空调机的制作方法

专利名称：空调机的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括容纳在室内机中的横流风扇和驱动该横流风扇的无刷DC 电动机的空调机。
背景技术：
作为对采用空调机中的DC电动机的风扇电动机的矢量控制，具有下述的例 子，在启动时检测蹈电动机的繊，根据检测至啲lt^择增加以使魏增 加，对蹈电动禾腿行通电使则暂时停止，在该强制停止之后开始启动(例 如日本特开2005—171843号公报)。
该矢量控制是以空调机的室外风扇为对象，这样的控制原样应用于室内机 的横流风扇时存在各种各样的问题。
例如，当用户通^il^器等进行使横流风扇停止的操作(对空调机的指示)， 并在横流自实际停止之前，进行再次启动横流风扇的操作(开始空调机的运 行)时，推测因惰性而转动的电动机的转子位置和魏，并配合该状态开始通 电。此时，在 电动机的推测转子位置和实际转子位置之间容易产生體， 由于该误差而使向电动机通电的图形与，值存在偏差，而在风扇电动机中产 生振动。
此外，从停止操作经过少许时间，由于惰性而转动的横流麵的,降低 时进行启动操作盼瞎况下，进行使J^电动机强制停止的通电，并在该强制停 止之后开始启动，但是当进行用于该强制停止的通电时，因对正在转动的M 电动纟几施加制动而产生振动。
这样的振动在驱动惯性质量大、冈l胜高的室外鋪时没有问题。 但是，横流KH配合横向长的壁挂式室内机而具有横长形状，构成为一端 被支持在 电动丰肚，另一端通过轴承支持在室内机的后fei:。并且，后板 悬挂固定在固定于室内壁表面的安装板上。因此，后板的固定不那么牢固，因此，存在由横流风扇和风扇电动机产生的振动传递到室内机的整个壳体，室内 机的壳体产生振动和噪音的问题。
此外，为了提高相对目标織的，电动机的魏的随动性，在速度响应 性设定为高时，启动时的控制在惯性质量小的横流风扇中，,变化相对风扇 电动机输出扭矩变化的响应过好，结果，織变化过快，也存在产生振动的问 题。

发明内容
本发明一形式的目的是提供可以降低通过矢量控制驱动室内机的横流风扇
用的无刷DC电动机时的振动和噪音的空调机。
本发明一形式的空调机，包括容纳在室内机的横流风扇和驱动该横流风扇
用的无刷DC电动机，该空调机i包括
通过矢量控制驱动戶腿鄉lj DC电动机的驱动控制體，禾口 从由戶诚驱动控制驢停止驱动戶腿预IJDC电动丰鹏的规定时间，禁止由 该驱动控制體驱动戶腿预lj DC电动机的控制装置。


图1是将本发明的一实施方式的室内机的壳体结构分解来示出的图。 图2是示出一实施方式的容纳在室内机中的电路的方块图。 图3是示出一实施方式的逆变器和驱动控制部的具体结构的图。 图4是用于说明一实施方式的作用的时序图。 图5是用于说明一实施方式的作用的流程图。
具体实施例方式
下面，参考

本发明的一实施方式。
如图1所示，在室内壁表面上固定安装板1，在该安装板1上悬挂固定后 板2。并且，在后板2的内侧设置横长形状的横流风扇3。该横流风扇3的一端 支持在作为风扇电动机的预U DC电动机3M上，另一端支持在轴承3a上。在后 板2上，还设有包围横流細3的热交换器4，并且以鶴该热交换器4的状态设置前板5 。并且，在前板5上设置装饰板6 ，在i亥前板5和装饰板6之间装卸 自由地安装过滤器7。并且，在前板5的下部和装饰板6的下部所形成的吹出口 上，设置垂直百叶窗8和水平百叶窗9。
从该安装板1到水平百叶窗9构成室内机。在该室内机中收纳有图2的电路。
在商业交流电源20上连t薪室内控制部30和逆变器40，在该室内控制部 30上连接有室内^t传繊31、受光部32和驱动控制部50。受光部32接狄 3S空式操作器(下面称为遥控器)33发出的红外线光。逆变器40将商业交流电 源20的电压整流，通过与来自驱动控制部50的指令对应的转痴每ffl31该整流 得到的直流电压变换为规定频率的交流电压并输出。将该输出提供到三相预iJ DC电动机3M中作为驱动功率。
逆变器40和驱动控制部50是M矢量控制的通电来驱动(包含进行速度 控制)预lj DC电动机3M的驱动装置，具有在图3中示出的结构。
首先，逆变器40具有将商业交流电源20的电压整流并变换为直流电压的 直流电源41，对该直流电源41的直流电JB4行滤波的滤波电容42， i!31与来 自驱动控制部50附旨令对应的转换将该滄波后的直流电压变换为规定频率的三 相交流电压并输出的转换电路43，用于检测从该转换电路43流动到预lj DC电 动机3M的各相(U、 V、 W)中的电流的检测用电阻44、 45、 46，和检测直流电 源41的直流电压的直流电压检测电路47。
接下来，说明驱动控制部50。
目标，切换部51，在没有从下述的停止检测部71接受ftf可指令的情况 下，输出由室内控制部30提供的目标魏"refl作为目标魏"ref，并在从 停止检测部71接受强制停止指令时输出目标織"ref:"零"。将该输出掛共 给减法器23。
电流检测部53根据在上述检测用电阻44、 45、 46上产生的电压来检观岐 预U DC电动机3M的各相中流动的电流，并且基于该检测结果和从下述的积分 部55掛共的转子推测位置e est进行计算，由此，求得换算为预lj DC电动机 3M的转子轴上的座标的扭矩成分电流Iq和励磁成分电流Id。将该计算结果提 供给转:？^鯽附算部54。转:？^推测计算部54基于由直流电压检测部47检测出的直流电压、作为电流检测部53的计算结果的扭矩成分电流Iq和励 磁成分电流Id、以及由下述的PI控制部61、 62Jif共的电压指令值的d轴成分 Vd和q轴成分Vq进行计算，以求得 1」DC电动机3M的转子的推测转速"est 。 将该计算结果衛共给上述减法器52和积6， 55。
减法器52算出从目标^I切换部51输出的目标ffilcoref与由转^i!度 推测计算部54樹共的推测織coest的差。将该算出结果劍共给PI控审嘟56。 积分部55将从转预度推测计算部54樹共的推测繊"est积分，由此，得到 预U DC电动机3M的转子推测位置6 est。将该转子推测^S 0 est M^给， 电流检测部53和波形合成部63。
PI控制部56 M将由减法器52算出的lfJl差作为操作量的PI控制，得 到扭矩成分电流的目标值Iqref 。将该扭矩成分电流的目标值Iqref提供给减法 器57和计算部58 。减法器57算出扭矩成分电流的目标值Iqref和由电流检测 部53的计算求得的扭矩成分电流Iq的差。将该计算结果劍共给PI控制部61 。
计算部58将从PI控制部56樹共的扭矩成分电流的目标值Iqref乘以系数 K以算出励磁成分电流的目标值Idref。将iMi磁成分电流的目标值Idref提供 给减法器59。减法器59算出励磁成分电流的目标值Idref与由电流检测部53 计算的励磁成分电流W的差。将该计算结果JIJ共给PI控制部62。
PI控制部61舰纟織法器57的计算结果(扭矩成分电流的目标值Iqref 和扭矩成分电流Iq的差)作为操作量的PI控制，得到电压指令值的q轴成分 Vq。 PI控制部62 M将减法器59的计算结果(励磁成分电流的目标值Idref 和励磁成分电流W的差)作为操作量的PI控制，得到电压指令值的d轴成分 Vd。将这样得到的电压指令值的q轴成分Vq和d轴成分Vd ^!共给波形合成部 63。
波形合成部63基于电压指令值的q轴成分Vq和d轴成分Vd、直流电压检 领陪P 47的检测结果、来自积*， 55的转子推测位置9 est进行计算，求得对无 刷DC电动机3M的驱动电压Vu、 Vv、 Vw，并且产生用于使i亥驱动电压/Ail变器 40输出的驱动信号。
此外，将从室内控制部30提供的目标转速"refl提供给停止检测部71。 停止检测部71在目标,"refl从非"零"变化为"零"的情况下，检测该瞎况作为无刷DC电动机3M的驱动停止，从该检测起经过规定时间(例如15秒左 右)tsl，将强制停止指令$|{共给目标,切换部51。目标,切换部51在接 受强制停止指令时，输出目标繊"ref二 "零"。艮卩，M目标自输出部51 和停止检测部71，构成从无刷DC电动机3M的驱动停lh^会Sl规定时间tsl， 禁止 1」DC电动机3M的驱动的控制^g。
进一步地，将从目标織输出部51输出的目标,"ref掛共给启动检测 部72。启动检测部72在目标，corefl从"零"变化为非"零"的情况下， 检测该瞎况作为 1」DC电动机3M的启动。将该检测结果衛共给增益切换部73。 增益切换部73检观接lJ预ljDC电动机3M的启动时，/Aitb时起^l规定时间(例 如50秒左右)ts2，将PI控制部56的鹏控制增益设定为低值，从而，在该 驱动控制部50的矢量控制作用下的速度控制的响应性斷氏，经过该规定时间 ts2之后，将PI控制部56的速度控制增益切换为高值，从而使在该驱动控制部 50的矢量控制作用下的速度控制的响应性提高。艮卩，构成为，通过启动检测部 72和增益切换部73,使在该驱动控制部50的矢量控制作用下的速度控制的响 应性从无刷DC电动机3M的启动起在规定时间ts2期间降低，经过该规定时间 ts2之后提高的控制装置。
接下来，参照图4的时序图和图5的流程图说明，结构的作用。
在预lj DC电动机3M的运行中(步骤101的YES)，当由摇控器33发出停 止{言号时，目标,"refl从非"零"变换为"零"，停iW无刷DC电动机3M 的驱动。此时，在驱动控制部50中，检测目标魏"refl的向"零"的变化作 为鄉lj DC电动机3M的驱动停止(步骤102的YES)，伴随着该检测进行计时tl (步骤103)，同时当从目标織切换部51输出的目标糊coref为"零"时， 禁止预IJDC电动机3M的驱动(步骤104)。并且，比较计时tl和规定时间tsl (步骤105)。在计时tl没有达到规定时间tsl期间(步骤105的N0)，维J抚 刷DC电动机3M的驱动禁止。
也就是，在 1」DC电动机3M的驱动停lh^后到横流风扇3的转动实际上 停止为止的至少规定时间tsl，例如即使由用户作出开始运行的操作，也禁止无 刷DC电动机3M的驱动。
并且，在作出开始运行操作的时刻，室内机的水平百叶窗9被驱动到初始位置。
当计时tl达到规定时间tsl时(步骤105的YES)，将计时tl清零(步骤 106)。之后，由摇控器33发出运行信号，目标繊"ref^j^非"零"时，检 测该瞎况作为预l」DC电动机3M的启动(步骤107的YES)。伴随着该检测进行 计时t2 (步骤108)，同时将速度控帝赠益设定为低值(步骤109)。由此，在驱 动控制部50的矢量控制作用下的繊控制的响应性变低。并且，比较计时t2 和规定时间ts2 (步骤IIO)。
当计时t2达到规定时间ts2时(步骤110的YES)，将计时t2清零(步骤 111)，同时，将聽控制增益设定为高值(步骤U2)。由此，在驱动控制部50 的矢量控制作用下的iM控制的响应性变高。
如上所述，由于在预"DC电动机3M的驱动停止之后到t黄流风扇3的转动 实际停止位置的至少规定时间tsl，例如即使由用户作出开始运行的操作，也禁 止预ij DC电动机3M的驱动，所以之后驱动预ij DC电动机3M时，在预U DC电 动机3M中不会产生如现有技术中的由于撒则转子位置和实际转子位置的误差而 引起的振动，而且可以防止室内机壳体的振动和噪音。
一般，由于无位置传感器的矢量控制通常在停止时和低速区域中不育继行 位置推测，所以将特定相位的电压矢量施加给电动机，通过在电动机中流动电 流固定转子位置，由此增加电动机驱动电压矢量的频率，从而启动电动机。但 是，风扇在斷生转动中再次接受运行指令时，对惯性转动中的转子施加与电动 机自不同的频率的电压矢量，所以电动机产生的扭矩变动较大，电动机振动， 该振动传送到壳体，从而壳体产生振动。因此，在接受停止信号之后，进行计 时tl，电动机,自然下降至少需要的规定时间tsl，等待电动机的再启动， 从而可以避免壳体振动，上述电动机转速自然下降到与即使施加特定相位的电 压电动机也不会产生较大振动对应的皿。
并且，停止之前的^I^高，电动机自然停止所需的时间越长，所以在停 止之前ltm低的情况下舰使至瞎启动为止的规定时间tsl变短，控制劑様
动，并^ax寸运行信号的响应变決，可以使带给用户的不协调感减小。
此外，由于从 (」DC电动机3M启动经过规定时间ts2，将对预lj DC电动 机3M的速度控制的响应性设置为低，所以例如即使横流細3的惯性质量小，也可以消除如现有技术中的，变^1快而产生振动的麻烦。
并且，由于在从预lj DC电动机3M启动经过规定时间ts2之后，将对预lj DC电动机3M的，控制的响应性设置为高，所以可以提高预i」DC电动机3M 的自相对目标,"ref的跟随性。
并且，在将对预UDC电动机3M的速度控制的响应性设定为低的期间，基 于启动后的计时t采用规定时间ts2可以确定^lj DC电动t几3M的实际^Iii 到规定值(例如200rps)的时间。
一般，在电动机的矢量控制中，为了以指定的目标織转动电动机，根据 实际的电动机转速和目标繊的偏差，控制电动机产生的扭矩。为了使电动机 尽早达到目标繊，需要尽早结束该,的偏差。如果根据離的偏差量，较 大地改变电动机的制动扭矩，则可以加快电动机转速的响应，但是会出现制动 扭矩的改变使得电动机加速度改变，并且该改^M大，电动禾几中产生的振动越 大。因此，即使在控制以得到相同的响应性的情况下，振动也变大。因此，通 过将电动机启动时的速度响应性设定为比启动后的低，可以在降低启动时的电 动机振动的同时，加决启动后的响应性。作为切换该响应的方法，有利用从电 动机启动后的经过时间进行判断的方法，和利用电动机^iS行判断的方法。 此外，由于,越低时，相同响应下的振动变得越大，所以ffl31,切换三禾中 以上的响应性，从而可以控制振动，进一步地改善响应性。
并且，本发明不限于上述实施方式，在不改变主旨的范围内可以进行各种 变形实施。
产业上的可利用性
本发明可以用于通过矢量来控制驱动室内机的横流风扇用的预U DC电动 机的空调机。
权利要求
1、一种空调机，具备风扇用的无刷DC电动机，该空调机具有通过矢量控制驱动所述无刷DC电动机的驱动控制装置，和从由所述驱动控制装置停止驱动所述无刷DC电动机起的规定时间，禁止由该驱动控制装置驱动所述无刷DC电动机的控制装置。
2、 根据权禾腰求1戶腿的空调机，还具有收容戶腿 的室内机。
3、 根据权利要求2戶脱的空调机，戶诚鹏是横流鹏。
4、 一种空调机，具备风扇用的^IJDC电动机， 该空调机具有通过基于戶脱预U DC电动机的目标^I和戶;M预IJ DC电动机的推测,之 间的差的矢量控制，执行戶脱预IJDC电动机的速度控帝啲驱动控制装置，禾口A0M预IJ DC电动机启动起的规定时间^^M3i度控帝啲响应性为低，在经 过该规定时间之后^BWil度控制的响应性为高的控制體。
5、 根据权利要求4戶脱的空调机，还具有收容戶腿鋪的室内机。
6、 根据权禾腰求5戶脱的空调机，戶腿，是横流繊。
7、 一种空调机，具备风扇用的^UDC电动机， 该空调机具有通过矢量控制驱动戶脱预lj DC电动机的驱动控制部，和 从由戶腿驱动控制部停止驱动戶脱预ij DC电动机起的规定时间，禁止由该驱 动控制部驱动戶腿预U DC电动机的控制部。
8、 根据权禾腰求7戶脱的空调机，还具有收容戶诚鹏的室内机。
9、 根据权禾腰求8戶服的空调机，戶腿麵是横流KH。
全文摘要
本发明提供一种空调机，在通过矢量控制驱动空调机的室内机的横流风扇用的无刷DC电动机的驱动装置中，在从无刷DC电动机的驱动停止起经过规定时间，禁止由驱动装置驱动无刷DC电动机，从而降低振动和噪音。
文档编号H02P21/00GK101432960SQ200780015330
公开日2009年5月13日 申请日期2007年4月25日 优先权日2006年4月28日
发明者武嶋由记子, 温品治信, 远藤隆久 申请人:东芝开利株式会社