电动机驱动装置
2019-11-22

电动机驱动装置

一种驱动无刷电动机的电动机驱动装置,它包括:把电压源(1)的输出电压变换成三相交流后输出给电动机2的变换器电路(3),推定上述无刷电动机的转子位置的转子位置推定部(5)和为了利用根据上述已推定出的转子位置的电流来驱动无刷电动机驱动机而控制上述变换器电路(3)的变换器控制部(4a),上述变换器控制部(4a)确定针对上述已推定的转子位置供给上述无刷电动机的电流超前角即起前角值(β),以使指令转数(fo)与实际转数(f)的偏差变成最小。能不用预先确定的表值等的控制量而稳定地进行无刷电动机的弱磁场控制。

另外,考彭3—A电阻R十分小,所以,條式(1)画矢重困时,该矢量田为图ll(b)中所示的状态.但Ld是d轴电感,Lq是q轴电感,Id是d轴电流(磁t场电流),Iq是q轴电流(4HE电流)。扭匕,当i5^f应于iUN电动;tiU^f位置时在电动机中流动的电流(电动机电流)的相^t前角(以下称超前角值)为P,并设电动机电流I的振雖为Ip时,用式(3a)和式(3b)表示磁场电流M和IH巨电流Iq。式Id=Ip.sini8…(3a)lq=Ip.cos/S…(3b)JJi式(1)和式(2)表示无刷电^U的矢量控制可以;W磁场电流Id和4^电流Iq进行的电动M制,具#^说,上述矢量控制是将磁场电流Id的指4""ilL一直控制在一定值(例如0),并^^iUN电动;^斤要求的输出转矩使转矩电流Iq的指4^"fi^变化。如^ilil些指44t控制驱动无刷电动机的电路,则可以获得由式(4)表示的输出^6T。式T=E'lq+(Ld"Lq)'ld.lq…(4)式(4)的第l项表示由作为磁场的永Am产生的转矩分量,凌^3lbB^示^ft^矩,第2项表示由无刷电动机的突极性产生的磁|£#^,因jHi4无刷电动机是非突极电^Bt,Ld-LqJ^iL,(4)^itK有第1项,在iUW电^U;i^极电^Bt,L#Lq,JiiliC(4)的笫2##—定值。另夕卜,电棘的端电压V由下迷的式(5)表示,式V=a)'E+j.w.Lq-lq+j'w.Ld'ld…(5)如从该式(5)中不难看出,当;fe^电动机的转数N即无刷电动机轴角速度o变高时,反电动势oE随其成比例i64t加.因此当允许反电势toE如jtyf加时,iUN电动机的端电压VIM"反电势©E的增加而比变换器电路的输入电压升得高,这将不能以其以上的转数驱动无刷电动机。对这种7磁动势的磁场磁动^it,制,可以将在高旋转区中的电动机端电压v抑制到变换器电路的输入电压以下.^t6^r这榉歸的磁场电流id称为弱磁场电流。弱磁场电流Id條电动机的转数N和^6T预先确定,^f^b说,通过围表(图)等M电动机的转数N和转矩T的值与适合于il些转数N和转矩T的值的弱磁场电流Id的值的对应关系,通继制实际的磁场电流Id,利用良的利文件1)。然而,在用表中的值控命Uii^磁场电流M时,弱磁场电流W会崎变换器电^fir入电压的变动而变得过;UUt小,从而M使电抓的驱动效率下降,或不能满足要求的转矩,不能实g高转lfc等问题。例如在变换器电辆输入电錄高时,会J5(Ut^过需要的弱磁场电流W。从图11(b)中所示的矢量图和式(5)可以清絲出,端电压V崎弱磁场电流Id的流动而变低,狄因为产生了对^E^A没贡献的电流Id,而引^t率下降。反之,在变换||#"入电>^^#^,由于将电动机端电压v抑制到变换m入电压以下,而不能J5m^够量的弱^^场电流Id,因此波有it^于得到必要转矩的转矩电流Iq.•,可考虑^^,J变换器输入电M,M6^得的电压和电动^^斤要求的转矩计^ll磁场电流的方法(参见例如专利文件U另外,作为确定弱麟电流Id的确^r法,还可以考絲测出变换器够的输出电压已ii^变换^^入电压以上后,控制弱磁电流Id以)IWt种变换器输出电压髙的M的方法(参见例W利文件2).非专利文件l:平成3年电气学会产业应用部门全国大会"No.74,利用PM电动机的弱^liii控制的iyt控制系统"专利文件1:辨许第3146791号(图1、图10)专利文件2:特开2000>341991号(图1)。发明内容可是,^jfeK^IM^的^li变换器^^的输入电^^制电动一弱自电流的电动5MK动紅中,在变换器4^输入电压出现4^则鹏的妓动等时,##输入电压的变动来«指令的弱磁场电流1€1的值,换句"^兑,通ii^入电压的变动形态可以看出电动;M^非常g定的状态。另外,因为財^^的电动^4区动装置Wf御,汰换器输入电压的电路,所以絲在该电路的儉测精度和应答li5?t作为弱磁场控制中控制量的弱磁场电流的确定有影响的问题,^L明^解决以上问題而提出的,其目的在于获^^KW下述特性的电动«动装置:即使电压源输出电压出现睫*肖絲周期性大变动的情况,也而食^^UN电动机的最高转数增加''本发明1所述的发明是~"#电动練动装置,用于驱动无刷电动机,絲征在于包拾变换器电路,把直流输入电源变换成无刷电动机驱动电压来输出给上述无刷电动机;转子位置推定部,推定上述无刷电动机的转子位置;和变换器控制部,为了通M于上述推定的转子位置的电流来驱动上述无刷电动机而控制上述变换器电路,上述变换器控制部根据指令转速和对从上述转子位置推定部输出的相位输出进行微分后得到的电动机实际转速,不断地算出电机电流的最佳超前角,通过使上述推定的转动机的转数.^明2所述的发明的特4iE4于:4^C明l所述的电^MR动^i中,Jiiyt换^^制部在^W^fci2l^刷电动机的电流振悟汰固定到最大值的状态下通赠^UJ^ii差絲制Jiii^电动机的转lSL械明3所述的发明的特絲于:^t明2所述的电动;MR动纽中,值.a明4所述的发明的特4i^于:^L^t明1所迷的电^UIK动i^中,Jii^t换^:制部^:指令电5JL^形生成部,^HJiiie^定的4H"位J^生成指令电流波形;和#生成部,为了减少在JJi指令电流主成郜生成的指变换器电^IKr号的liot信号,卑将Ji^指令电i^^形的振幅固^最大但状态时,通^MUJ2MW差4t^制上^t^电动机的转数.于:在本发明4所述的电动;W动装置中,Jiii指令电^皮形的最大振"l"I^UbiW^Jii^^电动机的最大电^C本发明6所迷的发明的特棘于:在本发明1所述的电动,动装置中,上述变换^制部^:电流振t^t确定部,确定^^上iiib刷电动机的电流指令电沐波形生成部,根塘由上述电沐振"l^iL确定部确定的电浦振幅M成指令电流波形;和为了减少上述指令波形生成部生成的指令电流的波形与在电动机中实际流动的电流玻形的偏差而生成作为Jiiyt换器电路的控命Ht号的,信号,在JJ4指令电流的振t^il为一定值的状态下,通it^Ji^已推定的4H"位置^Jiitt刷电动机的电浦之间的相位差求出^Jii^L刷电动机的转lfc^J^大的谇敝差。;^L明7所述的发明的特M于:^M^L明1所述的电动^4&动装置中,上述变换^lt制部^:转数确定部,确^Jiiiit^电动3M^数;电^t^tW确定部,为了减少通过该转数确定部确定的转数与实际转数的偏差而确定#^jj^,j电动机的电^y^w;指令电?jyt形生成部,^jiii电^yiL+^iL^^S令电流波形;和^t生成部,为了^JJ4指令电';5^L形生成部生成的指令电电i!^制信号的J5^t信号,^Jiiiit刷电动机的指4^"数一定的状态下,通过^JLL述e^定的4H"位置与供给上i^刷电动机的电流的^(i差,求出佳上i4指令电流的^itW^^小的^i差。>^明8所述的发明的特扭在于:>^^明1所述的电^4£动««中,Ji^^换器M^由来自丄i^ib刷电^的再生电流充电的电容器.械明9所述的发明的特棘于:^ML明1所述的电^MS:动纽中,声的电感器。,本发明10所迷的发明是包括产生动力的无刷电动^<»驱动该无刷电*的电动;MK动M的压缩机,^4Hl在于:上述电动^^动IUt^如本发明1所迷的电^M区动M,本发明11所述的发明是包括M产生动力的无刷电动机的压缩机的空调机,^#絲于^:驱动上ii^缩机中^N电动机的电^UK动叙,该电动w动^IJi如极明1所述的电动鄉动装置。本发明12所述的发明是包括具有产生动力的无刷电动机的压缩机的电冰箱,^#絲于^;驱动JJ^缩机中itJiJ电动机的电动;W动装置,该电动;W动装Jbl如^JC明1所述的电动«动装置,本发明13所述的发明是包括产生动力的无刷电动;W^驱动该无刷电动机的电动;^区动装置的电动^K,*#征在于:上述电动;W动装fjUM^!明1所述的电动^i动^j:,本发明14所述的发明是包括产生动力的无刷电动*1^驱动该无刷电#的电动,动^^置的J^L,^##于:上述电动,动^iA如本发明1所述的驱动装置'本发明15所述的发明是包括产生动力的无刷电动;M^动该无刷电动机的电动柳动装置的电动除尘器,*#錄于:上述电动^U^动^JLA如械明1所述的驱动装置,本发明16所述的发明是包括財产生动力的无刷电动机的压缩机的电干•,以及驱动JiiiS缩机中^N电动机的电动^U^动紅,^#;^于:上述电动娜动^1如械明1所迷的电动樣动装置,本发明17所述的发明是包括M产生动力的无刷电^的压缩机的热泵热水器,所述热絲&^驱动Ji^缩机中无刷电动机的电动M动装置,其特;^于:Jiit电^UIK动^JLi如本发明l所述的电动;W动M。本发明18所述的发明是包括产生动力的无刷电动^HS动该无刷电动机的电动;MK动Hi的濕合动力型汽车,^#4^于:J^电^MK动WA如械明1所述的电^NR动組按fiWc明i的发明,因为是駔动^^电动机的电^Ms动m,而狄4t4iMt于^t:变换器电路,^Ji^^入电源变^^N电^m动电^t出给Jii^N电动麵#^位置推定部,推^JiiiiUN电动WH"位置;和变换雜制部,为了條J^6^定的4H"位置用电J5MK动JiiiiUW电动机而控制上述变换器电路,Jii^换驗命WW旨4^4^Uii^H"位置推定部输出的相,出进"ft^分后得到的电动机实际^,不断踏出电机电流的最#^前角,通itJi^e^定的IH"位置与^diiiiL刷电动机的电流之间的相位差变^^制JJiit刷电动机的转数,所以不用预先设定的表值等控制量,,拔可以在不受变换器电5&^入电压变动影响的情况下进行适当的弱自控制。也爭^B兑,因为不进行变换器输入电压的^"测^W^值计賴磁场控制量这样的复杂处理,所以通过非常简单的电路结构就Hfe^行弱磁场控制,并且因为不会产生变换器输入电压的御'mi和弱磁场控制量的计算误差,所以即^f^换器i^入电压iti^^i,也^it^m定的弱^m场控制,结果可以通过简单的电路结构实i^i定的无刷电动机的驱动控制。按照本发明2的发明,因为*#絲于,^jM^明1记栽的电动^4区动装置中,上述交换l^制部是在4W^JJ^'j电动机的电j;;y^雖固定到最大值的状态下通itJf^Ji勤目位差来控制Ji^刷电动机的转数,所以食tfr抑制无刷电动机中流动的电流变动的状态下进行转数控制,并能实现进一,定的弱磁场滅按械明3的发明,因为*#絲于,^j^L明2"i减的电动柳动叙中,上述^^上iiiUN电动机的电MJ:大振幅;UtiW^Jiiiit^电动机的最大电流植,所以即^ii行弱磁场控制,也不会有无刷电动;l^允许的电流-;JUt,即不会有^it刷电^L^的电琉^tit,从而可以提^^驱动M。另外,因为在电、^M^t^^^^L"iW^iUW电动机的最大电、維的絲下,可以通过调整Jii^目位差4t^制转数,所以通itjt小的弱磁场电流就能实SS^斤要求的转数,结^A能以效率最佳的电流超前角^Ma动电^u按照本发明4的发明,因为^#絲于,^JM^明1i诚的电动;MK动装置中,JiiC^换lg^制部^:指令电^i皮形生成部,#4&议6#定的衬位i^生^怜电'a^i&形;和l^t生成部,为了减少JiiC指令电M^成部生成的指令电流玻形与^Jiiiit刷电动机上实际流动的电流波形的偏差而生成作为Jl^换器^^的控制倌号的j^t信号,在将上述指令电'^姊的振*|^固定在最大值的状态下,通itHT减Jii^敝差:^制上iyt刷电动机的转数,所以食ML抑制iUN电动机中J5ftit的电ijyt动的状态下进行转数控制,从而实现更稳定的弱^m场4^制,<^照4^发明5的发明,因为其4N^于,^iM^明4"^歉的电动^动装置中,上迷指令电流波形的最大振tl^UWt^JiiUL刷电动机的最大电流值,所以即^Ut行弱自控制Ht^会有无刷电动M允许的电流流过,即,不会有^UL^电动^UE^的电'^t,所以fy^^4^舉动^JL因为电^|^^##在允^#^^愧动机的最大电'維的状态,所以通iihi^目位差的调来整控制转数,能以最小的弱磁场电流实现所必需的转数,结果能以最^:率的电^^前角值驱动电动机。按照本发明6的发明,因为*#絲于,*^发明l记载的电动;^i区动装置中,上述变换l^制部包拾电流振"l"Ki确定部,确定^^上iiit刷电动机的电^^^;指令电流波形生成部,才娘由上述电^yM"^t确定"^定的电^^>1»1^^旨令电流波形;和脉冲生成部,为了减少上述指令电流波形生成部生成的指令电流的波形,与在电动机中实际流动的电浦玻形的偏差而生成作为上述变换器电^制信号的;i^t信号,在^JJl指令电流的IM^t^^—定的状态下,通过^Jiii已推定的^位置与供给上iiiL刷电动机的电流的沖敝JJLt变化求出使JiiUL刷电动机的转^A最大的相位差,所以可以通itX^Jii^目位差变化的简单电路结构将与J^已推定的^H"位I^应的作为^^上iiiUW电动机电琉^l前角的电流^^前角值^X^最佳值.在比,因为该最佳的电流^^前角^U汰大FILvl利用无刷电动;Mfe阻的值,所以可以用满足必需的要4?4H6的最小电^Wt驱动^'J电动机,使电动机的驱动效率ii^最大.另外,按照本发明,因为是通it^thite^定的^"位置与供给上狄子位置上产生^1时,Jiii电i;^^前角值也能ii^吸收该im的值,因此;Nsiii^iUN电动机的最;^t率,还能防止因在推定位XJL产生M^N电动机失控的现象,从而t^t电动^^ff^定的驱动,按照械明7的发明,因为^!t絲于,^M^t明1^H的电^MK动装置中,上i^Jt换^制部包拾转数确定部,确^tiiit刷电动^"数;电流振"i^t确定部,为了减少通过该转数确定部确定的转数与实际转数的偏差而确;t^l^JiiiiUN电^?机的电j5yM"Kt;指令电?;(U^形生^^部,^4tJi^电j;;yfL^i^4A^旨令电流i皮形;和脉沖生成部,为了使上述指令电流波形生成部生成的指令电沐玻形与在电动机中实际流动的电流波形的偏差为零而生成作为Jiii变换器电路的控制信号的Ji^t信号,在Jiil^刷电^的指4^^一定的状态下,通it^JJie^定的4H"位置与^^上^刺电^的电流的;^i差求出^Ji述指令电流的振^ttL^Jt小的^i差,所以通itX^th^^i差变动机的电流超前角的电浦超前角值iib^最佳值。^因为该最佳的电流^J^前角就能最大PML利用^JN电动城Ha^E的值,所以能以满足必需的要緣矩的最小电流1UM区动无刷电动机,并使电动机的驱动效率达到最大。另外,按照本发明,因为是通it^t变上述已推定的4H"位置与供给上狄以即使在因构g刷电动机的^t常lt有偏差而在推定4H"位置与实iC的^位置上产生误差时,上述电流超前角值也能iiJ'j吸收该误差的值,因此;^5Ui到无刷电动机的最大效率,还能防止因在推定位JJi产生M^it刷电动机失控的现象,从而fN"电动^ui^^^的驱动。按照本发明8的发明,因为^#絲于,^L明li诚的电动娜动装置中,jbi^换器电路^由来自JiiiiL刷电动机的再生电流充电的电容器,入电压的上升,从而M可以防jhit/ft^Nt^破坏的^0按照本发明9的发明,因为^#征在于,^JL明l"KJl的电动;MR动装置中,Jii4^换器电路^t^接在该电辆Jiii电压源之间并ia^由该电路发生的噪声的电感器,所以可以减少在变换器输入俯汰生的切换噪声,从而M食l^一步提高输入电流的效率并改善电^皮形的^。按照本发明10的发明,因为是^tiL^动力的it^电^^微;U,J电动机的电动;Ma动M的压缩机,而_«#^于:Jiil电动;W动^jt^如本发明1所il的电^WR动M,所以即使出现变换器输入电压变动的情况,也舰itx使电、;t^前角值变4tii样简单、穗定的弱>#^控制,^UUN电脉&,〗高^1^#的稳定驱动。因此可以使搭Ht^N电动^SU4S动M的压缩M为设计自由度高和iL^低的^X。按照本发明11的发明,因为是^t財产生动力的;^H电动机的赠机的空源bu,而且^4HiL^于^:驱动Jii^缩机中无刷电^^的电动WR动装置,该电动,动装置,是如本发明1所述的电动M动i^置,所以即使存在变换器输入电压組变动的情况,也HliiitK使电^^前角值变^ftil样简单、稳定的弱>#场控制,^刺电动^Ui^髙速i^的穗定驱动,罔此可以使搭栽有^?i〗电动^SL^iK动iW的空^MU^设计自由度高和^N氐的^E,按照械明12的发明,因为是fe^財产生动力的^N电动机的^^机的电冰箱,而且^#摊于包括:驱动JiiLa缩机中^^电动机的电动恤动装置,该电动^14区动装置,是如4s^月1所述的电动^l区动装置,所以即使在变换器输入电压^A变动的情况下,也^it过只使电流超前角值变^il样简羊、稳定的弱磁场控制,^iUN电动^ii^髙速运转的稳定驱动。因此可以使搭栽有iUN电动;M^4区动装置的电冰箱成为设计自由度高和j^^低的装置。按照本发明13的发明,因为是^t产生动力的it^电动^^驱动该;^ij电动机的电动^14区动^^置的电动^机,而且^##于:上述电动«动装置是如本发明1所述的电动4MK动装置,所以即使存在变换l^^入电压iLl变动的情况,也食腿过只使电流超前角值变4tit样简单、稳定的弱磁场控制,使无刷电动M到高速转动的穗定驱动.因此可以使搭l^t无刷电动^^^动装置的电动^MMUH殳计自由度高和j^^低的装置。按照本发明14的发明,因为是^"产生动力的iUW电^W动该it^电动机的电^MK动M的JM^,而且^#4£^于:Jiii电动,动装4A如W明1所述的驱动JMo所以即使存在变换^%入电压出现变动的情况,也H诚iiK使电aM前角值变^il样简单、穗定的弱磁场控制,^t^N电^lii到髙ife^的穗定驱动,因此可以使搭Wit;刺电动;M^a动装置的^tR^成为设计自由度高和絲低的装置,按照M明15的发明,因为是^t絲产生动力的;U'J电动4^^动该无刷电动机的电^MK动ltA的电动除尘器,而^^#絲于:良电^MK动^i如械明1所述的电动*14£动«,所以即使存在变换^ffr入电压出现变动的情况,也H&5tiiP、使电^^前角值变^il样简单、穗定的弱磁场控制,^N电动^ii^高速i^的穗定驱动。因此可以使搭l^r^,J电动;M^^动装置的电动除尘器成为设计自由度高和^^f氐的装置,按照械明16的发明,因为是fe^財产生动力的;^,j电动机的压缩机的电干燥bl,其包括驱动Ji^缩机中无刷电动机的电动^4a动装置,而J^征在于:Ji^电动;lMK动装^^如本St明1所述的电动WE动装置,所以即使存在变换器输入电压U变动的情况,也舰itP、使电^^前角值变^it样简按照本发明17的发明,因为是包括具有产生动力的无刷电动机的压缩机的热泵式热7«,其包括驱动上il&缩机中iUN电动机的电动^iL动装置,而且^#征在于:Jiil电动;W动^i如本发明1所迷的电动^l4区动^Jo所以即使存在变换器输入电压出现变动的情况,也食诚itR使电J5Ml前角值变^it样简单、稳定的弱磁场控制,^^,J电动^ii^高速运絲穗定驱动。因此可以使搭絲无刷电动^ML^4区动装置的热泵式热7j^成为设计自由度高和鉢低的装置。按照本发明18的发明,因为是包括产生动力的«'〗电动;^<48:动该^^电动机的电动;W动^j:的濕^力型汽车,而且*#征在于:上述电动^MR动WA如本发明1戶斤述的电动5tMK动i!l置,戶斤以即^y^在变換^l^入电^sj^变动的情况,也食lii过只使电流超前角值变^ai样简单、穗定的弱磁錄控制,^it^电动^i^高il^转的穗定驱动。因此可以使搭^;U,J电动;MU4区动装置的濕合动力型汽车成为设计自由度高和^^f氐的装置,附图说明图1是说明按照M明实施方式1的电动JMK动M100a的方框图,图2是说明实施方式1的电^14R动装置100a中超前角值确定部6a*的困,表示作为超前角值p确定方法实例6^山法处理流程,图3是说B月^m;ML明实施方式2的电^MK动iU100b的方框图,困4a;i说明Ji^实iMr式2的电^MK动装置10W)动作的波形图,表示^"入电压的波形.图4b是说明Jiil实齡式2的电动柳动纽l柳b动作的波形图,表示不进^^前角員制时的输出电'^L形。图4c是说明Jii4实齢式2的电动;MR动装置lOOb辦的波形图,表示进4t^前角^i4^制时的输出电,i5ltJL形。图5是说a月按照本发明的实施方式3的驱动iW100c的方框困,图6是说明在^m^L明实论^r式3的电动^UIK动^i100c中超前角值确定部动作的图,表示作为超前角值P确^r法实例的登山法处恋嫁.風7^说明按照械明实施方式4的电,^4&动錄100d的方框图.图V是说明45Uiil实施方式4中的电动it4K动装置100d中的超前角值确定部动作的说明图,表示作为超前角值P确定方法实例的登山法的处理流程,图9是说明按照本发明实施^r式5的驱动装置100e的方框图,图10是说明按照^ML明实a式6的电动;MS动装置100f的方框图。图lla是说明作为iW技术的电动Wi磁场控制的图,表示电动机的等效电路,图11b是说明作为贿M的电动;^磁场控制的困,表示在电动机的矢量控制中<^1的磁场电^^^6电流。图12是说明按照本发明实施方式7的空调机2邻的模式困,图13是说明按照4^L明实施方式8的电冰箱260的模式困,图14是i兑明^t照本发明实施方式9的电动^机270的模式图,图15是说明<^照4^1明实施方式10的^LRUlL280的模式图。图16是说明按照4^C明实施方式U的电动除尘器290的模式图,图17是说明按m^发明实^式12的电干^360的模式困'图18是说明按照^明实施方式13的热系式热:^3柳的模式图,图19是说明按照^明实^T式14的濃^力型汽车400的模式图,图20是说明按照Ji^实施方式14的濕^&力型汽车400变形例的^t式困,表示';S^动力型汽车500的动力系统,图21;i说明^^Ltii实^式14的濕^力型汽车400的另一变形例的模式图,表示';s^力型汽车柳的动力系统,下面i兑明本发明的实施方式,(实施方式1)图1A^1H^明^本发明实;^式1的电^UIE动装置的方框困。该实施方式1的电动,动装置100a是把电压源1作为输入,用所要求的任意转数驱动iUW电抓2,通过使电棘电^^i的i^前角(超前角值)p相对Jiii电动机的^^位JL^变^it:行;?UN电动机2的弱自控制。林实施方式l中,进行电抓电i5K^前角值p的控制,使得相对电棘的指^^数,实##数的偏差变为零,由于^SLt林中,弱磁场控制中的控制对象为弱^电流Id,所以^ll自控制中,本实^T式1的电称K电流的超前角值p和4^^L^中表示的弱磁场电流M是;UUi^目同的控制对象,下面详细说明构^Ji述电动rt动装置100a的变换器电路3和变换^4t制部4a。变换器电路3##从变换器控制部4a输出的驱动信号Sg将电压源1的输出电压变^M目交流,^^;U,j电动机2。上述变换器电路3M串^^接的笫1和第2开关元件31和32、串m接的第3和第4开^?t件33和34以及串^i^接的第5和笫6开^iL件35和36.第l、第3和第S开关元件31、33、35的一端(高电位側端子)共同连換,该共同连接点(一方的输入节点)连接^Ji^电压源1一側的一个渝出节点la上,第2、第4和笫6开关元件32、34、36在另一端(低电位側端子)共同连接,该共同连接点(另一方的输入节点)连接在Ji^电压源1"HW的输出节点lb上。而上述第1至第6开关元件31~36分别M反向并^i4接的第1~笫6^L管41〜46,Ji^笫1和第2开关元件31和32的连接点3a是变换器电路3的第1输出节点,Jii^3和第4开关元件33和34的连接点3b;|^换器^3的第2输出节点,JJi笫5和第6开关元件35和36的连接点3c;Ut换器电路3的第3输出节点。Jiii^换器电路3的第1~笫3输出节点3a〜3c分別构成电动机2的3诗BI^入的^输入节点,该实^T式1中,虽然变换器ti洛3;l^目;?UN结构的t^,但该变换器电路3也可以是食嫩出^B交流的^T"^t4i^结构.例:fcUi^换器电路3也可以用电碧篇构成相当于Jiii^输出中""^B的电路部分.Jiit^换器^3也可以对应各开^W城冲抓Jiii电压源l的输出电平可以;Ut动的,虽然可在舰过整流^t交流电源(未示出)的输出电压整'絲得到的电压直械出,但为了使输出电压平滑,而可以考^Mfr出側附加小容量的电^ft电源或小容量的储电錄。^t^i说,JJi电压源1不P艮于常时输出M电平的直流电压,也可以是输出电压的电平瞬间变动的电压源,例如也可以是输出电压的电平下l^ijM^电平的一半左右Hl电平的电压源。变换器控制部4a^l^Mr号(控制倌号)Sg^^变换器电路3,以便以使用*^望的#"1«:驱动^^电*2,并Ji斤^制部由^f"位置4^定部5,超前角值确定部6a^4区^号生成部7构成,在此,#^位置推定部5才Mt变换器3实际##^无刷电动机2的电流(电动机电流)i推定4H"位置。M,推定^^位置的M方法不限于根提电动机电流I推定IH"位置的方法,Ht可以;l利用无刷电动机2的感应电压的方法和##安絲«'』电动^01的位置传感器检测的输出推定衬位置的方法。超前角值确定部6a根椐由,者*等产生的来自夕陶的指4^号表示的指令转数fo、^NtiW^位置推定部5得到的^"位置e微分得到的;?UN电动机2的实i^^数f确定W^^电动机2的电j;jit^前角值p。^t^l说,超前角值确定部6a确^Jiii^前角值P,以使实l^^数f与指^HNU的偏差变为零,^il糾^^前角值p的M方法中也可以考絲山法和PI(比例积分)控制等。驱动信号生成部7把变换器电路3输出给^N电抓2的电流(电动机电流)I,以及由#^位置推定部5得到的衬的推定冲敝(推定位置)0和由超前角值确定部6a得到的超前角值p作为输入,输出给变换械3,以便使电动机电流I的才敝J^H"推定相位e只前^^前角值p.把电压源1作为输入的变换器憐3通过来自变换驗制部4a的驱动倌号Sg进行各开^t件31〜36的接逸断:?h^作,电压源1的输出电压变^^t宵交$話,从该变换器电路3输出给电动机2。于是驱动电动机2.这时,Jii^换E^制部4a;fNl由来自夕Np的指4^号表示的指^^8U^H^电动机2的电流(电动机电流)I,生成作为族加^Ji^开^件31〜36的控制^Ji的驱^Mt号Sg的l^f信号.下面说a月变换^IS制部4a的4^5、6a和7的动作,衬位置推定部S條变换器电路3#^无刷电动机2的电流(电动机电流)I推定衬位置(粉目位),超前角值确定部6a條来自夕陶的指^HT号表示的l84^IU、和对来自#^位置推定部5的IH"推定扭逸G微分得到的iUN电动机2的实际转数f,确定^^无刺电动l^2的电动机电流的^1前角值P。驱郝号生成部7##収换器电路3实睹出给^N电动机2的电'寂电动机电流)I,,申ltf位置推定部5得到的IH"推定^(4J9、以及超前角值确定部6a确定的超前角值p,生M出给变换器电路3的驱^号Sg.于是,变Sg进行各开关元件的接逸断开控制,从该变换器电路3向电动机2输出其才^i调整到比iJi^推定才敝6前i^^前角值p的的电流I。以下用在图2中所示的流程图说明用登山法确^i前角值p的确定方法实例。超前角值确定部6a在指4^数&与实I^^数f之间存在偏差时,通iUl^超前角值确定部6a开始确^Jiii^l前角值p的处理。首M步骤S1中,计^^HNU与实I^^数f的偏差^t值(|"|)。接着,在步骤S2中,根據p增加的标志,确定进州iMl前角值p增加的处理(步骤S3)、和^b^前角值P减少的处理(步骤S4)中的某"^t处理。^是说,如^J^p增加的标志M,则进^"骤S3的处理,肖加标vg的M,则进^^骤S4的处理。另外,在最初进行图2中所示的^fl^h理时,在步骤S2的处理中,将p增加的标志^i作为初始值预先iit^或【-1]中的某*.而JL4步骤S3中,进械当前Jt^"出的超前角值P减小(赵)的处理。在该步骤S3中,超前角值P减少的量可以是预先确定的一定量,也可以##指4>#数t与实际转数f的偏差(转数偏差)或前次计算出的转数偏差与i^fc计算出的转数偏差的差来确定.当Wiii^Wit转数偏差确定在步骤S3中超前角值p的减少量时,登山的逸变(即利用登山法确^^前角值的处SiH)提高,应答性变好,可以确定^Ji^Nft偏差能变为零的超前角值p.而且,在步棘S4中,进械当前iM^出的超前角值p増加(提前)的处理,在该步骤S4中超前角值p的提前量可以是预辆定的一定的量,也可以根据指4^数&与实际转数f的偏差(转数偏差)或前次计算出的转数偏差与这次计算出的转数偏差的差^定,当象上^#^转数偏差确定在步骤S4中的超前角值p的增加量时,登山的iH提高,应答性变好,可以确定"f^Jiii转数偏差变为零的超前角值P。在步骤S5中,在将电称K电流的超前角值P更新为在步骤S3或S4中确定的超前角值p的状态下,再^€伤十#^4>#数&与实际转数f的偏差^J"值的处理.M在步骤S6中,计^J降电称bU电流的超前角值P更新为由Jiit步骤S3转数偏差的^J"值的差,如^H前角值P更新后的值(转数偏差的^j"值)比超前角值卩更新前的值(转数偏差的^t值)大,则进##骤S7的处理,如果超前角值p更新后的值比超前角值p更新前的值小或相等,则进##骤S8的处理。在步骤S7中,如果超前角值p变化的方向错误,则应进行使p增加标志的符号反向的处理,然后进^"骤S8的处理,在步骤S8中,计算指4^数t与实际转数f的偏差(#^数偏差),如果该转数偏差是零,威者令A?蔼意^t^允许的范围内,则结束超前角确定部6a的^^前角值的确^h理(图2中的流浮1^:理),^LL述转数偏差不能令A^意地a允许的范围内时,再次进^i^骤S2的处理,如果用JJ^样的登山法进^^电动机电流超前角值P的处理,则例如可以ISH氐变换器的^t入电压,使电动^t数不食Ui升到指4^数fo,即使*转数t与实际转数f的偏差不为零,电动机电流的^1前角值p^b^^能使4H&^A的^(iJi,从而能i^电动机2进^f?^定的高速旋转,图2中所示的超前角值的确定处恋ifWl是示例,在图2中所示的流程中,时也可以得到与Ji^图2中所示的浦銜目同的^。由此不难看出,确定超前角值的处恋《^^可以賴^#^#的形式.还有,在确^^前角值时,可以用使^4^iU与实际转数f的偏差为零的方i^^l前角值P的PI(比例积分)控制代替Jiil的登山法,喊时罔为超前角值p可肯t^散,所以必需i^^ML值,这样"实施方式l中,电压源1的输出电压变^^f目交絲输出给电动机2的变换器电路3械制>^^换器电路3向电动机2^H^电流(电动机电流)的超前角值p的变换器控制部4a,变换^^制部4a因为以使指4^数t与实l^^数f的偏差^^UM、的方^^JJi电^电流的超前角值P,所以能不用预先i议的表值等的控制:l^可以对it^电^^ft^定的弱磁场控制'也^i说,a实iMr式l的电动机电流的超前角值控制中,因为不产生变換器电i^t入樣的toWl^i十算絲等,所以即^tfr变换^MT入电压出现使峭变动^斯歸大的情况下,也食l^,定的弱^Nt制。•,因为在^实施方式1中,不检测变换器电路3的输入电压禾^i^W据M计算Jii^l前角值p这样的复杂计算处理,所以可以使电动;M区动M构成非常简单的电M构。另外,在上迷实施方式l中,虽然驱动信号生成部7不对电动机电流的振tWit行限制,但该驱^号生成部7也可以^^^无刷电动机2的电流最大振t^i絲为一定值的方i^成变换器电路3的驱动信号^。这时,超前角值确定部6a食^^电动机的实际4^数抑制确定的电^^前角值P的itJt增减,从而实现更稳定的弱麟控制。另外,由于4C/iW为Jiit一定值的电动机电流的最大振"^t作为无刷电动机2允许的最大电流值,所以即使进行弱磁场控制也不会有iL^电动M允许的电流^M,即不会有^?b利电^IWE^而导致性能下降的电沐沈4,从而可以提^^的电动;W动^JL另外,^Jiii实财式l中,Jiii^前角值确定部6a;M5l可确定^^WJ电称^2的电流值,而且也可以^^指^Hf"数&与实际#"数f的偏差变小的方式确定电动机电流的超前角值,而且该超前角值确定部6a还可以在^^无刷电动用磁pii^&的超前角值)或一定的超前角值,这时,可以用,的电流振tW控制iUN电^U2的转数,利用这样的结构,在不进行弱自控制而用指^#数駔动的##数时,使电动机电流的超前角^iUMi^前角值,在必需翻弱>88^控制的高转数时,可以使电动机电流的超前角值狄实^Ht"数的最^^前角值,并且即錄IH"转数范围内能实现^刷电称机2满;mA^率的超前角值驱动.(实财式2)图3A^fH^明按照本发明实^r式2的电^im动^Jt的方框图。该实施方式2的电动,动装菱100b与实施方式1的电动^l4K动J^i100a相同,把电压源1作为输入以任意的转数驱动无刷电动机2,通过调整电*电流的超前角值p对无刷电动机2进行弱磁场控制,而JLj^实^r式2中,在###^电动机的电流振"^为一定值的状态下进行电*电流的超前角值p的控制,以W目对于电动机的指4^数&与实BNNStf的偏差能变为零。Ht^l:说,该电动«动装置l柳b由将Ji^电压源1输出的电压^^te4b构成。变换驗制部4b向Jbit变换器电路3#1^区动信号Sg,以便能以4M者希望的转数驱动无刷电动机2,并JL^斤i^制部由转予位置推定部5、超前角值确定部6a、指令电流波形生成部8b和PWM生成部9构成。下面详细说明本实施方式2的电动«动装置100b。扭,电压源l、变换器电路3、衬位置推定部5^i前角值确定部6a与Jiit实施方式l中的电动枳驅动装置100a中的相同。指令电^b皮形生成部8b^H"位置推定部S输出的推^ie、^_前角值确定部6a确定的超前角值p作为输入,生成变换电路3供给无刷电动机2的电i^旨令值(指令电流)Io波形。具^Mb说,通过该指令电5i^L形生成部8生成的指令电流Io的波形^^W,电动机的电ii^旨令振幡汰(指令电流的振m)^<^^前角值p与推定相位e充^"致得到的相位的正弦波形状的波形。^j^jtUii4指令振"i^lbl:固定值,并成为iU,】电动机2所允许的最大振旨,PWM生成部9把变换器电路3输出给^,J电动机2的实际电流(实际电流)I和指令电流波形生成部8b生成的指令电流Io作为输入,生成作为供给上i^换器电路3的驱^号Sg的/!^t信号,以使实际电流I的波形与指令电流Io的波形的偏差能变为零.具#^说,该PWM生成部9通过指令电流Io与实际电流I的差分PI控制确^JiiiJl^t信号的PWM(pubewiitthmodulation:务辦t^L调制)H以使实际电流I波形与指令电流Io波形的偏差能变为零。下面就其辦进糊朋,>^^施方式2的电^1&动装置1001>中,变换器*^3与实施方式1的电动;W动装置100a进行同样的动作,电动机2由来自变换器电路3的输出驱动,这时,JJl^换驗制部4b條来自夕Np的指衬号表示的指示转数&、^W^电动机2的电流(电动机电流)I生成作为^^Jiii开^b件31〜36控制极的驱动信号Sg的i^t信号,下面WC明变换^4t制部4b的^^分5、6a、8b和9的动作.在实施方式2中,^"^位置推定部5##电动机电流1推定^f"位置e的动作jf^"^前角值确定部6a确定电称机电流超前角值P的动作与实施方式l同样*絲指令电;j^L形生成部他,條4H"位置推定部s输出的推定棘e、2^_前角值确定部6a确定的超前角值p生成振皿与指令振iW—致的而J^目位与推定相位0和超前角值P的和一致的指令电流Io的波形。在此,上述#振^通常^#在《"电动机2允许的最大^Ui。PWM生成部9确定作为供给上述变换器电路3的驱动信号Sg的断信号的PWMH以使实际的电动机电流(实际电流)I的波形与指令电流Io的波形的偏差能变为零.具^fc说,/1^t信号的PWMt^t通it^制指令电流l0与实际电流I的差分PI确定。图4是说明本实施方式2的絲的概念困,分别表示变换器电i^"入^的变动(图(a)),不进^^前角值p控制时电动机电流的变化(图(b)),进^^前角值p控制时电动机电流的变化(图(c)),图中,Io是指定在电动机中流动的电流(指令电流),I是实际Ji^电动机中流动的电流(实际电流),Am是指令电流的最大振^(i,在不进^1前角值P的控制时,在变换器电路3的输入tSVpn较低的动作区间,^^在按照指令在电动机中流动的电流.另外^jfe^^l前角p的控制时,在变换器电路3的输入电压Vpn较低的动作区间,通iiH前角值p的控制使##^电#的电流*^加,结«_然如本实^"案2所示,由于进行电动机电^bH前角值的控制,即使电压源的输出电压下降,也食NH^必要的电^械从而实麵错lt如Ji/斤述,本实施方式2的电动^14K动装里100bfe4全将电压源1的输出变4fe^8交^输出给电动机2的变换器M3,控制AUt换器M3*电动机2的电流(电抓电流)超前角值p的变换^4t制部4b,变換H4tWP4b在将电动机电流的指44i(指令电流)Io的振幅值固定为最大值的状态下,确^Ji述电动;Ml前角值p,以使指^HI"数&与实l^^数f的偏差变錄小,所以与实施方式l同样,不用预先iit^^值等控制狄Jlfe^iyN电动^Ui行更稳定的弱^t场控制,迅貧,^实施方式2中,因为^t为JJi一定值的电^电流的最大振"t^lL作为无刷电称机2允许的最大电流值,所以即^^1^^"弱>#场控制也^^有无刷电动M允许的电沐^iiut,即不会有^x刷电动^t而使其变劣的电动机电^;JUt,从而可以提#^^电^4&动«^,沐方式3)图5于说明按照本实施方式3的电动,动装置的方框图。该实施方式3的电动;W动装置100c与实施方式2的电动:W动装置100b同样,把电压源1作为输入,以任意的转数驱动«"电动机2,通过将实际的控制。'也^i说,该电动«动装置100c由把电压源1的输出电压变^^U^目交成.变换器控制部4c向变换器&吝3提^JIK动信号Sg,以便使用者用希望的转数驱动^,j电动机2,所«换驗制部4c由^H"位置推定部5、超前角值确定部6c、指令电流波形生成部8b和PWM生成部9构成,在此,电压源l、变换器电路3、转子位置推定部5、指令电流波形生成部8b和PWM生成部9与Jlii实施方式2的电动,动M100b中的相同,絲超前角值确定部6c^H"位置推定部5输出的推定她e作为输入,在指令电流波形的振難一定的条件下,确定电动机电流的超前角值p,以使通断JL^推定4瞅9微分得到的iUN电棘2的转数f^t^大。可以考虑用登山醋为确定该超前角值p的*#^方法。因为在该实M式3的电动;MR动i^100c中,3JH"位置推定邦5、*电'^L形生成部8b和PWM生成部9与Ji^实^r式2的动作相同,所以下面只J^Jii^^前角值确定部6c的^ft进m明。困6表^?^前角值确定部6c通it登山法确^^前角值p在^实施方式3中,超前角值确定部6c及J^进行在困6中所示的处理su~si8.鍵指令电流的振m变化时,为了不^b^前角值p发散,而4^前角值确定部6c停ihii行Jii^t理S11〜S18的动作,以结岸Jiit指令电流^LtM变4b的影响。首^步骤Sll中##来自#^位置推定部5的#^推定^^得到电*2的实l^^数f,接着奉,骤S12中,^!^W定^pMr;H^^i,确^1:进#^稞813的处Si^i步骤S14的处理,^feJt4说,如果该?增加#4、的^1-11,则进行步骤S13的处理,如果该p增加标志的^t^中的某摊。然后在步骤S23中,进行减少当前iMMt出的超前角值p(批)的处理,在步骤S23中,超前角值p的减少量可以是m?b确定的一定量,也可以a前次^f到的指令电流Io振皿与当前取彈的指令电流Io的4^幅值的差^定,如^4tJiii的偏差确^^前角值P的减少量,则登山舰即利用登山法确定超前角值P的处3SiH提髙,应答性好,可以确定使指令电流Io的振"l"KiL^^最小的超前角值P.另外,在步樣S24中,进树加(提前)^JE4^出的超前角值P的处理,在该步骤S24中,超前角值的増加量可以是预先确定的一定量,也可以根4t前^t^的指令电、流Io的拥LtMi与当1^^f的指令电^充Io的拥L+KIL的差来确定,如^^hil偏差确定增;M:,则登山的逸复高,应答性好,可以确定^L指令电流io的^^imyu^小的^t前角值P。然后在步骤S25中,在将电动机电流的超前角值P更新为在步棵S23或S24中确定的超前角值P的状态下,驱动无刷电动机,再ifcii行^f指令电流Io的振織的处理..絲,在步骒S26中,计算出将电动机电流的超前角值P更新为由Jiil步骤S23或S24确定的超前角值p之前的指令电流的振幅与其更新后的指令电流的振m的差,^t^i前角值p更新后的指令电j;;fc^KiA否比其更新前的指令电a^^im增加的判断,如^JT角值p变^的指令电^t^雖比其更新前的指令电流振")^t增加,则进^^骤S27的处理,如^H前角值p更新后的指令电^4lL雖比其更新前的指令电;緣雖减少或相等,则进##骤S28的处理。在步骤S27中,根ll^前角值p变化的方向##的事实进行使p增加标t的M颠倒的处理,然后进"ft^骤S28的处理。在步骤S28中进行电动机是否停止的判断,如果电动机已停止,则结束由Jiii^前角值确定部6d进糊超前角值的确^t理,如电动^Mf止,则再次进树骤S22的处理,如jLi^5样,通过步骤S21〜S28,利用简单的电麟构可以得到最佳的超前角值,并可^^^^^W电动机的电J5J^定的4H"位置最大PML^'j用无刷电动Mlfi^E的^^前角值.如Ji^斤述,按照本实^T式4,fe^将tS源l,输出的电压变^U^B交i^输出给电称^2的变换器电路3^命M^换器电路3*电称机2的电流(电称机电流)的超前角值p的变换^#制部4d,在^##4#数&为一定的状态下,变换^fe制部4d以使指令电流的振雖^JM、的方^;Ui^前角值p,^H^已确定的超前角值p产生^^变换电路3的Ji^t信号,所以可以用简单的电絲构求出最佳的超前角值,扭,因为该最^^前角^tA能使电动^N8t^JbMf緣;^J^^Uik^用;^N电动Mia^6的可食她,所以能用满;^斤需^E的最小电流/il3M区动无刷电动机,从而能使电动机的驱动效率酬最大'另外,因为林实财式4中,超前角值的控制以能使指令电流的振雖狄最小的方式进行,所以即使因构^UL刷电动机的"Mt常数的偏差等致使推定針位置和实际的IH"位置产生^1时,也能调^^前角值,以消I^^UL因此不仅^?L刷电动秘到最大的效率,还能防止因#^推定位置产生误差而^刷电动机失控的现象,从而可以实SiL^定的电动;W动,(实施方式5)图9;W1H^明^^照本实施方式5的电动^14S动装置的方才匡图。动装置lOOe在实施方式1的电动机100a的变换器电路3的输入侧上附加了用来自电动机的再生电-狄电的小容量电絲12,该电容器12连接在上述电压源1的一个输出端子la与另一个输出端子lb之间。本实施方式5的电动;W动装置100e的其它结构与实施方式l的电动;M区动装置10a相同。M,jLii电^^12的容量能防止由电动M生电流引起的装置损伤的容量,例如在电动M制装J^控制家Jl^空调;KJi使用的压缩机的电动机的场合,Ji^电絲12的容量IU^是0.lM^50Mf左右,该^i储电动城阻的容量、对应变换器输入电压的容许的最«动1^在电动机中流过的电流最大值求出的最小^LF艮值,也^i说,在电动机中沐itll大电流时电动;t^斤^^的能量可根梧电感的容量求出.然^##在该能量狄电动^#生电^^予电絲时产生的电絲端电压上升的禾JJbl否在允许的程复,确^Jiil电M的容量。*#^说,如果电*中流动的最大电流为Im,电动机内部的电感为Lm,电容器端电压的上升容许电压值为Vm,则上述电容器的容量Cm•Cm>Lm*Im*Iin/Vm/Vm确定。下面^"^ft:^fti兑明.因为在该实施方式5的电动;MR动^Xl00e中,变换器电路3,变换^#制部4a与实施方式1进行同样的动作,所以下面只对与实施方式1不同的*进械明,在电动机2停止时或变換器3的开关动作停止时,在电脉2中^it的电絲变换器襟3的输入條生,该再生电'緣大时,变换器电路3的输入侧电压变^it^电压,发主损伤电动;MR动装置的情况。因为在该实财式5的电动城动装置100e中,如困9所示,在变换器电路3的输入側附加电絲12,所以在电动机2的停止时,来自电动机2的再生电^Mf对良电絲12充电,可以抑制因Jiii再生电'絲变换器电路3的输入侧电压的上升。借此可以防止因在电动^f止时产生的电动M生电流对电动,动^E的损伤,从而实狄蚱的电动綠制組如Ji^斤述,因为在本实;^r式5中,M施方式1的电动^im动iW100a的变换器电路3变成具有用来自Jii4电动机的再生电流克电的电容器的电路,所以除了具有实施方式l的«^卜,还具有食m制在电动^Mf止时或变换器电的絲。_、"、、另外,虽然在jii^实施方式5中,示出了在实施方式i的电动w:动紅器,^il种附加电容器的电动^动装置不受实施方式1的P艮制,也可以是实^Mr式2至4的^T""^t电动;W动M。(实施方式6)图10^«8月^^照本&明的实^r式6的电动,动ilt置的方才匡图.该实施方式6的电动^14S动装置100f是将电感13插入到实施方式1的电动M动装置100a的变换器电路3与电压源1之间,该电感13串M电压源l与变换器电路3线另夕卜,本实iMr式6的电动,动装置100f的其它结构与实財式1的电^MR动^^100a相同。在此,M电感13的容量Hifiit^为能除去l^变换器t^的开关动作引起的开关电流噪声:?Ht电压源的输出电i^畸变的m的值,例如在电动«动^iA驱动^^空诉机中使用的压缩机的电动机时,电感13的容«^在O.OlmH到4.0mHA^.^4i^与变换器电路3中的栽自率的倒lt^比例的值,以HI^制栽^H^高次m的方^定,胁的说,如^ift减量为-X,圃周率为71,栽舰率为f时,则确;t-ti^电感的值Lr是满足lOxlog(2xjr小Lr)>X的值,接着絲辦进伤兑明'因为林实财式6的电动;MK动^E100f中,变换器秘3和变换驗制部4a与实施方式l的动作相同,所以只对与实施方式l不同的*进^^兑明。电压源1的输出电流受到变换器电路3的开关动作的影响与开关电流噪声重*。该实施方式6的电动^4K动装置100f,如图10所示,通过^Mt电压源1与变换器t^3,司的电感i?4^由变饞释^3a的举声,从而PH氐重叠在电压源输出电流上的电源开关噪声.借此抑制电压源1的输出电流的波形崎变,改4%入电流的功率因数。在上述实施方式6中,示出的是在实施方式1的电动«动装置100a的变换器电路3输入端与电压源1之间插入肯腿断由变换器电路3产生的噪声的电感13,由,加了实施方式1的效果,使与电压源1的输出重叠的开关噪声降低,提高了输入电流的功率因数,改善了电流的波形。*,在JJi实^r式6中,虽然示出的是在实施方式1的电动M动装置100a的变换器电路3和电压源1之间插入肯IW变换器电路3产生的噪声的电感13,但是^T这种电感的电^MK动装置并不限于实施方式1中的驱动装置,也可以是实施方式2至4中的一种电动«动装置。另外,在Ji^实^r式5中,电动W:动^J^成电动^4R动装置的变换器电路的输入侧附加了电容器,在Jiii实;^式6中,电动^动装置虽然可以在构成电动J^K动装置的变换器电路与电压源^I司插入电容器,但是电动;MK动^jt也可以^t电^H和电感两者'这时,因为形成电感和电絲串联的电路,所以aa纽^y^象.^*#频率;0^斤周知的是1/2tcVS^,由此可确定电感和电容器的容量,因此如果^定电感和电容的容量,使"^^频率比与电,应的高次谐^^的对象的频率高,貝'河以提供jtA噪声更少的电动綠制M,本发明中各实施方式的电动;W动装置并不限于驱动控制空诉机中使用的压缩机的电动机,只要能象^^变换器电5W动控制电^^样^器的电动城行驱雜制即可,例如tlii^于Jii^各实;^^迷电动^UIR动^E的^U^有^^电^^产生驱动电流的变换器电路的电水箱、电动#机、电干^、电动除尘器、&«^絲热7]<^#^器.对于«#^都能因寸«换器电^^、型^^量化而食^%#&计自由度高、^^低的M,其^7不可估量,以下将对利用本实财式1的电动^i^电动城动M的綠,如空舰、电冰箱、电动^机、*t>^、电动除尘器、电干餘K、热M热;^进行具体说明,(实施方式7)图12是说明按^1明实^式7的空#的方框困,本实施方式7的空#^12邻是財室内机255和室夕NlU256^if^N特舰的空调机。该空调机250財使制^H,J在室内机255与室夕卜机256之间循环的压缩机250a、和fe电压源1作为输入驱动该压缩机250a的电动机的电动^M区动^JE2邻b。在比,电压源l,压缩机250a的电动机和电动^Ji区动装置2邻b分别与JJi实施方式1的电压源1,无刷电动机2和电动^Li区动装置100a相同。另外,良空舰250財形成制^W循W^的四通阀254,节J5ft^253,室内侧热交换器251和室夕卜侧热交换器252.扭匕,室内侧热交换器2S1构^Ui述室内机255,节^LW253、室夕阳濕交换器252、压缩机250a、四通阀254和电^UiK动装置250b构J^Jiil室外机256,JJi室内側热交换器2Sl具有用于提高热交换能力的iM^251a、和测定该热交换器251的iS;t或其周i4^度的'a;l传感器251b。Jiii室夕H^热交换器252JW提高热交换能力的^LRl^252a和测定该热交换器252的温度或其周边、;SjL的iSjL传感器252b,在林实施方式7中,^j5Uiii室内側热交换器251与室夕Hftl交换器252之间的制冷剂J!^上,配X&缩机250a和四通阀254.«^1说,该空^2邻通器2S2的制^H^^缩机250a,ilX,而从该压缩机250a排出的制4^j^室内側热交换器251的状态,而沿向箭头B方向流动的制冶嘲处于通过室内«交換器251的制冷刑^ta缩机2S0a吸入,M缩机2邻a排出的制^H'j^^室夕HW热交换器252的絲.另外,上述节,^JL253应该使调节循环的制^HW的流量的节流作用与自^yH^冷剂的流量的阀的作用^^"H8L«^1说,节流JtJL253在制^H,J沿制^H,J循W^I环的状态下,调节从冷凝器向蒸发器3ltil的液态制冷刑的^JMt该^J&制^H^膨胀,同时应it量地向蒸发^^戶/l^量的制^H'J,i^,因为Jiit室内側热交换器2Sl在^58tlMt中作为冷凝器工作,在制冷辦中作为蒸发器工作,Jiit室夕H^热交换器252在^l!Mt中作为蒸发器工作,在制冷*中作为冷凝器工作.i^:冷凝器内部的髙温高压的制^H^气>^**^的空气^*热量后慢慢液化,在冷凝器的出口附it^髙压的^制这等于制^HW在大气中^^^。另夕卜在节M^JL253中^^a低压的絲制^H^WJ蒸发器.在该状态下房间内的空n^!l蒸发器时,絲制^H,J从空气中夺走大量的热后蒸发,变成^J^f仏的气态制^Hi在蒸发器中被夺走大量热后的空M空i^u的排出口«冷«1出。i^"在该空调K250中,,空调机的运行状态即针对空调;^臾定的目标温度、实际的室^^室外&显来iS^it^电动机的指令转数,电动棚区动装置250b与实施方式1相同,^^该i议的指4^"数控制压缩机250a中it^电动机的转数,接着絲动作进柳月,在该实iMr式7的空#250中,驱动电^w电动^动;lti2邻b加到压缩机250a上时,制^H^在制^H"J循Jf^内循环,通过室内机255的热交换器251和室夕卜机256的热交换器252进行热交换.<1^^1说,由于^Jiit空m250中,使封A^制AH^的循环闭路中的制^H'J通it^缩机250a循环,所以在制^H^的循环闭路中形^0^斤周知的热^S环。从而进行室内的#^或致冷,使制冷刑向箭头A所示的方向流动:这时室内侧热交换器251作为冷凝器进行工作,通it^Jiil制^W循W^中的制^H"】的循城出热量。从而温M内。与#反,在空"WU250进^^^^tBt,通it^J户的,,iit^Ji述四通阀254使制冷刑向箭头B所示的方向流动,这时室内側热交换器251作为蒸发器进行工作,通itJi^制^H"J循W"径中的制^HW的循环吸收周边空气的热,从而妙内变冷,在比,在空^2邻中,#!1^空^«*^谈的目#^1、实际的室#大^a度确定指械数,与实财式l同#«£#^^#数,通过电动棚区动装置250b控制压缩机250a中^N电动机的转lt从而在空调机250中进行这样,林实齡式7的空郝2邻中,利用^W电^IMt为压缩机2邻a的动力源与实財式1同^k^定^tiUH电^U的电'l^前角值P,以使指^H^数&与实际转数f的偏差^Jt小,因此即^^变換器的输入电压iLt变动的状况下,也f诚过只使电流超前角值变^Hiil样简单、穗定的弱磁场控制,稳定的驱动无利电动机离速旋转.从而可以^吏^^^利电动;M^^动装置的空,2邻^设计自由泉高,J^^氐的笨置,(买施方式8)图13是说明按照本发明实施方式8的电冰箱的方冲匡图。该实施方式8的电冰箱260由压缩机260a、电动^^动^JL260b、冷凝器261、冷藏室蒸发器262和节^^263构成。^jttS缩机260a、冷凝器261、节^t^置263和冷藏室蒸发器262形成制^H'J循絲径,电动棚区动装置260b把电压源1作为输入驱动作为上述压缩机260a的驱动源的;t^j电动机,另外,上述电压源l、压缩机260a的^?,j电动机和电动积4区动装置260b分别与上述实施方式1的电压源1、无刷电动机2和电动WK动MlOOa相同。节流装置263与M实施方式7的空调机250的节流装置253相同,在制?H,J经制^W循iW^循环的状态下,^eA冷凝器261送出的M制4^的流量节流使该制^H^膨胀,同时适量地向冷藏室蒸发器262^^义、要量的制^HW。冷凝器261使流经内部的离温高压的制冷剂气^^凝后,向大U出制冷剂的热,4tiii^该冷凝器261的制^HO^^b^MM:热后便ft^化,在冷凝器的出口附it^高压的液态制冷剂.冷l^蒸发器262使低温的制^^^^发进行电水箱内的冷却,该冷^蒸发器262^"用于提高热交^t率的M^262a,^^室内温度的iS;l传感器262b。另外,在该电水箱260中,絲电水箱的运行状态,即4I^W电水敏定的目标^t和电水箱内的袋^UNt^^H^数,电^MS动WL260b与实施方式1相同,#^&^的指^#数,控制^a^机260a的无刷电动机的转4ft接4HJt明其抓林实絲式8的电冰箱260中,当从电^14R动紅260b将驱动MVd;^到压缩机260a的^,j电^Ui时,压缩机260a驱动制^W在制^H"J循Jl^径内沿箭头C的方向循环,通过冷凝器261和冷藏室蒸发器262进行热交换,借jtb^行电冰箱内的^HP,总之,在冷凝器261中^^液态的制冷剂由于节浦JW263对其流lri&行节流而膨胀,变成低温的制4^j液体,然后当^^溫的氣态制^HWiil^冷藏室蒸发器262时,^a命PH^在冷lW蒸发器262中蒸发,进行电冰箱内的^HP,这时通itMJRU/l262a将冷藏考内的空气强争W^l^冷藏室蒸发器262,在冷藏室蒸发器262上高效率Aka4行;交换.另外,在本实施方式8的电冰箱260中,4N^t"对该电冰箱260诏叉的目餘温度和电冰箱内的室温i5^:指^H^数,所述电动4M区动装置260b与实施方式l相同,^4li殳定的指4^数i;控制压缩机260a的无刷电动机的转数。借棘电冰箱260内将电冰箱内的温度^#在目#^>$Ji。这样,在^实施方式8的电冰箱260中,因为利用无刷电动机怍为压缩机260a的动力源,与实^式1同样,确定^t;^,j电动机的电J5(t^前角值p,以使指4^数6与实际转数f的偏差^J:小,所以即^t变换器的输入电压变动的情况下,也食^i过只使电流超前角值变^it样简单而穗定的弱磁场控制,将无刷电动M^ik^动到高速旋转的状态。从而可以使搭mb刷电动^ML其驱动装置的电水箱260iUH殳计自由度高而成^M氐的M,(实施方式9)图14是说明按照本发明的实施方式9的电动^M^的方框图.本实施方式9的电动B机270M^Wt框架271,在该^4^卜框架271内通过吊棒22吊下夕卜桶273,^SMMMi24可自由旋#^»*絲该夕卜筒273内,4t^f翼275可自由旋4Nj^絲该Jfe^M^Mil274的底部。夕卜槽273下倒的空间中,另夕卜在ifej^卜棘271上要装妙NP电压源1作为输入并驱动Jiii^iP,j电动机276的电^MK动M277。在比,Jiii电压源1、无刷电#276和电动JtMK动装置277分别具有与实^r式l的电压源l、;^N电动机2和电动jW动^1100a相同的结构,从控制电动^M^270^ft的歡K(未示出)向J^电^UIK动^1277输入与用户IMt对应的^^指4^"数的指^HT号.接4Nfc^辦进械明,林实齡式9的电动^MfU270中,当^^者进糊定的IMt时,錄机向电动^4K动装置277输入指摊号,从电动^14K动装置277向无刷电抓276胁驱动电压,这糾it^N电动机276的驱动使4t^翼275或^yi^桶274絲,进Wfe^bPMMi274内樣等的^^J!JWC等.这时>^实施方式9的电动#机270中,;^来自拥淑的指4^号所表示的指4>#数,与实^式一#€过电动«动装置277控制无刷电动机的转化从而电动jfc^270可4M^yMfe的:t^污染^l进行工作,这样,因为>^实施方式9的电动^^机270中,利用无刷电动机276作为动力源,与实财式1同样确定^^;U"电动机的电^^前角值p,以使指4^数t与实际转数f的偏差变M小。所以即〗^变换器的输入电压变动的情况下,通过只使电流超前角值变^il样简单而穗定的弱磁场控制,就能使;^']电动城定膝动到高速旋转状态,从而可以使搭絲it^电动^u^期区动装置的电动^M?U270成为设计自由度高而威^^低的装置,(实施方式10)图15是说a月按照本发明实施方式10的jfet^的方框困,本实^Mr式10的JM^U280M叶片281,使该叶片281旋转驱动的;^'j电动机282、^EL电压源1作为输入驱动上g刺电动机282的电动^动装置283。^M^i^电压源1、上i2l^刷电动机282和电动:tMS动^ti283具有分别与实施方式1的电压源1、无刷电*2和电动;W动装置100a同样的结构,机(以下##^)输AJtL述电^MK动装置283,接着絲辦进械明,林实财式10的M^280中,当铜^^fm^的IMt时,M^?^向电动;MR动紅283输入指4^号,从电动樣动紅283向无刷电动机282;^a驱动电压,于^iitit刷电^U282的驱动使叶片281旋转,进rffim,这时,在本实ifet式10的&^280中,^4t来自^^的^Hf号,与实财式1同样通过电^PMR动紅283控制;tJN电动机282的输出,而且粉,J用&WL2抑进^OLRlJ^风的强度等的调整.这样,^实施方式10的J1^280中,用无刷电^282作为动力源,与实施方式l同样,确定^S无刷电动机280的电流超前角值p,以使*转数t与实际转数f的偏差M最小,所以即^^变换器的输入电压变动的情况下,通过只使电流超前角值变^il样简单而穗定的弱磁场控制,就食MfiUN电动M定的驱动到高速旋转的状态,从而可以使搭mL刷电动^5L^4区动装置的JW^L280^设计自由度高而成本低的装置'(实施方式11)闺16是说明^UMC?月实施方式11的电动除尘器的方框闺,本实施方式11的电动除尘器290M^M^面形;Mr^口的^pAAjM"297、吸引空气的清扫^M^体290a、一端连接在床用駄器具297上,而另一端连接在清扫;l/l^体上的^k管296。上述清扫^l^体290a由前面""^分在吸尘管296的另一端处开口的集尘室295、配14该集尘室295背面側上的电动M^291构成。电动JW^291由与该集尘室295的背面相对配置的叶片292、使该叶片旋转的无刷电动机293、和fo电压源1作为输入驱动该无刷电动机293的电动^14区动装置294构成,通过叶片292的旋4H^tim,以进行Jiii空气的吸引.^M^tii电压源l、无刷电动机293、和电动^4K动^i294分别与Jii^实施方式l中的电压源l、无刷电动机2、和电动^l4区动装置10a相同,M^制入与:者的,目应的表示指错数的指4Ht;、-一接着絲辦进柳月,在^实施方式11的电动除尘器290中,当^^^i^X的^Mt时,信号将M^?NI"A^电动^l4区动M294,驱动电>^电动;«动^*294施加到^J,j电动机293上.于是叶片292因^J,J电动机293的驱动而:^转,在清扫^U^体290a内产生吸引力,由该清扫^L^体290a产生的吸引力通过管296作用ti^M^'AA絲297底面上的吸引口(未示出)上,#^扫面上的尘^^J^A絲47的吸引口吸引,集尘在清扫;M^体290a的集尘室45中。这时a实施方式ll的电动除尘器290中,#|1来自#^的指^号与实M式1同^Afeit过电^MK动iW294控制;^N电^U293的转数.从而在电动除尘器290中进^f^及引力强度的调整.这样因为^实^r式11的电动除尘器290中,利用i^,J电动机293作为动力源,并与实齢式1同#^定供驗iUN电动机293的电'^fe前角值P,以使指^HN8U与实l^"数f的偏差变錄小,所以即^t^变换器的输入电压变动时,通iiP、使电3;Ml前角值变^1样简单而穗定的弱磁场控制,就能^?UN电^^^W动到高速旋械状态,柳氐的組*-:、(实施方式12)图17是说明m^明实施方式12的电干;li^^r裤與.本实施方式12的千胁3柳由压缩机360a、电动^4K动ILE360b、冷凝器361、蒸发器362和节i^^置363构成。^th,压缩机360a、冷凝器361、节流装置363和蒸发器362形成制射寸循环4径,电动棚区动装置360b把电压源1作为输入驱动作为压缩机360a驱动源的;^,j电动才几,另夕卜上述电压源l、压缩机360a的;^,J电动;M^电动棚区100a相同。节流装置363与上述实施方式7的空讽^250的节流装置253相同,在制^^经制^H^循J^^环的状态下,:fc^冷凝器361送出的^4^AHJ的流量节流^吏该^t态制^HJ膨胀,同时适量地向蒸发器362^^^^"量的制^HW•冷凝器361使流经内部的高温高压制冷剂气^^凝,向大气故出制冷刑的热,i^'说冷凝器361中的制^H,J气^^气夺取热后而漫慢液化,在冷凝器的出口附*泉高压的液态制冷剂,蒸发器362使低温的制冷嘲液^MyL进^f餘^内的除湿。该蒸发器362M用于提高除^t率的^Wli362a,另夕卜,在该干;^362中,电动,动^X360b在干^li^t^状态下,^414t^干^^i臾定的除^l^NI^内的;abl,控制压缩机360a的电动M出.接着絲辦进械明,林实财式12的电干胁360中,当从电^MS动紅360b向压缩机360a的;^N电^M^驱动^Vd时,>^?机纖驱动制AH^沿箭头E的方向在制^H^循^W^内循环,经冷凝器361和蒸发器362进行热交换,从而进frf"燥^内的I^湿.总之,在该电干i^bU360中,在冷凝器361中^U^的制冷刑因经节沐^E363的流量节流而膨胀,变成4氐温的制^H'J液体。然后当4腿的絲制^HWi^!l蒸发器362时,在蒸发器362中^S的制^W液絲发,it^^h^内的除湿,*^»说,干^内的湿空^jyHp到其露点an以下,其水分作为冷;J^^J^去的空气被再次加热(再热)。这时干燥机内的空气由MX^强制^A^蒸发器中,在蒸发器中进行高效率的热交换并除湿。这样,因为林实财式12的电干胁360中,利用^^J电动滩为赠机360a的动力源,并与爽裤方式l同^^定^^tiUN电^U^电5iJt^前角值P,以使指^HNU与实l^^数f的偏差^IL小,所以即餘变換器的输入使电流超前角值变4tit样简单而稳定的弱磁场控制。就能^UN电动城定郝动到高速旋转状态。从而可以使搭^N电动赋^4区动装置的电干;fel^360成为设计自由度高而威^^(氐的装置。(实施方式13)图18濕j兑明^fe照本发明实施方式13的热^热;1CII的方才匡图。本实施方式13的热泵式热^^3柳4^加热^IW水后排出温水的致冷循环装置381a,储存^^t冷循环叙381a排出的温水的储热水絲381b,縱Jiiilt冷循环装置381a和381b的^g&管386a、386b、387a和387b。冷循环M381a具有形成制^HO循^^的压缩机380a、空气热交换器382、中电动机的电动,动^J13柳b,4j^,Jii^电压源1、压缩机380a的电动机和电动4MS动^i3柳b分别与实施方式l的电压源l、无刷电动机2和电动;W动装置K)a相同。节流紅383与良实施方式7的空鹏2邻的节流装置253相同,对从水热交换器385送出到空气热交换器382的絲制^HW的流量进行节流,使该';^制^H】膨氛水热交换器385是对^^H"J冷循环装置381a的^^^热的冷凝器,并^"^,je^热的水的SjL的iSjL传感器385a,空气热交换器382是賴围空气中-«的蒸发器,財用于提高热交换能力的iW^382a^5,J其周iiiSH的SJt传感器382b,另外在困中,384;BLtil制冷刑沿着由^&it机380a、水热交换器385、节沐M383和空^交换器382形成的制^循Sfy^t环的制^H^配管,在该制^HW配管384Ji^絲fe^机380a排出的制^HW旁路到水热交換器385和节流M383后^^空气热交换器382的除霜旁*384a,在该旁*384a的-~^分上处除霜旁路阀384b。Jii2l储热水絲篇財储存械脉的储热zNI鄉,在该储热棉388的A;K口388cl连^fA^NP向该储热^Mf388内供水的供#管388c,^Ji述储热;^388的热水出口388dl上连M从储热7M^388向浴51^#^一浴Jlfe^Wc管388d,另夕卜,^JJ^储热棉388的水出入口388aJii^贿向夕NP^^^存在该罐388中的梦水的機水管间形成水的循WfS。^MCg&管386b是从储热zMI388向水热交换器38S#^水的配管,其一端连接在储热7辦娜的水出口388b上,另一端通过接头部分387bl连接在水热交换器385的A7K侧配管387b上。另夕卜,在该zM己管386b的一端侧上安装用于排出储热7啤388内的7械温水的排水阀388bl.上i^7M己管386a是^7K热交换器385将^il回到储热7jU^388的S&管,其一端连接在储热?;Mt388的水出入口388a上,另一端通过接^r^387al、连接在水热交换器385的排出侧配管387a上。另夕卜,在水热交换器385的;UC側配管387b的-^p^iiiti^MEjiil7K循Sf^径内循环的泵387.i^",在该,;^380中,#41#^^的运行状态,即^ll4j"5it,7JC^i议的温水目棒减,以A^储热7K^381b^t冷循环^i:381a的水热交换器385a的水的iSJt和大气的邋复,确^/刺电动机的指4^#数,电动输出。接着絲辦进柳月,当驱动电>5^电"^4£动^1>3801):^到压缩机38(^的^N电动KtJ^,^机380a驱动时,^ta缩机380a压缩的高温制冷刑向箭头E所示的方向循环,即通过制^W配管384^^水热交換器385中.^当^JfaMS的泵387驱动时,树从储热棉娜#^交换器385。于是,在水热交换器385中,在制^H"J与从储热棉388^^H^MU'司进行热交换,热从制>^»油^##.«<^^^^>热##^水,将加热的7K^m热7j^388。这时加热过的水的'aH由冷lliSJt传感器385a监测,在水热交换器385中,制^W通itJi^交^^冷凝,冷凝过的^制冷剂因其流l^节ja^383节流而膨膨,i^'J空^交换器382,在该鹏«3柳中,该空U交换器382作为蒸发器工作.即该空气热交换器382从J!R^382bi^的大气中吸,使^a的制^H^蒸发。这时Ji^空气热交换器382的周边空^SA由温度传感器382b监礼另外,在制冷循环iU:381a中,当空,交换器382上结霜时,除霜旁路阀384b打开,高温的制冷刑经itl^t旁路384a,空^交换器382,从而进行空气热交换器382的除霜。另夕卜,温7M^t冷循环装置381a的水热交换器358经配管387a和386a#^#热#器381b,##^1温水储存在储热;)<^388中。储热7碑388内的温桐緣需魏过纖水管389,Hp.特别是在向浴^^(7JC时,储热7Mf内的温7Mit^池用皿水管388d^^浴池。另夕卜,在储热棉388内的械温水的^^量变成一定量以下时,将W卜部通过供水管388c补给水,另外,在该实^r式10的絲7JCll380中,通过电动;Wt动装置3柳b根!I4W该皿^^380iS^的'&M#5^1,#^水热交换器385a的水的iS^和大气的温度,确^X^电脉的指4^数,与实施方式l同样,條该指令转lfcii过电动;Wt动^i380b控制压缩机380a中无刷电动机的转lt从而通过縣錯380进行目栝减的'&K^,这样,因为vj^实施方式13的热^热;^380中,利用无刷电动机怍为压缩机380a的动力源,并与实;^Mr式l同#^定#^无刷电#^的电流超前角值p,以使指4^NSU与实际转数f的偏差^UlL小,所以即^EJt换器的输入电压变动的状况,通iiK使电3Ml前角值变^tt^l样简单而穗定的弱^^控制,就能^UN电动城定舰动到高速旋转状态。从而可以使搭^UUN电动^U^^iK动M的热^^皿:^380成为设计自由度高而J^^4氐的装置,(实施方式14)图19是说明按m^!^实施方式14的^^力型汽车的模式困,本实施方式14的^动力型汽车400是将内«^电*两个动力源組合的汽车,^4^f2JL^动力源同时或分别^ft行乾nkJbl说,该iS^H动力型汽车400^f产生动力Ep的内歉bU10,入的电功率产生动力并##>^|^#^的动力进行发电的电*402^ii过由内歉bU401或电动机402产生的动力形成汽车驱动力的驱^l^f440。W卜,》^动力型汽牟400还M储电池401和发电机430,将J:ii内;^410产生的动力Ep射e^两个系统,^iSei^发电系统的动力Epl^^ii^电机430,^S5^的驱动系统的动力Ep2供给Ji^电动机402的动力^Se^!420^tfe机的上述电动一402的电动4MS动^i400a,在比,JJi电动机402^T与实施方式l的无刷电^2同样的结构,并才娥汽车的行驶状,务ft为电动WUt电^i作。也^1说,该电动机402由来同时通it表自电动;W动装置400a的驱动电流Dc产生驱动力。另外,上述驱动城440还具有一对驱动轮441,与该驱动轮441相连的驱动轴442,^#轮才械443,所述齿轮^4eMJii4电动机402#^的动力Dp通i^S动轴442传动力通过驱动轴442传i^电动机402.另外上述电动,动i^400a具有与实财式l的电动«动纽1麵相同的电柳成,扭,在电动柳动叙400a的输入节点la和lb上连^UJi储电池401的输出端子和发电子403的输出端子。接着M动作进^ti兑明,该》"E^力型汽车400利用通过内^410^tl电机430旋转发电的电功率对储电池401充电,她电池401的输出鍵电机430的输出作为行驶能量朋进行行驶.例如,扭过内胁410的駔^K吏行^t率为錄^K缝时,储电池的输出Bc通过电动^JJK动M400a*电动机402,由电*402产生的驱动力Dp传i^R动轮441,这时,该';^^力型汽车400进糊是利用电动机的行乾另外,当mt^Ui^某4^t以上时,内胁410开始驱动,由内胁410产生的动力Ep通过动力^N^420,电动机402作为驱动系统的动力Ep2,另外,电动机402通狄自电^MK动iML德的駔动电流Dc产生动力,并把队内^M^^的动力Ep2和由驱动电流产生的动力^^JR动^440作为驱动力Dp.借此,驱动,440^Ji^动力Dp通过齿^N^443^M区动轴442传iH^K动轮441,另外,在》^^力型汽车400中,当驱动轮441的驱动负荷变轻时,动力^N^!420将把内歉K410产生的动力Ep的一"^^fiei^发电机430作为发电系统的电功率Ep.于^L电机430发电的电功率Gc通过电动,动M400a旨賭电池401作为充电电功率Cc,借jtbi^行储电池的充电.在该状态下,"^^力型汽车400可"H^J"储电池401充电一边行驶.i^"在该';a^动力型^L车400中,当为减4l^停止等而进^lW动勢ft时,驱动轮441的制动力Bp通i4IK动轴442JH^fctM^!443传#电动机402作为期区动力。这时电动机402作为发电#作,由制动力Bp发电的再生电功率Rc通过电动4MS动装置400a^n在储电池401上,对储电池401进行充电。这样因为林实财式14的:^^力型汽牟400中,利用;^'J电动机402作为动力源,并与实施方式l同^l定^^该it^电动机的电流的超前角值p,以使指4>#数fo与实^^数f的偏差变成最小,所以即^jt变换器的输入电压变动的情况下,通itK使电^^前角值变4til样简单而穗定的弱磁场控制,就能^iUN电动;^^;U^动到高速旋转的状态。从而可以使搭IUJ,J电动M期区动装置的濕合动力型汽车400成为设计自由度高而威本低的装置。另夕卜在上述实^r式14中,示出的电动汽车;U:j的串联、并^i^齡动力型电动汽车的情况,但实施方式14的电动汽车也可以是图20中所示的串例;在图20中所示的串^U^^力型电动汽车5^0fe^代替困19中所示的濕合动力型电动汽车400中电动机402的电动机柳2a,并J^^利用内i^410的动力Ep驱动发电机430并用发电的电功率Gc对储电池401充电或驱动电动机402a。因此该》^动力型汽车500^T^t图19中所示的混合动力型汽车中的动力^5,420,不是通过内燃机直皿动驱动轮4U,而;LK通过电^UMK动驱动轮441。另外,由«'^^力型汽车500是4fft为二N力源的内^^1^电动^串JP^置,因而4fc称为串W^,i^"在困21中所示的并JPU'^动力型电动汽车600&^代替困19中所示^^力型电动汽车400的动力^K^420的^bL^450,并Jbl^过该^til^450将内•410的动力Ep>^1^电#402.因此该;^^力型汽车600不M图19所示的发电机430,在该并Wm^动力型电汽车600中,主要利用内胁410行驶,;tWHNUa内胁410用作对储电池401充电的动力源使用,例如在向内^WP栽的起动时或加速时,电动机402利用从电动練置400a^^电功率Dc作为电动^X作,电动机402把由内^^U产生的动力Ep和由电动机402产生的动力作为驱动力Dp输出INR^M^.因皿动轮441的驱动可以由电动机的动力辅助.另外,当内胁的工作效率下降负荷较轻时,Jiil电功机402作为发4^X作,利用内燃机的动力进行睹电池的充电和驱动麵驱动,可以将内胁的负荷变动抑制舰小。另外,在该';s^力型汽车600中,在制动或下坡时,通过回收由电动汽车再生制动产生的电功率^^^f车时发动^f止械高行驶时的能量利用率.絲该^^力型汽车600因用两个动力源驱动,即,使得用内;^的驱动和用电功,动并^ii行,故被称为并桫式。另外,实齢式14的电动汽车也可是不装内^bli并J^用来自储电池的电功率行驶的电动汽车,这时,也食1#到与Jiii实施方式14同样的效果.另夕卜^Jii^实^r式7到14中,虽然用于驱动作为动力源的iUN电^L的电动;M区动^l与实^r式l的电动^4K动装勤目同,M实齡式7至14中的电动;W动装置也可以与实施方式2至6中的任一个电动,动装勤目同。大变动时,仍fl^不^J预先设定的表值i控制量的情况下穗定Mk^行无刷电动机的弱磁场控制,并因此而能^^刷电动机的最高转数增加,所以该电动机驱动装置贿应用維,

电动娜动装置械明涉及电动^a动纽,特别是涉;^,J用变换器电isp区动控制;?UN电动机的电动w动組背景絲无刷电动机因其运行而j?t^电动势oE(E:供^?t^使用的永A^t的磁动势(J^t量),(o:电动机的轴角逸变).因jH^目当于无刷电动机l的等效电路可以如图11(a)那样表示。在图ll(a)中,RA^糾电动^4"相的一次电阻,L^^利电动^/UH目的电感,IK刷电动机的一次电流(相电流),V是^P在电动机上的端电压,在利用变换器电5Ma动该^W电动;Nt,变换器*^电压变换比(输出电>^/输入电压<1)与变换器电5M^入电^乘的值等于电动机的端电压V。用下式(1)和(2)表示,而且,如^t该无刷电动机的端电压V进^量分解,并用d轴电压Vd和q轴电压Vqil^现,则Ji^电压V可用下述式(l)和式(2)表示,式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>

Description

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电动娜动装置械明涉及电动^a动纽,特别是涉;^,J用变换器电isp区动控制;?UN电动机的电动w动組背景絲无刷电动机因其运行而j?t^电动势oE(E:供^?t^使用的永A^t的磁动势(J^t量),(o:电动机的轴角逸变).因jH^目当于无刷电动机l的等效电路可以如图11(a)那样表示。在图ll(a)中,RA^糾电动^4"相的一次电阻,L^^利电动^/UH目的电感,IK刷电动机的一次电流(相电流),V是^P在电动机上的端电压,在利用变换器电5Ma动该^W电动;Nt,变换器*^电压变换比(输出电>^/输入电压<1)与变换器电5M^入电^乘的值等于电动机的端电压V。用下式(1)和(2)表示,而且,如^t该无刷电动机的端电压V进^量分解,并用d轴电压Vd和q轴电压Vqil^现,则Ji^电压V可用下述式(l)和式(2)表示,式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>

Description

电动机驱动装置

提供一种电动机驱动装置(20),在该电动机驱动装置(20)中,即使在电动机角度检测器(36)发生故障的情况下,仍可进行与电动机转子的磁极位置相对应的控制。电动机驱动装置(20)对于电动汽车(1)的车轮驱动用的电动机(6),按照设置于电动机(6)上的电动机角度检测器(36)的角度检测值,进行与磁极位置相对应的控制。电动机驱动装置(20)包括:不带有旋转传感器的角度推测机构(50),该不带有旋转传感器的角度推测机构(50)不采用旋转传感器而进行电动机(6)的电动机转子(75)的角度的推测;传感器故障判断机构(47a),该传感器故障判断机构(47a)判断电动机角度检测器(36)的故障;传感器切换机构(47b),该传感器切换机构(47b)在传感器故障判断机构(47a)判定电动机角度检测器(36)发生故障的场合,采用不带有旋转传感器的角度推测机构(50)所输出的电动机转子角度代替电动机角度检测器(36)的角度检测值来进行控制。

图13为本发明的第4实施方式的电动机驱动装置的构思方案的方框图;

其原因如下。车轮转数检测器24测定与旋转相对应的脉冲的间隔,根据脉冲的计数值对角度进行运算。即,电角度360度的脉冲数量是已知的,一旦知道磁极位置,根据脉冲数量可知道电动机转子的角度。但是,在因噪音的影响、检测性能低的情况,产生偏差的场合,无法根据车轮转数检测器24的输出判断该情况。由此,根据不带有旋转传感器的角度推测机构50(图16)已算出的磁极位置,定期地对电动机转子角度进行补偿,由此,可提高车轮速度对应电动机角度推测机构46A(图16)的控制的可靠性。

上述减速器(7)也可为摆线减速器。对于摆线减速器,通过顺杨的动作获得高减速比,但是由于为高减速比,故电动机(6)为更高速的旋转。由此,采用车轮速度对应电动机角度推测机构(46)或不带有旋转传感器的角度推测机构(50)的电动机转子角度推测值而进行控制运一点更加有效。

图2、图3中的逆变装置22的电动机控制部29为图5所示的结构。电动机控制部29包括基本驱动控制部38,该基本驱动控制部38按照设置于电动机6中的电动机角度检测器36的角度检测值,进行与磁极位置相对应的控制,电动机控制部29进行矢量控制。矢量控制是按照分为转矩电流和磁通量电流,独立地对各自的电流进行控制的方式,实现高速响应和高精度控制的控制方式。图6为聚焦于图5所示的结构中的基本驱动控制部38,并省略无需说明的组成部件的图。

按照该方案,在正常时,按照电动机角度检测器(36)的角度检测值,通过上述基本驱动控制部(38)而进行与磁极位置相对应的控制,进行效率良好的电动机驱动。电动机角度检测器(36)的故障通过传感器故障判断机构(47a)监视而判定。传感器故障判断机构(47a)对电动机角度检测器(36)的故障的判断既可结合电动机角度检测器(36)的布线系统而进行,也可仅仅针对电动机角度检测器(36)而进行。如果通过传感器故障判断机构(47a)判定电动机角度检测器(36)发生故障,则传感器切换机构(47b)采用不带有旋转传感器的角度推测机构(50)或车轮速度对应电动机角度推测机构(46)所输出的电动机转子角度,代替电动机角度检测器(36)的角度检测值,进行基本驱动控制部(38)的控制。由此,即使在电动机角度检测器(36)产生故障的情况下,仍可进行与采用基本驱动控制部(38)的与磁极位置相对应的控制。

图5的不带有旋转传感器的角度推测机构50像上述那样,包括相位推测部50a;第1比较部50b,该第1比较部50b将该相位推测部50a所输出的推测值与上述电动机角度检测器36的角度检测值Θ进行比较;补偿值存储补偿部50c。补偿值存储补偿部50c根据第1比较部5化的比较结果求出而存储使误差0err为最小的弥补值(图8(C)),该弥补值对电动机的各参数的调整值或在电动机角度附加弥补,采用已存储的补偿值(参数的调整值和/或弥补值),对已推测的电动机转子的角度进行补偿,在电动机角度检测器36的故障时,用于基本驱动控制部38的驱动。具体来说,基于上述已存储的补偿值,根据车轮转数检测器24或由转数运算部101而获得的转数和上述基本驱动控制部38所生成的电流指令中的任意一者或两者,确定补偿处理,进行补偿。由此,可进行精度良好的无传感器的角度推测。

按照上述方案,如果电动机角度检测器(36)和车轮转数检测器(24)运两者发生故障,传感器切换机构(47b)将基本驱动控制部(38)的控制切换到不带有旋转传感器的角度推测机构(50)的控制。由此,即使在电动机角度检测器(36)和车轮转数检测器(24)均发生故障的情况下,仍可行驶。

起动时转子角度算出机构102为下述的机构,在通过传感器故障判断机构47Aa判定为电动机角度检测器36和车轮转数检测器24发生故障的状态,并且在电动机停止后,起动电动机即寸,根据电动机6的反电动势算出电动机转子的角度,按照该已算出的角度,使基本驱动控制部38进行控制。起动时转子角度算出机构102所算出的电动机转子的角度,代替车轮速度对应电动机角度推测机构46已推测的输出和电动机角度检测器36的检测值,输入到电流指令运算部39、αβ坐标转换部42、与旋转坐标转换部45中。同时,将起动时转子角度算出机构102所算出的电动机转子的角度输入到车轮速度对应电动机角度推测机构46中,确定车轮转数检测器24的检测信号和磁极位置的相关性。另外,在判断车轮转数检测器24为故障的状态,根据起动时转子角度算出机构102所算出的电动机转子的角度而驱动后,通过不带有旋转传感器的角度推测机构50来驱动。

解决课题用的技术方案

图7为表示本发明的第1、第2、第5~第7实施方式的电动机驱动装置的不带有旋转传感器的角度推测机构在使用时的动作状态的构思方案的方框图;

在第4实施方式的电动机驱动装置中,由于具有起动时转子角度算出机构102,故可获得针对第2实施方式而描述的优点。即,在停止后的起动时,不能采用车轮速度对应电动机角度推测机构46,但是在具有两个W上的电动机6的电动汽车中,通过采用无问题的电动机6的临时的行驶,产生传感器故障的电动机6伴随车轮2的旋转而转动,检测此时的电动机6的反电动势,由此,可检测磁极位置。

电动机驱动装置

本发明涉及一种电动机驱动装置,为在电动汽车等中控制电动机(6)的驱动的机构,该电动机(6)以电动机等的电池作为电源,本发明的电动机驱动装置(20)包括:连接方式切换电路,该连接方式切换电路为在通过电池的电力而驱动电动机(6)的驱动用连接方式和再生用连接方式之间进行切换的变频器(31)等,变频器(31)设置成可切换到使电动机线圈短路并产生制动力的短路连接方式的结构,进一步包括:短路电流控制机构(26),该短路电流控制机构(26)控制在上述短路连接方式流动的短路电流;再生制动和短路制动切换控制机构(25),该再生制动和短路制动切换控制机构(25)将上述变频器(31)在再生用连接方式和短路连接方式之间切换。

图8为表不装载本发明的电动机驱动装置的电动汽车的内轮电动机装置的一个例子的纵向剖视图;

标号19表不电池;

另外,在设置充电状态检测机构27,电池19由于充满电而不能进行再生制动的场合,通过该充满电的检测,切换到短路连接方式,因而进行电动机6的短路的制动,故通过该自动切换,避免因充满电导致的未预计的制动力不足。

本发明涉及电动机驱动装置,其控制以电动汽车的行驶用电动机、产业机械所采用的电动机等的电池作为电源的电动机的驱动。

标号103、104表不开关机构;

再生制动和短路制动切换控制机构25为对包括变频器31的电源电路部28,提供上述再生连接方式和短路连接方式的切换的指令的机构。再生制动和短路制动切换控制机构25在本实施方式中,在被提供用于变频器31的再生制动指令,比如负的转矩指令时,在检测电池19的充电状态的充电状态检测机构25判定出没有充满电的场合,将采用再生连接方式的指令提供给电源电路部28;在判定出充满电的场合,将采用短路连接方式的指令提供给电源电路部28。充电状态检测机构27由测定比如电池19的电压的电压计构成,如果在设定电压以上,则判定为充满电。另外,再生制动和短路制动切换控制机构25也可通过构成上级控制机构的ECU21、进行人工输入的输入机构(图中未示出)的切换指令的信号,进行上述连接方式的切换。

在作为连接方式切换电路的变频器31由上述那样的6个开关元件31a、31b构成的场合,像图5那样,将正电压侧(图的顶侧)的3个开关元件31a全部截止,将负电压侧(图的底侧)的3个开关元件31b全部导通,由此,处于电动机6的电动机线圈短路的状态。

本发明的电动汽车为具有本发明的上述任意的结构的电动机驱动装置的电动汽车。由此,按照本发明的电动机驱动装置20,即使在电池19充满电的状态的情况下,仍可进行电动机的制动,可实现机械式制动器9的小型化、省略化,另外,不需要设置用于消耗发电电力的较大的电阻、放热机构的效果很明显。

标号20表示电动机驱动装置;

标号2、3表不车轮;

标号7表不减速器;