本發(fā)明涉及室內(nèi)機及空調(diào)機。

背景技術(shù)：

作為現(xiàn)有技術(shù)，下述專利文獻1中提出了下述控制方法：具備PWM調(diào)制方式的三相逆變器，作為各逆變器的負載連接有多個風(fēng)扇電動機，并且設(shè)置有：風(fēng)扇電動機控制單元，其數(shù)量與風(fēng)扇電動機的數(shù)量相同，分別對各風(fēng)扇電動機進行控制；以及系統(tǒng)控制單元，其控制整個系統(tǒng)，在對各風(fēng)扇電動機進行控制時，通過在系統(tǒng)控制單元與多個風(fēng)扇電動機控制單元之間進行數(shù)據(jù)通信來控制多臺風(fēng)扇電動機。

專利文獻1：日本特開2001－286187號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)上述專利文獻1的技術(shù)，存在下述問題：需要在系統(tǒng)控制單元與多個風(fēng)扇電動機控制單元之間進行數(shù)據(jù)通信，使得各控制單元的軟件處理內(nèi)容變得復(fù)雜并且需要設(shè)置用于數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信單元，從而使裝置大型化。

此外，由于搭載多臺風(fēng)扇電動機及用于驅(qū)動它們的電力轉(zhuǎn)換器，所以產(chǎn)生的噪聲比僅具備一臺風(fēng)扇電動機的室內(nèi)機大。特別是，還存在各電力轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的噪聲互相干涉而整體放大的問題。如上述專利文獻1所述，在各風(fēng)扇電動機都具備控制單元的情況下，由于各控制單元無法進行同步，所以各電力轉(zhuǎn)換器的開關(guān)管理的難度較大，而難以實施防止噪聲干涉的對策。

而且，即使是室內(nèi)機，也必須考慮外部干擾要素對控制性的影響。在室內(nèi)機中，外部干擾要素(例如外風(fēng))對風(fēng)扇電動機的影響比室外機少。因此，認為在室內(nèi)機中停止狀態(tài)的風(fēng)扇電動機會因外部干擾要素而成為驅(qū)動狀態(tài)(以下稱為“自由運轉(zhuǎn)(free run)狀態(tài)”)的情況較少。但是，在室內(nèi)機具備多個風(fēng)扇電動機的情況下，各風(fēng)扇間氣流互相干涉，因此會產(chǎn)生成為自由運轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況。

例如，在多個風(fēng)扇電動機中的一部分風(fēng)扇電動機處于驅(qū)動狀態(tài)、而剩余的風(fēng)扇電動機處于停止狀態(tài)的情況下，停止狀態(tài)的風(fēng)扇電動機因受到來自驅(qū)動狀態(tài)的風(fēng)扇電動機的氣流影響而成為自由運轉(zhuǎn)狀態(tài)。如果該自由運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速較高，則難以起動處于停止狀態(tài)的風(fēng)扇電動機，因此存在風(fēng)扇電動機的控制性變差的問題。這樣，具備多個風(fēng)扇電動機的室內(nèi)機中存在這種室內(nèi)機特有的問題，而在專利文獻1中既沒有記載也沒有暗示對該問題的解決方法。

本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種能夠提高對處于自由運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的風(fēng)扇電動機的控制性的室內(nèi)機及空調(diào)機。

為了解決上述問題，實現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種室內(nèi)機，其為空調(diào)機的室內(nèi)機，具備：多個風(fēng)扇電動機；多個電力轉(zhuǎn)換器，其用于個別驅(qū)動上述多個風(fēng)扇電動機中的各風(fēng)扇電動機：以及一個共用控制部，其進行上述風(fēng)扇電動機的各風(fēng)扇電動機的控制運算，生成提供給上述多個電力轉(zhuǎn)換器中的各電力轉(zhuǎn)換器的個別的驅(qū)動信號。

根據(jù)本發(fā)明，在空調(diào)機的室內(nèi)機中能夠提高對處于自由運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的風(fēng)扇電動機的控制性。

附圖說明

圖1是表示實施方式1涉及的空調(diào)機的一結(jié)構(gòu)示例的圖。

圖2是表示設(shè)置在實施方式1的室內(nèi)機中的電力轉(zhuǎn)換裝置及該電力轉(zhuǎn)換裝置的周邊電路的一結(jié)構(gòu)示例的圖。

圖3是表示實施方式1涉及的控制部的一結(jié)構(gòu)示例的圖。

圖4是表示一臺風(fēng)扇電動機處于驅(qū)動狀態(tài)而另一臺風(fēng)扇電動機處于停止狀態(tài)的狀況的圖。

圖5是表示從自由運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行起動時的控制流程的圖。

圖6是表示設(shè)置在實施方式2的室內(nèi)機中的電力轉(zhuǎn)換裝置及該電力轉(zhuǎn)換裝置的周邊電路的一結(jié)構(gòu)示例的圖。

圖7是表示實施方式2涉及的控制部的一結(jié)構(gòu)示例的圖。

符號說明

1交流電源；2整流器；3平滑部件；6控制部；7母線電壓檢測部；40室內(nèi)機；41第一逆變器；42第二逆變器；51第一室內(nèi)機風(fēng)扇；51a第一風(fēng)扇電動機；51b第一葉片；52第二室內(nèi)機風(fēng)扇；52a第二風(fēng)扇電動機；52b第二葉片；55室內(nèi)熱交換器；58氣態(tài)制冷劑配管；59液態(tài)制冷劑配管；61、65第一控制運算部；62、66第二控制運算部；63、67速度指令值生成部；64、68載波信號生成部；71a、71b、71c、72a、72b、72c各相下橋臂電壓檢測部；80室外機；81壓縮機；82四通閥；84蓄壓器；85室外機風(fēng)扇；86室外熱交換器；87節(jié)流裝置；411a、412a、413a、421a、422a、423a各相上橋臂開關(guān)元件；411b、412b、413b、421b、422b、423b各相下橋臂開關(guān)元件；411c、412c、413c、421c、422c、423c各相下橋臂分流電阻；511、521轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置檢測單元；611、621轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置及實際運行速度運算部；612、622速度控制部；613、623、655、665驅(qū)動信號生成部；651、661電流運算部；652、662坐標轉(zhuǎn)換部；653、663速度及位置推斷部；654、664速度控制部。

具體實施方式

下面，參照附圖，對本發(fā)明的實施方式涉及的空調(diào)機進行說明。另外，本發(fā)明不限于以下所示的實施方式。

實施方式1

圖1是表示實施方式1涉及的空調(diào)機的一結(jié)構(gòu)示例的圖。如圖1所示，實施方式1涉及的空調(diào)機具備：室內(nèi)機40、室外機80、連接在該室內(nèi)機40與室外機80之間的氣態(tài)制冷劑配管58和液態(tài)制冷劑配管59、以及節(jié)流裝置87。

室外機80具備壓縮制冷劑并將其排出的壓縮機81。在壓縮機81的排出側(cè)，由配管依序連接有作為用于切換制冷劑流路的流路切換裝置的四通閥82、室外熱交換器86和節(jié)流裝置87，來構(gòu)成制冷劑回路的一部分。在壓縮機81的吸入側(cè)，由配管依序連接有四通閥82和蓄壓器84。四通閥82與氣態(tài)制冷劑配管58連接。在室外熱交換器86的附近設(shè)置有室外機風(fēng)扇85。

室外熱交換器86由例如具有傳熱管和多個翅片的管式熱交換器構(gòu)成，在制冷運轉(zhuǎn)時作為冷凝器發(fā)揮作用，在制熱運轉(zhuǎn)時作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用。室外機風(fēng)扇85由未圖示的風(fēng)扇電動機驅(qū)動，能夠通過改變電動機轉(zhuǎn)速來調(diào)整風(fēng)量，從而調(diào)整送風(fēng)量。

節(jié)流裝置87例如由電子膨脹閥構(gòu)成，通過設(shè)定開度來調(diào)整制冷劑流量，作為減壓閥和膨脹閥發(fā)揮功能，對制冷劑減壓而使其膨脹。另外，在圖1中例示了節(jié)流裝置87設(shè)置于室外機80的情況，但是有時節(jié)流裝置87也設(shè)置于室內(nèi)機40。

室內(nèi)機40具備：室內(nèi)熱交換器55、第一及第二室內(nèi)機風(fēng)扇(51、52)、以及用于個別驅(qū)動第一及第二室內(nèi)機風(fēng)扇(51、52)的各風(fēng)扇的電力轉(zhuǎn)換器即第一及第二逆變器(41、42)。第一室內(nèi)機風(fēng)扇51具備：由第一逆變器41驅(qū)動的第一風(fēng)扇電動機51a、以及通過第一風(fēng)扇電動機51a而旋轉(zhuǎn)的第一葉片51b。第二室內(nèi)機風(fēng)扇52也是同樣的結(jié)構(gòu)，具備：由第二逆變器42驅(qū)動的第二風(fēng)扇電動機52a、以及通過第二風(fēng)扇電動機52a而旋轉(zhuǎn)的第二葉片52b。另外，作為第一及第二風(fēng)扇電動機(51a、52a)，優(yōu)選感應(yīng)電壓常數(shù)較高且高效率的永久磁鐵式同步電動機。

室內(nèi)熱交換器55連接在氣態(tài)制冷劑配管58與液態(tài)制冷劑配管59之間，與室外機80的制冷劑回路一起構(gòu)成空調(diào)機的制冷劑回路。室內(nèi)熱交換器55由例如具有傳熱管和多個翅片的管式熱交換器構(gòu)成，在制冷運轉(zhuǎn)時作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用，在制熱運轉(zhuǎn)時作為冷凝器發(fā)揮作用。

第一及第二室內(nèi)機風(fēng)扇(51、52)將由室內(nèi)熱交換器55進行了熱交換的空氣吹送到室內(nèi)的空調(diào)對象空間。第一及第二風(fēng)扇電動機(51a、52a)個別驅(qū)動第一及第二室內(nèi)機風(fēng)扇(51、52)的第一及第二葉片(51b、52b)。第一及第二逆變器(41、42)個別驅(qū)動第一及第二風(fēng)扇電動機(51a、52a)的各風(fēng)扇電動機，通過改變電動機轉(zhuǎn)速來調(diào)整從第一及第二室內(nèi)機風(fēng)扇(51、52)送出的送風(fēng)量。

另外，在圖1中示出了具備兩個室內(nèi)機風(fēng)扇及兩個逆變器的結(jié)構(gòu)，但是數(shù)量不限于兩個，具備三個以上的室內(nèi)機風(fēng)扇及分別與該室內(nèi)機風(fēng)扇對應(yīng)的逆變器的結(jié)構(gòu)也構(gòu)成本發(fā)明的要旨。

圖2是表示設(shè)置在實施方式1的室內(nèi)機中的電力轉(zhuǎn)換裝置及該電力轉(zhuǎn)換裝置的周邊電路的一結(jié)構(gòu)示例的圖。

如圖2所示，第一逆變器41和第二逆變器42在平滑部件3的輸出側(cè)并聯(lián)連接，被供給由整流器2整流后由平滑部件3進行了平滑的直流電力。另外，來自交流電源1的交流電力被供給到整流器2。

此外，由平滑部件3進行了平滑的直流電力由第一逆變器41和第二逆變器42轉(zhuǎn)換成三相交流電力，各三相交流電力被供給到第一風(fēng)扇電動機51a和第二風(fēng)扇電動機52a。

第一逆變器41作為用于向第一風(fēng)扇電動機51a供給三相交流電力的主要結(jié)構(gòu)要素，具備U相上橋臂開關(guān)元件411a、V相上橋臂開關(guān)元件412a和W相上橋臂開關(guān)元件413a、以及U相下橋臂開關(guān)元件411b、V相下橋臂開關(guān)元件412b和W相下橋臂開關(guān)元件413b。U相上橋臂開關(guān)元件411a和U相下橋臂開關(guān)元件411b串聯(lián)連接而構(gòu)成一個橋臂。其他開關(guān)元件也同樣地構(gòu)成。即，第一逆變器41由包括U相橋臂、V相橋臂和W相橋臂的三個橋臂構(gòu)成。另外，以下，在對U相上橋臂開關(guān)元件、V相上橋臂開關(guān)元件和W相上橋臂開關(guān)元件進行總稱的情況下稱為各相上橋臂開關(guān)元件，在對U相下橋臂開關(guān)元件、V相下橋臂開關(guān)元件和W相下橋臂開關(guān)元件進行總稱的情況下稱為各相下橋臂開關(guān)元件。

第二逆變器42也同樣地構(gòu)成。即，第二逆變器42作為用于向第二風(fēng)扇電動機52a供給三相交流電力的主要結(jié)構(gòu)要素，具備U相上橋臂開關(guān)元件421a、V相上橋臂開關(guān)元件422a和W相上橋臂開關(guān)元件423a、以及U相下橋臂開關(guān)元件421b、V相下橋臂開關(guān)元件422b和W相下橋臂開關(guān)元件423b。U相上橋臂開關(guān)元件421a和U相下橋臂開關(guān)元件421b串聯(lián)連接而構(gòu)成一個橋臂。其他開關(guān)元件也同樣地構(gòu)成，第二逆變器42由包括U相橋臂、V相橋臂和W相橋臂的三個橋臂構(gòu)成。

第一風(fēng)扇電動機51a具備輸出與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置相對應(yīng)的第一位置信號Hu1、Hv1、Hw1的第一轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置檢測單元511。同樣，第二風(fēng)扇電動機52a具備輸出與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置相對應(yīng)的第二位置信號Hu2、Hv2、Hw2的第二轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置檢測單元521。

控制部6由例如微型計算機或CPU等運算器構(gòu)成，是將輸入的模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字值來進行與第一風(fēng)扇電動機51a及第二風(fēng)扇電動機52a的控制應(yīng)用程序相對應(yīng)的運算及控制的控制單元。控制部6被輸入第一位置信號Hu1、Hv1、Hw1，其進行第一風(fēng)扇電動機51a的控制運算，并輸出第一逆變器41的驅(qū)動信號。同樣地，輸入第二位置信號Hu2、Hv2、Hw2，進行第二風(fēng)扇電動機52a的控制運算，并輸出第二逆變器42的驅(qū)動信號。

母線電壓檢測部7檢測第一逆變器41和第二逆變器42的輸入母線電壓Vdc，并向控制部6輸出輸入母線電壓Vdc的檢測值。

圖3是表示實施方式1涉及的控制部6的一結(jié)構(gòu)示例的圖。如圖3所示，實施方式1涉及的控制部6具備：控制運算部61，其用于控制第一風(fēng)扇電動機51a；控制運算部62，其用于控制第二風(fēng)扇電動機52a；速度指令值生成部63，其生成第一風(fēng)扇電動機51a的速度指令值ωm1*和第二風(fēng)扇電動機52a的速度指令值ωm2*；以及載波信號生成部64，其生成載波信號fc1和載波信號fc2，其中，載波信號fc1用于生成驅(qū)動第一逆變器41的開關(guān)元件的驅(qū)動信號，載波信號fc2用于生成驅(qū)動第二逆變器42的開關(guān)元件的驅(qū)動信號。

第一風(fēng)扇電動機51a的控制運算部61具備轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置及實際運行速度運算部611、速度控制部612和驅(qū)動信號生成部613。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置及實際運行速度運算部611基于第一位置信號Hu1、Hv1、Hw1計算第一風(fēng)扇電動機51a的實際運行轉(zhuǎn)速ωm1和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置θm1。速度控制部612基于實際運行轉(zhuǎn)速ωm1、速度指令值ωm1*和輸入母線電壓Vdc，計算第一逆變器輸出電壓指令值VLu*_a、VLv*_a、VLw*_a。驅(qū)動信號生成部613基于第一逆變器輸出電壓指令值VLu*_a、VLv*_a、VLw*_a、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置θm1和載波信號fc1，向第一逆變器41輸出驅(qū)動信號Sup_a、Sun_a、Svp_a、Svn_a、Swp_a、Swn_a。

同樣，第二風(fēng)扇電動機52a的控制運算部62具備轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置及實際運行速度運算部621、速度控制部622和驅(qū)動信號生成部623。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置及實際運行速度運算部621基于第二位置信號Hu2、Hv2、Hw2，計算第二風(fēng)扇電動機52a的實際運行轉(zhuǎn)速ωm2和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置θm2。速度控制部622基于實際運行轉(zhuǎn)速ωm2、速度指令值ωm2*和輸入母線電壓Vdc，計算第二逆變器輸出電壓指令值VLu*_b、VLv*_b、VLw*_b。驅(qū)動信號生成部623基于第二逆變器輸出電壓指令值VLu*_b、VLv*_b、VLw*_b、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置θm2和載波信號fc2，向第二逆變器42輸出驅(qū)動信號Sup_b、Sun_b、Svp_b、Svn_b、Swp_b、Swn_b。

根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)及控制方法，在具備多個室內(nèi)機風(fēng)扇的室內(nèi)機中，能夠使用多個風(fēng)扇電動機及逆變器個別且獨立地控制多個室內(nèi)機風(fēng)扇。

此外，通過設(shè)置在控制部中的一個運算器即共用運算器控制各風(fēng)扇電動機和逆變器，能夠獲得以下各種效果。

首先，第一，具有易于降低室內(nèi)機的噪聲的效果。一般而言，市場上關(guān)于室內(nèi)機的噪音的要求較高，多數(shù)情況下各逆變器以可聽聲頻率范圍以上的載波頻率(例如16kHz以上)進行驅(qū)動，逆變器單體產(chǎn)生的噪聲增大。此外，在一個室內(nèi)機具備多個逆變器時，各逆變器產(chǎn)生的噪聲會互相干涉，整體上放大。如果用共用運算器控制各風(fēng)扇電動機，則用于驅(qū)動各逆變器的載波信號都由運算器控制，能夠同步管理各逆變器的開關(guān)，因此易于搭載使各逆變器產(chǎn)生的噪聲彼此抵消的算法(例如載波信號間相位差變更、各逆變器的電壓指令值修正)。

第二，具有通過抑制聲波干涉(interference sound)來提高室內(nèi)機的靜音性的效果。即使通過運算器內(nèi)的速度控制器進行風(fēng)扇電動機的速度控制(例如PID控制)，風(fēng)扇電動機的速度也或多或少會產(chǎn)生脈動。在配置有多臺風(fēng)扇電動機時，其速度脈動互相干涉，產(chǎn)生聲波干涉。如果通過共用運算器控制各風(fēng)扇電動機，就能夠一直掌握各風(fēng)扇電動機的速度控制狀態(tài)量并進行比較，因此易于搭載用于提高靜音性的算法(例如通過控制各風(fēng)扇電動機速度脈動的相位差使聲波干涉抵消)。

第三，具有通過抑制母線電壓脈動的影響來提高室內(nèi)機靜音性的效果。在通過轉(zhuǎn)換器將交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓時，直流電壓中含有與電源頻率成比例的脈動分量(例如在單相交流電壓的情況下，為交流電壓頻率的兩倍的脈動分量)。在運算器內(nèi)，計算各逆變器的各相輸出電壓指令值除以逆變器的母線電壓檢測值所得的調(diào)制率，來生成逆變器開關(guān)元件的驅(qū)動信號，因此母線電壓的脈動分量會影響調(diào)制率以及逆變器開關(guān)元件的驅(qū)動信號生成，所以各風(fēng)扇電動機的速度也產(chǎn)生脈動。該速度脈動會影響到上述聲波干涉。通過用共用運算器控制各風(fēng)扇電動機，能夠使用共用的母線電壓檢測值計算調(diào)制率，因此易于搭載可抑制母線電壓脈動的影響的算法(例如修正各逆變器輸出電壓指令值)。

第四，具有通過各檢測值的檢測定時管理來提高控制性的效果。風(fēng)扇電動機驅(qū)動時，各檢測值(實施方式1中的轉(zhuǎn)子位置信號)按時間變化。因此，如果不對各檢測值的檢測定時進行管理，則無法在時間軸上對各檢測值進行同等處理。通過用共用運算器控制各風(fēng)扇電動機，能夠在共用運算器內(nèi)自由地決定各檢測值的檢測定時，因此易于進行各檢測定時的管理。此外，在各檢測定時之間有時間差的情況下，也能夠在共用運算器內(nèi)對檢測定時掌握、比較，因此能夠計算上述時間差，并基于時間差修正檢測值。由此，通過進行各檢測值的檢測定時的管理、以及檢測值的修正，能夠在時間軸上對各檢測值進行同等處理，因此更易于實現(xiàn)以上所述的三個效果。

第五，具有提高產(chǎn)品的品質(zhì)及可靠性的效果。在實施方式1中，由運算器檢測各風(fēng)扇電動機的位置檢測信號，因此為了連接風(fēng)扇電動機的位置檢測部與安裝有運算器的基板多使用連接器。同樣，為了連接第一風(fēng)扇電動機與第一逆變器并且連接第二風(fēng)扇電動機與第二逆變器也多使用連接器。在制造室內(nèi)機時，預(yù)計到在對該連接器進行連接時在第一風(fēng)扇電動機與第二風(fēng)扇電動機之間會出現(xiàn)連接錯誤的情況。由于通過用共用運算器控制各風(fēng)扇電動機，能夠在共用運算器內(nèi)對各風(fēng)扇電動機的位置檢測信號掌握、比較，因此通過增加用于檢測誤連接配線的算法，能夠在制造時的檢查工序中找出誤連接配線，并且也易于修正連接，因此能夠提高產(chǎn)品的品質(zhì)及可靠性。

如上所述，通過用共用運算器控制各風(fēng)扇電動機，能夠起到上述的五個效果。

接著，對處于自由運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的風(fēng)扇電動機的起動方法進行說明。

如圖4所示，假設(shè)是第一風(fēng)扇電動機51a處于驅(qū)動狀態(tài)而第二風(fēng)扇電動機52a處于停止狀態(tài)的情況。在這種情況下，氣流從室內(nèi)機40的未圖示的吸入口穿過通過第一風(fēng)扇電動機51a而旋轉(zhuǎn)的第一葉片51b后穿過室內(nèi)機40的未圖示的吹出口。此時，第二葉片52b受到氣流影響而成為自由運轉(zhuǎn)狀態(tài)。此時的自由運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與第一風(fēng)扇電動機51a的實際運行轉(zhuǎn)速成比例。

這里，第二風(fēng)扇電動機52a從自由運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行起動時，會存在如果自由運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速較高則難以起動的問題。因此，需要采用使第一風(fēng)扇電動機51a的轉(zhuǎn)速指令值ωm1下降后起動第二風(fēng)扇電動機52a等對策，因而室內(nèi)機的控制性變差。

于是，在實施方式1中，將第二逆變器42的各相下橋臂開關(guān)元件421b、422b、423b控制成導(dǎo)通(ON)狀態(tài)。此時，從第二風(fēng)扇電動機52a產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，因此不需要使第一風(fēng)扇電動機51a的轉(zhuǎn)速下降，就能夠使第二風(fēng)扇電動機52a的自由運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下降。

這里，利用三相無刷DC電動機的電壓方程式求取制動轉(zhuǎn)矩。通常，三相無刷DC電動機的電壓方程式和轉(zhuǎn)矩由下述的式(1)、式(2)表示。

τ_m＝P{φ_fi_q+(L_d-L_q)i_di_q}…(2)

另外，上述式(1)及式(2)中所示的符號的含義如下所述。

v_d、v_q：d、q軸電動機施加電壓

i_d、i_q：d、q軸電動機電流

τ_m：電動機輸出轉(zhuǎn)矩

L_d、L_q：d、q軸電動機電感

R：電動機相電阻

ω：角速度

電動機感應(yīng)電壓常數(shù)

P：極對數(shù)

s：拉普拉斯算符

在式(1)中，ω是自由運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速而設(shè)為固定值，由于逆變器的下橋臂開關(guān)元件導(dǎo)通，所以d軸電動機施加電壓v_d和q軸電動機施加電壓v_q為0。此外，在僅考慮穩(wěn)定狀態(tài)時，可忽略微分項，因此能夠改寫成下述式(3)。

針對d軸電動機電流i_d、q軸電動機電流i_q來求解式(3)，則得到下述式(4)及式(5)。

將式(4)及式(5)代入式(2)，則電動機的制動轉(zhuǎn)矩能夠由下述式(6)表示。

因此，在第二風(fēng)扇電動機52a處于自由運轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下，使第二逆變器42的下橋臂開關(guān)元件421b、422b、423b導(dǎo)通，由此從第二風(fēng)扇電動機52a輸出由式(6)表示的制動轉(zhuǎn)矩，因此能夠使自由運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下降。

圖5是表示從自由運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行起動時的控制流程。假設(shè)第二風(fēng)扇電動機52a的實際運行轉(zhuǎn)速ωm2是其處于自由運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的停止(自由運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速ωf)的情況。在自由運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速ωf大于可起動轉(zhuǎn)速ωs的情況下，首先使第二逆變器42的下橋臂開關(guān)元件421b、422b、423b全都導(dǎo)通。由此，從電動機輸出式(6)所示的制動轉(zhuǎn)矩，因此第二風(fēng)扇電動機52a的實際運行轉(zhuǎn)速ωm2下降。使該狀態(tài)持續(xù)到第二風(fēng)扇電動機52a的實際運行轉(zhuǎn)速ωm2小于可起動轉(zhuǎn)速ωs為止。然后，從第二風(fēng)扇電動機52a的實際運行轉(zhuǎn)速ωm2小于可起動轉(zhuǎn)速ωs的階段起開始第二風(fēng)扇電動機52a的起動處理。

這里，在圖5中是使第二逆變器42的下橋臂開關(guān)元件421b、422b、423b為導(dǎo)通狀態(tài)，但是在這種情況下，作為浪涌電流會流過過大的電流，風(fēng)扇電動機的轉(zhuǎn)子磁鐵可能退磁。在此，通過使第二逆變器42的下橋臂開關(guān)元件421b、422b、423b的占空比逐漸上升，由此能夠抑制浪涌電流。此時，不需要同時使第二逆變器42的下橋臂開關(guān)元件421b、422b、423b全都導(dǎo)通，例如使任一個下橋臂開關(guān)元件或任意兩個下橋臂開關(guān)元件導(dǎo)通后再使剩余的下橋臂開關(guān)元件導(dǎo)通即可。

此外，這里是使第二逆變器42的下橋臂開關(guān)元件421b、422b、423b為導(dǎo)通狀態(tài)，但是也可以進行使第二逆變器42的上橋臂開關(guān)元件421a、422a、423a為導(dǎo)通狀態(tài)的控制。

如以上說明的那樣，根據(jù)實施方式1的控制方法，在從自由運轉(zhuǎn)狀態(tài)開始的起動中，在自由運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速較高的情況下，插入使逆變器的下橋臂開關(guān)元件導(dǎo)通的處理以從風(fēng)扇電動機輸出制動轉(zhuǎn)矩，由此起到易于從自由運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行起動的效果。通過采用這種方法，不變更驅(qū)動狀態(tài)的風(fēng)扇電動機的控制狀態(tài)就能夠進行起動，因此也能夠獲得不損害整體的控制性的效果。

實施方式2

圖6是表示設(shè)置在實施方式2的室內(nèi)機中的電力轉(zhuǎn)換裝置及該電力轉(zhuǎn)換裝置的周邊電路的一結(jié)構(gòu)示例的圖。

如圖6所示，實施方式2涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置構(gòu)成為，第一逆變器41具備：用于檢測流過各相的電流的U相下橋臂分流電阻411c、V相下橋臂分流電阻412c和W相下橋臂分流電阻413c，第二逆變器42具備：用于檢測流過各相的電流的U相下橋臂分流電阻421c、V相下橋臂分流電阻422c和W相下橋臂分流電阻423c。另外，以下在對U相下橋臂分流電阻、V相下橋臂分流電阻和W相下橋臂分流電阻進行總稱的情況下稱為各相下橋臂分流電阻。

采用上述的結(jié)構(gòu)，在實施方式2的電力轉(zhuǎn)換裝置中，設(shè)置有用于檢測各相下橋臂分流電阻411c、412c、413c、421c、422c、423c的電位(以下稱為“各相下橋臂電壓”)Vu_1、Vv_1、Vw_1以及Vu_2、Vv_2、Vw_2的各相下橋臂電壓檢測部71a、71b、71c以及72a、72b、72c，來替代實施方式1中設(shè)置的第一轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置檢測單元511和第二轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置檢測單元521。各相下橋臂電壓檢測部71a、71b、71c以及72a、72b、72c檢測出的檢測值作為流過各相的電流的電流信息輸入到控制部6。另外，以下根據(jù)需要，將第一逆變器41的電流信息即各相下橋臂電壓Vu_1、Vv_1、Vw_1稱為第一下橋臂電壓Vu_1、Vv_1、Vw_1，將第二逆變器42的電流信息即各相下橋臂電壓Vu_2、Vv_2、Vw_2稱為第二下橋臂電壓Vu_2、Vv_2、Vw_2。

另外，上述以外的結(jié)構(gòu)與圖2所示的實施方式1的結(jié)構(gòu)相同或等同，對這些相同或等同的結(jié)構(gòu)部標注相同的符號并省略詳細的說明。

控制部6輸入有各相下橋臂電壓Vu_1、Vv_1、Vw_1、Vu_2、Vv_2、Vw_2，進行第一風(fēng)扇電動機51a的控制運算并向第一逆變器41輸出驅(qū)動信號，并且進行第二風(fēng)扇電動機52a的控制運算并輸出第二逆變器42的驅(qū)動信號。

圖7是表示實施方式2涉及的控制部6的一結(jié)構(gòu)示例的圖。如圖7所示，實施方式2涉及的控制部6具備：控制運算部65，其用于控制第一風(fēng)扇電動機51a；控制運算部66，其用于控制第二風(fēng)扇電動機52a；速度指令值生成部67，其生成第一風(fēng)扇電動機51a的速度指令值ωm1*和第二風(fēng)扇電動機52a的速度指令值ωm2*；以及載波信號生成部68，其生成載波信號fc1和載波信號fc2，其中，載波信號fc1用于生成驅(qū)動第一逆變器41的開關(guān)元件的驅(qū)動信號，載波信號fc2用于生成驅(qū)動第二逆變器42的開關(guān)元件的驅(qū)動信號。

第一風(fēng)扇電動機51a的控制運算部65具備電流運算部651、坐標轉(zhuǎn)換部652、速度及位置推斷部653、速度控制部654和驅(qū)動信號生成部655。電流運算部651基于第一下橋臂電壓Vu_1、Vv_1、Vw_1，計算第一風(fēng)扇電動機51a的電動機電流iu_a、iv_a、iw_a。坐標轉(zhuǎn)換部652使用第一風(fēng)扇電動機51a的電動機電流iu_a、iv_a、iw_a，計算兩相旋轉(zhuǎn)坐標系電流iγ_a、iδ_a。速度及位置推斷部653基于兩相旋轉(zhuǎn)坐標系電流iγ_a、iδ_a，計算第一風(fēng)扇電動機51a的實際運行轉(zhuǎn)速ωm1及轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置θm1。速度控制部654基于兩相旋轉(zhuǎn)坐標系電流iγ_a、iδ_a、實際運行轉(zhuǎn)速ωm1及轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置θm1、速度指令值ωm1*、以及母線電壓檢測值Vdc，計算第一逆變器輸出電壓指令值VLu*_a、VLv*_a、VLw*_a。驅(qū)動信號生成部655基于第一逆變器輸出電壓指令值VLu*_a、VLv*_a、VLw*_a和載波信號fc1，向第一逆變器41輸出驅(qū)動信號Sup_a、Sun_a、Svp_a、Svn_a、Swp_a、Swn_a。

同樣，第二風(fēng)扇電動機51a的控制運算部66具備電流運算部661、坐標轉(zhuǎn)換部662、速度及位置推斷部663、速度控制部664和驅(qū)動信號生成部665。電流運算部661基于第二下橋臂電壓Vu_2、Vv_2、Vw_2計算第二風(fēng)扇電動機51a的電動機電流iu_b、iv_b、iw_b。坐標轉(zhuǎn)換部662使用第二風(fēng)扇電動機51a的電動機電流iu_b、iv_b、iw_b計算兩相旋轉(zhuǎn)坐標系電流iγ_b、iδ_b。速度及位置推斷部663基于兩相旋轉(zhuǎn)坐標系電流iγ_b、iδ_b，計算第二風(fēng)扇電動機51a的實際運行轉(zhuǎn)速ωm2及轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置θm2。速度控制部664基于兩相旋轉(zhuǎn)坐標系電流iγ_b、iδ_b、實際運行轉(zhuǎn)速ωm2及轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置θm2、速度指令值ωm2*、以及母線電壓檢測值Vdc，計算第二逆變器輸出電壓指令值VLu*_b、VLv*_b、VLw*_b。驅(qū)動信號生成部665基于第二逆變器輸出電壓指令值VLu*_b、VLv*_b、VLw*_b和載波信號fc2，向第二逆變器42輸出驅(qū)動信號Sup_b、Sun_b、Svp_b、Svn_b、Swp_b、Swn_b。

根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)及控制方法，在具備多個室內(nèi)機風(fēng)扇的室內(nèi)機中，使用多個風(fēng)扇電動機和逆變器，能夠個別獨立地控制多個室內(nèi)機風(fēng)扇。

這里，與實施方式1同樣，假設(shè)是第一風(fēng)扇電動機51a處于驅(qū)動狀態(tài)而第二風(fēng)扇電動機52a處于停止狀態(tài)的情況(參照圖4)。在這種情況下，氣流從室內(nèi)機40的未圖示的吸入口穿過通過第一風(fēng)扇電動機51a而旋轉(zhuǎn)的第一葉片51b后穿過室內(nèi)機40的未圖示的吹出口。此時，第二葉片52b受到氣流影響而成為自由運轉(zhuǎn)狀態(tài)。此時的自由運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與第一風(fēng)扇電動機51a的實際運行轉(zhuǎn)速成比例。

這里，第二風(fēng)扇電動機52a從自由運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行起動時，存在如果自由運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速較高則難以起動的問題。因此，需要采用使第一風(fēng)扇電動機51a的轉(zhuǎn)速指令值ωm1下降后起動第二風(fēng)扇電動機52a等對策，因而室內(nèi)機的控制性變差。

于是，與實施方式1同樣，將第二逆變器42的各相下橋臂開關(guān)元件421b、422b、423b控制成導(dǎo)通狀態(tài)。此時，從第二風(fēng)扇電動機52a產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，因此不需要使第一風(fēng)扇電動機51a的轉(zhuǎn)速下降，就能夠使第二風(fēng)扇電動機52a的自由運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下降。

這里，電動機的制動轉(zhuǎn)矩與實施方式1同樣能夠由式(6)表示。

由此，在第二風(fēng)扇電動機52a處于自由運轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下，使第二逆變器42的下橋臂開關(guān)元件421b、422b、423b導(dǎo)通，由此從第二風(fēng)扇電動機52a輸出由式(6)表示的制動轉(zhuǎn)矩，因此能夠使自由運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下降，并且易于從自由運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行起動。

此外，使用上述方法，不對第一風(fēng)扇電動機51a的狀態(tài)進行操作，第一風(fēng)扇電動機51a就能夠起動，因此能夠獲得提高室內(nèi)機單元的控制性的效果。

另外，以上的實施方式1、2所示的結(jié)構(gòu)是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的一個示例，顯然也能夠與其他公知技術(shù)組合，也能夠在不脫離本發(fā)明要旨的范圍內(nèi)省略一部分、組合一部分等進行變更而構(gòu)成。

如上所述，本發(fā)明適用于室內(nèi)機及空調(diào)機。