JP2008099415A - インバータ装置、三相電動機および空調機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インバータ装置は、レグL3の接続点WPと中間電位点NPとの間の導通/非導通を行う接続スイッチ13と、各レグのスイッチング素子のスイッチング動作を制御するインバータ制御手段23と、接続スイッチの動作を制御する切替制御手段21とを備え、接続スイッチは、機械スイッチSKと、非導通もしくは単方向に導通可能となる半導体スイッチSHとの並列接続を含み、切替制御手段は、半導体スイッチが単方向に導通している状態においてのみ機械スイッチにその導通/非導通を実行させ、レグL3のスイッチング素子S5,S6を非導通とする場合は、半導体スイッチSHが非導通状態から単方向に導通する状態に同期させ、レグL3のスイッチング素子を相補的に導通させる場合は、半導体スイッチSHが単方向に導通する状態から非導通状態への遷移に同期させる。
【選択図】図1
Description
<構成>
図1は、本発明の第1実施形態に係るインバータ装置10(10A)の構成を示す概念図である。図1には、インバータ装置10Aに直流電圧を供給する直流電源11およびインバータ装置10Aの三相電流を受ける三相負荷(「三相電動機」或いは「モータ」とも称する)15も示されている。なお、三相負荷としては、誘導電動機、永久磁石型同期電動機(IPMSM:Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)等が用いられる。
次に、駆動方式について説明する。
次に、図2および図3を参照して駆動方式の切替動作について説明する。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。上記第1実施形態においては、半導体スイッチSHとして自己消弧形素子を用いていたが、第2実施形態では、半導体スイッチSHとして自己消弧機能を有しないSCR(silicon controlled rectifier)等の半導体素子を用いる。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態では、上記各実施形態に係るインバータ装置10A,10Bを、例えば、空調機用の圧縮機に接続し、当該圧縮機を駆動制御する。
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は、上記に説明した内容に限定されるものではない。
13 接続スイッチ
14 三相インバータ回路
20 極性判定部
21 切替制御部
22 切替判断部
23 インバータ制御部
30 速度指令値
FD 不安定動作
NP 中間電位点
SH 半導体スイッチ
SK 機械スイッチ
WP 接続点
Claims (6)
- いずれも一端および他端を有する第1コンデンサ並びに第2コンデンサを含み、前記第1コンデンサの前記一端と前記第2コンデンサの前記一端とを中間電位点(NP)で接続し、前記第1コンデンサの前記他端と前記第2コンデンサの前記他端の間に直流電圧を入力するコンデンサ群(12)と、
第1乃至第3のレグ(L1,L2,L3)を含み、前記第1乃至第3のレグのそれぞれが、前記第1コンデンサの前記他端と接続された第1スイッチング素子(S1,S3,S5)と、前記第1スイッチング素子と前記第2コンデンサの前記他端との間に接続された第2スイッチング素子(S2,S4,S6)とを有し、前記第1乃至第3のレグのそれぞれにおける前記第1スイッチング素子と前記第2スイッチング素子とが接続される接続点(UP,VP,WP)から三相電流の各々を出力する三相インバータ回路(14)と、
前記第3レグにおける前記接続点(WP)と前記中間電位点(NP)との間の導通/非導通を行う接続スイッチ(13)と、
前記第1乃至第3のレグの前記第1スイッチング素子および前記第2スイッチング素子のスイッチング動作を制御するインバータ制御手段(23)と、
前記接続スイッチの動作を制御する切替制御手段(21)と
を備え、
前記接続スイッチは、機械スイッチ(SK)と、非導通もしくは単方向に導通可能となる半導体スイッチ(SH)との並列接続を含み、
前記切替制御手段は、前記半導体スイッチが前記単方向に導通している状態においてのみ前記機械スイッチにその導通/非導通を実行させ、
前記インバータ制御手段は、
(a)前記第3レグの前記第1スイッチング素子(S5)および前記第2スイッチング素子(S6)のいずれをも非導通とする動作を開始する場合には、当該動作を前記半導体スイッチが非導通状態から前記単方向に導通する状態へと遷移することに同期させ、
(b)前記第3レグの前記第1スイッチング素子(S5)および前記第2スイッチング素子(S6)を相補的に導通させる動作を開始する場合には、当該動作を前記半導体スイッチが前記単方向に導通する状態から前記非導通状態へと遷移することと同期させ、
前記三相電流を供給するインバータ装置(10)。 - 前記半導体スイッチ(SH)は点弧による前記単方向への導通を行い、
前記切替制御手段(21)は、前記三相インバータ回路(14)を三相式インバータとして動作させるか、二相式インバータとして動作させるかを指令する動作切替信号(Sa)を入力し、前記第3レグにおける前記接続点(WP)から出力される出力電流が、前記動作切替信号(Sa)の遷移後において最初に所定の極性を採る半周期において前記半導体スイッチ(SH)の前記点弧を行う第1開閉信号(Sc)と、前記機械スイッチ(SK)の動作を制御する第2開閉信号(Sd)とを、相互に同期して出力し、
前記出力電流が前記所定の極性を有するときに前記出力電流が流れる方向は、前記第3レグにおける前記接続点(WP)を基準として前記単方向と逆方向である、請求項1記載のインバータ装置(10)。 - 前記切替制御手段は、前記三相電流を受ける三相負荷(15)の速度指令値(30)に基づいて前記接続スイッチの動作を制御する、
請求項1または請求項2記載のインバータ装置(10)。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載のインバータ装置(10)によって駆動される三相電動機(15)。
- 請求項4に記載の三相電動機(15)を有する圧縮機を備えた空調機。
- 前記インバータ装置(10)における前記切替制御手段は、前記空調機における冷暖房の運転の切り替えに基づいて前記接続スイッチの動作を制御する、
請求項5記載の空調機。
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