JP2012200042A - インバータ制御装置及び冷凍空調装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】インバータ主回路を構成する複数のスイッチング素子をオン・オフ制御するためのPWM信号を生成するPWM信号生成部と、インバータ主回路の直流母線電圧、インバータ主回路と負荷との間に流れるモータ電流、及び負荷に対する運転指令に基づいて、負荷の運転状態を検出する運転状態検出部と、運転状態に対応してゲート抵抗切替信号を生成するゲート抵抗切替信号生成部と、ゲート抵抗切替信号を用いて、インバータ主回路のスイッチング素子のゲート端子に接続されたゲート抵抗を切替えるゲート抵抗切替部とを備えた。
【選択図】図1
Description
実施の形態1におけるインバータ制御装置について、図に基づいて構成及び動作を説明する。図1は実施の形態1におけるインバータ制御装置を含む空気調和機の構成を示す図である。図1において、空気調和機は、交流電源1と、交流電源1の交流電力を直流電力に変換する整流回路2と、交流電源1と整流回路2を接続する電源線を伝わる電磁ノイズを除去するノイズフィルタ回路3と、整流回路2が出力する直流電力を三相交流電力に変換するインバータ主回路4と、インバータ主回路4が出力する三相交流電力により駆動される圧縮機5と、インバータ主回路4と圧縮機5との間に流れる電流を検出する電流センサ(例えばカレントトランス)6と、電流センサ6が出力する検出信号から圧縮機5に流れる電流値を算出する圧縮機モータ電流検出回路7と、整流回路2の出力電圧を平滑化する平滑コンデンサ8と、整流回路2の出力側である直流母線正側と負側との間の直流電圧を検出する電圧センサ9と、電圧センサ9が出力する検出信号から整流回路2の出力電圧値を算出する直流母線電圧検出回路10と、圧縮機モータ電流検出回路7の検出結果、直流母線電圧検出回路10の検出結果および外部から与えられる運転指令値に基づきインバータ主回路4を制御するためのPWM駆動信号を生成するインバータ制御装置11とを備えている。
運転状態検出部12は、外部からインバータ制御装置11に与えられる運転指令が拘束通電であるか否かを判定する(ステップS100)。ここで、拘束通電とは回転停止中の圧縮機5に対してインバータ主回路4をスイッチング動作させることにより、圧縮機が回転駆動されないような条件で圧縮機の巻き線に通電を行って、圧縮機を予備加熱する通電制御である。
Claims (6)
- 直流電源の直流電力を交流電力に変換して電動機などの負荷を駆動するインバータ主回路を制御するインバータ制御装置において、
前記インバータ主回路を構成する複数のスイッチング素子をオン・オフ制御するためのPWM信号を生成するPWM信号生成部と、
前記インバータ主回路の直流母線電圧、前記インバータ主回路と前記負荷との間に流れるモータ電流、及び前記負荷に対する運転指令に基づいて、前記負荷の運転状態を検出する運転状態検出部と、
前記運転状態に対応してゲート抵抗切替信号を生成するゲート抵抗切替信号生成部と、
前記ゲート抵抗切替信号を用いて、前記インバータ主回路のスイッチング素子のゲート端子に接続されたゲート抵抗を切替えるゲート抵抗切替部と、
を備えたことを特徴とするインバータ制御装置。 - 前記運転状態検出部は、前記運転状態として通常運転状態、軽負荷かつ直流母線電圧が高い運転状態、過負荷運転状態、拘束通電状態、停止状態のいずれかを検出し、
前記ゲート抵抗切替信号生成部は、
前記運転状態が軽負荷かつ直流母線電圧が高い運転状態の時は、通常運転時のゲート抵抗よりも抵抗値が大きいゲート抵抗に切替えるように、
前記運転状態が過負荷運転状態または拘束通電状態の時は、通常運転時のゲート抵抗よりも抵抗値が小さいゲート抵抗に切替えるように、
前記運転状態が停止状態の時は、前記ゲート端子を開放するように、前記ゲート抵抗切替信号を生成することを特徴とする請求項1に記載のインバータ制御装置。 - 前記運転状態検出部は、前記運転指令が拘束通電である場合に運転状態を拘束通電状態とし、前記運転指令が拘束通電以外の回転運転であって、前記モータ電流が予め設定した第1の閾値より大きい場合に運転状態を過負荷運転状態とし、前記運転指令が拘束通電以外の回転運転であって、前記モータ電流が予め設定した第2の閾値より小さく、かつ前記直流母線電圧が予め設定した第3の閾値より大きい場合に運転状態を軽負荷かつ直流母線電圧が高い運転状態とし、前記運転指令が拘束通電及び回転運転のいずれでもない場合に前記運転状態を停止状態とし、前記のいずれの運転状態でもない場合に運転状態を通常運転状態であると検出することを特徴とする請求項1または2に記載のインバータ制御装置。
- 前記インバータ回路を構成するスイッチング素子とダイオード素子のうち少なくとも1個以上の素子がワイドバンドギャップ半導体によって形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のインバータ制御装置。
- 前記ワイドバンドギャップ半導体は、炭化珪素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドであることを特徴とする請求項4に記載のインバータ制御装置。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のインバータ制御装置と、このインバータ制御装置によって制御されるインバータ主回路と、このインバータ主回路によって駆動される電動機などの負荷装置と、を備えたことを特徴とする冷凍空調装置。
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