专利名称：压缩机的控制装置的利记博彩app
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本发明是有关于一种压缩机的控制装置。产生在收容压缩机本体的空调器等金属制框体内的共模态噪声(对地噪声)，可以利用压缩机本体与大地间的静电电容(悬浮电容)，来抑制从框体流向大地的漏电流。并且可以抑制从控制装置透过电源线流向商用交流电源的噪声(亦即噪声端子电压)。
在上述的压缩机有往复式压缩机、旋转式压缩机或涡卷式压缩机等。但近年来，旋转式压缩机或涡卷式压缩机是成为主流。在此种压缩机中，被压缩的冷媒一但被吐出到压缩机本体(也即金属制机壳)内，冷媒会曝晒于机壳内的周围气体。接着，高温高压化的冷媒透过固定在机壳上的冷媒配管(特别是排出管)，被排放到压缩机本体外部。压缩机以后的循环冷媒回路的构成则为一般架构。因此，在压缩机运转之中，压缩机本体(金属制机壳)内充满被压缩的高压冷媒，故机壳通常是密闭的。
如上述，收容在密闭机壳中的马达有直流马达与交流马达。但从无噪音驱动、控制的容易性与装置的小型化等观点来看，则使用反相器驱动的直流马达。此外，从压缩机本体为密闭式机壳这件事来看，则使用不需要维修电刷的无电刷马达。近年来，越来越多使用上述的直流无电刷马达。
图9绘示压缩机控制装置的例子，其具备驱动电路，用以反相器驱动上述的直流无电刷马达。该控制装置包括三相交流电源1；用以反相器驱动直流无电刷马达的驱动电路2；收纳该马达的压缩机本体(也就是金属制机壳)9；以及构成空调机本体，用以收纳图未绘示的凝缩机、送风机与各种控制电路的金属制框体10。图未绘示的金属制管路通过溶接等方式，固定于压缩机本体9上。
上述的驱动电路2由第一噪声滤波器3，其用以减低机器本身产生的噪声或发生在大地或金属框体10与电源线间的对地讯，亦即减低共模态噪声；将三相交流电源整流成直流电源的二极管电桥4；第二噪声滤波器6；整流电容器7；以及三相反相器电路8构成其主要电路。
整流二极管桥4、第二噪声滤波器6以及整流电容器7将交流电压平整为直流电压。此外，三相反相电路8将来自整流电容7的直流电压切换成预定的频率(切换频率例如是5kHz)，再提供驱动电力给直流无电刷马达。此外，压缩机本体9以及金属框体10，分别连接于串联在三相交流电源1的电源线间的第二电容器Cy1、Cy2、Cy3。此外，从驱动电路2的稳定操作等观点以及从接触到框体10可能性的对人体的触电防止等的安全性观点来看，将漏电流抑制电路5、压缩机本体9以及金属框体10加以接地。
因此在此情形下，当被三相反相器高速切换成断续的直流电压供应给直流无电刷马达时，直流电流流动，金属制机壳9内的电源线或卷线(更详细为直流无电刷马达的定子卷线)透过封入压缩机内的冷媒，与该机壳9做电容耦合。透过该冷媒，电源线与机壳9间产生的耦合电容量(悬浮电容量)在R410A等的新冷媒来说，是倾向于比旧冷媒还大。此乃因为相较于旧冷媒，新冷媒的阻抗率较低且介电常数较大之故。受到此阻抗率与界电常数的影响，便可以推知其耦合电容便较大。
漏电流有电器用品管理法等的法定规定值。因此，在此电器用品管理法下，漏电流的规定值为1mA以下。特别是将冷媒从就冷媒替换到新冷媒时，图9所示的驱动电路2中的漏电流很难通过上述的规定值(1mA以下)。
虽然在日本特开平11-146557号公报公开出一种漏电流亦致电路，但在采用图9所示的三相交流电源时，相较于上述公报所公知所使用单相交流电源的情形，漏电流确实会变大。在经济性优先考虑下，近年来的压缩机控制装置均很难通过法定规定值。
另一方面，不论采用哪一种措施来通过对此漏电流的法定规定值，显示机器本身的噪声往电源线的特性的噪声端子电压也会增加。而从噪声端子电压的法定规定值的边界会变小的观点来看，令人感到忧虑。顺道一提，在频率为526.5kHz以上且5MHz以上的范围内，电器用品管理法的噪声端子电压的规定值56dB以下；而当频率超过5MHz但30MHz以下时，规定值则在60dB以下。
为达成上述与其它目的，本发明提出一种压缩机控制装置，其包括商用电源；马达，用以驱动一压缩机构；反相器电路，将一商用频率转换成一驱动频率，以控制该马达；以及噪声滤波器，配置在该反相器电路的输入端，以抑制该商用电源与该反相器电路的一共模态噪声，其中该噪声滤波器经过收容压缩机本体的金属制框体，连接到接地端。上述的噪声滤波器还包括一组第一电容器，连接于复数个交流电源线之间；一组第二电容器，串联连接于该些交流电源线之间；以及一组共模态反应线圈，连接于该组第一与该组第二电容器之间。并且，在该组第二电容器间的连接点与该金属框体之间，设置一漏电流抑制电路，其具有一箝制电路，用以箝制电压。
本发明提出第二种压缩机控制装置，其包括商用电源；马达，用以驱动一压缩机构；反相器电路，将一商用频率转换成一驱动频率，以控制该马达；以及噪声滤波器，配置在该反相器电路的输入端，以抑制该商用电源与该反相器电路的一共模态噪声，其中该噪声滤波器经过收容压缩机本体的金属制框体，连接到接地端。其中该噪声滤波器更包括一组第一电容器，连接于复数个交流电源线之间；一组第二电容器，串联连接于该些交流电源线之间；以及一组共模态反应线圈，连接于该组第一与该组第二电容器之间。并且，在该组第二电容器间的连接点与该金属框体之间，设置漏电流抑制电路，其具有箝制电路，用以箝制电压；以及第三电容器，与箝制电路并联连接。
本发明还提出了第三种的压缩机控制装置，设置在第二电容器间的连接点与上述金属框体间，用来箝制电压的箝制电路将曾那二极管反向连接而成。
本发明提出了第四种的压缩机控制装置，其中反向连接的曾那二极管的曾那电压设定成从10V至30V的范围。
发明提出了第五种的压缩机控制装置，与箝制电路并联的第三电容器的电容量设定在470pF至10000pF的范围。
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明。
接着以实施例来更进一步详细说明本发明，但并非用以限制本发明。以下，依据
图1至图8来说明本发明知实施例。图1依据本发明所绘示的压缩机控制装置的电路图，其具有由箝制电路与第三电容器所构成的漏电流抑制电路的驱动电路。图2绘示图1中的频率与噪声端子电压关系的特性曲线图。图3绘示图1中的电路的运转频率与漏电流关系的特性曲线图。图4绘示当改变第三电容器的电容量时，漏电流的量测结果。图5绘示当改变曾纳(Zener)电压(箝制电压)时，漏电流的量测结果。图6依据本发明所绘示的压缩机控制装置的电路图，其具有由箝制电路所构成的漏电流抑制电路的驱动电路。图7绘示图6中的频率与噪声端子电压关系的特性曲线图。图8绘示图6中的电路的运转频率与漏电流关系的特性曲线图。此外，与公知为同一构件部分使用相同的标号。
如图1所示，压缩机控制装置包含三相交流电源1；驱动电路2，用以反相器驱动直流无电刷马达；压缩机本体(也即金属制的机壳)9，以收纳上述的马达；以及金属制框体10，其构成空调机本体，并且用以收纳图未绘示的凝缩机、送风机、与各种控制电路等。在此，图未绘示的金属制管路通过溶接等方式，固定于压缩机本体9上。
上述的驱动电路2由第一噪声滤波器3，其用以减低机器本身产生的噪声或发生在大地或金属框体10与电源线间的对地讯，也即减低共模态噪声；将三相交流电源整流成直流电源的二极管电桥4；第二噪声滤波器6；整流电容器7；以及三相反相器电路8构成其主要电路。
整流二极管桥4、第二噪声滤波器6以及整流电容器7将交流电压平整为直流电压。此外，三相反相电路8将来自整流电容7的直流电压切换成预定的频率(切换频率例如是5kHz)，再提供驱动电力给直流无电刷马达。
第一噪声滤波器3具备连接在三相交流电源1的电源线间的六个第一电容器(X电容器)Cx1、Cx2、Cx3、Cx4、Cx5、Cx6；串联在三相交流电源1的电源线间的三个第二电容器(Y电容器)Cy1、Cy2、Cy3；以及连接在第一与第二电容器间的三个共模态反应线圈(common mode reactor coil)L1。
第二噪声滤波器6将位在经过整流二极管电桥4被直流化的电源线间的两个电容器(X电容器)Cx7、Cx8以及线圈L2做成π型连接；并且具有将从三相反相电路8往电源侧逆流的噪声加以衰减的功能。
压缩机本体9以及金属框体10经过本发明知最大特征的漏电流抑制电路5，分别连接于串联在三相交流电源1的电源线间的第二电容器Cy1、Cy2、Cy3。此外，从驱动电路2的稳定操作等观点以及从接触到框体10可能性的对人体的触电防止等的安全性观点来看，将漏电流抑制电路5、压缩机本体9以及金属框体10加以接地。
漏电流抑制电路5由箝制电路C1，其设置在第二电容器Cy1_Cy2间、Cy2_Cy3间与Cy3_Cy1间的连接点以及金属框体10之间，并做为电压箝制之用；以及与该箝制电路C1并联连接的第三电容器(Z电容器)Cz所构成。特别是，箝制电路C1由两个曾纳二极管Zd1、Zd2，反向连接而成。
利用以上的构成，依据图2至图5，来借着简单说明压缩机控制装置(更详细为漏电流抑制电路5)的各种动作，使运转频率改变时的噪声端子电压的改变，使电源频率改变时的漏电流的变化，以及其处理等等。
首先，说明与本发明相关的噪声端子电压特性(电压抑制)。在比较对应于本发明控制装置的第一实施例的图1所示电路的噪声端子电压特性(图2)、对应于第二实施例的图6所示电路的噪声端子电压特性(图7)与对应公知的图10所示电路的噪声端子电压特性(图10)，而加以说明之后，其不同点便可以很明确地看出。在图2、图7与图10中，纵轴为噪声端子电压(1dBuV～90dBuV的范围)，横轴为频率(0.5MHz～30MHz的范围)。此外，中央粗线的矩形波型为法定规定值(在5MHz以下的区域56dB以下，超过5MHz且在30MHz以下的区域60dB以下)。再者，从后述的电压范围与电容量范围中，以箝制电路C1(更详细为曾纳二极管)的箝制电压(更详细为曾纳电压)为15V且第三电容器Cz的电容为2200pF，来进行测定。
在此三个图式的特性曲线的最大不同点在0.5MHz～4MHz的范围(范围A)以及10MHz～30MHz的范围(范围B)。也即，在范围A中，噪声端子电压最低为公知的例子，接着端子电压以第一实施例与第二实施例的顺序而上升。此外，在范围B中，噪声端子电压最低为第二实施例，接着端子电压以公知例子与第一实施例的顺序而上升。在范围B中，任何一个电路均具有充分的边界，以通过法定规定值(60dB)；但在范围A中，因为将第三电容器与箝制电路C1并联插入，使得比未插入箝制电路的公知例子还差，但是还是具有边界而通过法定规定值(56dB)。也即，随着箝制电路C1的插入，利用额外并联第三电容器(Z电容器)，便可以抑制噪声端子电压的上升。
接着说明本发明的漏电流的抑制。与噪声端子电压特性时相同，比较对应于第一实施例的漏电流(图3)、对应于第二实施例的漏电流(图8)与对应于公知例子的漏电流(图11)，再加以说明后，其不同点便可以更加明确了解。若从将该些图呈现一起的图4来看的话，可以更加明白其间的差异性。也即，在图3、图4、图8与图11中，纵轴表示漏电流(0mA～1.0mA的范围，法定规定值为1mA以下)，横轴为运转频率(0Hz～150Hz的范围)。漏电流最小的是第二实施例(也即，Cz＝0时)，接着以第一实施例(特别是图4，Cz越小越好)与公知例子的顺序，漏电流随着增大。
任何一个电流曲线均以运转频率70Hz为中心(最大值)，而成为一向上弯曲的曲线。在一般交流电源频率50Hz～60Hz的范围内，具有1％的边界(margin)，以通过规定值。特别是，当将第三电容器(Z电容器)Cz的电容量设定为2200pF以下时，规定值具有25％以上的边界，以通过规定值。第三电容器(Z电容器)Cz的电容量设定在10000pF以下(漏电流比未设漏电流抑制电路5的情形还低)，且比Cz＝0还大的某一值(本实施例为470pF)以上，会较有效果。
借此可以了解到，为了抑制噪声端子电压的上升，第三电容器(Z电容器)Cz的电容量是越大越有效果。为了抑制(降低)漏电流，第三电容器(Z电容器)Cz的电容量是越小越有效果。
此外，如图4所示，在比较Cz＝0、Cz＝470pF与Cz＝2200pF时的电流特性后，由于漏电流之值并未有很大的差距(约0.03mA左右之差)，当噪声端子电压以及漏电流的各特性的测量时，在考虑第一噪声滤波器3的Y电容器Cy1、Cy2、Cy3的电容量的相关关系的话，便采用与其大致相近的电容量(Cz＝2200pF)的Z电容器。
接着，如图5所示，其绘示使箝制电路(详细为曾那二极管)C1的箝制电压(详细为曾那电压)改变时，漏电流的量测结果。纵轴是电压值，其可以转换成阻抗为1kΩ的测量电路中的电流值，用以量测漏电流值(此称为电压换算值，在0mV～1400mV的范围，法定规定值为1000mV以下)；横轴则表示曾那电压(0～70V的范围)。该电压曲线呈现出以约曾那电压17V为中心，向下弯曲的曲线。从图5可以了解，若曾那电压在5～30V的范围时，便能够以略低于10％左右之值，而通过漏电流的规定值。在本实施例中，各曾那二极管的曾那电压设定在15V。
如前所述，改变曾那电压具有以下的意义。也就是，图5所示的测量结果显示出改变曾那电压的效果与改变耦合电容的效果是相同而重叠的。详细地来说，利用变换曾那电压，一边可以维持第一噪声滤波器3的功能，并且同时抑制从该第一噪声滤波器3流到金属框体10的电流。此外，利用改变耦合电容量，可以使流入金属框体10的两个电流的相位产生改变。而由此结果，可以判断出漏电流可以被抑制在极小值。
再者，在实际的压缩机控制装置中，可以使流入金属框体10的电流的相位略为反相的方式，并不只限定于选择曾那二极管Zd1、Zd2的耦合容量。在此情形下，也可以另外配置相位调整电路，使接地线成为相反相位。当然，也可以将图1的第一噪声滤波器3的Y电容器Cy1、Cy2、Cy3的电容量以及共模态反应线圈L1的电感值等的构成零件的特性值，使之与流入金属框体10的电流的相位略为反相，以构成一最佳化结构。特别是在本实施例中，因为Y电容器Cy1、Cy2、Cy3、共模态反应线圈L1具有相位调整电路的作用，故具有不需要独立设置电路的优点。
因此，通过漏电流抑制电路5的电流以及随着悬浮电容量而通过压缩基本体的电流，会在金属框体10合流(会合)，而该控制装置的漏电流便会流向大地。而此相位若相反的话，电流会互相干涉而变小。此时，后者的电流会因应冷媒的种类而改变，因为利用反相器电路8的切换周期使相位略为一定，前者的电流若是相反相位的话，漏电流便可以变小。
如以上的说明，本发明的压缩机控制装置，用以抑制电源以及反相器电路的共模态噪声的噪声滤波器，经过收容压缩机本体的金属制框体，连接到接地端。此外，噪声滤波器还包括一组第一电容器，连接于复数个交流电源线之间；一组第二电容器，串联连接于该些交流电源线之间；以及一组共模态反应线圈，连接于该组第一与该组第二电容器之间。并且，在该组第二电容器间的连接点与金属框体之间，设置漏电流抑制电路，其具有箝制电路，用以箝制电压。因此，透过压缩基本体内的冷媒，由电源线与本体间产生的悬浮电容量所造成的漏电流，可以通过箝制电路来调整相位，以抑制被减少的方向，故而漏电流可以维持在规定值(1mA)以下。
本发明所提供的压缩机控制装置，用以抑制电源以及反相器电路的共模态噪声的噪声滤波器，经过收容压缩机本体的金属制框体，连接到接地端。此外，噪声滤波器还包括一组第一电容器，连接于复数个交流电源线之间；一组第二电容器，串联连接于该些交流电源线之间；以及一组共模态反应线圈，连接于该组第一与该组第二电容器之间。并且，在该组第二电容器间的连接点与该金属框体之间，设置漏电流抑制电路，其具有一箝制电路，用以箝制电压；以及第三电容器，其与箝制电路并联连接。因此，透过压缩基本体内的冷媒，由电源线与本体间产生的悬浮电容量所造成的漏电流，可以通过箝制电路来调整相位而降低；此外，也可以抑制因箝制电路而上升的噪声端子电压(特别是在1MHz以下的低频范围内的噪声端子电压)。因此，可以同时通过漏电流与噪声端子电压两者的法定规定值。
本发明所提供的压缩机控制装置，因为漏电流抑制电路的箝制电路将曾那二极管反向连接而成，故而比曾那电压更低的电压所造成的漏电流并不会从噪声滤波器流入框体，故至少比曾那电压低的电压所产生的漏电流可以被截止，而使得漏电流变小。
本发明所提供的压缩机控制装置，通过将曾那二极管的曾那电压设定成从10V至30V的范围，漏电流可以更有效率地降低。特别是，即使利用三相交流电源做为电源时，漏电流也可以抑制在规定值以下。
本发明所提供的压缩机控制装置，通过将第三电容器的电容量设定在470pF至10000pF的范围的话，因为可以抑制箝制电路(曾那二极管)造成的噪声端子电压的上升，故而漏电流与噪声端子电压两者均可以具有边界而通过的法定规定值。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定为准。
权利要求
1.一种压缩机控制装置，其特征在于包括一商用电源；一马达，驱动一压缩机构；一反相器电路，将一商用频率转换成一驱动频率，以控制该马达；一噪声滤波器，配置在该反相器电路的输入端，以抑制该商用电源与该反相器电路的一共模态噪声，其中该噪声滤波器经过收容压缩机本体的金属制框体，连接到接地端，其中该噪声滤波器还包括一组第一电容器，连接于复数个交流电源线之间；一组第二电容器，串联连接于该些交流电源线之间；以及一组共模态反应线圈，连接于该组第一与该组第二电容器之间，其中在该组第二电容器间的连接点与该金属框体之间，设置一漏电流抑制电路，其具有一箝制电路，箝制电压。
2.如权利要求1所述的压缩机控制装置，其特征在于其中该漏电流抑制电路的该箝制电路将曾那二极管反向连接而成。
3.如权利要求2所述的压缩机控制装置，其特征在于其中该曾那二极管的该曾那电压设定成从10V至30V的范围。
4.一种压缩机控制装置，其特征在于包括一商用电源；一马达，驱动一压缩机构；一反相器电路，将一商用频率转换成一驱动频率，以控制该马达；一噪声滤波器，配置在该反相器电路的输入端，以抑制该商用电源与该反相器电路的一共模态噪声，其中该噪声滤波器经过收容压缩机本体的金属制框体，连接到接地端，其中该噪声滤波器还包括一组第一电容器，连接于复数个交流电源线之间；一组第二电容器，串联连接于该些交流电源线之间；以及一组共模态反应线圈，连接于该组第一与该组第二电容器之间，并且其中在该组第二电容器间的连接点与该金属框体之间，设置一漏电流抑制电路，其具有一箝制电路，用以箝制电压；以及一第三电容器，与该箝制电路并联连接。
5.如权利要求4所述的压缩机控制装置，其特征在于其中该漏电流抑制电路的该箝制电路将曾那二极管反向连接而成。
6.如权利要求5所述的压缩机控制装置，其特征在于其中该曾那二极管的该曾那电压设定成从10V至30V的范围。
7.如权利要求4所述的压缩机控制装置，其特征在于其中该第三电容器的电容量设定在470pF至10000pF的范围。
全文摘要
本发明公开了一种压缩机控制装置。其中的噪声滤波器配置在反相器电路的输入端，以抑制商用电源与反相器电路的共模态噪声，其中该噪声滤波器经过收容压缩机本体的金属制框体，连接到接地端。反相器电路将商用频率转换成驱动频率，以控制用来驱动压缩机构的马达。噪声滤波器具备线圈，其连接至串联于交流电源线之间的第一与第二电容器。噪声滤波器更具有设置在第二电容器间的连接点与该金属框体之间的箝制电路，用以箝制电压；以及第三电容器，其与箝制电路并联连接。借此，即使使用如RA410A等的新冷媒与三相交流电源时，也可以简单的架构来减少漏电流，并且抑制噪声端子电压的上升，进而通过两者的法定规定值。
文档编号H02M5/00GK1417916SQ02141849
公开日2003年5月14日 申请日期2002年8月23日 优先权日2001年10月30日
发明者加藤秀明, 野本哲男, 伊泽雄一, 松尾隆寿, 牧野康弘, 太田垣和久 申请人:三洋电机株式会社