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JP2005218275A - Motor coil temperature detection device - Google Patents

Motor coil temperature detection device Download PDF

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JP2005218275A
JP2005218275A JP2004025451A JP2004025451A JP2005218275A JP 2005218275 A JP2005218275 A JP 2005218275A JP 2004025451 A JP2004025451 A JP 2004025451A JP 2004025451 A JP2004025451 A JP 2004025451A JP 2005218275 A JP2005218275 A JP 2005218275A
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Japan
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coil temperature
coil
voltage
motor
phase
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JP2004025451A
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Japanese (ja)
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Satoshi Ishikawa
諭 石川
Toshiyuki Maeda
敏行 前田
Takeshi Hiwada
武史 桧皮
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/60Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive
    • H02P29/62Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive for raising the temperature of the motor

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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

【課題】 低コストで高精度にコイル温度を検出する。
【解決手段】 シャント抵抗4の端子間電圧を入力として電流検出を行う電流検出回路5と、3相インバータ2の各相出力電圧を入力とし、かつ最高回転周波数よりも低い帯域のRCフィルタ61、62を含む相電圧検出回路6と、検出電流値、検出相電圧値を入力として所定の演算を行って3相モータ3のコイル抵抗を算出し、算出されたコイル抵抗と予め保持しているコイル抵抗の温度特性とに基づいてコイル温度を検出するコイル温度検出部8とを有している。
【選択図】 図2
PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a coil temperature with high accuracy at low cost.
A current detection circuit 5 that performs current detection using a voltage across terminals of a shunt resistor 4 as an input, and an RC filter 61 that receives each phase output voltage of a three-phase inverter 2 and has a band lower than the maximum rotation frequency, The phase voltage detection circuit 6 including 62, the detected current value, and the detected phase voltage value are input to perform a predetermined calculation to calculate the coil resistance of the three-phase motor 3, and the calculated coil resistance and the coil held in advance And a coil temperature detecting unit 8 for detecting the coil temperature based on the temperature characteristic of the resistance.
[Selection] Figure 2

Description

この発明は、モータのコイル温度を検出するための装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for detecting a coil temperature of a motor.

モータにおいては、コイルが発熱するため、モータ設置箇所などにおける冷却効果との釣り合いがとれた状態で温度が一定になる。しかし、何らかの原因によって冷却効果が低下し、または冷却効果が無くなると、コイル温度が上昇する。そして、コイル温度が高くなりすぎると、コイルが焼けてしまい、モータが動作しなくなってしまうことになる。   In the motor, since the coil generates heat, the temperature becomes constant in a state balanced with the cooling effect at the motor installation location. However, if the cooling effect decreases or disappears due to some cause, the coil temperature rises. If the coil temperature becomes too high, the coil will burn and the motor will not operate.

そこで、モータのコイル温度を検出し、コイル温度が予め設定された所定温度を超えた場合に、コイルへの通電を停止してモータを停止させることによって、コイル焼けを防止することができる。   Therefore, when the coil temperature of the motor is detected and the coil temperature exceeds a predetermined temperature set in advance, coil burn can be prevented by stopping energization of the coil and stopping the motor.

そして、このようにコイル温度を検出するために、従来から、モータのケーシングの内部にサーミスタなどを挿入することなどが提案されている。   In order to detect the coil temperature in this way, it has been conventionally proposed to insert a thermistor or the like inside the motor casing.

また、従来から、空気調和装置においては、モータにより駆動される圧縮機を有しているため、油が希釈して焼付きなどの原因になるというような不都合の発生を防止することが必要であり、このため、予熱運転をどこまで行うかの指標として圧縮機の内部温度を検出することが必要になる。   Conventionally, since an air conditioner has a compressor driven by a motor, it is necessary to prevent the occurrence of inconveniences such as oil diluting and causing seizure. For this reason, it is necessary to detect the internal temperature of the compressor as an index of how far the preheating operation is performed.

そして、この要求を実現するために、圧縮機の内部に熱電対などを挿入して内部温度を測定すると大幅なコストアップを招くので、圧縮機の吐出管温度を検出し、この温度から圧縮機の内部温度を推定することが提案され、実用に供されている。   In order to realize this requirement, measuring the internal temperature by inserting a thermocouple or the like inside the compressor causes a significant cost increase. Therefore, the discharge pipe temperature of the compressor is detected, and the compressor is detected from this temperature. It is proposed to estimate the internal temperature of and is put into practical use.

また、駆動力を発生しない程度に圧縮機駆動用モータに通電し、通電状態におけるモータのコイル抵抗を検出し、コイル抵抗の温度特性からコイル温度を検出することも提案されている(特許文献1参照)。
具体的には、図1に示すように、交流出力を圧縮機駆動モータに供給するインバータの直流部の端子間に分圧抵抗を接続するとともに、分圧抵抗の一方と並列にコンデンサを接続して直流電圧検出回路を構成し、インバータの直流部の一方の端子に直列にシャント抵抗を接続し、シャント抵抗の端子間電圧からモータ電流を検出する電流検出回路を設けている。
特開2000−243287号公報
It has also been proposed to energize the compressor driving motor to such an extent that no driving force is generated, detect the coil resistance of the motor in the energized state, and detect the coil temperature from the temperature characteristics of the coil resistance (Patent Document 1). reference).
Specifically, as shown in FIG. 1, a voltage dividing resistor is connected between terminals of a DC part of an inverter that supplies AC output to a compressor drive motor, and a capacitor is connected in parallel with one of the voltage dividing resistors. Thus, a DC voltage detection circuit is configured, a shunt resistor is connected in series with one terminal of the DC section of the inverter, and a current detection circuit is provided for detecting the motor current from the voltage across the terminals of the shunt resistor.
JP 2000-243287 A

モータのケーシングの内部にサーミスタなどを挿入する構成を採用した場合には、コストアップを招いてしまうという不都合がある。   When a configuration in which a thermistor or the like is inserted into the motor casing is employed, there is a disadvantage in that the cost increases.

また、圧縮機の吐出管温度から圧縮機の内部温度を推定する方法を採用した場合には、停止時の予熱運転時などには温度推定誤差が大きくなってしまうという不都合がある。   Further, when the method of estimating the internal temperature of the compressor from the discharge pipe temperature of the compressor is employed, there is a disadvantage that the temperature estimation error becomes large during the preheating operation at the time of stopping.

この不都合を解消するために、サーミスタを設けて直接に圧縮機の胴体温度を測定することが考えられるが、この場合には、コストアップを招いてしまうことになる。   In order to eliminate this inconvenience, it is conceivable to provide a thermistor and directly measure the fuselage temperature of the compressor. In this case, however, the cost increases.

モータにより駆動される他の装置においても同様の不都合がある。   There are similar disadvantages in other devices driven by a motor.

特許文献1の方法を採用した場合には、モータに対する通電を制御する通電制御部に含まれるトランジスタ、ダイオードなどの温度特性の影響を受けて検出精度が低下することになってしまう。また、通常の運転状態とコイル温度検出時とではモータ電圧が大幅に異なるため、コイル温度検出時におけるモータ電圧測定が大きなばらつきを有することになり、ひいては検出精度が低下してしまうことになってしまう。さらに、コイル温度検出時に、通電制御部におけるスイッチングに起因する騒音が発生してしまう。   When the method of Patent Document 1 is adopted, the detection accuracy is degraded due to the influence of temperature characteristics of transistors, diodes, and the like included in the energization control unit that controls energization of the motor. In addition, since the motor voltage is significantly different between the normal operation state and the coil temperature detection, the motor voltage measurement at the coil temperature detection has a large variation, and consequently the detection accuracy is lowered. End up. Furthermore, when detecting the coil temperature, noise is generated due to switching in the energization control unit.

この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、低コストで高精度にコイル温度を検出することができるモータのコイル温度検出装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a motor coil temperature detection device that can detect a coil temperature with high accuracy at low cost.

この発明のモータのコイル温度検出装置は、モータを制御するインバータと、インバータが出力している相電圧を検出する相電圧検出手段と、相電流検出手段と、検出された相電圧および相電流からコイル温度を算出するコイル温度算出手段とを有するものである。
ここで、前記相電圧検出手段としては、最高回転周波数よりも低い帯域を有するフィルタを含んでいるもの、または検出電圧範囲が回転制御中に出力可能な電圧範囲よりも小さく選ばれているものであることが好ましい。
A motor coil temperature detection device according to the present invention includes an inverter for controlling a motor, phase voltage detection means for detecting a phase voltage output from the inverter, phase current detection means, and detected phase voltage and phase current. And a coil temperature calculating means for calculating the coil temperature.
Here, the phase voltage detection means includes a filter having a band lower than the maximum rotation frequency, or a detection voltage range selected to be smaller than a voltage range that can be output during rotation control. Preferably there is.

また、モータの回転制御中以外の期間に直流電流を流すべくインバータを制御するインバータ制御手段をさらに含むことが好ましく、また、相電圧検出手段により相電圧を検出するときに、相電圧を検出する相の平均電圧が電圧の基準となる信号線の電位に近くなるようにPWMデューティーを調節すべくインバータを制御するインバータ制御手段をさらに含むことが好ましい。   It is preferable to further include inverter control means for controlling the inverter so that a direct current flows during a period other than during rotation control of the motor, and the phase voltage is detected when the phase voltage is detected by the phase voltage detection means. It is preferable to further include inverter control means for controlling the inverter so as to adjust the PWM duty so that the average voltage of the phase is close to the potential of the signal line serving as a voltage reference.

さらに、コイル温度検出のために使用されるコイル温度用電流検出手段をさらに含むことが好ましく、この前記コイル温度用電流検出手段としては、1キャリア周期あたりの平均電流を検出するもの、またはON時間もしくは、OFF時間の中央で電流検出を行うものであることが好ましい。   Furthermore, it is preferable to further include a coil temperature current detecting means used for detecting the coil temperature. As the coil temperature current detecting means, one for detecting an average current per carrier cycle, or an ON time. Alternatively, it is preferable that current detection is performed at the center of the OFF time.

さらにまた、前記コイル温度算出手段としては、検出された相電圧値、電流値からコイル抵抗値を求め、コイル抵抗の温度特性からコイル温度を算出するものであることが好ましく、電源線の抵抗値による補正をさらに行うものであることがさらに好ましい。   Furthermore, the coil temperature calculation means preferably calculates a coil resistance value from the detected phase voltage value and current value, and calculates the coil temperature from the temperature characteristic of the coil resistance. It is further preferable that correction by the above is further performed.

また、インバータの出力電圧を制御するパルス振幅変調回路をさらに含むことが好ましい。   Moreover, it is preferable to further include a pulse amplitude modulation circuit for controlling the output voltage of the inverter.

さらには、前記モータのコイルとしては、圧縮機のケーシング内に収容された圧縮機駆動用モータのコイルであることが好ましい。   Furthermore, the coil of the motor is preferably a coil of a compressor driving motor housed in a compressor casing.

この発明のモータのコイル温度検出装置は、熱電対などを用いることなく、インバータが出力している相電圧および相電流を検出してコイル温度を検出できるという特有の効果を奏する。   The motor coil temperature detection device according to the present invention has a specific effect that the coil temperature can be detected by detecting the phase voltage and phase current output from the inverter without using a thermocouple or the like.

前記相電圧検出手段として最高回転周波数よりも低い帯域を有するフィルタを含んでいるものを採用する場合には、ノイズの影響を排除して、モータ相電圧の検出精度を高めることができる。   When the phase voltage detecting means including a filter having a band lower than the maximum rotation frequency is employed, the influence of noise can be eliminated and the motor phase voltage detection accuracy can be increased.

前記相電圧検出手段として、検出電圧範囲が回転制御中に出力可能な電圧範囲よりも小さく選ばれているものを採用する場合には、分解能を高めることができ、モータ相電圧の検出精度を高めることができる。   When the phase voltage detection means is selected so that the detection voltage range is smaller than the voltage range that can be output during rotation control, the resolution can be increased and the detection accuracy of the motor phase voltage can be increased. be able to.

モータの回転制御中以外の期間に直流電流を流すべくインバータを制御するインバータ制御手段をさらに含む場合には、モータを回転させることなくコイル温度を検出することができる。   When the inverter control means for controlling the inverter to flow a direct current during a period other than during the rotation control of the motor is further included, the coil temperature can be detected without rotating the motor.

相電圧検出手段により相電圧を検出するときに、相電圧を検出する相の平均電圧が電圧の基準となる信号線の電位に近くなるようにPWMデューティーを調節すべくインバータを制御するインバータ制御手段をさらに含む場合には、検出電圧を小さくすることができる。   Inverter control means for controlling the inverter to adjust the PWM duty so that the average voltage of the phase for detecting the phase voltage is close to the potential of the signal line serving as the voltage reference when the phase voltage is detected by the phase voltage detection means In the case of further including the detection voltage, the detection voltage can be reduced.

コイル温度検出のために使用されるコイル温度用電流検出手段をさらに含む場合には、電流検出の分解能を高めることができ、電流の検出精度を高めることができる。
前記コイル温度用電流検出手段として、1キャリア周期あたりの平均電流を検出するものを採用する場合には、電流検出のばらつきを解消することができる。
前記コイル温度用電流検出手段として、ON時間もしくは、OFF時間の中央で電流検出を行うものを採用する場合には、平均電流を検出しない状態においても電流検出のばらつきを解消することができる。
In the case of further including coil temperature current detection means used for detecting the coil temperature, the resolution of current detection can be increased, and the current detection accuracy can be increased.
When the current detecting means for coil temperature is one that detects an average current per carrier cycle, it is possible to eliminate variations in current detection.
When the current detection means for coil temperature that uses current detection at the center of the ON time or OFF time is employed, it is possible to eliminate variations in current detection even in a state where no average current is detected.

前記コイル温度算出手段として、検出された相電圧値、電流値からコイル抵抗値を求め、コイル抵抗の温度特性からコイル温度を算出するものを採用する場合には、簡単な演算でコイル温度を算出することができる。   When the coil temperature calculation means is used that calculates the coil resistance value from the detected phase voltage value and current value and calculates the coil temperature from the temperature characteristic of the coil resistance, the coil temperature is calculated by simple calculation. can do.

前記コイル温度算出手段として、電源線の抵抗値による補正をさらに行うものを採用する場合には、コイル抵抗の算出精度を一層高めることができ、コイル温度の検出精度を一層高めることができる。   When the coil temperature calculation means that further corrects by the resistance value of the power supply line is adopted, the calculation accuracy of the coil resistance can be further increased and the detection accuracy of the coil temperature can be further increased.

インバータの出力電圧を制御するパルス振幅変調回路をさらに含む場合には、インバータのトランジスタをスイッチングすることなくインバータの出力電圧を制御することができ、スイッチングに起因するチョッピング音の発生を防止することができる。   In the case of further including a pulse amplitude modulation circuit for controlling the output voltage of the inverter, the output voltage of the inverter can be controlled without switching the transistor of the inverter, and the occurrence of chopping sound due to switching can be prevented. it can.

前記モータのコイルとして、圧縮機のケーシング内に収容された圧縮機駆動用モータのコイルを採用する場合には、コイル温度から直接的に圧縮機の内部温度を検出することができる。   When the coil of the compressor drive motor accommodated in the casing of the compressor is adopted as the motor coil, the internal temperature of the compressor can be detected directly from the coil temperature.

図2はこの発明のモータのコイル温度検出装置の一実施形態を示す電気回路図である。   FIG. 2 is an electric circuit diagram showing an embodiment of a motor coil temperature detecting device of the present invention.

この装置は、直流電源1を入力とする3相インバータ2と、3相インバータ2の3相出力が供給される3相モータ3と、直流電源1と3相インバータ2との間に接続されたシャント抵抗4と、シャント抵抗4の端子間電圧を入力として電流検出を行う電流検出回路5と、3相インバータ2の各相出力電圧を入力とし、かつ最高回転周波数よりも低い帯域のフィルタ(例えば、RCフィルタ61、62)を含む相電圧検出回路6と、電流検出回路5から出力される検出電流値(アナログ値)、および相電圧検出回路6から出力される検出相電圧値(アナログ値)を入力としてアナログ/デジタル変換処理を行い、検出電流値(デジタル値)、検出相電圧値(デジタル値)を出力するA/D変換器7と、A/D変換器7から出力されるデジタル値を入力として所定の演算を行って3相モータ3のコイル抵抗を算出し、算出されたコイル抵抗と予め保持しているコイル抵抗の温度特性とに基づいてコイル温度を検出するコイル温度検出部8とを有している。   This device is connected between a three-phase inverter 2 having a DC power source 1 as an input, a three-phase motor 3 to which a three-phase output of the three-phase inverter 2 is supplied, and the DC power source 1 and the three-phase inverter 2 A shunt resistor 4, a current detection circuit 5 that performs current detection using the voltage between the terminals of the shunt resistor 4 as input, and a filter in a band lower than the maximum rotational frequency (for example, the output voltage of each phase of the three-phase inverter 2) , RC filters 61 and 62), a detected current value (analog value) output from the current detection circuit 5, and a detected phase voltage value (analog value) output from the phase voltage detection circuit 6 The A / D converter 7 that performs analog / digital conversion processing with the input and outputs the detected current value (digital value) and the detected phase voltage value (digital value), and the digital value output from the A / D converter 7 A coil temperature detection unit 8 that performs a predetermined calculation as an input to calculate the coil resistance of the three-phase motor 3 and detects the coil temperature based on the calculated coil resistance and the temperature characteristics of the coil resistance held in advance; have.

前記3相インバータ2は、直流電源1の+側端子と−側端子との間に、互いに直列接続された3対のトランジスタを有しているとともに、各トランジスタと逆極性となるよう並列接続された還流ダイオードを有し、各対のトランジスタどうしの接続点を3相インバータ2の出力端子としている。そして、+側端子に接続されたトランジスタを上アームのトランジスタと、−側端子に接続されたトランジスタを下アームのトランジスタと、それぞれ称する。   The three-phase inverter 2 has three pairs of transistors connected in series with each other between the + side terminal and the − side terminal of the DC power supply 1 and is connected in parallel so that each transistor has a reverse polarity. The connection point between each pair of transistors is used as the output terminal of the three-phase inverter 2. A transistor connected to the + side terminal is referred to as an upper arm transistor, and a transistor connected to the − side terminal is referred to as a lower arm transistor.

前記3相モータ3は、圧縮機9のケーシングの内部に収容され、圧縮機の駆動源として作用する。   The three-phase motor 3 is housed in the casing of the compressor 9 and acts as a drive source for the compressor.

なお、図2には、圧縮機9を駆動すべく3相モータ3を制御するために3相インバータ2を制御するインバータ制御部は従来公知であり、図示を省略している。   In FIG. 2, an inverter control unit that controls the three-phase inverter 2 in order to control the three-phase motor 3 to drive the compressor 9 is known in the art, and is not illustrated.

上記の構成のモータのコイル温度検出装置の作用は次のとおりである。   The effect | action of the coil temperature detection apparatus of the motor of said structure is as follows.

3相モータ3が回転しない程度のデューティーを設定して3相インバータ2のトランジスタをスイッチングさせる。この場合には、低いデューティーの矩形電圧波形が3相インバータの出力端子から出力される。そして、この矩形電圧波形が相電圧検出回路6に供給されれば、最高回転周波数よりも低い帯域のフィルタ処理が施されることにより平均化された直流電圧波形が得られる。   A duty is set so that the three-phase motor 3 does not rotate, and the transistor of the three-phase inverter 2 is switched. In this case, a rectangular voltage waveform with a low duty is output from the output terminal of the three-phase inverter. When this rectangular voltage waveform is supplied to the phase voltage detection circuit 6, an averaged DC voltage waveform is obtained by performing a filtering process in a band lower than the maximum rotation frequency.

また、シャント抵抗4の端子間電圧を入力として電流検出回路5によりモータ電流が得られる。   Further, a motor current is obtained by the current detection circuit 5 with the voltage across the terminals of the shunt resistor 4 as an input.

そして、得られた直流電圧、およびモータ電流をA/D変換器7によりデジタル値に変換してコイル温度検出部8に供給する。   Then, the obtained DC voltage and motor current are converted into digital values by the A / D converter 7 and supplied to the coil temperature detector 8.

コイル温度検出部8においては、例えば、直流電圧をモータ電流で除算することにより3相モータ3のコイル抵抗を算出し、算出されたコイル抵抗とコイル抵抗の温度特性とを用いてコイル温度を検出する。   In the coil temperature detection unit 8, for example, the coil resistance of the three-phase motor 3 is calculated by dividing the DC voltage by the motor current, and the coil temperature is detected using the calculated coil resistance and the temperature characteristics of the coil resistance. To do.

この場合には、相電圧検出回路6の電圧検出範囲を最大電圧出力時(圧縮機運転中)の電圧範囲よりも小さく設定できるので、分解能を高めることができ、ひいてはコイル温度の検出精度を高めることができる。   In this case, the voltage detection range of the phase voltage detection circuit 6 can be set to be smaller than the voltage range at the time of maximum voltage output (during compressor operation), so that the resolution can be increased, and consequently the detection accuracy of the coil temperature is increased. be able to.

ただし、a、bをキャリブレーションによって決まる定数、Rを測定された(算出された)コイル抵抗値とした場合に、T=a×R+bの演算を行ってコイル温度を算出することもできる。この場合において、キャリブレーション時の温度をt0、キャリブレーション時の測定された抵抗値をRt0、機種毎に異なる温度係数をα、電源線の抵抗値(カタログ値、測定値などであってもよい)をβとした場合に、
a={1/(Rt0−β)}{(1/α)+(t0−20)}
b=t0−a×Rt0
とすることが好ましく、電源線の抵抗値の影響を排除してコイル温度の検出精度を一層高めることができる。
However, when a and b are constants determined by calibration and R is a measured (calculated) coil resistance value, the coil temperature can also be calculated by calculating T = a × R + b. In this case, the temperature at the time of calibration is t 0 , the resistance value measured at the time of calibration is R t0 , the temperature coefficient that is different for each model is α, the resistance value of the power line (catalog value, measured value, etc. ) Is β,
a = {1 / (R t0 −β)} {(1 / α) + (t 0 −20)}
b = t 0 −a × R t0
Preferably, the detection accuracy of the coil temperature can be further improved by eliminating the influence of the resistance value of the power supply line.

以上の説明においては、3相インバータの各相のトランジスタのスイッチングを特には説明していない。ただし、図3に示すように、電圧ベクトルτ0、τ4、τ6、τ7を選択することによって、3相モータ3に直流電圧を印加し、モータ電流を流すことができる。 In the above description, switching of the transistors of each phase of the three-phase inverter is not specifically described. However, as shown in FIG. 3, by selecting the voltage vectors τ 0 , τ 4 , τ 6 , τ 7 , a DC voltage can be applied to the three-phase motor 3 and a motor current can flow.

この場合において、τ0の時間を長く、τ7の時間を短くすることが好ましく、検出電圧を小さくすることができる(換言すれば、相電圧を検出する相の平均電圧が電圧の基準となる信号線の電位に近くなるようにPWMデューティーを調節することができる)。 In this case, it is preferable to lengthen the time of τ 0 and shorten the time of τ 7 , and the detection voltage can be reduced (in other words, the average voltage of the phase for detecting the phase voltage becomes the voltage reference). The PWM duty can be adjusted to be close to the potential of the signal line).

さらに、例えば、図3に示す電圧ベクトルτ0、τ4、τ6、τ7のうち、τ0の時間とτ7の時間とを互いに等しくし、同じスイッチングパターンを繰り返すことによって3相モータ3に直流電流を流すことができ、3相モータ3を回転させることなく、コイル温度を検出することが可能になる。 Further, for example, among the voltage vectors τ 0 , τ 4 , τ 6 , τ 7 shown in FIG. 3, the time of τ 0 is equal to the time of τ 7 and the same switching pattern is repeated, thereby repeating the same switching pattern 3. A direct current can be passed through the coil, and the coil temperature can be detected without rotating the three-phase motor 3.

また、シャント抵抗4の端子間電圧(シャント抵抗4の電圧降下)により電流を検出し、検出電流を図示しない平均化処理回路に供給して平均化することが好ましく、直流電圧のON期間、OFF期間における電流変動に拘らず、検出電流のばらつきを排除することができる。   Further, it is preferable to detect the current by the voltage across the shunt resistor 4 (voltage drop of the shunt resistor 4) and supply the detected current to an averaging processing circuit (not shown) for averaging. Regardless of the current fluctuation in the period, the variation in the detection current can be eliminated.

さらに、直流電圧のON期間、OFF期間における電流変動が図4に示すようにもたらされるのであるから、ON時間もしくはOFF時間の中央(ON時間もしくはOFF時間の1/2のタイミング)で電流検出を行うことが好ましく、平均電流を検出しない場合であっても、検出電流のばらつきを排除することができる。   Furthermore, since the current fluctuation in the ON period and the OFF period of the DC voltage is brought about as shown in FIG. 4, the current detection is performed at the center of the ON time or OFF time (one time of ON time or OFF time). This is preferably performed, and even when the average current is not detected, variation in the detected current can be eliminated.

以上には、運転期間中にも使用される電流検出回路5を用いて電流検出を行うようにしている。しかし、コイル温度検出動作時にのみ動作する電流検出回路を別途設けることが好ましく、電流検出の分解能を高めることができる。   In the above, current detection is performed using the current detection circuit 5 that is also used during the operation period. However, it is preferable to separately provide a current detection circuit that operates only during the coil temperature detection operation, and the resolution of current detection can be increased.

さらに、図5に示すように、パルス振幅変調(PAM)回路を用いることが好ましい。具体的には、交流電源11を入力とする全波整流回路12の一方の出力端子と3相インバータ2の対応する入力端子との間にリアクトル13および順接続のダイオード14を互いに直列接続し、3相インバータ2の入力端子間にコンデンサ15を接続し、リアクトル13およびダイオード14の接続点と全波整流回路12の他方の出力端子との間にトランジスタ16を接続している。   Furthermore, it is preferable to use a pulse amplitude modulation (PAM) circuit as shown in FIG. Specifically, a reactor 13 and a forward-connected diode 14 are connected in series between one output terminal of a full-wave rectifier circuit 12 that receives the AC power supply 11 and a corresponding input terminal of the three-phase inverter 2, A capacitor 15 is connected between the input terminals of the three-phase inverter 2, and a transistor 16 is connected between the connection point of the reactor 13 and the diode 14 and the other output terminal of the full-wave rectifier circuit 12.

この構成を採用した場合には、3相インバータ2のトランジスタをスイッチングする必要がなくなるので、チョッピング音をなくすることができる。   When this configuration is adopted, it is not necessary to switch the transistor of the three-phase inverter 2, so that chopping noise can be eliminated.

また、前記3相インバータ2のトランジスタをマイコンなどを用いてON/OFF制御するに当たって、キャリア信号を用いることが一般的である。この場合において、キャリア信号の周波数(キャリア周波数)に対する騒音測定値の関係を考慮して、騒音を低減する観点から見れば、キャリア周波数を上げることが好ましい。具体的には、キャリア周波数を1000Hz以上に設定することが好ましい。   In addition, a carrier signal is generally used for ON / OFF control of the transistor of the three-phase inverter 2 using a microcomputer or the like. In this case, it is preferable to raise the carrier frequency from the viewpoint of reducing noise in consideration of the relationship of the noise measurement value to the frequency of the carrier signal (carrier frequency). Specifically, it is preferable to set the carrier frequency to 1000 Hz or higher.

しかし、キャリア周波数を上げていくと、スイッチングのON時間が必然的に短くなるので、シャント抵抗を用いて電流検出を行う場合には、ON時間を所定時間以上にしなければならないことを考慮すれば、キャリア周波数には上限がある。換言すれば、キャリア周波数を上げることによる騒音低減には限界がある。   However, as the carrier frequency is increased, the ON time of switching is inevitably shortened. Therefore, when current detection is performed using a shunt resistor, the ON time must be set to a predetermined time or more. The carrier frequency has an upper limit. In other words, there is a limit to noise reduction by increasing the carrier frequency.

このような点を考慮すれば、DCCTを用いて電流検出を行うことが好ましく、上述の制約を排除してキャリア周波数を上げることができ、ひいては騒音を十分に低減することができる。   In consideration of such points, it is preferable to perform current detection using DCCT, and the carrier frequency can be increased by removing the above-described restrictions, and thus noise can be sufficiently reduced.

以上のようにして圧縮機駆動モータのコイル温度が検出されれば、コイル焼け、異常加熱などの故障検知に使用することができる。また、コイル温度から直接に圧縮機内部温度を検出することができる。   If the coil temperature of the compressor drive motor is detected as described above, it can be used for detection of failures such as coil burning and abnormal heating. Further, the compressor internal temperature can be detected directly from the coil temperature.

以上の実施形態では、モータとして圧縮機駆動モータを例にとって説明したが、圧縮機駆動モータに限定されず、種々のモータに適用可能である。   In the above embodiment, the compressor drive motor has been described as an example of the motor. However, the present invention is not limited to the compressor drive motor, and can be applied to various motors.

従来装置の構成を示す電気回路図である。It is an electric circuit diagram which shows the structure of the conventional apparatus. この発明のモータのコイル温度検出装置の一実施形態を示す電気回路図である。1 is an electric circuit diagram showing an embodiment of a motor coil temperature detection device of the present invention. 3相インバータの各相のトランジスタのスイッチングの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of switching of the transistor of each phase of a three-phase inverter. 直流電圧のON期間、OFF期間における電流変動の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the electric current fluctuation in the ON period of a DC voltage, and an OFF period. この発明のモータのコイル温度検出装置の他の実施形態の要部を示す電気回路図である。It is an electric circuit diagram which shows the principal part of other embodiment of the coil temperature detection apparatus of the motor of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2 3相インバータ
3 3相モータ
4 シャント抵抗
5 電流検出回路
6 相電圧検出回路
8 コイル温度検出部
13 リアクトル
14 ダイオード
15 コンデンサ
16 トランジスタ
2 Three-phase inverter 3 Three-phase motor 4 Shunt resistor 5 Current detection circuit 6 Phase voltage detection circuit 8 Coil temperature detection unit 13 Reactor 14 Diode 15 Capacitor 16 Transistor

Claims (12)

モータを制御するインバータと、インバータが出力している相電圧を検出する相電圧検出手段と、相電流検出手段と、検出された相電圧および相電流からコイル温度を算出するコイル温度算出手段とを有することを特徴とするモータのコイル温度検出装置。 An inverter for controlling the motor, phase voltage detection means for detecting the phase voltage output from the inverter, phase current detection means, and coil temperature calculation means for calculating the coil temperature from the detected phase voltage and phase current. An apparatus for detecting a coil temperature of a motor, comprising: 前記相電圧検出手段は、最高回転周波数よりも低い帯域を有するフィルタを含んでいる請求項1に記載のコイル温度検出装置。 The coil temperature detection device according to claim 1, wherein the phase voltage detection means includes a filter having a band lower than a maximum rotation frequency. 前記相電圧検出手段は、検出電圧範囲が回転制御中に出力可能な電圧範囲よりも小さく選ばれているものである請求項1または請求項2に記載のコイル温度検出装置。 The coil temperature detection device according to claim 1 or 2, wherein the phase voltage detection means is selected so that a detection voltage range is smaller than a voltage range that can be output during rotation control. モータの回転制御中以外の期間に直流電流を流すべくインバータを制御するインバータ制御手段をさらに含む請求項1から請求項3の何れかに記載のコイル温度検出装置。 The coil temperature detection device according to any one of claims 1 to 3, further comprising inverter control means for controlling the inverter so that a direct current flows during a period other than during rotation control of the motor. 相電圧検出手段により相電圧を検出するときに、相電圧を検出する相の平均電圧が電圧の基準となる信号線の電位に近くなるようにPWMデューティーを調節すべくインバータを制御するインバータ制御手段をさらに含む請求項1から請求項4の何れかに記載のコイル温度検出装置。 Inverter control means for controlling the inverter to adjust the PWM duty so that the average voltage of the phase for detecting the phase voltage is close to the potential of the signal line serving as the voltage reference when the phase voltage is detected by the phase voltage detection means The coil temperature detection device according to claim 1, further comprising: コイル温度検出のために使用されるコイル温度用電流検出手段をさらに含む請求項1から請求項5の何れかに記載のコイル温度検出装置。 The coil temperature detection device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a coil temperature current detection means used for detecting the coil temperature. 前記コイル温度用電流検出手段は、1キャリア周期あたりの平均電流を検出するものである請求項6に記載のコイル温度検出装置。 The coil temperature detecting device according to claim 6, wherein the coil temperature current detecting means detects an average current per carrier cycle. 前記コイル温度用電流検出手段は、ON時間もしくは、OFF時間の中央で電流検出を行うものである請求項6に記載のコイル温度検出装置。 The coil temperature detection device according to claim 6, wherein the coil temperature current detection means detects current at the center of the ON time or OFF time. 前記コイル温度算出手段は、検出された相電圧値、電流値からコイル抵抗値を求め、コイル抵抗の温度特性からコイル温度を算出するものである請求項1から請求項8の何れかに記載のコイル温度検出装置。 9. The coil temperature calculation means according to claim 1, wherein the coil temperature calculation means calculates a coil resistance value from the detected phase voltage value and current value, and calculates a coil temperature from a temperature characteristic of the coil resistance. Coil temperature detection device. 前記コイル温度算出手段は、電源線の抵抗値による補正をさらに行うものである請求項1から請求項9の何れかに記載のモータコイル温度検出装置。 The motor coil temperature detection device according to any one of claims 1 to 9, wherein the coil temperature calculation means further performs correction based on a resistance value of a power supply line. インバータの出力電圧を制御するパルス振幅変調回路をさらに含む請求項1から請求項10の何れかに記載のモータコイル温度検出装置。 The motor coil temperature detection device according to any one of claims 1 to 10, further comprising a pulse amplitude modulation circuit that controls an output voltage of the inverter. 前記モータのコイルは、圧縮機のケーシング内に収容された圧縮機駆動用モータのコイルである請求項1から請求項11の何れかに記載のモータコイル温度検出装置。 The motor coil temperature detection device according to any one of claims 1 to 11, wherein the coil of the motor is a coil of a compressor driving motor housed in a casing of the compressor.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008245501A (en) * 2007-03-28 2008-10-09 Samsung Electronics Co Ltd Compressor preheating control apparatus and method
WO2009009232A3 (en) * 2007-06-04 2009-07-30 Eaton Corp System and method for determining stator winding resistance in an ac motor
US7952318B2 (en) 2007-06-04 2011-05-31 Eaton Corporation System and method for determining stator winding resistance in an AC motor
EP2743713A1 (en) * 2012-12-11 2014-06-18 Nidec SR Drives Ltd. Estimation of resistance in electrical machines
JP2014211250A (en) * 2013-04-17 2014-11-13 株式会社東芝 Refrigeration cycle device
WO2015182020A1 (en) * 2014-05-28 2015-12-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 Brushless motor drive device
CN111551274A (en) * 2019-02-12 2020-08-18 陈景超 Electromagnetic temperature measuring device and temperature compensation method
CN112583319A (en) * 2020-12-02 2021-03-30 美的威灵电机技术(上海)有限公司 Phase voltage detection method and device of motor, electric appliance and readable storage medium
CN115014565A (en) * 2022-06-01 2022-09-06 宁波赛福汽车制动有限公司 Coil temperature detection circuit and detection method

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50134617A (en) * 1974-04-10 1975-10-24
JPH0446576A (en) * 1990-06-08 1992-02-17 Nec Corp Control circuit for rotational speed of motor
JPH05288411A (en) * 1992-04-07 1993-11-02 Daikin Ind Ltd Preheat control device for compressor
JPH0654572A (en) * 1992-07-31 1994-02-25 Omron Corp Electric motor thermal protector
JPH0743219A (en) * 1993-07-27 1995-02-14 Matsushita Electric Works Ltd Temperature measuring instrument
JPH07222499A (en) * 1994-02-02 1995-08-18 Fuji Electric Co Ltd Flux control type inverter control circuit
JPH08251987A (en) * 1995-03-08 1996-09-27 Fuji Electric Co Ltd Output voltage control method for three-phase PWM inverter
JPH09233877A (en) * 1996-02-29 1997-09-05 Minolta Co Ltd Rotational speed controller of motor
JP2001286183A (en) * 2000-03-30 2001-10-12 Daikin Ind Ltd Preheating power control method and preheating generation mechanism
JP2003004317A (en) * 2001-06-26 2003-01-08 Daikin Ind Ltd Refrigeration equipment
JP2003009589A (en) * 2001-06-26 2003-01-10 Daikin Ind Ltd Preheating mechanism

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50134617A (en) * 1974-04-10 1975-10-24
JPH0446576A (en) * 1990-06-08 1992-02-17 Nec Corp Control circuit for rotational speed of motor
JPH05288411A (en) * 1992-04-07 1993-11-02 Daikin Ind Ltd Preheat control device for compressor
JPH0654572A (en) * 1992-07-31 1994-02-25 Omron Corp Electric motor thermal protector
JPH0743219A (en) * 1993-07-27 1995-02-14 Matsushita Electric Works Ltd Temperature measuring instrument
JPH07222499A (en) * 1994-02-02 1995-08-18 Fuji Electric Co Ltd Flux control type inverter control circuit
JPH08251987A (en) * 1995-03-08 1996-09-27 Fuji Electric Co Ltd Output voltage control method for three-phase PWM inverter
JPH09233877A (en) * 1996-02-29 1997-09-05 Minolta Co Ltd Rotational speed controller of motor
JP2001286183A (en) * 2000-03-30 2001-10-12 Daikin Ind Ltd Preheating power control method and preheating generation mechanism
JP2003004317A (en) * 2001-06-26 2003-01-08 Daikin Ind Ltd Refrigeration equipment
JP2003009589A (en) * 2001-06-26 2003-01-10 Daikin Ind Ltd Preheating mechanism

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008245501A (en) * 2007-03-28 2008-10-09 Samsung Electronics Co Ltd Compressor preheating control apparatus and method
WO2009009232A3 (en) * 2007-06-04 2009-07-30 Eaton Corp System and method for determining stator winding resistance in an ac motor
US7952318B2 (en) 2007-06-04 2011-05-31 Eaton Corporation System and method for determining stator winding resistance in an AC motor
CN101682158B (en) * 2007-06-04 2012-12-26 伊顿公司 System and method for determining stator winding resistance in an AC motor
US9575104B2 (en) 2012-12-11 2017-02-21 Nidec Sr Drives Ltd. Estimation of resistance in electrical machines
EP2743713A1 (en) * 2012-12-11 2014-06-18 Nidec SR Drives Ltd. Estimation of resistance in electrical machines
CN103869170A (en) * 2012-12-11 2014-06-18 尼得科Sr驱动有限公司 Estimation of resistance in electrical machines
JP2014211250A (en) * 2013-04-17 2014-11-13 株式会社東芝 Refrigeration cycle device
WO2015182020A1 (en) * 2014-05-28 2015-12-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 Brushless motor drive device
JP6089215B2 (en) * 2014-05-28 2017-03-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 Brushless motor drive device
US10199966B2 (en) 2014-05-28 2019-02-05 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Brushless motor drive device
CN111551274A (en) * 2019-02-12 2020-08-18 陈景超 Electromagnetic temperature measuring device and temperature compensation method
CN112583319A (en) * 2020-12-02 2021-03-30 美的威灵电机技术(上海)有限公司 Phase voltage detection method and device of motor, electric appliance and readable storage medium
CN112583319B (en) * 2020-12-02 2022-03-18 美的威灵电机技术(上海)有限公司 Phase voltage detection method and device of motor, electric appliance and readable storage medium
CN115014565A (en) * 2022-06-01 2022-09-06 宁波赛福汽车制动有限公司 Coil temperature detection circuit and detection method

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