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JP6677067B2 - Motor drive - Google Patents

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JP6677067B2 JP2016090063A JP2016090063A JP6677067B2 JP 6677067 B2 JP6677067 B2 JP 6677067B2 JP 2016090063 A JP2016090063 A JP 2016090063A JP 2016090063 A JP2016090063 A JP 2016090063A JP 6677067 B2 JP6677067 B2 JP 6677067B2
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  • Stopping Of Electric Motors (AREA)

Description

本発明は、モータ駆動装置に係わり、より詳細には、モータの巻線を短絡することで回生電力を消費してダイナミックブレーキをかける構成に関する。   The present invention relates to a motor drive device, and more particularly to a configuration in which a regenerative power is consumed by short-circuiting a winding of a motor to apply a dynamic brake.

従来、インバータを用いたモータの駆動装置において、モータが停止する場合にモータの巻線に発生する回生電力をインバータを介して消費することでモータの回転にブレーキをかける構成が多数の文献に開示されている。(例えば、特許文献1参照。)。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a motor drive device using an inverter, a configuration that brakes the rotation of the motor by consuming the regenerative power generated in the winding of the motor when the motor stops through the inverter is disclosed in many documents. Have been. (For example, see Patent Document 1).

この駆動装置はトーテムポール型に接続された上アーム用のスイッチング素子と下アーム用のスイッチング素子とからなるアームを3相分備えたインバータと、3つの相に対応する巻線のそれぞれの一端が共通に接続されてインバータで駆動される三相モータを備えている。そして、この三相モータの回転を停止する場合、上アームか、もしくは下アームの全てのスイッチング素子を全てオンすることでモータの巻線を短絡する。このため、この三相モータにダイナミックブレーキがかかってモータの回転が停止する。   This drive device includes an inverter having three phases of arms each including a switching element for an upper arm and a switching element for a lower arm connected in a totem pole type, and one end of each of windings corresponding to the three phases. A three-phase motor that is connected in common and driven by an inverter is provided. When the rotation of the three-phase motor is stopped, all the switching elements of the upper arm or the lower arm are turned on to short-circuit the winding of the motor. Therefore, a dynamic brake is applied to the three-phase motor, and the rotation of the motor stops.

ところで、近年はこのようなインバータの機能のうちスイッチング素子周辺回路を1つのパッケージに集約したインテリジェントパワーモジュールを用いる場合が多い。このインテリジェントパワーモジュールは、前述した上下アームのスイッチング素子と、スイッチング素子の駆動回路と、このスイッチング素子の温度を測定し、この温度が許容値以上になった時に下アームを強制的にオフさせる温度保護機能が内部に備えられている。   By the way, in recent years, among such inverter functions, an intelligent power module in which the switching element peripheral circuits are integrated into one package is often used. This intelligent power module measures the switching element of the upper and lower arms, the driving circuit of the switching element, and the temperature of this switching element, and forcibly turns off the lower arm when this temperature exceeds an allowable value. A protection function is provided inside.

一方、上アームのスイッチング素子は下アームのスイッチング素子と直列に接続されている。このため下アームのスイッチング素子がオフとなった場合、上アームのオン可能時間は上アームの各スイッチング素子の駆動部に電源を供給するブートストラップコンデンサの電圧に依存する。この電圧は直前までの上アームのオン時間に対応して低下するため、現在の電圧(上アームのオン可能時間)を知るためにはこのブートストラップコンデンサの両端電圧を検出する電圧検出回路を追加する必要があった。   On the other hand, the switching element of the upper arm is connected in series with the switching element of the lower arm. Therefore, when the switching element of the lower arm is turned off, the ON time of the upper arm depends on the voltage of the bootstrap capacitor that supplies power to the drive unit of each switching element of the upper arm. Since this voltage decreases in accordance with the on-time of the upper arm until immediately before, a voltage detection circuit that detects the voltage across this bootstrap capacitor is added to know the current voltage (the time during which the upper arm can be turned on). I needed to.

なお、上アームのスイッチング素子はブートストラップコンデンサの両端電圧が一定電圧未満になった場合、そのオンオフ状態が不定になるためスイッチング素子の損失が増加して最悪の場合はスイッチング素子が破壊される場合がある。このため、上アームをオンする期間は、ブートストラップコンデンサの電圧が一定電圧(許容放電電圧)以上である期間に限られる。   When the voltage at both ends of the bootstrap capacitor is less than a certain voltage, the on-off state of the switching element of the upper arm becomes unstable, so the loss of the switching element increases, and in the worst case, the switching element is destroyed. There is. Therefore, the period during which the upper arm is turned on is limited to a period during which the voltage of the bootstrap capacitor is equal to or higher than a certain voltage (allowable discharge voltage).

しかしながら、許容放電電圧を検出するために電圧検出回路を追加するとコストが増加する問題がある。一方、下アームはブートストラップコンデンサを使用しないため、このような時間的制約がない。しかしながら、前述したようにスイッチング素子の温度が許容温度以上になると下アームが強制的にオフとなるため、異常温度上昇時には下アームを用いてダイナミックブレーキをかけることができない問題があった。   However, if a voltage detection circuit is added to detect the allowable discharge voltage, there is a problem that the cost increases. On the other hand, since the lower arm does not use a bootstrap capacitor, there is no such time constraint. However, as described above, since the lower arm is forcibly turned off when the temperature of the switching element becomes equal to or higher than the allowable temperature, there is a problem that it is not possible to apply the dynamic brake using the lower arm when the abnormal temperature rises.

また、電圧検出回路を用いないで上アームによるモータの巻線短絡を行なう場合、上アームをオンとしてもブートストラップコンデンサの電圧が許容放電電圧以上となることを保証するため、最大負荷でのスイッチング素子のオン時間に基づいて上アームの動作可能時間を決定する必要があり、この動作可能時間が非常に短くなってしまう問題もあった。   Also, if the motor winding is short-circuited by the upper arm without using the voltage detection circuit, switching at the maximum load is performed to ensure that the voltage of the bootstrap capacitor is higher than the allowable discharge voltage even when the upper arm is turned on. It is necessary to determine the operable time of the upper arm based on the ON time of the element, and there has been a problem that the operable time becomes extremely short.

特開平9−47054号公報(第3−4頁、図1)JP-A-9-47054 (page 3-4, FIG. 1)

本発明は以上述べた問題点を解決し、温度保護機能を備えたインバータを用いてダイナミックブレーキを実行するモータ駆動装置において、可能な限り上アームによるダイナミックブレーキの期間を長くしてモータの回転速度を減速させると共に、これを安価に提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described problems, and in a motor drive device that performs dynamic braking using an inverter having a temperature protection function, the motor rotation speed is increased by extending the period of dynamic braking by the upper arm as much as possible. And to provide it at a low cost.

本発明は上述の課題を解決するため、本発明の請求項1に記載の発明は、トーテムポール型に接続された上アーム用のスイッチング素子と下アーム用のスイッチング素子とからなるアームを複数備えており、入力された直流電圧を交流電圧に変換して前記アームと対応するモータ内部に備えられて一端が共通に接続された複数の巻線の他端に供給するインバータと、
前記上アームを駆動する電荷を蓄積するブートストラップコンデンサと、
前記スイッチング素子にスイッチング信号を出力するインバータ制御部と、
前記モータの回転が減速する時に前記巻線に発生する回生電力を前記巻線の他端同士を接続させることで低減させる回生電力低減手段とを備え、
前記スイッチング信号は、前記スイッチング素子をオンオフして前記巻線に交流電圧を印加するスイッチング期間と印加しない休止期間が交互に設けられ、
前記回生電力低減手段は、前記ブートストラップコンデンサにおける所定電圧から上アームが動作可能な許容放電電圧に低下するまでの時間である最大動作時間が予め記憶された記憶手段を備え、
前記回生電力低減手段は、
前記スイッチング期間における上アームをオンした時間を合計した合計オン時間を個々の上アーム毎に算出して前記記憶手段に記憶し、
前記回生電力低減手段は、前記回生電力を低減させる場合、
回生電力の低減処理の開始時刻直前の前記スイッチング期間と同じ時間における前記合計オン時間のうち最も大きい最大合計オン時間を前記記憶手段から抽出し、
前記最大動作時間から、前記最大合計オン時間を差し引いた残動作時間を算出し、
前記残動作時間の期間だけ全ての前記上アームをオンする。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention has a plurality of arms each including a switching element for an upper arm and a switching element for a lower arm connected in a totem pole type. An inverter that converts an input DC voltage into an AC voltage and supplies the other end of a plurality of windings provided inside the motor corresponding to the arm and having one end connected in common;
A bootstrap capacitor for accumulating a charge for driving the upper arm;
An inverter control unit that outputs a switching signal to the switching element;
Regenerative power reduction means for reducing the regenerative power generated in the winding when the rotation of the motor is decelerated by connecting the other end of the winding,
The switching signal is provided with a switching period for applying an AC voltage to the winding by turning on and off the switching element and a rest period for not applying the alternating voltage,
The regenerative power reduction unit includes a storage unit in which a maximum operation time, which is a time period from when a predetermined voltage in the bootstrap capacitor is reduced to an allowable discharge voltage at which the upper arm can operate, is stored in advance,
The regenerative power reducing means includes:
A total on-time obtained by summing the times when the upper arms are turned on in the switching period is calculated for each upper arm and stored in the storage unit,
When the regenerative power reducing unit reduces the regenerative power,
Extracting the largest maximum total on-time from the storage means among the total on-times at the same time as the switching period immediately before the start time of the regenerative power reduction process,
From the maximum operation time, calculate the remaining operation time by subtracting the maximum total on-time,
All the upper arms are turned on only during the remaining operation time.

以上の手段を用いることにより、本発明によるモータ駆動装置によれば、請求項1に係わる発明は、可能な限り上アームによるダイナミックブレーキの期間を長くしてモータの回転速度を減速させると共に、モータ駆動装置を安価に提供できる。   By using the above means, according to the motor drive device of the present invention, the invention according to claim 1 reduces the rotation speed of the motor by extending the period of the dynamic brake by the upper arm as much as possible, A drive device can be provided at low cost.

本発明によるモータ駆動装置を備えた空気調和機の実施例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an embodiment of an air conditioner provided with a motor drive device according to the present invention. インテリジェントパワーモジュールと、その周辺回路を説明するブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an intelligent power module and its peripheral circuits. 本発明による回生電力低減部を説明するブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a regenerative power reduction unit according to the present invention. 本発明による回生電力低減部の動作を説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an operation of a regenerative power reduction unit according to the present invention.

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail as an example based on the accompanying drawings.

図1は本発明によるモータ駆動装置を備えた空気調和機の実施例を示すブロック図である。
この空気調和機1は、室内機2と、交流電源4が入力される室外機3とが備えられており、室内機2と室外機3とは通信接続されている。なお、空気調和機1は図示しない圧縮機や熱交換器、冷媒回路、送風ファンなどを備えているが図示と説明とを省略する。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an air conditioner provided with a motor drive device according to the present invention.
The air conditioner 1 includes an indoor unit 2 and an outdoor unit 3 to which an AC power supply 4 is input, and the indoor unit 2 and the outdoor unit 3 are communicatively connected. The air conditioner 1 includes a compressor, a heat exchanger, a refrigerant circuit, a blower fan, and the like (not shown), but illustration and description are omitted.

室外機3は、交流電源4が入力されて変換された直流電源を出力するコンバータ31と、内部にU相の巻線33U、V相の巻線33V、W相の巻線33Wが巻かれた図示しないステータを備えており、それぞれの巻線の一端が共通に接続されている三相のモータ33と、コンバータ31の出力電圧でこのモータ33を駆動するモータ駆動装置5と、室内機2の指示に従って室外機3を制御する室外機制御部36を備えている。   The outdoor unit 3 has a converter 31 that receives the AC power supply 4 and outputs a converted DC power supply, and has a U-phase winding 33U, a V-phase winding 33V, and a W-phase winding 33W wound inside. A three-phase motor 33 having a stator (not shown), one end of each winding of which is connected in common; a motor driving device 5 that drives the motor 33 with the output voltage of the converter 31; An outdoor unit control unit 36 that controls the outdoor unit 3 according to instructions is provided.

モータ駆動装置5は、トーテムポール型に接続された2個のスイッチング素子(IGBT)を有するアームを3個備え、コンバータ31から出力された直流電圧を三相の交流電圧に変換してモータ33の各巻線に三相の交流電圧を出力するインテリジェントパワーモジュール(インバータ)32と、インテリジェントパワーモジュール32に駆動信号を出力するインバータ制御部35とを備えている。   The motor driving device 5 includes three arms having two switching elements (IGBTs) connected in a totem pole type, converts a DC voltage output from the converter 31 into a three-phase AC voltage, An intelligent power module (inverter) 32 that outputs a three-phase AC voltage to each winding and an inverter control unit 35 that outputs a drive signal to the intelligent power module 32 are provided.

なお、インテリジェントパワーモジュール32とモータ33とを接続する配線を相ラインと呼称する。また、コンバータ31とインテリジェントパワーモジュール32とを接続する電源線のうち正極側をPライン、負極側をNラインとそれぞれ呼称する。また、モータ33の巻線33U、巻線33V、巻線33Wの他端がインテリジェントパワーモジュール32と接続される相ラインを、それぞれU相ライン、V相ライン、W相ラインと呼称する。   The wiring connecting the intelligent power module 32 and the motor 33 is called a phase line. Further, of the power supply lines connecting the converter 31 and the intelligent power module 32, the positive side is called a P line, and the negative side is called an N line. The phase lines at which the other ends of the windings 33U, 33V, and 33W of the motor 33 are connected to the intelligent power module 32 are referred to as a U-phase line, a V-phase line, and a W-phase line, respectively.

さらにモータ駆動装置5は、インテリジェントパワーモジュール32とインバータ制御部35の間に設けられ、インテリジェントパワーモジュール32を介してU相ラインとV相ライン、及びV相ラインとW相ライン、及びU相ラインとW相ラインをそれぞれ短絡させることでモータ33が減速するときに発生する回生電力を低減させる回生電力低減部(回生電力低減手段)20と、モータ33の各相ラインに接続されてモータ33の回転位置を検出する回転位置検出部40とを備えている。なお、検出された回転位置は回転位置信号として回生電力低減部20とインバータ制御部35に出力されている。また、室外機制御部36はインバータ制御部35にモータ33の回転数である回転数指令値を出力している。   Further, the motor driving device 5 is provided between the intelligent power module 32 and the inverter control unit 35, and through the intelligent power module 32, the U-phase line and the V-phase line, the V-phase line and the W-phase line, and the U-phase line Power reduction unit (regeneration power reduction means) 20 for reducing the regenerative power generated when motor 33 decelerates by short-circuiting the motor 33 and the W-phase line, respectively. A rotation position detection unit 40 that detects the rotation position. The detected rotation position is output to the regenerative power reduction unit 20 and the inverter control unit 35 as a rotation position signal. Further, the outdoor unit control unit 36 outputs a rotation speed command value, which is the rotation speed of the motor 33, to the inverter control unit 35.

インバータ制御部35は、室外機制御部36が出力する回転数指令信号の指示回転数にモータ33の回転数が近づくように、回転位置検出部40から出力される回転位置信号に基づいて巻線33U、巻線33V、巻線33Wへの通電を切り替える。また、インバータ制御部35はインテリジェントパワーモジュール32の各スイッチング素子をオン、オフ駆動するスイッチング信号のデューティーを制御するPWM制御を実行する。   The inverter control unit 35 performs winding based on the rotation position signal output from the rotation position detection unit 40 so that the rotation speed of the motor 33 approaches the rotation speed of the rotation speed command signal output from the outdoor unit control unit 36. The current supply to 33U, winding 33V, and winding 33W is switched. Further, the inverter control unit 35 executes PWM control for controlling the duty of the switching signal for driving the switching elements of the intelligent power module 32 on and off.

インテリジェントパワーモジュール32は、コンバータ31の出力の正極が接続される入力端32aと、負極が接続される入力端32bと、各アームを駆動する電源であるドライバ駆動電源34が接続される電源端子32cと、内部のIGBTの過熱を報知する温度異常信号が出力される状態端子32gと、各IGBTを駆動する6つのスイッチング信号が入力される信号端子32hと、ブートストラップコンデンサが接続される端子32kと端子32jと端子32iと、モータ33のU相ライン、V相ライン、W相ラインがそれぞれ接続される出力端32dと出力端32eと出力端32fを備えている。   The intelligent power module 32 has an input terminal 32a to which the positive terminal of the output of the converter 31 is connected, an input terminal 32b to which the negative terminal is connected, and a power terminal 32c to which a driver driving power source 34 for driving each arm is connected. A state terminal 32g to which a temperature abnormality signal for notifying overheating of the internal IGBT is output, a signal terminal 32h to which six switching signals for driving each IGBT are input, and a terminal 32k to which a bootstrap capacitor is connected. Terminals 32j and 32i, and output terminals 32d, 32e, and 32f to which the U-phase line, V-phase line, and W-phase line of the motor 33 are respectively connected.

そして、ドライバ駆動電源34の正極が電源端子32cに、負極がグランドがそれぞれ接続されている。また、ブートストラップコンデンサ39の正極が端子32kに、負極が出力端32fに接続され、ブートストラップコンデンサ38の正極が端子32jに、負極が出力端32eに接続され、ブートストラップコンデンサ37の正極が端子32iに、負極が出力端32dに接続されている。そして状態端子32gから出力される温度異常信号は回生電力低減部20とインバータ制御部35にそれぞれ出力されている。   The driver drive power supply 34 has a positive terminal connected to the power terminal 32c and a negative terminal connected to the ground. The positive electrode of the bootstrap capacitor 39 is connected to the terminal 32k, the negative electrode is connected to the output terminal 32f, the positive electrode of the bootstrap capacitor 38 is connected to the terminal 32j, the negative electrode is connected to the output terminal 32e, and the positive electrode of the bootstrap capacitor 37 is connected to the terminal. 32i, the negative electrode is connected to the output terminal 32d. The abnormal temperature signal output from the state terminal 32g is output to the regenerative power reduction unit 20 and the inverter control unit 35, respectively.

図2は本発明によるインテリジェントパワーモジュール32と、これに接続されるモータ33とブートストラップコンデンサ37、38、39の接続と、ドライバ駆動電源34の接続を示すブロック図である。モータ33はU相の巻線33U,V相の巻線33V,W相の巻線33Wを備えており、それぞれの巻線の一端が共通に接続されている。また、信号端子32hを介して各IGBTを駆動するスイッチング信号UP,VP,WP,UN,VN,WNが各IGBTを駆動するドライバにそれぞれ入力されている。   FIG. 2 is a block diagram showing the intelligent power module 32 according to the present invention, the connection of the motor 33 and the bootstrap capacitors 37, 38 and 39 connected thereto, and the connection of the driver driving power supply 34. The motor 33 includes a U-phase winding 33U, a V-phase winding 33V, and a W-phase winding 33W, and one end of each winding is commonly connected. Further, switching signals UP, VP, WP, UN, VN, and WN for driving each IGBT are input to the driver for driving each IGBT via the signal terminal 32h.

インテリジェントパワーモジュール32は以下に説明する構成が備えられている。
上アームとしてのIGBT61と下アームとしてのIGBT71とがトーテムポール型に接続されており、IGBT61のエミッタ端子とIGBT71のコレクタ端子とが接続されている。
同様に上アームとしてのIGBT62と下アームとしてのIGBT72とがトーテムポール型に接続されており、IGBT62のエミッタ端子とIGBT72のコレクタ端子とが接続されている。
同様に上アームとしてのIGBT63と下アームとしてのIGBT73とがトーテムポール型に接続されており、IGBT63のエミッタ端子とIGBT73のコレクタ端子とが接続されている。
The intelligent power module 32 has a configuration described below.
The IGBT 61 as the upper arm and the IGBT 71 as the lower arm are connected in a totem pole type, and the emitter terminal of the IGBT 61 and the collector terminal of the IGBT 71 are connected.
Similarly, the IGBT 62 as the upper arm and the IGBT 72 as the lower arm are connected in a totem pole type, and the emitter terminal of the IGBT 62 and the collector terminal of the IGBT 72 are connected.
Similarly, the IGBT 63 as the upper arm and the IGBT 73 as the lower arm are connected in a totem pole type, and the emitter terminal of the IGBT 63 and the collector terminal of the IGBT 73 are connected.

なお、各IGBTのコレクタ端子にはカソード端子が、エミッタ端子にはアノード端子が、それぞれ接続された還流ダイオードが接続されている。さらに上アームの各IGBTのコレクタ端子はPラインに接続され、下アームの各IGBTのエミッタ端子はNライン(グランド)に接続されている。   A freewheeling diode is connected to the collector terminal of each IGBT, and the anode terminal is connected to the emitter terminal of each IGBT. Further, the collector terminal of each IGBT of the upper arm is connected to the P line, and the emitter terminal of each IGBT of the lower arm is connected to the N line (ground).

そしてIGBT61のゲート端子には、入力されたスイッチング信号UPでIGBT61を駆動するドライバ64の出力が接続され、IGBT62のゲート端子には、入力されたスイッチング信号VPでIGBT62を駆動するドライバ65の出力が接続され、IGBT63のゲート端子には、入力されたスイッチング信号WPでIGBT63を駆動するドライバ66の出力が接続されている。一方、下アームの各IGBTのゲート端子は下アーム用のドライバ67の出力に接続されている。そして、スイッチング信号UNでIGBT71が、スイッチング信号VNでIGBT72が、スイッチング信号WNでIGBT73が、それぞれ駆動される。   The output of a driver 64 that drives the IGBT 61 with the input switching signal UP is connected to the gate terminal of the IGBT 61, and the output of the driver 65 that drives the IGBT 62 with the input switching signal VP is connected to the gate terminal of the IGBT 62. The output of the driver 66 that drives the IGBT 63 with the input switching signal WP is connected to the gate terminal of the IGBT 63. On the other hand, the gate terminal of each IGBT of the lower arm is connected to the output of the driver 67 for the lower arm. The IGBT 71 is driven by the switching signal UN, the IGBT 72 is driven by the switching signal VN, and the IGBT 73 is driven by the switching signal WN.

各ドライバに電源を供給するため、電源端子32cがドライバ67と、ダイオード51とダイオード52とダイオード53の各アノード端子に接続されている。そして、ダイオード51のカソード端子は抵抗54を介して端子32iとドライバ64に接続され、ダイオード52のカソード端子は抵抗55を介して端子32jとドライバ65に接続され、ダイオード53のカソード端子は抵抗56を介して端子32kとドライバ66に接続されている。   In order to supply power to each driver, a power supply terminal 32c is connected to the driver 67 and each anode terminal of the diodes 51, 52 and 53. The cathode terminal of the diode 51 is connected to the terminal 32i and the driver 64 via the resistor 54, the cathode terminal of the diode 52 is connected to the terminal 32j and the driver 65 via the resistor 55, and the cathode terminal of the diode 53 is connected to the resistor 56. Through the terminal 32k and the driver 66.

一方、インテリジェントパワーモジュール32は温度保護部57を備えており、いずれかのIGBTの温度が許容値以上となると全ての下アームをオフする下アームオフ信号をドライバ67に出力すると共に、状態端子32gからパルス信号である温度異常信号を出力する。   On the other hand, the intelligent power module 32 includes a temperature protection unit 57, and outputs a lower arm off signal to turn off all lower arms to the driver 67 when any one of the IGBTs has a temperature equal to or higher than the allowable value. An abnormal temperature signal, which is a pulse signal, is output.

以上のようにインテリジェントパワーモジュール32が構成されている。そして、15.7ボルトのドライバ駆動電源34の電圧が電源端子32cを介して各ドライバに印加されると、下アームはスイッチング信号UN,VN,WNに従ってオン又はオフになる。一方、ドライバ駆動電源34の電圧はダイオード51,52,53のアノード端子に供給されており、下アームがオンとなっている間、この下アームと対応する上アームを駆動するための電源を保持するブートストラップコンデンサ37、38、39を予め定めた所定電圧である15ボルト(満充電電圧)まで充電することができる。   The intelligent power module 32 is configured as described above. When a voltage of 15.7 volts of the driver driving power supply 34 is applied to each driver via the power supply terminal 32c, the lower arm is turned on or off according to the switching signals UN, VN, WN. On the other hand, the voltage of the driver drive power supply 34 is supplied to the anode terminals of the diodes 51, 52 and 53, and while the lower arm is on, the power supply for driving the upper arm corresponding to the lower arm is maintained. The bootstrap capacitors 37, 38, and 39 can be charged to a predetermined voltage of 15 volts (full charge voltage).

従って各下アームをオンにすることで、各ブートストラップコンデンサを充電し、下アームがオフとなっても、この充電された電荷を用いて上アームを駆動することができる。ただし、最初に起動する場合は下アームをオンにして各ブートストラップコンデンサを充電してから動作を開始する必要がある。また、インテリジェントパワーモジュール32をインバータとして使用する場合、上下アーム共オンオフに変化するスイッチング信号で駆動されるため、上アームを所定時間、つまり、ブートストラップコンデンサの電圧が上アームを駆動できる最低の電圧である許容放電電圧値未満に低下しない期間で使用しなければならない。   Therefore, by turning on each lower arm, each bootstrap capacitor is charged, and even if the lower arm is turned off, the charged arm can be used to drive the upper arm. However, when starting up for the first time, it is necessary to turn on the lower arm and charge each bootstrap capacitor before starting operation. When the intelligent power module 32 is used as an inverter, since the upper and lower arms are driven by switching signals that change on and off, the upper arm is driven for a predetermined time, that is, the voltage of the bootstrap capacitor is the lowest voltage that can drive the upper arm. Must be used for a period that does not drop below the allowable discharge voltage value.

図3は本発明による回生電力低減部20を説明するブロック図である。
回生電力低減部20は、ブートストラップコンデンサにおける所定電圧(満充電電圧)から上アームが動作可能な許容放電電圧に低下するまでの時間である最大動作時間が予め記憶された記憶部(記憶手段)41と、上アームがオンした時間の合計である合計オン時間をそれぞれの上アーム毎に算出して記憶部41に記憶し、この記憶された中で最も長い最大合計オン時間を記憶部41から抽出して出力するオン時間算出部(オン時間算出手段)22と、記憶部41から読み出した最大動作時間から、入力された最大合計オン時間を差し引いて、ブートストラップコンデンサの電圧が上アームを駆動できる許容放電電圧値まで低下するまでの残時間を算出する残時間算出部(残時間算出手段)23と備えている。
FIG. 3 is a block diagram illustrating the regenerative power reduction unit 20 according to the present invention.
The regenerative power reduction unit 20 is a storage unit (storage means) in which a maximum operation time, which is a time from a predetermined voltage (full charge voltage) at the bootstrap capacitor to a permissible discharge voltage at which the upper arm can operate, is stored in advance. 41 and the total ON time, which is the sum of the times when the upper arm was turned on, is calculated for each upper arm and stored in the storage unit 41, and the longest maximum total ON time among the stored is stored in the storage unit 41. An on-time calculating unit (on-time calculating unit) 22 that extracts and outputs the maximum operating time read from the storage unit 41 minus the input maximum total on-time, and the voltage of the bootstrap capacitor drives the upper arm. A remaining time calculating unit (remaining time calculating means) 23 for calculating a remaining time until the voltage reaches a permissible discharge voltage value is provided.

また、回生電力低減部20は、パルス信号である初回タイマー信号をこの算出した残時間だけ出力する初回タイマー部(初回タイマー手段)24と、オア回路(オア手段)25と、モータ33を駆動するためのスイッチング信号UP1,VP1,WP1,UN1,VN1,WN1か、モータ33を停止するためにモータ33の各巻線を短絡させる上アーム信号が入力されるUP2,VP2,WP2の各端子の信号と下アーム信号が入力されるUN2,VN2,WN2の各端子の信号とのいずれか一方を切り換えてスイッチング信号UP,VP,WP,UN,VN,WNとして出力する信号切換部(信号切換手段)21を備えている。   In addition, the regenerative power reduction unit 20 drives an initial timer unit (initial timer unit) 24 that outputs an initial timer signal that is a pulse signal for the calculated remaining time, an OR circuit (OR unit) 25, and a motor 33. Switching signals UP1, VP1, WP1, UN1, VN1 and WN1 for inputting the signals of the terminals UP2, VP2 and WP2 to which the upper arm signal for short-circuiting each winding of the motor 33 for stopping the motor 33 is input. A signal switching unit (signal switching means) 21 that switches one of the signals of the terminals UN2, VN2, and WN2 to which the lower arm signal is input and outputs the signals as switching signals UP, VP, WP, UN, VN, and WN. It has.

また、回生電力低減部20は、モータ33を停止するためにモータ33の各巻線を短絡させる停止処理の時間を管理する停止処理時間管理部(停止処理時間管理手段)26と、入力された回転位置信号から回転数(rpm)を算出して停止処理時間管理部26へ出力する回転数算出部(回転数算出手段)30と、モータ33の停止処理中に上アームをオンさせる上アーム信号を出力する上アームタイマー部(上アームタイマー手段)28と、モータ33の停止処理中に下アームをオンさせる下アーム信号を出力する下アームタイマー部(下アームタイマー手段)29と、上アームタイマー部28と下アームタイマー部29の動作を管理するタイマー管理部(タイマー管理手段)27を備えている。   In addition, the regenerative power reduction unit 20 includes a stop processing time management unit (stop processing time management unit) 26 that manages a stop processing time for short-circuiting each winding of the motor 33 to stop the motor 33, A rotation speed calculation unit (rotation speed calculation means) 30 which calculates the rotation speed (rpm) from the position signal and outputs the rotation speed to the stop processing time management unit 26, and an upper arm signal for turning on the upper arm during the stop processing of the motor 33. An upper arm timer section (upper arm timer means) 28 for outputting, a lower arm timer section (lower arm timer means) 29 for outputting a lower arm signal for turning on the lower arm during the stop processing of the motor 33, and an upper arm timer section 28 and a timer management unit (timer management means) 27 for managing the operation of the lower arm timer unit 29.

停止処理時間管理部26は、インバータ制御部35が指示する運転停止信号と、インテリジェントパワーモジュール32が出力する温度異常信号と、スイッチング信号UP1と、回転数算出部30が出力する回転数(rpm)が、それぞれ入力されている。一方、停止処理時間管理部26が出力し、回生電力低減処理を実行する期間を示す停止処理信号を、オン時間算出部22と信号切換部21とタイマー管理部27にそれぞれ出力する。   The stop processing time management unit 26 includes an operation stop signal instructed by the inverter control unit 35, a temperature abnormality signal output by the intelligent power module 32, a switching signal UP1, and a rotation speed (rpm) output by the rotation speed calculation unit 30. Are respectively input. On the other hand, the stop processing time management unit 26 outputs a stop processing signal indicating a period for executing the regenerative power reduction processing to the ON time calculation unit 22, the signal switching unit 21, and the timer management unit 27, respectively.

また、初回タイマー部24は、初回タイマー信号をオア回路25とタイマー管理部27へそれぞれ出力する。一方、上アームタイマー部28は、タイマー管理部27から出力される上アームの開始信号が入力され、上アームタイマー部28から出力される上アーム信号はオア回路25とタイマー管理部27へそれぞれ出力されている。さらに、オア回路25の出力は信号切換部21のUP2,VP2,WP2の各端子へ出力されている。   The first timer unit 24 outputs a first timer signal to the OR circuit 25 and the timer management unit 27, respectively. On the other hand, the upper arm timer 28 receives the upper arm start signal output from the timer manager 27 and outputs the upper arm signal output from the upper arm timer 28 to the OR circuit 25 and the timer manager 27, respectively. Have been. Further, the output of the OR circuit 25 is output to the UP2, VP2, and WP2 terminals of the signal switching unit 21.

また、下アームタイマー部29は、タイマー管理部27から出力される下アームの開始信号が入力され、下アームタイマー部29から出力される下アーム信号は信号切換部21のUN2,VN2,WN2の各端子とタイマー管理部27へそれぞれ出力されている。   The lower arm timer 29 receives the lower arm start signal output from the timer manager 27, and outputs the lower arm signal output from the lower arm timer 29 to the signals UN2, VN2, and WN2 of the signal switch 21. The signals are output to each terminal and the timer management unit 27, respectively.

次に回生電力低減部20の各部の動作について説明する。
モータ33を回転させる場合、インバータ制御部35は、インテリジェントパワーモジュール32を介してモータ33の各巻線に電圧を印加するためにオンオフを繰り返すスイッチング信号を連続的に発生させるスイッチング期間と、スイッチングを休止する休止期間を交互に繰り返して発生させている。また、インバータ制御部35から出力されるスイッチング信号UP1,VP1,WP1はそれぞれ120度の位相差を有し、スイッチング信号UN1,VN1,WN1は、それぞれ120度の位相差を有すると共に、スイッチング信号UP1,VP1,WP1に対して、それぞれの信号が180度の位相差を有している。また、上アームがオフとなって休止している時、対応する下アームがオンとなるタイミングが必ず存在するため、このタイミングでブートストラップコンデンサを所定電圧、ここでは満充電電圧まで充電することができる。これらの詳しいタイミングについては後で説明する。
Next, the operation of each unit of the regenerative power reduction unit 20 will be described.
When the motor 33 is rotated, the inverter control unit 35 performs a switching period for continuously generating a switching signal that repeatedly turns on and off to apply a voltage to each winding of the motor 33 via the intelligent power module 32, and suspends switching. The rest periods are alternately and repeatedly generated. The switching signals UP1, VP1, and WP1 output from the inverter control unit 35 each have a phase difference of 120 degrees, the switching signals UN1, VN1, and WN1 each have a phase difference of 120 degrees, and the switching signal UP1 , VP1, and WP1, each signal has a phase difference of 180 degrees. In addition, when the upper arm is off and at rest, there is always a timing at which the corresponding lower arm is turned on.Therefore, at this timing, the bootstrap capacitor can be charged to a predetermined voltage, here a full charge voltage. it can. Details of these timings will be described later.

オン時間算出部22は、上アームがオフとなる休止期間になってから次に上アームがオンとなるタイミング、つまりスイッチング期間の開始を監視し、これを検出してからスイッチング期間における上アームの合計オン時間を各アーム毎に算出して、それぞれの合計オン時間の値を記憶部41に記憶する。   The on-time calculating unit 22 monitors the next timing when the upper arm is turned on after the suspension period in which the upper arm is turned off, that is, the start of the switching period. The total ON time is calculated for each arm, and the value of each total ON time is stored in the storage unit 41.

そして停止処理時間管理部26から出力される停止処理信号がローレベルからハイレベルに変化した時、つまり、モータ33の停止処理である回生電力の低減処理が開始された時、オン時間算出部22は、記憶部41から各アーム毎の合計オン時間を読み出す。そして、オン時間算出部22は、回生電力の低減処理の開始時刻からスイッチング期間と同じ時間だけ遡った期間における各上アーム毎の合計オン時間を算出する。そして3種類の上アームのそれぞれの合計オン時間値のうち最も大きい値である最大合計オン時間を残時間算出部23へ出力する。これは合計オン時間値のうち最も大きい値の上アームは、対応するブートストラップコンデンサの電圧が3つのブートストラップコンデンサの中で最も低い、つまり、次に上アームをオンにする場合、3つの上アームの中で最もオンできる時間が短いからである。   When the stop processing signal output from the stop processing time management unit 26 changes from the low level to the high level, that is, when the process of reducing the regenerative power, which is the stop process of the motor 33, is started, the on-time calculation unit 22 Reads the total ON time of each arm from the storage unit 41. Then, the on-time calculating unit 22 calculates the total on-time of each upper arm in a period that is the same as the switching period from the start time of the regenerative power reduction process. Then, the maximum total on-time, which is the largest value among the total on-time values of the three types of upper arms, is output to the remaining time calculation unit 23. This means that the upper arm with the highest value of the total on-time value has the lowest voltage of the corresponding bootstrap capacitor among the three bootstrap capacitors; This is because the time during which the arm can be turned on the shortest is short.

一方、本実施例ではインバータ制御部35が三相モータを制御している。そして上アームの3つの相のスイッチング信号においてある相が休止期間の場合、他の相が順次スイッチング期間となる。これは2つの上アームの合計オン時間のみを比較して時間が大きい方の値を抽出するだけでよいため、3つの上アームと対応する合計オン時間の大小判別が容易である。   On the other hand, in the present embodiment, the inverter control unit 35 controls the three-phase motor. When one phase of the switching signals of the three phases of the upper arm is in the idle period, the other phases are sequentially switched. In this case, it is only necessary to compare the total ON time of the two upper arms and extract only the value of the longer time, so that it is easy to determine the magnitude of the total ON time corresponding to the three upper arms.

残時間算出部23は、記憶部41から最大動作時間を読み出し、この最大動作時間から入力された合計オン時間値を差し引いた残動作時間を算出して初回タイマー部24へ出力する。初回タイマー部24は、この残動作時間だけハイレベルとなる初回タイマー信号をオア回路25とタイマー管理部27と停止処理時間管理部26へ出力する。   The remaining time calculation unit 23 reads the maximum operation time from the storage unit 41, calculates the remaining operation time by subtracting the input total on-time value from the maximum operation time, and outputs the calculated remaining operation time to the first timer unit 24. The first timer unit 24 outputs an initial timer signal that becomes high level for the remaining operation time to the OR circuit 25, the timer management unit 27, and the stop processing time management unit 26.

初回タイマー信号はオア回路25に入力されると、オア回路25は初回タイマー信号がハイレベルとなる期間、信号切換部21のUP2,VP2,WP2の各端子へハイレベルの信号を出力する。一方、この時点で下アームタイマー部29は動作していないため、下アーム信号はローレベルのままである。このため、信号切換部21のUN2,VN2,WN2の各端子はローレベルとなっている。   When the first timer signal is input to the OR circuit 25, the OR circuit 25 outputs a high-level signal to each of the UP2, VP2, and WP2 terminals of the signal switching unit 21 while the first timer signal is at the high level. On the other hand, since the lower arm timer unit 29 is not operating at this time, the lower arm signal remains at the low level. Therefore, the terminals UN2, VN2, and WN2 of the signal switching unit 21 are at a low level.

一方、停止処理信号がハイレベルの期間において信号切換部21は、スイッチング信号UP1,VP1,WP1,UN1,VN1,WN1に代えてUP2,VP2,WP2の各端子の信号とUN2,VN2,WN2の各端子の信号をUP信号,VP信号,WP信号,UN信号,VN信号,WN信号としてインテリジェントパワーモジュール32へ出力する。このため、上アームは残時間算出部23で算出された残動作時間の期間だけモータ33の巻線を短絡することになる。   On the other hand, during the period in which the stop processing signal is at the high level, the signal switching unit 21 replaces the switching signals UP1, VP1, WP1, UN1, VN1, and WN1 with the signals of the terminals UP2, VP2, and WP2 and the signals of UN2, VN2, and WN2. The signal of each terminal is output to the intelligent power module 32 as an UP signal, a VP signal, a WP signal, an UN signal, a VN signal, and a WN signal. Therefore, the upper arm short-circuits the winding of the motor 33 only during the remaining operation time calculated by the remaining time calculation unit 23.

このように回生電力低減部20は、モータ33の負荷によって異なるスイッチング信号のパルス幅の時間をオン時間算出部22で常に検出・合計し、3つの上アームのそれぞれ合計オン時間が最も大きい最大オン時間合計を抽出し、これで駆動できる上アームのオン時間(残動作時間)を算出し、この時間だけモータ33の巻線を短絡させる。   As described above, the regenerative power reduction unit 20 always detects and sums the time of the pulse width of the switching signal that differs depending on the load of the motor 33 by the on-time calculation unit 22, and sets the maximum on-time of each of the three upper arms to the maximum The total time is extracted, the ON time (remaining operation time) of the upper arm that can be driven by this is calculated, and the winding of the motor 33 is short-circuited for this time.

一方、前述したように、温度保護部57によっていずれかのIGBTの温度異常が検出された場合、温度保護部57が全ての下アームをオフにするため、下アームで巻線の短絡ができない状況が発生する。この状態を温度異常信号で検出した回生電力低減部20は、上アームをオン可能な最大の時間、つまり、ブートストラップコンデンサの電圧が許容放電電圧に低下するまでの時間だけ連続的に上アームをオンとして巻線を短絡させる。これによって回生電力によるPラインとNライン間における異常な電圧上昇を抑制してインテリジェントパワーモジュール32やコンバータ31の回路を保護することができる。   On the other hand, as described above, when the temperature protection unit 57 detects an abnormal temperature of any of the IGBTs, the temperature protection unit 57 turns off all the lower arms, so that the winding cannot be short-circuited in the lower arm. Occurs. The regenerative power reduction unit 20, which detects this state with the temperature abnormality signal, continuously switches the upper arm for the maximum time during which the upper arm can be turned on, that is, the time until the voltage of the bootstrap capacitor decreases to the allowable discharge voltage. Turn on to short the winding. Thus, an abnormal voltage rise between the P line and the N line due to the regenerative power can be suppressed, and the circuits of the intelligent power module 32 and the converter 31 can be protected.

一方、タイマー管理部27の許可端子には停止処理信号が入力されており、停止処理信号がハイレベルの期間だけタイマー管理部27が動作するようになっている。また、タイマー管理部27の開始端子には初回タイマー信号が入力されており、この信号がハイレベルからローレベルに変化した時、つまり、初回タイマー部24による最初の上アームのオンが終了した時、タイマー管理部27は下アームタイマー部29のタイマー起動と、このタイマーの終了待ちを実行し、このタイマーが終了した直後に上アームタイマー部28のタイマー起動と、このタイマーの終了待ちを実行する。そして、このタイマーが終了した直後に下アームタイマー部29のタイマー起動と終了待ちを実行し、この2つのタイマー部の交互の動作を停止処理信号がローレベルになるまで繰り返して実行する。   On the other hand, a stop processing signal is input to the permission terminal of the timer management unit 27, and the timer management unit 27 operates only during a period when the stop processing signal is at a high level. A first timer signal is input to the start terminal of the timer management unit 27, and when this signal changes from a high level to a low level, that is, when the first ON of the upper arm by the first timer unit 24 ends. , The timer management unit 27 executes the timer start of the lower arm timer unit 29 and waits for the end of the timer, and immediately after the timer ends, starts the timer of the upper arm timer unit 28 and waits for the end of the timer. . Immediately after the timer ends, the lower arm timer unit 29 starts the timer and waits for the end, and alternately operates the two timer units until the stop processing signal becomes low level.

タイマー管理部27は上アームタイマー部28にタイマーの開始信号を出力し、上アームタイマー部28はこの開始信号に従って予め規定された上アームタイマー時間だけハイレベルとなる上アーム信号を出力する。この上アーム信号はタイマー管理部27に入力されており、タイマー管理部27は上アーム信号がハイレベルからローレベルになることでタイマーの終了を検出することができる。なお、上アームタイマー時間は、各ブートストラップコンデンサが所定電圧(満充電電圧)から上アームを連続オンすることで許容放電電圧に低下するまでの時間を予め実験的に求めた時間である。なお、上アームタイマー時間は実験的に求めてもよいし、供給電圧や配線インピーダンス、ブートストラップコンデンサの容量から計算で求めてもよい。   The timer management unit 27 outputs a timer start signal to the upper arm timer unit 28, and the upper arm timer unit 28 outputs an upper arm signal that goes high for a predetermined upper arm timer time in accordance with the start signal. The upper arm signal is input to the timer management unit 27, and the timer management unit 27 can detect the end of the timer when the upper arm signal changes from the high level to the low level. Note that the upper arm timer time is a time that is experimentally obtained in advance until the bootstrap capacitor decreases from the predetermined voltage (full charge voltage) to the allowable discharge voltage by continuously turning on the upper arm. The upper arm timer time may be obtained experimentally, or may be calculated from the supply voltage, the wiring impedance, and the capacity of the bootstrap capacitor.

また、タイマー管理部27は下アームタイマー部29にタイマーの開始信号を出力し、下アームタイマー部29はこの開始信号に従って予め規定された下アームタイマー時間だけハイレベルとなる下アーム信号を出力する。この下アーム信号はタイマー管理部27に入力されており、タイマー管理部27は下アーム信号がハイレベルからローレベルになることでタイマーの終了を検出することができる。なお、下アームタイマー時間は、各ブートストラップコンデンサが許容放電電圧から所定電圧(満充電電圧)に上昇するまでの時間を予め実験的に求めた時間である。なお、下アームタイマー時間は実験的に求めてもよいし、供給電圧や配線インピーダンス、ブートストラップコンデンサの容量から計算で求めてもよい。   Further, the timer management section 27 outputs a timer start signal to the lower arm timer section 29, and the lower arm timer section 29 outputs a lower arm signal which becomes high level for a predetermined lower arm timer time according to the start signal. . The lower arm signal is input to the timer management unit 27, and the timer management unit 27 can detect the end of the timer when the lower arm signal changes from the high level to the low level. The lower arm timer time is a time obtained by experimentally obtaining a time required for each bootstrap capacitor to rise from an allowable discharge voltage to a predetermined voltage (full charge voltage). The lower arm timer time may be obtained experimentally, or may be calculated from the supply voltage, the wiring impedance, and the capacity of the bootstrap capacitor.

停止処理時間管理部26は、インバータ制御部35から出力される運転停止信号とインテリジェントパワーモジュール32から出力される温度異常信号がそれぞれ入力されている。運転停止信号は室内機2の指示や室外機制御部36の判断による空気調和機1の運転停止を意味しており、温度異常信号はこのような指示とは無関係にインテリジェントパワーモジュール32の温度異常を意味している。   The stop processing time management unit 26 receives the operation stop signal output from the inverter control unit 35 and the abnormal temperature signal output from the intelligent power module 32, respectively. The operation stop signal indicates an instruction of the indoor unit 2 or an operation stop of the air conditioner 1 determined by the outdoor unit control unit 36, and a temperature abnormality signal is a temperature abnormality of the intelligent power module 32 regardless of such an instruction. Means

停止処理時間管理部26は、温度異常信号が入力された場合は下アームによる回生電力低減が実行できないと判断し、上アームによる1回のみの巻線短絡処理を実行する。この場合、停止処理時間管理部26は、入力された初回タイマー信号がハイレベルからローレベルに変化した時、上アームによる初回の巻線短絡が完了したと認識して停止処理信号をハイレベルからローレベルにする。   When the temperature abnormality signal is input, the stop processing time management unit 26 determines that the regenerative power reduction by the lower arm cannot be executed, and executes only one winding short-circuit processing by the upper arm. In this case, the stop processing time management unit 26 recognizes that the first winding short circuit by the upper arm has been completed when the input first timer signal changes from the high level to the low level, and changes the stop processing signal from the high level. Set to low level.

一方、停止処理時間管理部26は、温度異常信号が入力さずに運転停止信号のみが入力された場合は下アームによる回生電力低減が使用できると判断し、初回タイマー部24による上アームのオンが終了した後、下アーム/上アームによる交互の巻線短絡処理を実行する。この場合、停止処理時間管理部26は入力された初回タイマー信号を無視する。
また、停止処理時間管理部26は運転停止信号が入力された場合、モータ33の負荷状態と回転数とにより求められる停止時間だけ上アーム/下アームによる交互の巻線短絡処理を実行する。次にこの停止時間の算出方法を説明する。
On the other hand, when only the operation stop signal is input without the temperature abnormality signal being input, the stop processing time management unit 26 determines that the regenerative power reduction by the lower arm can be used, and the first timer unit 24 turns on the upper arm. Is completed, alternate winding short-circuit processing by the lower arm / upper arm is executed. In this case, the stop processing time management unit 26 ignores the input first timer signal.
In addition, when the operation stop signal is input, the stop processing time management unit 26 performs alternate winding short-circuit processing by the upper arm / lower arm for the stop time determined by the load state and the rotation speed of the motor 33. Next, a method of calculating the stop time will be described.

停止処理時間管理部26は、スイッチング信号UP1と回転数信号が入力されており、停止処理時間管理部26は、最新のスイッチング信号UP1のパルス幅(IGBT61がオンとなる時間)と最新の回転数を記憶部41に常に記憶している。そして、停止処理時間管理部26は運転停止信号が入力された時に、直前のスイッチング信号UP1のパルス幅と回転数(rpm)を記憶部41から読み出す。スイッチング信号UP1のパルス幅はPWM制御された結果であり、このパルス幅はモータ33の負荷の大きさを示している。この負荷の大きさである負荷トルク(単位はニュートンメートル)とこのパルス幅との関係を予め実験的に求めてあり、記憶部41に対比表として記憶されている。   The stop processing time management unit 26 receives the switching signal UP1 and the rotation speed signal, and the stop processing time management unit 26 calculates the pulse width of the latest switching signal UP1 (the time when the IGBT 61 is turned on) and the latest rotation speed. Is always stored in the storage unit 41. Then, when the operation stop signal is input, the stop processing time management unit 26 reads the pulse width and the rotation speed (rpm) of the immediately preceding switching signal UP1 from the storage unit 41. The pulse width of the switching signal UP1 is a result of the PWM control, and the pulse width indicates the magnitude of the load of the motor 33. The relationship between the load torque (unit: Newton meter), which is the magnitude of this load, and this pulse width is experimentally obtained in advance, and is stored in the storage unit 41 as a comparison table.

次に回生電圧を抑制するための巻線の短絡処理時間の算出方法について説明する。
短絡処理時間:t(単位は秒)、
モータ33の慣性モーメント:Jm(単位はキログラム平方メートル)、
モータ33の制動直前の回転速度:N(単位は回転数/毎分)、
負荷トルク:TL(単位はニュートンメートル)と規定した場合、

短絡処理時間: t=Jm×N/(9.55×TL)・・・・・・・・式1

なお、慣性モーメント:Jmはモータ33の仕様書に記載されている値が予め記憶部41に記憶されている。そして停止処理時間管理部26は、回転速度:Nを回転数算出部30から入力し、また、負荷トルク:TLは前述したようにスイッチング信号UP1のパルス幅を記憶部41が記憶している対比表から抽出し、これらを式1に代入して短絡処理時間:tを算出し、この算出した時間だけ停止処理信号をハイレベルにする。
なお、簡易的には短絡処理時間を予め実験で求めたモータ33の最高速からの停止時間としてもよい。
Next, a method of calculating the winding short-circuit processing time for suppressing the regenerative voltage will be described.
Short-circuit processing time: t (unit is seconds),
Moment of inertia of motor 33: Jm (unit is kilogram square meter),
Rotation speed immediately before braking of the motor 33: N (unit is rotation speed / minute),
Load torque: When specified as TL (unit is Newton meters),

Short circuit processing time: t = Jm × N / (9.55 × TL) (1)

As the moment of inertia: Jm, a value described in the specification of the motor 33 is stored in the storage unit 41 in advance. Then, the stop processing time management unit 26 receives the rotation speed: N from the rotation speed calculation unit 30 and compares the load torque: TL with the pulse width of the switching signal UP1 stored in the storage unit 41 as described above. The short-circuit processing time: t is calculated by substituting these values into Equation 1 and calculating the short-circuit processing time, and the stop processing signal is set to the high level for the calculated time.
Note that, for simplicity, the short-circuit processing time may be a stop time from the highest speed of the motor 33 obtained in advance by an experiment.

次に図4の説明図を用いて本発明による回生電力低減部20の動作を説明する。
図4の横軸は時間である。図4の縦軸においてインテリジェントパワーモジュール32に出力される図4(1)はUP信号、図4(2)はVP信号、図4(3)はWP信号、図4(4)はUN信号、図4(5)VN信号、図4(6)はWN信号を示している。
Next, the operation of the regenerative power reduction unit 20 according to the present invention will be described with reference to the explanatory diagram of FIG.
The horizontal axis in FIG. 4 is time. 4 (1) output to the intelligent power module 32 on the vertical axis of FIG. 4 is an UP signal, FIG. 4 (2) is a VP signal, FIG. 4 (3) is a WP signal, FIG. 4 (4) is an UN signal, FIG. 4 (5) shows the VN signal, and FIG. 4 (6) shows the WN signal.

さらに、図4の縦軸において図4(7)はブートストラップコンデンサ37、図4(8)はブートストラップコンデンサ38、図4(9)はブートストラップコンデンサ39、のそれぞれの両端電圧を示している。   4 (7) shows the voltage across the bootstrap capacitor 37, FIG. 4 (8) shows the voltage across the bootstrap capacitor 38, and FIG. 4 (9) shows the voltage across the bootstrap capacitor 39 on the vertical axis. .

さらに、図4の縦軸において図4(10)は運転停止信号を、図4(11)は停止処理信号を、図4(12)は初回タイマー信号を、図4(13)は上アーム信号を、図4(14)は下アーム信号を、図4(15)はインテリジェントパワーモジュール32の入力電圧を、図4(16)は温度異常信号をそれぞれ示している。なお、t0t〜15は時刻を示している。
まず最初に運転停止信号が出力された場合の動作について説明し、その説明の後で温度異常信号が出力された場合について説明する。
4 (10) is an operation stop signal, FIG. 4 (11) is a stop processing signal, FIG. 4 (12) is an initial timer signal, and FIG. 4 (13) is an upper arm signal on the vertical axis of FIG. 4 (14) shows the lower arm signal, FIG. 4 (15) shows the input voltage of the intelligent power module 32, and FIG. 4 (16) shows the temperature abnormal signal. It should be noted that t0t to 15 indicate time.
First, the operation when the operation stop signal is output will be described, and after that, the case where the abnormal temperature signal is output will be described.

t0〜t11の期間におけるUP信号,VP信号,WP信号,UN信号,VN信号,WN信号はインテリジェントパワーモジュール32を介してモータ33を回転させるスイッチング信号であり、運転停止信号、もしくは温度異常信号がローレベルからハイレベルに変化するt11まで出力されている。運転停止信号、もしくは温度異常信号がローレベルの時は信号切換部21が選択するスイッチング信号UP1,VP1,WP1,UN1,VN1,WN1がそのままインテリジェントパワーモジュール32へ出力される。   The UP signal, the VP signal, the WP signal, the UN signal, the VN signal, and the WN signal in the period from t0 to t11 are switching signals for rotating the motor 33 via the intelligent power module 32, and the operation stop signal or the temperature abnormality signal is output. It is output until t11 when it changes from low level to high level. When the operation stop signal or the temperature abnormality signal is at a low level, the switching signals UP1, VP1, WP1, UN1, VN1, and WN1 selected by the signal switching unit 21 are output to the intelligent power module 32 as they are.

インバータ制御部35はスイッチング信号UP1,VP1,WP1毎にPWM変調されたスイッチング期間の次に、この期間の2倍の期間がローレベルの休止期間として続くように1周期を構成して制御し、各スイッチング信号は位相が120度ごとに順次ずれたタイミングになっている。さらに、スイッチング信号UN1,VN1,WN1も同様に位相が120度ごとに順次ずれたタイミングになっている。そして、インバータ制御部35は、スイッチング信号UP1,VP1,WP1に対してスイッチング信号UN1,VN1,WN1が180度の位相遅れとなるように制御している。   The inverter control unit 35 configures and controls one cycle such that a period twice as long as the PWM-modulated switching period for each of the switching signals UP1, VP1, and WP1 continues as a low-level rest period, The timing of each switching signal is sequentially shifted every 120 degrees. Further, the switching signals UN1, VN1, and WN1 are similarly shifted in phase every 120 degrees. The inverter control unit 35 controls the switching signals UN1, VN1, and WN1 so that the switching signals UP1, VP1, and WP1 have a phase delay of 180 degrees.

このため、例えばUP信号がスイッチングを開始するt8からスイッチングが終了するt10の期間でブートストラップコンデンサ37の電圧は図4(7)に示すように低下する。一方、VP信号がオフとなったt6〜t10の期間において、この上アームと対応する下アームの信号であるVN信号は、t6〜t7、及びt9〜t10でローレベルとなっており、VP信号で駆動されるIGBT62用のブートストラップコンデンサ38を、少なくともt10までに所定電圧(満充電)まで充電することができる。また、WP信号はt8でスイッチングを終了しており、t8〜t11でブートストラップコンデンサ39をほぼ所定電圧まで充電することができる。   For this reason, for example, the voltage of the bootstrap capacitor 37 falls as shown in FIG. 4 (7) in a period from t8 when the UP signal starts switching to t10 when the switching ends. On the other hand, during the period from t6 to t10 when the VP signal is turned off, the VN signal, which is a signal of the lower arm corresponding to the upper arm, is at a low level at t6 to t7 and t9 to t10, and the VP signal Can be charged to a predetermined voltage (full charge) by at least t10. The switching of the WP signal ends at t8, and the bootstrap capacitor 39 can be charged to a substantially predetermined voltage from t8 to t11.

オン時間算出部22は、スイッチング信号UP1,VP1,WP1毎に算出した運転停止信号もしくは、温度異常信号の発生直前の所定期間であるオン時間集計期間(スイッチング期間と同じ長さ)における3つの合計オン時間から最も長い最大合計オン時間を抽出する。具体的にはスイッチング期間と同じ時間であるt8.5〜t11の期間におけるUP信号,VP信号,WP信号(スイッチング信号UP1,VP1,WP1)におけるそれぞれの合計オン時間を算出する。この場合、UP信号がt8.5〜t10であり、VP信号がt10〜t11であり、WP信号がゼロ(オン信号なし)であり、UP信号の合計オン時間が一番長い。つまり、上アームの中ではブートストラップコンデンサの電圧が最も低く、次に上アームをオンする場合において、オン時間を3つの上アームの中で最も短くする必要がある。   The on-time calculation unit 22 calculates the operation stop signal calculated for each of the switching signals UP1, VP1, and WP1, or the three totals in the on-time totaling period (the same length as the switching period) that is a predetermined period immediately before the occurrence of the temperature abnormality signal. Extract the longest maximum total on-time from the on-time. More specifically, the total ON time of each of the UP signal, the VP signal, and the WP signal (switching signals UP1, VP1, and WP1) in the period from t8.5 to t11, which is the same time as the switching period, is calculated. In this case, the UP signal is t8.5 to t10, the VP signal is t10 to t11, the WP signal is zero (no ON signal), and the total ON time of the UP signal is the longest. That is, the voltage of the bootstrap capacitor is the lowest in the upper arm, and when the upper arm is turned on next, the ON time needs to be the shortest among the three upper arms.

なお、図4の例の場合、UP信号はt8〜t10で1つのスイッチング期間だけ上アームを使用している。従ってt10の時点ではt8〜t10の合計オン時間と対応するブートストラップコンデンサ37の電圧だけが低下している。一方、本実施例ではt8.5〜t10の期間だけを合計オン時間の比較対象にしており、t8〜t8.5の期間は合計オン時間の対象外となり、この期間の電圧低下分が考慮されていない。一方、t10〜t11はブートストラップコンデンサ37に関しては充電期間中であり、ブートストラップコンデンサ37の電圧が上昇する期間である。従って本実施例では簡易的にこれを相殺と見なして計算の対象から除外する。   In the case of the example of FIG. 4, the UP signal uses the upper arm for one switching period from t8 to t10. Therefore, at time t10, only the voltage of the bootstrap capacitor 37 corresponding to the total on-time from t8 to t10 is reduced. On the other hand, in the present embodiment, only the period from t8.5 to t10 is compared with the total on-time, and the period from t8 to t8.5 is excluded from the total on-time, and the voltage drop during this period is considered. Not. On the other hand, t10 to t11 are during the charging period of the bootstrap capacitor 37, and are periods during which the voltage of the bootstrap capacitor 37 rises. Therefore, in the present embodiment, this is simply regarded as an offset and is excluded from the calculation.

この電圧低下と充電による電圧上昇の相殺における誤差を低減させるためには、t8〜t8.5の期間の合計オン時間に、予め実験的に求めた誤差を低減させる一定の係数を乗じた値をt8.5〜t10の合計オン時間に加算してもよい。もしくは、t8〜t8.5の期間の合計オン時間から、t10〜t11の電圧上昇の差分と対応する合計オン時間を差し引き、この結果にt8.5〜t10の期間の合計オン時間を加算するようにしてもよい。   In order to reduce the error in canceling the voltage drop due to the voltage drop and the voltage rise due to charging, a value obtained by multiplying the total on-time in the period from t8 to t8.5 by a predetermined coefficient for reducing the error experimentally obtained in advance is used. It may be added to the total ON time from t8.5 to t10. Alternatively, the total on-time corresponding to the difference between the voltage rises from t10 to t11 is subtracted from the total on-time during the period from t8 to t8.5, and the total on-time during the period from t8.5 to t10 is added to the result. It may be.

そして、オン時間算出部22は、このようにして求めたUP信号の合計オン時間と、同様にして求めたVP信号とWP信号の合計オン時間から最も長い最大オン時間合計を抽出し、これを残時間算出部23へ出力し、残時間算出部23がt11以降でUP信号をオンできるt11〜t12の残動作時間を算出して初回タイマー部24へ出力する。初回タイマー部24は、この残作動時間だけ図4(12)に示すように初回タイマー信号を出力する。   Then, the on-time calculating unit 22 extracts the longest maximum on-time total from the total on-time of the UP signal obtained in this way and the total on-time of the VP signal and the WP signal obtained in the same manner. The remaining time calculation unit 23 outputs the remaining operation time from t11 to t12 when the UP signal can be turned on after t11, and outputs the remaining operation time to the first timer unit 24. The first timer section 24 outputs a first timer signal for the remaining operation time as shown in FIG.

運転停止信号もしくは温度異常信号がローレベルからハイレベルに変化したt11以降は停止処理信号がハイレベルになるため、信号切換部21はスイッチング信号UP1,VP1,WP1,UN1,VN1,WN1をUP2,VP2,WP2,UN2,VN2,WN2の各端子に入力されている信号に切り換える。このため、信号切換部21はt11〜t12の期間に初回タイマー信号をUP信号,VP信号,WP信号としてオンの信号(ハイレベルの信号)を出力する。一方、UN2,VN2,WN2の各端子には下アームタイマー部29が未動作のためローレベルが入力されており、信号切換部21はUN信号,VN信号,WN信号をローレベルで出力する。   After t11 when the operation stop signal or the temperature abnormality signal changes from low level to high level, the stop processing signal becomes high level. Therefore, the signal switching unit 21 switches the switching signals UP1, VP1, WP1, UN1, VN1, WN1 to UP2. The signals are switched to the signals input to the terminals VP2, WP2, UN2, VN2, and WN2. Therefore, the signal switching unit 21 outputs an ON signal (high-level signal) as the UP signal, the VP signal, and the WP signal during the period from t11 to t12. On the other hand, a low level is input to each of the terminals UN2, VN2, and WN2 because the lower arm timer unit 29 is not operated, and the signal switching unit 21 outputs the UN signal, the VN signal, and the WN signal at a low level.

このため、モータ33の各巻線は、初回タイマー信号のハイレベルの期間であるt11〜t12に上アームによって短絡される。これにより図4(15)に示すように、インテリジェントパワーモジュール32の入力電圧のピークが、回生電圧を短絡しない場合の550ボルトから390ボルトに低減され、コンバータ31やインテリジェントパワーモジュール32内のスイッチング素子や還流ダイオードなどの破損を防止することができる。   Therefore, each winding of the motor 33 is short-circuited by the upper arm during t11 to t12, which is the high-level period of the first timer signal. Thereby, as shown in FIG. 4 (15), the peak of the input voltage of the intelligent power module 32 is reduced from 550 volts when the regenerative voltage is not short-circuited to 390 volts, and the switching element in the converter 31 and the intelligent power module 32 And the return diode and the like can be prevented from being damaged.

一方、残動作時間が終了して初回タイマー信号がハイレベルからローレベルに変化するとタイマー管理部27が動作を開始し、下アームタイマー部29から下アームタイマー時間だけハイレベルとなる下アーム信号を出力する。この時、初回タイマー部24と上アームタイマー部28は動作を停止しているため、共に出力信号はローレベルである。このため、信号切換部21はt12〜t13の下アームタイマー時間に、UP信号,VP信号,WP信号をローレベルに、UN信号,VN信号,WN信号をハイレベルにしてそれぞれ出力する。   On the other hand, when the remaining operation time ends and the first timer signal changes from the high level to the low level, the timer management unit 27 starts operating, and the lower arm timer unit 29 outputs the lower arm signal that becomes the high level for the lower arm timer time. Output. At this time, since the first timer section 24 and the upper arm timer section 28 have stopped their operations, the output signals are both at the low level. Therefore, the signal switching unit 21 outputs the UP signal, the VP signal, and the WP signal at a low level and the UN signal, the VN signal, and the WN signal at a high level during the lower arm timer time from t12 to t13.

そしてタイマー管理部27は、停止処理信号がハイレベルからローレベルになるt15まで上アームと下アームを交互にオンするように上アーム信号と下アーム信号を交互に出力する。なお、停止処理時間管理部26は、前述した式1を用いて短絡処理時間を求め、運転停止信号がローレベルからハイレベルになった以降、この短絡処理時間だけ停止処理信号をハイレベルにした後ローレベルにする。   Then, the timer management unit 27 alternately outputs the upper arm signal and the lower arm signal so that the upper arm and the lower arm are alternately turned on until t15 when the stop processing signal changes from the high level to the low level. In addition, the stop processing time management unit 26 calculates the short-circuit processing time by using the above-described equation 1, and after the operation stop signal changes from the low level to the high level, sets the stop processing signal to the high level for the short-circuit processing time. After that, set to low level.

次に図4(16)に示す温度異常信号がt11でインテリジェントパワーモジュール32から出力された場合を説明する。この場合、t12までは運転停止信号が停止処理時間管理部26に入力された場合と同じ処理になる。つまり、初回タイマー部24が残動作時間だけ上アームをオンする。   Next, a case where the temperature abnormal signal shown in FIG. 4 (16) is output from the intelligent power module 32 at t11 will be described. In this case, until t12, the same processing as when the operation stop signal is input to the stop processing time management unit 26 is performed. That is, the first timer unit 24 turns on the upper arm for the remaining operation time.

一方、温度異常信号が停止処理時間管理部26に入力された場合、t12で初回タイマー信号がハイレベルからローレベルになると、停止処理時間管理部26は、停止処理信号をハイレベルからローレベルにして回生電力低減処理を終了する。これは前述したように、インテリジェントパワーモジュール32の温度異常の場合、下アームによる制御ができないためである。このため、モータ33の制動を最後まで行なうことができないが、上アームによる巻線短絡でインテリジェントパワーモジュール32の入力電圧の上昇を低減させることができる。   On the other hand, when the temperature abnormality signal is input to the stop processing time management unit 26, when the first timer signal changes from the high level to the low level at t12, the stop processing time management unit 26 changes the stop processing signal from the high level to the low level. Thus, the regenerative power reduction processing is completed. This is because, as described above, when the temperature of the intelligent power module 32 is abnormal, control by the lower arm cannot be performed. For this reason, although the braking of the motor 33 cannot be performed to the end, the rise of the input voltage of the intelligent power module 32 due to the short-circuit of the winding by the upper arm can be reduced.

そして、停止処理時間管理部26は、停止処理信号をハイレベルからローレベルにしてタイマー管理部27の動作を停止させる共に、信号切換部21がスイッチング信号UP1,VP1,WP1,UN1,VN1,WN1を選択して出力する。なお、インバータ制御部35は温度異常信号が入力された時点でインバータの運転を停止させるため、全てのスイッチング信号をローレベルにしている。このため、UP信号,VP信号,WP信号,UN信号,VN信号,WN信号は全てローレベルになる。   Then, the stop processing time management unit 26 changes the stop processing signal from high level to low level to stop the operation of the timer management unit 27, and the signal switching unit 21 switches the switching signals UP1, VP1, WP1, UN1, VN1, WN1. Select and output. Note that the inverter control unit 35 sets all the switching signals to low level in order to stop the operation of the inverter when the temperature abnormality signal is input. Therefore, the UP signal, the VP signal, the WP signal, the UN signal, the VN signal, and the WN signal all become low level.

以上説明したように、温度保護部57により下アームが全てオフとなった状態であっても、回生電力低減手段が上アームを確実にオン可能な残動作時間を算出してこの時間だけ上アームをオンするため、ブートストラップコンデンサの電圧が許容放電電圧未満になることがない。このため、背景技術で説明したように最大負荷を考慮して短めに決定した上アームの動作可能時間よりも長い動作可能時間を求めることができる。
また、残動作時間の算出やタイマー機能をソフトウェアで実現できるため、背景技術で説明した許容放電電圧を検出するための電圧検出回路が不要であるためコストを低減できる。
As described above, even when all the lower arms are turned off by the temperature protection unit 57, the regenerative power reduction unit calculates the remaining operation time during which the upper arm can be reliably turned on and calculates the remaining operation time by this time. Is turned on, the voltage of the bootstrap capacitor does not fall below the allowable discharge voltage. Therefore, as described in the background art, an operable time longer than the operable time of the upper arm determined shorter in consideration of the maximum load can be obtained.
In addition, since the calculation of the remaining operation time and the timer function can be realized by software, the voltage can be reduced because the voltage detection circuit for detecting the allowable discharge voltage described in the background art is unnecessary.

なお、本実施例ではモータ駆動装置5を空気調和機1に適用した例を説明しているが、これに限るものでなく、洗濯機のモータ駆動装置などに適用してもよい。
さらに、本実施例では回生電力低減部20をハードウェアとして説明しているが、これをソフトウェアで実現してもよい。
また、本実施例ではインテリジェントパワーモジュール32の保護機能としてスイッチング素子の温度保護を説明しているが、これに限るものでなく、スイッチング素子の過電流保護機能など、他の保護機能を総合的に備えたものであってもよい。これらの保護機能が動作して、下アームが使用できない場合であっても本発明と同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, an example in which the motor driving device 5 is applied to the air conditioner 1 is described. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to a motor driving device of a washing machine.
Further, in the present embodiment, the regenerative power reduction unit 20 is described as hardware, but this may be realized by software.
In this embodiment, the temperature protection of the switching element is described as a protection function of the intelligent power module 32. However, the present invention is not limited to this, and other protection functions such as an overcurrent protection function of the switching element are comprehensively provided. It may be provided. Even if these protection functions operate and the lower arm cannot be used, the same effect as the present invention can be obtained.

1 空気調和機
2 室内機
3 室外機
4 交流電源
5 モータ駆動装置
20 回生電力低減部(回生電力低減手段)
21 信号切換部(信号切換手段)
22 オン時間算出部(オン時間算出手段)
23 残時間算出部(残時間算出手段)
24 初回タイマー部(初回タイマー手段)
25 オア回路(オア手段)
26 停止処理時間管理部(停止処理時間管理手段)
27 タイマー管理部(タイマー管理手段)
28 上アームタイマー部(上アームタイマー手段)
29 下アームタイマー部(下アームタイマー手段)
30 回転数算出部(回転数算出手段)
31 コンバータ
32 インテリジェントパワーモジュール(インバータ)
32a 入力端
32b 入力端
32c 電源端子
32d 出力端
32e 出力端
32f 出力端
32g 状態端子
32h 信号端子
32i 端子
32j 端子
32k 端子
33 モータ
33U 巻線
33V 巻線
33W 巻線
34 ドライバ駆動電源
35 インバータ制御部
36 室外機制御部
37、38、39 ブートストラップコンデンサ
40 回転位置検出部
41 記憶部(記憶手段)
51、52、53 ダイオード
54、55、56 抵抗
57 温度保護部
61、62、63 IGBT
64 ドライバ、65、66、67 ドライバ
71、72、73 IGBT
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Air conditioner 2 Indoor unit 3 Outdoor unit 4 AC power supply 5 Motor drive device 20 Regenerative power reduction part (regenerative power reduction means)
21 Signal switching unit (signal switching means)
22 ON-time calculating unit (ON-time calculating means)
23 Remaining time calculator (remaining time calculator)
24 First timer section (First timer means)
25 OR circuit (OR means)
26 stop processing time management unit (stop processing time management means)
27 Timer management unit (Timer management means)
28 Upper arm timer (upper arm timer means)
29 Lower arm timer section (lower arm timer means)
30 Revolution calculating section (revolution calculating means)
31 converter 32 intelligent power module (inverter)
32a input terminal 32b input terminal 32c power terminal 32d output terminal 32e output terminal 32f output terminal 32g state terminal 32h signal terminal 32i terminal 32j terminal 32k terminal 33 motor 33U winding
33V winding
33W winding
34 Driver drive power supply 35 Inverter control unit 36 Outdoor unit control unit 37, 38, 39 Bootstrap capacitor 40 Rotational position detection unit 41 Storage unit (storage means)
51, 52, 53 Diodes 54, 55, 56 Resistance 57 Temperature protection unit 61, 62, 63 IGBT
64 drivers, 65, 66, 67 drivers 71, 72, 73 IGBT

Claims (1)

トーテムポール型に接続された上アーム用のスイッチング素子と下アーム用のスイッチング素子とからなるアームを複数備えており、入力された直流電圧を交流電圧に変換して前記アームと対応するモータ内部に備えられて一端が共通に接続された複数の巻線の他端に供給するインバータと、
前記上アームを駆動する電荷を蓄積するブートストラップコンデンサと、
前記スイッチング素子にスイッチング信号を出力するインバータ制御部と、
前記モータの回転が減速する時に前記巻線に発生する回生電力を前記巻線の他端同士を接続させることで低減させる回生電力低減手段とを備え、
前記スイッチング信号は、前記スイッチング素子をオンオフして前記巻線に交流電圧を印加するスイッチング期間と印加しない休止期間が交互に設けられ、
前記回生電力低減手段は、前記ブートストラップコンデンサにおける所定電圧から上アームが動作可能な許容放電電圧に低下するまでの時間である最大動作時間が予め記憶された記憶手段を備え、
前記回生電力低減手段は、
前記スイッチング期間における上アームをオンした時間を合計した合計オン時間を個々の上アーム毎に算出して前記記憶手段に記憶し、
前記回生電力低減手段は、前記回生電力を低減させる場合、
回生電力の低減処理の開始時刻直前の前記スイッチング期間と同じ時間における前記合計オン時間のうち最も大きい最大合計オン時間を前記記憶手段から抽出し、
前記最大動作時間から、前記最大合計オン時間を差し引いた残動作時間を算出し、
前記残動作時間の期間だけ全ての前記上アームをオンすることを特徴とするモータ駆動装置。
It has a plurality of arms composed of a switching element for the upper arm and a switching element for the lower arm connected in a totem pole type, and converts the input DC voltage to an AC voltage to inside the motor corresponding to the arm. An inverter provided to supply the other end of the plurality of windings having one end connected in common;
A bootstrap capacitor for accumulating a charge for driving the upper arm;
An inverter control unit that outputs a switching signal to the switching element;
Regenerative power reduction means for reducing the regenerative power generated in the winding when the rotation of the motor is decelerated by connecting the other end of the winding,
The switching signal is provided with a switching period for applying an AC voltage to the winding by turning on and off the switching element and a rest period for not applying the alternating voltage,
The regenerative power reduction unit includes a storage unit in which a maximum operation time, which is a time period from when a predetermined voltage in the bootstrap capacitor is reduced to an allowable discharge voltage at which the upper arm can operate, is stored in advance,
The regenerative power reducing means includes:
A total on-time obtained by summing the times when the upper arms are turned on in the switching period is calculated for each upper arm and stored in the storage unit,
When the regenerative power reducing unit reduces the regenerative power,
Extracting the largest maximum total on-time from the storage means among the total on-times at the same time as the switching period immediately before the start time of the regenerative power reduction process,
From the maximum operation time, calculate the remaining operation time by subtracting the maximum total on-time,
A motor drive device wherein all the upper arms are turned on only during the remaining operation time.
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