador C de filtrado (tiempo t2).
A continuacion, la unidad 300B' de control abre el rele 84C limitador de corriente y, al mismo tiempo, fija los elementos Tlp y Tnp de conmutacion del lado del brazo superior de la fase L y la fase N en un estado conductor (tiempo t3). En el presente ejemplo, el tiempo t3 en el que se abre el rele 84C limitador de corriente es, por ejemplo, un tiempo en el que la unidad 300B' de control ha medido el trascurso del penodo de tiempo predeterminado descrito anteriormente (un penodo de tiempo predeterminado en que se puede suprimir una corriente de irrupcion) usando un temporizador incorporado o similar desde el punto en el que el rele 84C limitador de corriente se habfa cerrado en el tiempo t2 (desde el punto en el que se habfa iniciado la excitacion del circuito 2B' convertidor de potencia).
Una vez que se finaliza la acumulacion de cargas en el condensador C de filtrado, la unidad 300B' de control inicia el control de conmutacion de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior respectivos del circuito 20 inversor (tiempo t4). Por consiguiente, se inicia el accionamiento del motor M y se inicia la operacion normal del acondicionador de aire 1B'.
Cuando el usuario apaga el controlador remoto interior con el fin de detener el acondicionamiento de aire (tiempo t6), la unidad 300B' de control coloca los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior respectivos del circuito 20 inversor en un estado no conductor y detiene el suministro de alimentacion al motor M (tiempo t6). El motor M se detiene despues de continuar brevemente una operacion de inercia (tiempo t7).
A continuacion, la unidad 300B' de control coloca los elementos Tlp y Tnp de conmutacion del lado del brazo superior de la fase L y la fase N en un estado no conductor (tiempo ta).
La Fig. 9 es un grafico de tiempo que muestra el comportamiento de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior de la fase L y la fase N y similares durante un penodo desde el inicio de la excitacion del circuito 2B' convertidor de potencia hasta la detencion del motor M cuando se activa el conmutador 400 de alta presion. (B) representa un estado de una senal de anomalfa de alta presion emitida cuando se activa el conmutador 400 de alta
presion. De otro modo, los estados representados por (A) a (G) corresponden a la Fig. 8. Ademas, los tiempos ti a ts’ corresponden, respectivamente, a los tiempos ti a ts en la Fig. 6.
Dado que el control del usuario que enciende el controlador remoto interior con el fin de iniciar el acondicionamiento de aire (tiempo ti) hasta el inicio de la operacion normal del acondicionador de aire 1B’ (tiempo t4) es el mismo que el control descrito con referencia a la Fig. 8, se omitira una descripcion del mismo.
Como se muestra en la Fig. 9, cuando se activa el conmutador 400 de alta presion, la unidad 300B’ de control coloca los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior respectivos del circuito 20 inversor en un estado no conductor y detiene el suministro de alimentacion al motor M (tiempo ta’). A continuacion, con el fin de detener la acumulacion de cargas en el condensador C de filtrado, la unidad 300B’ de control coloca los elementos Tlp y Tnp de conmutacion del lado del brazo superior de una fase L y la fase N en un estado no conductor (tiempo t7’).
El hecho de que el acondicionamiento de aire se hubiera detenido debido a una anomalfa de alta presion se muestra, por ejemplo, en una unidad de visualizacion incluida en el controlador remoto interior. De una manera similar al acondicionador de aire 1A’ segun el primer ejemplo, el usuario que ha confirmado el visualizador apaga el controlador remoto interior y detiene la operacion del acondicionador de aire 1B’ (tiempo ts’).
Un efecto similar a la configuracion segun el primer ejemplo tambien se puede producir mediante la configuracion segun el segundo ejemplo descrito anteriormente.
Ademas, solamente el elemento del lado del brazo inferior de la fase N se puede fijar a un estado conductor en el circuito 2B’ convertidor de potencia. En este caso, el par de elementos del lado del brazo superior e inferior de la fase L y el elemento del lado del brazo superior de la fase N actuan como elementos de conmutacion que son conmutables entre conduccion y no conduccion. Ademas, por ejemplo, se usa un diodo o similar como el elemento del lado del brazo inferior de la fase N.
En otras palabras, cuando se detiene la acumulacion de cargas en el condensador C de filtrado tras la detencion del motor M (tiempo ts) en el control de conmutacion mostrado en la Fig. 8 y la Fig. 9, la unidad 300B’ de control solamente necesita controlar la conmutacion de los elementos respectivos de modo que el par de elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase L y el elemento del lado del brazo superior de la fase N permanezcan en un estado no conductor y el rele (84C) limitador de corriente entre en un estado no conductor. <Primera realizacion>
La Fig. 10 es un diagrama de bloques que muestra una configuracion esquematica de un circuito 2C convertidor de potencia en un circuito de fuente de alimentacion incluido en un acondicionador de aire 1C segun una primera realizacion de la presente invencion. El circuito 2C convertidor de potencia difiere del circuito 2A convertidor de potencia en una configuracion de un circuito 10C convertidor. El circuito 10C convertidor es el denominado circuito convertidor de tipo de corriente que comprende un IGBT conectado en serie a un diodo en todos los brazos superior e inferior de tres fases. En el circuito 2C convertidor de potencia, el circuito 10C convertidor es capaz de suprimir la generacion de armonicos de la fuente de alimentacion a traves, por ejemplo, de control de PWM.
Ademas, el circuito 2C convertidor de potencia comprende un circuito 30C de filtrado similar al del circuito 2A convertidor de potencia. El condensador C de filtrado es, por ejemplo, un condensador electrolttico. El circuito 2C convertidor de potencia tiene una configuracion similar al circuito 2A convertidor de potencia en que el condensador C de filtrado se conecta a un lado de carga del circuito 10C convertidor, el condensador C de filtrado suministra potencia al circuito 20 inversor como una fuente de tension, dos condensadores que no son condensadores de tension de ruptura alta se proporcionan en serie para constituir el condensador C de filtrado, y similares.
El circuito 10C convertidor se describira en detalle a continuacion. El circuito 10C convertidor comprende los elementos Trp, Tsp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior, los elementos Trn, Tsn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior, y un IC 100 de accionamiento de puerta de convertidor. Los elementos Trp, Tsp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior se proporcionan, respectivamente, entre las lmeas Lr, Ls, Lt de entrada y la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo. Los elementos Trp, Tsp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior son, por ejemplo, IGBT. Los elementos Trn, Tsn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior se proporcionan, respectivamente, entre la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo y las lmeas Lr, Ls, Lt de entrada. Los elementos Trn, Tsn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior son, por ejemplo, IGBT.
Los anodos de los diodos Drp, Dsp, Dtp, Drn, Dsn, Dtn estan conectados respectivamente a emisores de los elementos Trp, Tsp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior y los elementos Trn, Tsn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior. Los colectores respectivos de los elementos Trp, Tsp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior estan conectados a las lmeas Lr, Ls, Lt de entrada. Los colectores respectivos de los elementos Trn, Tsn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior estan conectados a la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo. Los catodos respectivos de los diodos Drp, Dsp, Dtp estan conectados a la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo, y los catodos respectivos de los diodos Drn, Dsn, Dtn estan conectados a las lmeas Lr, Ls, Lt de entrada.
Dado que los elementos Trp, Tsp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior, los elementos Trn, Tsn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior, y los diodos Drp, Dsp, Dtp, Drn, Dsn, Dtn estan conectados como se ha descrito anteriormente, los elementos Trp, Tsp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior hacen un camino de corriente conductor solamente en una direccion desde las lmeas Lr, Ls, Lt de entrada hasta la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo en un estado conductor. Ademas, los elementos Trn, Tsn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior hacen un camino de corriente conductor solamente en una direccion desde la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo hasta las lmeas Lr, Ls, Lt de entrada en un estado conductor. Sin embargo, los elementos Trp, Tsp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior y los elementos Trn, Tsn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior no se limitan a los elementos de conmutacion que hacen unos caminos de corriente conductores solamente en las direcciones descritas anteriormente y, en su lugar, pueden ser elementos de excitacion bidireccionales que permiten la excitacion en dos direcciones, incluyendo hacia el lado de la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo y hacia el lado del lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo. Alternativamente, se puede construir un circuito capaz de excitacion bidireccional conectando ademas, en paralelo, un circuito que realiza la excitacion solamente en una direccion opuesta a la descrita anteriormente. Esta configuracion se puede hacer comparable a un elemento de excitacion en un sentido apagando un lado de excitacion de un sentido.
El IC 100 de accionamiento de puerta de convertidor recibe una senal de control de la unidad 300C de control y genera adecuadamente una senal de PWM segun la senal de control como senal de accionamiento. El IC 100 de accionamiento de puerta de convertidor emite la senal de accionamiento a las respectivas puertas de los elementos Trp, Tsp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior y los elementos Trn, Tsn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior para conmutar apropiadamente los elementos de conmutacion. En otras palabras, a diferencia de un circuito convertidor de tipo puente de diodos, el circuito 10C convertidor conmuta los elementos Trp, Tsp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior y los elementos Trn, Tsn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior y realiza activamente el control de la forma de onda para rectificar la potencia de AC. Por lo tanto, la generacion de armonicos de fuente de alimentacion debido a la rectificacion se puede suprimir en comparacion con un circuito convertidor que incluye un brazo constituido unicamente por un puente de diodos.
Ademas, se omitiran descripciones del circuito 20 inversor, del circuito 40 limitador de corriente, del conmutador 400 de alta presion, y del resistor R2 de derivacion y del resistor R3 de derivacion que comparten las mismas configuraciones que las del circuito 2A convertidor de potencia segun el primer ejemplo.
La configuracion del circuito 10C convertidor incluido en el circuito 2C convertidor de potencia difiere de la configuracion del circuito 10A convertidor incluido en el circuito 2A convertidor de potencia. Por lo tanto, el control de conmutacion de los elementos de conmutacion en el circuito 10C convertidor que se realiza por la unidad 300C de control incluida en el circuito 2C convertidor de potencia difiere del control de conmutacion de los elementos de conmutacion en el circuito 10A convertidor que se realiza por la unidad 300A de control incluida en el circuito 2A convertidor de potencia.
El control de conmutacion de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior del circuito 10C convertidor se describira con referencia a la Fig. 11. La Fig. 11 es un grafico de tiempo que muestra el comportamiento de pares respectivos de elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de las fases R, S, T y similares durante un penodo desde el inicio de la excitacion del circuito 2C convertidor de potencia hasta la detencion de la carga del condensador C de filtrado. (A) representa un estado del controlador remoto interior, (C) representa un estado del rele 84C limitador de corriente, (D) representa un estado del par de elementos Trp y Trn de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase R conectada a la lmea Lr de entrada, (E) representa un estado del par de elementos Tsp y Tsn de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase S conectados a la lmea Ls de entrada, (F) representan un estado del par de elementos Ttp y Ttn de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase T conectados a la lmea Lt de entrada, (G) representa un estado de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior respectivos del circuito 20 inversor, y (H) representa un estado del motor M. Ademas, los tiempos t1 a ta respectivamente corresponden a los tiempos t1 a teen la Fig. 2.
Cuando el usuario enciende el controlador remoto interior con el fin de iniciar el acondicionamiento de aire (tiempo t-i), la unidad 300C de control cierra el rele 84C limitador de corriente. Al mismo tiempo, entre los pares respectivos de elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de las fases R, S, T, la unidad 300C de control fija solamente el par de elementos Tsp y Tsn de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase S en un estado conductor y fija los pares de elementos Trp, Trn y Ttp, Ttn de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de las fases R y T restantes en un estado no conductor. Por consiguiente, se inicia (tiempo t2) la acumulacion de cargas en el condensador C de filtrado. En otras palabras, la unidad 300C de control realiza un control en el que solamente el par de elementos Tsp y Tsn de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase S se fija en un estado conductor y solamente la fase S se coloca en un estado conductor. Como resultado, la unidad 300C de control evita que una corriente de irrupcion fluya hacia el condensador C de filtrado asegurando que las corrientes siempre fluyan a traves del resistor R1 limitador de corriente de una manera similar al circuito 2A convertidor de potencia segun el primer ejemplo. Ademas, en este caso, un elemento de conmutacion que esta fijado a un estado conductor por la unidad 300C de control no esta limitado al par de elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase S. Entre los pares respectivos de elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de las fases R, S, T, la unidad 300C de control puede fijar alternativamente solamente el par de elementos
de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de una cualquiera de las fases en un estado conductor y fijar los pares de elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de las dos fases restantes en un estado no conductor.
A continuacion, la unidad 300C de control abre el rele 84C limitador de corriente y, al mismo tiempo, fija los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de todas de las tres fases en un estado conductor (tiempo t3). En la presente realizacion, el tiempo t3 es, por ejemplo, un tiempo en el que la unidad 300C de control ha medido el trascurso del penodo de tiempo predeterminado descrito anteriormente (un penodo de tiempo predeterminado en el que se puede suprimir una corriente de irrupcion) usando un temporizador incorporado o similar desde el punto en el que el rele 84C limitador de corriente se habfa cerrado en el tiempo t2 (desde el punto en el que se habfa iniciado la excitacion del circuito 2C convertidor de potencia). Una vez que se finaliza la acumulacion de cargas en el condensador C de filtrado, la unidad 300C de control inicia el control de conmutacion de los respectivos elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior del circuito 20 inversor (inicio de la operacion del circuito 20 inversor, tiempo t4). Por consiguiente, se inicia el accionamiento del motor M. Ademas, por ejemplo, la conmutacion segun un metodo de excitacion de 120 grados que esta sincronizado con un cruce por cero de la fuente de alimentacion se puede realizar como control de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior respectivos desde el tiempo t3 al tiempo t4.
Posteriormente, la unidad 300C de control inicia una operacion sincronizada en la que se sincronizan y controlan el circuito 10C convertidor y el circuito 20 inversor, e inicia el control de conmutacion de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior respectivos del circuito 10C convertidor (inicio de la operacion normal del acondicionador de aire 1, tiempo ts). El circuito 2C convertidor de potencia segun la primera realizacion difiere del circuito 2A convertidor de potencia segun el primer ejemplo a este respecto.
Cuando el usuario apaga el controlador remoto interior con el fin de detener el acondicionamiento de aire (tiempo ta), la unidad 300C de control coloca los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior respectivos del circuito 20 inversor en un estado no conductor y detiene el suministro de alimentacion al motor M (tiempo ta). El motor M se detiene despues de continuar brevemente una operacion de inercia (tiempo t7). Posteriormente, con el fin de detener la acumulacion de cargas en el condensador C de filtrado cuando se detiene el motor M, la unidad 300C de control coloca los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de todas de las tres fases R, S, T en un estado no conductor (tiempo ta). Cuando se detiene la carga del condensador C de esta manera (tiempo ta), la unidad 300C de control puede controlar la conmutacion de cada uno de los elementos Trp, Trn, Tsp, Tsn, Ttp, Ttn de conmutacion de modo que los brazos superior e inferior de al menos dos fases entre las tres fases R, S, T entren en un estado no conductor. Ademas, una unidad 300D de control de un circuito 2D convertidor de potencia mostrada en la Fig. 16 y una unidad 300E de control de un circuito 2E convertidor de potencia mostrada en la Fig. 17 (a ser descrita mas tarde) tambien pueden realizar el control de conmutacion de una manera similar cuando se detiene la carga del condensador C de filtrado (tiempo ta).
Ademas, cuando se detiene la carga del condensador C de esta manera (tiempo ta), la unidad 300C de control puede controlar la conmutacion de cada uno de los elementos Trp, Trn, Tsp, Tsn, Ttp, Ttn de conmutacion de modo que o bien los elementos Trp, Tsp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior de todas de las tres fases R, S, T o bien los elementos Trn, Tsn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior de todas de las tres fases R, S, T entren en un estado no conductor. Esto tambien se aplica al control realizado por la unidad 300E de control del circuito 2E convertidor de potencia mostrado en la Fig. 14 a ser descrita a continuacion.
El control de apertura/cierre de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior del circuito 10C convertidor cuando se activa el conmutador 400 de alta presion se describira con referencia a la Fig. 12. La Fig. 12 es un grafico de tiempo que muestra el comportamiento de cada par de elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de las fases R, S, T y similares durante un penodo desde el inicio de excitacion del circuito 2C convertidor de potencia hasta la detencion del motor M cuando se activa el conmutador 400 de alta presion. (B) representa un estado de una senal de anomalfa de alta presion emitida cuando se activa el conmutador 400 de alta presion. De otro modo, los estados representados por (A) a (H) corresponden a la Fig. 11. Ademas, los tiempos t1 a ta' corresponden, respectivamente, a los tiempos t1 a ta' en la Fig. 3.
Dado que el control del usuario que enciende el controlador remoto interior con el fin de iniciar el acondicionamiento de aire (tiempo t-i) hasta el inicio de la operacion normal del acondicionador de aire 1C (tiempo ts) es el mismo que el control descrito con referencia a la Fig. 11, se omitira una descripcion del mismo.
Cuando el conmutador 400 de alta presion detecta una elevacion anormal en la alta presion de un ciclo de refrigeracion y se activa, el conmutador 400 de alta presion emite una senal de anomalfa de alta presion a la unidad 300C de control. Al mismo tiempo, la unidad 300C de control coloca los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior respectivos del circuito 20 inversor en un estado no conductor y detiene el suministro de alimentacion al motor M (tiempo ta'). Posteriormente, con el fin de detener la acumulacion de cargas en el condensador C de filtrado, la unidad 300C de control coloca los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de todas de las tres fases R, S, T en un estado no conductor (tiempo t7').
Cuando se detiene la carga del condensador C de esta manera (tiempo t7'), la unidad 300C de control puede controlar la conmutacion de cada uno de los elementos Trp, Trn, Tsp, Tsn, Ttp, Ttn de conmutacion de modo que los brazos superior e inferior de al menos dos fases entre las tres fases R, S, T entren en un estado no conductor. Ademas, una unidad 300D de control de un circuito 2D convertidor de potencia mostrado en la Fig. 16 y una unidad 300E de control de un circuito 2E convertidor de potencia mostrado en la Fig. 17 (a ser descritas mas tarde) tambien pueden realizar el control de conmutacion de una manera similar cuando se detiene la carga del condensador C de filtrado (tiempo t8).
Ademas, cuando se detiene la carga del condensador C de esta manera (tiempo t7'), la unidad 300C de control puede controlar la conmutacion de cada uno de los elementos Trp, Trn, Tsp, Tsn, Ttp, Ttn de conmutacion de modo que o bien los elementos Trp, Tsp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior de todas de las tres fases R, S, T o bien los elementos Trn, Tsn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior de todas de las tres fases R, S, T entra en un estado no conductor. Esto tambien se aplica al control realizado por la unidad 300E de control del circuito 2E convertidor de potencia mostrado en la Fig. 14 a ser descrita a continuacion.
El hecho de que el acondicionamiento de aire se hubiera detenido debido a una anomalfa de alta presion se muestra, por ejemplo, en una unidad de visualizacion incluida en el controlador remoto interior. De una manera similar al acondicionador de aire 1A segun el primer ejemplo, el usuario que ha confirmado que el visualizador apaga el controlador remoto interior y detiene la operacion del acondicionador de aire 1C (tiempo t8').
Ademas, de manera similar al primer ejemplo, la configuracion de la primera realizacion tambien se puede aplicar a un circuito 2C' convertidor de potencia que se conecta a la fuente de alimentacion E1 de AC monofasica. Una configuracion esquematica del circuito 2C' convertidor de potencia en el circuito de fuente de alimentacion incluido en un acondicionador de aire 1C' se muestra en la Fig. 13. El circuito 2C' convertidor de potencia difiere del circuito 2C convertidor de potencia en una configuracion de un circuito 10C' convertidor conectado a la fuente de alimentacion E1 de AC monofasica, en una configuracion de un circuito 30C' de filtrado, y en las conexiones de cables de un circuito 50 limitador de corriente. El circuito 30C' de filtrado comparte la misma configuracion que el circuito 30A' de filtrado mostrado en la Fig. 4. De otro modo, la configuracion del circuito 2C' convertidor de potencia es similar a la del circuito 2C convertidor de potencia. Ademas, las conexiones de cables del circuito 50 limitador de corriente son similares a las de los circuitos 2A' y 2B' convertidores de potencia segun el primer y segundo ejemplos.
El circuito 10C' convertidor comprende los elementos Tlp, Tnp de conmutacion del lado del brazo superior, los elementos Tln, Tnn de conmutacion del lado del brazo inferior, y un IC 100' de accionamiento de puerta de convertidor. Los elementos Tlp, Tnp de conmutacion del lado del brazo superior se proporcionan, respectivamente, entre las lmeas LI, Ln de entrada y la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo. Los elementos Tlp, Tnp de conmutacion del lado del brazo superior son, por ejemplo, IGBT. Los elementos Tln, Tnn de conmutacion del lado del brazo inferior se proporcionan respectivamente entre la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo y las lmeas LI, Ln de entrada. Los elementos Tln, Tnn de conmutacion del lado del brazo inferior son, por ejemplo, IGBt .
Los anodos de los diodos Dlp, Dnp, Dln, Dnn estan conectados respectivamente a los emisores de los elementos Tlp, Tnp de conmutacion del lado del brazo superior y los elementos Tln, Tnn de conmutacion del lado del brazo inferior. Los colectores respectivos de los elementos Tlp y Tnp de conmutacion del lado del brazo superior estan conectados a las lmeas LI y Ln de entrada. Los colectores respectivos de los elementos Tln y Tnn de conmutacion del lado del brazo inferior estan conectados a la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo. Los catodos respectivos de los diodos Dlp y Dnp estan conectados a la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo, y los catodos respectivos de los diodos Dln y Dnn estan conectados a las lmeas LI y Ln de entrada.
Segun esta configuracion, de una manera similar al circuito 10C convertidor conectado a la fuente de alimentacion E3 de AC trifasica, los elementos Tlp y Tnp de conmutacion del lado del brazo superior hacen un camino de corriente conductor solamente en una direccion desde las lmeas LI y Ln de entrada hasta la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo en un estado conductor, y los elementos Tln y Tnn de conmutacion del lado del brazo inferior hacen un camino de corriente conductor solamente en una direccion desde la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo hasta las lmeas LI y Ln de entrada en un estado conductor.
El control de apertura y cierre de los elementos de conmutacion en el circuito 10C' convertidor y similares, que se realiza por la unidad 300C' de control incluida en el circuito 2C' convertidor de potencia se muestra en la Fig. 14 y la Fig. 15.
La Fig. 14 es un grafico de tiempo que muestra el comportamiento de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior respectivos y similares durante un penodo desde el inicio de la excitacion del circuito 2C' convertidor de potencia hasta la detencion de la carga del condensador C de filtrado. (A) representa un estado del controlador remoto interior, (C) representa un estado del rele 84C limitador de corriente, (D) representa un estado de los elementos Tlp y Tln de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase L conectados a la lmea LI de entrada, (E) representa un estado de los elementos Tnp y Tnn de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase N conectados a la lmea Ln de entrada, (F) representa un estado de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior respectivos del circuito 20 inversor, y (G) representa un estado del motor M. Ademas, los tiempos t1 a t8 corresponden respectivamente a los tiempos t1 a t8 en la Fig. 11.
Ademas, cuando se detiene la carga del condensador C de esta manera (tiempo t8), la unidad 300C' de control puede controlar la conmutacion de cada uno de los elementos Tlp, Tnp, Tln, Tnn de conmutacion de modo que o bien los elementos Tlp, Tnp de conmutacion del lado del brazo superior tanto de la fase L como de la fase N o bien los elementos Tln, Tnn de conmutacion del lado del brazo inferior tanto de la fase L como de la fase N entren en un estado no conductor.
La Fig. 15 es un grafico de tiempo que muestra el comportamiento de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior respectivos y similares durante un penodo desde el inicio de la excitacion del circuito 2C' convertidor de potencia hasta la detencion del motor M cuando se activa el conmutador 400 de alta presion. (B) representa un estado de una senal de anomalfa de alta presion emitida cuando se activa el conmutador 400 de alta presion. De otro modo, los estados representados por (A) a (G) corresponden a la Fig. 14. Ademas, los tiempos ti a t8' respectivamente corresponden a los tiempos ti a t8' en la Fig. 12.
Como se muestra en la Fig. 14 y la Fig. 15, la unidad 300C' de control realiza, en los elementos Tnp y Tnn de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase N, un control similar al realizado por la unidad 300C de control en los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase S en el circuito 10C convertidor conectado a la fuente de alimentacion E3 de AC. Ademas, la unidad 300C' de control realiza, en los elementos Tlp y Tln de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase L, un control similar al realizado por la unidad 300C de control en los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase R y la fase T en el circuito 10C convertidor.
Ademas, el circuito 2C' convertidor de potencia puede controlar los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior respectivos y similares durante un penodo desde el inicio de la excitacion del circuito 2C' convertidor de potencia hasta la detencion de la carga del condensador C de filtrado como se representa en el grafico de tiempo mostrado en la Fig. 19.
Espedficamente, cuando el usuario enciende el controlador remoto interior con el fin de iniciar el acondicionamiento de aire (tiempo ti), la unidad 300C' de control cierra el rele 84C limitador de corriente. Por consiguiente, se inicia la excitacion del circuito 2C' convertidor de potencia. Al mismo tiempo, la unidad 300C' de control fija, a un estado conductor, el elemento Tnn de conmutacion del lado del brazo inferior de la N fase que es un elemento de conmutacion de un brazo en un lado en el que el circuito 50 limitador de corriente no esta conectado en una fase a la cual no esta conectado el circuito 50 limitador de corriente. Ademas, la unidad 300C' de control coloca los elementos de conmutacion restantes o, en otras palabras, el par de elementos Tlp, Tln de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase L y el elemento Tnp de conmutacion del lado del brazo superior de la fase N en un estado no conductor e inicia la acumulacion de cargas en el condensador C de filtrado (tiempo t2). Como resultado, la unidad 300C' de control evita que una corriente de irrupcion fluya hacia el condensador C de filtrado asegurando que las corrientes siempre fluyan a traves del resistor R1 limitador de corriente.
A continuacion, la unidad 300C' de control abre el rele 84C limitador de corriente y, al mismo tiempo, fija todos los elementos de conmutacion de la fase L y la fase N en un estado conductor (tiempo t3). De manera similar, en el presente ejemplo, el tiempo t3 es, por ejemplo, un tiempo en el que la unidad 300C' de control ha medido el trascurso del penodo de tiempo predeterminado descrito anteriormente (un penodo de tiempo predeterminado en el que se puede suprimir una corriente de irrupcion) usando un temporizador incorporado o similar desde el punto en el que el rele 84C limitador de corriente se habfa cerrado en el tiempo t2 (desde el punto en el que se habfa iniciado la excitacion del circuito 2C' convertidor de potencia).
Una vez que se finaliza la acumulacion de cargas en el condensador C de filtrado, la unidad 300C' de control inicia el control de conmutacion de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior respectivos del circuito 20 inversor (inicio de operacion del circuito 20 inversor, tiempo t4). Por consiguiente, se inicia el accionamiento del motor M. Dado que el control posterior es similar al control mostrado en la Fig. 14, se omitira una descripcion del mismo.
Ademas, cuando se detiene la carga del condensador C de esta manera (tiempo t8 en la Fig. 14, tiempo t7' en la Fig. 15, tiempo t8' en la Fig. 19), la unidad 300C' de control puede controlar la conmutacion de cada uno de los elementos Tlp, Tnp, Tln, Tnn de conmutacion de modo que el rele (84C) limitador de corriente y o bien todos los elementos Tlp, Tnp de conmutacion del lado del brazo superior de la fase L y la fase N o bien todos los elementos Tln, Tnn de conmutacion del lado del brazo inferior de la fase L y la fase N entren en un estado no conductor.
Segun la primera realizacion, dado que la unidad 300C o 300C' de control conmuta los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior respectivos y realiza activamente el control de la forma de onda para rectificar la potencia de AC, se puede suprimir la generacion de armonicos de la fuente de alimentacion debido a la rectificacion. Otros efectos son similares a los producidos por el primer y segundo ejemplos.
Aunque se han descrito anteriormente acondicionadores de aire y circuitos convertidores de potencia, la presente invencion no se limita a los ejemplos anteriores y a la realizacion.
(1) Mientras que una conexion de cables de la fuente de alimentacion E3 de AC trifasica segun el primer ejemplo y la primera realizacion adopta un sistema de cuatro cables trifasico tambien se puede aplicar a un caso donde la
conexion de cables de la fuente de alimentacion E3 de AC trifasica adopta un sistema de tres cables trifasico. La Fig. 16 muestra una configuracion de un circuito 2D convertidor de potencia resultante de la aplicacion de una conexion de cables de un sistema de tres cables trifasico a la configuracion del circuito 2A convertidor de potencia segun el primer ejemplo. La Fig. 17 muestra una configuracion de un circuito 2E convertidor de potencia resultante de la aplicacion de una conexion de cables de un sistema de tres cables trifasico a la configuracion del circuito 2C convertidor de potencia segun la primera realizacion.
En esta configuracion en la que la conexion de cables de la fuente de alimentacion E3 de AC trifasica adopta un sistema de tres cables trifasico, de una manera similar al caso monofasico, se proporciona el circuito 50 limitador de corriente entre una cualquiera de las lmeas Lr, Ls, Lt de entrada y una cualquiera de la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo y la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo (en los ejemplos mostrados en la Fig. 16 y la Fig. 17, entre la lmea Lr de entrada y la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo) en lugar de en la lmea Ln neutra.
Cuando se aplica una conexion de cables de un sistema de tres cables trifasico al circuito 2A convertidor de potencia segun el primer ejemplo, con el fin de asegurar que las corrientes fluyan a traves de un resistor limitador de corriente durante una operacion de limitacion de corriente, los elementos de conmutacion se deben proporcionar en los brazos superior e inferior de una fase a la que se conecta el circuito 50 limitador de corriente.
Incluso en estos casos, de una manera similar al circuito 2C convertidor de potencia mostrado en la Fig. 10, los elementos Trp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior y los elementos Trn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior en el circuito 2D convertidor de potencia no se limitan a los elementos de conmutacion que hacen los caminos de corriente conductores solamente en las direcciones descritas anteriormente y, en su lugar, pueden ser elementos de excitacion bidireccionales que permiten la excitacion en dos direcciones, incluyendo hacia el lado de la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo y hacia el lado del lmea L2 de alimentacion de DC de lado negativo. Ademas, los elementos Trp, Tsp, Ttp de conmutacion del lado del brazo superior y los elementos Trn, Tsn, Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior en el circuito 2E convertidor de potencia no se limitan a los elementos de conmutacion que hacen los caminos de corriente conductores solamente en las direcciones descritas anteriormente y, en su lugar, pueden ser elementos de excitacion bidireccionales que permiten la excitacion en dos direcciones, incluyendo hacia el lado de la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo y hacia el lado de la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo. Alternativamente, un circuito capaz de excitacion bidireccional se puede construir conectando ademas, en paralelo, un circuito que realiza la excitacion solamente en una direccion opuesta a la descrita anteriormente. Esta configuracion se puede hacer comparable a un elemento de excitacion en un sentido, apagando un lado de excitacion en un sentido.
Otra realizacion del control de conmutacion en un circuito 2E convertidor de potencia mostrado en la Fig. 17 se describira con referencia al grafico de tiempo mostrado en la Fig. 18. Cuando el usuario enciende el controlador remoto interior con el fin de iniciar el acondicionamiento de aire (tiempo t1), una unidad 300E de control cierra el rele 84C limitador de corriente y hace que se inicie la excitacion del circuito 2E convertidor de potencia. Al mismo tiempo, la unidad 300E de control fija el elemento Tsn de conmutacion del lado del brazo inferior de la fase S (un elemento de conmutacion de un brazo al que el circuito 50 limitador de corriente no esta conectado de al menos una fase entre las fases a las que el circuito 50 limitador de corriente no esta conectado) a un estado conductor, y fija los elementos de conmutacion restantes o, en otras palabras, el elemento Tsp de conmutacion del lado del brazo superior de la fase S, el par de elementos Trp, Trn de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase R, y el par de elementos Ttp, Ttn de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase T en un estado no conductor para iniciar la acumulacion de cargas en el condensador C de filtrado (tiempo t2). Como resultado, la unidad 300E de control evita que una corriente de irrupcion fluya hacia el condensador C de filtrado asegurando que las corrientes siempre fluyan a traves del resistor R1 limitador de corriente.
Ademas, en este caso, un elemento de conmutacion que se coloca en un estado conductor por la unidad 300E de control no se limita al elemento Tsn de conmutacion del lado del brazo inferior de la fase S y, en su lugar, puede ser el elemento Ttn de conmutacion del lado del brazo inferior de la fase T o tanto los elementos de conmutacion del lado del brazo inferior de la fase S como de la fase T. En este caso, todos los elementos de conmutacion restantes se colocan en un estado no conductor.
A continuacion, la unidad 300E de control abre el rele 84C limitador de corriente y, al mismo tiempo, fija los pares respectivos de elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de la fase R, la fase S y la fase T en un estado conductor (tiempo t3). De manera similar, en la presente realizacion, el tiempo t3 es un tiempo en el que la unidad 300E de control ha medido el trascurso del penodo de tiempo predeterminado descrito anteriormente (un penodo de tiempo predeterminado en el que se puede suprimir una corriente de irrupcion) usando un temporizador incorporado o similar desde el punto en el que el rele 84C limitador de corriente se habfa cerrado en el tiempo t2 (desde el punto en el que se habfa iniciado la excitacion del circuito 2A convertidor de potencia).
Una vez que se finaliza la acumulacion de cargas en el condensador C de filtrado, la unidad 300E de control inicia el control de conmutacion de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior respectivos del circuito 20 inversor (inicio de operacion del circuito 20 inversor, tiempo t4). Por consiguiente, se inicia la activacion
del motor M. Dado que el control posterior es similar al control por la unidad 300C de control mostrada en la Fig. 11, se omitira una descripcion del mismo.
Ademas, dado que el control de conmutacion de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior del circuito 10D convertidor y similares por la unidad 300D de control incluido en el circuito 2D convertidor de potencia mostrado en la Fig. 16 es similar al control por la unidad 300A de control, se omitira una descripcion del mismo.
(2) Mientras que los IGBT y los diodos estan conectados en serie en los circuitos 10A a 10C' convertidores segun el primer y segundo ejemplos y para la primera realizacion, se puede proporcionar una funcion similar usando IGBT de bloqueo inverso en los circuitos 10A a 10C' convertidores.
(3) Mientras que un circuito rectificador que incluye un brazo que tiene solamente un diodo y un circuito rectificador que tiene elementos de conmutacion en todos los brazos se han mostrado en el primer y segundo ejemplos y para la primera realizacion, tambien se puede aplicar a un convertidor de matriz indirecta ademas de los circuitos 10A a 10C' convertidores. Ademas, en este caso, se proporciona un condensador entre una unidad inversora y una unidad convertidora como un condensador de abrazadera que constituye un circuito de abrazadera.
La Fig. 20 muestra un acondicionador de aire 1F que comprende un convertidor 20A de matriz indirecta como circuito convertidor de potencia. El convertidor 20A de matriz indirecta comprende un convertidor 100A de tipo corriente, un circuito 30A' de abrazadera, y un inversor 20 de tipo tension.
El convertidor 100A de tipo corriente esta conectado a una fuente de alimentacion E3 de AC de cuatro cables trifasica a traves de las lmeas Lr, Ls, Lt de entrada (primera a tercera lmeas de entrada) correspondientes a las fases respectivas de R, S, T y una lmea Ln neutra. Ademas, el convertidor 100A de tipo de corriente esta conectado a traves de la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo y la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo al circuito 20 inversor y al circuito 30A' de abrazadera.
Las operaciones de conmutacion del convertidor 100A de tipo corriente estan controladas por un circuito 300A de control.
En la presente realizacion, el convertidor 100A de tipo corriente comprende seis conjuntos de elementos para corresponder a los brazos superior e inferior de las tres fases, con un diodo y un IGBT conectados en serie en cada elemento. Los elementos respectivos son un IGBT Trp y un diodo Drp, un iGBT Trn y un diodo Drn, un IGBT Tsp y un diodo Dsp, un IGBT Tsn y un diodo Dsn, un IGBT Ttp y un diodo Dtp, y un IGBT Ttn y un diodo Dtn.
Un emisor del transistor Trp esta conectado a un anodo del diodo Drp, y un catodo del diodo Drp esta conectado a la lmea L1 de alimentacion de DC. Un emisor del transistor Tsp esta conectado a un anodo del diodo Dsp, y un catodo del diodo Dsp esta conectado a la lmea L1 de alimentacion de DC. Un emisor del transistor Ttp esta conectado a un anodo del diodo Dtp, y un catodo del diodo Dtp esta conectado a la lmea L1 de alimentacion de DC.
Un anodo del diodo Drn esta conectado a un emisor del transistor Trn, y un colector del transistor Trn esta conectado a la lmea L2 de alimentacion de DC. Un anodo del diodo Dsn esta conectado a un emisor del transistor Tsn, y un colector del transistor Tsn esta conectado a la lmea L2 de alimentacion de DC. Un anodo del diodo Dtn esta conectado a un emisor del transistor Ttn, y un colector del transistor Ttn esta conectado a la lmea L2 de alimentacion de DC.
Un colector del transistor Trp esta conectado a un catodo del diodo Drn. De una manera similar, un colector del transistor Tsp esta conectado a un catodo del diodo Dsn. Un colector del transistor Ttp esta conectado a un catodo del diodo Dtn.
Ademas, mientras que la Fig. 20 muestra un ejemplo en el que un anodo de un diodo esta conectado a un emisor de un IGBT en cada elemento, tambien se puede adoptar una configuracion en la cual un catodo de un diodo esta conectado a un colector de un IGBT.
Ademas, se pueden usar IGBT de bloqueo inverso (RB-IGBT) en lugar de los elementos respectivos que estan constituidos por un diodo y un IGBT.
El convertidor 20A de matriz indirecta comprende el circuito 30A' de abrazadera. Por ejemplo, el circuito 30A' de abrazadera comprende un condensador electrolftico como el condensador C de abrazadera. Por ejemplo, el circuito 30A' de abrazadera funciona para absorber la energfa regenerativa de un motor.
El control de conmutacion de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior del convertidor 100A de tipo corriente se realiza de una manera similar al control de conmutacion realizado por el circuito 2C convertidor de potencia que se ha descrito con referencia a la Fig. 11 y la Fig. 12.
La Fig. 21 muestra un acondicionador de aire 1G que comprende un convertidor 20A' de matriz indirecta conectado a la fuente de alimentacion E1 de AC monofasica. El convertidor 20A' de matriz indirecta comprende un convertidor 100A' de tipo de corriente, un circuito 30A'' de abrazadera, y el inversor 20 de tipo tension.
El convertidor 100A' de tipo corriente esta conectado a la fuente de alimentacion E1 de AC monofasica a traves de las lmeas LI, Ln de entrada que corresponden respectivamente a las fases L y N. Ademas, el convertidor 100A' de tipo corriente esta conectado a traves de la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo y la lmea L2 de alimentacion de DC del lado negativo al circuito 20 inversor de tipo tension y al circuito 30A'' de abrazadera. Ademas, el circuito 50 limitador de corriente esta conectado entre la lmea LI de entrada y la lmea L1 de alimentacion de DC del lado positivo.
Las operaciones de conmutacion del convertidor 100A' de tipo corriente estan controladas por un circuito 300A' de control.
En la presente realizacion, el convertidor 100A' de tipo corriente comprende cuatro conjuntos de elementos para corresponder a los brazos superior e inferior de las lmeas LI, Ln de entrada de la fuente de alimentacion E1 de AC monofasica, con un diodo y un IGBT conectados en serie en cada elemento. Los elementos respectivos son un IGBT Tlp y un diodo Dlp, un IGBT Tln y un diodo Dln, un IGBT Tnp y un diodo Dnp, y un IGBT Tnn y un diodo Dnn.
Un emisor del transistor Tlp esta conectado a un anodo del diodo Dlp, y un catodo del diodo Dlp esta conectado a la lmea L1 de alimentacion de DC. Un emisor del transistor Tnp esta conectado a un anodo del diodo Dnp, y un catodo del diodo Dnp esta conectado a la lmea L1 de alimentacion de DC.
Un anodo del diodo Dln esta conectado a un emisor del transistor Tln, y un colector del transistor Tln esta conectado a la lmea L2 de alimentacion de DC. Un anodo del diodo Dnn esta conectado a un emisor del transistor Tnn, y un colector del transistor Tnn esta conectado a la lmea L2 de alimentacion de DC.
Un colector del transistor Tlp esta conectado a un catodo del diodo Dln. De una manera similar, un colector del transistor Tnp esta conectado a un catodo del diodo Dnn.
Ademas, mientras que la Fig. 21 muestra un ejemplo en el que un anodo de un diodo esta conectado a un emisor de un IGBT en cada elemento, tambien se puede adoptar una configuracion en la que un catodo de un diodo esta conectado a un colector de un IGBT.
Ademas, los IGBT de bloqueo inverso (RB-IGBT) se pueden usar en lugar de los elementos respectivos descritos anteriormente que estan constituidos por un diodo y un IGBT.
El convertidor 20A' de matriz indirecta comprende el circuito 30A'' de abrazadera. Por ejemplo, el circuito 30A'' de abrazadera comprende un condensador electrolftico como el condensador C de abrazadera. Por ejemplo, el circuito 30A'' de abrazadera funciona para absorber energfa regenerativa de un motor.
El control de conmutacion de los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior del convertidor 100A' de tipo corriente se realiza de una manera similar al control de conmutacion realizado por el circuito 2C' convertidor de potencia que se ha descrito con referencia a la Fig. 14 y la Fig. 15.
(4) En la primera realizacion, en el tiempo t8 y el tiempo t7', la unidad 300C de control y la unidad 300C' de control colocan todos los elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior en un estado no conductor. Sin embargo, dado que un objeto de la unidad 300C de control y la unidad 300C' de control es detener la acumulacion de cargas en el condensador C de filtrado cuando el motor M se detiene, se puede realizar el siguiente control. Espedficamente, el control por la unidad 300C de control solamente necesita ser un control de manera que el rele (84C) limitador de corriente y solamente dos pares de elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior entre las fases respectivas de R, S, T, el rele (84C) limitador de corriente y solamente todos los elementos de conmutacion del lado del brazo superior, o el rele (84C) limitador de corriente y solamente todos los elementos de conmutacion del lado del brazo inferior se colocan en un estado no conductor. El control de la unidad 300C' de control solamente necesita ser un control de manera que el rele (84C) limitador de corriente y solamente el par de elementos de conmutacion del lado del brazo superior e inferior de o bien la fase R o bien la fase N, el rele (84C) limitador de corriente y solamente todos los elementos de conmutacion del lado del brazo superior, o el rele (84C) limitador de corriente y solamente todos los elementos de conmutacion del lado del brazo inferior se colocan en un estado no conductor.
Ademas, las realizaciones espedficas descritas anteriormente incluyen principalmente una invencion configurada como se describe a continuacion.
El circuito convertidor de potencia segun las realizaciones es un circuito convertidor de potencia que esta conectado a una fuente de alimentacion (E3') de AC trifasica a traves de la primera a tercera lmeas (Lr, Ls, Lt) de entrada, y que esta conectada a un condensador (C) a traves de una lmea (Li) de alimentacion de DC del lado positivo y una lmea (L2) de alimentacion de DC del lado negativo, y que esta conectado a al menos un circuito (50) limitador de corriente que se proporciona entre una cualquiera de la primera a tercera lmeas (Lr, Ls, Lt) de entrada y una de la lmea (Li) de alimentacion de DC del lado positivo y la lmea (L2) de alimentacion de DC del lado negativo y que incluye un conmutador de apertura/cierre (84C) y un resistor (R1) limitador de corriente. El circuito convertidor de potencia comprende: un elemento (Trp) de conmutacion que se proporciona en un brazo en un lado al que esta conectado el circuito (50) limitador de corriente de una fase a la que esta conectado el circuito (50) limitador de
corriente y que hace un camino de corriente entre la primera a tercera lmeas (Lr, Ls, Lt) de entrada y las lmeas (L1, L2) de alimentacion de DC conductor en un estado conductor; al menos cualquiera de los elementos (Tsp, Ttp) de conmutacion que se proporcionan en los brazos en los lados a los que esta conectado el circuito limitador de corriente de dos fases a las que no esta conectado el circuito limitador de corriente y que forman un camino de corriente desde la primera a tercera lmeas (Lr, Ls, Lt) de entrada a las lmeas (L1, L2) de alimentacion de DC conductor en un estado conductor, o elementos (Trn, Tsn, Ttn) de conmutacion que se proporcionan en un brazo del lado opuesto en fase con el brazo en el cual se proporciona el elemento (Trp) de conmutacion y tanto los brazos superior como inferior de al menos una fase entre las fases a las que no esta conectado el circuito limitador de corriente y que hacen un camino de corriente entre las lmeas (L1, L2) de alimentacion de DC y la primera a tercera lmeas (Lr, Ls, Lt) de entrada conductor en un estado conductor; y unidades (300D, 300E) de control que controlan la conmutacion de los elementos (Trp, Tsp, Ttp, Trn, Tsn, Ttn) de conmutacion y controlan la apertura y cierre del conmutador (84C) de apertura/cierre. En el circuito convertidor de potencia, las unidades (300D, 300E) de control cierran el conmutador (84C) de apertura/cierre hasta que una corriente de irrupcion llega a ser suprimible despues del inicio de la excitacion del circuito convertidor de potencia, y controlar la conmutacion de cada uno de los elementos (Trp, Trn, Tsp, Tsn, Ttp, Ttn) de conmutacion de modo que el brazo en el lado al cual el circuito (50) limitador de corriente no esta conectado de al menos una fase entre las fases a las que no esta conectado el circuito limitador de corriente entra en un estado conductor y los brazos restantes entran en un estado no conductor.
Segun este modo, los elementos de conmutacion funcionan como conmutadores de potencia. Por lo tanto, un rele electromagnetico grande como conmutador de potencia se puede eliminar de una unidad de entrada de un circuito convertidor. Como resultado, se pueden obtener los siguientes efectos (1) a (3). (1) Dado que ya no hay un riesgo de friccion estatica inducida por soldadura o degradacion del contacto movil del rele electromagnetico usado anteriormente como el conmutador de potencia, se puede mejorar la fiabilidad del circuito del convertidor. (2) Se puede evitar que el ruido electromagnetico generado cuando se abre y se cierra el contacto movil se propague a un circuito de baja corriente, tal como un circuito de control del circuito convertidor de potencia y, en particular, a un circuito de baja corriente que comparte un cable de conexion a una fuente de alimentacion comercial con el circuito convertidor y que esta conectado a una fuente de alimentacion que se ramifica del cable de conexion. (3) Se puede disminuir de tamano una placa de circuito.
El circuito convertidor de potencia segun las realizaciones es un circuito convertidor de potencia que esta conectado a una fuente de alimentacion (E1) de AC monofasica a traves de dos lmeas (Ll, Ln) de entrada de una fase L y una fase N, y que esta conectada a un condensador (C) a traves de una lmea (L1) de alimentacion de DC del lado positivo y una lmea (L2) de alimentacion de DC del lado negativo, y que esta conectada a al menos un circuito (50) limitador de corriente que se proporciona entre la lmea (Ll) de entrada de la fase L y la lmea (L1) de alimentacion de DC del lado positivo o entre la lmea (Ln) de entrada de la fase N y la lmea (L2) de alimentacion de DC del lado negativo y que incluye un conmutador (84C) de apertura/cierre y un resistor (R1) limitador de corriente. El circuito convertidor de potencia comprende: elementos (Tlp) de conmutacion que se proporcionan en un brazo en un lado al que esta conectado el circuito (50) limitador de corriente de una fase a la que esta conectado el circuito (50) limitador de corriente y que hace un camino de corriente entre la lmea (Ll, Ln) de entrada de la fase L o la fase N y las lmeas (L1, L2) de alimentacion de DC conductor en un estado conductor; los elementos (Tnp, Tln) de conmutacion que se proporcionan al menos en uno cualquiera de un brazo en un lado al que el circuito (50) limitador de corriente esta conectado de una fase a la que el circuito (50) limitador de corriente no esta conectado y un brazo en un lado al que el circuito (50) limitador de corriente no esta conectado de una fase a la que el circuito (50) limitador de corriente esta conectado, que hace un camino de corriente desde la lmea (Ll, Ln) de entrada de la fase L o la fase N hasta la lmea (L1) de alimentacion de DC del lado positivo conductor en un estado de conduccion cuando se proporciona en un brazo superior, y que hace un camino de corriente desde la lmea (L2) de alimentacion de DC del lado negativo hasta la lmea (Ll, Ln) de entrada de la fase L o la fase N conductor en un estado conductor cuando se proporciona en un brazo inferior; y unidades (300A', 300B', 300C') de control que controlan la conmutacion de los elementos (Tlp, Tln, Tnp) de conmutacion o cuatro elementos (Tlp, Tln, Tnp, Tnn) obtenidos anadiendo un elemento (Tnn) de conmutacion que hace la lmea (Ln) de entrada de la fase N y la lmea (L2) de alimentacion de DC del lado negativo conductoras entre sf para los elementos (Tlp, Tln, Tnp) de conmutacion y que controlan la apertura y cierre del conmutador (84C) de apertura/cierre. En el circuito convertidor de potencia, las unidades (300A', 300B', 300C') de control cierran el conmutador (84C) de apertura/cierre hasta que una corriente de irrupcion llega a ser suprimible despues del inicio de la excitacion del circuito convertidor de potencia, y controlan la conmutacion de cada uno de los elementos (Tlp, Tln, Tnp) de conmutacion de modo que el brazo en el lado al que el circuito (50) limitador de corriente no esta conectado de la fase a la que el circuito (50) limitador de corriente no esta conectado entre en un estado conductor y los brazos restantes entren en un estado no conductor.
Segun este modo, los elementos de conmutacion funcionan como conmutadores de potencia. Por lo tanto, un rele electromagnetico grande como conmutador de potencia se puede eliminar de una unidad de entrada de un circuito convertidor. Como resultado, se pueden obtener los siguientes efectos (1) a (3). (1) Dado que ya no hay mas un riesgo de friccion estatica inducida por soldadura o degradacion del contacto movil del rele electromagnetico usado anteriormente como el conmutador de potencia, se puede mejorar la fiabilidad del circuito convertidor. (2) Se puede evitar que el ruido electromagnetico generado cuando se abre y se cierra el contacto movil se propague a un circuito de baja corriente, tal como un circuito de control del circuito convertidor de potencia y, en particular, a un circuito de baja corriente que comparte un cable de conexion a una fuente de alimentacion comercial con el circuito convertidor
y que esta conectado a una fuente de alimentacion que se ramifica del cable de conexion. (3) Se puede disminuir de tamano una placa de circuito.
En el circuito convertidor de potencia, favorablemente, los elementos (Trp, Tsp, Ttp) de conmutacion del lado del brazo superior son elementos que se proporcionan en todos los brazos superiores de las tres fases y que, respectivamente, son capaces de hacer un camino de corriente conductor solamente en una direccion desde la primera a tercera lmeas (Lr, Ls, Lt) de entrada hasta la lmea (L1) de alimentacion de DC del lado positivo cuando esta en estado cerrado. En este caso, favorablemente, los elementos (Trn, Tsn, Ttn) de conmutacion del lado del brazo inferior son elementos que se proporcionan en todos los brazos inferiores de las tres fases y que, respectivamente, son capaces de hacer un camino de corriente conductor solamente en una direccion desde la lmea (L2) de alimentacion de DC del lado negativo hasta la primera a tercera lmeas (Lr, Ls, Lt) de entrada cuando esta en un estado cerrado. Ademas, favorablemente, la unidad (300C) de control cierra el conmutador (84C) de apertura/cierre hasta que una corriente de irrupcion llega a ser suprimible despues del inicio de la excitacion del circuito convertidor de potencia, y coloca un par entre los tres pares de los elementos (Trp, Tsp, Ttp) de conmutacion del lado del brazo superior y los elementos (Trn, Tsn, Ttn) de conmutacion del lado del brazo inferior conectados a las mismas lmeas de entrada en un estado conductor y coloca los dos pares restantes en un estado no conductor. Este modo es adecuado en un circuito convertidor de potencia que se denomina convertidor de tipo corriente o un convertidor de matriz indirecta que es capaz de suprimir los armonicos de la fuente de alimentacion.
En el circuito convertidor de potencia, favorablemente, los elementos (Trp, Tsp, Ttp) de conmutacion del lado del brazo superior son elementos que se proporcionan en todos los brazos superiores de las tres fases y que, respectivamente, son capaces de hacer un camino de corriente conductor solamente en una direccion desde la primera a tercera lmeas (Lr, Ls, Lt) de entrada hasta la lmea (L1) de alimentacion de DC del lado positivo cuando esta en un estado cerrado. En este caso, favorablemente, los elementos (Trn, Tsn, Ttn) de conmutacion del lado del brazo inferior son elementos que se proporcionan en todos los brazos inferiores de las tres fases y que, respectivamente, son capaces de hacer un camino de corriente conductor solamente en una direccion desde la lmea (L2) de alimentacion de DC del lado negativo hasta la primera a tercera lmeas (Lr, Ls, Lt) de entrada cuando esta en un estado cerrado. Ademas, favorablemente, la unidad (300E) de control cierra el conmutador (84C) de apertura/cierre hasta que una corriente de irrupcion llega a ser suprimible despues del inicio de la excitacion del circuito convertidor de potencia, y coloca al menos los elementos (Tsn, Ttn) de conmutacion de un brazo en un lado al que el circuito (50) limitador de corriente no esta conectado entre un par de elementos de conmutacion provistos en los brazos superior e inferior de una fase entre las fases a las que el circuito (50) limitador de corriente no esta conectado en un estado conductor y coloca los elementos de conmutacion restantes en un estado no conductor. Este modo es adecuado en un circuito convertidor de potencia que se denomina convertidor de tipo corriente o un convertidor de matriz indirecta que es capaz de suprimir armonicos de la fuente de alimentacion.
En el circuito convertidor de potencia, favorablemente, los elementos (Tlp, Tln, Tnp, Tnn) de conmutacion estan provistos en todos los brazos superior e inferior. En este caso, favorablemente, la unidad (300C') de control cierra el conmutador (84C) de apertura/cierre hasta que una corriente de irrupcion llega a ser suprimible despues del inicio de la excitacion del circuito convertidor de potencia, y coloca el elemento (Tnn) de conmutacion en un lado para el cual el circuito (50) limitador de corriente no esta conectado de una fase a la que el circuito (50) limitador de corriente no esta conectado en un estado conductor y coloca los elementos (Tlp, Tln, Tnp) de conmutacion restantes en un estado no conductor.
Este modo es adecuado en un circuito convertidor de potencia que se denomina convertidor de tipo corriente o un convertidor de matriz indirecta que es capaz de suprimir los armonicos de las fuentes de alimentacion.
En el circuito convertidor de potencia, favorablemente, cuando se detiene la carga del condensador (C), las unidades (300A, 300C, 300D, 300E) de control controlan la conmutacion de cada uno de los elementos (Trp, Trn, Tsp, Tsn, Ttp, Ttn) de conmutacion de modo que los brazos superior e inferior de al menos dos fases entren en un estado no conductor.
Segun este modo, dado que los elementos de conmutacion funcionan como conmutadores de potencia y detienen el suministro de potencia de una fuente de alimentacion comercial, la carga del condensador (C) se puede detener sin tener que usar un rele electromagnetico grande como conmutador de potencia.
En el circuito convertidor de potencia, favorablemente, cuando se detiene la carga del condensador (C), las unidades (300A', 300B', 300C') de control controlan la conmutacion de cada uno de los elementos (Tlp, Tln, Tnp, Tnn) de conmutacion de modo que los brazos superior e inferior de al menos una fase entren en un estado no conductor. Segun este modo, dado que los elementos de conmutacion funcionan como conmutadores de potencia y detienen el suministro de potencia de una fuente de alimentacion comercial, la carga del condensador (C) se puede detener sin tener que usar un rele electromagnetico grande como conmutador de potencia.
En el circuito convertidor de potencia, favorablemente, cuando se detiene la carga del condensador (C), las unidades (300C, 300E) de control controlan la conmutacion de cada uno de los elementos (Trp, Tsp, Ttp, Trn, Tsn, Ttn) de
conmutacion de modo que al menos o bien todos los brazos superiores o bien todos los brazos inferiores entren en un estado no conductor.
Segun este modo, en un denominado convertidor de tipo corriente o en un convertidor de matriz indirecta que es capaz de suprimir los armonicos de la fuente de alimentacion, se puede hacer que los elementos de conmutacion funcionen como conmutadores de potencia y se pueda detener la carga del condensador (C) sin tener que usar un rele electromagnetico grande como conmutador de potencia.
En el circuito convertidor de potencia, favorablemente, cuando se detiene la carga del condensador (C), la unidad (300C') de control controla la conmutacion de cada uno de los elementos (Tlp, Tnp, Tln, Tnn) de conmutacion de modo que al menos o bien todos los brazos superiores o bien todos los brazos inferiores entren en un estado no conductor.
Segun este modo, en un denominado convertidor de tipo corriente o en un convertidor de matriz indirecta que es capaz de suprimir los armonicos de la fuente de alimentacion, se puede hacer que los elementos de conmutacion funcionen como conmutadores de alimentacion y se puede detener la carga del condensador (C) sin tener que usar un rele electromagnetico grande como conmutador de potencia.
En el circuito convertidor de potencia, favorablemente, las unidades (300A, 300C) de control establecen una temporizacion en la que el conmutador (84C) de apertura/cierre se cierra hasta que una corriente de irrupcion llega a ser suprimible despues del inicio de la excitacion como temporizacion en la que un penodo de tiempo predeterminado en el que una corriente de irrupcion llega a ser suprimible ha transcurrido despues del inicio de la excitacion.
Segun este modo, la unidad de control controla un penodo de tiempo durante el cual el conmutador de apertura/cierre se cierra por medicion de tiempo como penodo de tiempo en el que transcurre una cantidad de tiempo predeterminada. Por lo tanto, el conmutador de apertura/cierre se puede mantener cerrado de una manera fiable hasta que llegue una temporizacion que se determina por adelantado como una temporizacion en la que una corriente de irrupcion llega a ser suprimible despues del inicio de la excitacion. Por consiguiente, se puede suprimir de manera fiable una corriente de irrupcion.
En el circuito convertidor de potencia, favorablemente, el conmutador (84C) de apertura/cierre es cualquiera de un elemento de conmutacion capaz de excitacion unidireccional o un circuito que combina un rele electromagnetico y un elemento de excitacion unidireccional.
Segun este modo, se puede enviar una corriente de manera unidireccional desde una lmea de alimentacion a la cual el circuito limitador de corriente esta conectado hasta una lmea de alimentacion de DC. Como resultado, se puede realizar una operacion de limitacion de corriente estable independientemente de la relacion de fase o una relacion positiva/negativa entre las fases respectivas de la lmea de alimentacion y sin permitir que una corriente fluya en sentido inverso desde el lado de la lmea de alimentacion al circuito limitador de corriente. Cuando un conmutador se abre o se cierra por un elemento de conmutacion capaz de excitacion unidireccional, no hay ya mas un riesgo de una disminucion de la fiabilidad del circuito convertidor de potencia debido a la friccion estatica inducida por soldadura o degradacion de un contacto movil y tambien se pueden eliminar los efectos adversos de un ruido electromagnetico creado por el rebote del contacto cuando el contacto movil se abre o se cierra. Ademas, cuando un conmutador se abre o se cierra por un circuito que combina un rele electromagnetico y un elemento de excitacion unidireccional, una interposicion del elemento de excitacion unidireccional reduce una carga electrica que actua sobre el contacto movil del rele electromagnetico. Por consiguiente, se puede reducir una disminucion de la fiabilidad del circuito convertidor de potencia debido a friccion estatica inducida por soldadura o degradacion de un contacto movil y tambien se pueden reducir los efectos adversos del ruido electromagnetico durante la apertura y el cierre del contacto movil.
Favorablemente, el circuito convertidor de potencia es un circuito convertidor de potencia de un circuito de fuente de alimentacion incluido en un acondicionador de aire que ejecuta un ciclo de refrigeracion haciendo circular un refrigerante en un circuito refrigerante al cual un compresor, un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor, una valvula de expansion y un intercambiador de calor del lado de utilizacion estan conectados a traves de tubenas. En este caso, favorablemente, cuando las unidades (300A, 300C, 300D, 300E) de control reciben una senal de anomalfa de alta presion que se emite cuando un sensor (400) de alta presion que detecta la elevacion anormal de alta presion del ciclo de refrigeracion detecta la elevacion anormal, las unidades (300A, 300C, 300D, 300E) de control controlan la conmutacion de cada uno de los elementos (Trp, Trn, Tsp, Tsn, Ttp, Ttn) de conmutacion de modo que los brazos superior e inferior de al menos dos fases entren en un estado no conductor. Segun este modo, con un circuito convertidor de potencia que esta conectado a una fuente de alimentacion trifasica (sistema de tres cables o sistema de cuatro cables) incluida en un acondicionador de aire que comprende el conmutador de alta presion y detiene el ciclo de refrigeracion cuando ocurre una elevacion anormal de la alta presion del ciclo de refrigeracion, se puede obtener un efecto de una detencion de manera rapida del suministro de potencia. Favorablemente, el circuito convertidor de potencia es un circuito convertidor de potencia de un circuito de fuente de alimentacion incluido en un acondicionador de aire que ejecuta un ciclo de refrigeracion haciendo circular un
refrigerante en un circuito refrigerante al cual un compresor, un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor, una valvula de expansion, y un intercambiador de calor del lado de utilizacion estan conectados a traves de tubenas. En este caso, favorablemente, cuando la unidad (300C) de control recibe una senal de anomalfa de alta presion que se emite cuando un sensor (400) de alta presion que detecta una elevacion anormal de alta presion del ciclo de refrigeracion detecta la elevacion anormal, la unidad (300C) de control controla la conmutacion de cada uno de los elementos (Trp, Tsp, Ttp, Trn, Tsn, Ttn) de conmutacion de modo que al menos o bien todos los brazos superiores o bien todos los brazos inferiores entren en un estado no conductor.
Segun este modo, con un circuito convertidor de potencia que esta conectado a una fuente de alimentacion trifasica (sistema de tres cables o sistema de cuatro cables) incluida en un acondicionador de aire que comprende el conmutador de alta presion y detiene el ciclo de refrigeracion cuando ocurre una elevacion anormal de la alta presion del ciclo de refrigeracion, se puede obtener un efecto de detencion de manera rapida del suministro de potencia. Favorablemente, el circuito convertidor de potencia es un circuito convertidor de potencia de un circuito de fuente de alimentacion incluido en un acondicionador de aire que ejecuta un ciclo de refrigeracion haciendo circular un refrigerante en un circuito refrigerante al que un compresor, un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor, una valvula de expansion, y un intercambiador de calor del lado de utilizacion estan conectados a traves de tubenas. En este caso, favorablemente, cuando las unidades (300A', 300B', 300C') de control reciben una senal de anomalfa de alta presion que se emite cuando un sensor (400) de alta presion que detecta una elevacion anormal de alta presion del ciclo de refrigeracion detecta la elevacion anormal, las unidades (300A', 300B', 300C') de control controlan la conmutacion de cada uno de los elementos (Tlp, Tln, Tnp, Tnn) de conmutacion de modo que los brazos superior e inferior de al menos una fase entren en un estado no conductor.
Este modo es adecuado para un circuito convertidor de un circuito de fuente de alimentacion monofasico que se incluye en un acondicionador de aire que comprende un conmutador de alta presion y que detiene el ciclo de refrigeracion cuando ocurre una elevacion anormal de alta presion del ciclo de refrigeracion.
Favorablemente, el circuito convertidor de potencia es un circuito convertidor de potencia de un circuito de fuente de alimentacion incluido en un acondicionador de aire que ejecuta un ciclo de refrigeracion haciendo circular un refrigerante en un circuito refrigerante al cual un compresor, un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor, una valvula de expansion, y un intercambiador de calor del lado de utilizacion estan conectados a traves de tubenas. En este caso, favorablemente, cuando la unidad (300C') de control recibe una senal de anomalfa de alta presion que se emite cuando un sensor (400) de alta presion que detecta una elevacion anormal de alta presion del ciclo de refrigeracion detecta la elevacion anormal, la unidad (300C') de control controla la conmutacion de cada uno de los elementos (Tlp, Tnp, Tln, Tnn) de conmutacion de modo que al menos o bien todos los brazos superiores o bien todos los brazos inferiores entren en un estado no conductor.
Este modo es adecuado para un circuito convertidor de un circuito de fuente de alimentacion monofasico que se incluye en un acondicionador de aire que comprende un conmutador de alta presion y que detiene el ciclo de refrigeracion cuando ocurre una elevacion anormal de alta presion del ciclo de refrigeracion.
El acondicionador de aire segun la presente invencion es un acondicionador de aire que comprende: un motor (M); y el circuito (2A, 2A', 2B', 2C, 2C', 2D, 2E, 20A, 20A') convertidor de potencia con una cualquiera de las configuraciones anteriores, en donde el circuito (2A, 2A', 2B', 2C, 2C', 2D, 2e , 20A, 20A') convertidor de potencia incluye un condensador (C) conectado a un circuito (10A, 10A', 10B', 10C, 10C', 10D, 10E, 100A, 100A') convertidor y un circuito (20) inversor conectado entre el condensador (C) y el motor (M).
Segun este modo, efectos debidos al circuito convertidor de potencia se pueden obtener con un acondicionador de aire que comprende un motor y el circuito convertidor de potencia que incluye un condensador conectado a un circuito convertidor y un circuito inversor conectado entre el condensador y el motor.
Explicacion de los numeros de referencia
E1 fuente de alimentacion de AC monofasica
E3 fuente de alimentacion de AC trifasica
1A, 1A', 1B, 1B', 1C, 1C' acondicionador de aire
M motor inversor
2A, 2A', 2B', 2C, 2C', 20A, 20A' circuito convertidor de potencia
Lr, Ls, Lt, Ln, LI lmea de entrada
L1 lmea de alimentacion de DC del lado positivo
L2 lmea de alimentacion de DC del lado negativo
C condensador de filtrado, condensador de abrazadera
10A, 10A', 10B, 10B', 10C, 10C', 100A, 100A' circuito convertidor
Trp, Tsp, Ttp, Tnp, Tip elemento de conmutacion del lado del brazo superior
Trn, Tsn, Ttn, Tnn, Tln elemento de conmutacion del lado del brazo inferior
100 IC de accionamiento de puerta de convertidor
20 circuito inversor
Tup, Tvp, Twp, Tun, Tvn, Twn elemento de conmutacion (elemento de conmutacion del lado del inversor) 200 IC de accionamiento de puerta de inversor
300A, 300A', 300B, 300B', 300C, 300C' unidad de control
400 conmutador de alta presion
Claims (7)
1. Un circuito convertidor de potencia que esta conectado a una fuente de alimentacion (E3) de AC trifasica a traves de la primera a tercera lmeas (Lr, Ls, Lt) de entrada y a traves de una lmea (Ln) neutra que incluye un conmutador (84C) de apertura/cierre y un resistor (R1) limitador de corriente y que esta conectado a un condensador (C) a traves de una lmea (L1) de alimentacion de DC del lado positivo y una lmea (L2) de alimentacion de DC del lado negativo, el circuito convertidor de potencia que comprende:
- elementos (Trp, Tsp, Ttp) de conmutacion del lado del brazo superior que se proporcionan en los brazos superiores de al menos dos fases entre los brazos superiores de las tres fases y que hace un camino de corriente desde la primera a tercera lmeas (Lr, Ls, Lt) de entrada hasta la lmea (L1) de alimentacion de DC del lado positivo conductor en un estado conductor;
- elementos (Trn, Tsn, Ttn) de conmutacion del lado del brazo inferior que se proporcionan en los brazos inferiores de las al menos dos fases entre las tres fases y que hace un camino de corriente desde la lmea (L2) de alimentacion de DC del lado negativo hasta la primera a tercera lmeas (Lr, Ls, Lt) de entrada conductor en un estado conductor; - unidades (300C) de control que controlan la conmutacion de los elementos (Trp, Tsp, Ttp) de conmutacion del lado del brazo superior y los elementos (Trn, Tsn, Ttn) de conmutacion del lado del brazo inferior y que controlan la apertura y cierre del conmutador (84C) de apertura/cierre, y
- un resistor (R2) de derivacion que se proporciona entre los elementos (Trn, Tsn, Ttn) de conmutacion del lado del brazo inferior y el condensador (C) en la lmea (L2) de alimentacion de DC del lado negativo y se usa para medir un valor de una corriente que fluye en el condensador (C),
en donde
- las unidades (300C) de control cierran el conmutador (84C) de apertura/cierre hasta que una corriente de irrupcion llega a ser suprimible despues del inicio de la excitacion del circuito convertidor de potencia y el control de conmutacion de cada uno de los elementos (Trp, Trn, Tsp, Tsn, Ttp, Ttn) de conmutacion de modo que los brazos superior e inferior de una fase entren en un estado conductor y los brazos restantes entren en un estado no conductor.
- los elementos (Trp, Tsp, Ttp) de conmutacion del lado del brazo superior son elementos que se proporcionan en todos los brazos superiores de las tres fases y que, respectivamente, son capaces de hacer que un camino de corriente conductor solamente en una direccion desde la primera a tercera lmeas (Lr, Ls, Lt) de entrada hasta la lmea (L1) de alimentacion de DC del lado positivo cuando esta en un estado cerrado,
- los elementos (Trn, Tsn, Ttn) de conmutacion del lado del brazo inferior son elementos que se proporcionan en todos los brazos inferiores de las tres fases y que son, respectivamente, capaces de hacer un camino de corriente conductor solamente en una direccion desde la lmea (L2) de alimentacion de DC del lado negativo hasta la primera a tercera lmeas (Lr, Ls, Lt) de entrada cuando esta en un estado cerrado,
- la unidad (300C) de control cierra el conmutador (84C) de apertura/cierre hasta que el valor de la corriente que se mide usando el resistor (R2) de derivacion cae a o por debajo de un valor predeterminado despues del inicio de la excitacion del circuito convertidor de potencia, y coloca un par entre los tres pares de elementos (Trp, Tsp, Ttp) de conmutacion del lado del brazo superior y elementos (Trn, Tsn, Ttn) de conmutacion del lado del brazo inferior conectados a las mismas lmeas de entrada en un estado conductor y coloca los dos pares restantes en un estado no conductor, y cuando se detiene la carga del condensador (C), las unidades (300C) de control controlan la conmutacion de cada uno de los elementos (Trp, Tsp, Ttp, Trn, Tsn, Ttn) de conmutacion de modo que al menos o bien todos los brazos superiores o bien todos los brazos inferiores entren en un estado no conductor.
2. El circuito convertidor de potencia segun la reivindicacion 1, en donde el conmutador (84C) de apertura/cierre es cualquiera de un elemento de conmutacion capaz de excitacion unidireccional o un circuito que combina un rele electromagnetico y un elemento de excitacion unidireccional.
3. El circuito convertidor de potencia segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en donde
- el circuito convertidor de potencia es un circuito convertidor de potencia de un circuito de fuente de alimentacion incluido en un acondicionador de aire que ejecuta un ciclo de refrigeracion haciendo circular un refrigerante en un circuito refrigerante al cual un compresor, un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor, una valvula de expansion y un intercambiador de calor del lado de utilizacion estan conectados a traves de tubenas, y
- cuando las unidades (300C) de control reciben una senal de anomalfa de alta presion que se emite cuando un sensor (400) de alta presion que detecta una elevacion anormal de alta presion del ciclo de refrigeracion detecta la elevacion anormal, las unidades (300C) de control controlan la conmutacion de cada uno de los elementos (Trp, Trn, Tsp, Tsn, Ttp, Ttn) de conmutacion de modo que los brazos superior e inferior de al menos dos fases entren en un estado no conductor.
4. El circuito convertidor de potencia segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en donde
- el circuito convertidor de potencia es un circuito convertidor de potencia de un circuito de fuente de alimentacion incluido en un acondicionador de aire que ejecuta un ciclo de refrigeracion haciendo circular un refrigerante en un circuito refrigerante al cual un compresor, un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor, una valvula de expansion y un intercambiador de calor del lado de utilizacion estan conectados a traves de tubenas, y
- cuando la unidad (300C) de control recibe una senal de anomalfa de alta presion que se emite cuando un sensor (400) de alta presion detecta una elevacion anormal de alta presion del ciclo de refrigeracion detecta la elevacion anormal, la unidad (300C) de control controla la conmutacion de cada uno de los elementos (Trp, Tsp, Ttp, Trn, Tsn, Ttn) de conmutacion de modo que al menos o bien todos los brazos superiores o bien todos los brazos inferiores entren en un estado no conductor.
5. El circuito convertidor de potencia segun la reivindicacion 2, en donde el circuito convertidor de potencia es un circuito convertidor de potencia de un circuito de fuente de alimentacion incluido en un acondicionador de aire que ejecuta un ciclo de refrigeracion haciendo circular un refrigerante en un circuito refrigerante al cual un compresor, un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor, una valvula de expansion y un intercambiador de calor del lado de utilizacion estan conectados a traves de tubenas, y cuando las unidades (300C) de control reciben una senal de anomalfa de alta presion que se emite cuando un sensor (400) de alta presion que detecta una elevacion anormal de alta presion del ciclo de refrigeracion detecta la elevacion anormal, las unidades (300C) de control controlan la conmutacion de cada uno de los elementos (Trp, Tsp, Ttp, Trn, Tsn, Ttn) de conmutacion de modo que los brazos superior e inferior de al menos una fase entren en un estado no conductor.
6. El circuito convertidor de potencia segun la reivindicacion 2, en donde
- el circuito convertidor de potencia es un circuito convertidor de potencia de un circuito de fuente de alimentacion incluido en un acondicionador de aire que ejecuta un ciclo de refrigeracion haciendo circular un refrigerante en un circuito refrigerante al que un compresor, un intercambiador de calor del lado de la fuente de calor, una valvula de expansion y un intercambiador de calor del lado de utilizacion estan conectados a traves de tubenas, y
- cuando la unidad (300C) de control recibe una senal de anomalfa de alta presion que se emite cuando un sensor (400) de alta presion que detecta una elevacion anormal de alta presion del ciclo de refrigeracion detecta la elevacion anormal, la unidad (300C) de control controla la conmutacion de cada uno de los elementos (Trp, Tsp, Ttp, Trn, Tsn, Ttn) de conmutacion de modo que al menos o bien todos los brazos superiores o bien todos los brazos inferiores entren en un estado no conductor.
7. Un acondicionador de aire que comprende:
- un motor (M); y
- el circuito (2C) convertidor de potencia segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6,
en donde
- el circuito (2C) convertidor de potencia incluye:
o un circuito (10C) convertidor;
o un condensador (C) conectado al circuito (10C) convertidor; y
o un circuito (20) inversor conectado entre el condensador (C) y el motor (M).
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011103230A JP5115636B2 (ja) | 2011-05-02 | 2011-05-02 | 電力変換回路および空気調和装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2710717T3 true ES2710717T3 (es) | 2019-04-26 |
Family
ID=47107842
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES12779688.6T Active ES2608694T3 (es) | 2011-05-02 | 2012-04-13 | Circuito convertidor de potencia y acondicionador de aire |
ES15001645.9T Active ES2674382T3 (es) | 2011-05-02 | 2012-04-13 | Circuito convertidor de potencia y acondicionador de aire |
ES15001646T Active ES2710717T3 (es) | 2011-05-02 | 2012-04-13 | Circuito convertidor de potencia y acondicionador de aire |
Family Applications Before (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES12779688.6T Active ES2608694T3 (es) | 2011-05-02 | 2012-04-13 | Circuito convertidor de potencia y acondicionador de aire |
ES15001645.9T Active ES2674382T3 (es) | 2011-05-02 | 2012-04-13 | Circuito convertidor de potencia y acondicionador de aire |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (3) | EP2933913B1 (es) |
JP (1) | JP5115636B2 (es) |
CN (1) | CN103534920B (es) |
ES (3) | ES2608694T3 (es) |
WO (1) | WO2012150649A1 (es) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014122713A (ja) * | 2012-12-20 | 2014-07-03 | Daikin Ind Ltd | 電気機器 |
JP6378982B2 (ja) | 2013-10-29 | 2018-08-22 | 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. | インバータ回路 |
CN104917217B (zh) * | 2014-03-13 | 2018-06-26 | 珠海格力电器股份有限公司 | 三相电充电电路及空调器 |
WO2016035982A1 (ko) * | 2014-09-05 | 2016-03-10 | 삼성전자주식회사 | 인버터 회로 및 이를 이용한 공기조화기 및 냉장고 |
JP2016195520A (ja) * | 2015-04-01 | 2016-11-17 | 三菱電機株式会社 | 突入電流保護回路、モータ及び送風装置 |
JP6731829B2 (ja) * | 2016-10-19 | 2020-07-29 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | 電力変換装置および空気調和機 |
JP6485520B1 (ja) * | 2017-11-06 | 2019-03-20 | ダイキン工業株式会社 | 電力変換装置及び空気調和装置 |
JP6932204B2 (ja) * | 2017-11-21 | 2021-09-08 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機 |
JP6851331B2 (ja) * | 2018-01-11 | 2021-03-31 | ダイキン工業株式会社 | 電力変換装置及び空気調和装置 |
JP6567223B1 (ja) * | 2018-01-24 | 2019-08-28 | 三菱電機株式会社 | モータ制御装置 |
WO2020070850A1 (ja) * | 2018-10-04 | 2020-04-09 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | 電力変換回路および空気調和機 |
JP6884254B2 (ja) * | 2020-07-06 | 2021-06-09 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | 電力変換装置および空気調和機 |
NL2028254B1 (en) * | 2021-05-19 | 2022-12-06 | Prodrive Tech Innovation Services B V | Electrical converter with overvoltage protection circuit |
JP2024063335A (ja) * | 2022-10-26 | 2024-05-13 | 三星電子株式会社 | モータ駆動装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5841647A (en) * | 1996-10-07 | 1998-11-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power conversion system |
JP2000341967A (ja) * | 1999-05-26 | 2000-12-08 | Matsushita Electric Works Ltd | インバータ装置 |
US6217150B1 (en) * | 1999-06-11 | 2001-04-17 | Lexmark International, Inc. | Method of printing with an ink jet printer using multiple carriage speeds |
JP4096656B2 (ja) * | 2002-08-02 | 2008-06-04 | 富士電機機器制御株式会社 | 整流装置 |
JP4240141B1 (ja) | 2007-10-09 | 2009-03-18 | ダイキン工業株式会社 | 直接形交流電力変換装置 |
JP5146011B2 (ja) * | 2008-02-28 | 2013-02-20 | ダイキン工業株式会社 | 直接形交流電力変換装置 |
-
2011
- 2011-05-02 JP JP2011103230A patent/JP5115636B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-04-13 CN CN201280021500.2A patent/CN103534920B/zh active Active
- 2012-04-13 ES ES12779688.6T patent/ES2608694T3/es active Active
- 2012-04-13 EP EP15001645.9A patent/EP2933913B1/en active Active
- 2012-04-13 EP EP12779688.6A patent/EP2698909B1/en active Active
- 2012-04-13 EP EP15001646.7A patent/EP2933914B1/en active Active
- 2012-04-13 ES ES15001645.9T patent/ES2674382T3/es active Active
- 2012-04-13 WO PCT/JP2012/002573 patent/WO2012150649A1/ja active Application Filing
- 2012-04-13 ES ES15001646T patent/ES2710717T3/es active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012235632A (ja) | 2012-11-29 |
CN103534920A (zh) | 2014-01-22 |
EP2698909A1 (en) | 2014-02-19 |
EP2698909A4 (en) | 2014-12-10 |
ES2608694T3 (es) | 2017-04-12 |
EP2933914B1 (en) | 2018-11-14 |
EP2933914A2 (en) | 2015-10-21 |
EP2933913A3 (en) | 2016-04-06 |
WO2012150649A1 (ja) | 2012-11-08 |
EP2933914A3 (en) | 2016-04-06 |
ES2674382T3 (es) | 2018-06-29 |
EP2698909B1 (en) | 2016-09-21 |
EP2933913B1 (en) | 2018-03-21 |
CN103534920B (zh) | 2016-05-11 |
JP5115636B2 (ja) | 2013-01-09 |
EP2933913A2 (en) | 2015-10-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2710717T3 (es) | Circuito convertidor de potencia y acondicionador de aire | |
ES2641723T3 (es) | Dispositivo de control de suministro de potencia | |
ES2682999T3 (es) | Dispositivo de conversión de potencia y dispositivo de refrigeración y aire acondicionado | |
ES2694672T3 (es) | Convertidor de energía y acondicionador de aire | |
ES2660550T3 (es) | Dispositivo de bomba de calor, sistema de bomba de calor y método para controlar un inversor | |
EP2696487B1 (en) | Power conversion apparatus, motor drive apparatus, and refrigeration air-conditioning apparatus | |
ES2753251T3 (es) | Dispositivo de conversión de energía | |
ES2811754T3 (es) | Dispositivo de bomba de calor, y un método para controlar un inversor en un dispositivo de bomba de calor | |
EP2860060A2 (en) | Electric vehicle power conversion system | |
BR112016008101B1 (pt) | Dispositivos de suprimento de alimentação de corrente contínua e de acionamento de motor, condicionador de ar, e, refrigerador | |
ES2602809T3 (es) | Dispositivo de control de accionamiento de motor de corriente alterna | |
ES2900173T3 (es) | Circuito de protección para un inversor, así como un sistema inversor | |
JP6132912B2 (ja) | 逆流防止装置、電力変換装置及び冷凍空気調和装置 | |
BR112016008153B1 (pt) | Dispositivos de fonte de alimentação de corrente contínua e de acionamento de motor, ar condicionado, e, refrigerador | |
ES2944130T3 (es) | Dispositivo de acondicionamiento de aire | |
US11909197B2 (en) | Motor drive device, blower, compressor, and air conditioner | |
WO2013099098A1 (ja) | コンバータ回路 | |
JP2021036443A (ja) | Dc−dc電圧コンバータをブースト動作モードから安全動作モードに切り換える制御システム | |
JPWO2017158916A1 (ja) | 電源装置 | |
ES2864701T3 (es) | Emulador de relé normal de accionamiento capacitivo mediante refuerzo de tensión | |
ES2700598T3 (es) | Dispositivo de accionamiento de motor | |
JP2014165956A (ja) | 回転電機駆動装置 | |
JP6798397B2 (ja) | 電気システム | |
JP4623220B2 (ja) | 電源回路 | |
ES2919348T3 (es) | Dispositivo de suministro de potencia, dispositivo inversor y dispositivo convertidor que emplea dicho dispositivo de suministro de potencia, y dispositivo de refrigeración y filtro de aire que emplea dicho dispositivo inversor o dispositivo convertidor |