驱动装置的制作方法

1.本公开涉及一种驱动装置。


背景技术：

2.例如，已知一种技术，其在停电时，通过使电动机进行减速运转并从电动机向直流链路电路再生发电电力，从而继续利用由来自直流链路电路的电力驱动的磁性的轴支承机构的运转(参见专利文献1)。
3.《现有技术文献》
4.《专利文献》
5.专利文献1：日本特开2010-200524号公报


技术实现要素：

6.《本发明要解决的问题》
7.另一方面，磁性的轴支承机构有时会被应用于由电动机电驱动的涡轮压缩机。
8.然而，在涡轮压缩机中，如果电动机在其前级与后级之间的压差非常大的运转状态下减速，则有可能产生喘振现象，并且从工作流体作用于叶轮的力的波动会变得非常大。在此情况下，轴支承机构需要产生对因喘振现象引起的负载波动进行抵抗的大小或响应速度的电磁力。由此，例如在电动机的再生运转时的直流链路电路的电压相对较低的情况下，为了实现对因伴随电动机的减速而产生的喘振现象而引起的负载波动进行抵抗的电磁力的响应速度，有可能需要减少轴支承机构的线圈的匝数。另外，例如，在电动机的再生运转时的直流链路电路的电压相对较低的情况下，为了实现对因伴随电动机的减速而产生的喘振现象而引起的负载波动进行抵抗的电磁力的大小，有可能需要增大流通电流。因此，作为其结果，用于对轴支承机构进行驱动的驱动部的电流容量有可能变得相对较大。
9.本公开的目的在于提供一种技术，其能够抑制用于对涡轮压缩机的磁性的轴支承机构进行电驱动的驱动部的电流容量的增大。
10.《用于解决问题的手段》
11.在根据本公开的一个实施方式中，提供一种驱动装置，包括：直流链路部；正向转换部，将外部电源的电力转换成预定的直流电力并供给至所述直流链路部；电动机部，对压缩机构进行旋转驱动；支承部，以磁性的方式对所述压缩机构的旋转轴进行支承；第一驱动部，能够利用来自所述直流链路部的电力对所述电动机部进行驱动，并且能够使所述电动机部进行用于将来自所述旋转轴的动力转换成电能的再生动作，并向所述直流链路部输出再生电力；以及第二驱动部，利用来自所述直流链路部的电力对所述支承部进行驱动，其中，所述第一驱动部以使所述直流链路部的电压高于正常地供给所述外部电源的电力时的所述直流链路部的电压的方式，使所述电动机部进行所述再生动作。
12.根据本实施方式，驱动装置能够使电动机的再生动作时的直流链路部的电压高于从外部电源正常地供给电力时的电压(例如电动机的动力运转时的电压)。因此，能够利用
包括匝数相对较多的线圈的支承部，来实现对因伴随电动机的再生动作时的减速而产生的喘振现象而引起的负载波动进行抵抗的电磁力的响应速度。另外，能够利用在支承部中流通的相对较小的电流，来实现对因伴随电动机的再生动作时的减速而产生的喘振现象而引起的负载波动进行抵抗的电磁力的大小。由此，能够抑制用于对支承部进行驱动的第二驱动部的电流容量的增大。
13.另外，在上述的实施方式中，在从所述外部电源向所述正向转换部的电力供给停止的停电时，所述第一驱动部可以使所述电动机部进行所述再生动作。
14.另外，在上述的实施方式中，还包括：限制元件，设置在所述正向转换部与所述直流链路部之间，并且能够对来自所述外部电源的电流进行限制；以及连接切断部，在用于使所述限制元件的两端之间短路的电力路径的连接状态和切断状态之间进行切换，其中，在从所述外部电源向所述正向转换部的电力供给停止的停电时，所述连接切断部可以将所述电力路径设为连接状态。
15.《发明的效果》
16.根据上述的实施方式，能够抑制用于对涡轮压缩机的磁性的轴支承机构进行电驱动的驱动部的电流容量的增大。
附图说明
17.图1是示出涡轮压缩机的构成的一个示例的图。
18.图2是示出磁轴支承部和功率放大器电路的构成的一个示例的图。
19.图3是示出磁轴支承部和功率放大器电路的构成的另一个示例的图。
20.图4是示出再生链路电压指令的一个示例的时序图。
21.图5是示出根据比较例的涡轮压缩机的动作的时序图。
22.图6是示出根据实施方式的涡轮压缩机的动作的一个示例的时序图。
具体实施方式
23.以下，参照附图对实施方式进行说明。
24.[涡轮压缩机的构成]
[0025]
首先，参照图1～图4，对根据本实施方式的涡轮压缩机1的构成进行说明。
[0026]
图1是示出根据本实施方式的涡轮压缩机1的以驱动系统为中心的构成的一个示例的图。图2是示出磁轴支承部20和功率放大器电路70的构成的一个示例的图。图3是示出磁轴支承部20和功率放大器电路70的构成的另一个示例的图。图4是示出再生链路电压指令的一个示例的时序图。
[0027]
如图1所示，涡轮压缩机1包括驱动装置100和控制装置200。
[0028]
驱动装置100包括电动机10、磁轴支承部20、正向转换电路30、直流链路电路40、涌入电流抑制电路50、逆变器电路60、功率放大器电路70、以及电流传感器80、90。
[0029]
电动机10(电动机部的一个示例)对涡轮压缩机1的压缩机构进行旋转驱动。电动机10包括设置在固定部件(定子)上的电动机绕组11。
[0030]
磁轴支承部20(支承部的一个示例)以磁性的方式对涡轮压缩机1的压缩机构的旋转轴、即电动机10的旋转轴进行支承。
[0031]
如图2所示，磁轴支承部20例如是轴支承绕组21。轴支承绕组21与电动机绕组11一起设置在电动机10的固定部件上，并产生用于支承涡轮压缩机1(电动机10)的旋转轴的电磁力。在此情况下，电动机10相当于所谓的无轴承电动机。
[0032]
需要说明的是，磁轴支承部20可以包括用于在推力方向上支承涡轮压缩机1(电动机10)的旋转轴ax的推力磁轴承来代替轴支承绕组21，或除了轴支承绕组21以外还包括该推力磁轴承。在此情况下，推力磁轴承例如包括2个电磁铁，该2个电磁铁以在推力方向上夹着设置在涡轮压缩机1(电动机10)的旋转轴的一端的圆盘状部位的方式相对地布置。
[0033]
另外，如图3所示，磁轴支承部20例如是磁轴承22。磁轴承22包括设置在涡轮压缩机1(电动机10)的旋转轴ax的一端的径向磁轴承22a、以及设置在旋转轴ax的另一端的径向磁轴承22b。
[0034]
径向磁轴承22a包括在旋转轴ax的一端以将旋转轴ax夹在其间的方式相对地布置的电磁铁22a1、22a2。同样地，径向磁轴承22b包括在旋转轴ax的另一端以将旋转轴ax夹在其间的方式相对地布置的电磁铁22b1、22b2。
[0035]
需要说明的是，磁轴支承部20(磁轴承22)可以包括在推力方向上对涡轮压缩机1(电动机10)的旋转轴ax进行支承的推力磁轴承来代替径向磁轴承22a、22b，或除了径向磁轴承22a、22b以外还包括该推力磁轴承。
[0036]
返回到图1，正向转换电路30(正向转换部的一个示例)对从外部电源ps供给的交流电力进行整流并将预定的直流电力输出到直流链路电路40。正向转换电路30例如是将6个二极管构成为桥状的桥式全波整流电路。
[0037]
直流链路电路40(直流链路部的一个示例)与正向转换电路30、逆变器电路60及功率放大器电路70分别电连接。
[0038]
直流链路电路40包括用于对从正向转换电路30或稍后说明的逆变器电路60输出的直流电力进行平滑化的蓄电部42和线圈部44。
[0039]
直流链路电路40例如对从正向转换电路30输出的直流电力进行平滑化，并将其分别供给到逆变器电路60和功率放大器电路70。
[0040]
另外，直流链路电路40例如如后所述，在要使电动机10的减速运转的涡轮压缩机1的预定的异常时，对响应于电动机10的减速运转从逆变器电路60输出的再生电力进行平滑化，并将其供给到功率放大器电路70。预定的异常例如包括从外部电源ps向驱动装置100的电力供给停止的停电时。另外，预定的异常时例如包括驱动装置100的电路动作的异常时、涡轮压缩机1(电动机10)的旋转轴的异常振动的发生时、控制装置200内的通信异常的发生时等。
[0041]
蓄电部42与正向转换电路30或逆变器电路60和功率放大器电路70并联地布置在用于将正侧母线和负侧母线之间连接的电力路径中。蓄电部42适当地一边反复进行充放电，一边对从正向转换电路30或逆变器电路60输出的直流电力进行平滑化。蓄电部42例如是电解电容器。
[0042]
线圈部44以位于相对于蓄电部42的正向转换电路30侧且与正向转换电路30或逆变器电路60和功率放大器电路70串联的方式，设置在正侧的母线上。线圈部44适当地一边以防止电流变化的方式产生电压，一边对从正向转换电路30或逆变器电路60输出的直流电力进行平滑化。线圈部44例如是直流电抗器。
[0043]
涌入电流抑制电路50设置在正向转换电路30和直流链路电路40之间，并且对可能流过直流链路电路40的涌入电流进行抑制。涌入电流抑制电路50包括电阻器52、开关54、以及控制部56。
[0044]
电阻器52(限制元件的一个示例)设置在将正向转换电路30与直流链路电路40(线圈部44)连接的正侧的母线上。电阻器52对从外部电源ps经由正向转换电路30向直流链路电路40输出的电流进行限制。
[0045]
开关54(连接切断部的一个示例)布置在用于使电阻器52的两端之间短路的电线(以下称为“短路路径”)上，并且在短路路径的连接状态(即，闭合状态)与切断状态(即，断开状态)之间进行切换。开关54例如是通常处于切断状态(断开状态)的常开型，并且响应于来自控制部56的控制指令被设为切断状态(断开状态)。开关54例如是晶闸管、三端双向可控硅开关元件、继电器等开关元件。
[0046]
控制部56进行开关54的连接状态和切断状态的切换控制。具体而言，控制部56取得从后述的停电检测部202输出的与从外部电源ps向驱动装置100的供电状态相关的信号(以下称为“供电状态信号”)。由此，控制部56能够对是否为停止从外部电源ps向驱动装置100的电力供给的停电状态进行掌握。另外，控制部56取得从后述的链路电压检测部204输出的与直流链路电路40的电压(以下称为“链路电压”)相关的信号(链路电压检测值v^
dc
)。由此，控制部56能够对链路电压进行掌握。
[0047]
控制部56通常将开关54维持在连接状态(闭合状态)。另一方面，例如在进行从外部电源ps向驱动装置100的电力供给并且链路电压相对较低的情况下，控制部56可以向开关54输出控制指令，将开关54设为切断状态(断开状态)。由此，例如在用于将涡轮压缩机1连接到外部电源ps的电源投入时，控制部56能够向开关54输出控制指令，并将开关54设为切断状态(断开状态)。由此，由于用于连接电阻器52两端的短路路径被切断，从正向转换电路30输出的电流流过电阻器52，因此能够通过电阻器52的作用，对涡轮压缩机1的电源投入时有可能产生的涌入电流进行抑制。
[0048]
逆变器电路60(第一驱动部的一个示例)能够根据从直流链路电路40供给的直流电力生成三相交流电力，并将其供给到电动机绕组11，从而对电动机10进行电驱动。另外，逆变器电路60能够使电动机10进行将涡轮压缩机1(电动机10)的旋转轴的动力转换成电能的再生动作，并向直流链路电路40输出再生电力。如图1所示，逆变器电路60例如通过以将正侧和负侧的母线之间连接的方式并联地布置3个串联连接体(开关引脚)而构成，该串联连接体串联地布置有将开关元件和循环二极管并联地布置而构成的2个臂。并且，从逆变器电路60的3个开关引脚的上下臂之间的中间点引出u相端子、v相端子及w相端子。
[0049]
功率放大器电路70(第二驱动部的一个示例)根据从直流链路电路40供给的直流电力生成预定的电力，并将其供给到磁轴支承部20，从而对磁轴支承部20进行电驱动。
[0050]
例如，如图2所示，功率放大器电路70是逆变器电路71。逆变器电路71根据从直流链路电路40供给的直流电力生成三相交流电力，并将其供给至轴支承绕组21的u相、v相及w相的各个绕组，从而对轴支承绕组21进行电驱动。与逆变器电路60同样地，逆变器电路71通过以将正侧和负侧的母线之间连接的方式并联地布置3个串联连接体(开关引脚)而构成，该串联连接体的2个臂通过将开关元件和循环二极管并联地布置而构成。
[0051]
另外，例如，如图3所示，功率放大器电路70是h桥电路72。h桥电路72根据从直流链
路电路40供给的直流电力生成预定的电力，并将其分别供给到电磁铁22a1、22a2、22b1、22b2，从而对径向磁轴承22a、22b进行电驱动。h桥电路72包括分别向电磁铁22a1、22a2、22b1、22b2供给电力的h桥电路72a1、72a2、72b1、72b2。
[0052]
需要说明的是，如上所述，在磁轴支承部20包括推力磁轴承的情况下，功率放大器电路70例如包括向推力磁轴承中包含的2个电磁体分别供给电力的2个h桥电路。
[0053]
电流传感器80、90输出与在电动机10的电动机绕组11的u相、v相及w相之中的任意两个电动机绕组中流过的电流相关的信号。电流传感器80、90例如是电流互感器(ct：current transformer)。电流传感器80、90的输出信号被输入至控制装置200。
[0054]
控制装置200进行与驱动装置100相关的控制。
[0055]
控制装置200的功能可以通过任意的硬件、或任意的硬件和软件的组合等来实现。控制装置200例如包括由cpu(central processing unit：中央处理单元)、ram(random access memory：随机存取存储器)等存储器装置、rom(read only memory：只读存储器)等辅助存储装置、与外部的输入输出用的接口装置等构成计算机。
[0056]
控制装置200包括停电检测部202、链路电压检测部204、以及电流检测部206。另外，控制装置200包括转速控制部208、链路电压指令输出部210、pi(proportional integral：比例积分)控制部212、转换部214、切换部216、转换部218、pi控制部220、转换部222、以及驱动指令生成部224。
[0057]
停电检测部202对从外部电源ps向驱动装置100(正向转换电路30)的电力的供给状态进行判断，并对向外部电源ps的电力的供给停止的停电进行检测。停电检测部202例如对外部电源ps与驱动装置100之间的电力路径中的交流电源的电压与零基准电压的交叉(零交叉)进行检测，从而对从外部电源ps向驱动装置100(正向转换电路30)的电力的供给状态进行判断。在此情况下，零基准电压可以是稍微偏离0v(伏特)的恒定电压，并且零基准电压相对于0v的偏离量可以基于预期的噪声的大小来预先规定。由此，能够对因噪声引起的零交叉的错误检测进行抑制。停电检测部202输出用于表示从外部电源ps向驱动装置100的电力的供给状态的信号。
[0058]
链路电压检测部204对直流链路电路40的链路电压(即，正侧与负侧的母线间的电压)进行检测。链路电压检测部204输出与直流链路电路40的链路电压相关的信号。从链路电压检测部204输出的信号例如包括链路电压检测值v^
dc
。
[0059]
电流检测部206基于从电流传感器80、90取得的信号，对电动机10(电动机绕组11)的u相、v相及w相各自的电流进行检测。电流检测部206输出与检测到的u相、v相及w相的电流相关的信号。从电流检测部206输出的信号例如包括u相、v相及w相各自的电流检测值i^u、i^v、i^w。
[0060]
转速控制部208基于从停电检测部202输出的信号或表示电动机的运转条件的控制指令(以下称为“运转指令”)，以使电动机10以预定的转速旋转的方式，生成并输出与电动机10的动力运转时的d轴电流和q轴电流相关的控制指令i*d、i*q。
[0061]
链路电压指令输出部210输出与电动机10的再生运转时的链路电压相关的控制指令(以下称为“再生链路电压指令”)。再生链路电压指令例如包括链路电压的指令值(以下称为“再生链路电压指令值”)v*
dc
。
[0062]
例如，如图4所示，再生链路电压指令值v*
dc
被设定为高于从外部电源ps向驱动装
置100正常地供电时(以下方便起见称为“通常时”)的从正向转换电路30输出的直流电力的电压(图中的电源电压)。即，再生链路电压指令值v*
dc
被设定为高于正常地供给来自外部电源ps的电力时的链路电压。正常地供给电力的状态不包括瞬时电压下降的状态或停电的状态等。另外，再生链路电压指令值v*
dc
可以被设定为高于仅供给来自针对直流链路电路40的电力供给源(外部电源ps和逆变器电路60)之中的外部电源ps的电力时的链路电压。具体而言，再生链路电压指令值v*
dc
例如可以被设定为高于外部电源ps的额定电压的范围的上限。另外，再生链路电压指令值v*
dc
例如可以被设定为高于外部电源ps的电压或链路电压的预定期间(例如最后的10分钟)的平均值或极大值。
[0063]
另外，除了上述条件以外，再生链路电压指令值v*
dc
可以被设定为用于由功率放大器电路70使磁轴支承部20以磁性的方式对涡轮压缩机1(电动机10)的旋转轴进行支承所需的电压。由此，即使在电动机10的再生运转时，磁轴支承部20也能够继续可靠地对涡轮压缩机1的旋转轴进行支承。
[0064]
返回到图1，pi控制部212基于再生链路电压指令值v*
dc
与链路电压检测值v^
dc
之间的偏差进行pi控制，并且以使链路电压成为电压指令值v*
dc
的方式，生成并输出与直流链路电路40的电流相关的控制指令i*
dc
。
[0065]
转换部214将控制指令i*
dc
转换成与电动机10的再生运转时的d轴电流和q轴电流相关的控制指令i*d、i*q并将其输出。
[0066]
切换部216基于从停电检测部202输出的信号或运转指令，对输出分别从转速控制部208和转换部214输出的控制指令i*d、i*q中的哪一个进行切换。
[0067]
在由运转指令指示电动机10的动力运转的情况下，切换部216选择并输出从转速控制部208输出的与电动机10的动力运转时的d轴电流和q轴电流相关的控制指令i*d、i*q。另一方面，在由运转指令指示电动机10的再生运转的情况下，切换部216选择并输出从转换部214输出的与电动机10的再生运转时的d轴电流和q轴电流相关的控制指令i*d、i*q。另外，在从停电检测部202输出的信号表示停电状态的情况下，切换部216可以不依据运转指令的内容，而是选择并输出从转换部214输出的与电动机10的再生动作时的d轴电流和q轴电流相关的控制指令i*d、i*q。由此，控制装置200(pi控制部220、转换部222及驱动指令生成部224)能够进行与电动机10的运转条件(按动力运转或再生运转进行分类)相符合的适当的控制动作。
[0068]
转换部218将从电流检测部206输出的u相、v相及w相各自的电流检测值i^u、i^v、i^w转换成dq坐标系的电流检测值i^d、i^q并将其输出。
[0069]
pi控制部220基于从切换部216和转换部218输出的控制命令i*d和i*q以及电流检测值i^d和i^q的偏差进行pi控制，并输出与电动机10的d轴和q轴的电压相关的控制指令v*d、v*q。
[0070]
转换部222将从pi控制部220输出的与电动机10的d轴和q轴的电压相关的控制指令v*d、v*q转换成与电动机10的u相、v相及w相各自的电压相关的控制指令v*u、v*v、v*w并将其输出。
[0071]
驱动指令生成部224基于从转换部222输出的与电动机10的u相、v相及w相各自的电压相关的控制指令v*u、v*v、v*w，生成用于对逆变器电路60进行驱动的驱动指令。具体而言，驱动指令生成部224生成用于对逆变器电路60的6个开关元件各自的栅极gs1～gs6进行
驱动的pwm(pulse width modulation：脉冲宽度调制)波形，并将其输出到栅极gs1～gs6。由此，逆变器电路60能够在控制装置200的控制下对电动机10进行控制，使其进行动力运转或进行再生运转。
[0072]
[根据比较例的涡轮压缩机的停电时的动作]
[0073]
接着，参照图5，对根据比较例的涡轮压缩机的停电时的动作进行说明。以下，对于根据比较例的涡轮压缩机，针对与根据本实施方式的涡轮压缩机1相同的构成，使用相同的名称而不赋予符号。
[0074]
图5是示出根据比较例的涡轮压缩机的停电时的动作的时序图500。时序图500包括示出根据比较例的涡轮压缩机的停电时的链路电压、电动机的转速、以及磁轴支承部的电流各自的时间变化的时序图510、520、530。
[0075]
在根据比较例的涡轮压缩机中，与根据本实施方式的涡轮压缩机1不同，将再生链路电压指令值设定为在从外部电源向正向转换电路正常地供给电力时(通常时)的链路电压以下。特别地，在本示例中，将再生链路电压指令值设定为低于通常时的链路电压一定程度。
[0076]
如图5所示，在本示例中，在时刻t11，发生停电，从外部电源向涡轮压缩机(驱动装置)的电力供给被停止。并且，在停电状态持续到时刻t12之后，在时刻t12，恢复供电，恢复从外部电源向涡轮压缩机(驱动装置)的电力供给。
[0077]
在时刻t11，当发生停电时，运转指令中包含的电动机的运转条件从动力运转切换到再生运转。
[0078]
如上所述，将电动机进行再生运转时的再生链路电压指令值设定为低于通常时的链路电压一定程度。因此，链路电压从时刻t11开始降低，当降低到与再生链路电压指令值相当的值时，在其电压值上控制为恒定(参照时序图510)。
[0079]
在时刻t11以后的停电状态下，电动机通过进行减速控制，从而进行再生运转，电动机的转速降低(参照时序图520)。
[0080]
另外，在本示例中，在涡轮压缩机的前级与后级之间的压差非常大的运转状态下发生了停电。因此，由于涡轮压缩机(电动机)的减速，在涡轮压缩机中发生喘振现象，伴随喘振现象的负载波动作用于涡轮压缩机的压缩机构(叶轮)上，磁轴支承部的电流产生波动(参照时序图530)。
[0081]
需要说明的是，伴随喘振现象的负载波动作用于涡轮压缩机(电动机)的旋转轴的径向和推力方向中的至少一者。在下文中，关于后述的根据本实施方式的涡轮压缩机1的情况(图6)也相同。
[0082]
在比较例中，如上所述，链路电压低于通常时一定程度。由此，由于磁轴支承部产生对伴随喘振现象的负载波动进行抵抗的大小的电磁力，因此有可能需要流通相对较大的电流(时序图530中的最大电流值i1)。
[0083]
另外，在链路电压低于通常时一定程度的状况下，为了实现对伴随喘振现象的负载波动进行抵抗的响应速度，有可能需要相对地减少磁轴支承部的线圈的匝数。
[0084]
因此，在根据比较例的涡轮压缩机中，功率放大器电路的电流容量有可能变得相对较大。
[0085]
另外，在时刻t12，即使恢复供电，由于停电时的链路电压被控制为相对较低，因此
也需要利用来自外部电源的电力进行蓄电部的充电(charge)，直到上升至电动机的动力运转所需的链路电压。因此，电动机无法立即开始动力运转，电动机的旋转继续降低，直到链路电压达到通常时的水平的时刻t13。
[0086]
此外，由于恢复供电时的链路电压相对较低，因此涌入电流抑制电路的开关被设为切断状态(断开状态)，从正向转换电路向直流链路电路供给的电流被限制为相对较低。因此，从恢复供电(时刻t12)到链路电压达到通常时的水平的定时(时刻t13)的期间有可能变得相对较长。
[0087]
因此，在根据比较例的涡轮压缩机中，到在时刻t12恢复供电，然后在时刻t13电动机开始动力运转，并恢复至停电前的转速的水平的时刻t14所需的时间(恢复时间)有可能变得相对较长。
[0088]
[本剧本实施方式的涡轮压缩机的停电时的动作]
[0089]
接着，参照图6，对根据本实施方式的涡轮压缩机1的停电时的动作进行说明。
[0090]
图6是示出根据实施方式的涡轮压缩机1的停电时的动作的时序图600。时序图600包括示出根据本实施方式的涡轮压缩机1的停电时的链路电压、电动机10的转速、以及磁轴支承部20的电流各自的时间变化的时序图610、620、630。
[0091]
如图5所示，在本示例中，在时刻t21，发生停电，从外部电源ps向涡轮压缩机1(驱动装置100)的电力供给被停止。并且，在停电状态持续到时刻t22之后，在时刻t22，恢复供电，恢复从外部电源ps向涡轮压缩机1(驱动装置100)的电力供给。
[0092]
在时刻t21，当发生停电时，与上述的比较例的情况同样地，运转指令中包含的电动机10的运转条件从动力运转切换到再生运转。
[0093]
如上所述，电动机10进行再生运转时的再生链路电压指令值v*
dc
被设定为高于通常时的链路电压(例如，停电前的链路电压)。因此，链路电压从时刻t21开始上升，并且当上升到与再生链路电压指令值v*
dc
相当的值时，在其电压值上控制为恒定(参照时序图610中的“高电压控制”)。
[0094]
在时刻t21以后的停电状态下，电动机10通过进行减速控制，从而进行再生运转，电动机10的转速降低(参照时序图620)。
[0095]
另外，在本示例中，与上述的比较例的情况同样地，在涡轮压缩机1的前级与后级之间的压差非常大的运转状态下发生了停电。因此，由于涡轮压缩机1(电动机10)的减速，在涡轮压缩机1中发生喘振现象，伴随喘振现象的负载波动作用于涡轮压缩机1的压缩机构(叶轮)上，磁轴支承部20的电流产生波动(参照时序图630)。
[0096]
在本实施方式中，如上所述，链路电压高于通常时一定程度。由此，磁轴支承部20能够相对地增加线圈的匝数以产生对伴随喘振现象的负载波动进行抵抗的大小、响应速度的电磁力，从而将所需的电流抑制得相对较小。具体而言，磁轴支承部20能够将所需的电流的最大值降低为比比较例的情况的最大电流值i1小的最大电流值i2。
[0097]
因此，在本实施方式中，与比较例的情况不同，能够将功率放大器电路70的电流容量抑制得相对较小。
[0098]
另外，当在时刻t22恢复供电时，由于链路电压相对地高于通常时，因此电动机10能够立即开始动力运转。因此，电动机10的转速能够从时刻t22立即开始上升，并在经过比较短的时间之后，在时刻t23恢复到停电前的水平。
[0099]
此外，当在时刻t22恢复供电时，由于链路电压相对地高于通常时，因此控制部56将涌入电流抑制电路50的开关54维持在连接状态(闭合状态)。因此，在恢复供电后，从正向转换电路30供给至直流链路电路40的电流不会受到涌入电流抑制电路50的限制。
[0100]
因此，在根据本实施方式的涡轮压缩机1中，在时刻t22恢复供电后，电动机10能够立即开始动力运转，并且能够相对地缩短到恢复至停电前的转速水平的时刻t23所需的时间(恢复时间)。
[0101]
另外，除了停电以外，在要对涡轮压缩机1进行减速运转的其他的异常时，驱动装置100和控制装置200也进行与本示例(图6)的情况同样的动作，并起到同样的作用和效果。
[0102]
[作用]
[0103]
接着，对根据本实施方式的涡轮压缩机1(驱动装置100)的作用进行说明。
[0104]
在本实施方式中，正向转换电路30将外部电源ps的电力转换成预定的直流电力并供给至直流链路电路40。另外，电动机10对涡轮压缩机1的压缩机构进行旋转驱动。另外，磁轴支承部20以磁性的方式对压缩机构的旋转轴进行支承。另外，逆变器电路60能够利用来自直流链路电路40的电力对电动机10进行驱动，并且能够使电动机10进行用于将来自旋转轴的动力转换成电能的再生动作，并向直流链路电路40输出再生电力。另外，功率放大器电路70利用来自直流链路电路40的电力对磁轴支承部20进行驱动。并且，逆变器电路60以使直流链路电路40的电压高于正常地供给外部电源ps的电力时的直流链路电路40的电压的方式使电动机10进行再生动作。
[0105]
由此，驱动装置100能够使电动机10的再生动作时的链路电压高于从外部电源ps正常地供给电力时的电压(例如电动机10的动力运转时的电压)。因此，能够利用包括匝数相对较多的线圈的磁轴支承部20，来实现对因伴随电动机10的再生动作时的减速而产生的喘振现象而引起的负载波动进行抵抗的电磁力的响应速度。另外，能够利用在磁轴支承部20中流通的相对较小的电流，来实现对因伴随电动机10的再生动作时的减速而产生的喘振现象而引起的负载波动进行抵抗的电磁力的大小。由此，能够抑制用于对磁轴支承部20进行驱动的功率放大器电路70的电流容量的增大。
[0106]
另外，在本实施方式中，在从外部电源ps向正向转换电路30的电力供给停止的停电时，逆变器电路60可以使电动机10进行再生动作。
[0107]
由此，驱动装置100能够在停电时使用电流容量较小的功率放大器电路70，适当地对磁轴支承部20进行驱动。
[0108]
另外，在本实施方式中，设置有电阻器52，其设置在正向转换电路30与直流链路电路40之间，并且能够对来自外部电源ps的电流进行限制；以及开关54，其在用于使电阻器52的两端之间短路的电力路径(短路路径)的连接状态和切断状态之间进行切换。并且，在从外部电源ps向正向转换电路30的电力供给停止的停电时，开关54可以将短路路径设为连接状态。
[0109]
由此，当停电后的恢复供电时，经由正向转换电路30从外部电源ps供给的电流不会受到电阻器52的限制。由此，在恢复供电后，驱动装置100能够更快地将电动机10恢复到停电前的转速水平。
[0110]
虽然以上对实施方式进行了说明，但是应当理解，在不脱离权利要求书的宗旨及范围的情况下，可以对形态或细节进行各种变形或改变。
[0111]
最后，本技术以于2020年3月31日提交的日本发明专利申请第2020-062594号作为要求优先权的基础，并通过参照来援引该日本发明专利申请的全部内容。
[0112]
符号说明
[0113]
1涡轮压缩机；
[0114]
10电动机(电动机部)；
[0115]
20磁轴支承部(支承部)；
[0116]
30正向转换电路(正向转换部)；
[0117]
40直流链路电路(直流链路部)；
[0118]
42蓄电部；
[0119]
44线圈部；
[0120]
50涌入电流抑制电路；
[0121]
52电阻器(限制元件)；
[0122]
54开关(连接切断部)；
[0123]
56控制部；
[0124]
60逆变器电路(第一驱动部)；
[0125]
70功率放大器电路(第二驱动部)；
[0126]
80、90电流传感器；
[0127]
100驱动装置；
[0128]
200控制装置；
[0129]
202停电检测部；
[0130]
204链路电压检测部；
[0131]
206电流检测部；
[0132]
208转速控制部；
[0133]
210链路电压指令输出部；
[0134]
212pi控制部；
[0135]
214转换部；
[0136]
216切换部；
[0137]
218转换部；
[0138]
220pi控制部；
[0139]
222转换部；
[0140]
224驱动指令生成部。