电动机电流检测装置及空气调节装置的制作方法

专利名称：电动机电流检测装置及空气调节装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动机电流检测装置。另外，本发明还涉及一种具备电动机电流 检测装置的空气调节装置。
背景技术：
空气调节装置具备压缩机及风扇等各种设备。作为这些设备的动力源，经常使用 电动机。电动机与由多个开关元件构成的电动机驱动部(以下，称为“驱动器”)连接，可利 用通过使驱动器内的各开关元件接通及断开而输出的驱动电压进行旋转。另外，有时为使压缩机及风扇等各种设备在合适的状态下动作而控制电动机的转 速。在这样的电动机转速控制中，经常采用通到电动机的电动机电流。在此，作为检测电 动机电流的方法，例如公知有如专利文献1所公开的那样，将作为电流检测用元件的分流 电阻串联连接于电动机电流流动的配线上，根据分流电阻的两端电压检测电动机电流的技 术。专利文献1 日本特开2005-192358号公报但是，除分别设置电动机和驱动器之外，有时还将电动机和驱动器内装于电动机 装置中。但是，在这样的电动机装置中，在为了检测在电动机部分流动的电动机电流而使用 专利文献1的技术的情况下，在该电动机装置的结构上，在串联连接分流电阻的配线上除 了电动机电流还流动在驱动器中流动的驱动电流，因而难以高精度地只检测电动机电流。

发明内容
于是，本发明的目的在于，提供一种可得到精度高的电动机电流的电动机电流检 测装置和具备该电动机电流检测装置的空气调节装置。第一方面提供一种电动机电流检测装置，其包括第一配线、瞬时电流检测部、平 均电流检测部、运算部。在第一配线上流动通到电动机的电动机电流和通到用于驱动电动 机的电动机驱动部的驱动电流。瞬时电流检测部检测在第一配线上流动的电动机电流与驱 动电流之和的瞬时值。平均电流检测部检测在第一配线上流动的电动机电流与驱动电流之 和的平均值。运算部根据瞬时电流检测部和平均电流检测部各自的检测结果运算电动机电 流。根据该电动机电流检测装置，使用电动机电流与驱动电流之和的瞬时值和电动机 电流与驱动电流之和的平均值运算电动机电流。因此，可高精度地求出电动机电流。第二方面在第一方面的基础上，提供电动机电流检测装置，其中，运算部将电动机 电流与驱动电流之和的瞬时值中的偏移值确定为驱动电流。而且，运算部从电动机电流与 驱动电流之和的平均值减去瞬时值的偏移值来计算电动机电流。在此，所谓瞬时值的偏移值是指瞬时值中其值约接近OA。根据该电动机电流检测 装置，电动机电流通过从电动机电流与驱动电流之和的平均值中减去偏移值而求得。这样， 电动机电流检测装置能够通过简单的运算求出电动机电流。
第三方面在第一或第二方面的基础上，提供电动机电流检测装置，其还包括第二 配线和第三配线。其中，第二配线为用于将由瞬时电流检测部检测到的电动机电流与驱动 电流之和的瞬时值传输到运算部的配线。第三配线为用于将由平均电流检测部检测到的电 动机电流与驱动电流之和的平均值传输到运算部的配线。运算部具有第一输入部和第二输 入部。其中，第一输入部与第二配线连接，被输入电动机电流与驱动电流之和的瞬时值。第 二输入部与第三配线连接，被输入电动机电流与驱动电流之和的平均值。根据该电动机电流检测装置，运算部可通过第一输入部及第二输入部获得电动机 电流与驱动电流之和的平均值和电动机电流与驱动电流之和的瞬时值。第四方面在第三方面的基础上，提供电动机电流检测装置，其还包括电流检测部。 其中，电流检测部检测在第一配线上流动的电动机电流与驱动电流之和。瞬时电流检测部 具有第一电阻和第一电容器。其中，第一电阻串联连接于电流检测部和第二配线之间。第 一电容器与第一电阻并联连接。平均电流检测部具有第二电阻和第二电容器。其中，第二 电串联连接于电流检测部和第三配线之间。第二电容器与第二电阻并联连接。而且，第一 电阻及第一电容器的第一时间常数比第二电阻及第二电容器的第二时间常数小。根据该电动机电流检测装置，瞬时电流检测部及平均电流检测部分别用由电阻和 电容器构成的所谓滤波电路来构成，各滤波电路的时间常数被确定成能够检测电动机电流 与驱动电流之和的瞬时值或者电动机电流与驱动电流之和的平均值。这样，可通过物理方 法且具有简单结构的瞬时电流检测部及平均电流检测部检测电动机电流与驱动电流之和 的瞬时值和电动机电流与驱动电流之和的平均值。第五方面在第一 第四方面的基础上，提供电动机电流检测装置，其中，电动机及 电动机驱动部装备于电动机装置中。在电动机及电动机驱动部内装于电动机装置中时，其结构上难以分别设置通到电 动机的电动机电流流动的配线和通到电动机驱动部的驱动电流流动的配线。但是，在这样 的情况下使用本发明的电动机电流检测装置时，由于使用电动机电流与驱动电流之和的瞬 时值和电动机电流与驱动电流之和的平均值求出电动机电流，因而电动机电流检测装置可 高精度地计算出电动机电流。第六方面在第一 第五方面的基础上，提供电动机电流检测装置，其中，还包括电 流均衡化部。电流均衡化部将在第一配线上流动之前的驱动电流均衡化。根据该电动机电流检测装置，在第一配线上流动电动机电流和均衡化后的驱动电 流。因此，由于瞬时电流检测部及平均电流检测部分别检测电动机电流与均衡化后的驱动 电流之和的瞬时值及平均值，因而运算部能够计算出精度更高的电动机电流。第七方面在第六方面的基础上，提供电动机电流检测装置，其还包括第四配线。其 中，在第四配线上流动驱动电流。而且，电流均衡化部具有第三电阻和第三电容器。其中， 第三电阻串联连接于第四配线上。第三电容器与第三电阻并联连接于第四配线。这样的电动机电流检测装置中的电流均衡化部通过由电阻及电容器构成的所谓 的滤波电路构成。这样，电动机电流检测装置能够通过具有简单结构的电流均衡化部对驱 动电流进行均衡化。第八方面提供一种空气调节装置，其包括电动机电流检测装置、风扇电动机、风 扇、控制部。其中，电动机电流检测装置为第一 第七发明中任一项的电动机电流检测装置。风扇电动机与电动机驱动部一同包含于电动机装置，电动机电流通到风扇电动机。风 扇由风扇电动机进行旋转驱动。控制部根据由电动机电流检测装置的运算部运算出的电动 机电流进行从风扇吹送到室内的风量的控制。根据该空气调节装置，能够根据由电动机电流检测装置运算出的准确的电动机电 流进行例如将吹送到室内的风量设为恒定那样的控制。发明效果根据第一方面的电动机电流检测装置，使用电动机电流与驱动电流之和的瞬时值 和电动机电流与驱动电流之和的平均值运算电动机电流。因此，可高精度地求出电动机电流。根据第二方面的电动机电流检测装置，电动机电流通过从电动机电流与驱动电流 之和的平均值中减去偏移值而求出。这样，电动机电流检测装置能够通过简单的运算求出 电动机电流。根据第三方面的电动机电流检测装置，运算部可通过第一输入部及第二输入部获 得电动机电流与驱动电流之和的平均值和电动机电流与驱动电流之和的瞬时值。根据第四方面的电动机电流检测装置，可通过物理方法且具有简单结构的瞬时电 流检测部及平均电流检测部，检测电动机电流与驱动电流之和的瞬时值和电动机电流与驱 动电流之和的平均值。根据第五方面的电动机电流检测装置，由于即使在电动机及电动机驱动部内装于 电动机装置中的情况下，也能够使用电动机电流与驱动电流之和的瞬时值和电动机电流与 驱动电流之和的平均值求出电动机电流，因而可得到精度高的电动机电流。根据第六方面的电动机电流检测装置，由于瞬时电流检测部及平均电流检测部分 别检测电动机电流及均衡化后的驱动电流之和的瞬时值及平均值，因而运算部可计算出精 度更高的电动机电流。根据第七方面的电动机电流检测部，通过具有简单结构的电流均衡化部对驱动电 流进行均衡化。根据第八方面的空气调节装置，能够基于由电动机电流检测装置运算出的准确的 电动机电流，进行像例如将吹送到室内的风量设为恒定那样的控制。


图1是表示本实施方式的空气调节装置的结构的平面概略图。图2是本实施方式的空气调节装置的致冷剂回路图。图3是空气调节装置所具备的第一及第二热交换器的立体图。图4是表示安装有本实施方式的电动机电流检测装置的印刷电路板内部的电路 结构和与该印刷电路板连接的第二风扇电动机装置的概略结构的图。图5是表示未设电流均衡化部的情况下的驱动电流Id'、电动机电流Im及GND电 流Ig的经时变化的曲线图。图6是表示使用电流均衡化部进行了均衡化的驱动电流Id、电动机电流Im及GND 电流Ig的经时变化的曲线图。图7是表示GND电流Ig的瞬时值及平均值各自的经时变化的曲线图。
图8是示意性表示本实施方式的空气调节装置的结构的框图。图9是表示安装有另一实施方式(g)的电动机电流检测装置的印刷电路板内部的 电路结构和与该印刷电路板连接的第二风扇电动机装置的概略结构的图。图10是表示安装有另一实施方式(h)的电动机电流检测装置的印刷电路板内部 的电路结构和与该印刷电路板连接的第二风扇电动机装置的概略结构的图。附图标记说明
1 空气调节装置
2 外壳
3a第一热交换器
3b第二热交换器
4 压缩机
5 压缩机用电动机
6a第一风扇
6b第二风扇
7 第一风扇电动机
8 第二风扇电动机装置
9 电动机电流检测装置
10a 电动机用电源装置
10b 驱动用电源装置
11控制部
71第一电动机驱动器
81第二风扇电动机
82第二电动机驱动器
90电动机用电源配线
91驱动用电源配线
92电流均衡化部
93:GND配线
94电流检测部
95瞬时电流检测部
96平均电流检测部
97瞬时电流传输线路
98平均电流传输线路
99运算部
99a,99b 输入口
R1、R2、R3、R4、R5 电阻
C1、C2、C3、C4 电容器
Rs分流电阻
0P1 运算放大器
Im电动机电流
Id:驱动电流Ig =GND 电流
具体实施例方式下面，参照

本发明的电动机电流检测装置及装备了该电动机电流检测装置的空气调节装置。(1)结构图1是表示本发明一个实施方式的空气调节装置1的结构的平面概略图。图1的 空气调节装置1为热交换器的表面承载有硅胶等吸附剂的除湿式外气空调机，对向室内空 间供给的空气进行制冷除湿运转或者进行供暖加湿运转。如图1 图4及图8所示，这样的空气调节装置1主要包括外壳2、第一及第二 热交换器3a、3b、压缩机4、压缩机用电动机5、第一及第二风扇6a、6b、第一风扇电动机7、第 二风扇电动机装置8、电流检测装置9及控制部11。而且，第一热交换器3a、第二热交换器 3b及压缩机4构成如图2所示的致冷剂回路。(1-1)外壳外壳2具有大致长方体形状，其内部收纳有第一及第二热交换器3a、3b、压缩机4、 第一及第二风扇6a、6b等。在图1中，在外壳2的左侧面板21a上形成有用于将室外空气 OA吸入外壳2内部的第一吸入口 22、和用于将室内空气RA吸入外壳2内部的第二吸入口 23。另一方面，在外壳2的右侧面板21b上形成有用于将排出空气EA排到室外的第一吹出 口 24、和用于将调湿后的空气SA供给到室内的第二吹出口 25。另外，在第二吹出口 25上 连接有向室内延伸的配管，调湿后的空气SA通过该配管供给到室内。另外，在外壳2的内部设有将外壳2的内部隔开的隔板26。通过该隔板26将外壳 2的内部分为空气室Sl和机械室S2。在空气室Sl配置有第一及第二热交换器3a、3b、和 各热交换器3a、3b的分隔部件，在机械室S2配置有除第一及第二热交换器3a、3b之外的其 它设备(具体而言，就是压缩机4、第一及第二风扇6a、6b等)。(1-2)热交换器如图3所示，第一热交换器3a及第二热交换器3b为交叉翅片式的管翅式热交换 器，具备形成为大致长方形板状的多个铝制翅片31、和贯通该翅片31的铜制导热管32。在 各翅片31及导热管32的外表面通过浸渍模塑(浸渍成型)等承载有吸附通过各热交换器 3a、3b的空气中包含的水分的吸附剂。在此，作为吸附剂可使用沸石、硅胶、活性炭、具有亲 水性或者吸水性的有机高分子聚合物类材料、具有羧酸基或者磺酸基的离子交换树脂类材 料、热敏性高分子等功能性高分子材料等。如图2所示，这样的第一及第二热交换器3a、3b通过膨胀阀13彼此连接。例如， 第一热交换器3a与从第二吸入口 23吸入的室内空气RA进行热交换，第二热交换器3b与 从第一吸入口 22吸入的室外空气OA进行热交换。热交换后的室内空气RA作为排出空气 EA向室外排出，热交换后的室外空气OA作为调湿后的空气SA供给到室内。另外，上述第一及第二热交换器3a、3b由控制部11控制，使得能采用第一状态和 第二状态中的任意一种，其中，在第一状态下，第一热交换器3a作为冷凝器、第二热交换器 3b作为蒸发器发挥作用，在第二状态下，第一热交换器3a作为蒸发器、第二热交换器3b作为冷凝器发挥作用。在第一状态下，在第一热交换器3a作为冷凝器发挥作用时进行使水分 与吸附剂脱离的吸附剂再生动作，在第二热交换器3b作为蒸发器发挥作用时进行使水分 吸附到吸附剂的吸附动作。另外，在第二状态下，在第一热交换器3a作为蒸发器发挥作用 时进行使水分吸附到吸附剂的吸附动作，在第二热交换器3b作为冷凝器发挥作用时进行 使水分与吸附剂脱离的吸附剂的再生动作。这样，通过交替进行吸附动作和再生动作、且切 换从各热交换器3a、3b通过的供向室内外的空气EA、SA的流路，能够持续进行吸附剂中的 水分的吸附和释放(即脱离)。因此，空气调节装置1能够在维持除湿性能或加湿性能的同 时进行各种运转。 在此，通过各热交换器3a、3b向室内外供给的空气EA、SA的流路切换通过未图示 的切换阀(切換夕' >〃)进行。切换阀切换空气的流路，以使室外空气OA及室内空气RA 通过第一热交换器3a和第二热交换器3b中的任一个之后从第一吹出口 24或者第二吹出 口 25吹出。(1-3)压缩机及压缩机用电动机如图2所示，压缩机4通过四通切换阀12与第一热交换器3a及第二热交换器3b 连接。压缩机4对来自作为蒸发器发挥作用的第一热交换器3a或者第二热交换器3b的致 冷剂进行压缩。进行压缩动作的压缩机4由压缩机用电动机5驱动。压缩机用电动机5与压缩机4连接。这样的压缩机用电动机5例如为无刷DC电 动机，由压缩机用电动机5用的驱动器51 (图8)进行旋转驱动。(1-4)风扇及风扇电动机如图1所示，第一风扇6a设于与第一吹出口 24相对应的位置，经由第一吹出口 24 将排出空气EA吹送到外壳2外部(具体而言就是室外)。第二风扇6b设于与第二吹出口 25相对应的位置，经由第二吹出口 25将调湿后的空气SA吹送到外壳2外部(具体而言就 是室内)。第一风扇6a由第一风扇电动机7 (图8)进行旋转驱动，第二风扇6b由第二风扇 电动机装置8进行旋转驱动。第一风扇电动机7与第一风扇6a连接。第一风扇电动机7与压缩机用电动机5 — 样，例如为无刷DC电动机，由第一风扇电动机7用的第一电动机驱动器71进行旋转控制。 第二风扇电动机装置8与第二风扇6b连接，如图4及图8所示，是包含第二风扇电动机81 和第二电动机驱动器82 (相当于电动机驱动部)的装置。第二风扇电动机81例如为无刷 DC电动机，具体而言，其包括由具有多个磁极的永久磁铁构成的转子、和具有驱动线圈的 定子。第二电动机驱动器82用于旋转驱动第二风扇电动机81，包含用于使电流通到第二风 扇电动机81的驱动线圈的开关元件。具有这样的结构的第二电动机驱动器82向第二风扇 电动机81输出与转子相对于定子的位置相对应的驱动电压。(1-5)电动机电流检测装置电动机电流检测装置9用于检测通到第二风扇电动机81的电动机电流Im，如图4 所示，与生成第二风扇电动机81供给用的电源(以下，称为电动机用电源)的电动机用电 源装置IOa及生成第二电动机驱动器82供给用的电源(以下，称为驱动用电源)的驱动用 电源装置IOb —同安装在印刷电路板Pl。在此，作为电动机用电源装置IOa及驱动用电源 装置IOb的种类可列举线型(dropper)电源、开关电源等。另外，印刷电路板Pl和第二风 扇电动机装置8通过印刷电路板Pl的接口和第二风扇电动机装置8的接口之间的三条线束L1、L2、L3连接。这三条线束Ll L3中两条线束Li、L2为从各电源装置10a、IOb输出 的电源用的线束，另一条线束L3为第二风扇电动机装置8的GND用的线束。
下面，主要参照图4说明本实施方式的电动机电流检测装置9的结构。电动机电 流检测装置9包括电动机用电源配线90、驱动用电源配线91 (相当于第四配线)、电流均 衡化部92、GND配线93 (相当于第一配线)、电流检测部94、瞬时电流检测部95、平均电流 检测部96、瞬时电流传输线路97 (相当于第二配线)、平均电流传输线路98 (相当于第三配 线)及运算部99。〔电动机用电源配线〕电动机用电源配线90为连接电动机用电源装置IOa的输出和印刷电路板Pl的接 口的配线，被施加从电动机用电源装置IOa输出的电动机用电源。而且，该电动机用电源经 由线束Ll施加到第二风扇电动机装置8的第二风扇电动机81。因此，在电动机用电源配线 90上流动通到第二风扇电动机81的电动机电流Im。〔驱动用电源配线〕驱动用电源配线91为连接驱动用电源装置IOb的输出和印刷电路板Pl的接口的 配线，被施加从驱动用电源装置IOb输出的驱动用电源。而且，该驱动用电源经由线束L2 施加到第二风扇电动机装置8的第二电动机驱动器82。因此，在驱动用电源配线91上流动 通到第二电动机驱动器82的驱动电流Id。〔电流均衡化部〕电流均衡化部92用于对在GND电源配线93上流动之前的驱动电流Id具体而言 就是对在驱动用电源配线91上流动的驱动电流Id进行均衡化。这样的电流均衡化部92 由滤波电路构成，该滤波电路由电阻Rl (相当于第三电阻)和电容器Cl (相当于第三电容 器)构成。电阻Rl串联连接于驱动用电源配线91上，电容器Cl与电阻Rl并联地连接于 驱动用电源配线91。更具体地说，就是电容器Cl的一端ql在驱动用电源配线91中连接于 比电阻Rl更靠驱动电流Id下游侧的位置，另一端q2连接于GND配线93。在此，电阻Rl的电阻值及电容器Cl的电容值例如以以下的方式确定。首先，在未 装备电流均衡化部92的情况下的驱动电流Id'中，测定由于驱动电流Id'发生特别变化 而应进行均衡化的部分的频率f(图5)。而且，求出电阻Rl的电阻值及电容器Cl的电容 值，以使该频率f与电阻Rl和电容器Cl的时间常数大致相等。通过由这样确定的电阻Rl 及电容器Cl构成的滤波电路，对驱动电流Id'如图6所示那样进行均衡化。〔 GND 配线〕GND配线93为连接各种电源装置10a、IOb的GND和印刷电路板Pl的接口的配线， 经由线束L3与第二风扇电动机装置8的GND连接。因此，在GND配线93上流动通到第二 风扇电动机81的电动机电流Im、和由电流均衡化部92进行均衡化并且通到第二电动机驱 动器82的驱动电流Id。下面，为便于说明，将在GND配线93上流动的电流(即，电动机电 流Im及均衡化后的驱动电流Id)称为GND电流Ig。〔电流检测部〕电流检测部94检测在GND配线93上流动的GND电流Ig，即，检测电动机电流Im 与均衡化后的驱动电流Id之和。这样的电流检测部94主要由分流电阻Rs及运算放大器 OPl等构成。分流电阻Rs与GND配线93串联连接。更具体而言，分流电阻Rs在GND配线93上连接于比电流均衡化部92中的电容器Cl的另一端q2更靠GND电流Ig下游侧的位置。运算放大器OPl的两个输入端子分别连接于分流电阻Rs的两端部，输出端子与瞬时电 流检测部95及平均电流检测部96连接。这样的运算放大器OPl在将从输入端子输入的电 压用规定的增益进行放大后，输出到瞬时电流检测部95及平均电流检测部96。〔瞬时电流检测部及平均电流检测部〕瞬时电流检测部95检测由电流检测部94检测出的GND配线93上的GND电流Ig 的瞬时值，即检测电动机电流Im与均衡化后的驱动电流Id之和的瞬时值。这样的瞬时电 流检测部95由两个电阻R2、R3 (相当于第一电阻)和一个电容器C2 (相当于第一电容器) 构成。两个电阻R2、R3串联连接于电流检测部94和瞬时电流传输线路97之间。电容器C2 与电阻R2、R3并联地连接。具体而言，电容器C2的一端连接于两个电阻R2、R3之间，另一 端连接于GND。平均电流检测部96检测由电流检测部94检测出的GND配线93上的GND电流Ig 的平均值，即，检测电动机电流Im与均衡化后的驱动电流Id之和的平均值。这样的平均电 流检测部96由两个电阻R4、R5(相当于第二电阻)和两个电容器C3、C4(相当于第二电容 器)构成。两个电阻R4、R5串联连接于电流检测部94和平均电流传输线路98之间。两个 电容器C3、C4分别与电阻R4、R5并联地连接。具体而言，电容器C3的一端连接于两个电阻 R4、R5之间，另一端连接于GND。电容器C4的一端连接于电阻R5和平均电流传输线路98 之间，另一端连接于GND。在此，上述瞬时电流检测部95的电阻R2、R3的电阻值及电容器C2的电容值被确 定为能检测GND电流Ig的瞬时值的值，平均电流检测部96的电阻R4、R5的电阻值及电容 器C3、C4的电容值被确定为能检测GND电流Ig的平均值的值。具体而言，确定电阻R2 R5及电容器C2 C4的各值，使得瞬时电流检测部95中的电阻R2、R3及电容器C2的第一 时间常数小于平均电流检测部96中的电阻R4、R5及电容器C3、C4的第二时间常数。〔瞬时电流传输线路及平均电流传输线路〕瞬时电流传输线路97为用于将由瞬时电流检测部95检测出的GND电流Ig的瞬时 值传输到运算部99的配线，其连接瞬时电流检测部95的输出和运算部99的输入口 99a (相 当于第一输入部)。平均电流传输线路98为用于将由平均电流检测部96检测出的GND电流Ig的平均 值传输到运算部99的配线，其连接平均电流检测部96的输出和运算部99的输入口 99b (相 当于第二输入部)。〔运算部〕运算部99为由RAM、ROM等存储器和CPU构成的微型计算机，其根据瞬时电流检测 部95及平均电流检测部96各自的检测结果运算电动机电流Im。而且，运算部99具有两个 输入口 99a、99b。两个输入口 99a、99b中一个输入口 99a与瞬时电流传输线路97连接，被 输入GND电流Ig的瞬时值。另一个输入口 99b与平均电流传输线路98连接，被输入GND电 流Ig的平均值。这样的运算部99在分别从来自各输入口 99a、99b取入GND电流Ig的瞬 时值及平均值后，对其按规定的时间间隔进行采样并进行A/D转换，使用A/D转换后的GND 电流Ig的瞬时值及平均值计算电动机电流Im。在此，参照图7说明运算部99如何运算电动机电流Im。图7是表示被输入到各输入口 99a、99b的GND电流Ig的瞬时值及平均值各自的经时变化的曲线图。图7中，实线 曲线A表示被输入到输入口 99a的GND电流Ig的瞬时值，虚线曲线B表示被输入到输入口 99b的GND电流Ig的平均值。如图7所示，被输入到输入口 99b的GND电流Ig的平均值大 致恒定，而被输入到输入口 99a的GND电流Ig的瞬时值中，产生GND电流Ig的平均值以下 且接近OA的区间(图7的区间A)及GND电流Ig的平均值以上的区间(图7的区间B)。 其原因在于，电动机电流Im周期性通到第二风扇电动机81，而驱动电流Id被电流均衡化 部92进行了均衡化并保持大致恒定的状态(即，接近OA的状态)(图6)。因此，如区间A 所示，在GND电流Ig的瞬时值中，产生电动机电流Im不通到第二风扇电动机81而只含有 驱动电流Id的区间。于是，运算部99将如该区间A所示保持接近OA的值的区间的GND电 流Ig的瞬时值即GND电流Ig的瞬时值中的偏移值Y2确定为驱动电流Id。而且，运算部 99从GND电流Ig的平均值Yl中减去驱动电流Id即瞬时值中的偏移值Y2，计算电动机电 流 Im (Im = Y1-Y2)。(1-6)控制部 控制部11为由RAM、ROM等存储器和CPU构成的微型计算机，在本实施方式中，以 与电动机电流检测装置9的运算部99分开设置的情况为例。如图8所示，控制部11与四 通切换阀12、膨胀阀13、压缩机用驱动器51、第一电动机驱动器71连接，对所连接的各设备 进行控制。例如，控制部11执行四通切换阀12的路径切换控制、压缩机用驱动器51及第 一电动机驱动器71的驱动控制等。特别是本实施方式的控制部11还与第二风扇电动机装置8及电动机电流检测装 置9连接，并进行这些设备的控制。具体而言，控制部11通过根据由电动机电流检测装置 9的运算部99计算出的电动机电流Im进行第二风扇电动机81的转速控制，来执行从第二 风扇6b送向室内的风量的控制。例如，控制部11为了将送向室内的风量设为大致恒定，根 据电动机电流Im生成用于接通断开第二电动机驱动器82内的各开关元件的控制信号，将 生成的控制信号输出到第二风扇电动机装置8。由此，从第二风扇电动机装置8的第二电动 机驱动器82，将基于来自控制部11的控制信号的驱动电压输出到第二风扇电动机81，使第 二风扇电动机81旋转。如上所述，控制部11通过使用电动机电流Im进行第二风扇电动机81的转速控 制，并进行送向室内的风量控制，例如，能够将容易受到因从第二吹出口 25向室内延伸的 配管的长度及室内的宽度而变化的气压等影响的风量保持为基本恒定。(2)效果(A)根据本实施方式的电动机电流检测装置9，运算部99使用电动机电流Im与驱动电 流Id之和的瞬时值和电动机电流Im与驱动电流Id之和的平均值计算电动机电流Im。因 此，能够高精度地求出电动机电流Im。(B)根据本实施方式的电动机电流检测装置9，运算部99将电动机电流Im与驱动电流 Id之和的瞬时值中的偏移值Y2 (具体而言，就是瞬时值中其值约接近OA的)确定为驱动电 流Id，从电动机电流Im与驱动电流Id之和的平均值Yl中减去瞬时值的偏移值Y2而求出 电动机电流Im。这样，电动机电流检测装置9能够通过简单的运算求出电动机电流Im。
(C) 另外，电动机电流检测装置9中的运算部99具有两个输入部99a、99b。由此，运算 部99能够通过第一输入部99a及第二输入部99b取得电动机电流Im与驱动电流Id之和 的平均值和电动机电流Im与驱动电流Id之和的瞬时值。(D)另外，电动机电流检测装置9中的瞬时电流检测部95及平均电流检测部96分别 通过由电阻R2 R5和电容器C2 C4构成的所谓的滤波电路构成。而且，确定各电阻R2 R5及电容器C2 C4的值以满足瞬时电流检测部95的第一时间常数小于平均电流检测部 96的第二时间常数这一条件。即，确定各时间常数以能够检测电动机电流Im与驱动电流 Id之和的瞬时值或者电动机电流Im与驱动电流Id之和的平均值。这样，可通过物理方法 且具有简单的结构的瞬时电流检测部95及平均电流检测部96，检测电动机电流Im与驱动 电流Id之和的瞬时值和电动机电流Im与驱动电流Id之和的平均值。(E)在第二风扇电动机81及第二电动机驱动器82内装于第二风扇电动机装置8时， 在其结构上难以分开设置通到第二风扇电动机81的电动机电流Im流动的配线和通到第二 电动机驱动器82的驱动电流Id流动的配线。但是，当在这样的情况下使用本实施方式的 电动机电流检测装置9时，由于可使用电动机电流Im与驱动电流Id之和的瞬时值和电动 机电流Im与驱动电流Id之和的平均值求出电动机电流Im，因而电动机电流检测装置9能 够高精度地计算出电动机电流Im。(F)另外，本实施方式的电动机电流检测装置9还包括对在GND配线93上流动之前的 驱动电流Id进行均衡化的电流均衡化部92。因此，在GND配线93上流动电动机电流Im和 均衡化后的驱动电流Id。由此，因为瞬时电流检测部95及平均电流检测部96分别检测电 动机电流Im与均衡化后的驱动电流Id之和的瞬时值及平均值，因而，运算部99能够求出 精度更高的电动机电流Im。(G)特别是电动机电流检测装置9中的电流均衡化部92通过由电阻Rl及电容器Cl 构成的所谓滤波电路构成。这样，电动机电流检测装置9能够利用具有简单的结构的电流 均衡化部92对驱动电流Id进行均衡化。(H)此外，电动机电流检测装置9能够用于空气调节装置1中的第二风扇电动机81的 电流检测。这样，根据使用了电动机电流检测装置9的空气调节装置1，控制部11能够根据 由电动机电流检测装置9运算出的准确的电动机电流Im执行例如将吹送到室内的风量设 为恒定那样的控制。〈其它实施方式〉(a)在上述实施方式中，以空气调节装置1是内部具备热交换器的除湿式外气空调机 的情况为例进行了说明。但是，本发明的空气调节装置也可以用于热交换器与空气调节装 置分别配置那样类型的除湿式空调机、及采用除湿之外的方式的空调机。
(b)
在上述实施方式中，说明了瞬时电流检测部95及平均电流检测部96分别通过由 电阻R2 R5和电容器C2 C4构成的硬件而构成的情况。但是，瞬时电流检测部95及平 均电流检测部96只要能够分别检测GND电流Ig的瞬时值及平均值即可，也可以由软件构 成。另外，在瞬时电流检测部95及平均电流检测部96由硬件构成的情况下，瞬时电流 检测部95及平均电流检测部96的结构不限于图4，也可以是任意结构。例如，在图4上平 均电流检测部96由两个电阻R4、R5和两个电容器C3、C4构成，但是，只要是能够检测GND 电流Ig的平均值，也可以由一个电阻及一个电容器构成。(c)在上述实施方式中，说明了电动机电流检测装置9包括对驱动用电源配线91上的 驱动电流Id进行均衡化的电流均衡化部92的情况。但是，本发明的电动机电流检测装置 只要是即便不对驱动电流Id进行均衡化也能检测GND电流Ig的瞬时值和平均值而计算出 精度高的电动机电流，也可以不必包括电流均衡化部。另外，在上述实施方式中，说明了电流均衡化部92通过由电阻Rl和电容器Cl构 成的滤波器构成情况。但是，只要是能在驱动电流Id在GND配线93上流动之前将驱动电 流Id均衡化，电流均衡化部就可以是任意结构。(d)在上述实施方式中，以运算部99及控制部11分别由不同的微型计算机构成的情 况为例进行了说明。但是，运算部99及控制部11也可以由一个微型计算机构成。该情况 下，一个微型计算机通过读出并执行存储于ROM、HDD等存储器的电动机电流计算用程序或 者各种设备控制用程序，能够起到运算部99或者控制部11的作用。(e)在上述实施方式中，说明了电动机电流检测装置9检测第二风扇电动机装置8中 的第二风扇电动机81的电动机电流Im的情况。但是本发明的电动机电流检测装置的用途 不限于此。本发明的电动机电流检测装置例如也可用于下述情况，即，虽然分别单独设置了 电动机和驱动器，但并不是独立设置电动机电流Im流动的电动机电流用的GND配线和驱动 电流Id流动的驱动电流用的GND配线，而是使电动机电流Im和驱动用电流Id都在一条 GND配线上流动。(f)在上述实施方式中，说明了为进行吹送到室内的调湿后的空气SA的风量控制而 使电动机电流检测装置9检测含有对第二风扇电动机81通电的电动机电流Im的GND电流 Ig、并根据该GND电流Ig计算电动机电流Im的情况。但是，本发明的电动机电流检测装置 进行电流检测的对象也可以不是第二风扇电动机81。电动机电流检测装置例如也可以用于 第一风扇电动机7及压缩机5的电流检测。另外，第一风扇电动机7也可以与第二风扇电动机81 —样，和第一电动机驱动器 71 一同装备于风扇电动机装置中。(g)在上述实施方式中，也可以如图9所示，在电动机用电源装置IOa的输出和GND之间连接电压检测部14。电压检测部14检测从电动机用电源装置IOa输出的电源电压值。此外，设电压检测部14检测出的电压值被控制部11取入。由此，控制部11能够使用检测 出的电压值和计算出的电动机电流Im计算出第二风扇电动机81的电动机功率。因此，控 制部11可使用该电动机功率进行包含于空气调节装置1中的第二风扇电动机81及其它设 备的各种控制等。(h)在上述的实施方式中，也可以像图10那样，还设有用于检测第二风扇电动机81的 转速的转速检测部15。该转速检测部15可以是直接安装于第二风扇电动机装置8来检测 第二风扇电动机81的转速的类型、使用来自在第二风扇电动机81检测转子相对于定子的 位置的霍尔元件的输出信号来检测转速的类型、根据第二电动机驱动器82输出到第二风 扇电动机81的驱动电压推定转子的位置并使用推定的转子位置检测转速的类型等中的任 一类型。此外，在上述的类型中，在转速检测部15直接安装于第二风扇电动机装置8以外 的情况下，转速检测部15既可以安装在印刷电路板Pl上，也可以安装于与印刷电路板Pl 不同的其它基板。在图10中，表示了转速检测部15安装于与印刷电路板Pl分开的其它基 板的情况。另外，设转速检测部15检测到的第二风扇电动机81的转速被控制部11取入。由此，控制部11能够使用检测出的第二风扇电动机81的转速和计算出的电动机 电流Im计算出第二风扇电动机81的电动机转矩。因此，控制部11能够使用该电动机转矩 进行包含于空气调节装置1的第二风扇电动机81及其它设备的各种控制等。产业上的可应用性本发明的电动机电流检测装置具有能够高精度地求出电动机电流的效果，能够应 用于空气调节装置。
权利要求
一种电动机电流检测装置(9)，包括第一配线(93)，流动通到电动机(81)的电动机电流和通到驱动所述电动机(81)用的电动机驱动部(82)的驱动电流；瞬时电流检测部(95)，检测在所述第一配线(93)上流动的所述电动机电流和所述驱动电流之和的瞬时值；平均电流检测部(96)，检测在所述第一配线(93)上流动的所述电动机电流和所述驱动电流之和的平均值；和运算部(99)，根据所述瞬时电流检测部(95)和所述平均电流检测部(96)各自的检测结果运算所述电动机电流。
2.如权利要求1所述的电动机电流检测装置(9)，其特征在于 所述运算部(99)，将所述电动机电流和所述驱动电流之和的所述瞬时值的偏移值确定为所述驱动电流， 从所述电动机电流和所述驱动电流之和的平均值减去所述瞬时值的偏移值来计算所 述电动机电流。
3.如权利要求1或2所述的电动机电流检测装置(9)，其特征在于 还包括第二配线(97)，用于将由所述瞬时电流检测部(95)检测到的所述电动机电流和所述 驱动电流之和的所述瞬时值传输到所述运算部(99)；和第三配线(98)，用于将由所述平均电流检测部(96)检测到的所述电动机电流和所述 驱动电流之和的所述平均值传输到所述运算部(99)， 所述运算部(99)包括第一输入部(99a)，与所述第二配线(97)连接，被输入所述电动机电流和所述驱动电 流之和的所述瞬时值；和第二输入部(99b)，与所述第三配线(98)连接，被输入所述电动机电流和所述驱动电 流之和的所述平均值。
4.如权利要求3所述的电动机电流检测装置(9)，其特征在于还包括检测在所述第一配线(93)上流动的所述电动机电流和所述驱动电流之和的电 流检测部(94)，所述瞬时电流检测部(95)包括第一电阻(R2、R3)，串联连接于所述电流检测部(94)和所述第二配线(97)之间；和 第一电容器(C2)，与所述第一电阻(R2、R3)并联连接， 所述平均电流检测部(96)包括第二电阻(R4、R5)，串联连接于所述电流检测部(94)和所述第三配线(98)之间；和 第二电容器(C3、C4)，与所述第二电阻(R4、R5)并联连接，所述第一电阻(R2、R3)和所述第一电容器(C2)的第一时间常数比所述第二电阻(R4、 R5)和所述第二电容器(C3、C4)的第二时间常数小。
5.如权利要求1 4中任一项所述的电动机电流检测装置(9)，其特征在于 所述电动机(81)和所述电动机驱动部(82)包含于电动机装置(83)中。
6.如权利要求1 5中任一项所述的电动机电流检测装置(9)，其特征在于还包括将在所述第一配线(93)上流动之前的所述驱动电流均衡化的电流均衡化部 (92)。
7.如权利要求6所述的电动机电流检测装置(9)，其特征在于 还包括流动所述驱动电流的第四配线(91)，所述电流均衡化部(92)具有串联连接于所述第四配线(91)上的第三电阻(R1)、和与 所述第三电阻(R1)并联地连接在所述第四配线(91)上的第三电容器(C1)。
8.一种空气调节装置(1)，包括权利要求1 7中任一项所述的电动机电流检测装置(9)；风扇电动机(81)，与所述电动机驱动部(82) —起包含于所述电动机装置(83)中，所述 电动机电流通到所述风扇电动机；风扇(6b)，由所述风扇电动机(81)进行旋转驱动；和控制部(11)，根据由所述电动机电流检测装置(9)的所述运算部(99)运算出的所述电 动机电流对从所述风扇(6b)吹送到室内的风量进行控制。
全文摘要
本发明提供一种能得到精度高的电动机电流的电动机电流检测装置和具备该电动机电流检测装置的空气调节装置。其中，电动机电流检测装置(9)包括GND配线(93)、瞬时电流检测部(95)、平均电流检测部(96)、运算部(99)。在GND配线(93)中流动通到第二风扇电动机(81)的电动机电流(Im)和通到用于驱动第二风扇电动机(81)的第二电动机驱动器(82)的驱动电流(Id)。瞬时电流检测部(95)检测在GND配线(93)上流动的电动机电流Im与驱动电流Id之和的瞬时值。平均电流检测部(96)检测在GND配线(91)上流动的电动机电流(Im)及驱动电流(Id)之和的平均值。运算部(99)根据瞬时电流检测部(95)及平均电流检测部(96)各自的检测结果运算电动机电流Im。
文档编号H02P6/16GK101861695SQ200880116070
公开日2010年10月13日 申请日期2008年11月13日 优先权日2007年11月16日
发明者八木达, 前田浩仁, 嶋谷圭介, 桥本雅文, 池田基伸 申请人:大金工业株式会社