马达控制装置、空调机、洗衣机以及冰箱的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施方式涉及通过配置在逆变器电路的直流部中的电流检测元件来检测相电流的马达控制装置、以及使用该马达控制装置而构成的空调机、洗衣机及冰箱。
【背景技术】
[0002]在为了控制马达而检测U、V、W各相的电流的情况下，有使用插入在逆变器电路的直流部中的1个分流电阻(Shunt resistance)进行电流检测的技术。通过该方式来检测3相全部的电流时，需要以能够在PWM(Pulse Width Modulat1n，脉宽调制)载波(carrier)的1周期内检测到2相以上的电流的方式产生3相的PWM信号模式。例如图21所示那样(将载波设为锯齿状波)使U、V相的占空相等的情况下，U+( “ + ”表示逆变器电路的上臂侧开关元件)和V+为接通、W+为断开时，能够检测到W相的电流，但是无法检测到其他相电流。因此，可以想到，通过如图22所示那样使某个相(该情况为W相)的PWM信号的相位移位，从而能够始终检测到2相以上的电流。
[0003]然而，若为了进行电流检测而使各相的PWM信号依次移位，则如图23所示，在从正使某个相的PWM信号移位的模式转变为使其他相的PWM信号移位的模式的定时，马达电流台阶状地变化。在图23的下段，放大地示出了上段的一部分，在U相电流的变化按照每个载波周期而交错地反复增加、减少的情况下，在上述的切换定时，连续2次减小，作为其结果，产生了上段所示的台阶状的变化。此时的电流变化会引起转矩的变动，因此，产生了在马达驱动时产生的噪声的电平增大这样的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的一方式涉及一种马达控制装置，具备:电流检测元件，连接于逆变器电路的直流侧，产生与电流值对应的信号，该逆变器电路通过按照规定的PWM信号模式对3相桥接的多个开关元件进行接通断开控制来将直流变换为3相交流；PWM信号生成单元，基于所述马达的相电流决定转子位置，以追随所述转子位置的方式生成3相的PWM信号模式；以及电流检测单元，基于所述电流检测元件中产生的信号和所述PWM信号模式，检测所述马达的相电流；所述PWM信号生成单元以使所述电流检测单元能够在所述PWM信号的载波周期内在固定2个点的定时检测到2相的电流的方式，生成3相的PWM信号模式，关于3相的PWM信号中的1相，将所述载波周期的任意的相位作为基准，使占空向滞后侧、超前侧的双方向增减，关于其他1相，将从所述基准离开所述载波周期的1/2后的相位作为基准，使占空向滞后侧、超前侧的双方向增减，关于剩余的1相，将所述载波周期的任意的相位作为基准，使占空向滞后侧、超前侧的一方向增减。
[0005]本发明的另一方式涉及一种空调机，具备:压缩机；室外侧热交换器；减压装置；室内侧热交换器；电流检测元件，连接于逆变器电路的直流侧，产生与电流值对应的信号，该逆变器电路通过按照规定的PWM信号模式对3相桥接的多个开关元件进行接通断开控制来将直流变换为3相交流；PWM信号生成单元，基于所述马达的相电流决定转子位置，以追随所述转子位置的方式生成3相的PWM信号模式；以及电流检测单元，基于所述电流检测元件中产生的信号和所述PWM信号模式，检测所述马达的相电流；所述PWM信号生成单元以使所述电流检测单元能够在所述PWM信号的载波周期内在固定2个点的定时检测到2相的电流的方式，生成3相的PWM信号模式，关于3相的PWM信号中的1相，将所述载波周期的任意的相位作为基准，使占空向滞后侧、超前侧的双方向增减，关于其他1相，将从所述基准离开所述载波周期的1/2后的相位作为基准，使占空向滞后侧、超前侧的双方向增减，关于剩余的1相，将所述载波周期的任意的相位作为基准，使占空向滞后侧、超前侧的一方向增减；该空调机具备热栗系统；构成所述压缩机的马达由所述逆变器电路进行驱动控制。
[0006]本发明的另一方式涉及一种洗衣机，具备:马达；逆变器电路，通过按照规定的PWM信号模式对3相桥接的多个开关元件进行接通断开控制来将直流变换为3相交流，驱动所述马达；电流检测元件，与所述逆变器电路的直流侧连接，产生与电流值对应的信号；PWM信号生成单元，基于所述马达的相电流决定转子位置，以追随所述转子位置的方式生成3相的PWM信号模式；以及电流检测单元，基于所述电流检测元件中产生的信号和所述PWM信号模式，检测所述马达的相电流；所述PWM信号生成单元以使所述电流检测单元能够在所述PWM信号的载波周期内在固定2个点的定时检测到2相的电流的方式，生成3相的PWM信号模式，关于3相的PWM信号中的1相，将所述载波周期的任意的相位作为基准，使占空向滞后侧、超前侧的双方向增减，关于其他1相，将从所述基准离开所述载波周期的1/2后的相位作为基准，使占空向滞后侧、超前侧的双方向增减，关于剩余的1相，将所述载波周期的任意的相位作为基准，使占空向滞后侧、超前侧的一方向增减；该洗衣机通过所述马达产生的旋转驱动力进行洗衣运转。
[0007]本发明的另一方式涉及一种冰箱，其中，具备:压缩机；冷凝器；蒸发器；逆变器电路，通过按照规定的PWM信号模式对3相桥接的多个开关元件进行接通断开控制来将直流变换为3相交流，驱动马达；电流检测元件，与所述逆变器电路的直流侧连接，产生与电流值对应的信号；PWM信号生成单元，基于所述马达的相电流决定转子位置，以追随所述转子位置的方式生成3相的PWM信号模式；以及电流检测单元，基于所述电流检测元件中产生的信号和所述PWM信号模式，检测所述马达的相电流；所述PWM信号生成单元以使所述电流检测单元能够在所述PWM信号的载波周期内在固定2个点的定时检测到2相的电流的方式，生成3相的PWM信号模式，关于3相的PWM信号中的1相，将所述载波周期的任意的相位作为基准，使占空向滞后侧、超前侧的双方向增减，关于其他1相，将从所述基准离开所述载波周期的1/2后的相位作为基准，使占空向滞后侧、超前侧的双方向增减，关于剩余的1相，将所述载波周期的任意的相位作为基准，使占空向滞后侧、超前侧的一方向增减；构成所述压缩机的马达由所述逆变器电路控制。
【附图说明】
[0008]图1是第一实施方式，是表示马达控制装置的构成的功能框图。
[0009]图2是表示PWM信号生成部的内部构成的功能框图。
[0010]图3是表示各相的PWM载波和占空指令、各相PWM信号脉冲的生成状态的时序图。
[0011]图4是表示以V相载波示出最大的相位为基准的情况下的、各相PWM信号脉冲的生成状态的时序图。
[0012]图5是表示在PWM信号脉冲中生成了空载时间的情况下的时序图。
[0013]图6是表示与马达施加电压成为0V附近的情况对应的各相的设定占空的图。
[0014]图7是表示使各相的PWM信号脉冲的中心与载波的零电平对齐了的情况下的、各相PWM信号脉冲的生成状态的时序图。
[0015]图8是表示向马达的施加电压较大的情况下的、与马达施加电压成为0V附近的情况对应的各相的设定占空的图。
[0016]图9是表不向马达的施加电压较大且电气角为300度的情况下的各相PWM信号脉冲的生成状态的时序图。
[0017]图10是表不向马达的施加电压较大且电气角为180度的情况下的各相PWM信号脉冲的生成状态的时序图。
[0018]图11是表示马达电流变动的状态的图
[0019]图12是第二实施方式，是表示各相的PWM载波和占空指令、各相PWM信号脉冲的生成状态的时序图。
[0020]图13是第三实施方式，是表示PWM信号生成部的内部构成的功能框图。
[0021]图14是表示各相的PWM载波和占空指令、各相PWM信号脉冲的生成状态的时序图。
[0022]图15是表示脉冲生成部进行的占空变换的逻辑的图。
[0023]图16是第四实施方式，是表示空调机中的热栗系统的构成的图。
[0024]图17是第五实施方式，是表示洗衣干燥机的构成的纵断侧面图。
[0025]图18是表示热栗系统的构成的图。
[0026]图19是第六实施方式，是表示冰箱的构成的纵断侧面图。
[0027]图20是表示热栗系统的构成的图。
[0028]图21是现有技术，是表示PWM载波、3相PWM脉冲、分流电阻的电流的图(其1)。
[0029]图22是现有技术，是表示PWM载波、3相PWM脉冲、分流电阻的电流的图(其2)。
[0030]图23是表示实测了 U相电流而得的波形的图。
【具体实施方式】
[0031]根据实施方式的马达控制装置，经由通过对3相桥接的多个开关元件按照规定的PWM信号模式进行接通断开控制来将直流变换为3相交流的逆变器电路，驱动马达，在该