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公開番号2024063335
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-13
出願番号2022171181
出願日2022-10-26
発明の名称モータ駆動装置
出願人三星電子株式会社,Samsung Electronics Co.,Ltd.
代理人個人
主分類H02P 25/16 20060101AFI20240502BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】インバータ損失を抑制することができるモータ駆動装置を提供する。
【解決手段】互いに非接続状態の複数の相巻線を有するモータのモータ駆動装置であって、複数の相巻線の両端それぞれに接続されるとともに、各相巻線に対して一対の第1スイッチング素子を有する2つのインバータと、交流電源を整流し、直流電源に変換するコンバータと、コンバータの出力端子間に直列接続され、出力端子間の直流電圧を分圧する複数のコンデンサと、を備え、2つのインバータの内の少なくとも一のインバータは、各相巻線に対する一対の第1スイッチング素子の中間点と、複数のコンデンサにより形成される直流電圧の中間電位点との間に接続される複数の第2スイッチング素子を有する、モータ駆動装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
互いに非接続状態の複数の相巻線を有するモータのモータ駆動装置であって、
前記複数の相巻線の両端それぞれに接続されるとともに、各相巻線に対して一対の第１スイッチング素子を有する２つのインバータと、
交流電源を整流し、直流電源に変換するコンバータと、
前記コンバータの出力端子間に直列接続され、当該出力端子間の直流電圧を分圧する複数のコンデンサと、
を備え、
前記２つのインバータの内の少なくとも一のインバータは、前記各相巻線に対する前記一対の第１スイッチング素子の中間点と、前記複数のコンデンサにより形成される前記直流電圧の中間電位点との間に接続される複数の第２スイッチング素子を有する、
モータ駆動装置。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
前記２つのインバータの前記第１スイッチング素子及び前記一のインバータの前記第２スイッチング素子を制御することにより、前記モータの巻線モードを、前記複数の相巻線を相互に接続するスター結線モードと、当該２つのインバータを互いに連携運転することにより、当該複数の相巻線に３相交流を印加するオープン巻線モードとに切り替え可能な制御部をさらに有する、
請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記スター結線モードから前記オープン巻線モードへの切り替えを、前記一のインバータの出力電圧を前記中間電位点における電圧である中性点電圧から前記連携運転に必要な電圧に切り替えることで行う、
請求項２に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記オープン巻線モードでは、前記一のインバータの出力電圧を、前記直流電圧と、前記中間電位点における電圧である中性点電圧と、零との３レベルに切り替え可能である、
請求項２に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記２つのインバータを互いに連携運転することにより、前記複数の相巻線に３相交流を印加する場合には、前記一のインバータの出力電圧を、前記直流電源と、前記中間電位点における電圧である中性点電圧と、零との３レベルとする、
請求項１に記載のモータ駆動装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動装置に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
空調機器等では、圧縮機を低速で運転することが多く、低速運転領域での圧縮機用のモータの効率を向上させることが、機器の省エネルギー性能の向上に大きく寄与する。そして、例えば特許文献１には、互いに非接続状態の複数の相巻線を有するオープン巻線モータのモータ駆動装置が提案されている。そして、このモータ駆動装置は、各相巻線の一端に接続され、その各相巻線の一端への通電を制御する第１インバータと、前記各相巻線の他端に接続され、その各相巻線の他端への通電を制御する第２インバータと、前記各相巻線の他端の相互間に接続された開閉器と、前記開閉器の開閉および前記第１および第２インバータの運転を制御するコントローラと、を備える。そして、前記コントローラは、前記モータの起動時に前記開閉器を閉成して、前記第１インバータのみを駆動することを特徴とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－１７６５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたモータ駆動装置においては、２台のインバータを連携運転しているときにインバータ損失が大きいという点において改善の余地があった。
本発明は、インバータ損失を抑制することができるモータ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的のもと完成させた本発明は、互いに非接続状態の複数の相巻線を有するモータのモータ駆動装置であって、前記複数の相巻線の両端それぞれに接続されるとともに、各相巻線に対して一対の第１スイッチング素子を有する２つのインバータと、交流電源を整流し、直流電源に変換するコンバータと、前記コンバータの出力端子間に直列接続され、当該出力端子間の直流電圧を分圧する複数のコンデンサと、を備え、前記２つのインバータの内の少なくとも一のインバータは、前記各相巻線に対する前記一対の第１スイッチング素子の中間点と、前記複数のコンデンサにより形成される前記直流電圧の中間電位点との間に接続される複数の第２スイッチング素子を有する、モータ駆動装置である。
ここで、前記２つのインバータの前記第１スイッチング素子及び前記一のインバータの前記第２スイッチング素子を制御することにより、前記モータの巻線モードを、前記複数の相巻線を相互に接続するスター結線モードと、当該２つのインバータを互いに連携運転することにより、当該複数の相巻線に３相交流を印加するオープン巻線モードとに切り替え可能な制御部をさらに有しても良い。
また、前記制御部は、前記スター結線モードから前記オープン巻線モードへの切り替えを、前記一のインバータの出力電圧を前記中間電位点における電圧である中性点電圧から前記連携運転に必要な電圧に切り替えることで行っても良い。
また、前記制御部は、前記オープン巻線モードでは、前記一のインバータの出力電圧を、前記直流電圧と、前記中間電位点における電圧である中性点電圧と、零との３レベルに切り替え可能であっても良い。
また、前記２つのインバータを互いに連携運転することにより、前記複数の相巻線に３相交流を印加する場合には、前記一のインバータの出力電圧を、前記直流電源と、前記中間電位点における電圧である中性点電圧と、零との３レベルとしても良い。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、インバータ損失を抑制することができるモータ駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の実施形態に係るモータ駆動装置の概略構成の一例を示す図である。
モータがスター結線モードである場合の等価回路の一例を示す図である。
モータがオープン巻線モードである場合の相巻線に関する回路の一例を示す図である。
相巻線に印加する交流電圧の一例を示す図である。
各角度領域における各トランジスタのＯＮ／ＯＦＦの状態の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るモータ駆動装置１の概略構成の一例を示す図である。
モータ駆動装置１は、例えば冷蔵庫（不図示）や空調機器（不図示）に用いられる圧縮機１０００用のモータ１１００の駆動を制御する装置である。
【０００９】
圧縮機１０００は、シリンダ内に冷媒を満たす吸入行程、シリンダ内の冷媒を圧縮する圧縮行程、及び、圧縮した冷媒を圧縮機１０００の外部に放出する吐出行程を行う装置である。圧縮機１０００の圧縮機構は特に限定されず、例えば、ロータリ方式、レシプロ方式、スクロール方式であることを例示することができる。
【００１０】
モータ１１００は、永久磁石同期モータ（ＰＭＳＭ（Permanent Magnet Synchronous Motor））であり、複数（本実施形態においては３つ）の相巻線（本実施形態においてはＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）を互いに非接続状態とした構成のオープン巻線モータ（Open-Windings Motor）であることを例示することができる。ただし、モータ１１００の種類は、特に限定されない。
（【００１１】以降は省略されています）

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