整流裝置以及電動機驅(qū)動裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具備功率因數(shù)改善電路的整流裝置以及具備該整流裝置的電動機驅(qū)動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知將從工業(yè)交流電源供給的交流輸入電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓的整流裝置。在該整流裝置中，一般以改善功率因數(shù)以及抑制高次諧波為目的而設(shè)有功率因數(shù)改善電路(例如，參照專利文獻(xiàn)1-4)。
[0003]作為功率因數(shù)改善電路，例如，已知一種有源濾波器，其包括電感器、與該電感器對應(yīng)的短路路徑形成用的開關(guān)元件，通過開關(guān)元件的開關(guān)，使輸入電流波形模仿正弦波。
[0004]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)I:日本特開2010-233439號公報
[0007]專利文獻(xiàn)2:日本特開2010-84968號公報
[0008]專利文獻(xiàn)3:日本特開2013-251949號公報
[0009]專利文獻(xiàn)4:日本特開2012-175767號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的課題
[0011]為了得到上述功率因數(shù)改善電路的效果，使用低阻抗的穩(wěn)定的電源是前提條件。在假設(shè)使用阻抗較高的不穩(wěn)定的電源的情況下，存在功率因數(shù)改善電路無法適當(dāng)?shù)毓ぷ?，從而會?dǎo)致產(chǎn)生異響等不希望的狀況發(fā)生。
[0012]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠迅速地檢測不穩(wěn)定的輸入電源電壓從而防止產(chǎn)生異響等的整流裝置以及電動機驅(qū)動裝置。
[0013]用于解決課題的方案
[0014]本發(fā)明的第一方式涉及一種整流裝置，其具備功率因數(shù)改善電路，所述功率因數(shù)改善電路具備電感器、與該電感器對應(yīng)地設(shè)置的開關(guān)元件，所述整流裝置具備:檢測機構(gòu)，其對輸入電源電壓為規(guī)定的閾值以上的期間進行檢測；判斷機構(gòu)，其判斷由所述檢測機構(gòu)檢測出的檢測時間是否處于預(yù)先設(shè)定的正常范圍內(nèi)；以及停止機構(gòu)，其在所述檢測時間偏離所述正常范圍的情況下，使所述功率因數(shù)改善電路的工作停止。
[0015]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由檢測機構(gòu)對輸入電源電壓為規(guī)定的閾值以上的期間進行檢測，由判斷機構(gòu)判斷該檢測時間是否處于規(guī)定的正常范圍內(nèi)。由此，能夠容易檢測出輸入電源電壓處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。而且，在由判斷機構(gòu)判斷為檢測時間處于正常范圍外的情況下，通過停止機構(gòu)停止功率因數(shù)改善電路的工作。由此，在輸入不穩(wěn)定的電源電壓的情況下能夠迅速停止功率因數(shù)改善電路的工作，從而能夠防止異響產(chǎn)生等不希望的狀況發(fā)生。
[0016]上述“輸入電源電壓為規(guī)定的閾值以上”與極性的正負(fù)無關(guān)。例如，如圖6所示，包含輸入電源電壓為正的閾值(+α)以上的期間以及輸入電源電壓為負(fù)的閾值(_α)以下的期間這兩方的含義。另外，可以僅對輸入電源電壓為正的閾值以上時的期間進行檢測，也可以僅對輸入電源電壓為負(fù)的閾值以下時的期間進行檢測，或者還可以分別檢測兩方的期間。
[0017]在上述整流裝置中，所述檢測機構(gòu)例如具備:光耦合器，其在所述輸入電源電壓的絕對值為規(guī)定值以上的情況下工作;開關(guān)元件，其在所述光耦合器的輸出為高電平的狀態(tài)下成為導(dǎo)通狀態(tài);輸入部，其在所述開關(guān)元件導(dǎo)通的狀態(tài)下被輸入低電平的信號，而在該開關(guān)元件斷開的狀態(tài)下被輸入高電平的信號；以及計時部，其對所述輸入部中持續(xù)輸入低電平的信號的期間進行計時。另外，在這種情況下，所述檢測機構(gòu)的所述光耦合器以及所述開關(guān)元件可以與對零交叉點進行檢測的零交叉檢測電路并用。
[0018]這樣，通過并用零交叉檢測電路與電路的一部分，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化以及低成本化。
[0019]本發(fā)明的第二方式涉及一種具備上述的整流裝置的電動機驅(qū)動裝置。
[0020]上述電動機驅(qū)動裝置也可以采用如下方式，S卩，在通過所述停止機構(gòu)使所述功率因數(shù)改善電路的工作停止后該電動機驅(qū)動裝置停止運轉(zhuǎn)的情況下，當(dāng)輸入有該電動機驅(qū)動裝置的起動指令時，判斷由所述檢測機構(gòu)檢測出的檢測時間是否處于所述正常范圍內(nèi)，在處于正常范圍內(nèi)的情況下，使所述功率因數(shù)改善電路的工作重新開始。
[0021]或者，上述電動機驅(qū)動裝置也可以采用如下方式，S卩，在通過所述停止機構(gòu)使所述功率因數(shù)改善電路的工作停止的情況下，在從該工作停止起經(jīng)過了規(guī)定時間后，所述判斷機構(gòu)判斷由所述檢測機構(gòu)檢測出的檢測時間是否處于所述正常范圍內(nèi)，在處于正常范圍內(nèi)的情況下，使所述功率因數(shù)改善電路的工作重新開始。
[0022]這樣，在能夠確認(rèn)輸入電壓穩(wěn)定的情況下使功率因數(shù)改善電路的工作重新開始，因此能夠向電動機供給高次諧波成分少的高效率的電力。
[0023]本發(fā)明的第三方式涉及一種具備上述電動機驅(qū)動裝置的空氣調(diào)節(jié)裝置。
[0024]本發(fā)明的第四方式涉及一種整流裝置的控制方法，所述整流裝置具備功率因數(shù)改善電路，所述功率因數(shù)改善電路具備電感器、與該電感器對應(yīng)地設(shè)置的開關(guān)元件，所述整流裝置的控制方法包括:對輸入電源電壓的絕對值為規(guī)定的閾值以上的期間進行檢測的步驟;判斷所檢測出的檢測時間是否處于預(yù)先設(shè)定的正常范圍內(nèi)的步驟；以及在所述檢測時間偏離所述正常范圍的情況下，使所述功率因數(shù)改善電路的工作停止的步驟。
[0025]發(fā)明效果
[0026]根據(jù)本發(fā)明，能夠迅速檢測不穩(wěn)定的輸入電源電壓，從而起到能夠防止產(chǎn)生異響等的效果。
【附圖說明】
[0027]圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的電動機驅(qū)動裝置的一結(jié)構(gòu)例的圖。
[0028]圖2是圖1中示出的控制裝置的功能框圖。
[0029]圖3是表示未使功率因數(shù)改善電路工作的情況下的輸入電流波形的模擬結(jié)果的一例的圖。
[0030]圖4是表示使功率因數(shù)改善電路工作的情況下的輸入電流波形的模擬結(jié)果的一例的圖。
[0031]圖5是表示圖1中示出的零交叉檢測電路的硬件結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0032]圖6是用于說明由檢測部檢測出的檢測時間的圖。
【具體實施方式】
[0033]以下，參照附圖對將本發(fā)明的電動機驅(qū)動裝置用作空氣調(diào)節(jié)裝置的壓縮機電動機的驅(qū)動裝置的情況下的一實施方式進行說明。
[0034]圖1是表示本實施方式的電動機驅(qū)動裝置的一結(jié)構(gòu)例的圖。如圖1所示，電動機驅(qū)動裝置I具備:將來自交流電源2的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓的整流裝置3、將從整流裝置3輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流電壓的逆變器裝置4。從逆變器裝置4輸出的三相交流電壓向空氣調(diào)節(jié)裝置的壓縮機電動機5供給。
[0035]整流裝置3主要具備:功率因數(shù)改善電路11、全波整流電路13、平滑電容器14、控制裝置15、零交叉檢測電路16。在本實施方式中，功率因數(shù)改善電路11設(shè)于交流電源2與全波整流電路13之間。功率因數(shù)改善電路11包括:電感器11a、與電感器Ila對應(yīng)的開關(guān)元件lib。這里，功率因數(shù)改善電路11也可以設(shè)于全波整流電路13與平滑電容器14之間。功率因數(shù)改善電路11的設(shè)置位置以及電路構(gòu)成不局限于圖1所示的示例，只要可以實現(xiàn)改善功率因數(shù)以及抑制高次諧波的至少任一方的效果，其結(jié)構(gòu)及設(shè)置位置不作任何限定。
[0036]零交叉檢測電路16用于檢測從交流電源2輸入的輸入電壓的零交叉點。該零交叉檢測電路16如后文所述也承擔(dān)作為用于檢測交流電源2是否穩(wěn)定的檢測部31的一部分功能。來自零交叉檢測電路16的零交叉信號向控制裝置15輸出。
[0037]在交流電源2與全波整流電路13之間設(shè)有未圖示的輸入電流檢測部，通過該輸入電流檢測部檢測出的輸入電流信號向控制裝置15輸出。
[0038]控制裝置15是例如MPU(Micro Processing Unit:微處理單元)，具有存儲有用于實現(xiàn)以下記載的各部的功能的程序的、計算機能夠讀取的存儲介質(zhì)，CPU通過在RAM等主存儲裝置中讀出并執(zhí)行該存儲介質(zhì)中存儲的程序，來實現(xiàn)以下的各處理。作為計算機能夠讀取的存儲介質(zhì)可以列舉例如磁盤、光盤、半導(dǎo)體存儲器等。
[0039]圖2是控制裝置15的功能框圖。如圖2所示，控制裝置15主要具備:改善功率因數(shù)控制部21、輸入電源監(jiān)視部22。
[0040]改善功率因數(shù)控制部21生成用于驅(qū)動開關(guān)元件Ilb的開關(guān)驅(qū)動信號以使輸入電流波形接近正弦波。例如，改善功率因數(shù)控制部21在由零交叉檢測電路16檢測出的零交叉點的附近使開關(guān)元件Ilb導(dǎo)通，將電流放大。在圖3中示出未使功率因數(shù)改善電路11工作的情況下的輸入電流波形的模擬結(jié)果，在圖4中示出使功率因數(shù)改善電路11工作的情況下的輸入電流波形的模擬結(jié)果。這里，圖4中示出了以輸入電壓的零交叉點為基準(zhǔn)點在半個周期內(nèi)施加規(guī)定的脈沖的情況，這里，作為具體例而示出了使開關(guān)元件Ilb導(dǎo)通四次的情況下的輸入電流波形。在該示例中，在零交叉點至90°的相位角的范圍內(nèi)施加第I脈沖至第3脈沖，在180°的相位角附近施加第4脈沖。這樣，通過使功率因數(shù)改善電路11工作，能夠減少輸入電流的畸變。
[0041]這里，例如，在輸入電源電壓不穩(wěn)定的情況下，即便使功率因數(shù)改善電路11工作有時也不怎么能得到改善功率因數(shù)及抑制高次諧波的效果。例如，如圖4所示，在進行半個周期內(nèi)施加四個脈沖而使開關(guān)元件Ilb導(dǎo)通四次的控制的情況下，當(dāng)輸入電源電壓不穩(wěn)定時，存在開關(guān)元件Ilb的導(dǎo)通時機出現(xiàn)偏差的趨勢。在假設(shè)在輸入電流的峰值附近(例如，90°的相位角)使開關(guān)元件