耗电量削减装置的制造方法_2

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[0052]室外热交换器14在制冷运行时起到制冷剂的冷凝器的作用,在制热运行时起到制冷剂的蒸发器的作用。室外热交换器14的液体侧与膨胀阀15相连,气体侧与四通切换阀13相连。
[0053]膨胀阀15由电动膨胀阀构成。膨胀阀15在制冷运行时,在将室外热交换器14中散热后的高压液态制冷剂输送到室内热交换器23之前进行减压。膨胀阀15在制热运行时,在将室内热交换器23中散热后的高压液态制冷剂输送到室外热交换器14之前进行减压。
[0054]室外风扇16在将室外空气吸入到室外单元11内并提供给室外热交换器14后,将该空气排出到室外单元11外。室外风扇16优选采用例如螺旋桨风扇,将室外风扇电动机M16作为驱动源来进行旋转驱动。室外风扇电动机M16是具有定子和转子的三相无刷电动机。
[0055]此外,室外单元11除了具有制冷剂压力传感器、制冷剂温度检测传感器以及外界气体温度检测传感器等各种传感器以外,还具有控制该单元11内的各种设备的室外单元控制部(省略图示)等。
[0056](1-2)室内单元 21
[0057]室内单元21主要具有室内风扇22及室内热交换器23。室内风扇22以及室内热交换器2配置在该单元21的外壳内部。
[0058]室内风扇22是如下所述的鼓风机:即,经由吸入口(未图示)将室内空气吸入到外壳内,并经由吹出口(未图示)将在室内热交换器23中进行了热交换后的空气从外壳内吹出到室内。室内风扇22例如由恒流风扇构成,将室内风扇电动机M22作为驱动源来进行旋转驱动。室内风扇电动机M22由电动机驱动装置30进行驱动控制。
[0059]这里,利用图1对室内风扇电动机M22进行详细说明。室内风扇电动机M22与其它电动机M12、M16同样,由三相无刷DC电动机构成,具有定子22a以及转子22b。
[0060]定子22a包括星形连接的U相、V相及W相的驱动线圈Lu、Lv及Lw。各驱动线圈Lu、Lv及Lw的一端与分别从逆变器37 (后述)延伸的U相、V相及W相的各布线的驱动线圈端子TU、TV、TW相连接。各驱动线圈Lu、Lv及Lw的另一端彼此作为端子TN相连。这些三相驱动线圈Lu、Lv及Lw通过转子22b的旋转而产生与其转速和转子22b的位置相对应的感应电压。
[0061]转子22b包括由N极以及S极构成的多极永磁体,以转轴为中心相对于定子22a进行旋转。转子22b的旋转转矩经由与该转轴位于同一轴心上的输出轴(省略图示)传递给室内风扇22。关注转子的结构,电动机的种类大致有表面磁体型电动机(SurfacePermanent Magnet Motor:以下记载为SPM电动机)、和埋入磁体型电动机(Inter1rPermanent Magnet Motor:以下记载为IPM电动机)。在以下说明中,设想用作室内风扇电动机M22的无刷DC电动机主要为通常的SPM电动机的情况。
[0062]室内热交换器23在制冷运行时起到制冷剂的蒸发器的作用,在制热运行时起到制冷剂的冷凝器的作用。室内热交换器23与各制冷剂配管Pil以及Pi2相连接。室内热交换器23例如由多个翅片、以及插入到该翅片中的多个导热管构成。室内热交换器23在吸入到外壳内的室内空气与在导热管中流动的制冷剂之间进行热交换。
[0063]此外,虽未图示,但室内单元21还具有设置于吹出口的水平挡板、吸入空气温度传感器等各种传感器、以及对该单元21内的各种设备进行控制的室内单元控制部等。
[0064](2)电动机驱动装置30的结构
[0065]接下来,参照图1说明电动机驱动装置30的结构。电动机驱动装置30例如安装在I块印刷基板上,主要包括主电路30a、辅助电路30b、第I切换部51、及第2切换部52 (以下,将第I切换部51及第2切换部52 —并记为切换部50)。
[0066]主电路30a中配置有第I直流电压生成部31、电压检测部34、电流检测部35、驱动电压生成部36及第I电平移位器41 (相当于主电源)。其中,将电压检测部34、电流检测部35及驱动电压生成部36作为相当于主电路30a中配置的设备的主电路设置设备301来进行说明。主电路30a与室内风扇电动机M22进行电连接。
[0067]辅助电路30b中配置有第2直流电压生成部42、第2电平移位器43 (相当于辅助电源)及统一控制部60。其中,将统一控制部60作为相当于辅助电路30b中配置的设备的辅助电路设置设备302来进行说明。主电路30a及辅助电路30b与商用电源70相连接而接收供电。另外,主电路30a及辅助电路30b与商用电源70例如经由房间内的插座利用电源线进行连接。
[0068]第I切换部51在商用电源70与主电路30a之间与主电路30a串联连接。第2切换部52在商用电源70与辅助电路30b之间与辅助电路30b串联连接。统一控制部60与主电路30a、辅助电路30b及切换部50电连接。
[0069](2-1)主电路 30a
[0070](2-1-1)第I直流电压生成部31
[0071]第I直流电压生成部31用于将从商用电源70输入的交流电压Vac转换为直流电压Vdcl。第I直流电压生成部31主要具有整流部32以及平滑电容器33。
[0072]整流部32由四个二极管Dla、Dlb、D2a及D2b构成为桥接状。具体而言,二极管Dla和Dlb彼此串联连接,D2a和D2b彼此串联连接。二极管Dla、D2a的各个阴极端子都连接到平滑电容器33的正侧端子,起到整流部32的正侧输出端子的作用。
[0073]二极管Dlb、D2b的各个阳极端子彼此连接到平滑电容器33的负侧端子,起到整流部32的负侧输出端子的作用。二极管Dla与Dlb彼此的连接点、以及二极管D2a与D2b彼此的连接点分别与商用电源70相连。也就是说,二极管Dla与Dlb彼此的连接点、以及二极管D2a与D2b彼此的连接点分别起到整流部32的输入的作用。
[0074]具有这种结构的整流部32经由第I开关SWl (后述)对从商用电源70输入的交流电压Vac进行整流,并将其提供给平滑电容器33。
[0075]平滑电容器33的一端与整流部32的正侧输出端子相连,另一端与整流部32的负侧输出端子相连。平滑电容器33对经整流部32整流后的电压进行平滑。平滑后的电压是脉动较低的直流电压Vdcl,被施加给与平滑电容器33的后级、即输出侧相连的逆变器37。该电容器的另一端侧成为主电路30a的基准电位(以下简称为GND)。
[0076]另外,电容器的种类可以举出电解电容器、陶瓷电容器以及钽电容器等,但本实施方式中以采用电解电容器作为平滑电容器33的情况为例。
[0077](2-1-2)电压检测部34
[0078]电压检测部34在平滑电容器33的输出侧与平滑电容器33并联连接。电压检测部34对平滑电容器33两端的电压、即由第I直流电压生成部31提供的电压、也就是直流电压Vdcl的值进行检测。
[0079]特别是本实施方式的电压检测部34如图3所示,具有例如彼此串联连接的两个电阻R34a和R34b与平滑电容器33并联连接、并对直流电压Vdcl进行分压的结构。两个电阻R34a和R34b彼此的连接点的电压值采用将直流电压Vdcl与规定的分压比相乘后的值,并输入到驱动电压生成部36的无传感器控制部40 (后述)。另外,规定的分压比取决于彼此直接连接的各电阻R34a及R34b的值。
[0080]具有这种结构的电压检测部34能利用伴随直流电压Vdcl的电流流过电压检测部34内部(具体而言,电阻R34a及R34b)来检测直流电压Vdcl的值。因此,本实施方式的第I直流电压生成部31也能称为用于将电流提供给电压检测部34内部的“电流供给部”。通过使该电流流过各电阻,从而即使在电动机M22未驱动的状态下,在电压检测部34中也会消耗电力。
[0081](2-1-3)电流检测部35
[0082]如图1所示,电流检测部35在平滑电容器33与驱动电压生成部36的逆变器37之间与平滑电容器33的负侧输出端子一侧相连接。电流检测部35在室内风扇电动机M22启动后,对流过室内风扇电动机M22的电动机电流Im进行检测。这种电流检测部35如图3所示,例如由分流电阻R35a以及放大电路35b构成。
[0083]分流电阻R35a串联连接在与平滑电容器33的负侧输出端子相连接的GND布线LI上。
[0084]放大电路35b由用于以规定的倍率对分流电阻R35a两端的电压进行放大的运算放大器等构成。放大电路35b中,两个输入与分流电阻R35a的两端相连,一个输出与无传感器控制部40相连。
[0085]流过室内风扇电动机M22的电流(即电动机电流Im)流过GND布线LI上,因此,电流检测部35能根据通电状态对伴随该电动机电流Im的分流电阻R35a两端的电压来进行检测,从而检测电动机电流Im。
[0086](2-1-4)驱动电压生成部36
[0087]驱动电压生成部36基于电压检测部34以及电流检测部35的各检测结果Vdcl以及Im等,生成用于驱动室内风扇电动机M22的交流电压即驱动电压SU、SV及SW(相当于驱动信号)。驱动电压生成部36将所生成的驱动电压SU、SV及SW输出到室内风扇电动机M22。尤其是本实施方式的驱动电压生成部36利用电压检测部34的检测结果即直流电压Vdcl的值等来生成基于无转子位置传感器方式的驱动电压SU、SV及SW。
[0088]如图1所示,驱动电压生成部36由逆变器37 (相当于输出部)、以及室内风扇控制部38 (相当于决定部)构成。
[0089](2-1-5)逆变器 37
[0090]逆变器37与平滑电容器33的输出侧相连。如图1所示,逆变器37包括多个绝缘栅型双极晶体管(以下简称为晶体管)Q3a、Q3b、Q4a、Q4b、Q5a及Q5b、以及多个回流用二极管 D3a、D3b、D4a、D4b、D5a 及 D5b。
[0091]晶体管Q3a与Q3b、Q4a与Q4b、Q5a与Q5b分别彼此串联连接。通过使晶体管的集电极端子与二极管的阴极端子相连、并使晶体管的发射极端子与二极管的阳极端子相连,来使各二极管D3a?D5b与各晶体管Q3a?Q5b反向并联连接。
[0092]对逆变器37施加来自平滑电容器33的直流电压Vdcl。并且,各晶体管Q3a?Q5b在由栅极驱动部39 (后述)所指示的时刻进行导通以及截止,从而逆变器37生成具有所期望的占空比的驱动电压SU、SV及SW(相当于驱动信号)。从各晶体管Q3a与Q3b、Q4a与Q4b、以及Q5a与Q5b的各连接点NU、NV、NW向室内风扇电动机M22输出该驱动电压SU、SV及SW。即,逆变器37向室内风扇电动机M22供电。
[0093](2-1-6)室内风扇控制部38
[0094]室内风扇控制部38是由RAM、ROM以及CPU构成的微机,与逆变器37相连。室内风扇控制部38是室内风扇电动机M22专用的驱动控制用计算机,进行如下控制:S卩,利用电压检测部34的检测结果等决定逆变器37应输出给室内风扇电动机M22的驱动电压SU、SV及SW。
[0095]如图1所示,这种室内风扇控制部38主要具有栅极驱动部39以及无传感器控制部40。
[0096](2-1-6-1)栅极驱动部 39
[0097]栅极驱动部39基于来自无传感器控制部40的电压指令值Vpwm来使逆变器37的各晶体管Q3a?Q5b的导通和
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