通电方式的方式。电压指令值反映出基于 各控制器的控制的结果。因此，能够从电压指令值的周期性变化推定负载。因此，如图13所 示，输入电压指令值，以旋转一圈或预定时间的平均电压为基准使通电方式切换信号变化。 在图13的示例中示出了在比平均电压高的期间选择120度通电方式，在其他期间选择180 度通电方式的示例。
[0143] 另外，在上述的控制部的说明中，对速度控制进行了说明，但是即使在构成为转矩 控制的情况下，电压指令值的周期性变化也包括负载变动的信息。因此，存在在各种控制结 构中都能够应用该方式的优点。另外，即使输入驱动反相器的驱动信号来代替电压指令值， 并根据驱动信号的占空比的变动选择通电方式也能够获得同样的效果。
[0144] 第四方式例是根据供给到反相器21的直流电压源20的电压变动选择通电方式的 方式。电力变换电路将直流电力变换为任意频率的交流电力来驱动电动机。一般地，直流电 压源由整流电路和平滑电容器构成。因此，与电动机消耗的电力对应地，直流电压源的电压 值发生变动。也就是说，能够从直流电压源的电压值的周期性变化推定负载。因此，如图18 所示，输入直流电压源的电压值（检测值或推定值），以旋转一圈或预定时间的平均电压为 基准，使通电方式切换信号变化。在图18的示例中示出了在比平均电压高的期间选择120 度通电方式，在其他期间选择180度通电方式的示例。通过以这样的方式动作，能够在负载 较轻的期间以120度通电方式来进行驱动，能够降低开关损失，由此能够实现系统的高效 化。
[0145] 虽然本实施例没有记载，但是也存在构成将直流电压源的电压控制成恒定的升降 压转化器的情况。该情况下，能够从转化器的直流电压指令值的周期性变化推定负载。
[0146] 第五方式例是与电动机的旋转角度位置对应地选择通电方式的方式。是对预先 了解负载的位置特性的情况有效的方式。在图19的示例中示出了负载的位置依赖性如图 6所示，负载转矩在机械角旋转一圈中变化的情况下，在负载轻变轻的预定期间选择120度 通电方式，在其他期间选择180度通电方式的示例。通过以这样的方式动作能够在负载较 轻的期间以120度通电方式来进行驱动，能够降低开关损失，由此能够实现系统的高效化。
[0147] 在电动机为4极以上的情况下，机械角旋转一圈包含多个电角周期。该情况下，例 如通过日本专利申请2013-163924号所记载的方式推定机械角即可。
[0148]【实施例2】
[0149] 在本实施例中，对作为机构部使用了压缩机构部时的电动机控制装置的示例进行 说明。
[0150] 图20是表示使用了实施例2中的电动机控制装置的冰箱的结构的示例。
[0151] 另外，对于具有与赋予了已经说明的实施例1的相同符号的结构相同功能的部分 省略说明。
[0152] 如图20所示，冰箱301由热交换机302、送风机303、压缩机304以及压缩机驱动 用电动机305等构成。另外，冰箱控制装置306由库内控制装置307和电动机控制装置1 构成，所述库内控制装置307利用各种传感器信息来控制送风机或库内灯等。
[0153] 在冰箱中，由于真空隔热材料等的技术革新，使冰箱内的热泄漏到大气的热泄漏 量非常少。因此，为了降低驱动压缩机的电动机控制装置1的消耗电量，削减稳定时的消耗 电量，并且削减过渡时（启动时）的消耗电力（消耗电量）也很重要。
[0154] 由于冷冻机以及空调机使用的压缩机的内部为高温和高压，因此难以设置检测压 缩机驱动用电动机的旋转角度位置的位置传感器等。在驱动压缩机驱动用电动机的情况 下，转子的旋转角度位置信息通过无位置传感器控制而获得，所述无位置传感器控制从流 经电动机的电流以及电动机施加电压输出电动机的推定位置。
[0155] 本发明的目的之一在于提供一种能够降低消耗电量的电动机控制装置以及使用 了该电动机控制装置的冷冻机以及空调机。
[0156] 本实施例中的电动机控制装置的结构例是与实施例1相同的图1。
[0157] 在冰箱中一般采用直线活动的往复式压缩机。在往复式的一连串的工序（吸入、 压缩、排出）中，如图6所示电动机的负载转矩大幅变动。因此，通过在吸入工序和压缩工 序中切换通电方式，由此在负载较轻的期间（吸入工序）以120度通电方式来驱动，在压缩 工序中以180度通电方式来驱动，由此能够降低开关损失，能够实现系统的高效化。
[0158] 如上所述，即使使用相同的压缩机500,由于电动机6的转速、吸入口 505和排出口 507的压力、吸入口 505与排出口 507的压力差等，负载转矩的变动也会发生变化。另外，由 于冷冻循环的稳定情况，负载转矩的变动也会变化。相比于电动机的产生转矩的变化，由包 含压缩机的冷冻循环引起的负载转矩的变化在时间上较缓慢。因此，如图23所示，与经过 时间对应地使旋转一圈中以120度通电方式驱动的期间（比率）发生变化，由此能够降低 系统的累积电量，能够实现系统的高效化。
[0159] 另外，通过将图23的横轴变更为电动机的转速、所述压缩机的吸入或排出压力、 所述压缩机的吸入或排出部的温度的任一个，即通过与这些值对应地使旋转一圈中以120 度通电方式驱动的期间（比率）发生变化，也能够降低系统的累积电量，能够实现系统的高 效化。
[0160] 另外，本发明并非限定于上述的实施例，包含各种各样的变形例。例如，上述的实 施例为了便于理解地对本发明进行说明而详细地进行了说明，未必限定于具有所述的所有 结构。另外，能够将某个实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，并且能够在某一 实施例的结构上追加其他实施例的结构。并且，对于各实施例的结构的一部分能够进行其 他结构的追加、删除、置换。
[0161] 另外，上述的各结构、功能、处理部、处理手续等的一部分或全部也可以通过例如 以集成电路设计等而通过硬件来实现。另外，上述各结构和功能等也可以通过处理器解释 和执行用于实现各个功能的程序而通过软件来实现。
[0162] 电动机作为永久磁铁电动机进行了说明，但是使用其他的电动机（例如，感应电 动机、同步电动机、开关磁阻电动机、同步磁阻电动机等）也没有问题。此时，电压指令值生 成器的运算方法因电动机而改变，但是除此以外也能够同样地应用，能够达成本发明的目 的。
[0163] 另外，以旋转电动机为例进行了说明，但是即使使用直线电动机当然也能够达成 本发明的目的。
[0164] 在上述的实施例中，以无位置传感器控制为前提进行了记载。因此，虽然对位置推 定方式进行了记载，但是例如使用了能够获得电角每60度的位置的霍尔传感器的从120度 通电方式切换为180度通电方式，也能够达成本发明的目的。
【主权项】
1. 一种电动机控制装置，具有：将直流电力变换为交流电力的电力变换电路、通过所 述电力变换电路驱动的电动机、以及与所述电动机机械或磁连接的机构部，所述电动机控 制装置将所述电力变换电路的通电方式切换为120度通电方式和180度通电方式，所述电 动机控制装置的特征在于， 所述电动机控制装置具有检测或推定所述机构部或所述电动机的负载的单元，在所述 负载比预定值轻的期间以120度通电方式驱动所述电动机，在其他期间以180度通电方式 驱动所述电动机。2. 根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于， 对所述电动机的相电流的振幅或旋转一圈中的电动机相电流变动或q轴电流进行检 测或推定，在所述电动机的相电流的振幅、所述电动机相电流变动或q轴电流中的某一个 比预定值小的期间以120度通电方式驱动所述电动机，在其他期间以180度通电方式驱动 所述电动机。3. 根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于， 检测或推定所述电动机的旋转速度，在所述旋转速度比旋转一圈的平均速度或预定时 间的平均速度高的期间设为120度通电，在其他期间设为180度通电。4. 根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于， 在施加到所述电动机上的电压或驱动所述电力变换电路的信号的占空比比旋转一圈 或预定时间的平均值高的期间设为120度通电，在其他期间设为180度通电。5. 根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于， 检测或推定电力变换电路的直流电压变动，在电动机相电流小或直流电压高的期间设 为120度通电，在其他期间设为180度通电。6. 根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于， 检测或推定所述电动机的旋转角度位置，在预定的所述旋转角度位置的期间设为120 度通电，在其他期间设为180度通电。7. -种压缩机，其特征在于，具有：电动机控制装置，其具有将直流电力变换为交流电 力的电力变换电路，并将所述电力变换电路的通电方式切换为120度通电方式和180度通 电方式， 在吸入工序和压缩工序中对所述通电方式进行切换。8. 根据权利要求7所述的压缩机，其特征在于， 所述压缩机具有通过所述电力变换电路驱动的电动机，与所述电动机的转速、所述压 缩机的吸入或排出压力、所述压缩机的吸入或排出部的温度中的至少某一个相对应地变更 旋转一圈中两个通电方式的比例。9. 根据权利要求7或8所述的压缩机，其特征在于， 在从启动所述电动机起经过预定时间之后，变更旋转一圈中两个通电方式的比例。
【专利摘要】本发明提供一种电动机控制装置，在与电动机连接的负载具有与旋转角度对应的位置依赖性或周期性的情况下，也能够实现装置的高效化。电动机控制装置的特征在于，具有：将直流电力变换为交流电力的电力变换电路、通过电力变换电路驱动的电动机、与电动机机械或磁连接的机构部、将所述电力变换电路的通电方式切换为120度通电方式和180度通电方式的切换单元、以及检测或推定机构部或电动机的负载的单元，在负载比预定值轻的期间以120度通电方式驱动电动机，其他期间以180度通电方式驱动电动机。
【IPC分类】H02P21/14, H02P6/08
【公开号】CN105048891
【申请号】CN201510082463
【发明人】铃木尚礼, 清水裕一
【申请人】日立空调·家用电器株式会社
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年2月15日