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电力转换装置、除湿机、空调装置以及制冷装置的制作方法

作者:CEO 时间:2023-04-10

信息摘要:本发明涉及一种电力转换装置、除湿机、空调装置以及制冷装置。背景技术:以往,空调机普遍以逆变器驱动。这里,在逆变器以及与逆变器连接的电动机中,由于载波频率的影响,产生因开关元件的开关所引起的噪声即载波噪声。载波噪声根据载波频率,

电力转换装置、除湿机、空调装置以及制冷装置的制作方法

电力转换装置、除湿机、空调装置以及制冷装置的制作方法

  本发明涉及一种电力转换装置、除湿机空调装置以及制冷装置。

  背景技术:

  以往,空调机普遍以逆变器驱动。这里,在逆变器以及与逆变器连接的电动机中,由于载波频率的影响,产生因开关元件的开关所引起的噪声即载波噪声。载波噪声根据载波频率,噪声等级不同。在降低载波噪声的对策中,有为了使载波频率附近的声音降低而使用吸音材料或者隔音材料的方法。此外,在下述专利文献1中,公开了一种通过将载波频率设定成人类的可听频带外的高频而实现静音化的电动机驱动装置的技术。

玩彩网  专利文献1:日本特开平7-号公报

  技术实现要素:

  然而,根据上述现有技术,由于将载波频率设定的较高,因此在逆变器内的开关元件中,有可能因损耗增加以及逆变器的高输出时的导通电阻损耗而导致部件温度上升并产生故障。因此,存在因使用电流容量较大的开关元件、或者在搭载逆变器的装置侧追加散热对策而导致成本上升的问题。此外,存在由于电路的大型化而导致装置大型化的问题。

  本发明鉴于上述内容而完成,目的在于获得一种能够抑制噪声的增大、并且能够实现小型轻量化以及低成本化的电力转换装置。

玩彩网  为了解决上述课题,并实现目的,本发明提供一种电力转换装置,上述电力转换装置输出交流电来驱动电动机,其包括:开关电路,其通过开关元件的驱动,将输入的直流电转换成交流电并输出;以及驱动控制单元,其控制载波频率而能够控制上述开关元件的驱动,其中,上述驱动控制单元基于将以上述载波频率驱动上述开关元件所引起的、在上述电动机及上述电力转换装置中产生的噪声合成得出的载波噪声的噪声等级、以及包含于上述电力转换装置及上述电动机的同一壳体内不取决于上述载波频率而产生的来自多个噪声产生源的驱动噪声的噪声等级,对上述载波频率进行控制。

  本发明涉及的电力转换装置起到能够抑制噪声的增大、并且能够实现小型轻量化以及低成本化的效果。

  附图说明

  图1是表示实施方式1的电力转换装置的结构示例的图。

玩彩网  图2是表示实施方式1涉及的PWM信号的生成处理的一个示例的流程图。

  图3是表示实施方式1涉及的PWM信号的逻辑的一个示例的图。

玩彩网  图4是表示实施方式1涉及的压缩机以及鼓风机的转速与噪声的特性的图。

  图5是表示U相调制信号与载波频率较低时的U相上桥臂驱动信号的图。

  图6是表示U相调制信号与载波频率较高时的U相上桥臂驱动信号的图。

  图7是表示实施方式2的除湿机的侧剖面图。

  符号说明

  1交流电源,2电抗器,3整流器,3a、3b、3c、3d整流元件,4平滑电容器,5逆变器,6电动机,10电力转换装置,11电压检测部,12开关电路,13u、13v、13w、14u、14v、14wMOS-FET,15电流检测部,15a、15b电流检测元件,16驱动控制部,17控制部,18驱动部,20除湿机,200蒸发器,201吸入口,202风路,203冷凝器,204送风风道,205鼓风机,206吹出风道,207风向可变叶片,208吹出口,209排水口,210箱,211底板,212压缩机,213电力转换装置,214吸入空气,215排水盘,216除湿机主体。

  具体实施方式

玩彩网  以下,根据附图详细地说明本发明涉及的电力转换装置的实施方式。另外,本发明并非由下述实施方式所限定。

  实施方式1

玩彩网  图1是表示实施方式1的电力转换装置10的结构示例的图。电力转换装置10包括:电抗器2,其与输出交流电的交流电源1连接;整流器3,其包括将交流电整流成直流电的整流元件3a、3b、3c、3d;作为平滑电路的平滑电容器4,其使整流后的直流电压平滑化;以及逆变器5,其与平滑电容器4并联连接,将直流电转换成交流电并输出,来对电动机6进行驱动。

  逆变器5包括电压检测部11、开关电路12、电流检测部15、以及驱动控制部16。

玩彩网  电压检测部11例如使用包含电阻及电容器的分压电路、AD(AnalogDigital)转换器、以及放大器而构成,并对直流电压Vdc进行检测。电压检测部11将检测出的直流电压Vdc输出到驱动控制部16。在驱动控制部16中,使用内置的AD转换器以及其它设备,将直流电压Vdc的值转换成表示直流电压Vdc的信息的数据。另外,利用电压检测部11检测直流电压Vdc的方法只是一个示例,并非限定于此。也可以使用其它方法来检测直流电压Vdc。

玩彩网  开关电路12包括由沿直流电压Vdc的施加方向在上游侧为高电压侧的各相上侧桥臂、以及与各相上侧桥臂对应并沿直流电压Vdc的施加方向在下游侧成为低电压侧的各相下侧桥臂构成的三相的桥臂。具体地说,开关电路12是开关元件,包括作为各相上侧桥臂的MOS-FET13u、13v、13w和作为各相下侧桥臂的MOS-FET14u、14v、14w。开关电路12根据来自驱动控制部16的各PWM(PulseWidthModulation,脉冲宽度调制)信号Up、Un、Vp、Vn、Wp、Wn来驱动各MOS-FET13u、13v、13w、14u、14v、14w,将直流电转换成交流电并输出。

玩彩网  电流检测部15包括检测电动机6的u相电流Iu的电流检测元件15a、以及检测w相电流Iw的电流检测元件15b。在本实施方式中,电流检测部15检测电流检测元件15a、15b的两端电压并输出到驱动控制部16。在驱动控制部16中,使用内置的AD转换器以及其它设备,转换成表示电压值的数值的数据,并换算成表示流过电动机6的u相电流Iu以及w相电流Iw的信息的数据。此外,在驱动控制部16中,利用三相电流的总和为“0”这一三相平衡逆变器的特征,求取表示v相电流Iv的信息的数据。另外,利用电流检测部15导出流过电动机6的各相电流的方法只是一个示例,并不限定于此。也可以使用其它方法而导出各相电流。此外,电流检测部15也能够采用包括三相的电流检测元件的结构。

玩彩网  驱动控制部16包括控制部17和驱动部18。

玩彩网  控制部17根据来自电压检测部11的信息检测开关电路12的输入电压值,根据来自电流检测部15的信息检测向电动机6输出的输出电流值,并基于输入电压值以及输出电流值输出用于控制开关电路12的驱动信号。

  控制部17进行使用了PWM的电动机驱动控制。在本实施方式中,没有设置磁极位置传感器,控制部17基于各相电流Iu、Iv、Iw以及直流电压Vdc,生成作为驱动各MOS-FET13u、13v、13w、14u、14v、14w的各PWM信号Up、Un、Vp、Vn、Wp、Wn的基础的各PWM原信号Tup、Tun、Tvp、Tvn、Twp、Twn。控制部17将各PWM原信号Tup、Tun、Tvp、Tvn、Twp、Twn输出到驱动部18,从而控制开关电路12的驱动。

  驱动部18例如使用缓冲器、逻辑IC、以及电平转换电路而构成,基于来自控制部17的各PWM原信号Tup、Tun、Tvp、Tvn、Twp、Twn,生成各PWM信号Up、Un、Vp、Vn、Wp、Wn。驱动部18将各PWM信号Up、Un、Vp、Vn、Wp、Wn输出到开关电路12,对开关电路12的各MOS-FET13u、13v、13w、14u、14v、14w进行驱动。

  在图1中,驱动控制部16包括控制部17以及驱动部18这两个结构,但是只是一个示例,也可以在控制部17内内置驱动部18的功能。在该情况下,控制部17通过生成各PWM信号Up、Un、Vp、Vn、Wp、Wn并输出到开关电路12,直接驱动控制开关电路12的各MOS-FET13u、13v、13w、14u、14v、14w。

  另外,在图1中,虽然未图示,但作为包含电动机6的负载有压缩机。此外,包含电力转换装置10以及负载的压缩机的同一壳体的单元、例如除湿机与鼓风机连接。驱动控制部16控制压缩机的动作的同时也控制鼓风机的动作。在本实施方式中,驱动控制部16基于由压缩机以及鼓风机产生的噪声的噪声等级,进行控制来对驱动开关电路12时的载波频率进行切换。另外,鼓风机与压缩机同样,也能够作为包含电动机6的负载。在图1中,电力转换装置10连接有一个电动机6,但只是一个示例,也能够连接2个以上的电动机6。在电力转换装置10连接有2个以上的电动机6的情况下,驱动控制部16对于包含各电动机6的各负载独立地进行控制。

玩彩网  接着,说明在驱动控制部16中基于各相电流Iu、Iv、Iw以及直流电压Vdc而生成向开关电路12输出的各PWM信号Up、Un、Vp、Vn、Wp、Wn的处理。图2是表示实施方式1涉及的PWM信号的生成处理的一个示例的流程图。

  在驱动控制部16中,控制部17首先基于由电流检测部15检测出的检测值,计算各相电流Iu、Iv、Iw(步骤S1)。

  接着,控制部17对各相电流进行坐标转换,计算表示γ轴电流的励磁电流Iγ和表示δ轴电流的转矩电流Iδ。具体地说,控制部17将下式(1)所示的变换矩阵[C1]与各相电流Iu、Iv、Iw相乘,由此计算励磁电流Iγ与转矩电流Iδ(步骤S2)。另外,式(1)中的θ表示逆变器旋转角,并且示出旋转方向为顺时针的情况。

  另外,在使用以脉冲编码器为代表的、检测转子位置的传感器的情况下,由于转子的电气角频率与逆变器装置的旋转频率大致一致,因此通常将转子的电气角频率与逆变器装置以相同的频率旋转的坐标系称作dq坐标系。另一方面,在如本实施方式那样不使用检测转子位置的传感器的情况下,不能准确地捕捉到dq轴坐标,实际上,使开关电路12以相对于dq坐标系偏离相位差Δθ地运转。考虑到这种情况,通常将以与逆变器装置的输出电压相同的频率旋转的坐标系称作γδ坐标系,来与旋转坐标系区别处理。在本实施方式中,示出了不使用检测转子位置的传感器的情况下的示例,因此沿用上述的惯例而以γ以及δ为下标。

玩彩网  回到图2,控制部17根据励磁电流Iγ、转矩电流Iδ以及来自外部的频率指令f*进行包含速度控制的各种矢量控制,例如使用下式(2)来计算下一次的γ轴电压指令Vγ*以及δ轴电压指令Vδ*(步骤S3)。

  其中,

玩彩网  R:电动机绕组电阻

  ωl:一次角频率

玩彩网  一次磁通γ轴分量指令

玩彩网  Kγ、Kδ:反馈增益

  磁通误差

玩彩网  K:速度控制比例增益

玩彩网  ωspi:积分增益

  p:比例预算符

  感应电压常数

  Ld:d轴电感

  Lq:q轴电感

  接着,控制部17使用作为式(1)的逆矩阵[C1]-1的下式(3),计算各相电压指令Vu*、Vv*、Vw*(步骤S4)。

玩彩网  接着,控制部17基于开关电路12的各相电压指令Vu*、Vv*、Vw*与由电压检测部11检测出的直流电压Vdc的比例、即各相电压指令Vu*、Vv*、Vw*相对于直流电压Vdc的比例,对一个载波周期中的各MOS-FET13u、13v、13w、14u、14v、14w的ON(导通)时间或者OFF(断开)时间进行运算,生成各PWM原信号Tup、Tun、Tvp、Tvn、Twp、Twn(步骤S5)。

  然后,驱动部18基于从控制部17输出的各PWM原信号Tup、Tun、Tvp、Tvn、Twp、Twn,生成各PWM信号Up、Un、Vp、Vn、Wp、Wn(步骤S6)。以下,在驱动控制部16中,重复进行步骤S1至步骤S6,由此适时地输出各PWM信号Up、Un、Vp、Vn、Wp、Wn,驱动开关电路12的各MOS-FET13u、13v、13w、14u、14v、14w,并驱动电动机6。

玩彩网  图3是表示实施方式1涉及的PWM信号的逻辑的一个示例的图。如图3所示,为了不使在作为各相的上侧桥臂的MOS-FET13u、13v、13w的导通期间与作为下侧桥臂的MOS-FET14u、14v、14w的导通期间同时产生而形成短路回路,在各相的上侧桥臂或下侧桥臂的转向断开与各相的下侧桥臂或上侧桥臂的转向导通之间设有死区时间Td。

  另外,在本实施方式中,不使用检测转子位置的传感器,抑制了成本的上升,但是通过使用检测转子位置的传感器,由于转子的电气角频率与开关电路12侧的旋转频率大致一致,因此能够进行高精度的PWM控制。

玩彩网  接着,说明在上述的PWM信号的生成处理中切换载波频率的处理。

玩彩网  图4是表示实施方式1涉及的压缩机以及鼓风机的转速与噪声的特性的图。横轴表示转速,纵轴表示噪声。首先,在驱动控制部16中,由控制部17设定载波频率13kHz时的载波噪声的噪声等级为阈值#1。逆变器5的负载电流为估计的最大值。然后,控制部17基于图4所示的压缩机以及鼓风机的转速与噪声的特性,将压缩机以及鼓风机中产生的噪声的噪声等级为载波频率13kHz时的载波噪声的噪声等级即阈值#1以上的压缩机以及鼓风机的转速即阈值#1a以及阈值#1b设定为载波频率进行切换的判断条件。

  这里,载波频率13kHz时的载波噪声指的是在开关电路12、压缩机、以及鼓风机中使用载波频率13kHz来驱动作为开关元件的各MOS-FET13u、13v、13w、14u、14v、14w、即进行开关所引发的噪声。载波噪声是噪声等级因载波频率而不同的噪声。在存在多个噪声产生源的情况下,载波噪声也可以是合成来自各噪声产生源的噪声。另一方面,图4所示的压缩机以及鼓风机的噪声等级表示例如像动作音那样与载波频率无关而产生的噪声的等级。将与载波频率无关而产生的噪声设为驱动噪声。

  另外,控制部17能够根据由电流检测部15检测出的流向电动机6的电流值来掌握电动机6的转速。在连接有多个电动机6、且在电力转换装置10连接有包含电动机6的压缩机以及包含电动机6的压缩机的情况下,控制部17能够根据由电流检测部15检测出的流向电动机6的电流值来掌握压缩机以及鼓风机的转速。

玩彩网  接着,控制部17与载波频率13kHz的情况相同地设定载波频率10.7kHz时的载波噪声的噪声等级为阈值#2。同样,逆变器5的负载电流为估计的最大值。然后,控制部17基于图4所示的压缩机以及鼓风机的转速与噪声的特性,将压缩机以及鼓风机中产生的噪声的噪声等级为载波频率10.7kHz时的载波噪声的噪声等级即阈值#2以上的压缩机以及鼓风机的转速即阈值#2a以及阈值#2b设定为载波频率进行切换的判断条件。

玩彩网  根据各载波频率下的载波噪声的噪声等级的特性与压缩机以及鼓风机的各转速下的噪声等级的特性的关系,在载波噪声以及驱动噪声的噪声等级都较小的低噪声区域内以载波频率16kHz运转的过程中,在压缩机的转速增加而超过阈值#1a的情况下、或者鼓风机的转速增加而超过阈值#1b的情况下,控制部17进行使载波频率从16kHz降低至13kHz的控制。同样,在以载波频率13kHz运转的过程中,在压缩机的转速增加而超过阈值#2a的情况下、或者鼓风机的转速增加而超过阈值#2b的情况下,控制部17进行使载波频率从13kHz降低至10.7kHz的控制。另外,根据JISC1509中确定的噪声的A特性的图表,上述的载波频率10.7kHz是在人类的听觉的频率特性上、在高频区域侧噪声A特性约为-3dB时的频率。

  图5是表示U相调制信号与载波频率较低时的U相上桥臂驱动信号的图。此外,图6是表示U相调制信号与载波频率较高时的U相上桥臂驱动信号的图。在图5以及图6中,U相调制信号是相同的波形。图5所示的U相上桥臂驱动信号、即PWM信号的波形表示压缩机或者鼓风机的转速比图6所示的情况高的状态,图6所示的U相上桥臂驱动信号、即PWM信号的波形表示压缩机或者鼓风机的转速比图5所示的情况低的状态。

玩彩网  根据图4至图6,控制部17进行压缩机或者鼓风机的转速越高则越降低载波频率的控制。这是因为,在例如电力转换装置10、压缩机、以及鼓风机设置于同一壳体内的单元中,当压缩机或者鼓风机的转速较低时,压缩机或者鼓风机中的不取决于载波频率而产生的驱动噪声较小,因此控制部17为了降低载波频率所引起的载波噪声而提高载波频率。另一方面,若压缩机或者鼓风机的转速变高则压缩机或者鼓风机中的不取决于载波频率而产生的驱动噪声变大。因此,即使降低载波频率而使载波频率所引起的载波噪声变大,只要载波噪声比驱动噪声小,则在同一壳体的单元中,载波噪声因压缩机或者鼓风机的驱动噪声而不明显。这样,控制部17在使载波噪声的噪声等级成为比压缩机或者鼓风机的驱动噪声的噪声等级小的范围内控制载波频率。

  由于控制部17进行压缩机或者鼓风机的转速越高则越降低载波频率的控制,因此能够抑制开关电路12中的高负载时的温度上升。

  另外,虽然说明了控制部17控制载波频率的情况,但并不限定于此,也可以在驱动部18中控制载波频率。

玩彩网  如以上说明那样,根据本实施方式,在电力转换装置10中,进行切换载波频率的控制,在电力转换装置10和作为包含电动机6的负载的压缩机或鼓风机、或者压缩机以及鼓风机设置于同一壳体内的单元中,使将作为开关元件的各MOS-FET13u、13v、13w、14u、14v、14w以载波频率驱动而引起的在负载以及电力转换装置10中产生的噪声合成得出的载波噪声的噪声等级,小于同一壳体内不取决于载波频率而产生的来自多个噪声产生源的驱动噪声的噪声等级。由此,能够抑制单元整体的噪声等级的增大,此外,能够降低高负载时的开关损耗,因此能够通过抑制温度上升而实现单元的小型化以及轻量化,并能够实现高性能化。此外,由于在电力转换装置10中不需要散热对策,因此能够实现低成本化。

  另外,虽然说明了存在多个噪声产生源的情况,但并不限定于此。也能够应用于噪声产生源为一个的情况。此外,关于噪声产生源,并不限定于通过电动机6的动作来驱动的压缩机或者鼓风机的负载,也可以以电动机6作为对象。

玩彩网  此外,关于图4所示的压缩机的噪声,噪声等级不仅因转速而变化,也因转矩、或者动作的变动而变化。因此,在控制部17中,对于压缩机,通过考虑多个要素来设定阈值,则能够适当地切换载波频率,能够获得抑制噪声等级的增大、并降低开关损耗的效果。

  同样,关于图4所示的鼓风机的噪声,噪声等级不仅因转速而变化,也因转矩、或者设置环境的湿度玩彩网以及风路而变化。因此,在控制部17中,对于鼓风机,通过考虑多个要素来设定阈值,则能够适当地切换载波频率,能够获得抑制噪声等级的增大、并降低开关损耗的效果。

玩彩网  此外,在本实施方式中,将压缩机以及鼓风机作为在同一壳体内不取决于载波频率而产生驱动噪声的多个噪声产生源的对象进行了说明,但也可以将位于同一壳体内且不取决于载波频率而产生驱动噪声的其它结构、例如转换器作为对象。在电力转换装置10中,存在因电流流过连接于交流电源1的电抗器2而产生的电磁噪声。特别是,在为了改善电源功率因数以及抑制谐波、或者平滑电容器4的电压控制而使用了开关单元的有源转换器(activeconverter)的情况下,因开关所引发的电流变动而产生较大的噪声。另外,在电抗器2的空隙部中插入非磁性体的垫片(spacer)也能够抑制噪声等级。压缩机以及鼓风机例如使用于除湿机、空调装置、制冷装置,特别是,压缩机使用于构成制冷循环的装置。

  此外,对于处于同一壳体内的压缩机、鼓风机、以及电抗器2,通过错开各谐振频率,能够抑制驱动噪声的重叠。此外,通过使载波频率为与各谐振频率不同的频率,能够抑制驱动噪声的重叠。另外,关于错开各谐振频率、或者使载波频率为与各谐振频率不同的频率,其对象并不限定于压缩机、鼓风机、以及电抗器2,也可以是处于同一壳体内且不取决于载波频率而产生驱动噪声的其它结构。

玩彩网  此外,在本实施方式中,对于压缩机与鼓风机,分别设定阈值来作为载波频率的对象,但并不限定于此。也能够使用由压缩机与鼓风机的各驱动噪声的噪声等级合成的噪声的噪声等级,作为载波频率进行切换的判断的对象。在电力转换装置10中,控制部17进行使载波噪声的噪声等级小于将多个驱动噪声合成得出的噪声的噪声等级的控制。

  此外,在本实施方式中,包含电动机6的负载为压缩机或者鼓风机,但只是一个示例,关于包含电动机6的负载,也能够使用其它结构。

玩彩网  此外,在本实施方式中,将在切换载波频率时使用的频率设为16kHz、13kHz以及10.7kHz,但这只是一个示例,也可以使用其它值。例如,也可以在10.7kHz至20.0kHz的频率范围内选择几个载波频率。在切换载波频率时使用的频率并不限定于3个,只要是2个以上即可。

  此外,在设定载波频率的载波噪声的噪声等级时,逆变器5的负载电流为估计的最大值,但并不限定于此,也可以使用负载电流以外的条件。

玩彩网  此外,在设定载波频率的载波噪声的噪声等级时,基于使用者的听觉灵敏度,驱动噪声通过频率来校正,由此能够更适当地设定噪声等级。此外,关于驱动噪声的噪声等级,也可以是整体总值。

玩彩网  此外,在本实施方式中,基于各载波频率下的载波噪声的噪声等级的特性与压缩机以及鼓风机的各转速下的噪声等级的特性的关系将转速作为指标来切换载波频率,但使用于切换载波频率的指标并不限定于此。例如,也可以在壳体内设置多个噪声计,并基于利用噪声计测量出的载波噪声的噪声等级的测量值、以及利用噪声计测量出的驱动噪声的噪声等级的测量值,进行切换载波频率的控制。

玩彩网  另外,虽然在整流器3的整流元件3a~3d、以及开关电路12的开关元件即MOS-FET13u、13v、13w、14u、14v、14w的各半导体元件中,通常使用以硅(Si:silicon)作为材料的Si类半导体是主流,但也可以使用以碳化硅(SiC)或者氮化镓(GaN)或者金刚石作为材料的宽禁带半导体(以下,称为WBG半导体)。

  由WBG半导体形成的半导体元件的耐电压性较高,允许电流密度也较高。因此,能够实现半导体元件的小型化,通过使用小型化了的半导体元件,能够实现整流器3以及开关电路12的小型化。此外,通过使用小型化了的整流器3以及开关电路12,能够实现电力转换装置10的小型化以及轻量化。

玩彩网  此外,由WBG半导体形成的半导体元件的耐热性也较高。因此,能够实现散热器的散热片的小型化、或者能够进行水冷部的气冷化,所以能够实现电力转换装置10的进一步的小型化。

  而且,由WBG半导体形成的半导体元件的电力损耗较低。因此,能够实现半导体元件的高效率化,其结果,能够实现电力转换装置10的高效率化。

  此外,虽然期望的是利用WBG半导体形成各半导体元件,但也可以利用WBG半导体形成各半导体元件中的一个,即使在使用于部分半导体元件的情况下,也能够获得上述效果。

  此外,通过使用WBG半导体,越是高载波频率进行开关,越能够获得较高的损耗降低效果。因此,在本实施方式中以10kHz以上的高频进行开关时,当然能够获得较高的损耗降低效果。

  此外,在电力转换装置10中,对于平滑电容器4也可以不使用电解电容器,而是使用薄膜电容器或者陶瓷电容器而无电解电容逆变器(chemicalcapacitorlessinverter)化。在电力转换装置10中,能够通过电容器的小型化实现控制基板的小型化,而且能够抑制电源谐波,并能够实现电抗器2的小型化。

  实施方式2

玩彩网  在实施方式2中,将实施方式1的电力转换装置10的控制对象设为除湿机。图7是表示实施方式2的除湿机20的侧剖面图。除湿机20是将实施方式1的图1所示的电力转换装置10以及使用了电动机6的负载安装于同一壳体内的单元。在图7中,蒸发器200设于吸入口201的下游侧的风路202。而且,在风路202的下游设有冷凝器203、送风风道204、鼓风机205、吹出风道206。此外,经由吹出风道206而设有具有风向可变叶片207的吹出口208。此外,在设于蒸发器200的下方的排水口209的斜下方设置有箱210,排水口209与箱210通过管而连接。

  此外,蒸发器200与冷凝器203利用制冷剂配管连结于安装在底板211上并安装有直流无刷电动机的压缩机212,构成制冷循环。电力转换装置213将安装于压缩机212的直流无刷电动机的旋转速度可变地驱动。除湿机20通过在除湿机主体216中收纳各结构,构成为能够搬运。这里,电力转换装置213是实施方式1的电力转换装置10。

  接着,对除湿机20的动作进行说明。若压缩机212开始运转,则压缩后的高温高压的制冷剂气体流入冷凝器203,冷凝器203被保持为高温。此外,冷凝器203的制冷剂气体通过鼓风机205的动作被来自吸入口201的吸入空气214冷却进而冷凝,成为高温高压的气液混合状态,从冷凝器203流出,进而经过未图示的节流装置、例如毛细管或者膨胀阀而被减压,成为低温低压的制冷剂液体,流入到蒸发器200。蒸发器200的制冷剂液体被吸入空气214加热而蒸发,成为低压的制冷剂气体,被压缩机212吸入。

玩彩网  吸入空气214因在蒸发器200中冷却,使得空气温度降低,所含有的比饱和水蒸气多的水分结露。结露出的水分被排水盘215承接,通过排水口209而存储于箱210内。这样,吸入空气214经过蒸发器200而被冷却,其绝对湿度降低。之后,降低了绝对湿度的吸入空气214经过冷凝器203而被加热,成为常温的除湿空气,经过送风风道204而在鼓风机205的作用下经过吹出风道206后从吹出口208排出。因此,在除湿机20中,能够不使所设置的室内的温度降低地进行除湿,并使用排出风来进行洗涤物的干燥。

  在本实施方式中,由单一的单元构成的除湿机20通常在屋内使用。因此,除湿机20在人生活附近的场所运转的可能性较高,需要将包含有电力转换装置213的开关电路12的开关所产生的载波噪声的、来自除湿机20的噪声抑制得较低。

  因此,与在实施方式1中说明的电力转换装置10相同,电力转换装置213基于载波噪声的噪声等级与压缩机以及鼓风机产生的驱动噪声的噪声等级的关系,进行切换载波频率的控制,由此能够抑制因多个噪声的重叠所引起的恶化,并且能够抑制开关损耗。

玩彩网  在本实施方式中,使用了与在实施方式1中说明的电力转换装置10相同的电力转换装置213的除湿机20能够抑制高负载时的开关损耗,因此能够实现电力转换装置213的小型化,并实现低成本,此外,能够提高搬运性能。

  此外,通过使电力转换装置213无电解电容逆变器化,能够通过电容器的小型化实现控制基板的小型化,而且能够抑制电源谐波,并且能够实现电抗器2的小型化。其结果,能够实现除湿机20的小型以及轻量化。此外,在除湿机20中,由于能够抑制上部的重部件,因此改善了重心的平衡,能够提高稳定性。

  此外,在如除湿机20那样搬运使用的单元的情况下,电源插口的插入、拔出的频度较高,由于要防止电源接通时的过大的浪涌电流导致的部件的故障或者恶化,会产生因使用保护电路的对策所带来的大型化以及成本增加。然而,通过在电力转换装置213不使用电场电容器而进行无电解电容逆变器化,能够抑制浪涌电流的产生,因此能够实现除湿机20的小型以及轻量化、还有低成本。

玩彩网  另外,在本实施方式中,说明了包括在实施方式1中具体说明了的电力转换装置10、且包含使用了图1所示的电动机6的负载在内而全部设置于同一壳体内的除湿机20,但只是一个示例,并不限定于此。关于电力转换装置10,例如也能够应用于空调装置以及制冷装置。

  如以上那样,本发明涉及的电力转换装置在电力转换中是有用的,特别是,适合与电动机连接的情况。

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