JPH09191683A - Inverter device - Google Patents

Inverter device

Info

Publication number
JPH09191683A
JPH09191683A JP8003551A JP355196A JPH09191683A JP H09191683 A JPH09191683 A JP H09191683A JP 8003551 A JP8003551 A JP 8003551A JP 355196 A JP355196 A JP 355196A JP H09191683 A JPH09191683 A JP H09191683A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
degrees
phase
energization
waveform
inverter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8003551A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Deguchi
隆 出口
Kenichiro Miura
賢一郎 三浦
Mitsuhide Azuma
光英 東
Hiroshi Okui
博司 奥井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP8003551A priority Critical patent/JPH09191683A/en
Publication of JPH09191683A publication Critical patent/JPH09191683A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the efficiency by controlling the conduction angle variably such that a three-phase inverter sets the conduction waveform of a DC three- phase brushless motor within a specified angle per phase thereby preventing the ON loss and switching loss due to forward voltage drop. SOLUTION: Voltage of an AC power supply 1 is converted into a DC voltage and then passed through an inverter 3 to produce a pseudo AC voltage which is applied to a DC three-phase brushless motor 4. The inverter 3 controls the conduction angle variably such that the conduction waveform per phase will be within 120 deg. in a conduction phase where magnets buried in the rotor of DC three-phase brushless motor perfectly face the field winding of stator at 0 deg. when the waveform is symmetric from -600 deg. to +60 deg. around 0 deg. and from +120 deg. to +240 deg. around +180 deg.. According to the arrangement, motor efficiency can be enhanced by decreasing the number of switching times of inverter 3 without varying the voltage amplitude.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はルームエアコンの圧
縮機などのモータを駆動するインバータ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter device for driving a motor such as a compressor of a room air conditioner.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、モータ駆動インバータの方式とし
てはモータを電圧駆動する電圧型インバータと電流駆動
する電流型インバータが知られている。電圧型インバー
タには、さらに大別すると、PWM駆動方式とPAM駆
動方式がある。図8(a)はPWM駆動方式の構成図、
図8(b)は同方式の駆動波形、図9(a)はPAM駆
動方式の構成図、図9(b)は同方式の駆動波形を示
す。1は交流電源、2は交流電源1を直流に変換するコ
ンバータ、3は直流からモータに印加する疑似交流を生
成するインバータ部、4はエアコンの圧縮機などに用い
られる3相モータを示す。PWM駆動方式は図8におい
て電圧振幅をほぼ一定としてキャリア周波数に同期して
波形をチョッピングし、通電デューティを変化させて電
力を制御する方式である。また図9(a)において5は
インバータ部3に印加する電圧をPWMによる断続手段
などを用いて制御する電圧降下部である。PAM駆動方
式は図9において電圧降下部5により印加する電圧振幅
を変化させて電力を制御する方式である。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for driving a motor, a voltage type inverter for driving a motor by voltage and a current type inverter for driving a motor have been known. The voltage-type inverter is roughly classified into a PWM drive system and a PAM drive system. FIG. 8A is a configuration diagram of the PWM drive system,
FIG. 8B shows a drive waveform of the same method, FIG. 9A shows a configuration diagram of the PAM drive method, and FIG. 9B shows a drive waveform of the same method. Reference numeral 1 is an AC power supply, 2 is a converter for converting the AC power supply 1 into DC, 3 is an inverter unit for generating pseudo AC applied from DC to the motor, and 4 is a three-phase motor used for a compressor of an air conditioner or the like. The PWM drive method is a method in which the voltage amplitude is substantially constant in FIG. 8 and the waveform is chopped in synchronization with the carrier frequency, and the energization duty is changed to control the power. Further, in FIG. 9A, reference numeral 5 is a voltage drop unit that controls the voltage applied to the inverter unit 3 by using an intermittent means such as PWM. The PAM driving method is a method of controlling the electric power by changing the amplitude of the voltage applied by the voltage drop unit 5 in FIG.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図8に示
すPWM駆動方式ではモータ4に印加する電力を自由に
可変できるがインバータ部3でのスイッチング回路が多
くスイッチングロスが大きくなる。またモータにおいて
もインバータ部のスイッチングによる高周波鉄損が増大
し、トータルの効率向上には限度があった。また図9に
示すPAM駆動方式では120°通電を行うことにより
モータの高周波鉄損を抑制してモータ効率を向上するこ
とができ、インバータ部3のスイッチングロスが少ない
反面、電圧降下部5の順方向電圧降下によるONロス及
びスイッチングロスが発生し、トータルの効率向上につ
ながらないという問題もあった。
However, in the PWM drive system shown in FIG. 8, the electric power applied to the motor 4 can be freely varied, but the switching circuit in the inverter section 3 is large and the switching loss is large. Further, in the motor as well, the high frequency iron loss due to the switching of the inverter section was increased, and there was a limit to the improvement of the total efficiency. Further, in the PAM drive method shown in FIG. 9, high-frequency iron loss of the motor can be suppressed and motor efficiency can be improved by conducting 120 ° energization, while the switching loss of the inverter unit 3 is small, while the voltage drop unit 5 is in order. There is also a problem that ON loss and switching loss occur due to a directional voltage drop, which does not lead to improvement in total efficiency.

【0004】本発明は上記従来例の課題を解決するもの
で、電圧降下部5を不要とし、インバータ部3のスイッ
チングロスを減少し、モータ4の高周波鉄損を減少し
て、インバータ及びモータの効率の向上を目的とするも
のである。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art by eliminating the voltage drop section 5, reducing the switching loss of the inverter section 3 and reducing the high frequency iron loss of the motor 4, thereby reducing the inverter and motor. The purpose is to improve efficiency.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のインバータ装置は、コンバータと3相インバ
ータと3相DCブラシレスモータからなり、前記3相イ
ンバータによる前記3相DCブラシレスモータへの通電
波形を1相あたり120度以内に通電角を可変制御する
ものである。
In order to solve the above problems, an inverter device of the present invention comprises a converter, a three-phase inverter and a three-phase DC brushless motor. The energization waveform is variably controlled within 120 degrees per phase.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】上記課題を解決するために本発明
のインバータ装置は、コンバータと3相インバータと3
相DCブラシレスモータからなり、前記3相インバータ
による前記3相DCブラシレスモータへの通電波形を1
相あたり120度以内に通電角を可変制御するものであ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION To solve the above problems, an inverter device of the present invention comprises a converter, a three-phase inverter, and a three-phase inverter.
It consists of a three-phase DC brushless motor, and the energization waveform to the three-phase DC brushless motor by the three-phase inverter is 1
The energization angle is variably controlled within 120 degrees per phase.

【0007】また本発明のインバータ装置は、前記通電
波形を3相とも略同一波形としたものである。
Also, in the inverter device of the present invention, the energization waveforms of all three phases are substantially the same.

【0008】また本発明のインバータ装置は、前記3相
DCブラシレスモータのロータに埋設された磁石とステ
ータの界磁巻線が完全対向した状態を0度とする通電位
相において0度を中心として−60度から+60度まで
を対称とし、かつ+180度を中心として+120度か
ら+240度までを対称としたものである。
Further, the inverter device of the present invention is centered around 0 degree in the energization phase where the state in which the magnet embedded in the rotor of the three-phase DC brushless motor and the field winding of the stator are completely opposed to each other is 0 degree. It is symmetrical from 60 degrees to +60 degrees, and symmetrical from +120 degrees to +240 degrees around +180 degrees.

【0009】また本発明のインバータ装置は、前記通電
位相をさらに−30度を中心として−60度から0度ま
でを対称とし、かつ+30度を中心として0度から+6
0度までを対称とし、かつ+150度を中心として+1
20度から+180度までを対称としかつ+210度を
中心として+180度から+240度までを対称とした
ものである。
Further, in the inverter device of the present invention, the energization phase is further symmetrical about −30 degrees from −60 degrees to 0 degrees, and 0 degrees to +6 about +30 degrees.
Symmetric up to 0 degrees and +1 around +150 degrees
It is symmetrical from 20 degrees to +180 degrees and symmetrical from +180 degrees to +240 degrees around +210 degrees.

【0010】また本発明のインバータ装置は、前記通電
波形の中心を前記通電位相の−30度、+30度、+1
50度、+210度としてそれぞれ通電角を設定したも
のである。
Further, in the inverter device of the present invention, the center of the energization waveform is set to -30 °, + 30 °, +1 of the energization phase.
The conduction angle is set to 50 degrees and +210 degrees, respectively.

【0011】また本発明のインバータ装置は、前記通電
波形の中心を前記通電位相の−45度、−15度、+1
5度、+45度、+135度、+165度、+195
度、+225度としてそれぞれ通電角を設定したもので
ある。
Further, in the inverter device of the present invention, the center of the energization waveform is set to -45 degrees, -15 degrees, +1 of the energization phase.
5 degrees, +45 degrees, +135 degrees, +165 degrees, +195 degrees
And the conduction angle is set to +225 degrees.

【0012】さらに本発明のインバータ装置は、前記通
電波形を3相間で異なる波形としたものである。
Further, in the inverter device of the present invention, the energization waveform is different among the three phases.

【0013】また本発明のインバータ装置は、前記通電
波形のうち1相を120度以内で1通電としたものであ
る。
The inverter device of the present invention is one in which one phase of the energization waveform is energized within 120 degrees.

【0014】また本発明のインバータ装置は、前記通電
波形のうち0度及び180度を含む期間をONとしたも
のである。
In the inverter device of the present invention, the period including 0 ° and 180 ° in the energization waveform is turned on.

【0015】また本発明のインバータ装置は、前記通電
波形の中心を前記通電位相の−30度、+30度、+1
50度、+210度とし、かつ0度及び180度を含む
期間をONとしてそれぞれ通電角を設定したものであ
る。
Further, in the inverter device of the present invention, the center of the energization waveform is set to -30 °, + 30 °, +1 of the energization phase.
The conduction angle is set to 50 degrees, +210 degrees, and ON for a period including 0 degrees and 180 degrees.

【0016】また本発明のインバータ装置は、前記通電
波形の通電角をそれぞれ可変設定としたものである。
Further, in the inverter device of the present invention, the conduction angle of the conduction waveform is set to be variable.

【0017】本発明は上記構成によって、比較的簡単な
システム構成で、電圧降下部5を不要とし、インバータ
部3のスイッチングロスを減少し、モータ4の高周波鉄
損を減少して、インバータ部とモータの総合的な効率を
向上させることができる。
With the above-described structure, the present invention has a relatively simple system structure, does not require the voltage drop unit 5, reduces the switching loss of the inverter unit 3, reduces the high frequency iron loss of the motor 4, and reduces the inverter unit. The overall efficiency of the motor can be improved.

【0018】[0018]

【実施例】以下本発明のインバータ装置の一実施例を図
面を参照しながら説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the inverter device of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】図1において1は交流電源、2は交流電源
1を直流に変換するコンバータ、3は直流からモータに
印加する疑似交流を生成するインバータ、4はエアコン
の圧縮機などに用いられる3相DCブラシレスモータを
示す。
In FIG. 1, reference numeral 1 is an AC power supply, 2 is a converter for converting the AC power supply 1 into DC, 3 is an inverter for generating pseudo AC applied from a DC to a motor, and 4 is a three-phase used in a compressor of an air conditioner or the like. 3 shows a DC brushless motor.

【0020】図2は3相DCブラシレスモータ(以後モ
ータと略す)の永久磁石を組み込んだロータの自転によ
りステータ界磁巻線に発生する誘起電圧波形である。通
常、永久磁石と界磁巻線が正対する角度を0°と180
°として、0°及び180°を中心として界磁巻線に1
20°の位相幅の通電を行うことによりモータの駆動を
行っている。同図に示す誘起電圧の高い位相角に合わせ
て通電することによりモータの高い駆動トルクと高い効
率を得ることができる。
FIG. 2 shows an induced voltage waveform generated in the stator field winding by the rotation of a rotor incorporating a permanent magnet of a three-phase DC brushless motor (hereinafter referred to as a motor). Normally, the angle between the permanent magnet and the field winding is 0 ° and 180 °
1 in the field winding around 0 ° and 180 °
The motor is driven by energizing the phase width of 20 °. By energizing the motor in accordance with the high phase angle of the induced voltage shown in the figure, a high driving torque and high efficiency of the motor can be obtained.

【0021】図3は本発明の実施例の通電波形の説明図
である。モータにおいては120°通電方式がよく用い
られるが、本発明は図2のごとく通電角をPWMによら
ずに120°以内に制御する。これにより電圧振幅を変
化させず、かつインバータ部のスイッチング回数を減ら
してモータの電力制御を行うことができる。さらに通電
波形の中心を0°及び180°として通電位相幅を制御
することにより、より高いモータ効率を得ることができ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram of energization waveforms according to the embodiment of the present invention. Although a 120 ° energization method is often used in a motor, the present invention controls the energization angle within 120 ° without using PWM as shown in FIG. As a result, it is possible to control the electric power of the motor without changing the voltage amplitude and reducing the number of switching times of the inverter section. Further, by controlling the energization phase width by setting the center of the energization waveform to 0 ° and 180 °, higher motor efficiency can be obtained.

【0022】図4は本発明の他の実施例の通電波形の説
明図である。モータの各相の通電波形を位相を120°
ずつずらして略同一としている。同図において−60
°、−30°、・・・・、240°と表記した通電位相
はU−V相のものを例として示している。3相同一とす
ることによりモータの相間アンバランスを抑え、安定し
たトルク、高い効率を得ることができる。モータ4は3
相巻線となっており、1通電で2巻線に電流が流れるた
め3相とも同一波形にするためには一定の条件が必要と
なる。この条件を満たすため、0°を中心として−60
°から+60°までを対称とし、かつ+180°を中心
として+120°から+240°までを対称とした。ま
たさらに3相同一波形にするために、−30°を中心と
して−60°から0°までを対称とし、かつ+30°を
中心として0°から+60°までを対称とし、かつ+1
50°を中心として+120°から+180°までを対
称としかつ+210°を中心として+180°から+2
40°までを対称とした。以上により3相各相に同一波
形を供給することができる。3相同一とすることにより
モータの相間アンバランスを抑え、安定したトルク、高
い効率を得ることができる。
FIG. 4 is an explanatory diagram of energization waveforms according to another embodiment of the present invention. The energization waveform of each phase of the motor is 120 °
They are shifted and are almost the same. -60 in the figure
The energization phases described as °, -30 °, ..., 240 ° are shown as an example of the U-V phase. By making the three phases the same, unbalance between the phases of the motor can be suppressed, and stable torque and high efficiency can be obtained. Motor 4 is 3
It is a phase winding, and a current flows through two windings with one energization. Therefore, certain conditions are required to make the three phases have the same waveform. In order to satisfy this condition, -60 around 0 °
The symmetry was from ° to + 60 °, and the symmetry was from + 120 ° to + 240 ° around + 180 °. Further, in order to have the same three-phase waveform, -60 ° to 0 ° is symmetrical about -30 °, 0 ° to + 60 ° is symmetrical about + 30 °, and +1.
Symmetrically from + 120 ° to + 180 ° about 50 ° and from + 180 ° to +2 about + 210 °
Symmetry was made up to 40 °. As described above, the same waveform can be supplied to each of the three phases. By making the three phases the same, unbalance between the phases of the motor can be suppressed, and stable torque and high efficiency can be obtained.

【0023】また同図において通電位相の中心を−30
°、+30°、+150°、+210°としてそれぞれ
通電角を設定した。これにより120°の通電位相角内
で2回の通電に限定し、かつ3相同一とすることにより
モータの相間アンバランスを抑え、かつ図3に比較して
2回に分割した通電により通電位相幅を広げることにな
りモータの1回転中のトルクリップルを抑え、安定した
トルク、高い効率を得ながらインバータ部のスイッチン
グロスを抑えることができる。
Further, in the same figure, the center of the energization phase is -30
The conduction angle was set to each of °, + 30 °, + 150 °, and + 210 °. As a result, the energization phase angle is limited to two times within the energization phase angle of 120 °, and the phase imbalance of the motor is suppressed by making the three phases the same, and the energization phase is divided into two times as compared with FIG. Since the width is widened, the torque ripple during one rotation of the motor can be suppressed, and the switching loss of the inverter unit can be suppressed while obtaining stable torque and high efficiency.

【0024】図5は本発明の他の実施例の通電波形の説
明図である。同図において、通電位相の中心を−45
°、−15°、+15°、+45°、+135°、+1
65°、+195°、+225°としてそれぞれ通電角
を設定した。これにより120°の通電位相角内で4回
の通電に限定し、かつ3相同一とすることによりモータ
の相間アンバランスを抑え、4回に分割した通電により
通電位相幅を広げることによりモータの1回転中のトル
クリップルをさらに減少し、安定したトルク、高い効率
を得ながらインバータ部のスイッチングロスを抑えるこ
とができる。
FIG. 5 is an explanatory diagram of energization waveforms according to another embodiment of the present invention. In the figure, the center of the energization phase is -45.
°, -15 °, + 15 °, + 45 °, + 135 °, +1
The conduction angle was set to 65 °, + 195 °, and + 225 °, respectively. As a result, the current is limited to four times within the current phase angle of 120 °, and the phase imbalance of the motor is suppressed by making the three phases the same, thereby increasing the current phase width by dividing the current into four times. It is possible to further reduce the torque ripple during one rotation and to suppress the switching loss of the inverter while obtaining stable torque and high efficiency.

【0025】図6は本発明の他の実施例の通電波形の説
明図である。モータの各相の通電波形を3相間で異なる
波形としている。このためインバータ部の波形生成自由
度が増す。同図においてU−V相は120°間に1通電
としているため、スイッチングロスをさらに低減するこ
とが可能となる。
FIG. 6 is an explanatory diagram of energization waveforms of another embodiment of the present invention. The energization waveform of each phase of the motor is different among the three phases. Therefore, the degree of freedom of waveform generation in the inverter section is increased. In the figure, since the U-V phase is energized once every 120 °, it is possible to further reduce the switching loss.

【0026】図7は本発明の他の実施例の通電波形の説
明図である。通電波形のうち0°及び180°を含む期
間をONとし、図2に示す誘起電圧が最も高い位相角の
期間を通電することにより、磁束利用効率が向上してモ
ータの効率が向上する。また通電波形の中心を前記電流
位相の−30°、+30°、+150°、+210°と
し、かつ0°及び180°を含む期間をONとしてそれ
ぞれ通電角を設定した。3相同一波形にするために同図
のごとく5回の通電となる。
FIG. 7 is an explanatory diagram of energization waveforms of another embodiment of the present invention. By turning ON the period including 0 ° and 180 ° of the energization waveform and energizing during the period of the phase angle having the highest induced voltage shown in FIG. 2, the magnetic flux utilization efficiency is improved and the motor efficiency is improved. Further, the center of the energization waveform was set to -30 °, + 30 °, + 150 °, + 210 ° of the current phase, and the energization angle was set to ON for a period including 0 ° and 180 °. In order to have the same waveform in three phases, energization is performed 5 times as shown in the figure.

【0027】これにより120°の通電位相角内で5回
の通電に限定し、かつ3相同一波形とすることによりモ
ータの相間アンバランスを抑え、通電位相を120°に
広げることによりモータの1回転中のトルクリップルを
抑え、より高い効率を得ながらインバータ部のスイッチ
ングロスも抑えることができる。
As a result, the imbalance between the phases of the motor is suppressed by limiting the energization to five times within the energization phase angle of 120 °, and the three-phase identical waveforms are used, and the energization phase is expanded to 120 ° to achieve the motor 1 It is possible to suppress torque ripple during rotation and obtain higher efficiency while suppressing switching loss in the inverter section.

【0028】さらに図3から図7において通電波形のそ
れぞれの通電角を可変して設定することにより、モータ
の電力制御及び可変速を行うことができる。
Further, by varying and setting the respective conduction angles of the conduction waveforms in FIGS. 3 to 7, it is possible to perform electric power control and variable speed of the motor.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
はモータへの通電波形を1相あたり120°以内に通電
角を可変制御することにより、電圧振幅を変化させず、
かつインバータ部のスイッチング回数を減らしてモータ
の電力制御を行うことができる。
As is apparent from the above description, the present invention variably controls the energization angle of the motor to within 120 ° per phase so that the voltage amplitude is not changed.
In addition, it is possible to control the electric power of the motor by reducing the number of switching times of the inverter unit.

【0030】また通電波形の中心を0°及び180°と
して通電位相幅を制御することにより、高い効率を得る
ことができる。
High efficiency can be obtained by controlling the energizing phase width by setting the center of the energizing waveform to 0 ° and 180 °.

【0031】さらにモータの各相の通電波形を120°
ずつ位相をずらして略同一としている。3相同一とする
ことによりモータの相間アンバランスを抑え、安定した
トルク、高い効率を得ることができる。
Further, the conduction waveform of each phase of the motor is set to 120 °
The phases are shifted from each other to make them substantially the same. By making the three phases the same, unbalance between the phases of the motor can be suppressed, and stable torque and high efficiency can be obtained.

【0032】さらに3相とも同一波形にするために、0
°を中心として−60°から+60°までを対称とし、
かつ+180°を中心として+120°から+240°
までを対称としたことにより、モータの相間アンバラン
スを抑え、安定したトルク、高い効率を得ることができ
る。
Further, in order to make the three phases have the same waveform, 0
Symmetric from −60 ° to + 60 ° centering on °,
And + 120 ° to + 240 ° centering on + 180 °
By making the above to be symmetric, it is possible to suppress the unbalance between phases of the motor and obtain stable torque and high efficiency.

【0033】またさらに3相同一波形にするために、−
30°を中心として−60°から0°までを対称とし、
かつ+30°を中心として0°から+60°までを対称
とし、かつ+150°を中心として+120°から+1
80°までを対称としかつ+210°を中心として+1
80°から+240°までを対称としたことによりモー
タの相間アンバランスを抑え、安定したトルク、高い効
率を得ることができる。
Further, in order to make the three phases have the same waveform,
Symmetric from −60 ° to 0 ° about 30 °,
Also, 0 ° to + 60 ° is symmetrical about + 30 °, and + 120 ° to +1 about + 150 °.
Symmetric up to 80 ° and +1 around + 210 °
By making symmetry from 80 ° to + 240 °, it is possible to suppress the phase imbalance of the motor and obtain stable torque and high efficiency.

【0034】また通電位相の中心を−30°、+30
°、+150°、+210°としてそれぞれ通電角を設
定したことにより120°の通電位相角内で2回の通電
に限定し、かつ3相同一とすることによりモータの相間
アンバランスを抑え、2回に分割した通電により通電位
相幅を広げることによりモータの1回転中のトルクリッ
プルを抑え、安定したトルク、高い効率を得ながらイン
バータ部のスイッチングロスを抑えることができる。
The center of the energizing phase is -30 °, +30
The energization angles are set to °, + 150 °, and + 210 ° respectively to limit the energization to 2 times within the energization phase angle of 120 °, and to make the three phases the same to suppress the imbalance between the phases of the motor, and to set the energization angle to 2 times. By enlarging the energization phase width by dividing the energization into, the torque ripple during one rotation of the motor can be suppressed, and the switching loss of the inverter unit can be suppressed while obtaining stable torque and high efficiency.

【0035】また通電位相の中心を−45°、−15
°、+15°、+45°、+135°、+165°、+
195°、+225°としてそれぞれ通電角を設定した
ことにより120°の通電位相角内で4回の通電に限定
し、かつ3相同一とすることによりモータの相間アンバ
ランスを抑え、4回に分割した通電により通電位相幅を
より広げることによりモータの1回転中のトルクリップ
ルを抑え、安定したトルク、高い効率を得ながらインバ
ータ部のスイッチングロスを抑えることができる。
The center of the energization phase is -45 °, -15
°, + 15 °, + 45 °, + 135 °, + 165 °, +
The energization angles are set to 195 ° and + 225 ° respectively to limit the energization to 4 times within the energization phase angle of 120 °, and by making the three phases the same, the phase imbalance of the motor is suppressed and divided into 4 times. By enlarging the energization phase width by the energization, the torque ripple during one rotation of the motor can be suppressed, and the switching loss of the inverter unit can be suppressed while obtaining stable torque and high efficiency.

【0036】またモータの各相の通電波形を3相間で異
なる波形としているためインバータ部の波形生成自由度
が増す。同図においてU−V相は120°間に1通電と
しており、スイッチングロスをさらに低減することが可
能となる。
Further, since the energization waveform of each phase of the motor is different among the three phases, the degree of freedom of waveform generation in the inverter section is increased. In the figure, the U-V phase is energized once every 120 °, and it is possible to further reduce the switching loss.

【0037】また通電波形のうち0°及び180°を含
む期間をONとしたことにより、図2に示す誘起電圧が
最も高い位相角の期間を通電することになり、磁束利用
効率が向上しモータの効率が向上する。
By turning ON the period including 0 ° and 180 ° of the energization waveform, the period in which the induced voltage shown in FIG. 2 has the highest phase angle is energized, and the magnetic flux utilization efficiency is improved and the motor is improved. Improves efficiency.

【0038】さらに通電波形の中心を前記電流位相の−
30°、+30°、+150°、+210°とし、かつ
0°及び180°を含む期間をONとしてそれぞれ通電
角を設定したことにより、120°の通電位相角内で5
回の通電に限定し、かつ3相同一波形とすることにより
モータの相間アンバランスを抑え、通電位相幅を120
°まで広げることによりモータの1回転中のトルクリッ
プルを抑え、より高い効率を得ながらインバータ部のス
イッチングロスをも抑えることができる。
Further, the center of the energization waveform is set to the − of the current phase.
By setting the conduction angle to 30 °, + 30 °, + 150 °, + 210 °, and turning on the period including 0 ° and 180 °, the conduction angle is set to 5 within 120 °.
By limiting the energization to one time and using the same waveform for three phases, the phase imbalance of the motor is suppressed and the energization phase width is 120
By increasing the rotation angle to 0 °, the torque ripple during one rotation of the motor can be suppressed and higher efficiency can be obtained while suppressing the switching loss of the inverter section.

【0039】さらに通電波形のそれぞれの通電角を可変
して設定することにより、モータの電力制御及び可変速
を行うことができる。
Furthermore, by varying and setting the respective conduction angles of the conduction waveform, it is possible to perform power control and variable speed of the motor.

【0040】また本発明をエアコン用の圧縮機モータに
応用すればシステムの漏洩電流が大幅に低減する。これ
は漏洩電流がモータの界磁巻線と鉄心間の静電容量に起
因しており、本発明によればPWM方式インバータ等に
比較してスイッチング回数が減少することによる。
If the present invention is applied to a compressor motor for an air conditioner, the leakage current of the system will be greatly reduced. This is because the leakage current is caused by the electrostatic capacitance between the field winding of the motor and the iron core, and according to the present invention, the number of times of switching is reduced as compared with a PWM type inverter or the like.

【0041】以上のように本発明は、比較的簡単なシス
テム構成で、電圧降下部を不要とし、インバータ部のス
イッチングロスを減少し、モータの高周波鉄損を減少し
て、インバータ部とモータの総合的な効率を向上させる
ことができる効果を有する。
As described above, the present invention has a relatively simple system configuration, does not require a voltage drop section, reduces switching loss of the inverter section, reduces high frequency iron loss of the motor, and reduces the inverter section and the motor. It has the effect of improving the overall efficiency.

【0042】またモータからの漏洩電流を低減する効果
を有する。
Further, it has an effect of reducing the leakage current from the motor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のインバータ装置のシステム構成図FIG. 1 is a system configuration diagram of an inverter device of the present invention.

【図2】3相DCブラシレスモータの誘起電圧波形を示
す図
FIG. 2 is a diagram showing an induced voltage waveform of a three-phase DC brushless motor.

【図3】本発明の実施例の通電波形の説明図FIG. 3 is an explanatory diagram of an energization waveform according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の他の実施例の通電波形の説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of an energization waveform according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例の通電波形の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of an energization waveform according to another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例の通電波形の説明図FIG. 6 is an explanatory diagram of an energization waveform according to another embodiment of the present invention.

【図7】本発明の他の実施例の通電波形の説明図FIG. 7 is an explanatory diagram of an energization waveform according to another embodiment of the present invention.

【図8】(a)PWM駆動方式の構成図 (b)PWM駆動方式の駆動波形を示す図FIG. 8A is a configuration diagram of a PWM drive system. FIG. 8B is a diagram showing a drive waveform of the PWM drive system.

【図9】(a)PAM駆動方式の構成図 (b)PAM駆動方式の駆動波形を示す図FIG. 9A is a configuration diagram of a PAM drive system, and FIG. 9B is a diagram showing drive waveforms of the PAM drive system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交流電源 2 コンバータ 3 インバータ部 4 3相DCブラシレスモータ 5 電圧降下部 1 AC power supply 2 Converter 3 Inverter section 4 3-phase DC brushless motor 5 Voltage drop section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥井 博司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Okui 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コンバータと3相インバータと3相DC
ブラシレスモータからなり、前記3相インバータによる
前記3相DCブラシレスモータへの通電波形を1相あた
り120度以内に通電角を可変制御することを特徴とす
るインバータ装置。
1. A converter, a three-phase inverter, and a three-phase DC
An inverter device comprising a brushless motor and variably controlling an energization angle of the energization waveform to the three-phase DC brushless motor by the three-phase inverter within 120 degrees per phase.
【請求項2】 前記通電波形を3相とも略同一波形とし
た請求項1記載のインバータ装置。
2. The inverter device according to claim 1, wherein the energization waveforms of all three phases are substantially the same.
【請求項3】 前記3相DCブラシレスモータのロータ
に埋設された磁石とステータの界磁巻線が完全対向した
状態を0度とする通電位相において0度を中心として−
60度から+60度までを対称とし、かつ+180度を
中心として+120度から+240度までを対称とした
請求項2記載のインバータ装置。
3. A current-carrying phase whose zero is a state where a magnet embedded in a rotor of the three-phase DC brushless motor and a field winding of a stator are completely opposed to each other is centered around zero.
3. The inverter device according to claim 2, wherein symmetry is from 60 degrees to +60 degrees, and symmetry is from +120 degrees to +240 degrees around +180 degrees.
【請求項4】 前記通電位相をさらに−30度を中心と
して−60度から0度までを対称とし、かつ+30度を
中心として0度から+60度までを対称とし、かつ+1
50度を中心として+120度から+180度までを対
称としかつ+210度を中心として+180度から+2
40度までを対称とした請求項3記載のインバータ装
置。
4. The energizing phase is further symmetrical from −60 degrees to 0 degrees around −30 degrees, symmetrical from 0 degrees to +60 degrees around +30 degrees, and +1.
Symmetrically from +120 to +180 degrees around 50 degrees and from +180 to +2 around +210 degrees
The inverter device according to claim 3, wherein the inverter device is symmetrical up to 40 degrees.
【請求項5】 前記通電波形の中心を前記通電位相の−
30度、+30度、+150度、+210度としてそれ
ぞれ通電角を設定した請求項2記載のインバータ装置。
5. The center of the current-carrying waveform is the − of the current-carrying phase.
The inverter device according to claim 2, wherein the conduction angles are set as 30 degrees, +30 degrees, +150 degrees, and +210 degrees, respectively.
【請求項6】 前記通電波形の中心を前記通電位相の−
45度、−15度、+15度、+45度、+135度、
+165度、+195度、+225度としてそれぞれ通
電角を設定した請求項2記載のインバータ装置。
6. The center of the current-carrying waveform is the − of the current-carrying phase.
45 degrees, -15 degrees, +15 degrees, +45 degrees, +135 degrees,
The inverter device according to claim 2, wherein the conduction angles are set as +165 degrees, +195 degrees, and +225 degrees, respectively.
【請求項7】 前記通電波形を3相間で異なる波形とし
た請求項1記載のインバータ装置。
7. The inverter device according to claim 1, wherein the energization waveform is different among the three phases.
【請求項8】 前記通電波形のうち1相を120度以内
で1通電とした請求項7記載のインバータ装置。
8. The inverter device according to claim 7, wherein one phase of the energization waveform is energized within 120 degrees.
【請求項9】 前記通電波形のうち0度及び180度を
含む期間をONとした請求項1記載のインバータ装置。
9. The inverter device according to claim 1, wherein a period including 0 degrees and 180 degrees of the energization waveform is turned on.
【請求項10】 前記通電波形の中心を前記通電位相の
−30度、+30度、+150度、+210度とし、か
つ0度及び180度を含む期間をONとしてそれぞれ通
電角を設定した請求項2記載のインバータ装置。
10. The conduction angle is set by setting the center of the conduction waveform to −30 degrees, +30 degrees, +150 degrees, +210 degrees of the conduction phase, and turning on a period including 0 degrees and 180 degrees, respectively. Inverter device described.
【請求項11】 前記通電波形の通電角をそれぞれ可変
設定とした請求項2から10記載のインバータ装置。
11. The inverter device according to claim 2, wherein the energization angle of the energization waveform is variably set.
JP8003551A 1996-01-12 1996-01-12 Inverter device Pending JPH09191683A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8003551A JPH09191683A (en) 1996-01-12 1996-01-12 Inverter device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8003551A JPH09191683A (en) 1996-01-12 1996-01-12 Inverter device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09191683A true JPH09191683A (en) 1997-07-22

Family

ID=11560566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8003551A Pending JPH09191683A (en) 1996-01-12 1996-01-12 Inverter device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09191683A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6853106B2 (en) 2000-06-02 2005-02-08 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Brushless motor
US7482724B2 (en) 2004-02-05 2009-01-27 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Ipm electric rotating machine
US7635039B2 (en) 2004-01-13 2009-12-22 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Series hybrid electric vehicle
JP2011259538A (en) * 2010-06-07 2011-12-22 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd Power conversion apparatus
JP2018117448A (en) * 2017-01-18 2018-07-26 株式会社デンソー Rotary electric machine system
CN109951088A (en) * 2019-03-26 2019-06-28 哈工大(张家口)工业技术研究院 The control method of single stage type AC-DC converter for electric vehicle battery charger
JP2020148329A (en) * 2019-03-15 2020-09-17 ダイキン工業株式会社 Machine learning device and magnetic bearing device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6853106B2 (en) 2000-06-02 2005-02-08 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Brushless motor
US7635039B2 (en) 2004-01-13 2009-12-22 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Series hybrid electric vehicle
US7482724B2 (en) 2004-02-05 2009-01-27 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Ipm electric rotating machine
JP2011259538A (en) * 2010-06-07 2011-12-22 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd Power conversion apparatus
JP2018117448A (en) * 2017-01-18 2018-07-26 株式会社デンソー Rotary electric machine system
JP2020148329A (en) * 2019-03-15 2020-09-17 ダイキン工業株式会社 Machine learning device and magnetic bearing device
WO2020189565A1 (en) * 2019-03-15 2020-09-24 ダイキン工業株式会社 Machine-learning device and magnetic bearing device
CN109951088A (en) * 2019-03-26 2019-06-28 哈工大(张家口)工业技术研究院 The control method of single stage type AC-DC converter for electric vehicle battery charger

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7358698B2 (en) Field-winding type of synchronous machine
US5650707A (en) Inverter-controlled induction machine with an extended speed range
JP6776841B2 (en) Rotating electric machine control system and its adjustment method
WO1997012438A9 (en) Inverter-controlled induction machine with an extended speed range
JPH05304737A (en) Permanent magnet type motor
CN1168195C (en) synchronous alternating current motor and control method thereof
US6528964B2 (en) Method and system of reducing turn-off loss and noise in a switched reluctance motor drive
JPH09191683A (en) Inverter device
Sun et al. Investigation of direct torque control and torque sharing function strategy for switched reluctance motor applications
JP2013042574A (en) Permanent magnet type rotating electrical machine
WO2021235548A1 (en) Motor system
JP2019193352A (en) Rotary electric machine
KR20230024430A (en) Direct Drive Systems for Brushless DC (BLDC) Motors
JP2004509599A (en) Electric machine
JP2001238484A (en) Inverter device
CN119182268A (en) Electric excitation magnetic field modulation motor
JP2017112817A (en) Variable speed ac electrical machine
US7388347B2 (en) Method and inverter for controlling a direct current motor
JP2003143897A (en) Motor drive current control apparatus and method
US10181809B2 (en) Rotating electric machine drive system
JP3908431B2 (en) Rotation control method for permanent magnet synchronous motor
Akatsu et al. A design and control method for Pole Changing Induction Machine for Traction Application
Imamura et al. Variable magnetization pattern machines
Park et al. Direct Self Control for Open-End Winding Interior Permanent Magnet Synchronous Motor using Dual Magnetic Flux Frame
JP2017028946A (en) Vehicle drive controller and vehicle drive control method