电动机驱动装置及空调机制造方法及图纸

电动机驱动装置驱动具有定子绕组的电动机(2)，具备：接线切换部(3)，具有作为与定子绕组连接的机械式开关的继电器(31～33)和通过励磁电流的通电或者非通电使继电器(31～33)开闭的励磁线圈，通过继电器(31～33)的开闭，将所述定子绕组的接线状态切换为第1接线状态(星形接线)和与第1接线状态不同的第2接线状态(三角形接线)中的任意接线状态；以及对所述定子绕组供给交流驱动电压的逆变器。

Motor Driver and Air Conditioner

The motor driving device drives a motor (2) with a stator winding, having a wiring switching section (3), a relay (31-33) as a mechanical switch connected with the stator winding, and an excitation coil that turns the relay (31-33) on and off by electrifying or non-electrifying the excitation current, and switches the wiring state of the stator winding to the first wiring state through the opening and closing of the relay (31-33). The state (star connection) and any connection state in the second connection state (triangle connection) which is different from the first connection state; and the inverters supplying the AC drive voltage to the stator windings.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动机驱动装置及空调机
本专利技术涉及驱动电动机的电动机驱动装置以及具备驱动压缩机用的电动机的电动机驱动装置的空调机。
技术介绍
能够根据压缩机用的电动机的旋转速度来调节空调机(空调)的制冷能力以及制热能力。例如，在空调起动时，使电动机高速旋转而进行急速制冷运转或急速制热运转，室温达到要求温度后，使电动机低速旋转而进行节能运转。一般情况下，节能运转的时间长，因此为了削减全年电力消耗量，优选使用在低速旋转下高效率的电动机。另外，为了提高制冷和制热的最大能力，优选使用能够高速旋转的电动机。作为压缩机用的电动机，为了高效率化而广泛使用在转子具备永磁铁的永磁型电动机，作为驱动电动机的装置，具备逆变器的电动机驱动装置已经普及。在永磁型电动机中，如果增加定子绕组的匝数，则能够以较少的电流运转，由电流造成的逆变器损耗减少，能够进行高效率的运转。但是，当增加定子绕组的匝数后，感应电压上升，因此由感应电压支配的电动机电压在低旋转速度下达到逆变器的最大输出电压，无法以其以上的旋转速度运转。相反地，当减少定子绕组的匝数后，感应电压降低，因此由感应电压支配的电动机电压难以达到逆变器的最大输出电压，能够使电动机以高速旋转运转。但是，当减少定子绕组的匝数后，流过定子绕组的电流增加，因此由电流造成的逆变器损耗增加，不能进行高效率的运转。这样，在低速旋转下高效率的永磁型电动机不能以高速旋转运转，能够以高速旋转运转的永磁型电动机在低速旋转下的效率低。为了解决这样的问题，提出了具备接线切换部的电动机驱动装置，所述接线切换部将接受逆变器所供给的驱动电压的电动机的定子绕组切换为星形接线和三角形接线(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-246674号公报(权利要求1，段落0016～0020、0047～0048，图1、图2、图7)
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，在专利文献1所记载的电动机驱动装置中，没有考虑为了保持接线切换部的机械式开关的状态所需的电力消耗量，特别是在运转时间长的低速旋转下，高效率化有时是不充分的。本专利技术的目的在于提供能够以高速旋转驱动电动机且能够以低速旋转高效率地驱动电动机的电动机驱动装置、以及能够兼具高制冷制热能力和高节能效果的运转的空调机。用于解决课题的技术方案本专利技术的一个方式的电动机驱动装置驱动具有定子绕组的电动机，具备：接线切换部，具有与所述定子绕组连接的机械式开关和通过励磁电流的通电或非通电使所述机械式开关开闭的励磁线圈，通过所述机械式开关的开闭，将所述定子绕组的接线状态切换为第1接线状态和与所述第1接线状态不同的第2接线状态中的任意接线状态；以及逆变器，对所述定子绕组供给交流驱动电压。本专利技术的一个方式的空调机是具备具有定子绕组的电动机、由所述电动机驱动的压缩机、以及驱动所述电动机的电动机驱动装置的空调机，所述电动机驱动装置具备：接线切换部，具有与所述定子绕组连接的机械式开关和通过励磁电流的通电或者非通电使所述机械式开关开闭的励磁线圈，通过所述机械式开关的开闭，将所述定子绕组的接线状态切换为第1接线状态和与所述第1接线状态不同的第2接线状态中的任意接线状态；以及逆变器，对所述定子绕组供给交流驱动电压。专利技术效果根据本专利技术的电动机驱动装置，能够通过机械式开关的开闭来适当地切换定子绕组的接线状态，因此能够以高速旋转驱动电动机，并且能够以低速旋转高效率地驱动电动机。另外，根据本专利技术的电动机驱动装置，由于适当地控制使机械式开关开闭的励磁线圈的通电而能够削减消耗的电力，能够提高节能性能。另外，本专利技术的空调机具有上述电动机驱动装置，因此能够兼具由于压缩机用的电动机的高速旋转所致的高制冷制热能力和压缩机用的电动机的节能运转。附图说明图1是概略地示出本专利技术的实施方式1的电动机驱动装置的结构(星形接线的情况)的图。图2是概略地示出实施方式1的电动机驱动装置的结构(三角形接线的情况)的图。图3(A)及图3(B)是示出星形接线和三角形接线的图。图4是概略地示出图1及图2所示的电动机的内部构造的剖视图。图5(A)至图5(C)是示出串联连接的U相绕组、串联连接的V相绕组和串联连接的W相绕组的图。图6(A)至图6(C)是示出并联连接的U相绕组、并联连接的V相绕组和并联连接的W相绕组的图。图7(A)及图7(B)是示出图1及图2所示的电动机驱动装置中的接线切换部的继电器的图。图8是以表格形式示出图1及图2所示的接线切换部中的继电器的开闭状态的例子的图。图9是概略地示出本专利技术的实施方式2的电动机驱动装置的结构(星形接线的情况)的图。图10是概略地示出实施方式2的电动机驱动装置的结构(三角形接线的情况)的图。图11(A)及图11(B)是示出图9所示的电动机驱动装置中的接线切换部的继电器的图。图12(A)及图12(B)是示出图10所示的电动机驱动装置中的接线切换部的继电器的图。图13是以表格形式示出图9及图10所示的接线切换部中的继电器的开闭状态的例子的图。图14是示出接线状态为星形接线及三角形接线的情况下的电动机的转速与电动机的效率的关系的曲线图。图15是示出本专利技术的实施方式3的空调机的结构的框图。图16是示出实施方式3的空调机的控制系统的框图。图17是示出实施方式3的空调机的动作的一例的时序图。附图标记1逆变器；2电动机；2u_1绕组端子(第1绕组端子)；2u_2绕组端子(第2绕组端子)；2v_1绕组端子(第3绕组端子)；2v_2绕组端子(第4绕组端子)；2w_1绕组端子(第5绕组端子)；2w_2绕组端子(第6绕组端子)；3、4、160接线切换部；6、7、150控制部(控制装置)；11a、12a、13a、14a、15a、16aMOS晶体管；11b、12b、13b、14b、15b、16b寄生二极管；17电容器；18、19电力供给线(母线)；21定子；22齿部；23转动轴；25转子；26永磁铁；27狭缝；31继电器(第1继电器)；31a第1端子；31b第2端子；31c第3端子；31e开关可动部；32继电器(第2继电器)；32a第4端子；32b第5端子；32c第6端子；32e开关可动部；33继电器(第3继电器)；33a第7端子；33b第7端子；33c第8端子；33e开关可动部；41继电器(第1继电器)；41a第1端子；41b第2端子；41e开关可动部；42继电器(第2继电器)；42a第3端子；42b第4端子；42e开关可动部；43继电器(第3继电器)；43a第5端子；43b第6端子；43e开关可动部；44继电器(第4继电器)；44a第7端子；44b第8端子；44e开关可动部；45继电器(第5继电器)；45a第9端子；45b第10端子；45e开关可动部；46继电器(第6继电器)；46a第11端子；46b第12端子；46e开关可动部；51a、52a、53a、61a、62a、63a、64a、65a、66a励磁线圈；51b、52b、53b、61b、62b、63b、64b、65b、66b励磁开关；105空调机；U开路绕组(第1开路绕组)；V开路绕组(第2开路绕组)；W开路绕组(第3开路绕组)。具体实施方式(1)实施方式1图1是概略地示出本专利技术的实施方式1的电动机驱动装置的结构(星形接线的情况)的图。图2是概略地示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动机驱动装置，驱动具有定子绕组的电动机，具备：接线切换部，具有与所述定子绕组连接的机械式开关和通过励磁电流的通电或非通电使所述机械式开关开闭的励磁线圈，通过所述机械式开关的开闭，将所述定子绕组的接线状态切换为第1接线状态和与所述第1接线状态不同的第2接线状态中的任意接线状态；以及逆变器，对所述定子绕组供给交流驱动电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电动机驱动装置，驱动具有定子绕组的电动机，具备：接线切换部，具有与所述定子绕组连接的机械式开关和通过励磁电流的通电或非通电使所述机械式开关开闭的励磁线圈，通过所述机械式开关的开闭，将所述定子绕组的接线状态切换为第1接线状态和与所述第1接线状态不同的第2接线状态中的任意接线状态；以及逆变器，对所述定子绕组供给交流驱动电压。2.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其中，所述定子绕组具有第1开路绕组与第2开路绕组，所述第1开路绕组具有与所述逆变器连接的第1绕组端子和与所述接线切换部连接的第2绕组端子，所述第2开路绕组具有与所述逆变器连接的第3绕组端子和与所述接线切换部连接的第4绕组端子，所述接线切换部在所述励磁线圈被接通了励磁电流时，将所述第1开路绕组的所述第2绕组端子和所述第2开路绕组的所述第4绕组端子相互连接，从而将所述定子绕组的接线状态切换为所述第1接线状态。3.根据权利要求2所述的电动机驱动装置，其中，所述接线切换部在所述励磁线圈未被接通励磁电流时，将所述第1开路绕组的所述第2绕组端子和所述第2开路绕组的所述第4绕组端子连接于所述逆变器，从而将所述定子绕组的接线状态切换为所述第2接线状态。4.根据权利要求2或3所述的电动机驱动装置，其中，所述定子绕组还具有第3开路绕组，所述第3开路绕组具有与所述逆变器连接的第5绕组端子和与所述接线切换部连接的第6绕组端子，所述接线切换部在所述励磁线圈被接通了励磁电流时，将所述第1开路绕组的所述第2绕组端子、所述第2开路绕组的所述第4绕组端子和所述第3开路绕组的第6绕组端子相互连接，从而将所述定子绕组的接线状态切换为作为所述第1接线状态的星形接线。5.根据权利要求4所述的电动机驱动装置，其中，所述接线切换部在所述励磁线圈未被接通励磁电流时，将所述第1开路绕组的所述第2绕组端子、所述第2开路绕组的所述第4绕组端子和所述第3开路绕组的所述第6绕组端子连接于所述逆变器，从而将所述定子绕组的接线状态切换为作为所述第2接线状态的三角形接线。6.根据权利要求4或5所述的电动机驱动装置，其中，所述机械式开关具有第1继电器、第2继电器以及第3继电器，所述第1继电器具有第1端子、第2端子以及第3端子，所述第1端子与所述逆变器连接，所述第3端子与所述第1开路绕组的所述第2绕组端子连接，并且与所述第1端子及所述第2端子中的任意端子连接，所述第2继电器具有第4端子、第5端子以及第6端子，所述第4端子与所述逆变器连接，所述第5端子与所述第2端子连接，所述第6端子与所述第2开路绕组的所述第4绕组端子连接，并且与所述第4端子及所述第5端子中的任意端子连接，所述第3继电器具有第7端子、第8端子以及第9端子，所述第7端子与所述逆变器连接，所述第8端子与所述第2端子以及所述第5端子连接，所述第9端子与所述第3开路绕组的所述第6绕组端子连接，并且与所述第7端子及所述第8端子中的任意端子连接，所述接线切换部将所述第2端子和所述第3端子连接，并且将所述第5端子和所述第6...

【专利技术属性】
技术研发人员：植村启介，山川崇，岩崎宪嗣，有泽浩一，土谷厚司，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP