JP2007020293A - インバータ制御装置および冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】同期モードの発生を防ぐことで、消費電力が増加したり、保護回路が働きＤＣブラシレスモータが停止してしまうといったことを防ぐものである。
【解決手段】ＤＣブラシレスモータのロータの位置を検出する時間とキャリア周期のｎ倍（ｎは整数）が一致する同期モード発生回転数を予め冷蔵庫制御回路１１６の記憶手段に出力禁止帯として記憶しておき、同期モード発生回転数の使用を禁止することにより同期モードの発生を防止することができるインバータ制御装置を提供するものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＰＷＭ制御されるスイッチング素子によりモータを駆動するインバータ制御装置に関するもので、特に家庭用冷凍冷蔵庫に好適なものである。

従来、この種のインバータ制御装置において比較的低回転領域ではキャリア周波数を大きくし、１周期中の通電ＯＦＦ時間を短くすることで電流の落ち込みが低減でき、電流リップルによる振動、騒音を低減できる。また、それ以外の回転数領域ではキャリア周波数を小さく設定して漏洩電流を小さくするというものがある（例えば、特許文献１参照）。

以下、図面を参照しながら上記従来のインバータ回路について説明する。

図４は、特許文献１に記載された従来のインバータ制御装置のブロック図、図５は従来のキャリア周波数の制御パターンの一例を表す図である。

図４において、従来のインバータ制御装置は直流電源部１に接続された主回路部２、制御回路部３から構成されている。

直流電源部１は、電解コンデンサ、ダイオードブリッジ回路、などにより構成（図示せず）されており、交流電力を直流電力に変換して主回路部２へ直流電力を供給する。

主回路部２は、６個のスイッチング素子Ｕａ、Ｕｂ、Ｖａ、Ｖｂ、Ｗａ、Ｗｂと６個の環流ダイオードＤ１、Ｄ２・・・Ｄ６を備え、それぞれの環流ダイオードは、スイッチング素子と並列に接続されている。そして、スイッチング素子ＵａとＵｂを直列に接続してアーム部Ｕａｂを、スイッチング素子ＶａとＶｂを直列に接続しアーム部Ｖａｂを、同様にスイッチング素子ＷａとＷｂを直列に接続し、アーム部Ｗａｂを形成し、これら３つのアーム部Ｕａｂ、Ｖａｂ、Ｗａｂをそれぞれ並列に接続することで、３相のブリッジが形成される。３相の各アーム部Ｕａｂ、Ｖａｂ、Ｗａｂが有するスイッチング素子の共通節点Ｕ０、Ｖ０、Ｗ０は、それぞれに対応するモータの端子Ｕ、端子Ｖ、端子Ｗに接続される。

また、制御回路部３は、誘起電圧検出部４、ロータ位置演算部５、転流制御回路部６、速度制御回路部７、ＰＷＭキャリア周波数生成回路部８、Ｄｕｔｙ制御部９、ＰＷＭキャリア周波数切替指令回路部１０、及び通電波形切替指令部１１より構成され、１２０°通電のＰＷＭ制御のインバータであり、ロータの位置を検出する時間は電気角で６０°である。

以下、制御回路部３の動作原理について説明する。

まず、主回路部２の出力端子Ｕ、Ｖ、Ｗに接続された誘起電圧検出部４より、モータの回転駆動によって発生した各相の誘起電圧を検出する。誘起電圧検出部４により検出した誘起電圧波形を基に、ロータ位置演算部５により、誘起電圧のゼロクロス点によりロータの位置の演算を行う。次に、ロータ位置演算部５で算出したロータ位置情報に基づき、転流制御回路部６により、主回路部２の各スイッチング素子Ｕａ、Ｕｂ、Ｖａ、Ｖｂ、Ｗａ、ＷｂのＯＮ／ＯＦＦ信号を生成し、主回路部２に設けられたスイッチング素子を駆動する。

一方、ロータ位置演算部５と並列に接続された速度制御回路部７は、誘起電圧検出部４の信号を受けて、モータの回転速度を算出し、モータの回転数が指令値と等しくなるようにＰＷＭ（パルス幅変調）制御により電圧値の制御を行う。

また、速度制御回路部７の回転速度情報を受けて、ＰＷＭキャリア周波数切替指令回路部１０は、ＰＷＭキャリアのＤｕｔｙ制御におけるＯＮ時間時の電流増とＯＦＦ時間時の電流減による電流変動、すなわち電流リップルの振幅を小さくし、振動、騒音を抑制するために適切なキャリア周波数の選定を行う。キャリア周波数選定は、予め、回転数に対する最適なキャリア周波数の特性を実験的に求め、ＰＷＭキャリア周波数切替回路内にデータベース化して持っておくことにより、容易に抽出することができる。

図５において、横軸は回転数、縦軸はキャリア周波数を表す。

図５より、比較的低回転数領域ではキャリア周波数を大きくし、それ以外の回転数領域ではキャリア周波数を小さく設定している。

従って、比較的低回転数領域でキャリア周波数を大きくしたので、１周期中の通電ＯＦＦ時間が短くなり電流の落ち込みも低減でき、電流リップルによる振動、騒音を低減できる。
特開２００１−１８６７８７号公報

しかしながら、特許文献１に示す上記従来の構成では、図５の制御パターンでキャリア周波数を切り替えた場合、転流タイミングのずれが連続して発生し（この現象を同期モードと呼ぶ）、その結果、過大なモータ電流が流れ続けてしまい、消費電力が増加してしまう、更には保護回路が働きＤＣブラシレスモータが停止してしまうことがあるといった課題を有していた。

今回、この同期モードの発生原因を解明できたので以下、詳述する。

図６は従来の位置検出のタイムチャート、図７は従来の同期モードの原理図である。

図６において、ＶＵ、ＶＶ、ＶＷはＤＣブラシレスモータのステータの端子電圧であり、ＣＶＵ、ＣＶＶ、ＣＶＷは、端子電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷの１／２である仮想中性点の電圧を基準電圧とし、端子電圧ＶＵ、ＶＶ、ＶＷと前記基準電圧とをコンパレータにより比較した信号である。なお、図６はＰＷＭ制御を省略して表現している。

従来のインバータ制御装置では、電流を流すステータの相を切り替えるための転流のタイミングを以下のように決定している。

まずＶＵ、ＶＶ、ＶＷの未通電区間における誘起電圧と基準電圧を比較し、これらが交差する点（以後、ゼロクロス点と呼ぶ）を検出し、この点からＤＣブラシレスモータのロータの位置を検出する。そして、このゼロクロス点から電気角で３０°遅延したタイミングで転流する。つまりロータの位置検出は電気角６０°にあたる無通電時間Ｔの間に行われ、転流までの遅延時間はちょうどＴ／２に相当する。

次に図７に基づいて同期モードが発生する原理を説明する。

図７は図６において位置検出区間の電気角２４０°分を拡大したもので縦軸は電圧、横軸は時間である。モータの極数は６極と仮定する。端子電圧はＰＷＭ制御されており、運転回転数は５５．６ｒ／ｓ、キャリア周波数は３ｋＨｚ、Ｄｕｔｙは４８％である。従ってロータの位置を検出する、電気角６０°にあたる無通電時間Ｔは１０００μｓ、キャリア周期Ｃが３３３．３μｓであり、時間Ｔとキャリア周期Ｃの３倍とが一致している。Ｄｕｔｙが４８％なのでＯＮ時間は１６０μｓ、ＯＦＦ時間は１７３．３μｓとなる。

図７のＶＵ相の初めの電気角６０°の位置検出区間において、本来検出されるべき正しいゼロクロス点はＡ点であるが、Ａ点ではスイッチング素子がＯＦＦ状態であり、端子電圧が０Ｖであるのでゼロクロス点を検出することができない。その結果、ゼロクロス点は次にスイッチング素子がＯＮした瞬間（Ｂ点）で検出されてしまう。この場合転流タイミングは時間Ｒだけ遅れることになる。そして次の無通電区間においても全く同様のことが繰り返されることで、転流タイミングの遅れが安定的、連続的に発生する。以上が今回解明できた、同期モードが発生するメカニズムである。

ここで、同期モードは、位置検出時間、すなわち電気角６０°分に相当する時間Ｔとキャリア周期のｎ倍（ｎは整数）が粗一致した場合に起こるので、Ｄｕｔｙが小さいほど起こる確率は高くなる。

同期モードが発生して転流タイミングが遅れると、モータの発生トルクが落ち、かつブレーキトルクが働く。そのために、モータを駆動するために必要なトルクを補うために、余分な電流が流れることとなる。この余分な電流は転流タイミングの遅れる時間Ｒが大きいほど大きくなる。

そしてこの状態においてモータが連続運転されると、転流タイミングが時間Ｒだけ遅れた状態が連続して発生続けることになり、異常なモータ電流が流れ続けることになる。

その結果、過剰な電力を消費してしまう。また実際のインバータ装置においては異常電流が流れた場合には一般的に保護回路が動作し、モータが停止してしまうことがあった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、省エネで信頼性の高いインバータ制御装置を提供するものである。

上記従来の課題を解決するために、本発明のインバータ制御装置は、冷蔵庫制御回路に所定の回転数の出力を禁止する出力禁止帯を予め記憶させ、同期モード発生回転数での運転を禁止することで、同期モードの発生を防ぐことができる。

本発明のインバータ制御装置は、同期モード発生回転数での運転を禁止することで同期モードを生じない高効率・高信頼性のインバータ制御装置、冷蔵庫を提供するものである。

請求項１に記載の内容は、複数個のモータ駆動用スイッチング素子により構成されるパワー回路と、圧縮機を駆動するＤＣブラシレスモータのロータの位置を検出する位置検出回路と、前記位置検出回路によるロータの位置情報よりＤＣブラシレスモータの回転数を演算する回転数演算回路と、ＤＣブラスレスモータの実回転数を冷蔵庫制御回路から出力される指令回転数に制御する回転数制御回路と、前記回転数制御回路からの出力により前記パワー回路のスイッチング素子を任意のキャリア周波数で動作させるドライブ回路とを備えたインバータ制御回路と、前記回転数制御回路に回転数指令を出力する冷蔵庫制御回路を備え、前記冷蔵庫制御回路に、ロータの位置を検出する時間とキャリア周期のｎ倍（ｎは整数）が一致する同期モード回転数の出力を禁止する出力禁止帯を予め記憶させることのできる記憶手段を備えたもので、同期モードの発生する回転数を禁止回転数として予め前記冷蔵庫制御回路に記憶させておくことで同期モードの発生を防ぐことができる。

請求項２に記載の内容は、請求項１に記載の発明において、インバータ制御回路から出力禁止命令を冷蔵庫制御回路の記憶手段に出力し、前記出力禁止命令によって冷蔵庫制御回路の出力禁止帯を設定するもので、前記冷蔵庫制御回路において出力禁止帯の書き換えができるので、複数種のインバータ制御回路に対して１つの冷蔵庫制御回路で出力禁止帯の設定を行うことができ、開発、生産効率が向上する。

請求項３に記載の内容は、請求項１に記載の発明において、出力禁止帯の禁止回転数の幅を同期モード回転数Ｒに対して±２ｒ／ｓとしたもので、冷蔵庫の負荷変動によりモータ回転数が微変動した際にも確実に同期モードの発生を防ぐことができる。

請求項４に記載の内容は、請求項１に記載の発明において、ＤＣブラシレスモータの極数を６極以上としたもので、極数が多いほど同期モードが発生しやすくなるため、より省エネで信頼性の高いインバータ制御装置を提供することができる。

請求項５に記載の内容は、冷蔵庫に請求項１から４のいずれか一項に記載のインバータ制御装置を用いたもので、騒音の低減、性能の向上、同期モードの発生を防ぐことができるので。省エネで信頼性の高い冷蔵庫を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるインバータ制御装置のブロック図、図２は同期モード防止の原理図である。

図１において、インバータ制御装置１０２は商用電源１０１に接続され、商用交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ／ＤＣ変換部１０３と、ＤＣブラシレスモータ１０９を駆動するパワー回路１０４と、パワー回路１０４を駆動するドライブ回路１０５と、パワー回路１０４の出力からＤＣブラシレスモータ１０９のロータ位置を検出する位置検出回路１０６と、位置検出回路１０６のロータ位置情報よりＤＣブラシレスモータ１０９の回転数を算出する回転数演算回路１０７と、回転数演算回路１０７で算出されるＤＣブラシレスモータ１０９の回転数を冷蔵庫制御回路１１６から出力される指令回転数に制御する回転数制御回路１０８より構成されている。

指令回転数は冷蔵庫制御回路１１６より運転指令信号１１７として出力される。

ＤＣブラシレスモータ１０９は６極の突極集中巻ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ Ｍａｇｎｅｔ）モータである。

パワー回路１０４は、６つの三相ブリッジ接続されたＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）と言われるスイッチング素子１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５より構成されている。

位置検出回路１０６は、コンパレータなどから構成されておりＤＣブラシレスモータ１０９の端子電圧と基準電圧をコンパレータにより比較して結果を出力する。

回転数演算回路１０７は、位置検出回路１０６の出力信号を一定期間カウントしたり、パルス間隔を測定することによりＤＣブラシレスモータ１０９の回転速度を検出する。

回転数制御回路１０８は、回転数演算回路１０７で算出されるＤＣブラシレスモータ１０９の回転数と冷蔵庫制御回路１１６から出力される指令回転数を比較し、Ｄｕｔｙの加減値を算出しドライブ回路１０５に算出結果を出力する。

ドライブ回路１０５は、位置検出回路１０６の出力より転流のタイミングを計算し、回転数制御回路１０８での算出結果に応じてＤｕｔｙの加減制御を行い、パワー回路１０４のスイッチング素子１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５をＯＮ／ＯＦＦさせる。

冷蔵庫制御回路１１６は冷蔵庫庫内温度に応じてインバータ制御装置１０２内の回転数制御回路１０８に運転指令信号１１７を出力する。また、運転指令信号１１７の出力禁止帯を記憶する記憶手段を有しており、予め同期モードが発生する回転数が分かっている場合には、同期モード発生回転数を記憶手段に書き込んでおくことにより、その回転数を出力しなくなるので同期モードの発生を防ぐことができる。

本実施の形態においては、従来技術と同様に、１２０°通電のＰＷＭ制御のインバータであり、ロータの位置を検出する時間は電気角で６０°である。

そして、電気角で６０°に相当する時間ＴはＤＣブラシレスモータ１０９の極数と運転回転数によって異なる。

本実施の形態では６極のＤＣブラシレスモータを使用しており、５５．６ｒ／ｓではＴ＝１０００μｓであり、５７．６ｒ／ｓではＴ＝９６５μｓとなり、極数が大きく、回転数が大きいほどＴは小さくなる。

同期モードは、ロータの位置を検出する時間Ｔと第１のキャリア周期のｎ倍（ｎは整数）が粗一致する運転回転数において発生するので、キャリア周波数によって発生する運転回転数は予め計算によって求めることができる。

キャリア周波数が３ｋＨｚの場合では、１６６．７ｒ／ｓ（ｎ＝１）、８３．３ｒ／ｓ（ｎ＝２）、５５．６ｒ／ｓ（ｎ＝３）、４１．７（ｎ＝４）、３３．３ｒ／ｓ（ｎ＝５）、２７．８ｒ／ｓ（ｎ＝６）、・・・となる。

そこで、使用するキャリア周波数に応じた同期モードの発生する運転回転数を予め冷蔵庫制御回路１１６の記憶手段に書き込み記憶しておき、同期モード発生回転数を出力しない仕様にしている。

本実施の形態においては、３ｋＨｚのキャリア周波数を使用しているので出力禁止回転数として、１６６．７ｒ／ｓ（ｎ＝１）、８３．３ｒ／ｓ（ｎ＝２）、５５．６ｒ／ｓ（ｎ＝３）、４１．７（ｎ＝４）を冷蔵庫制御回路１１６の記憶手段に記憶している。

ここで、同期モードが発生する運転回転数において、運転回転数が低くなるほど時間Ｔは長くなるがキャリア周期が一定であり、時間Ｔとキャリア周期のｎ倍（ｎは整数）が一致する時のｎは大きくなり、スイッチング素子のＯＦＦ時間の割合が小さくなるため、同期モードの発生確率は低くなる。または起こっても転流の遅れが小さく、影響が小さくなってくる。ｎが５以上であれば同期モードはほとんど発生しないことが実験的に確認できた。そこで本実施の形態ではｎが４以下の同期モード発生回転数のみを冷蔵庫制御回路１１６の記憶手段に記憶する仕様にしている。

以上のように構成されたインバータ回路について、以下その動作、作用を説明する。

商用電源１０１から供給された交流電圧はＡＣ／ＤＣ変換部１０３において直流化され、パワー回路１０４を構成する６つのスイッチング素子１１０〜１１５がドライブ回路１０５の出力信号によって動作し、直流から三相交流に変換された電圧がＤＣブラシレスモータ１０９を駆動する。

そして、位置検出回路１０６にてＤＣブラシレスモータ１０９の端子電圧と基準電圧をコンパレータにより比較して結果を出力し、回転数演算回路１０７にて位置検出回路１０６の出力信号を一定期間カウントしたり、パルス間隔を測定することによりＤＣブラシレスモータ１０９の回転速度を検出する。

回転数制御回路１０８は、回転数演算回路１０７で算出されるＤＣブラシレスモータ１０９の回転数と冷蔵庫制御回路１１６から出力される指令回転数を比較し、Ｄｕｔｙの加減値を算出しドライブ回路１０５に算出結果を出力する。具体的には、ＤＣブラシレスモータ１０９の回転数が冷蔵庫制御回路１１６から出力される指令回転数よりも低い場合にはＤｕｔｙを増加させて回転数を増加させ、逆に高い場合にはＤｕｔｙを減少させて回転数を低下させる。

ドライブ回路１０５は、位置検出回路１０６の出力より転流のタイミングを計算し、回転数制御回路１０８での算出結果に応じて、冷蔵庫制御回路１１６からの指令回転数とＤＣブラシレスモータ１０９の運転回転数が一致するようにＤｕｔｙの加減制御を行い、パワー回路１０４のスイッチング素子１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５をＯＮ／ＯＦＦさせる。

次に図２を用いて同期モードを防ぐ原理を説明する。

図２は、キャリア周波数３ｋＨｚ、５５．６ｒ／ｓ（ｎ＝３）、Ｄｕｔｙ４８％で運転時に、同期モードを生じない回転数、６０．０ｒ／ｓ、Ｄｕｔｙ５０％に上げたときのＤＣブラシレスモータ１０９の端子電圧を表した図であり、同期モードを抜け出す様子を示している。位置検出時間は回転数を大きくすることにより１０００μｓから９２６μｓに短くなっており、また、誘起電圧の立ち上がる傾きも変化している。その結果、正しい位置検知タイミングで位置検出ができており、ほぼ正確なゼロクロス点の認識ができていることが分かる。また、ＶＶにおいてＢ−Ａの時間分遅れたとしても、次のゼロクロス点の認識は電流がＯＮの時に正しくできており、連続的にゼロクロス点の認識が遅れることはないので同期モードの発生を防ぐことができる。

このように、同期モード回転数を使用しないようにすることで仮に正しくゼロクロス点の認識できない状態があっても、連続して認識できないという状況に陥ることなく、連続して安定的に転流タイミングが遅れてしまう同期モードに陥ることを防ぐことができるのである。

本実施の形態では同期モード発生回転数に対して±２ｒ／ｓの幅を持たせて冷蔵庫制御回路１１６の記憶手段に出力禁止帯として記憶させるようにしている。

冷蔵庫では負荷の変動によりモータ回転数が微変動する場合があり、出力禁止帯に幅を持たせることによりモータ回転数が微変動した際に同期モード発生回転数と一致することを防止することで確実に同期モードの発生を防ぐことができる。

ここで、本実施の形態においては通常時のキャリア周波数が３ｋＨｚに設定されており、このキャリア周波数で同期モードが発生する運転回転数は５５．６ｒ／ｓ（ｎ＝３）、４１．７ｒ／ｓ（ｎ＝４）、３３．３ｒ／ｓ（ｎ＝５）、２７．８ｒ／ｓ（ｎ＝６）、・・・となる。そのため、冷蔵庫制御回路１１６を構成するマイクロコンピュータのメモリに上記回転数を禁止回転数として記憶している。

また、予め同期モード発生回転数を冷蔵庫制御回路１１６に記憶させるのではなく、インバータ制御装置１０２にて使用するキャリア周波数に応じた同期モード発生回転数を算出し、出力禁止命令として通信にて冷蔵庫制御回路１１６に出力し、冷蔵庫制御回路１１６のメモリに書き込み出力禁止帯を設定するという手段もある。この手段であれば、冷蔵庫制御回路１１６から命令する必要がないため、インバータ制御装置１０２が独立して出力禁止帯を設定できる。

特に近年、冷蔵庫制御回路１１６は自社開発を行い、インバータ制御装置１０２は複数のメーカーから購入することが一般的であり、この発明を用いることでので、複数のメーカーのインバータ制御装置１０２に対して１つの冷蔵庫制御回路１１６で出力禁止帯の設定ができるので、インバータ制御装置１０２の種類に応じた冷蔵庫制御回路１１６の開発を行う必要がなくなるため、冷蔵庫制御回路１１６の開発納期短縮・開発効率向上に大きな効果がある。

これら、同期モードが発生する運転回転数において、キャリア周波数が大きくなるほどキャリア周期が小さくなりスイッチング素子のＯＦＦ時間、ＯＮ時間がともに短くなり、時間Ｔに含まれるＰＷＭ波形の数も多くなるため同期モードの発生確率は低くなる。または起こっても転流の遅れが小さく、影響が出なくなってくる。

また、ＤＣブラシレスモータの極数が多くなると、ロータを１回転させるのにより多くの回数の転流が必要になる。そのため電気角６０°に相当する時間Ｔは小さくなる。時間Ｔが小さくなると時間Ｔの間に入力するキャリアのパルス数が少なくなるので運転回転数が高くなるのと同様に、同期モードが発生しやすくなる。

同期モードが顕著に発生するのはＤＣブラシレスモータ１０９の極数が６極以上の場合であり、この場合に、同期モードを生じない運転回転数命令をドライブ回路１０５に出力することでの同期モードの防止効果がより顕著に得られる。

以上のように本実施の形態によれば同期モードの発生を防ぐことができるので、消費電力が増加してしまったり、保護回路が働きＤＣブラシレスモータが停止してしまうといったことがなく、省エネで信頼性の高いインバータ制御装置を提供することができる。

（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における冷蔵庫のブロック図である。

以下、図３に基づいて本実施の形態について説明する。なお、実施の形態１と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。

密閉型電動圧縮機２１８は、密閉容器２１９と、密閉容器２１９内にステータとロータとからなる電動要素２２０と、圧縮要素２２１より構成される。

図３において、インバータ回路は実施の形態１に用いたインバータ制御装置１０２であり商用電源１０１に接続され、密閉型電動圧縮機２１８を駆動する。インバータ制御装置１０２と密閉型電動圧縮機２１８は、冷蔵庫２２２内に設置されており、同じく冷蔵庫２２２内には冷蔵庫制御回路１１６が設置されている。そして冷蔵庫制御回路１１６からインバータ制御装置１０２に運転指令を出力し、密閉型電動圧縮機２１８を起動・運転させる。

以上のような構成において実施の形態１のインバータ制御装置１０２で冷蔵庫２２２を運転することにより同期モードの発生を防ぐことができるので、同期モードの発生のない、省エネで信頼性の高い冷蔵庫を提供することができる。

また、同期モード発生回転数に対して±２ｒ／ｓの幅を持たせて冷蔵庫制御回路１１６の記憶手段に出力禁止帯として記憶させることでの冷蔵庫の負荷変動によるモータ回転数の微変動時にも確実に同期モードの発生を防ぐことができる。

また、インバータ制御装置１０２から冷蔵庫制御回路１１６の記憶手段に出力禁止命令を出力し、冷蔵庫制御回路１１６の出力禁止帯を設定することにより、複数のインバータ制御装置１０２に対して、１つの冷蔵庫制御回路１１６で対応できるため開発納期短縮・開発効率向上を図ることができる。

また、同期モードが顕著に発生する６極以上のＤＣブラシレスモータ１０９を使用した場合には同期モードの防止効果がより顕著に得られる。

以上のように、本発明にかかるインバータ制御装置及び冷蔵庫は同期モードの発生を防ぐことができるので、消費電力が増加してしまったり、保護回路が働きＤＣブラシレスモータが停止してしまうといったことがなく、自動販売機用・エアコン用密閉型電動圧縮機のインバータ駆動装置としても有用である。

本発明の実施の形態１におけるインバータ制御装置のブロック図 同実施の形態における同期モード防止の原理図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫のブロック図 従来のインバータ制御装置のブロック図 従来のキャリア周波数の制御パターン図 従来の位置検出のタイムチャート 従来の同期モードの原理図

符号の説明

１０２ インバータ制御装置
１０４ パワー回路
１０５ ドライブ回路
１０６ 位置検出回路
１０７ 回転数演算回路
１０８ 回転数制御回路
１０９ ＤＣブラシレスモータ
１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５ スイッチング素子
１１６ 冷蔵庫制御回路
２２２ 冷蔵庫

Claims (5)

1. 複数個のモータ駆動用スイッチング素子により構成されるパワー回路と、圧縮機を駆動するＤＣブラシレスモータのロータの位置を検出する位置検出回路と、前記位置検出回路によるロータの位置情報よりＤＣブラシレスモータの回転数を演算する回転数演算回路と、ＤＣブラスレスモータの実回転数を冷蔵庫制御回路から出力される指令回転数に制御する回転数制御回路と、前記回転数制御回路からの出力により前記パワー回路のスイッチング素子を任意のキャリア周波数で動作させるドライブ回路とを備えたインバータ制御回路と、前記回転数制御回路に回転数指令を出力する冷蔵庫制御回路を備え、前記冷蔵庫制御回路に、ロータの位置を検出する時間とキャリア周期のｎ倍（ｎは整数）が一致する同期モード回転数の出力を禁止する出力禁止帯を予め記憶させることのできる記憶手段を備えたインバータ制御装置。
2. インバータ制御回路から出力禁止命令を冷蔵庫制御回路の記憶手段に出力し、前記出力禁止命令によって冷蔵庫制御回路の出力禁止帯を設定する請求項１に記載のインバータ制御装置。
3. 出力禁止帯の回転数の幅を同期モード回転数Ｒに対して±２ｒ／ｓとした請求項１に記載のインバータ制御装置。
4. ＤＣブラシレスモータの極数を６極以上とした請求項１に記載のインバータ制御装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のインバータ制御装置を用いた冷蔵庫。

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