JP4942967B2 - インバータ装置及び冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Description
図1において、Mは空気調和機のコンプレッサモータとして使用されるブラシレスDCモータ(負荷)で、中性点Cを中心に星形結線された3つの相巻線Lu,Lv,Lwを有する固定子、および永久磁石を有する回転子により構成されている。相巻線Lu,Lv,Lwに電流が流れることにより生じる磁界と永久磁石が作る磁界との相互作用により、回転子が回転する。このブラシレスDCモータMに、本発明のインバータ装置1が接続されている。
(1)所定期間がスイッチング休止期間として一定レベルに固定される電圧波形を有し且つ互いに位相角が異なる複数の変調信号を発する変調信号発生手段。
図2に示すように、互いに位相角が120度ずれた三相正弦波電圧Eu,Ev,Ewが用意されている。この三相正弦波電圧Eu,Ev,Ewは、ブラシレスDCモータMの速度に比例して周波数が変化する。そして、この三相正弦波電圧波形Eu,Ev,Ewが波形整形されることにより、三相正弦波電圧Eu,Ev,Ewの周期(=2π)の1/3(=2π/3)に相当する期間がスイッチング休止期間として負の一定レベルに固定される電圧波形を有し、かつ互いに位相角が120度ずれた複数の変調信号Eu´,Ev´,Ew´が、生成される。
3・A・aIR+B・IR+C・IR+(8−3A−B−C)MR
ここで、オン,オフデューティの代表値として用いたA(0°から30°区間)、B(30°から60°区間)、C(60°から90°区間)を平均値として各区間の中間角での値を用いるとAは15°におけるデューティ(オン時間)、Bは45°におけるデューティ、Cは75°におけるデューティとなる。こうすると、A+B=Cとなるため、これを代入すると、以下の式となる。
4・A・a・IR+(8−4・A・a)・MR
=4・MR+4・[A・a・IR+(1−A・a)・MR]
この式から分かるように、変調率aの低い低出力電圧領域(低電流領域)では大部分の電流がMOSFETを流れ、損失の大きさはMOSFETの損失に支配される。したがって、上側スイッチング素子にIGBTを使用していても、この領域では全てのスイッチング素子がMOSFETの場合に近い損失低減効果が得られる。
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
Claims (3)
- 電圧の印加方向に沿って上流側となるIGBTおよび下流側となるMOSFET及び各IGBTと各MOSFETに対し逆並列に接続された還流ダイオードを備えた直列回路を複数有し、これら直列回路におけるIGBTとMOSFETの相互接続点が誘導成分を含む負荷に接続されるスイッチング回路と、
高負荷から低負荷の範囲にわたって、前記各直列回路のうち少なくとも1つの直列回路のIGBTをオン,オフして別の少なくとも1つの直列回路のMOSFETをオンする複数相通電を順次に切換える制御手段と、
を備えていることを特徴とするインバータ装置。 - 前記負荷に蓄えられたエネルギにより前記各MOSFETの還流ダイオードに順方向電流が流れた場合に、前記各IGBTのオンに伴って発生する前記各還流ダイオードの逆方向電流を抑制するよう、前記各IGBTのオンに先立って前記各還流ダイオードに逆電圧を印加する逆電圧印加回路と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載のインバータ装置。 - 冷媒を圧縮する圧縮機を有し、請求項1または2のいずれかに記載したインバータ装置によって前記圧縮機を駆動したことを特徴とする冷凍サイクル装置。
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