本發(fā)明涉及一種逆變器控制裝置以及空調(diào)機。

背景技術(shù)：

在空調(diào)機或制冷機等制冷裝置中，從降低消耗功率的觀點出發(fā)廣泛使用了用于驅(qū)動無刷dc(directcurrent直流電流)電動機這樣的高效率的電動機的逆變器控制裝置。作為驅(qū)動電動機的方式，相對于控制結(jié)構(gòu)簡單的方形波電流的驅(qū)動方式，具有更高效能夠降低噪聲的正弦波驅(qū)動方式。在正弦波驅(qū)動方式的情況下，逆變器控制裝置基于利用電動機轉(zhuǎn)子磁極的位置信息來決定輸出電壓的相位和大小的矢量控制理論來以任意的轉(zhuǎn)速控制電動機。作為檢測電動機轉(zhuǎn)子磁極的位置信息的手段，具有檢測在電動機的各相中流動的電動機電流來推定位置的無位置傳感器控制技術(shù)。

在專利文獻1中記載了一種同步電動機的控制裝置，在該控制裝置中，控制電路具備生成pwm(pulsewidthmodulation脈沖寬度調(diào)制)信號的定時器電路；與該pwm信號同步地將檢測出的直流電流進行模擬數(shù)字變換的ad變換部，與pwm信號同步地以一定的時間間隔進行第一模擬數(shù)字變換和第二模擬數(shù)字變換，并基于模擬數(shù)字變換后的第一直流電流信息和第二直流電流信息再現(xiàn)逆變器的輸出電流來控制同步電動機。專利文獻1所記載的同步電動機的控制裝置，為了在pwm的每個載波周期獲得作為第一電流變換結(jié)果和第二電流變換結(jié)果的兩個數(shù)字變換結(jié)果，需要兩個獨立的ad(analog/digital模擬/數(shù)字)變換器單元、或者能夠輸入多個模擬信號，且ad變換時間短的高速ad變換單元。即，為了控制一個dc電動機，需要兩個獨立的ad變換單元、或者ad變換時間短的高速ad變換單元。

然而，在專利文獻1所記載的技術(shù)中，在對多個dc電動機進行無位置傳感器控制時，需要dc電動機數(shù)量的ad變換單元(兩個ad變換單元或一個高速ad變換單元)，所以存在無法謀求具備ad變換單元的微型計算機低成本化這樣的課題。

專利文獻1：特開2004-64903號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種可實現(xiàn)低成本化的逆變器控制裝置以及空調(diào)機。

為了解決上述課題，本發(fā)明的逆變器控制裝置具備：逆變器電路，其將直流電力變換為三相交流電力來向同步電動機進行供給；電流檢測部，其檢測在所述逆變器電路中流動的電流；逆變器控制部，其基于檢測出的所述電流來決定并輸出向所述同步電動機供給的電壓指令值，所述逆變器控制部具備：ad變換部，其將檢測出的所述電流進行數(shù)字變換；第一逆變器控制部，其基于所述ad變換部的啟動定時信息和第一載波信號，生成啟動所述ad變換部的第一觸發(fā)；第二逆變器控制部，其基于所述ad變換部的啟動定時信息和第二載波信號，生成啟動所述ad變換部的第二觸發(fā)；ad啟動原因選擇部，其在所述第一載波信號以及所述第二載波信號的動作周期的預(yù)定周期定時，接受所述第一觸發(fā)和所述第二觸發(fā)中的任意一方來選擇ad啟動原因。

通過本發(fā)明，能夠提供一種可實現(xiàn)低成本化的逆變器控制裝置以及空調(diào)機。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的逆變器控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是上述第一實施方式的逆變器控制裝置的ad變換單元的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖3表示上述第一實施方式的逆變器控制裝置的pwm信號生成部和直流電流的動作。

圖4表示上述第一實施方式的逆變器控制裝置的ad變換單元的動作定時。

圖5表示上述第一實施方式的逆變器控制裝置的第一以及第二載波信號、ad變換啟動觸發(fā)、第一逆變器控制部以及第二逆變器控制部的運算定時。

圖6表示本發(fā)明的第二實施方式的逆變器控制裝置的第一以及第二載波信號、ad變換啟動觸發(fā)、第一逆變器控制部以及第二逆變器控制部的運算定時。

圖7表示本發(fā)明的第三實施方式的逆變器控制裝置的第一以及第二載波信號、ad變換啟動觸發(fā)、第一逆變器控制部以及第二逆變器控制部的運算定時。

圖8是表示本發(fā)明的第四實施方式的逆變器控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。

圖9是本發(fā)明的第五實施方式的具備逆變器控制裝置的制冷裝置的結(jié)構(gòu)圖。

符號的說明

1：直流電源

2、2a、2b、2c：逆變器電路

3a、3b、3c：分流電阻

4a、4b、4c：電壓放大電路

5a、5b、5c：無刷dc電動機

6、6a：控制器(逆變器控制部)

7、7c：ad變換單元

10a、10b、10c：電動機電流計算部

12a、12b、12c：uvw/dq坐標變換部

13a、13b、13c：d軸q軸電流的平均值

14a、14b、14c：濾波器

15a、15b、15c：dq/uvw坐標變換部

18a、18b、18c：電動機施加電壓運算部

20a、20b、20c：ad轉(zhuǎn)換器啟動定時信息

22a、22b、22c：pwm信號載波信號信息部

24a：ad變換器啟動觸發(fā)(第一觸發(fā))

24b：ad變換器啟動觸發(fā)(第二觸發(fā))

24c：ad變換器啟動觸發(fā)

25、25、25：pwm信號生成部

26：ad啟動原因選擇部

27：電壓指令值

28：多路變換器

29：ad變換部

30：ad變換控制器

31：ad變換結(jié)果寄存器

31a～31d：ad變換結(jié)果寄存器

51：第一逆變器部(第一逆變器電路)

52：第二逆變器部(第二逆變器電路)

53：第三逆變器部(第三逆變器電路)

61：第一逆變器控制部

62：第二逆變器控制部

63：第三逆變器控制部

100、100a：逆變器控制裝置

200：制冷裝置(空調(diào)機)

201：室內(nèi)機

202：室外機

203：配管

204：室內(nèi)膨脹閥

205：室內(nèi)熱交換器

206：風扇電動機

207：壓縮機

208：室外熱交換器

209：儲液罐

210：風扇電動機

211：無刷dc電動機

212：上位裝置。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。

(第一實施方式)

圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的逆變器控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。在各圖中對共同的結(jié)構(gòu)要素賦予相同的符號并省略重復(fù)的說明。

如圖1所示的那樣，逆變器控制裝置100具備：供給直流電力的直流電源1、第一逆變器部51、第二逆變器部52、能夠單獨控制無刷dc電動機(第一電動機)5a和無刷dc電動機(第二電動機)5b的控制器6(逆變器控制部)。

<第一逆變器部以及第二逆變器部>

第一逆變器部51(第一逆變器電路)具備：將來自直流電源1的直流電力變換為交流電力的第一逆變器電路2a、在第一逆變器電路2a的直流側(cè)設(shè)置的分流電阻3a、對分流電阻3a的兩端電壓進行放大的電壓放大電路4a、與第一逆變器電路2a相連接的無刷dc電動機5a。

第二逆變器部52(第二逆變器電路)具備：將來自直流電源1的直流電力變換為交流電力的第二逆變器電路2b、在第二逆變器電路2b的直流側(cè)設(shè)置的分流電阻3b、對分流電阻3b的兩端電壓進行放大的電壓放大電路4b、與第二逆變器電路2b相連接的無刷dc電動機5b。

直流電源1由整流平滑電路等構(gòu)成，該整流平滑電路將電池或交流電源進行整流后來對電解電容器進行充電。

第一逆變器電路2a和第二逆變器電路2b采用相同的電路結(jié)構(gòu)，統(tǒng)稱為逆變器電路2。逆變器電路2在直流電源1的正極和負極之間連接了三組半導(dǎo)體開關(guān)元件對，半導(dǎo)體開關(guān)元件對串聯(lián)連接兩個半導(dǎo)體開關(guān)元件，正極側(cè)的上支路為up、vp、wp，負極側(cè)的下支路為un、vn、wn。多個開關(guān)元件對應(yīng)于半導(dǎo)體功率元件up、un、vp、vn、wp、wn等。這些半導(dǎo)體開關(guān)元件由igbt(insulatedgatebipolartransistor絕緣柵雙極晶體管)或mos-fet(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)等構(gòu)成。

<控制器>

控制器6包含單片微型計算機而構(gòu)成，控制逆變器控制裝置100整體。

控制器6具備：控制第一逆變器部51的第一逆變器控制部61、控制第二逆變器部52的第二逆變器控制部62、ad變換單元7(ad變換部)、切換ad變換單元7的啟動原因的ad啟動原因選擇部26。

<ad變換單元>

ad變換單元7對放大了第一分流電阻3a的電壓后的直流電流檢測信號ad_idca、放大了第二分流電阻3b的電壓后的直流電流檢測信號ad_idcb進行數(shù)字變換。

ad變換單元7接受由ad啟動原因選擇部26作為ad啟動原因而選擇的ad變換器啟動觸發(fā)24a和24b(后述)中的某一個啟動觸發(fā)，來對直流電流檢測信號進行數(shù)字變換。

<第一逆變器控制部>

第一逆變器控制部61具備：基于ad變換單元7的數(shù)字變換結(jié)果44a和三相電動機電流推定值8a，輸出無刷dc電動機5a的三相電動機電流檢測值9a的電動機電流計算部10a；將三相電動機電流檢測值9a坐標變換為d軸q軸電流11a的uvw/dq坐標變換部12a；輸出消除了d軸q軸電流11a的噪聲成分后的d軸q軸電流的平均值13a的濾波器14a、根據(jù)d軸q軸電流的平均值13a運算三相電動機電流推定值8a的dq/uvw坐標變換部15a。另外，第一逆變器控制部61具備：電動機施加電壓運算部18a，其根據(jù)d軸q軸電流11a、速度指令16a以及d軸q軸電流指令，輸出向無刷dc電動機5a施加的三相電動機施加電壓信息17a，以使d軸q軸電流指令與d軸q軸電流11a一致；pwm信號計時器信息部22a，其基于三相電動機施加電壓信息17a輸出pwm信號生成信息19a、ad變換器啟動定時信息20a和通電模式信息21a；pwm信號生成部25a，其根據(jù)pwm信號生成信息19a生成驅(qū)動逆變器2a的各半導(dǎo)體開關(guān)元件的pwm信號23a，并根據(jù)ad變換器啟動定時信息20a產(chǎn)生ad變換器啟動觸發(fā)24a(第一觸發(fā))。

特別是第一逆變器控制部61基于ad變換單元7的ad變換器啟動定時信息20a和第一載波信號(參照后述圖4)，生成啟動ad變換單元7的ad變換器啟動觸發(fā)24a(第一觸發(fā))(參照后述圖4的動作說明)。

另外，第一逆變器控制部61基于將周期定時進行分割后的第一周期的第一載波信號(參照后述圖5)，生成ad變換器啟動觸發(fā)24a(第一觸發(fā))，并且使用該第一周期以外的周期，基于通過ad變換器啟動觸發(fā)24a已啟動的ad變換單元7的變換結(jié)果來進行第一逆變器部51的逆變器控制運算(參照后述圖5的動作說明)。

<第二逆變器控制部>

第二逆變器控制部62具備：基于ad變換單元7的數(shù)字變換結(jié)果44b和三相電動機電流推定值8b，輸出無刷dc電動機5b的三相電動機電流檢測值9b的電動機電流計算部10b；將三相電動機電流檢測值9b坐標變換為d軸q軸電流11b的uvw/dq坐標變換部12b；輸出消除了d軸q軸電流11b的噪聲成分后的d軸q軸電流的平均值13b的濾波器14b、根據(jù)d軸q軸電流的平均值13b運算三相電動機電流推定值8b的dq/uvw坐標變換部15b。另外，第二逆變器控制部62具備：電動機施加電壓運算部18b，其根據(jù)d軸q軸電流11b、速度指令16b以及d軸q軸電流指令，輸出向無刷dc電動機5b施加的三相電動機施加電壓信息17b，以使d軸q軸電流指令與d軸q軸電流11b一致；pwm信號計時器信息部22b，其基于三相電動機施加電壓信息17b輸出pwm信號生成信息19b、ad變換器啟動定時信息20b和通電模式信息21b；pwm信號生成部25b，其根據(jù)pwm信號生成信息19b生成驅(qū)動逆變器2b的各半導(dǎo)體開關(guān)元件的pwm信號23b，并根據(jù)ad變換器啟動定時信息20b產(chǎn)生ad變換器啟動觸發(fā)24b(第二觸發(fā))。

特別是，第二逆變器控制部62基于ad變換單元7的ad變換器啟動定時信息20b和第二載波信號(參照后述圖4)，生成啟動ad變換單元7的ad變換器啟動觸發(fā)24b。

另外，第二逆變器控制部62基于對周期定時進行分割后的第二周期的第二載波信號(參照后述圖5)，生成ad變換器啟動觸發(fā)24b(第二觸發(fā))，并且使用該第二周期以外的周期，基于通過ad變換器啟動觸發(fā)24b已啟動的ad變換單元7的變換結(jié)果來進行第二逆變器部52的逆變器控制運算(參照后述圖5的動作說明)。

第一逆變器控制部61以及第二逆變器控制部62分別通過與pwm信號生成部25a、25b同步的定時來進行運算。

在pwm信號生成部25a、25b中，分別具有以pwm載波周期進行正計數(shù)、倒計數(shù)的載波信號，通過pwm信號生成信息19a、19b與載波信號的比較生成pwm信號23a、23b，并通過ad變換器啟動定時信息20a、20b與載波信號的比較產(chǎn)生ad變換器啟動觸發(fā)24a、24b。

并且，第一逆變器控制部61基于對周期定時進行分割后的第一周期的第一載波信號(參照后述圖7)，生成ad變換器啟動觸發(fā)24a(第一觸發(fā))，第二逆變器控制部62基于與第一周期以外的周期對應(yīng)的將周期定時進行分割后的第二載波信號，生成ad變換器啟動觸發(fā)24b(第二觸發(fā))(參照后述圖7的動作說明)。

<ad啟動原因選擇部>

ad啟動原因選擇部26根據(jù)第一載波信號以及第二載波信號的動作周期的預(yù)定周期定時來選擇ad啟動原因，變更ad變換單元7的設(shè)定。此外，如后所述，在第一載波信號以及第二載波信號的動作周期的預(yù)定周期定時，還決定第一逆變器控制部61以及第二逆變器控制部62的運算定時。

圖2是ad變換單元7的電路結(jié)構(gòu)圖。

如圖2所示，ad變換單元7具備多路變換器28、ad變換部29、ad變換控制器30、ad變換結(jié)果寄存器31。

在多路變換器28中，將直流電流檢測信號ad_idca(參照圖1)進行分支，向ch0和ch2輸入分支后的直流電流檢測信號ad_idca，將直流電流檢測信號ad_idcb(參照圖1)進行分支，向ch1和ch3輸入分支后的直流電流檢測信號ad_idcb。多路變換器28通過ch0、ch1順序地切換輸入的直流電流檢測信號ad_idca以及直流電流檢測信號ad_idcb。此外，逆變器控制裝置100對一個電動機使用2ch(2通道)的ad變換單元7。在圖2所示的ch0～ch3中(4通過)，能夠控制兩個電動機(無刷dc電動機5a、5b)。

ad變換部29將從多路變換器28輸出的模擬信號進行數(shù)字變換。

ad變換控制器30向多路變換器28輸出切換信號(圖示省略)來操作與ad變換部29相連接的通道，并且向ad變換結(jié)果寄存器31存儲數(shù)字變換后的結(jié)果。

另外，ad變換控制器30接受ad變換器啟動觸發(fā)24a或24b來按順序進行ch0、ch1的數(shù)字變換，并且接受下一個ad變換器啟動觸發(fā)24a或24b來按順序進行ch2、ch3的數(shù)字變換。將ch0～ch3的輸入分別存儲到ad變換結(jié)果寄存器31a～31d中。

ad變換結(jié)果寄存器31由以下構(gòu)成：存儲將在ch0輸入的模擬信號進行數(shù)字變換后的ad變換結(jié)果0的ad變換結(jié)果寄存器31a、存儲將在ch1輸入的模擬信號進行數(shù)字變換后的ad變換結(jié)果1的ad變換結(jié)果寄存器31b、存儲將在ch2輸入的模擬信號進行數(shù)字變換后的ad變換結(jié)果2的ad變換結(jié)果寄存器31c、以及存儲將在ch3輸入的模擬信號進行數(shù)字變換后的ad變換結(jié)果3的ad變換結(jié)果寄存器31d。

在這里，輸入了第二逆變器控制部62所需要的第二直流電流idcb的模擬信號的ch1、ch3的數(shù)字變換分別在ch0、ch2的數(shù)字變換后進行。因此，關(guān)于ad變換器啟動觸發(fā)24b，為了獲得第二逆變器控制部62所需要的idcb的電流信息，在ad變換器啟動定時信息20a中還考慮第一ch0、ch2的ad變換時間的延遲來設(shè)定即可。

以下，對如上所述構(gòu)成的逆變器控制裝置100的動作進行說明。

由于第一逆變器控制部61和第二逆變器控制部62(參照圖1)采用相同的結(jié)構(gòu)，因此以第一逆變器控制部61為例進行說明。

圖3表示pwm信號生成部和直流電流的動作。該圖3表示第一逆變器控制部61中的pwm信號生成部25a的載波信號、pwm信號生成信息19a、逆變器電路2a的通電模式和第一直流電流idca在載波信號一個周期的關(guān)系。

圖1所示的第一逆變器控制部61的pwm信號生成部25a向第一逆變器電路2a輸出pwm信號23a。如圖3所示的那樣，上述載波信號以載波周期的半周期(載波半周期)周期性地重復(fù)正計數(shù)/倒計數(shù)。

圖1所示的pwm信號計時器信息部22a生成pwm信號生成信息19a并輸出給pwm信號生成部25a。圖1所示的pwm信號生成信息19a相當于將uvw各相的三相施加電壓信息變換為時間數(shù)據(jù)后的三相的電壓指令信息。在這里，將三相中的電壓指令值為最大的相稱為最大相，將電壓指令值為最小的相稱為最小相，將電壓指令值為中間的相稱為中間相。電壓指令值271、272、273分別表示最大相的電壓指令值即最大相電壓指令值vmax*、中間相的電壓指令值即中間相電壓指令值vmid*、最小相的電壓指令值即最小相電壓指令值vmin*。

圖1所示的pwm信號生成部25a將電壓指令值271～273(參照圖3)與上述載波信號進行比較，將其結(jié)果生成為pwm信號23a(參照圖1)來輸出。在這里pwm信號23a表示hi(高電平)或lo(低電平)中的某個電平，hi表示半導(dǎo)體開關(guān)元件接通，lo表示半導(dǎo)體開關(guān)元件斷開。如圖3所示的那樣，pwm信號生成部25a在最大相電壓指令值vmax*高于載波信號的值時，使pwm信號23a1為hi，使pwm信號23a2為lo。關(guān)于基于中間相電壓指令值vmid*、最小相電壓指令值vmin*的各個pwm信號23a3、23a6也是同樣的。圖3所示的pwm信號23a1～23a5表示各相的上支路信號，pwm信號23a2、23a4、23a6表示各相的下支路信號。

根據(jù)pwm信號23a1～23a6的電平的組合，第一逆變器電路2a(參照圖1)向圖3所示的通電模式m1、m2、m3、m4、m5、m6、m7依次轉(zhuǎn)移。在這里，對將u相、v相、w相分別作為最大相、中間相、最小相的情況進行說明。

在通電模式m1、m4、m7，全部上支路為接通，或者全部下支路為接通，在分流電阻3a(參照圖1)中不流過第一直流電流idca(參照圖1)。在通電模式m2、m6，最大相即u相以及中間相即v相的上支路為接通，并且最小相即w相的下支路為接通，所以在分流電阻3a中流過相當于最小相的電流iw的反向的第一直流電流idca。在通電模式m3、m5，因為僅最大相即u相的上支路為接通，中間相即v相以及最小相即w相的下支路為接通，所以在分流電阻3a中流過相當于u相的電流iu的直流電流idca。

pwm信號定時器信息部22a(參照圖1)輸出與上述通電模式中的僅最大相的上支路接通的定時以及僅最小相的下支路接通的定時相對應(yīng)的通電模式信息21a(參照圖1)、ad變換器啟動定時信息20a(參照圖1)。通電模式信息21a表示在輸出的pwm信號生成信息中哪一個相是最大相以及最小相。另外，將ad變換器啟動定時信息20a作為與6相的開關(guān)定時相對應(yīng)的時間數(shù)據(jù)輸出。在圖3的情況下，關(guān)于通電模式信息21a，最大相為u相、最小相為w相，獲得考慮了在t1～t2的時刻僅最小相的下支路接通的ad變換器啟動定時信息20a以及考慮了在t2～t3的時刻僅最大相的上支路接通的ad變換器啟動定時信息20a。關(guān)于ad變換器啟動定時信息20a，需要考慮以下來進行設(shè)定：ad變換啟動延遲時間、在由于與逆變器電路相連接的電動機配線等而產(chǎn)生的雜散電容和雜散電感的影響下由于半導(dǎo)體開關(guān)元件的接通、斷開在第一直流電流idca中產(chǎn)生的振鈴進行衰減的時間、數(shù)字變換處理所需要的時間。

圖4表示圖2的ad變換單元7的動作定時。該圖4表示在載波信號(第一載波信號)和第一直流電流idca的關(guān)系中，按照時間軸來表示第二逆變器控制部62(參照圖1)的載波信號(第二載波信號)和第二直流電流idcb。

設(shè)定為上述第一載波信號和第二載波信號的正計數(shù)/倒計數(shù)進行基本一致的同步動作。

如圖4所示，第一直流電流idca與第一載波信號同步地進行變化，第二直流電流idcb與第二載波信號同步地進行變化。在第一載波信號與ad變換器啟動定時信息20a1、20a2分別一致的定時產(chǎn)生ad變換器啟動觸發(fā)24a1和24a2(參照圖4的○標記)。此外，如圖4所示，在第一直流電流idca以及第二直流電流idcb中，由于半導(dǎo)體開關(guān)元件的接通、斷開，使得振鈴重疊。將ad變換器啟動觸發(fā)24a1和24a2設(shè)定為避開了該振鈴的影響的定時。

ad變換器單元7(參照圖2)當接受了ad變換器啟動觸發(fā)24a1、24a2時，在各個定時總共兩次對第一直流電流idca進行數(shù)字變換(參照圖4的○標記的實線箭頭)。

同樣地，如圖4所示，在第二載波信號與ad變換器啟動定時信息20b1、20b2一致的定時產(chǎn)生ad變換器啟動觸發(fā)24b1和24b2(參照圖4的□標記)。ad變換器單元7在接受了ad變換器啟動觸發(fā)24b1、24b2時，在各個定時總共兩次對第二直流電流idcb進行數(shù)字變換(參照圖4的□標記的實線箭頭)。

如上所述，第一載波信號以及第二載波信號在載波信號的半周期中重復(fù)進行一次或多次(在圖4的例子中為兩次)的正計數(shù)以及倒計數(shù)。第一載波信號和第二載波信號的正計數(shù)以及倒計數(shù)是基本一致的同步動作。另外，通過正計數(shù)以及倒計數(shù)的折返來分割周期定時。在圖4的第一載波信號的例子中，t0～t0′通過載波信號的正計數(shù)以及倒計數(shù)的折返，將周期定時分割為t0～t1、t1～t2、t2～t3、t3～t0′。

圖1所示的第一逆變器控制部61在圖4的例子中，在載波半周期的定時t0～t0′內(nèi)，在t0～t1中生成啟動ad變換單元7的ad變換器啟動觸發(fā)24a(24a1和24a2)，另外，圖1所示的第二逆變器控制部62在t2～t3中生成啟動ad變換單元7的ad變換器啟動觸發(fā)24b(24b1和24b2)。更詳細來說，如后述那樣，第二逆變器控制部62雖然在與第一逆變器控制部61相同的定時，生成ad變換器啟動觸發(fā)24b(24b1和24b2)，但是因為后述的ad啟動原因選擇部26設(shè)為禁止ad變換器啟動觸發(fā)24b的設(shè)定，所以未將在t0～t1的ad變換器啟動觸發(fā)24b1、24b2傳遞給ad變換單元7。

相反，第一逆變器控制部61在t2～t3中生成ad變換器啟動觸發(fā)24a(24a1和24a2)，但是因為ad啟動原因選擇部26設(shè)為禁止ad變換器啟動觸發(fā)24a的設(shè)定，所以未將在t2～t3的ad變換器啟動觸發(fā)24b1、24b2傳遞給ad變換單元7，而輸入第二逆變器控制部62的ad變換器啟動觸發(fā)24b(24b1和24b2)。因此，如圖4所示，基于第一載波信號，在t0～t1生成ad變換器啟動觸發(fā)24a(24a1和24a2)，基于第二載波信號在t2～t3生成ad變換器啟動觸發(fā)24b(24b1和24b2)，ad變換單元7交替接受該ad變換器啟動觸發(fā)24a(24a1和24a2)和ad變換器啟動觸發(fā)24b(24b1和24b2)來作為觸發(fā)。由此，雖然ad變換單元7為一個，但是能夠進行第一逆變器控制部61以及第二逆變器控制部62各自電流的數(shù)字變換。

參照圖4對ad啟動原因選擇部26(參照圖1)的ad啟動原因選擇進行說明。

如圖4所示，將載波半周期的定時設(shè)為t0～t3，并在t3之后再次重復(fù)t0′～t3′。

ad啟動原因選擇部26(參照圖1)將ad變換單元7(參照圖2)的觸發(fā)接受設(shè)定，在結(jié)束了第一直流電流idca的數(shù)字變換后的t1時間點設(shè)為禁止來自第一載波信號的ad變換器啟動觸發(fā)24a的設(shè)定(參照圖4的○標記的虛線箭頭)。并且，ad啟動原因選擇部26變更為接受來自第二載波信號的ad變換器啟動觸發(fā)24b的設(shè)定(參照圖4的□標記的實線箭頭)，并在結(jié)束了idcb的數(shù)字變換后的t3時間點設(shè)為接受來自第一載波信號的ad變換器啟動觸發(fā)24b的設(shè)定，并且變更為禁止來自第二載波信號的ad變換器啟動觸發(fā)24b的設(shè)定。

如圖4所示的那樣，ad啟動原因選擇部26(參照圖1)交替地切換接受ad變換器啟動觸發(fā)24a的a期間和接受ad變換器啟動觸發(fā)24b的b期間。通過交替地切換接受ad變換器啟動觸發(fā)24a的a期間和接受ad變換器啟動觸發(fā)24b的b期間，第一逆變器控制部61(參照圖1)以及第二逆變器控制部62能夠在載波信號的每兩個周期獲得所需要的電動機電流信息。

圖5表示圖4所示的第一以及第二載波信號、ad變換器啟動觸發(fā)24a和24b、第一逆變器控制部61和第二逆變器控制部62的運算定時。

第一逆變器控制部61(參照圖1)基于進行了數(shù)字變換后的電動機電流信息在t1～t3的期間進行三相電動機施加電壓信息的更新，第二逆變器控制部62(參照圖1)在t3～t1′(省略圖示)的期間進行三相電動機施加電壓信息的更新，由此來更新對三相電動機施加的電壓相位。即，各個逆變器控制部61、62按載波信號的每兩個周期進行運算。

以圖5所示的第一載波信號和第一逆變器控制部61(參照圖1)的第一逆變器運算定時為例，更詳細地進行說明。

第一載波信號在載波半周期的定時t0～t3(t0′～t3′)周期性地重復(fù)正計數(shù)/倒計數(shù)。接受定時t0～t1(t0′～t1′)的正計數(shù)時的ad變換器啟動觸發(fā)24a1和24a2，ad變換單元7(參照圖2)將第一直流電流idca進行數(shù)字變換后存儲到ad變換結(jié)果寄存器31(參照圖2)中。即，在定時t0～t1的正計數(shù)時的ad變換后，下一次進行ad變換是在載波半周期后的定時t0′～t1′。此外，該定時t0～t1(t0′～t1′)與圖4的接受ad變換器啟動觸發(fā)24a的a期間對應(yīng)。

在上述定時t0～t1(t0′～t1′)以外的定時，即在定時t1～t0′(t1′～t0″)中，進行第一逆變器控制部61(參照圖1)的第一逆變器運算。在圖5的例子中，定時t1～t3(t1′～t3′)是第一逆變器預(yù)算定時tinv1。具體來說，該第一逆變器運算是基于對檢測出的第一直流電流idca進行數(shù)字變換后的ad變換結(jié)果寄存器31的存儲值進行的電壓指令值的運算。此外，在第一逆變器運算定時tinv1，也可以包含電壓指令值的運算以外的運算。

在這里，ad啟動原因選擇部26(參照圖1)預(yù)先作為估算值得到上述第一逆變器運算結(jié)束的定時，并使其具有預(yù)定的余裕期間，在第一逆變器運算結(jié)束定時從上述a期間切換為上述b期間。

如此，在載波半周期的定時t0～t3(t0′～t3′)內(nèi)，在定時t0～t1(t0′～t1′)的第一載波信號的正計數(shù)時取入ad變換器啟動觸發(fā)24a來進行檢測電流的ad變換，并在下次的t1～t0′(t1′～t0″)進行第一逆變器控制部61的第一逆變器運算。以下在載波半周期的每個預(yù)定定時交替重復(fù)同樣的處理。

以上，以第一載波信號和第一逆變器控制部61的第一逆變器運算定時為例進行了說明，對于第二載波信號和第二逆變器控制部62(參照圖1)的第二逆變器運算定時也一樣。即，關(guān)于第二載波信號，接受定時t2～t3(t2′～t3′)的正計數(shù)時的ad變換器啟動觸發(fā)24b對檢測出的第二直流電流idcb進行數(shù)字變換，并在t3～t2′(t3′～t2″)的第一逆變器運算定時tinv2進行第二逆變器控制部62的第二逆變器運算。

如上說明的那樣，逆變器控制裝置100的控制器6具備：在輸入了ad變換器啟動觸發(fā)24a和24b中的某個信號時進行輸入信號的數(shù)字變換的ad變換單元7；基于ad變換器啟動定時信息20a和第一載波信號，生成啟動ad變換單元7的ad變換器啟動觸發(fā)24a的第一逆變器控制部61；基于ad變換器啟動定時信息20b和第二載波信號，生成啟動ad變換單元7的ad變換器啟動觸發(fā)24b的第二逆變器控制部62；在第一載波信號以及第二載波信號的動作周期的預(yù)定周期定時，接受ad變換器啟動觸發(fā)24a和ad變換器啟動觸發(fā)24b中的任意一方來選擇ad啟動原因的ad啟動原因選擇部26。

通過該結(jié)構(gòu)，即使接受一個啟動觸發(fā)而啟動的ad變換單元7為一個結(jié)構(gòu)，也能夠獲得兩個逆變器控制所需要的電流信息。即，逆變器控制裝置100針對一個ad變換單元7，能夠獲得兩個以上的逆變器控制部(在本實施方式中是第一逆變器控制部61和第二逆變器控制部62，但是也可以具備三個以上的逆變器控制部)的逆變器控制所需要的電流信息。由此，與現(xiàn)有例子相比較能夠?qū)崿F(xiàn)減少ad變換單元的設(shè)置數(shù)量或者不使用高速的(高價的)ad變換單元的逆變器控制裝置。結(jié)果，可實現(xiàn)一種通過低價的微型計算機(控制器6)能夠單獨對多個無刷dc電動機的轉(zhuǎn)速進行可變速控制的逆變器控制裝置。

另外，在本實施方式中，控制器6的第一逆變器控制部61基于對周期定時進行分割后的第一周期的第一載波信號來生成ad變換器啟動觸發(fā)24a，并且使用該第一周期以外的周期，基于通過ad變換器啟動觸發(fā)信號24a已啟動的ad變換部的變換結(jié)果來進行第一逆變器部51的逆變器控制運算。同樣地，第二逆變器控制部62基于對周期定時進行分割后的第二周期的第二載波信號來生成ad變換器啟動觸發(fā)24b，并且使用該第二周期以外的周期，基于通過ad變換器啟動觸發(fā)24b已啟動的ad變換部的變換結(jié)果來進行第二逆變器部52的逆變器控制運算。

通過該結(jié)構(gòu)，能夠使用兩個逆變器控制，按照pwm周期交替使用ad變換單元7。因此，能夠在pwm載波的兩個周期中，將各個逆變器控制的運算定時抽掉一次。在cpu運算時間中產(chǎn)生余裕，與不抽掉時相比能夠使載波周期更加高速化。結(jié)果，能夠起到提高控制性以及提高載波周期的上限設(shè)定的效果。

(第二實施方式)

第二實施方式是進一步抽掉逆變器控制的運算定時時的例子。

圖6表示本發(fā)明的第二實施方式的逆變器控制裝置的第一以及第二載波信號、ad變換啟動觸發(fā)24a和24b、第一逆變器控制部61以及第二逆變器控制部62的運算定時。

第二實施方式的逆變器控制裝置的結(jié)構(gòu)與圖1的逆變器控制裝置100相同。ad啟動原因選擇部26(參照圖1)設(shè)定為在pwm載波的四個周期進行一次通過取入ad變換器啟動觸發(fā)24a、24b進行的檢測電流的ad變換和逆變器運算(用于根據(jù)電流計算值更新電動機施加電壓信息的運算)。另外，進行將第一逆變器控制部61的第一逆變器運算分為兩次，并且將第二逆變器控制部62的第二逆變器運算分為兩次的選擇。

如圖6所示，在本實施方式中，抽掉運算定時以使在pwm載波周期的四個周期進行一次通過取入ad變換器啟動觸發(fā)24a、24b而進行的檢測電流的ad變換和逆變器運算。并且，在載波半周期的定時t1～t0′(t1′～t0″)中，分為其t1～t3(t1′～t3′)的前半第一逆變器運算定時tinv11和其t5～t7(t5′～t7′)的后半第一逆變器運算定時tinv12來進行第一逆變器運算的一次運算。同樣地，在載波半周期的定時t1～t0′(t1′～t0″)中，分為其t3～t5(t3′～t5′)的前半第二逆變器運算定時tinv21和其t7～t1′(t7′～t1″)的后半第二逆變器運算定時tinv22來進行第二逆變器運算的一次運算。

如此，通過本實施方式，在第一周期以外的周期中，因為分為多次來執(zhí)行逆變器控制運算，所以能夠在cpu運算時間中進一步產(chǎn)生時間的余裕，并且能夠更加提高載波周期的上限設(shè)定。

(第三實施方式)

關(guān)于逆變器控制的運算定時，第三實施方式是在每個pwm載波周期進行運算的例子。

圖7表示本發(fā)明的第三實施方式的逆變器控制裝置的第一以及第二載波信號、ad變換啟動觸發(fā)24a和24b、第一逆變器控制部61以及第二逆變器控制部62的運算定時。

第三實施方式的逆變器控制裝置的結(jié)構(gòu)與圖1的逆變器控制裝置100相同。

如圖7所示，第一逆變器控制部61在第一載波信號的正計數(shù)時進行ad變換，在第一載波信號的倒計數(shù)時進行逆變器運算。在圖7的例子中，第一逆變器控制部61在第一載波信號的載波半周期的定時t0～t1(t0′～t1′)的正計數(shù)時進行ad變換，在第一定時t1～t0′(t1′～t0″)的載波信號的倒計數(shù)時進行逆變器運算。該逆變器運算定時分別是tinv1。同樣地，第二逆變器控制部62在第二載波信號的載波半周期的定時t1～t0′(t1′～t0″)的倒計數(shù)時進行ad變換，在第二定時t0～t1(t0′～t1′)的載波信號的正計數(shù)時進行逆變器運算。該逆變器運算定時分別是tinv2。

ad啟動原因選擇部26(參照圖1)對ad變換單元7的觸發(fā)接受設(shè)定進行切換，以便在結(jié)束了第一直流電流idca的數(shù)字變換后的t1時間點接受ad變換器啟動觸發(fā)24b。并且，ad啟動原因選擇部26切換為在結(jié)束了第二直流電流idcb的數(shù)字變換后的t0′的時間點接受ad變換器啟動觸發(fā)24a。

第一逆變器控制部61和第二逆變器控制部62也可以替換載波信號的正計數(shù)時和倒計數(shù)時的處理。

如此，通過本實施方式，第一逆變器控制部61基于將周期定時進行分割后的第一周期的第一載波信號來生成ad變換器啟動觸發(fā)24a(第一觸發(fā))，第二逆變器控制部62基于與第一周期以外的周期對應(yīng)的，將周期定時進行分割后的第二載波信號來生成ad變換器啟動觸發(fā)24b(第二觸發(fā))。

由此，除了獲得與第一實施方式相同的效果外，與第一實施方式相比較，沒有抽掉pwm運算定時。因為在每個pwm載波周期進行運算，所以能夠不損害控制的響應(yīng)特性地進行兩個逆變器控制。

(第四實施方式)

圖8是表示本發(fā)明第四實施方式的逆變器控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。對與圖1相同的結(jié)構(gòu)部分賦予相同的符號并省略重復(fù)位置的說明。

如圖8所示的那樣，逆變器控制裝置100a具備：供給直流電力的直流電源1、第一逆變器部51、第二逆變器部52、第三逆變器部53、能夠單獨控制無刷dc電動機(第一電動機)5a和無刷dc電動機(第二電動機)5b以及無刷dc電動機(第三電動機)5c的控制器6a。

第三逆變器部53具備：將來自直流電源1的直流電力變換為交流電力的第三逆變器電路2c、在第三逆變器電路2c的直流側(cè)設(shè)置的分流電阻3c、對分流電阻3c的兩端的電壓進行放大的電壓放大電路4c、與第三逆變器電路2c相連接的無刷dc電動機5c。

控制器6a具備：控制第一逆變器部51的第一逆變器控制部61、控制第二逆變器部52的第二逆變器控制部62、控制第三逆變器部53的第三逆變器控制部63、ad變換單元7、對ad變換單元7的啟動原因進行切換的ad啟動原因選擇部26。

第三逆變器控制部63具備：基于ad變換單元7的數(shù)字變換結(jié)果44c和三相電動機電流推定值8c，輸出無刷dc電動機5c的三相電動機電流檢測值9c的電動機電流計算部10c；將三相電動機電流檢測值9c坐標變換為d軸q軸電流11c的uvw/dq坐標變換部12c；輸出消除了d軸q軸電流11c的噪聲成分后的d軸q軸電流的平均值13c的濾波器14c、根據(jù)d軸q軸電流的平均值13c運算三相電動機電流推定值8c的dq/uvw坐標變換部15c。另外，第三逆變器控制部63具備：電動機施加電壓運算部18c，其根據(jù)d軸q軸電流11c、速度指令16c以及d軸q軸電流指令，輸出向無刷dc電動機5c施加的三相電動機施加電壓信息17c，以使d軸q軸電流指令與d軸q軸電流11c一致；pwm信號計時器信息部22c，其基于三相電動機施加電壓信息17c輸出pwm信號生成信息19c、ad變換器啟動定時信息20c和通電模式信息21c；pwm信號生成部25c，其根據(jù)pwm信號生成信息19c生成驅(qū)動逆變器2c的各半導(dǎo)體開關(guān)元件的pwm信號23c，并根據(jù)ad變換器啟動定時信息20c產(chǎn)生ad變換器啟動觸發(fā)24c。

逆變器控制裝置100a的控制器6a除了具備第一逆變器部51、第二逆變器部52以外還具備第三逆變器部53。在第三逆變器部53中，能夠使用一個ad變換單元，因此能夠在上述圖4所示的向ad變換單元輸入的模擬信號中，輸入用于保護逆變器電路2的溫度檢測信號、電壓檢測信號。

通過本實施方式，能夠通過一個低價的微型計算機(控制器6a)來單獨控制三個無刷dc電動機5a～5c的轉(zhuǎn)速。

另外，第一至第三逆變器電路51～53共用直流電源1，并且使用一個微型計算機(控制器6a)來進行控制，由此僅使直流電源1的電壓檢測的ad變換單元7c為一個即可，能夠簡化電路結(jié)構(gòu)。

并且，通過運算求出向各逆變器電路51～53供給的全電流，由此即使不使用微型計算機間的通信這樣的手段也能夠進行直流電源1供給的電流的過電流保護，從而能夠簡化電路結(jié)構(gòu)。

(第五實施方式)

圖9是本發(fā)明第五實施方式的具備逆變器控制裝置的制冷裝置的結(jié)構(gòu)圖。在本實施方式中，對應(yīng)用了各實施方式的逆變器控制裝置的制冷裝置200(空調(diào)機)進行說明。制冷裝置200例如是空調(diào)機或制冷機。

如圖9所示的那樣，制冷裝置200具備：室內(nèi)機201、室外機202、配管203。室內(nèi)機201和室外機202通過制冷劑配管203來連接，通過已知的制冷劑循環(huán)來在設(shè)置了室內(nèi)機200的室內(nèi)進行空氣調(diào)節(jié)。

室內(nèi)機201具備：室內(nèi)膨脹閥204、室內(nèi)熱交換器205、向室內(nèi)熱交換器205送風的風扇電動機206。

室外機202具備：壓縮機207、室外熱交換器208、儲液罐209、向室外熱交換器208送風的風扇電動機210、配置在壓縮機207的內(nèi)部來驅(qū)動壓縮機207的無刷dc電動機211、驅(qū)動無刷dc電動機211的逆變器控制裝置100、與逆變器控制裝置100進行通信的上位裝置212。

將上述壓縮機207、室外熱交換器208、室內(nèi)膨脹閥204、室內(nèi)熱交換器205、儲液罐209順序連接，通過使制冷劑循環(huán)來形成制冷循環(huán)。

逆變器控制裝置100根據(jù)制冷循環(huán)所需要的壓縮機207的能力來控制無刷dc電動機211的運行頻率(轉(zhuǎn)速)，并且單獨控制風扇電動機210a、210b的運行頻率。上位裝置212對逆變器控制裝置100、100a發(fā)送運行頻率的指示。逆變器控制裝置100和上位裝置212相互進行通信來共享逆變器控制裝置100的運行狀態(tài)。逆變器控制裝置100當檢測出異常時，向上位裝置212發(fā)送檢測出的異常信號并在上位裝置212的顯示部(圖示省略)中進行顯示。

逆變器控制裝置100、100a可以在一個基板上構(gòu)成，也可以是針對每個逆變器電路分割基板通過配線進行連接的結(jié)構(gòu)。

另外，逆變器控制裝置100、100a除了用于制冷裝置以外，也可以用于泵或換氣扇等。

本發(fā)明并不限于上述實施方式例，在不脫離權(quán)利要求所記載的本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，包含其他的變形例子、應(yīng)用例子。

另外，上述的實施方式例是為了易懂地說明本發(fā)明而進行的詳細說明，但是并不限于必須具備說明的全部結(jié)構(gòu)。另外，能夠?qū)⒛硞€實施方式例的結(jié)構(gòu)的一部分替換為其他實施方式例的結(jié)構(gòu)，另外，能夠在某個實施方式例的結(jié)構(gòu)中追加其他實施方式例的結(jié)構(gòu)。另外，對于各實施方式例的結(jié)構(gòu)的一部分，能夠進行其他結(jié)構(gòu)的追加、消除、替換。

例如能夠通過集成電路等硬件來實現(xiàn)上述的各結(jié)構(gòu)、功能、處理部、處理手段等的一部分或者全部。上述的各結(jié)構(gòu)、功能等也可以通過處理機解釋并執(zhí)行用于實現(xiàn)各個功能的程序，以軟件方式來實現(xiàn)?？蓪崿F(xiàn)各功能的程序、表、文件等信息放置在存儲器、硬盤等記錄裝置中，或者閃速存儲卡、dvd(digitalversatiledisk，數(shù)字通用磁盤)等記錄介質(zhì)中。

在各實施方式中，控制線和信息線表示為了說明而需要，但是在產(chǎn)品上并不必限于表示出全部的控制線和信息線。實際上可以認為幾乎全部的結(jié)構(gòu)相互連接。