同步电动机驱动装置制造方法
【专利摘要】转换电路(2)将输入交流电力(1)转换为直流电压(Vdc)，逆变电路(3)将直流电压(Vdc)转换为三相交流电流来驱动同步电动机(4)。微机(A1)根据逆变电路的电源电流(Idc)计算同步电动机的有效电力(P)，并且根据输入交流电力的电压有效值(Vac)、同步电动机的有效电力(P)和输入交流电力的功率因数(cos(θ))，推断输入交流电力的电流有效值(Iac)，上述输入交流电力的电压有效值(Vac)根据预先测量的同步电动机的有效电力和直流电压的关系来计算。
【专利说明】同步电动机驱动装直
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种同步电动机驱动装置，特别是涉及一种将由逆变电路生成的三相交流电力向同步电动机供给的同步电动机驱动装置。
【背景技术】
[0002]同步电动机驱动装置利用转换电路将家用交流电源供给的交流电力(以下也包含交流电压和交流电流)转换为直流电力(以下也包含直流电压和直流电流)，再利用逆变电路将上述直流电力转换为交流电力(交流电流)，来驱动同步电动机。逆变电路利用IPMdntelligent Power Module智能功能模块)等对转换电路输出的直流电压进行调制，生成频率可变的交流电流。
[0003]冷冻、空调装置在交流电路部中具有保险丝，以使从家用交流电源供给的输入交流电流不超过使断路器动作的电流。但是，为了保持冷冻、空调装置的连续性和稳定性，如果输入交流电流达到规定值以上，则冷冻、空调装置进行使压缩机的同步电动机的转速下降的控制。检测上述输入交流电流，一般采用高价的电流互感器(以下也记载为CT)等电流传感器。
[0004]日本专利公开公报第4505932号(专利文献I)中公开了如下构成:不使用CT，而利用检测向逆变器4输出的电流的分流电阻12，推断来自三相交流电源2的输入交流电流。日本专利公开公报特开平8-19263号(专利文献2)中公开了如下构成:利用电流传感器12检测PWM(脉宽调制)逆变器的主电路11的直流侧电流，并分配为各相位不同的电流。
[0005]专利文献1:日本专利公开公报第4505932号
[0006]专利文献2:日本专利公开公报特开平8-19263号
【发明内容】
[0007]专利文献I中，利用积分电路19对在分流电阻12中流动的电流进行积分，并根据其积分值和预先由实验得出的输入交流电流的相关关系，推断输入交流电流。因此，根据三相交流电源和整流电路(转换电路)的特性，难以高精度推断输入交流电流。此外，空调装置的输入交流电流不仅被压缩机消耗，并且被例如风扇电动机和其他动力模块部中的热量损失等消耗。专利文献I的构成中不能检测出由此引起的输入交流电流。
[0008]本发明的目的在于提供一种同步电动机驱动装置，能够通过简单的结构，进行高精度的有效电力的计算和输入交流电流的推断。
[0009]本发明提供一种同步电动机驱动装置，其包括:转换电路，将交流电力转换为直流电压并输出；逆变电路，根据PWM信号将直流电压转换为三相交流电流，并向同步电动机输出；以及微机，输出PWM信号，微机具有:PWM信号生成部，生成PWM信号；有效电力计算部，根据逆变电路的电源电流，计算同步电动机的有效电力；电压有效值计算部，根据直流电压、以及相对于同步电动机的有效电力的直流电压变化量，计算交流电力的电压有效值；根据同步电动机的有效电力或转动速度计算交流电力的功率因数的装置；以及输入电流计算部，根据同步电动机的有效电力、电压有效值、功率因数，推断交流电力的电流有效值。
[0010]在本发明的同步电动机驱动装置中，优选的是，微机还具有:直流电压监控电路，根据直流电压，生成直流电压监控信号；以及直流电压检测部，根据直流电压监控信号，检测直流电压。
[0011]在本发明的同步电动机驱动装置中，优选的是，微机还具有存储相对于同步电动机的有效电力的直流电压变化量的关系的装置。
[0012]在本发明的同步电动机驱动装置中，优选的是，微机还具有根据直流电压监控信号检测交流电力的波动周期的装置，电压有效值计算部根据交流电压的波动周期和直流电压的变化量，计算交流电力的电压有效值。
[0013]在本发明的同步电动机驱动装置中，微机还具有比例常数存储部，所述比例常数存储部中存储有微机的消耗电力相对于同步电动机的有效电力的比例常数，同步电动机的有效电力为将乘以比例常数后的值加在同步电动机的有效电力上的值。
[0014]在本发明的同步电动机驱动装置中，优选的是，当输入电流计算部的输出超过规定值时，PWM信号生成部使同步电动机的转速下降。
[0015]本发明还提供一种同步电动机驱动装置，其包括:转换电路，将交流电力转换为直流电压并输出；第一逆变电路，根据第一 PWM信号将直流电压转换为三相交流电流，并向第一同步电动机输出；第二逆变电路，根据第二 PWM信号将直流电压转换为三相交流电流，并向第二同步电动机输出；以及微机，输出第一PWM信号和第二PWM信号，微机具有:第一PWM信号生成部，生成第一PWM信号；第二PWM信号生成部，生成第二PWM信号；第一有效电力计算部，根据第一逆变电路的电源电流，计算第一同步电动机的有效电力；第二有效电力计算部，根据第二逆变电路的电源电流，计算第二同步电动机的有效电力；电压有效值计算部，根据所述直流电压、以及相对于将第一同步电动机的有效电力和第二同步电动机的有效电力相加的同步电动机的有效电力的直流电压变化量，计算交流电力的电压有效值；根据第一同步电动机和第二同步电动机的有效电力或转动速度计算交流电力的功率因数的装置；以及输入电流计算部，根据同步电动机的有效电力、电压有效值、功率因数，推断交流电力的电流有效值。
[0016]按照本发明，能够提供一种同步电动机驱动装置，能够通过简单的结构，进行高精度的有效电力的计算和输入交流电流的推断。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是表示本发明实施方式I的同步电动机驱动装置MDl的构成的电路图。
[0018]图2是表示本发明实施方式I的微机Al的构成的电路图。
[0019]图3是表示本发明各实施方式的同步电动机驱动装置中逆变电路输出的三相交流电流的波形的示意图。
[0020]图4是表示本发明各实施方式的同步电动机驱动装置中综合有效电力和功率因数的关系的图。
[0021]图5是表示本发明各实施方式的同步电动机驱动装置中同步电动机的每单位时间的转速和功率因数的对应关系的图。
[0022]图6是表示本发明实施方式I的变形例的同步电动机驱动装置MDll的构成的电路框图。
[0023]图7是表示本发明实施方式I的变形例的微机A21的构成的电路图。
[0024]图8是表示本发明实施方式2的同步电动机驱动装置MD2的构成的电路图。
[0025]图9是表示本发明实施方式2的微机A3的构成的电路图。
[0026]图10是表示本发明各实施方式的同步电动机驱动装置中将电流检测电路5A安装在内部的微机A的构成的电路图。
[0027]图11是表示本发明各实施方式的同步电动机的有效电力和下降直流电压的关系的图。
[0028]图12是表示本发明各实施方式的同步电动机驱动装置中转换电路的具体构成的电路图。
[0029]附图标记说明
[0030]I家用交流电源，2转换电路，3、31、32逆变电路，4、41、42同步电动机，5、51、52、53 电流检测电路，Rl、Rll、R21、Ru、Rv、Rw 电流检测电阻，Rdcl、Rdc2 电阻，Vdc_sigl、Vdc_siglU Vdc_sig2直流电压监控信号，Al、A21、A3微机，Iac电流有效值，Vac电压有效值，Iac电流有效值，PLUPLlI正极直流线，PL2、PL22负极直流线，MDUMDl1、MD2同步电动机驱动装置，Idc_sig、Idcl_sig、Idc2_sig直流电流监控信号，6、6M、6FM、6A输入电流推断部，Iac_est、Iacl_est、Iac2_est推断电流有效值，L线圈，DB 二极管电桥，C、Cl、C2电容器。
【具体实施方式】
[0031]下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在实施方式的说明中，涉及个数、量等时，除了具有特别记载的情况以外，本发明的范围并不限定于上述个数、量等。实施方式的附图中，相同的附图标记和编号表示相同部分或相当部分。此外，在实施方式的说明中，有时不对采用相同附图标记的部分等进行重复说明。
[0032]<实施方式1>
[0033]参照图1，对本发明实施方式I的同步电动机驱动装置MDl的构成和动作进行说明。
[0034]同步电动机驱动装置MDl包括:转换电路2、逆变电路3、电流检测电阻(分流电阻)R1、电阻Rdcl、电阻Rdc2、电流检测电路5和微机Al。
[0035]转换电路2将家用交流电源I供给的、具有电压有效值Vac和电流有效值Iac的交流电力转换为直流电压Vdc，并向正极直流线PLl和负极直流线PL2之间输出。
[0036]图12表示转换电路2的具体例。图12的(a)的转换电路，将电压有效值Vac例如为200V的交流电压转换为200V的直流电压Vdc输出。交流电压被二极管电桥DB和电容器C整流、平滑化之后，输出为200V的直流电压Vdc。
[0037]图12的(b)的转换电路，将电压有效值Vac例如为100V的交流电压转换为200V的直流电压Vdc输出。利用由二极管电桥DB、电容器Cl和电容器C2构成的倍压电路，将交流电压转换为升压至200V的直流电压Vdc。可根据向同步电动机驱动装置MDl供给的电压有效值Vac的值，选择具有所需构成的转换电路。
[0038]逆变电路3具有连接在正极直流线PLl和负极直流线PL2之间的三相(U相/V相/W相)逆变器(Qu/QX、QV/Qy、QW/Qz)。三相的各逆变器将直流电压Vdc转换为三相交流电流(U相/V相/W相)，并向同步电动机4供给。
[0039]微机Al生成PWM(Pulse Width Modulation脉宽调制)信号，控制三相的各逆变器的开关。通过上述开关控制，逆变电路3从直流电压Vdc生成三相交流电流。
[0040]转换电路2的输出侧和逆变电路3的输入侧，由正极直流线PLl和负极直流线PL2连接，并且在两个电路间的负极直流线PL2上设置有电流检测电阻R1。电流检测电路5根据在电流检测电阻Rl两端产生的电压，检测流过逆变电路3的直流电流Idc，并对其进行增幅，再作为直流电流监控信号Idc_sig向微机Al输出。
[0041]电阻Rdcl和电阻Rdc2串联在正极直流线PLl和负极直流线PL2之间，形成直流电压监控电路。从电阻Rdcl和电阻Rdc2的连接点，将利用两个电阻对直流电压Vdc进行分压的直流电压监控信号Vdc_sigl,向微机Al输出。
[0042]参照图2，对本发明实施方式I的微机Al的构成和动作进行说明。(构成)
[0043]微机Al具有PWM信号生成部7和输入电流推断部6。PWM信号生成部7生成PWM信号并向逆变电路3输出。输入电流推断部6根据从电流检测电路5输出的直流电流监控信号Idc_sig、从PWM信号生成部7输出的PWM信号、以及直流电压监控信号Vdc_sigl，计算从家用交流电源I向同步电动机驱动装置MDl供给的输入交流电流的推断电流有效值Iac_est，并向PWM信号生成部7输出。
[0044]输入电流推断部6具有瞬时电流分配部61、瞬时电力计算部62、有效电力计算部63、输入电流计算部64。此外，输入电流推断部6还具有:同步电动机极数存储部612，存储同步电动机驱动装置MDl驱动的同步电动机4的极数；检测周期存储部613，存储逆变电路3的直流电流Idc的检测周期；检测电气角度设定部611，设定检测直流电流Idc的电动机的电气角度的间隔；以及瞬时直流电压检测部621，对检测到直流电流Idc的时刻的转换电路2输出的直流电压Vdc的值进行检测。
[0045](瞬时电流Iu(t)/Iv(t)/Iw(t)的检测)
[0046]瞬时电流分配部61根据在规定时刻t检测到的直流电流监控信号Idc_sig，将在时刻t在逆变电路3中流动的直流电流Idc分配为在三相(U相/V相/W相)的各逆变器中流动的瞬时电流Iu(t)、Iv(t)、Iw(t)。逆变电路3的直流电流Idc是从三相的各逆变器向负极直流线PL2流动的电流的合计值。在上述三相的各逆变器中流动的电流由包含在微机Al中的PWM信号生成部7输出的PWM信号控制。
[0047]瞬时电流分配部61在三相的各逆变器的开关之前和之后的时刻，得到直流电流监控信号Idc_sig的变化部分。根据PWM信号的开关信息将上述变化部分分配给三相的各逆变器，由此将流入逆变电路3的直流电流Idc分配给三相的各逆变器。
[0048]瞬时直流电压检测部621根据输入的直流电压监控信号Vdc_sigl，检测转换电路2在设定时刻输出的直流电压Vdc的值，并向瞬时电力计算部62和电压有效值计算部641输出。
[0049]瞬时直流电压检测部621还根据直流电压监控信号Vdc_sigl，检测并输出直流电压Vdc的波动周期f_rpl。转换电路2利用二极管电桥对交流电压进行全波整流，并利用平滑电路进一步使波动电压降低而输出直流电压Vdc。但是，作为全波整流的结果，在直流电压Vdc中残留有具有家用交流电源I的两倍周期的波动(脉动)。上述波动周期反映在对直流电压Vdc进行电阻分压而生成的直流电压监控信号Vdc_sigl的波动周期f_rpl中。
[0050]以规定的检测周期对直流电压监控信号Vdc_sigl的值进行检测，并对检测到的值进行平均化处理而得到波动周期f_rpl。考虑噪声消除，将检测周期设定为例如数毫秒。在检测到的交流电压的周期为50Hz和60Hz的情况下，具有上述两倍周期的波动周期f_rpl分别为10晕秒和8.33晕秒。
[0051]因此，为了从直流电压监控信号Vdc_sigl检测出交流电压(即家用交流电源I)的周期，最少需要以每I毫秒左右对直流电压监控信号Vdc_sigl的值进行检测。考虑微机Al的处理性能和其他运算处理的关系，上述检测周期优选为数毫秒到数百毫秒的时间。
[0052]输入电流推断部6还具有:电压有效值计算部641，计算家用交流电源I的电压有效值Vac ;功率因数表642，存储交流电压和交流电流间的功率因数；以及比例常数存储部643，用于将同步电动机驱动装置MDl的热量损失能量换算为消耗电力。
[0053]电压有效值计算部641根据瞬时直流电压检测部621输出的直流电压Vdc和波动周期f_rpl、以及有效电力计算部63输出的有效电力P，并利用后述的计算公式计算电压有效值Vac。
[0054](瞬时电力P⑴的计算)
[0055]瞬时电力计算部62根据三相瞬时电流Iu(t)、Iv(t)、Iw(t),计算规定时刻t的瞬时电力P(t)。瞬时直流电压检测部621检测转换电路2在时刻t输出的直流电压Vdc的值，并将其输出。根据瞬时电流Iu(t)、Iv(t)、Iw(t)、以及从瞬时直流电压检测部621输出的直流电压Vdc，利用以下的公式计算瞬时电力p(t)。另外，在以下的公式中，符号“ X ”是指乘法符号，符号“/”是指除法符号。
[0056]P (t) = pu (t) +pv (t) +pw (t)
[0057]其中，pu(t)、pv(t)、pw(t)分别是U相、V相、W相的瞬时电力，并利用以下公式得出。
[0058]pu (t) = VdcXU 相 PWM 占空比 Xlu(t)
[0059]pv(t) = VdcXV 相 PWM 占空比 X Iv(t)
[0060]pw(t) = VdcXW 相 PWM 占空比 X Iw(t)
[0061]PWM占空比是指PWM波形的占空比。
[0062](瞬时电力的检测时刻tl?tn)
[0063]参照图3，对在同步电动机4机械转动一周的周期T内设定的、瞬时电力p(t)的检测时刻tl?tn进行说明。图3是表示本发明实施方式的同步电动机驱动装置MDl中的逆变电路3输出的三相交流电流的波形的示意图。横轴表示同步电动机4机械转动一周、即与机械角度360°对应的范围。纵轴示意性表示不同相位(U相/V相/W相)的逆变器3的输出电流波形。
[0064]在具有四极三相结构的同步电动机的情况下，机械转动一周期间，电气性转动两周。即，机械角度360°与电气角度720°对应。在图3中，在同步电动机的机械转动一周的周期T中，将电气角度30°的时刻作为tl，此后将每隔电气角度60° (电气角度60°间隔)的时刻设定为检测时刻。周期T中的最后检测时刻tn为与电气角度690°对应的时亥IJ，检测次数为总计12次。
[0065]本实施方式I中，说明了以电气角度60°为周期、对瞬时电力进行检测。通过减小瞬时电力的检测时间(设定的电气角度的间隔)，能够提高有效电力的计算精度。实际上考虑到微机Al的处理性能和其他运算处理的关系，检测瞬时电力P (t)的电气角度的间隔优选从1°、10°、30°、或60°的周期中选择。但是，如果选择的电气角度的间隔过大，则有效电力计算部输出的计算结果的精度下降。因此，设定的电气角度的间隔优选在60°以下。
[0066]返回图2，对输入电流推断部6所具有的检测电气角度设定部611、同步电动机极数存储部612、检测周期存储部613和有效电力计算部63的动作进行说明。
[0067]同步电动机极数存储部612中存储有逆变电路3驱动的同步电动机4的极数。在本实施方式中，将具有四极三相结构的同步电动机作为一个例子进行说明。在这种情况下，在同步电动机极数存储部612内存储有表示同步电动机的极数为四极的信息。通过改变写入同步电动机极数存储部612的信息，能够容易使本实施方式的同步电动机驱动装置MDl控制具有其他结构的同步电动机。
[0068]检测周期存储部613中存储有在同步电动机4机械转动一周的周期T中对瞬时电力P(t)进行检测的电气角度的间隔。在本实施方式的同步电动机驱动装置MDl中，因为能够改变电气角度的间隔，所以用户能够以需要的精度计算有效电力。
[0069]检测电气角度设定部611将检测电流检测电路5输出的直流电流监控信号Idc_sig的时刻t输出至瞬时电流分配部61。瞬时电流分配部61计算在指定时刻t、在逆变电路3所具有的三相的各逆变器中流动的瞬时电流Iu(t)、Iv(t)、Iw(t)。
[0070]检测电气角度设定部611根据同步电动机极数存储部612和检测周期存储部613输出的信息，向瞬时 电流分配部61通知在逆变电路3中流动的直流电流Idc的检测时刻tl ~tn。
[0071](有效电力P的计算)
[0072]有效电力计算部63累计在整个规定周期T从瞬时电力计算部62输出的瞬时电力P(t)，并将上述累计结果除以周期T，计算出有效电力P。在使用电动机的情况下，首先将电动机机械转动一周的时间作为周期T，在整个上述周期T中设定多个时刻tl~tn。由同步电动机4消耗的有效电力P通过以下的公式I得出，公式I是将各时刻的瞬时电力p(tl)~p(tn)的总和除以周期T。
[0073]P= (P (tl)+p (t2) +...+p (tn)) /T..?公式 I
[0074]如公式I中记载的那样，有效电力计算部63将各时刻的瞬时电力P (tl)~p(tn)的总和除以周期T，计算由同步电动机4消耗的有效电力P，并向输入电流计算部64和电压有效值计算部641输出。以下，以具体的同步电动机4的极数和检测的电气角度的间隔为例，对有效电力P的计算公式进行说明。
[0075]在同步电动机4为四极三相结构的情况下，机械转动一周对应电气转动两周。因此，当以电气角度60°为间隔对逆变电路3的瞬时电力P (t)进行检测时，检测次数为12次。因此，有效电力P通过以下方式计算。
[0076]P= (p(tl)+...+p(tl2))/12
[0077]四极三相的同步电动机的有效电力P通过上述计算公式得出。
[0078]在同步电动机4为六极三相结构的情况下，机械转动一周对应电气转动三周。因此，当以电气角度60°为间隔对逆变电路3的瞬时电力p(t)进行检测时，检测次数为18次。上述有效电力P通过以下方式计算。
[0079]P= (p(tl)+...+p(tl8))/18
[0080]六极三相同步电动机的有效电力P通过上述计算公式得出。
[0081](同步电动机驱动装置的综合有效电力P_mdl)
[0082]在图1中，从家用交流电源I向同步电动机驱动装置MDl供给的交流电压和交流电流的有效值分别为Vac和lac。如果上述交流电压和交流电流的相位差为“ Θ ”，则上述有效电力为Vac X Iac Xcos ( Θ )。在此，如果同步电动机驱动装置MDl消耗的综合有效电力为P_mdl，则两个有效电力的值之间有以下关系。
[0083]Vac X Iac X cos ( Θ ) = P_mdl
[0084]在图1所示的同步电动机驱动装置MDl中，可以认为从家用交流电源I向由二极管电桥等构成的转换电路2供给的有效电力和转换电路2的输出电力基本相等。上述转换电路2的输出电力主要被逆变电路3所驱动的同步电动机4消耗。上述同步电动机4的有效电力，作为图2所示的有效电力计算部63输出的有效电力P求出。同步电动机4的有效电力P的计算公式如公式I所示。
[0085]此外，转换电路2的输出电力除了在同步电动机4消耗的有效电力P之外，有时不能忽略因控制逆变电路3的微机Al部的热量损失而消耗的电力。将控制逆变电路3的调制动作的IPM(微机Al)的热量损失部分的电力作为P_ipml。上述P_ipml与逆变电路3所驱动的同步电动机4的有效电力P成比例。如果将其比例常数作为kl，则有以下关系成立。
[0086]P_ipml = klXP
[0087]另外，比例常数kl是通过实验等得出的值，并存储在微机Al中。
[0088]由此，同步电动机驱动装置MDl消耗的综合有效电力P_mdl是同步电动机4的有效电力P和IPM的热量损失部分的电力P_ipml的和。以下表示从家用交流电源I向转换电路2供给的有效电力和同步电动机驱动装置MDl所消耗的综合有效电力P_mdl的关系。
[0089]Vac X Iac X cos ( Θ ) = P_mdl..?公式 2
[0090]P_mdl = P+P_ipml = (1+kl) XP...公式 3
[0091]根据公式1、公式2和公式3，输入交流电源的电流有效值lac、同步电动机4的有效电力P、交流电压的有效值Vac和功率因数COS(0)具有以下公式4的关系。
[0092]Iac= (1+kl) XP/(Vac X cos ( Θ ))..?公式 4
[0093]下面，对交流电压的有效值Vac和功率因数COS(Q)的计算方法进行说明。
[0094](交流电压的有效值Vac的计算)
[0095]以下，对图1所示的家用交流电源I的电压有效值Vac的计算方法进行说明。随着同步电动机4的转动速度的上升，转换电路2的输出电流增加，所以转换电路2的直流电压Vdc下降。即，与转换电路2未输出有效电力P的情况相比，向同步电动机4提供有效电力P的转换电路2的直流电压Vdc下降。将上述直流电压Vdc的下降部分作为下降直流电压Λ Vdc。下降直流电压AVdc存在负值，是以转换电路2未向同步电动机4提供有效电力P时的直流电压Vdc为基准值的下降电压值。
[0096]当图12的(a)所示的转换电路2输出有效电力P时，电压有效值Vac、直流电压Vdc和下降直流电压AVdc具有以下关系。
[0097] Vac = (Vdc- Δ Vdc) / V 2[0098]= (Vdc+abs ( Δ Vdc)) / V 2..?公式 5
[0099]其中，V 2是2的平方根、abs(AVdc)是AVdc的绝对值。
[0100]在转换电路2为图12的(b)所示的倍压电路的情况下，电压有效值Vac、直流电压Vdc和下降直流电压AVdc具有以下关系。
[0101]Vac = (Vdc- Δ Vdc) /2/ V 2
[0102]= (Vdc+abs ( Δ Vdc) )/2/ V 2..?公式 51
[0103]根据转换电路2的电路构成，可选择任意一个公式。
[0104]参照图11，对下降直流电压AVdc的计算方法进行说明。
[0105]图11中显示有六条曲线图，表示相对于同步电动机4的有效电力P(横轴)的下降直流电压AVdc(纵轴)的变化。六条曲线图大致分为，家用交流电压的频率为50Hz的组和60Hz的组。各组进一步由交流电压的有效值为90VU00V和IlOV时的曲线构成。如六条曲线图所示，如果同步电动机4的有效电力P增加，则下降直流电压AVdc减小(AVdc的绝对值增加)。即，转换电路2输出的直流电压Vdc减小。
[0106]如图11所示，有效电力P和下降直流电压AVdc具有接近反比的关系，并且可以看出上述关系因输入交流电压的频率而进一步变化。因此，按照家用交流电压的不同频率，将有效电力P和下降 直流电压AVdc的数据表(以下仅记载为数据表)预先存储在微机Al中，通过指定有效电力P和家用交流电压的频率，能够得出下降直流电压AVdc15
[0107]图2所示的电压有效值计算部641根据波动周期f_rpl、直流电压Vdc、有效电力P和数据表(未图示)，计算电压有效值Vac。根据瞬时直流电压检测部621输出的波动周期^印1，判断家用交流电源I的频率，并且从存储在数据表中的两个数据组中选择判断出的频率的数据组。由此，确定与同步电动机4的有效电力P对应的下降直流电压AVdc。此外，根据有效电力计算部63输出的有效电力P并参照数据表，确定下降直流电压AVdc。
[0108]电压有效值计算部641将确定的下降直流电压Λ Vdc、以及瞬时直流电压检测部621输出的直流电压Vdc代入公式5或公式51，计算出电压有效值Vac，并向输入电流计算部64输出ο
[0109]代替以数据表的形式将有效电力P和下降直流电压AVdc的关系存储在微机Al中，也可以按照各交流电压的频率，将两者的关系设定为近似式，并进行运算处理。近似式可以是二次方程式，也可以对有效电力P的范围进行适当分割，并且在分割后的电力区间以一次方程式来近似。
[0110]可以根据同步电动机4的转速变化的频率，计算下降直流电压AVdc。例如，可以在同步电动机4以相同转速持续转动T秒以上时，计算下降直流电压AVdc。当有效电力P在一定程度的期间不变化时，能够利用上述计算方法来推断误差较小的电压有效值Vac。作为持续期间的时间T预先设定在微机Al中。
[0111]按照以上的构成,根据家用交流电源I的频率和转换电路2的电路构成，能够检测出同步电动机4运转期间的家用交流电源I的电压有效值Vac。此外，即使运转期间交流电压变动时，也能够检测出上述电压有效值Vac。
[0112](功率因数cos(e)的计算)
[0113]参照图4，对交流电压和交流电流的功率因数COS(0)的计算方法进行说明。图4是预先通过实验得到的、同步电动机驱动装置MDl的综合有效电力P_mdl和功率因数关系的表的一个例子，并且存储在微机Al中。将由微机Al计算出的综合有效电力P_mdl与图4的表进行对照，得出功率因数。
[0114]代替将同步电动机驱动装置MDl的综合有效电力P_mdl和功率因数cos ( Θ )的关系以表的形式存储在微机Al中，也可以将两者的关系设定为近似式，并进行运算处理。
[0115]参照图5，对得出功率因数的其他方法进行说明。图5是表示同步电动机4的每单位时间的转速(rpm)即转动速度和功率因数之间的关系的表的一个例子，并存储在微机Al中。将由微机Al计算出的综合有效电力P_mdl与图5的表进行对照，得出功率因数。
[0116](推断电流有效值Iac_est的计算)
[0117]参照图2，对输入电流计算部64计算推断电流有效值Iac_est的计算方法进行说明。
[0118]输入电流计算部64根据从有效电力计算部63输出的同步电动机4的有效电力P，推断从家用交流电源I供给的交流电源的电流有效值Iac，并将其作为推断电流有效值Iac_est 输出。
[0119]在上述推断电流有效值Iac_est的计算中，分别引用电压有效值计算部641输出的电压有效值Vac、存储在功率因数表642中的功率因数的值、以及存储在比例常数存储部643中的比例常数kl。推断电流有效值Iac_est的计算公式如下。
[0120]Iac_est = (1+kl) XP/(Vac X cos ( Θ ))
[0121]推断电流有效值Iac_est的计算公式与上述的公式4对应。
[0122]当输入的推断电流有效值Iac_est超过规定值时，PWM信号生成部7改变向逆变电路3输出的PWM信号的占空比，从而使同步电动机4的转速下降。通过上述转速控制，同步电动机驱动装置MDl能够保持冷冻、空调装置的连续运转。
[0123]如上所述，实施方式I的同步电动机驱动装置MDl通过使用作为IPM动作的微机Al所具有的通用运算处理功能，不需要追加复杂结构的电路部件，就能够保持具有制冷循环的设备的连续运转。此外，通过将IPM的热量损失部分的电力也追加到同步电动机驱动装置MDl的有效电力中，能够更准确地推断输入电流有效值。
[0124]<实施方式I的变形例>
[0125]参照图6，对本发明实施方式I的变形例的同步电动机驱动装置MDll的构成和动作进行说明。
[0126]图6所示的同步电动机驱动装置MDll具有转换电路2，该转换电路2将家用交流电源I供给的、具有电压有效值Vac和电流有效值Iac的交流电力转换成直流电压Vdc，并向正极直流线PLl和负极直流线PL2之间输出。与图1所示的同步电动机驱动装置MDl不同，同步电动机驱动装置MDll具有在正极直流线PLl和负极直流线PL2之间并联的逆变电路31和逆变电路32。
[0127]根据向同步电动机驱动装置MDl I供给的交流电源的电压有效值Vac的值，转换电路2可适当选择图12的(a)或图12的(b)所示的构成。
[0128]逆变电路31和逆变电路32从直流电压Vdc生成三相交流电流，并分别向冷冻、空调装置的压缩机用同步电动机41和室外机的风扇用同步电动机42供给。微机A21生成PWM信号I和PWM信号2，并分别用于控制逆变电路31和逆变电路32的开关动作。
[0129]在连接转换电路2和逆变电路31的负极直流线PL21上设置有电流检测电阻RlI。在连接转换电路2和逆变电路32的负极直流线PL22上设置有电流检测电阻R21。根据在电流检测电阻RlI和电阻R21两端产生的电压，电流检测电路I (51)和电流检测电路2 (52)分别检测出在逆变电路31和逆变电路32中流动的直流电流Idcl和Idc2，并对其进行增幅，再将直流电流监控信号Idcl_sig和直流电流监控信号Idc2_sig向微机A21输出。
[0130]同步电动机驱动装置MDll还具有直流电压监控电路，该直流电压监控电路由在正极直流线PLl和负极直流线PL2之间串联的电阻RdcI和电阻Rdc2构成。从电阻RdcI和电阻Rdc2的连接点，将利用两个电阻对直流电压Vdc进行分压的直流电压监控信号Vdc_sigll，输出至微机A21。
[0131]参照图7,对微机A21的构成和动作进行说明。微机A21具有:第一输入电流推断部6M、第二输入电流推断部6FM、第一 PWM信号生成部7M、第二 PWM信号生成部7FM。第一PWM信号生成部7M和第二 PWM信号生成部7FM分别生成PWM信号I和PWM信号2，并将它们向逆变电路31和逆变电路32输出。
[0132]第一输入电流推断部6M根据直流电流监控信号Idcl_sig和从第一 PWM信号生成部7M输出的PWM信号I，计算从家用交流电源I向压缩机用同步电动机41供给的输入交流电流的推断电流有效值Iacl_est，并将其向第一 PWM信号生成部7M输出。第二输入电流推断部6FM根据直流电流监控信号Idc2_sig和从第二 PWM信号生成部7FM输出的PWM信号2，计算从家用交流电源I向风扇用同步电动机42供给的输入交流电流的推断电流有效值Iac2_est，并将其向PWM信号生成部2输出。
[0133]图7所示的第一输入电流推断部6M除了以下的点以外，与图2所示的实施方式I的输入电流推断部6具有相同的构成。图2的瞬时直流电压检测部621根据直流电压监控信号Vdc_sigl，检测转换电路2在设定时刻输出的直流电压Vdc的值，并向瞬时电力计算部62和电压有效值计算部641输出。而图7所示的第一输入电流推断部6M所具有的瞬时直流电压检测部621 (未图示)根据直流电压监控信号Vdc_sigll检测直流电压Vdc的值。
[0134]图7所示的第一输入电流推断部6M具有:第一同步电动机极数存储部612M，存储压缩机用同步电动机41的电动机极数；第一检测周期存储部613M，存储检测瞬时电力的电气角度；以及第一比例常数存储部643M，存储比例常数kl。
[0135]图7所示的第二输入电流推断部6FM除了以下的点以外，与图2所示的实施方式I的输入电流推断部6具有相同的构成。图2的瞬时直流电压检测部621根据直流电压监控信号Vdc_sigl，检测直流电压Vdc的波动周期f_rpl和直流电压Vdc。
[0136]而第二输入电流推断部6FM不具备图2的瞬时直流电压检测部621。瞬时电力计算部62和电压有效值计算部641根据从第一输入电流推断部6M的瞬时直流电压检测部621输出的上述数据，计算瞬时电力P(t)和电压有效值Vac。即，仅第一输入电流推断部6M具有根据直流电压监控信号Vdc_sigll检测直流电压Vdc的波动周期f_rpl和直流电压Vdc的功能。
[0137]根据需要，第一输入电流推断部6M和第二输入电流推断部6FM也可以具有根据直流电压监控信号Vdc_sigll检测直流电压Vdc的波动周期f_rpl和直流电压Vdc_off的功能。此外，也可以使第二输入电流推断部6FM具有上述检测功能。
[0138]第二输入电流推断部6FM具有:第二同步电动机极数存储部612FM，存储风扇用同步电动机42的电动机极数；第二检测周期存储部613FM，存储检测瞬时电力的电气角度；以及第二比例常数存储部643FM，存储比例常数k2。
[0139]在图6中，如果家用交流电源I的交流电压和交流电流的相位差为“ Θ ”，则上述有效电力为VacX IacXcos ( Θ )。如果同步电动机驱动装置MDll消耗的综合有效电力为P_mdll，则两个有效电力的值之间有以下关系。
[0140]Vac X Iac X cos ( Θ ) = P_mdll
[0141]与实施方式I相同，Vac和Iac是家用交流电源I的电压有效值和电流有效值。
[0142]在图7中，将由第一输入电流推断部6M得到的压缩机用同步电动机41的有效电力作为P_comp，并且将由第二输入电流推断部6FM得到的风扇用同步电动机42的有效电力作为P_fan。
[0143]由逆变电路31和逆变电路32的调制动作控制造成的IPM(微机A21)的热量损失部分的电力P_ipm21的计算公式如下:
[0144]P_ipm21 = kl X P_comp+k2 X P_fan
[0145]因此，同步电动机驱动装置MDll的综合有效电力Pjndll如下:
[0146]Vac X Iac X cos ( Θ ) = P_mdll
[0147]P_mdll = (1+kl) XP_comp+(l+k2) XP_fan
[0148]利用实施方式 I的公式5或公式51求出家用交流电源I的电压有效值Vac。在公式5或公式51中，直流电压Vdc和下降直流电压△ Vdc，与实施方式I相同，根据图7的第一输入电流推断部6M所具有的瞬时直流电压检测部621和有效电力计算部63的输出来计算。下降直流电压AVdc根据图7所示的微机A21所具有的数据表(未图示)得出。
[0149]图7的第一输入电流推断部6M输出的第一推断电流有效值Iacl_est和第二输入电流推断部6FM输出的第二推断电流有效值Iac2_est分别如下。
[0150]Iacl_est = (1+kl) XP_comp/(VacXcos ( Θ ))
[0151]Iac2_est = (l+k2) XP_fan/(VacXcos ( Θ ))
[0152]电压有效值Vac和功率因数COS(0)的值以与实施方式I相同的方式得出。
[0153]当上述Iacl_est和Iac2_est的和超过规定值时,微机A21适当控制逆变器31和逆变器32，使压缩机用同步电动机41和风扇用同步电动机42的转速下降。通过上述转速控制，同步电动机驱动装置MDl能够保持冷冻、空调装置的连续运转。
[0154]如上所述，实施方式I的变形例的同步电动机驱动装置MDll能够分别计算出压缩机用同步电动机和风扇用同步电动机的、包含IPM的热量损失部分电力的综合有效电力。
[0155]〈实施方式2>
[0156]参照图8，对本发明实施方式2的同步电动机驱动装置MD2的构成和动作进行说明。
[0157]图8所示的同步电动机驱动装置MD2包括:转换电路2、逆变电路3、分流电阻R1、电阻Rdcl、电阻Rdc2、电流检测电路53和微机A3。
[0158]转换电路2将家用交流电源I供给的、具有电压有效值Vac和电流有效值Iac的交流电力转换为直流电压Vdc，并向正极直流线PLl和负极直流线PL2之间输出。根据向同步电动机驱动装置MD2供给的交流电源的电压有效值Vac的值，转换电路2可适当选择图12的(a)或图12的(b)所示的构成。
[0159]逆变电路3具有连接在正极直流线PLl和负极直流线PL2之间的三相(U相/V相/W相)逆变器(Qu/QX、QV/Qy、QW/Qz)。三相的各逆变器将直流电压Vdc转换为三相交流电流(U相/V相/W层)，并向同步电动机4供给。
[0160]微机A3生成PWM(Pulse Width Modulation)信号，并控制三相的各逆变器的开关。通过上述开关控制，逆变电路3从直流电压Vdc生成三相交流电流。
[0161]转换电路2的输出侧和逆变电路3的输入侧，由正极直流线PLl和负极直流线PL2连接，并且在两个电路间的负极直流线PL2上设置有分流电阻R1。
[0162]电阻Rdcl和电阻Rdc2串联在正极直流线PLl和负极直流线PL2之间，形成直流电压监控电路。从电阻Rdcl和电阻Rdc2的连接点，将利用两个电阻对直流电压Vdc进行分压的直流电压监控信号Vdc_sig2,向微机A3输出。
[0163]图8的本发明的实施方式2与实施方式I和实施方式I的变形例的不同点如下。即，在构成逆变电路3的三相(U相/V相/W层)的各逆变器和负极直流线PL2之间分别配置有电流检测电阻Ru、Rv, Rw。在实施方式I等中，利用也作为分流电阻的电阻Rl检测逆变电路3的直流电流Idc。在实施方式2中，电阻Rl用作分流电阻，用于检测逆变电路3的过电流。
[0164]将三相的各逆变器和电流检测电阻Ru、Rv、Rw的连接点的电位输入电流检测电路53。电流检测电路53将各相电位的值转换为在各逆变器中流动的直流电流信号Iru、Irv、Irw,并向微机A3输出。
[0165]参照图9，对本发明实施方式2的微机A3的构成和动作进行说明。(构成)
[0166]微机A3具有输入电流推断部6A和PWM信号生成部7。PWM信号生成部7生成PWM信号并向逆变电路3输出。输入电流推断部6A根据从电流检测电路53输出的直流电流信号Iru/Irv/Irw、从PWM信号生成部7输出的PWM信号、以及直流电压监控信号Vdc_sig2，计算从家用交流电源I向同步电动机驱动装置MD2供给的输入交流电流的推断电流有效值Iac_est，并向PWM信号生成部7输出。
[0167]输入电流推断部6A具有瞬时电流检测部61A、瞬时电力计算部62A、有效电力计算部63、输入电流计算部64。此外，输入电流推断部6A还具有:同步电动机极数存储部612，存储同步电动机驱动装置MD2驱动的同步电动机4的极数；检测周期存储部613，存储逆变电路3的直流电流Idc的检测周期；检测电气角度设定部611，设定检测直流电流Idc的电动机的电气角度的间隔；以及瞬时直流电压检测部621，对检测到直流电流Idc的时刻的转换电路2输出的直流电压Vdc的值进行存储。
[0168](瞬时电流Iu(t)/Iv (t)/Iw⑴的检测)
[0169]瞬时电流检测部61A根据在规定时刻t检测到的直流电流信号Iru、Irv、Irw，输出在时刻t在三相的各逆变器中流动的瞬时电流Iu(t)、Iv(t)、Iw(t)。与实施方式I不同，不需要向瞬时电流检测部6IA输入PWM信号，并分配三相的瞬时电流。
[0170]瞬时直流电压检测部621根据输入的直流电压监控信号Vdc_sig2，检测转换电路2在设定时刻输出的直流电压Vdc的值，并向瞬时电力计算部62A和电压有效值计算部641输出。
[0171]瞬时直流电压检测部621还根据直流电压监控信号Vdc_sig2，输出直流电压Vdc的波动周期f_rpl。波动周期f_rpl的检测方法与实施方式I相同。
[0172]输入电流推断部6A还具有:电压有效值计算部641，计算家用交流电源I的电压有效值Vac的值；功率因数表642，存储交流电压和交流电流间的功率因数；以及比例常数存储部643，用于将同步电动机驱动装置MD2的热量损失能量换算为消耗电力。
[0173]电压有效值计算部641根据有效电力计算部63输出的有效电力P和瞬时直流电压检测部621输出的波动周期^11)1，并参照数据表来确定下降直流电压AVdc。此外，电压有效值计算部641根据确定的下降直流电压AVdc和瞬时直流电压检测部621输出的直流电压Vdc，并利用后述的计算式计算电压有效值Vac。
[0174](瞬时电力p(t)的计算)
[0175]瞬时电力计算部62A根据三相瞬时电流Iu(t)、Iv(t)、Iw(t)、从PWM信号生成部7输出的PWM信号、以及从瞬时直流电压检测部621输出的直流电压Vdc，计算规定时刻t的瞬时电力p(t)。
[0176]根据瞬时电流Iu(t)、Iv(t)、Iw(t)和从瞬时直流电压检测部621输出的直流电压Vdc，利用以下的公式计算 瞬时电力P (t)。
[0177]在以下的公式中，符号“ X ”是指乘法符号，符号“/”是指除法符号。
[0178]P (t) = pu (t) +pv (t) +pw (t)
[0179]其中，pu(t)、pv(t)、pw(t)分别是U相、V相、W相的瞬时电力，并利用以下公式得出。
[0180]pu (t) = VdcXU 相 PWM 占空比 X Iu (t)
[0181]pv(t) = VdcXV 相 PWM 占空比 X Iv(t)
[0182]pw(t) = VdcXW 相 PWM 占空比 X Iw(t)
[0183]PWM占空比是指PWM波形的占空比。
[0184]瞬时电力P (t)的检测时刻设定为与图3所示的实施方式I的检测时刻相同。在与同步电动机4机械转动一周(机械角度360° )的周期T对应的整个电气角度内，以规定的电气角度的检测间隔设定检测时刻tl~tn。与上述机械转动一周的周期T对应的电气角度依赖于同步电动机4的极数。图9和图2所示的检测周期存储部613均存储检测瞬时电力P(t)的电气角度的间隔。图9和图2所示的同步电动机极数存储部612均存储同步电动机4的极数。
[0185]图9所示的检测电气角度设定部611根据同步电动机极数存储部612和检测周期存储部613输出的信息，向瞬时电流检测部61A通知直流电流信号Iru/Irv/Irw的检测时刻tl~tn。
[0186](有效电力P的计算)
[0187]有效电力计算部63将从瞬时电力计算部62A输出的瞬时电力p(t)的总和除以同步电动机4机械转动一周的周期T来计算有效电力P。有效电力P的计算公式为以下的公式IA0
[0188]P= (P (tl)+p (t2) +...+p (tn)) /T..?公式 IA
[0189]其中，公式IA与实施方式I的公式I对应。
[0190](同步电动机驱动装置的综合有效电力P_md2)
[0191]在图8中，从家用交流电源I向同步电动机驱动装置MD2供给的交流电压和交流电流的有效值分别为Vac和lac。如果上述交流电压和交流电流的相位差为“ Θ ”，则有效电力为Vac X Iac X cos ( Θ )。在此，如果同步电动机驱动装置MD2消耗的综合有效电力为P_mdl，则两个有效电力的值之间有以下关系。
[0192]Vac X Iac X cos ( Θ ) = P_md2
[0193]在图8所示的同步电动机驱动装置MD2中，可以认为从家用交流电源I向由二极管电桥等构成的转换电路2供给的有效电力和转换电路2的输出电力基本相等。上述转换电路2的输出电力主要被逆变电路3所驱动的同步电动机4消耗。上述同步电动机4的有效电力，作为图9所示的有效电力计算部63输出的有效电力P求出。同步电动机4的有效电力P的计算公式与实施方式I相同，如公式IA所示。
[0194]此外，转换电路2的输出电力除了在上述同步电动机4消耗的有效电力P之外，有时不能忽略因控制逆变电路3的微机A3的热量损失而消耗的电力。将控制逆变电路3的调制动作的IPM(微机A3)的热量损失部分的电力作为P_ipm3。上述P_ipm3与逆变电路3所驱动的同步电动机4的有效电力P成比例。如果将其比例常数作为kl，则有以下关系成立。
[0195]P_ipm3 = klXP
[0196]另外，比例常数kl是通过实验等得出的值，并存储在微机A3中。
[0197]由此，同步电动机驱动装置MD3消耗的综合有效电力P_md3为同步电动机4的有效电力P和IPM的热量损失部分的电力P_ipm3的和。以下表示从家用交流电源I向转换电路2供给的有效电力和同步电动机驱动装置MD3所消耗的综合有效电力P_md3的关系。
[0198]Vac X Iac X cos ( Θ ) = P_md3..?公式 2A
[0199]P_mdl = P+P_ipm3 = (1+kl) XP...公式 3A
[0200]其中，公式2A和公式3A与实施方式I的公式2和公式3对应。
[0201]根据公式1A、公式2A和公式3A，交流电流的有效值lac、同步电动机4的有效电力P、交流电压的有效值Vac和功率因数cos( Θ )具有以下公式4A的关系。
[0202]Iac= (1+kl) XP/(Vac X cos ( Θ ))..?公式 4A
[0203]其中，公式4A与实施方式I的公式4对应。
[0204](交流电压的有效值Vac的计算)
[0205]以下，对交流电压的有效值Vac和功率因数COS(Q)的计算方法进行说明。
[0206]下面，对图8所示的家用交流电源I的输入电压有效值Vac的计算方法进行说明。随着同步电动机4的转动速度的上升，转换电路2的输出电流增加，所以转换电路2的直流电压Vdc下降。与实施方式I相同，将上述直流电压Vdc的下降部分作为下降直流电压Δ Vdc。
[0207]当图12的(a)所示的转换电路2输出有效电力P时，电压有效值Vac、直流电压Vdc和下降直流电压AVdc具有以下关系。
[0208]Vac = (Vdc- Δ Vdc) / V 2
[0209]= (Vdc+abs ( Δ Vdc)) / V 2..?公式 5A
[0210]其中，V 2是2的平方根，abs (AVdc)是AVdc的绝对值。
[0211]在转换电路2为图12的(b)所示的倍压电路的情况下，电压有效值Vac、直流电压Vdc和下降直流电压AVdc具有以下关系。
[0212]Vac = (Vdc- Δ Vdc) /2/ V 2
[0213]= (Vdc+abs ( Δ Vdc) )/2/ V 2..?公式 51A[0214]根据转换电路2的电路构成,可选择任意一个公式。其中，公式5A和公式5IA分别与实施方式I的公式5和公式51对应。
[0215]与实施方式I相同，按照家用交流电源I的不同频率，将图11所示的六条曲线图作为有效电力P和下降直流电压AVdc的数据表预先存储在微机Al中，通过指定有效电力P和输入交流电压的频率，能够得出下降直流电压AVdc15
[0216]按照以上的构成，能够检测出同步电动机4运转期间的家用交流电源I的电压有效值Vac。此外，即使运转期间交流电压变动时，也能够检测出上述电压有效值Vac。
[0217]与实施方式I相同，根据存储在微机A3中的图4或图5所示的表，得出输入交流电压和输入交流电流的功率因数COS ( Θ )。
[0218](推断电流有效值Iac_est的计算)
[0219]参照图9，对输入电流计算部64计算推断电流有效值Iac_est的计算方法进行说明。
[0220]输入电流计算部64根据从有效电力计算部63输出的同步电动机4的有效电力P，推断从家用交流电源I供给的输入交流电流的有效值Iac，并将其作为推断电流有效值Iac_est 输出。
[0221]在上述推断电流有效值Iac_est的计算中，分别引用电压有效值计算部641输出的电压有效值Vac、存储在功率因数表642中的功率因数的值、以及存储在比例常数存储部643中的比例常数kl。推断电流有效值Iac_est的计算公式如下。
[0222]Iac_est = (1+kl) X P/(Vac X cos ( Θ ))
[0223]上述推断电流有效值Iac_est的计算公式与上述的公式4A对应。
[0224]当输入的推断电流有效值Iac_est超过规定值时，PWM信号生成部7改变向逆变电路3输出的PWM信号的占空比，从而使同步电动机4的转速下降。通过上述转速控制，同步电动机驱动装置MD2能够保持冷冻、空调装置的连续运转。
[0225]如上所述，实施方式2的同步电动机驱动装置MD2通过使用作为IPM动作的微机A3所具有的通用运算处理功能，不需要追加复杂结构的电路部件，就能够保持具有制冷循环的设备的连续运转。此外，通过将IPM的热量损失部分的电力也追加到同步电动机驱动装置MD2的有效电力中，能够更准确地推断输入电流有效值。
[0226]<实施方式的变形例>
[0227]参照图10，对本发明各实施方式的共同的变形例进行说明。
[0228]图10所示的微机A将各实施方式所具有的电流检测电路5、51、52、53作为电流检测电路5A安装在微机A的内部。电流检测电路具有如下功能:将由在电流检测电阻中流动的电流产生的电压转换为上述电流值。由内置于微机中的演算增幅器构成作为电压-电流转换电路的电流检测电路5A。
[0229]包含在图10所示的微机A中的其他电路、即输入电流推断部6和PWM信号生成部7的构成和动作与其他实施方式相同，省略对其进行说明。
[0230]如上所述，本发明各实施方式中共同的变形例的同步电动机驱动装置，将电流检测电路内置于微机中。由此，能够提供更小型且廉价的同步电动机驱动装置。
[0231]本发明实施方式的所有内容均为举例说明，本发明并不限定于此。本发明的范围并不由以上说明的内容来表示,而是由权利要求来表示,并包含与权利要求等同的内容和在权利要求范围内的所有变更。
【权利要求】
1.一种同步电动机驱动装置，其特征在于包括: 转换电路，将交流电力转换为直流电压并输出； 逆变电路，根据PWM信号将所述直流电压转换为三相交流电流，并向同步电动机输出；以及 微机，输出所述PWM信号， 所述微机具有: PWM信号生成部，生成所述PWM信号； 有效电力计算部，根据所述逆变电路的电源电流，计算所述同步电动机的有效电力；电压有效值计算部，根据所述直流电压、以及相对于所述同步电动机的有效电力的所述直流电压变化量，计算所述交流电力的电压有效值； 根据所述同步电动机的有效电力或转动速度计算所述交流电力的功率因数的装置；以及 输入电流计算部，根据所述同步电动机的有效电力、所述电压有效值、所述功率因数，推断所述交流电力的电流有效值。
2.根据权利要求1所述的同步电动机驱动装置，其特征在于， 所述微机还具有: 直流电压监控电路，根据所述直流电压，生成直流电压监控信号；以及 直流电压检测部，根据所述直流电压监控信号，检测所述直流电压。
3.根据权利要求1或2所述的同步电动机驱动装置，其特征在于，所述微机还具有存储相对于所述同步电动机的有效电力的所述直流电压变化量的关系的装置。
4.根据权利要求2或3所述的同步电动机驱动装置，其特征在于， 所述微机还具有根据所述直流电压监控信号检测所述直流电压的波动周期的装置， 所述电压有效值计算部根据所述直流电压的波动周期和所述直流电压的变化量，计算所述交流电力的电压有效值。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的同步电动机驱动装置，其特征在于， 所述微机还具有比例常数存储部，所述比例常数存储部中存储有所述微机的消耗电力相对于所述同步电动机的 有效电力的比例常数， 所述同步电动机的有效电力为将所述同步电动机的有效电力乘以所述比例常数后的值加在所述同步电动机的有效电力上的值。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的同步电动机驱动装置，其特征在于，当所述输入电流计算部的输出超过规定值时，所述PWM信号生成部使所述同步电动机的转速下降。
7.一种同步电动机驱动装置，其特征在于包括: 转换电路，将交流电力转换为直流电压并输出； 第一逆变电路，根据第一 PWM信号将所述直流电压转换为三相交流电流，并向第一同步电动机输出； 第二逆变电路，根据第二 PWM信号将所述直流电压转换为三相交流电流，并向第二同步电动机输出；以及 微机，输出所述第一 PWM信号和所述第二 PWM信号， 所述微机具有:第一 PWM信号生成部，生成所述第一 PWM信号； 第二 PWM信号生成部，生成所述第二 PWM信号； 第一有效电力计算部，根据所述第一逆变电路的电源电流，计算所述第一同步电动机的有效电力； 第二有效电力计算部，根据所述第二逆变电路的电源电流，计算所述第二同步电动机的有效电力； 电压有效值计算部，根据所述直流电压、以及相对于将所述第一同步电动机的有效电力和所述第二同步电动机的有效电力相加的同步电动机的有效电力的所述直流电压变化量，计算所述交流电力的电压有效值； 根据所述第一同步电动机和所述第二同步电动机的有效电力或转动速度计算所述交流电力的功率因数的装置；以及 输入电流计算部，根据所述同步电动机的有效电力、所述电压有效值、所述功率因数，推断所述交流电力的 电流有效值。
【文档编号】H02P5/74GK104011993SQ201280063326
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2012年11月22日 优先权日:2011年12月21日
【发明者】吉田充邦 申请人:夏普株式会社