Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4095865B2 - Electric motor drive device and electric motor application device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4095865B2 - Electric motor drive device and electric motor application device - Google Patents

Electric motor drive device and electric motor application device Download PDF

Info

Publication number
JP4095865B2
JP4095865B2 JP2002244506A JP2002244506A JP4095865B2 JP 4095865 B2 JP4095865 B2 JP 4095865B2 JP 2002244506 A JP2002244506 A JP 2002244506A JP 2002244506 A JP2002244506 A JP 2002244506A JP 4095865 B2 JP4095865 B2 JP 4095865B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
operation mode
voltage
switching element
circuit
switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002244506A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004088859A (en
Inventor
純一 高木
保夫 能登原
尚礼 鈴木
雄八 高倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Global Life Solutions Inc
Original Assignee
Hitachi Appliances Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Appliances Inc filed Critical Hitachi Appliances Inc
Priority to JP2002244506A priority Critical patent/JP4095865B2/en
Publication of JP2004088859A publication Critical patent/JP2004088859A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4095865B2 publication Critical patent/JP4095865B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機を駆動する電動機駆動装置およびその応用装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の電動機駆動装置として例えば特開平11-164526号公報が知られている。この従来技術には次のことが記載されている。
【0003】
電圧昇圧回路は、交流電源に直列に接続されたリアクトルと、交流電源を第1の整流器(ブリッジ接続された4個のダイオード)を介して短絡開放する第1のスイッチング素子(IGBT)およびそのドライブ回路から構成され、第1のスイッチング素子をオンすることでリアクトルにエネルギーを蓄え、オフすることでリアクトルに蓄えられたエネルギーを下記する倍電圧用の分圧コンデンサに移動させ直流電圧を昇圧する機能を有している。このオン時間をゼロクロス点から所定時間行なうことによって、電流波形の通電角が広げられ力率が向上する。
【0004】
そして、倍電圧整流回路は、第2の整流器(ブリッジ回路)と、この第2の整流器に並列接続され、接続点が第2の整流器の一方のダイオード直列体の接続点と結線された分圧コンデンサと、この分圧コンデンサに並列接続された平滑コンデンサとで構成され、全波整流に2倍の電圧が生成される。
【0005】
この倍電圧整流回路の後段には、この倍電圧整流回路で形成された直流を電源として電動機を駆動するインバータ回路が接続され、インバータ制御装置によってインバータに対してスイッチング指令が与えられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記回路によって構成される電動機駆動装置においては、交流電源の電圧が100Vの場合、得られる直流電圧は、理論的には、◆
100×1.41×2=282(V)◆
である。しかし、リアクトル4の電圧降下等があるため、実用回路では230V程度となる。
【0007】
従来例では、昇圧回路は力率改善回路として用いているが、もしこれを電動機の回転数制御に適用しようとすると次のようになる。電動機の回転数が低い状態では、昇圧回路のスイッチング素子をオフにして直流電圧を230Vの状態とし、インバータのPWMデューティを変化させて電動機の速度を制御する。インバータのPWMデューティを増加させると、電動機の速度は増加するが、インバータのPWMデューティが100%になると、電動機の速度をそれ以上高くすることは出来ない。
【0008】
その時点で、スイッチング素子を所定デューティでオンする。スイッチング素子をオンすると、交流電源にはリアクトルを介して短絡電流が流れ、リアクトルに電磁エネルギーが蓄積される。この状態でスイッチング素子をオフすると、リアクトルに蓄積された電磁エネルギーは出力側に放出され、平滑コンデンサに電荷が蓄積される。このように、直流電圧はスイッチング素子のオンデューティに比例して上昇する。
【0009】
電圧の上昇と共に電動機の速度は上昇し、例えば250Vの設計点の電動機でも設計点以上の回転数に制御することができる。
【0010】
また、交流電源の位相に合わせてスイッチング素子のオンのタイミングとオンデューティを制御することで入力電流波形を正弦波状に近似し、電源力率および高調波電流を所定の値にすることも可能としている。
【0011】
このような従来回路においては、250V、5000回転の設計点の電動機を使用して、330Vまで電圧を上げることによって、通常7000回転まで制御することが可能である。同時に、電圧を250Vから330Vまで制御しながら、インバータのPWMデューティを100%のフルデューティとすることで、電動機の運転効率を高いものとしている。
【0012】
しかしながら、電圧制御範囲が250Vから330Vと比較的狭いために、電動機の使用頻度の高い中速および低速領域では、インバータのPWMデューティ制御によって、電動機の速度を制御しなければならなかった。そして、電動機をこのような速度制御する場合には、特に低速のPWMデューティの低い場合には、最低電圧230Vは、次のような理由で、好ましいものではなかった。
【0013】
最低電圧230Vの状態では、電動機の巻線コイルに流れる電流は、di/dt=V/Lの関係で与えられるので、di/dtの値が大きくなる。インバータのPWM信号のキャリア周波数が一定であれば、当然、電流リップルが大きなものとなる。この電流リップルは、電磁脈動となり、電動機の固定子のコアに電流を流し、鉄損を増大させる。すなわち、電動機の運転効率を著しく低下させることになる。
【0014】
本発明の目的は、電動機の高効率運転範囲を拡大した電動機駆動装置を提供しようとするものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、
交流を直流に変換する第2の整流器と、
この第2の整流器に並列接続された分圧コンデンサと、
この分圧コンデンサに並列接続された平滑コンデンサと、
この平滑コンデンサに接続され電動機に駆動電力を供給するインバータと、
前記第2の整流器の交流側に設けられたリアクトルと、
このリアクトルを介して交流を短絡開放するスイッチング素子と、
前記第2の整流器と前記分圧コンデンサ間に接続されオフ状態で全波整流回路をオン状態で倍電圧回路を形成するスイッチと、
前記スイッチング素子をオフ状態に保ち前記スイッチをオフ状態に保つ第1運転モードと、
前記スイッチをオフ状態に保ち前記スイッチング素子をオンオフ制御する第2運転モードと、
前記スイッチをオン状態に保ち前記スイッチング素子の前記交流電圧の半サイクルにおけるオンタイミングを入力電流の増加に応じて遅延時間を小さくする方向に変化させる第3−1運転モードと、
前記第3−1運転モードから更に入力電流が増加する場合に、前記第3−1運転モードから切替えられる第3−2運転モードであって、前記スイッチをオン状態に保ち前記スイッチング素子の前記交流電圧の半サイクルにおけるオンタイミングを、前記切替える際の入力電流に対応する第3−1運転モードのオンタイミングに定する第3−2運転モードとを備え、
前記第3−1運転モードから第3−2運転モードへの切替えは、入力電流が所定値になったとき行うことによって達成される。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。◆
図1は、本発明の電動機駆動装置の構成を示す図であり、次のように構成されている。
【0020】
交流電源1(コンセント等により接続されて電源と回路が形成される)に直列に接続されたリアクトル2と、このリアクトル2の後段に接続され、ダイオードのブリッジ回路から構成される第1の整流器3と、この第1の整流器3に並列接続され、交流電源1を短絡開放するスイッチング素子4およびそのドライブ回路11から第1の電圧制御手段が構成される。
【0021】
リアクトル2の後段に接続されダイオードブリッジ回路から構成される第2の整流器5と、この第2の整流器5の直流側に並列接続されたコンデンサの直列体からなる分圧コンデンサ6a、6bと、この分圧コンデンサ6a、6bに並列に接続された平滑コンデンサ7と、第2の整流器5の一方のダイオード直列体の接続点(交流側)と分圧コンデンサ6a、6bの接続点との間に設けられ倍電圧整流電圧と全波整流電圧に切り換えるスイッチ8から第2の電圧制御手段が構成される。
【0022】
第2の電圧制御手段の発生する直流電圧を電源とし、電動機15(主に直流ブラシレスモータ)に回転磁界を与えることで駆動する6個のスイッチング素子をブリッジ接続した三相インバータ回路9と、インバータ9のドライブ回路12とから電動機駆動回路は構成されている。
【0023】
演算制御手段としてのマイコン10は、交流電源のゼロクロス点検出回路13の出力信号、電動機15の磁極位置及び回転数を検出するために電動機15の入力電流を検出する電流検出回路14の出力信号、平滑コンデンサの両端の電圧を検出する直流電圧検出回路16の出力信号、及び図示しない上位制御装置からの電動機運転制御指令を入力して、予定の制御演算を行って、第1の電圧制御手段のスイッチング素子4をPWM駆動するドライブ回路11への動作信号出力、第2の電圧制御手段のスイッチ8への切り換え信号出力、及び電動機15をPWM駆動するインバータ9への動作信号出力を行う。
【0024】
次に、上記の構成における動作について説明する。図1において、スイッチ8がオフ、スイッチング素子4が連続的にオフ(開放)した状態の第1の運転モードについて説明する。
【0025】
図1において上記第1の運転モードの状態は、一般的な全波整流回路を構成する。この時、整流回路がインバータ9に出力する直流電圧は理論的に◆
100×1.41=141(V)◆
となる。しかし、リアクトル等の電圧降下により通常約120V程度となる。電動機15は直流ブラシレスモータであるため、印加される直流電圧に比例し回転速度が増減する。このため電動機15を低い回転速度域(例えば最大回転速度7000rpmに対して2000rpm以下)で運転する場合は高い直流電圧とするよりも、低い電圧としたほうが装置全体として効率が良くなる。
【0026】
単に低回転速度で運転するだけであれば、倍電圧整流回路等でインバータ9に供給する直流電圧を電動機15が最大回転速度で必要とする直流電圧に設定し、インバータ9のPWMデューティを小さくすることで電動機15を運転制御することは可能である。
【0027】
しかし、従来例で前述したように、電動機15に印加する電圧を小さなPWMデューティで高い直流電圧をチョッピングして得ることとなる。このため、電動機15に流れる電流変化di/dtが大きくなることから、電動機の鉄損などが増大し、電動機駆動形として効率が悪くなってしまう。
【0028】
そこで、本実施例では、前述した第1の運転モード、すなわち第1のスイッチング素子4及び第2のスイッチ8を共にオフ状態とする運転モード、を設けた。これにより、電動機15を低回転速度で運転する際、第2の整流器5、分圧コンデンサ6の後段のインバータ9から見て電圧源となる平滑コンデンサ7の直流電圧を全波整流による電圧とすることで小さくして、インバータ9のPWMデューティを比較的大きく保ち、電動機に流れる電流変化di/dtの小さい電動機駆動を行うことで、高効率な運転が可能になる。なお、インバータ9のPWMデューティは、入力直流電圧が変動しても電動機15に印加される電圧が要求値となるように演算される。
【0029】
次に図1において、スイッチ8をオフ、第1のスイッチング素子4を所定の短絡開放制御する第2の運転モードについて説明する。
【0030】
第1の運転モードで電動機の負荷が大きい場合や電動機の回転速度を大きくする場合、負荷や回転速度にともなって交流電源1から入力する電流が大きくなる。この時、図1に示す回路は、交流電源に直列にリアクトル2が接続されているが第1のスイッチング素子4を短絡開放制御しない状態では基本的にコンデンサインプット回路を構成している。コンデンサインプット回路は、入力電流が正弦波交流にならずに電流の流れない時間が生じ、その分、電流のピークが大きくなる特性となる。第2の整流器5の出力電圧である脈流がゼロクロス点から立ち上がっても、コンデンサ6、7には電荷が蓄えられており脈流の電圧がコンデンサ6、7の電圧よりも低い状態が続く。この状態では電流が流れない。そして、脈流の電圧がさらに高くなるとコンデンサ6、7の電圧を上回り、この時点で第2の整流器5からコンデンサ6、7に電流が流れる。そして、電流が流れる期間は再び脈流の電圧がコンデンサ6、7の電圧より低くなるまで続く。この脈流の半サイクル中に電流が流れている期間を通流位相角という。この電流は尖塔的であるため、入力交流の力率を悪くする。ここで、電気抵抗で発生する損失は、損失P=抵抗R×(電流I)で電流の2乗に比例して大きくなる。
【0031】
そこで、スイッチング素子4を適宜短絡することで電流が流れない期間に電流を強制的に流す第2の運転モードを設けることで、し、先のピーク値の高い尖塔的な電流を低減し、力率を改善しようとするものである。ゼロクロス検出回路13で検出した入力交流電圧のゼロクロス信号を基に、マイコン10でスイッチング素子4を短絡するまでの所定の遅延時間と、スイッチング素子4を短絡する時間を演算し、スイッチング素子4を短絡開放するドライブ信号をドライブ回路11に出力する。これによりスイッチング素子4が短絡開放制御されて入力電流がリアクトル2、第1の整流回路3を介して流れ、スイッチング素子4の短絡開放するタイミングによって、入力電流が流れる時間(位相角)を拡大して入力電流のピークを小さくすることができると共に、リアクトル2の電磁エネルギー蓄積効果によってインバータ9に出力する直流電圧を制御することができる。これにより、入力電流のピークが小さくなり、回路の固定的な抵抗分で発生する損失を小さくすることができ、高効率な電動機運転を図ることができる。
【0032】
ここで、スイッチング素子4を短絡開放する制御方法について説明する。まず、入力交流電圧のゼロクロス点を起点にスイッチング素子4をスイッチング開始するまでの遅延時間は、インバータ9が回転制御する電動機15の回転速度範囲や負荷条件がある程度限定されるので、固定値とする。この場合、負荷はあまり大きくない状態であるので、通流位相角は小さい。従って、通流位相角前後のゼロクロス点までの角度が大きい。このため、遅延時間があまりに短いと、スイッチング素子4をオンさせることによる電流が却って尖塔的になってしまい、電流波形を悪化させてしまう。そこで、遅延時間を実験的に求めた、電流波形を悪化させずに力率の改善を図ることが可能な固定値とするのである。
【0033】
なお、固定値としなくても、電動機15の回転速度や負荷、若しくは入力電流によって、遅延時間を変化させる制御とすることも可能である。ここで、この固定値もしくは電動機の回転速度に応じて変化させる量は実験的に求めておくことができるので、この結果を用いれば良い。また当然ながら遅延時間は、固定値とはせずに、テーブルデータもしくは演算式を準備しておき、電動機の回転速度、直流電圧、出力電流、交流電源1の入力電圧、入力電流等の情報を基に算出しても良い。
【0034】
次に、スイッチング素子4の短絡開放時間の設定について説明する。電動機15が所定の回転速度範囲にある時は、平滑コンデンサ7の端子電圧を予定した所定の直流電圧(直流電圧指令)に制御する。マイコン10が検出した直流電圧情報と所定の直流電圧の偏差からマイコン10で短絡時間の増加/減少幅を演算し、検出する直流電圧情報が所定の直流電圧値になるようにフィードバック制御を行う。ここで、予め決定する所定の直流電圧値は、入力する交流電源1の電圧変動を加味しても、入力電流のピーク値がスイッチング素子4を連続的に開放(オフ)した場合より大きくなることなく実現できる電圧値とする。また、スイッチング素子4の短絡時間に上限値を設定し、入力電流のピーク値がスイッチング素子4を連続的に開放(オフ)した場合より大きくなることがないようにする。尚、この上限値は、図示しない入力電圧検出回路を用いれば、この検出した入力電圧値に応じてインバータ9に出力する直流電圧値を変化させれば良いことになるので、単に保護目的としても良い。
【0035】
また、上記運転モード2におけるスイッチング素子4の短絡開放時間及びゼロクロス点からスイッチング素子4を短絡するまでの遅延時間は、負荷的に運転モード2での運転領域の大きさによっては実験的に求めた固定値としても上記と同様な効果を得ることができる。
【0036】
次に図1において、スイッチ8をオン、スイッチング素子4を短絡開放制御する第3−1および第3−2の運転モードについて説明する。
【0037】
まず運転モード3−1の動作について説明する。第2の運転モードにおいて電動機15の回転速度をインバータ9の変調率(インバータ回路9に出力するPWM信号のオン比率(インバータ回路9に印加される直流電圧Vdと前記電動機15に印加されるモータ電圧Vmとの比(Vm/Vd)))を上昇させることで上昇させていくと、いずれ変調率はほぼ100%に達しこれ以上電動機15に印加する電圧を上昇させることができなくなり、電動機15の回転数を上昇させることができなくなる。第2の運転モードではスイッチ8がオフであるため基本的に全波整流回路を構成しており、直流電圧は入力交流電圧の変動がないとすると、一定値である。この状態で電動機15の回転速度を上昇する場合は、直流電圧が不足しているため、回転速度がある回転速度以上上昇しないか、もしくは電動機の効率が悪い運転となってしまう。
【0038】
そこで、ある回転速度以上に電動機15の回転速度を上昇させる場合は、スイッチ8をオンとすることで倍電圧整流回路を構成する。これにより基本となる電圧は100V×2×1.41=282Vとなり(実質的にはリアクトルや負荷による電圧降下で220〜250V程度)、電動機15をより高い回転速度まで上昇することができるようになる。
【0039】
ここで、スイッチ8をオンしたのみの倍電圧整流回路では、交流電源からの入力電流がコンデンサインプット形のままであるため、前述したように入力電流の波高値が高く回路の効率が悪い。また同時に高調波電流も発生してしまう。
【0040】
そこで、スイッチング素子4を所定の短絡開放制御を行い、入力電流の波高値を抑える効率的な運転を行うとともに、入力電流の通流位相角(電源周波数半周期中の通流時間)を大きくする力率を改善した運転を行う。
【0041】
この時のスイッチング素子4の短絡開放制御の一例を示す。運転モード3−1は、運転モード2で電動機15を効率的な運転ができなくなった直後からのモードであることを鑑みると、電動機15の運転(回転速度、負荷)状態もしくは交流電源からの入力電流は本実施例の電動機駆動装置が出力(入力)できる最大時のおよそ中間の領域から行うモードであると考えられる。従って、入力電流の通流位相角(通流時間)は十分に大きくない。そこで、運転モード3−1では、スイッチング素子4を交流電源のゼロクロス点から短絡するまでの遅延時間および、短絡時間の両方を制御することで回路の効率が良好でかつ高力率な運転が得られる。
【0042】
まず、例えば運転モード3−1は図2中の入力電流Aから入力電流Bまでの領域で行うこととする。ここで、図2は横軸に入力電流、縦軸に交流電源のゼロクロス点からスイッチング素子4を短絡するまでの遅延時間を示しており、入力(交流)電流が大きくなるに従い遅延時間を小さくしている。入力電流が大きくなる理由は、負荷に供給する電力が増大しているためで、負荷電流が大きくなることを意味する。従って、コンデンサ6、7から電動機15に供給する電流が増大するため、コンデンサ6、7の電圧の減少が早くなる。第2の整流器5の出力である脈流がゼロクロス点を超えてから電流が流れ始めるまでの期間(位相)は、入力電流が小さい場合よりも大きい場合のほうが短くなる。すなわち、通流位相角が増大するのである。
【0043】
このように、入力電流が大きくなるにつれて通流位相角が増大するため、ゼロクロス点から電流が流れ始めるまでの期間が短くなり、これに合わせるように、遅延時間を小さく制御するのである。
【0044】
このように入力電流が大きくなり通流位相角が大きくなるに従い遅延時間を小さくすることで、スイッチング素子4を短絡開放制御しない場合よりも常に入力電流の通流位相角を大きく保つ力率の良い運転を行うことができるとともに、入力電流を入力電源の半周期内で連続的に保つことができる。
【0045】
次に運転モード3-1のスイッチング素子4の短絡開放制御について説明する。スイッチング素子4の短絡時間は小さ過ぎると入力電流の波高値を十分に小さくすることができず、また、大き過ぎると入力電流が三角波状に近付き波高値も短絡開放しない場合より大きくなってしまう。そこで、スイッチング素子4の制御パラメータとして、第2の電圧制御回路の出力する直流電圧を例えば250V一定になるように制御すると、回路効率、力率ともに良好に制御ができることが実験的にも分かっている。これより、運転モード3−1時のスイッチング素子4の制御は、先に述べたように入力電流の値によりゼロクロス点からの遅延時間を演算し、この算出した遅延時間が経過後、スイッチング素子4を短絡する。そして、電源周期の半周期中の短絡時間を所定の直流電圧値指令(例えば250V)と直流電圧検出回路16で検出した直流電圧値との偏差から演算し、この短絡時間が経過後スイッチング素子4を開放する。
【0046】
このような制御を行うことで効率、力率ともに良好な運転を行うことができ、更に、インバータ回路9に出力する直流電圧も安定するので電動機15の回転制御を安定して行うことができる。
【0047】
次に運転モード3−2の動作について説明する。まず、運転モード3−2は、図2中に示す入力電流がB以上の場合に行うため、スイッチング素子4をゼロクロス点から短絡するまでの遅延時間はTd_Bの固定値とする。これは入力電流を十分に負荷のある領域(入力電流がB以上となる領域)に設定することで、入力電流の通流位相角は十分に大きな値となり、ゼロクロス点からすぐの期間で電流が立ち上がるため、遅延時間を固定値としても十分力率を改善する効果があるためである。
【0048】
また、スイッチング素子4の短絡時間については、運転モード3−1と同様にして、出力する直流電圧を所定の直流電圧指令値(例えば250V)になるように増減することで、運転モード3−2と同様な効果を得ることができる。
【0049】
次に運転モード3−1、3−2において入力電源電圧が変動した場合について説明する。まず、入力電源電圧が低い場合、上記運転モード3−1、3−2の制御を行うと、直流電圧を所定の直流電圧値(例えば250V)まで昇圧しようとするため、スイッチング素子4の短絡時間は入力電源電圧が低くなるに従い大きくなる。スイッチング素子4の短絡時間が大きくなり過ぎると、入力電流は通常の波高値よりもスイッチング素子4が短絡することによって流れる電流の方が大きくなり、入力電流の波形は三角波状となり、波高値も高い非効率的でかつ力率も悪いものになる。これは図3に示すように昇圧は可能であるが効率、力率が低下することを意味する。
【0050】
そこで、スイッチング素子4の短絡時間には最大値を設ける。これにより、入力電源電圧が低い場合には昇圧をある程度で抑えるようにし、出力する直流電圧は所定の値にならなくても、効率的かつ力率が良好な運転を行う。またこの際、電動機15を最大回転数で駆動しようとする場合に電圧不足になることが考えられるが、この場合は電動機15に回転磁界を与えるインバータ回路9の回転磁界の位相を調整して、電動機を最大回転数までを駆動することができる。いわゆるベクトル制御における弱め界磁制御である。この結果、電動機15の電動機効率は若干低下するものの、スイッチング素子4の短絡開放制御で所定の電圧まで昇圧する場合の回路効率の低下より度合いが低く、総合的には効率の良い電動機駆動を行うことができる。
【0051】
次に入力電源電圧が高い場合、上記運転モード3−1、3−2の制御を行うと、例えば入力電源電圧が115Vであると倍電圧整流のみでも直流電圧が電圧降下分を考慮しても300V弱程度まで上昇しているため、所定の直流電圧値がこの電圧以下の場合にはスイッチング素子4の短絡制御を行わない。その結果、スイッチング素子4の短絡開放を行わないと、先にも述べた通り入力電流はコンデンサインプット形となるため、波高値が大きく非効率的であり力率も悪くなってしまう。そこで、スイッチング素子4の短絡時間には最小値を設ける。これにより、入力電源電圧が高い場合でも昇圧をある程度行うようにし、出力する直流電圧は所定の値以上であっても、効率的かつ力率が良好な運転を行う。図3を用いて具体的に説明する。図3では、点線でスイッチング素子4の短絡時間と力率、効率のグラフが、実線でスイッチング素子4の短絡時間と直流電圧との関係が示されている。基準は、力率が最大値となるように直流電圧を約250Vに制御することであるが、入力交流電圧が変動しても、力率が95%以上を保つことができるスイッチング素子4の短絡時間を選択する。この場合直流電圧が多少大きくなっても小さくなっても力率を優先的に制御する。日本における電力事情のよさを考慮すると上記の考え方で十分である。
【0052】
上記したスイッチング素子4の最大値および最小値は、特に備えないとしても、入力電源電圧を検出し、この入力電源電圧に応じて出力する直流電圧値を補正する、入力電源電圧が低目の場合は直流電圧も低めに設定し、高めの場合は高目に設定することで同様の効果を得ることができるのは言うまでもない。
【0053】
次に各運転モードの遷移時の制御方法について図4及び図5を用いて説明する。運転モード1から運転モード2への遷移時は、全波整流でスイッチング素子4の短絡開放制御を行わない状態から短絡開放制御を固定条件で行う状態への遷移であるため、運転モード1で制御中に運転モード2への遷移条件が成立した際にスイッチング素子4の短絡開放制御を開始すれば良い。遷移条件は、図中▲1▼で示される通りで、インバータ9の電圧変調率(回転速度でもよい)が切替判定値Aである約100%に到達したか、または交流入力電流が切替電流値A(平均値)に到達したかのいずれかでモード1から2に切替える。まず、電圧変調率が約100%に到達したか否かで切替える理由は、電圧変調率が上昇するということは電動機15の回転数が上昇している状態であり、インバータ5における変調率が最大値に達しているとこれ以上電動機15の入力電圧を上昇させることができないからである。一方、変調率が最大値に達していなくても交流入力電流が切替電流値Aに到達した場合、モードを1から2へと切替える。これは、電動機負荷が低速高負荷状態である時、例えば空気調和機などの圧縮機駆動用の電動機を考慮した場合、除霜運転がこれに該当する。このような場合、変調率が100%に到達していなくても高負荷であることから、電源に対する力率の低下は好ましいものではない。このため、入力電流が先に切替電流値Aに到達した場合にお¥も切替えるのである。
【0054】
次に運転モード2から運転モード1への遷移時について説明する。この場合は、全波整流でスイッチング素子4の短絡開放制御を例えば固定条件で行っている状態から、短絡開放制御を停止する状態への遷移なので、運転モード2で運転中に運転モード1への遷移条件が成立(変調率が100%を下回り、かつ入力電流が切替判定値B(A>B(変調率も同じ))した際にスイッチング素子4の短絡開放制御を停止すれば良い。
【0055】
次に運転モード2から運転モード3−1への遷移時について説明する。運転モード2で運転中に運転モード3-1への遷移条件が成立した場合、直ちにスイッチ8をオンせずに、まずスイッチング素子4の短絡開放を所定の条件で行う。この所定の条件とは、例えば交流電源電圧のゼロクロス点毎に、つまり電源周期半周期毎に出力する直流電圧が徐々に増加するように短絡時間を徐々に大きくしたスイッチング素子4の短絡開放制御を行い、直流電圧がたとえば200V程度まで達するまで短絡開放制御をおこなう。その後、スイッチ8をオンし、倍電圧整流に切り換える。こうすることにより、スイッチ8をオンした際の直流電圧変動を小さくすることができ、電動機15へ印加する直流電圧の変動が緩やかになる。
【0056】
また、全波整流の状態で直流電圧を徐々に高める方法として、スイッチング素子4の短絡時間を徐々に大きくする手法を記したが、たとえば、固定の短絡時間のスイッチングを行う回数を徐々に増やすことでも同様な効果は得られ、また、短絡時間だけでなくゼロクロス点からスイッチング素子4を短絡するまでの遅延時間を同時に制御しても良い。
【0057】
また、スイッチ8を切り換えた直後は、直流電圧がオーバーシュートする。このオーバーシュートを早く収束させるために、スイッチ8の切り換え後は次のゼロクロス点もしくはゼロクロス点を複数回検出するまではスイッチング素子4の短絡開放制御を行わないか、もしくは、運転モード3−1制御の条件でスイッチング素子4を短絡開放制御するのではなく所定の固定条件で短絡開放制御を行うと良い。
【0058】
運転モード2から3−1への遷移条件は、変調率が切替判定値Cに達したか、または入力電流が切替電流値Cに達したかで決める。モード2になった段階で直流電圧が高く制御されているため、モード2への切替直後は変調率に余裕がある。そして、これが約100%に達するとこれ以上直流電圧を上昇させることができないので、この時点でモード3−1に切替える。入力電流については▲1▼と同様である。
【0059】
次に運転モード3−1から運転モード2への遷移時について説明する。運転モード3−1で運転中に運転モード2への遷移条件(図5の▲4▼)が成立した場合、直ちにスイッチ8をオフせずに、スイッチング素子4の短絡開放を運転モード2への遷移条件が成立後交流電源のゼロクロス点を1回もしくは複数回検出するまで連続的にオフしたあと、スイッチ8をオフする。そして通常この際には、分圧コンデンサ6a、6b及び平滑コンデンサは電荷がチャージされている状態であるため、スイッチ8をオフしても出力する直流電圧は急激に全波整流で得られる直流電圧まで低下しない。ここで、スイッチ8をオフした後、直流電圧が十分に低下しない状態で、スイッチング素子4を短絡開放制御すると、出力する直流電圧は不安定となるので、スイッチ8オフ後は所定時間もしくは交流電源のゼロクロス点を所定回数検出するまでは、運転モード2におけるスイッチング素子4の短絡開放制御は行わないこととする。
【0060】
上記により直流電圧の挙動が安定した運転モード3−1から運転モード2への切り換えを行うことができる。
【0061】
次に運転モード3−1から運転モード3−2、運転モード3−2から運転モード3−1への遷移時について説明する。
【0062】
運転モード3−1で運転中、運転モード3−2への遷移条件が成立(図2に示す如く入力電流が切替電流値Eに達した時)した場合、つまり入力電流が図2中の電流値Bに達した場合は、電源電圧のゼロクロス点からスイッチング素子4を短絡するまでの遅延時間はTd_Bになっており十分に小さくなっているため、運転モード3-2における電源電圧のゼロクロス点からスイッチング素子4の短絡までの遅延時間の固定値を例えばTd_Bとすることで、運転モード3−1から運転モード3−2への切替えは制御的に連続なスムーズなものとすることができる。
【0063】
また、運転モード3-2から運転モード3-1への遷移については、上記運転モード3-1から運転モード3-2への遷移と逆に行えば同様に制御的に連続なスムーズな切り換えを行うことができる。
【0064】
以上説明した本実施例の効果を図6を用いて説明する。本実施例における電動機駆動装置と従来装置におけるインバータ9への印可電圧の比較を示す。このように、電動機負荷の小さい領域で、インバータ9への印可電圧を小さくすることができている。
【0065】
図7に本実施例の電動機駆動装置と従来装置における、電動機効率の比較を示す。このように、電動機負荷の低い状態において、本発明の電動機駆動装置は、従来装置に比し、大幅に高い電動機運転効率をもたらす。
【0066】
これを、空気調和機や冷蔵庫等の冷凍装置に適用すれば、消費電力の少なく、安価で、商品価値の高い冷凍装置、特に、空気調和装置、冷蔵庫などを提供することができる。
【0067】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、電動機の高効率運転範囲を拡大した電動機駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る電動機駆動装置の構成図である。
【図2】本発明の一実施例に係る電動機駆動装置の運転モード3-1における入力電流とスイッチ素子4の遅延時間の関係を示す図である。
【図3】本発明の一実施例に係る電動機駆動装置のスイッチング素子短絡時間と直流電圧、力率の関係を示す図である。
【図4】本発明の一実施例に係る電動機駆動装置における運転モードの状態遷移の一例を示す図である。
【図5】本発明の一実施例に係る電動機駆動装置における各運転モードの遷移時の条件を示す図である。
【図6】本発明の一実施例に係る電動機駆動装置の電圧制御効果を説明する図である。
【図7】本発明の一実施例に係る電動機駆動装置の電動機駆動効率を説明する図である。
【符号の説明】
1…交流電源、2…リアクトル、3…第1の整流器、4…第1のスイッチング素子、5…第2の整流器、6…分圧コンデンサ、7…平滑コンデンサ、8…第2のスイッチ、9…インバータ回路、10…演算制御手段(マイコン)、11、12…ドライブ回路、13…ゼロクロス検出回路、14…磁極位置検出回路もしくは電流検出回路、15…電動機、16…直流電圧検出回路。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric motor driving device for driving an electric motor and an application device thereof.
[0002]
[Prior art]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-164526 is known as a conventional motor driving device. This prior art describes the following.
[0003]
The voltage booster circuit includes a reactor connected in series to an AC power source, a first switching element (IGBT) that opens the AC power source through a first rectifier (four diodes connected in a bridge), and a drive thereof. A function that is composed of a circuit, stores the energy in the reactor by turning on the first switching element, and moves the energy stored in the reactor to the voltage dividing capacitor for voltage doubler described below by turning it off to boost the DC voltage have. By performing this ON time for a predetermined time from the zero cross point, the energization angle of the current waveform is widened and the power factor is improved.
[0004]
The voltage doubler rectifier circuit is connected in parallel to the second rectifier (bridge circuit) and the second rectifier, and the connection point is connected to the connection point of one diode series body of the second rectifier. A capacitor and a smoothing capacitor connected in parallel to the voltage dividing capacitor are generated, and a double voltage is generated for full-wave rectification.
[0005]
An inverter circuit that drives an electric motor using a direct current formed by the voltage doubler rectifier circuit as a power source is connected to the subsequent stage of the voltage doubler rectifier circuit, and a switching command is given to the inverter by the inverter control device.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the electric motor drive device constituted by the above circuit, when the voltage of the AC power supply is 100 V, the obtained DC voltage is theoretically:
100 × 1.41 × 2 = 282 (V) ◆
It is. However, since there is a voltage drop of the reactor 4 or the like, it is about 230 V in a practical circuit.
[0007]
In the conventional example, the booster circuit is used as a power factor correction circuit. However, if this is applied to the rotation speed control of an electric motor, it will be as follows. When the rotation speed of the electric motor is low, the switching element of the booster circuit is turned off to set the DC voltage to 230 V, and the motor PWM speed is controlled by changing the PWM duty of the inverter. When the PWM duty of the inverter is increased, the speed of the motor increases. However, when the PWM duty of the inverter reaches 100%, the speed of the motor cannot be increased further.
[0008]
At that time, the switching element is turned on with a predetermined duty. When the switching element is turned on, a short-circuit current flows through the AC power supply through the reactor, and electromagnetic energy is accumulated in the reactor. When the switching element is turned off in this state, the electromagnetic energy accumulated in the reactor is released to the output side, and charges are accumulated in the smoothing capacitor. Thus, the DC voltage increases in proportion to the on-duty of the switching element.
[0009]
As the voltage increases, the speed of the motor increases. For example, even a motor with a design point of 250 V can be controlled to a rotational speed higher than the design point.
[0010]
In addition, by controlling the ON timing and on-duty of the switching element according to the phase of the AC power supply, the input current waveform can be approximated to a sine wave shape, and the power source power factor and harmonic current can be set to predetermined values. Yes.
[0011]
In such a conventional circuit, it is usually possible to control up to 7000 rpm by using a motor with a design point of 250 V and 5000 rpm and increasing the voltage to 330 V. At the same time, while controlling the voltage from 250V to 330V, the inverter's PWM duty is set to 100% full duty, thereby increasing the operating efficiency of the motor.
[0012]
However, since the voltage control range is relatively narrow from 250 V to 330 V, the motor speed has to be controlled by PWM duty control of the inverter in the medium speed and low speed regions where the motor is frequently used. When the motor is controlled in such a speed, particularly when the low-speed PWM duty is low, the minimum voltage 230V is not preferable for the following reason.
[0013]
In the state where the minimum voltage is 230 V, the current flowing through the winding coil of the motor is given by the relationship di / dt = V / L, and thus the value of di / dt increases. If the carrier frequency of the PWM signal of the inverter is constant, the current ripple is naturally large. This current ripple becomes an electromagnetic pulsation, causing a current to flow through the core of the stator of the electric motor and increasing the iron loss. That is, the operating efficiency of the electric motor is significantly reduced.
[0014]
An object of the present invention is to provide an electric motor drive device that expands the high-efficiency operation range of an electric motor.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The above purpose is
A second rectifier for converting alternating current to direct current;
A voltage-dividing capacitor connected in parallel to the second rectifier;
A smoothing capacitor connected in parallel to the voltage dividing capacitor;
An inverter connected to the smoothing capacitor and supplying driving power to the motor;
A reactor provided on the AC side of the second rectifier;
A switching element that short-circuits and opens the alternating current through the reactor;
A switch connected between the second rectifier and the voltage dividing capacitor to form a voltage doubler circuit in an on state with a full-wave rectifier circuit in an off state;
A first operation mode in which the switching element is kept off and the switch is kept off;
A second operation mode in which the switch is kept off and the switching element is on / off controlled;
An on-timing in the half cycle of the alternating voltage of the switching element is determined as an input current while keeping the switch on. increase of In response to the To reduce the delay time 3-1 operation mode to change,
When the input current further increases from the 3-1 operation mode, the 3-2 operation mode is switched from the 3-1 operation mode, The on-timing in the half cycle of the AC voltage of the switching element is maintained while keeping the switch on. In the ON timing of the 3-1 operation mode corresponding to the input current at the time of switching Solid Set 3-2 operation mode,
Switching from the 3-1 operation mode to the 3-2 operation mode is achieved by performing when the input current reaches a predetermined value.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples. ◆
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electric motor drive device according to the present invention, which is configured as follows.
[0020]
A reactor 2 connected in series to an AC power source 1 (connected by an outlet or the like to form a power source and a circuit), and a first rectifier 3 connected to a subsequent stage of the reactor 2 and configured by a diode bridge circuit The switching element 4 connected in parallel to the first rectifier 3 and short-circuiting the AC power supply 1 and its drive circuit 11 constitute a first voltage control means.
[0021]
A second rectifier 5 configured by a diode bridge circuit connected to the subsequent stage of the reactor 2, a voltage dividing capacitor 6a, 6b composed of a series body of capacitors connected in parallel to the DC side of the second rectifier 5, and Provided between the smoothing capacitor 7 connected in parallel to the voltage dividing capacitors 6a and 6b, and the connection point (AC side) of one diode series body of the second rectifier 5 and the connection point of the voltage dividing capacitors 6a and 6b. The second voltage control means comprises the switch 8 for switching between the double voltage rectified voltage and the full wave rectified voltage.
[0022]
A three-phase inverter circuit 9 in which six switching elements driven by applying a rotating magnetic field to an electric motor 15 (mainly a DC brushless motor) using a DC voltage generated by the second voltage control means as a power supply, and an inverter The drive circuit 12 is composed of nine drive circuits 12.
[0023]
The microcomputer 10 serving as an arithmetic control means includes an output signal from the zero cross point detection circuit 13 of the AC power supply, an output signal from the current detection circuit 14 that detects an input current of the motor 15 in order to detect the magnetic pole position and the rotation speed of the motor 15, The output signal of the DC voltage detection circuit 16 that detects the voltage across the smoothing capacitor and the motor operation control command from the host controller (not shown) are input, and the scheduled control calculation is performed, so that the first voltage control means An operation signal output to the drive circuit 11 for PWM driving the switching element 4, a switching signal output to the switch 8 of the second voltage control means, and an operation signal output to the inverter 9 for PWM driving the motor 15 are performed.
[0024]
Next, the operation in the above configuration will be described. A first operation mode in which the switch 8 is turned off and the switching element 4 is continuously turned off (opened) in FIG. 1 will be described.
[0025]
In FIG. 1, the state of the first operation mode constitutes a general full-wave rectifier circuit. At this time, the DC voltage output from the rectifier circuit to the inverter 9 is theoretically ◆
100 × 1.41 = 141 (V) ◆
It becomes. However, it is usually about 120V due to a voltage drop of the reactor or the like. Since the motor 15 is a direct current brushless motor, the rotational speed increases or decreases in proportion to the applied direct current voltage. For this reason, when the electric motor 15 is operated in a low rotational speed range (for example, 2000 rpm or less with respect to the maximum rotational speed of 7000 rpm), the efficiency of the entire apparatus is improved by using a low voltage rather than a high DC voltage.
[0026]
If the motor is simply operated at a low rotational speed, the DC voltage supplied to the inverter 9 by a voltage doubler rectifier circuit or the like is set to the DC voltage required by the motor 15 at the maximum rotational speed, and the PWM duty of the inverter 9 is reduced. Thus, the operation of the electric motor 15 can be controlled.
[0027]
However, as described above in the conventional example, the voltage applied to the motor 15 is obtained by chopping a high DC voltage with a small PWM duty. For this reason, since the current change di / dt flowing through the motor 15 increases, the iron loss of the motor increases and the efficiency of the motor drive type deteriorates.
[0028]
Therefore, in this embodiment, the first operation mode described above, that is, the operation mode in which both the first switching element 4 and the second switch 8 are turned off is provided. Thus, when the motor 15 is operated at a low rotational speed, the DC voltage of the smoothing capacitor 7 serving as a voltage source when viewed from the second rectifier 5 and the inverter 9 in the subsequent stage of the voltage dividing capacitor 6 is set to a voltage by full-wave rectification. Thus, by keeping the PWM duty of the inverter 9 relatively large and driving the motor with a small change in current di / dt flowing through the motor, highly efficient operation is possible. Note that the PWM duty of the inverter 9 is calculated so that the voltage applied to the motor 15 becomes the required value even when the input DC voltage varies.
[0029]
Next, in FIG. 1, a second operation mode in which the switch 8 is turned off and the first switching element 4 is controlled to be opened by a predetermined short circuit will be described.
[0030]
In the first operation mode, when the load on the motor is large or when the rotation speed of the motor is increased, the current input from the AC power source 1 increases with the load or rotation speed. At this time, the circuit shown in FIG. 1 basically constitutes a capacitor input circuit in a state where the reactor 2 is connected in series to the AC power supply but the first switching element 4 is not controlled to be shorted and opened. The capacitor input circuit has a characteristic in which the current does not flow because the input current is not a sinusoidal alternating current, and the current peak increases accordingly. Even if the pulsating flow that is the output voltage of the second rectifier 5 rises from the zero crossing point, electric charges are stored in the capacitors 6 and 7 and the voltage of the pulsating flow remains lower than the voltages of the capacitors 6 and 7. In this state, no current flows. When the voltage of the pulsating current is further increased, the voltage of the capacitors 6 and 7 is exceeded, and at this time, current flows from the second rectifier 5 to the capacitors 6 and 7. The period during which the current flows continues until the voltage of the pulsating current becomes lower than the voltages of the capacitors 6 and 7 again. The period during which a current flows during the half cycle of the pulsating flow is referred to as a flow phase angle. Since this current is steeple, the power factor of the input alternating current is deteriorated. Here, the loss caused by the electric resistance is loss P = resistance R × (current I) 2 And increases in proportion to the square of the current.
[0031]
Therefore, by providing a second operation mode in which a current is forcibly passed during a period in which no current flows by appropriately short-circuiting the switching element 4, the peak current with a high peak value is reduced, Try to improve the rate. Based on the zero-cross signal of the input AC voltage detected by the zero-cross detection circuit 13, a predetermined delay time until the switching element 4 is short-circuited by the microcomputer 10 and the time for short-circuiting the switching element 4 are calculated, and the switching element 4 is short-circuited. A drive signal to be released is output to the drive circuit 11. As a result, the switching element 4 is controlled to be short-circuited and the input current flows through the reactor 2 and the first rectifier circuit 3, and the time (phase angle) in which the input current flows is expanded depending on the timing at which the switching element 4 is opened. Thus, the peak of the input current can be reduced, and the DC voltage output to the inverter 9 can be controlled by the electromagnetic energy storage effect of the reactor 2. As a result, the peak of the input current is reduced, the loss caused by the fixed resistance of the circuit can be reduced, and a highly efficient motor operation can be achieved.
[0032]
Here, a control method for short-circuiting the switching element 4 will be described. First, the delay time until the switching of the switching element 4 starting from the zero-cross point of the input AC voltage is set to a fixed value because the rotational speed range and load conditions of the motor 15 controlled by the inverter 9 are limited to some extent. . In this case, since the load is not so large, the flow phase angle is small. Therefore, the angle to the zero cross point before and after the flow phase angle is large. For this reason, if the delay time is too short, the current due to turning on the switching element 4 becomes steeper and worsens the current waveform. Therefore, the delay time is experimentally obtained and is set to a fixed value that can improve the power factor without deteriorating the current waveform.
[0033]
In addition, even if it is not set as a fixed value, it is also possible to perform control in which the delay time is changed depending on the rotation speed, load, or input current of the motor 15. Here, the amount to be changed according to the fixed value or the rotation speed of the electric motor can be obtained experimentally, and this result may be used. Of course, the delay time is not set to a fixed value, but table data or an arithmetic expression is prepared, and information such as the rotational speed of the motor, DC voltage, output current, input voltage of the AC power supply 1 and input current is obtained. You may calculate based on.
[0034]
Next, the setting of the short circuit opening time of the switching element 4 will be described. When the electric motor 15 is in a predetermined rotation speed range, the terminal voltage of the smoothing capacitor 7 is controlled to a predetermined predetermined DC voltage (DC voltage command). The microcomputer 10 calculates the increase / decrease width of the short-circuit time from the deviation between the DC voltage information detected by the microcomputer 10 and a predetermined DC voltage, and performs feedback control so that the detected DC voltage information becomes a predetermined DC voltage value. Here, the predetermined DC voltage value determined in advance is larger than the case where the peak value of the input current is continuously opened (off) even if the voltage fluctuation of the input AC power supply 1 is taken into consideration. The voltage value can be realized without any problem. In addition, an upper limit value is set for the short circuit time of the switching element 4 so that the peak value of the input current does not become larger than when the switching element 4 is continuously opened (off). Note that this upper limit value can be simply used as a protection purpose because, if an input voltage detection circuit (not shown) is used, the DC voltage value output to the inverter 9 may be changed in accordance with the detected input voltage value. good.
[0035]
Further, the short-circuit opening time of the switching element 4 in the operation mode 2 and the delay time until the switching element 4 is short-circuited from the zero cross point were experimentally determined depending on the size of the operation region in the operation mode 2 in terms of load. Even with a fixed value, the same effect as described above can be obtained.
[0036]
Next, referring to FIG. 1, the 3-1 and 3-2 operation modes in which the switch 8 is turned on and the switching element 4 is controlled to be short-circuited and opened will be described.
[0037]
First, the operation of the operation mode 3-1 will be described. In the second operation mode, the rotation speed of the motor 15 is determined by the modulation rate of the inverter 9 (the ON ratio of the PWM signal output to the inverter circuit 9 (the DC voltage Vd applied to the inverter circuit 9 and the motor voltage applied to the motor 15). If the ratio to Vm (Vm / Vd))) is increased, the modulation factor will eventually reach almost 100%, and the voltage applied to the motor 15 can no longer be increased. The rotational speed cannot be increased. Since the switch 8 is off in the second operation mode, a full-wave rectifier circuit is basically configured, and the DC voltage is a constant value when there is no fluctuation in the input AC voltage. When the rotational speed of the electric motor 15 is increased in this state, since the DC voltage is insufficient, the rotational speed does not increase more than a certain rotational speed, or the motor becomes inefficient.
[0038]
Therefore, when the rotational speed of the electric motor 15 is increased beyond a certain rotational speed, the voltage doubler rectifier circuit is configured by turning on the switch 8. As a result, the basic voltage becomes 100 V × 2 × 1.41 = 282 V (substantially about 220 to 250 V due to the voltage drop due to the reactor or load) so that the motor 15 can be increased to a higher rotational speed. Become.
[0039]
Here, in the voltage doubler rectifier circuit in which the switch 8 is only turned on, the input current from the AC power supply remains in the capacitor input type, and therefore the peak value of the input current is high and the circuit efficiency is poor as described above. At the same time, harmonic current is generated.
[0040]
Therefore, the switching element 4 is subjected to a predetermined short-circuit opening control to perform an efficient operation for suppressing the peak value of the input current, and to increase the conduction phase angle of the input current (the conduction time during the half cycle of the power supply frequency). Operate with improved power factor.
[0041]
An example of the short circuit opening control of the switching element 4 at this time is shown. In view of the fact that the operation mode 3-1 is a mode immediately after the motor 15 cannot be efficiently operated in the operation mode 2, the operation (rotation speed, load) state of the motor 15 or the input from the AC power source It is considered that the current is a mode performed from an approximately middle region at the maximum when the electric motor driving apparatus of the present embodiment can output (input). Therefore, the input current conduction phase angle (conduction time) is not sufficiently large. Therefore, in the operation mode 3-1, by controlling both the delay time until the switching element 4 is short-circuited from the zero cross point of the AC power supply and the short-circuit time, the operation of the circuit with good efficiency and high power factor is obtained. It is done.
[0042]
First, for example, the operation mode 3-1 is performed in the region from the input current A to the input current B in FIG. Here, FIG. 2 shows the input current on the horizontal axis and the delay time from the zero cross point of the AC power supply to the short circuit of the switching element 4 on the vertical axis, and the delay time is reduced as the input (AC) current increases. ing. The reason why the input current is increased is that the power supplied to the load is increased, which means that the load current is increased. Accordingly, since the current supplied from the capacitors 6 and 7 to the electric motor 15 increases, the voltage of the capacitors 6 and 7 decreases quickly. The period (phase) from when the pulsating current, which is the output of the second rectifier 5, exceeds the zero-cross point until the current starts to flow is shorter when the input current is larger than when the input current is small. That is, the flow phase angle increases.
[0043]
As described above, since the conduction phase angle increases as the input current increases, the period until the current starts to flow from the zero-cross point is shortened, and the delay time is controlled to be small in accordance with this.
[0044]
By reducing the delay time as the input current increases and the conduction phase angle increases in this way, the power factor that keeps the input current conduction phase angle always larger than in the case where the switching element 4 is not controlled to be short-circuited and opened is improved. Operation can be performed and input current can be continuously maintained within a half cycle of the input power supply.
[0045]
Next, short-circuit opening control of the switching element 4 in the operation mode 3-1 will be described. If the short-circuiting time of the switching element 4 is too short, the peak value of the input current cannot be made sufficiently small, and if it is too large, the input current approaches a triangular wave shape and the peak value also becomes larger than the case where the peak value is not short-circuited. Therefore, it has been experimentally found that when the DC voltage output from the second voltage control circuit is controlled to be constant, for example, 250 V as the control parameter of the switching element 4, both the circuit efficiency and the power factor can be controlled satisfactorily. Yes. Thus, the control of the switching element 4 in the operation mode 3-1 calculates the delay time from the zero cross point based on the value of the input current as described above, and after the calculated delay time has elapsed, the switching element 4 Short circuit. Then, the short circuit time during the half cycle of the power supply cycle is calculated from the deviation between a predetermined DC voltage value command (for example, 250 V) and the DC voltage value detected by the DC voltage detection circuit 16, and the switching element 4 after this short circuit time has elapsed. Is released.
[0046]
By performing such control, it is possible to perform an operation with good efficiency and power factor, and further, since the DC voltage output to the inverter circuit 9 is also stabilized, the rotation control of the motor 15 can be performed stably.
[0047]
Next, the operation in the operation mode 3-2 will be described. First, since the operation mode 3-2 is performed when the input current shown in FIG. 2 is B or more, the delay time until the switching element 4 is short-circuited from the zero cross point is set to a fixed value of Td_B. This is because the input current is set in a sufficiently loaded region (region where the input current is greater than or equal to B), and the input current conduction phase angle becomes a sufficiently large value. This is because the power factor is sufficiently improved even when the delay time is set to a fixed value.
[0048]
Moreover, about the short circuit time of the switching element 4, like the operation mode 3-1, the direct current voltage to output is increased / decreased so that it may become predetermined | prescribed DC voltage command value (for example, 250V), operation mode 3-2 The same effect can be obtained.
[0049]
Next, the case where the input power supply voltage fluctuates in the operation modes 3-1 and 3-2 will be described. First, when the input power supply voltage is low, when the operation modes 3-1 and 3-2 are controlled, the DC voltage is increased to a predetermined DC voltage value (for example, 250 V). Increases as the input power supply voltage decreases. If the short-circuit time of the switching element 4 becomes too long, the input current becomes larger than the normal peak value because the switching element 4 is short-circuited, the input current waveform becomes triangular, and the peak value is also high. It is inefficient and has a poor power factor. This means that as shown in FIG. 3, boosting is possible, but efficiency and power factor are reduced.
[0050]
Therefore, a maximum value is provided for the short circuit time of the switching element 4. As a result, when the input power supply voltage is low, boosting is suppressed to some extent, and even if the output DC voltage does not become a predetermined value, an operation with efficient and good power factor is performed. At this time, it is conceivable that the voltage becomes insufficient when the motor 15 is driven at the maximum number of revolutions. In this case, the phase of the rotating magnetic field of the inverter circuit 9 that applies the rotating magnetic field to the motor 15 is adjusted, The electric motor can be driven up to the maximum number of revolutions. This is field weakening control in so-called vector control. As a result, although the motor efficiency of the motor 15 slightly decreases, the degree of the efficiency is lower than the decrease in circuit efficiency when the voltage is increased to a predetermined voltage by the short-circuit opening control of the switching element 4, and overall, efficient motor driving is performed. be able to.
[0051]
Next, when the input power supply voltage is high, the above operation modes 3-1 and 3-2 are controlled. For example, if the input power supply voltage is 115 V, the DC voltage can be taken into account even if the voltage drop is taken into account. Since the voltage rises to about 300 V, the short-circuit control of the switching element 4 is not performed when the predetermined DC voltage value is equal to or lower than this voltage. As a result, if the switching element 4 is not short-circuited and opened, the input current is a capacitor input type as described above, so that the crest value is large and inefficient, and the power factor is deteriorated. Therefore, a minimum value is provided for the short circuit time of the switching element 4. Thus, even when the input power supply voltage is high, the voltage is boosted to some extent, and even if the output DC voltage is equal to or higher than a predetermined value, the operation is performed efficiently and with a good power factor. This will be specifically described with reference to FIG. In FIG. 3, a dotted line represents a short circuit time, power factor, and efficiency graph of the switching element 4, and a solid line represents a relationship between the short circuit time of the switching element 4 and the DC voltage. The standard is to control the DC voltage to about 250 V so that the power factor becomes the maximum value, but even if the input AC voltage fluctuates, the switching element 4 that can maintain the power factor of 95% or more is short-circuited. Select a time. In this case, the power factor is preferentially controlled regardless of whether the DC voltage is slightly increased or decreased. Considering the good power situation in Japan, the above idea is sufficient.
[0052]
Even if the maximum value and minimum value of the switching element 4 are not particularly provided, the input power supply voltage is detected and the DC voltage value to be output is corrected according to the input power supply voltage. When the input power supply voltage is low It goes without saying that the same effect can be obtained by setting the DC voltage to a lower value and setting it to a higher value if it is higher.
[0053]
Next, the control method at the time of transition of each operation mode is demonstrated using FIG.4 and FIG.5. Since the transition from the operation mode 1 to the operation mode 2 is a transition from a state where the short-circuit opening control of the switching element 4 is not performed by full-wave rectification to a state where the short-circuit opening control is performed under a fixed condition, the control is performed in the operation mode 1 The short-circuit opening control of the switching element 4 may be started when the transition condition to the operation mode 2 is established. The transition condition is as indicated by (1) in the figure, and the voltage modulation rate (which may be the rotational speed) of the inverter 9 has reached the switching determination value A of about 100%, or the AC input current is the switching current value. The mode is switched from mode 1 to 2 when either A (average value) is reached. First, the reason for switching depending on whether or not the voltage modulation rate has reached about 100% is that the voltage modulation rate is increasing because the number of revolutions of the motor 15 is increasing, and the modulation rate in the inverter 5 is maximum. This is because the input voltage of the electric motor 15 cannot be increased any more if the value is reached. On the other hand, when the AC input current reaches the switching current value A even if the modulation factor does not reach the maximum value, the mode is switched from 1 to 2. This corresponds to the defrosting operation when the electric motor load is in a low speed and high load state, for example, when an electric motor for driving a compressor such as an air conditioner is considered. In such a case, since the load is high even if the modulation factor does not reach 100%, a reduction in the power factor with respect to the power supply is not preferable. For this reason, when the input current first reaches the switching current value A, ¥ is also switched.
[0054]
Next, the transition from operation mode 2 to operation mode 1 will be described. In this case, it is a transition from a state where the short-circuit opening control of the switching element 4 is performed under a fixed condition by full-wave rectification to a state where the short-circuit opening control is stopped. The short-circuit opening control of the switching element 4 may be stopped when the transition condition is satisfied (the modulation factor is less than 100% and the input current is the switching determination value B (A> B (modulation factor is the same)).
[0055]
Next, the transition from operation mode 2 to operation mode 3-1 will be described. When the transition condition to the operation mode 3-1 is established during the operation in the operation mode 2, the switching element 4 is first short-circuited and opened under a predetermined condition without immediately turning on the switch 8. The predetermined condition is, for example, short-circuit opening control of the switching element 4 in which the short-circuiting time is gradually increased so that the DC voltage output at every zero cross point of the AC power supply voltage, that is, every half cycle of the power supply cycle, gradually increases. The short circuit opening control is performed until the DC voltage reaches about 200V, for example. Thereafter, the switch 8 is turned on to switch to voltage doubler rectification. By so doing, fluctuations in the DC voltage when the switch 8 is turned on can be reduced, and fluctuations in the DC voltage applied to the motor 15 are moderated.
[0056]
In addition, as a method of gradually increasing the DC voltage in the full-wave rectification state, a method of gradually increasing the short-circuit time of the switching element 4 has been described. For example, the number of times of switching with a fixed short-circuit time is gradually increased. However, the same effect can be obtained, and not only the short circuit time but also the delay time from the zero cross point to the short circuit of the switching element 4 may be controlled simultaneously.
[0057]
Further, immediately after the switch 8 is switched, the DC voltage overshoots. In order to quickly converge this overshoot, after the switch 8 is switched, the next zero crossing point or the zero crossing point is not detected until the next zero crossing point or zero crossing point is detected a plurality of times, or the operation mode 3-1 control is performed. Instead of performing the short circuit opening control of the switching element 4 under the above conditions, it is preferable to perform the short circuit opening control under a predetermined fixed condition.
[0058]
The transition condition from the operation mode 2 to 3-1 is determined by whether the modulation rate has reached the switching determination value C or the input current has reached the switching current value C. Since the DC voltage is controlled to be high when the mode 2 is entered, there is a margin in the modulation rate immediately after switching to the mode 2. When this reaches about 100%, the DC voltage cannot be increased any more, so the mode is switched to mode 3-1. The input current is the same as (1).
[0059]
Next, the transition from operation mode 3-1 to operation mode 2 will be described. If the transition condition to the operation mode 2 ((4) in FIG. 5) is satisfied during the operation in the operation mode 3-1, the switch 8 is not turned off immediately, but the switching element 4 is opened to the operation mode 2. After the transition condition is satisfied, the switch 8 is turned off after being continuously turned off until the zero cross point of the AC power source is detected once or a plurality of times. Normally, at this time, the voltage dividing capacitors 6a and 6b and the smoothing capacitor are in a state of being charged, so that the DC voltage that is output even when the switch 8 is turned off is a DC voltage that can be obtained by sudden full-wave rectification. Will not drop. Here, if the switching element 4 is controlled to be shorted and opened in a state in which the DC voltage is not sufficiently lowered after the switch 8 is turned off, the output DC voltage becomes unstable. Until the zero cross point is detected a predetermined number of times, the short circuit opening control of the switching element 4 in the operation mode 2 is not performed.
[0060]
As described above, switching from the operation mode 3-1 in which the behavior of the DC voltage is stable to the operation mode 2 can be performed.
[0061]
Next, the transition time from the operation mode 3-1 to the operation mode 3-2 and from the operation mode 3-2 to the operation mode 3-1 will be described.
[0062]
During operation in the operation mode 3-1, when the transition condition to the operation mode 3-2 is satisfied (when the input current reaches the switching current value E as shown in FIG. 2), that is, the input current is the current in FIG. When the value B is reached, the delay time from the zero cross point of the power supply voltage to the short-circuiting of the switching element 4 is Td_B, which is sufficiently small. Therefore, from the zero cross point of the power supply voltage in the operation mode 3-2. By setting the fixed value of the delay time until the switching element 4 is short-circuited to Td_B, for example, the switching from the operation mode 3-1 to the operation mode 3-2 can be controlled continuously and smoothly.
[0063]
As for the transition from the operation mode 3-2 to the operation mode 3-1, if the control is performed in the opposite direction to the transition from the operation mode 3-1 to the operation mode 3-2, the control is continuously and smoothly switched. It can be carried out.
[0064]
The effect of the present embodiment described above will be described with reference to FIG. The comparison of the applied voltage to the inverter 9 in the electric motor drive apparatus in a present Example and a conventional apparatus is shown. Thus, the voltage applied to the inverter 9 can be reduced in a region where the motor load is small.
[0065]
FIG. 7 shows a comparison of the motor efficiency between the motor drive device of the present embodiment and the conventional device. Thus, in a state where the motor load is low, the motor driving device of the present invention provides a significantly higher motor operating efficiency than the conventional device.
[0066]
If this is applied to a refrigeration apparatus such as an air conditioner or a refrigerator, a refrigeration apparatus with low power consumption, low cost and high commercial value, in particular, an air conditioner, a refrigerator, or the like can be provided.
[0067]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an electric motor drive device that expands the high-efficiency operation range of the electric motor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an electric motor drive device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an input current and a delay time of a switch element in an operation mode 3-1 of an electric motor drive device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a switching element short-circuit time, a DC voltage, and a power factor of an electric motor drive device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of state transition of an operation mode in the electric motor drive device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing conditions at the time of transition of each operation mode in the motor drive device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating the voltage control effect of the electric motor drive device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating motor drive efficiency of the motor drive device according to one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... AC power source, 2 ... Reactor, 3 ... 1st rectifier, 4 ... 1st switching element, 5 ... 2nd rectifier, 6 ... Voltage dividing capacitor, 7 ... Smoothing capacitor, 8 ... 2nd switch, 9 DESCRIPTION OF SYMBOLS inverter circuit, 10 ... arithmetic control means (microcomputer), 11, 12 ... drive circuit, 13 ... zero cross detection circuit, 14 ... magnetic pole position detection circuit or current detection circuit, 15 ... electric motor, 16 ... DC voltage detection circuit.

Claims (6)

交流を直流に変換する第2の整流器と、
この第2の整流器に並列接続された分圧コンデンサと、
この分圧コンデンサに並列接続された平滑コンデンサと、
この平滑コンデンサに接続され電動機に駆動電力を供給するインバータと、
前記第2の整流器の交流側に設けられたリアクトルと、
このリアクトルを介して交流を短絡開放するスイッチング素子と、
前記第2の整流器と前記分圧コンデンサ間に接続されオフ状態で全波整流回路をオン状態で倍電圧回路を形成するスイッチと、
前記スイッチング素子をオフ状態に保ち前記スイッチをオフ状態に保つ第1運転モードと、
前記スイッチをオフ状態に保ち前記スイッチング素子をオンオフ制御する第2運転モードと、
前記スイッチをオン状態に保ち前記スイッチング素子の前記交流電圧の半サイクルにおけるオンタイミングを入力電流の増加に応じて遅延時間を小さくする方向に変化させる第3−1運転モードと、
前記第3−1運転モードから更に入力電流が増加する場合に、前記第3−1運転モードから切替えられる第3−2運転モードであって、前記スイッチをオン状態に保ち前記スイッチング素子の前記交流電圧の半サイクルにおけるオンタイミングを、前記切替える際の入力電流に対応する第3−1運転モードのオンタイミングに定する第3−2運転モードとを備え、
前記第3−1運転モードから第3−2運転モードへの切替えは、入力電流が所定値になったとき行う電動機駆動装置。
A second rectifier for converting alternating current to direct current;
A voltage-dividing capacitor connected in parallel to the second rectifier;
A smoothing capacitor connected in parallel to the voltage dividing capacitor;
An inverter connected to the smoothing capacitor and supplying driving power to the motor;
A reactor provided on the AC side of the second rectifier;
A switching element that short-circuits and opens the alternating current through the reactor;
A switch connected between the second rectifier and the voltage dividing capacitor to form a voltage doubler circuit in an on state with a full-wave rectifier circuit in an off state;
A first operation mode in which the switching element is kept off and the switch is kept off;
A second operation mode in which the switch is kept off and the switching element is on / off controlled;
A 3-1 operation mode in which the switch is kept in an on state and an on timing in a half cycle of the alternating voltage of the switching element is changed in a direction of decreasing a delay time according to an increase in input current;
When the input current further increases from the 3-1 operation mode, the 3-2 operation mode is switched from the 3-1 operation mode, the switch is kept on, and the AC of the switching element is switched the on-timing in a half cycle of the voltage, and a third 3-1 3-2 operation mode Ru solid Teisu oN timing of the operation mode corresponding to the input current when the switching said,
Switching from the 3-1 operation mode to the 3-2 operation mode is an electric motor drive device that is performed when an input current reaches a predetermined value.
請求項1において、
前記第1運転モードから第2運転モードへの切替えは、前記インバータの変調率が所定値になるかまたは入力電流が所定値になったとき行う電動機駆動装置。
In claim 1,
Switching from the first operation mode to the second operation mode is an electric motor drive device that is performed when the modulation rate of the inverter reaches a predetermined value or the input current reaches a predetermined value.
請求項1において、
前記第2運転モードから第3−1運転モードへの切替えは、前記インバータの変調率が所定値になるかまたは入力電流が所定値になったとき行う電動機駆動装置。
In claim 1,
The motor drive device that performs switching from the second operation mode to the 3-1 operation mode when the modulation rate of the inverter becomes a predetermined value or when the input current becomes a predetermined value.
請求項1において、
前記電動機15を停止する場合は、第2運転モード、第3−1運転モード、第3−2運転モードのいずれかの運転モードで運転中であっても第1運転モードに遷移する電動機駆動装置。
In claim 1,
When stopping the motor 15, the motor drive device that makes a transition to the first operation mode even when operating in any one of the second operation mode, the 3-1 operation mode, and the 3-2 operation mode. .
請求項1において、
前記運転モード2から運転モード3−1に切替える場合、前記スイッチをオンする直前に、前記スイッチング素子の短絡時間をゼロクロス信号検出毎に複数回徐々に大きくするか、またはゼロクロス検出信号と次のゼロクロス検出信号の間にオンオフする回数をゼロクロス信号検出毎に徐々に増加する制御を行う電動機駆動装置。
In claim 1,
When switching from the operation mode 2 to the operation mode 3-1, immediately before turning on the switch, the short-circuit time of the switching element is gradually increased several times for each zero-cross signal detection, or the zero-cross detection signal and the next zero-cross An electric motor drive device that performs control to gradually increase the number of times of ON / OFF between detection signals every time a zero-cross signal is detected.
請求項1において、
前記運転モード3−1から前記運転モード2に切替える場合、前記スイッチをオフする直前に、前記スイッチング素子のオンオフをゼロクロス信号検出複数回の期間、オフを維持する制御を行う電動機駆動装置。
In claim 1,
An electric motor driving device that performs control to maintain on / off of the switching element for a plurality of zero-cross signal detection periods immediately before turning off the switch when switching from the operation mode 3-1 to the operation mode 2.
JP2002244506A 2002-08-26 2002-08-26 Electric motor drive device and electric motor application device Expired - Fee Related JP4095865B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002244506A JP4095865B2 (en) 2002-08-26 2002-08-26 Electric motor drive device and electric motor application device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002244506A JP4095865B2 (en) 2002-08-26 2002-08-26 Electric motor drive device and electric motor application device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004088859A JP2004088859A (en) 2004-03-18
JP4095865B2 true JP4095865B2 (en) 2008-06-04

Family

ID=32052944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002244506A Expired - Fee Related JP4095865B2 (en) 2002-08-26 2002-08-26 Electric motor drive device and electric motor application device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4095865B2 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050111204A (en) * 2004-05-21 2005-11-24 엘지전자 주식회사 Method for power factor compensation of inverter control circuit
FR3013535B1 (en) * 2013-11-15 2015-12-18 Renault Sas METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING A THREE - PHASE ELECTRIC MACHINE OF A MOTOR VEHICLE SUPPLIED BY SPOTTED VOLTAGES.
JP6400103B2 (en) * 2014-08-05 2018-10-03 三菱電機株式会社 Power converter
CN106716810B (en) 2014-09-26 2019-06-07 三菱电机株式会社 Power conversion device
US10439542B2 (en) 2014-09-30 2019-10-08 Daikin Industries, Ltd. Electric power conversion device
JP6431413B2 (en) * 2015-03-13 2018-11-28 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 Power conversion device, air conditioner equipped with the same, and power conversion method
JP6546035B2 (en) * 2015-08-21 2019-07-17 Juki株式会社 Sewing machine motor power circuit
JP6679397B2 (en) * 2016-04-21 2020-04-15 アール・ビー・コントロールズ株式会社 Fuel pump drive circuit
JP7152578B2 (en) * 2020-05-28 2022-10-12 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 DC power supply and air conditioner
JP7304471B2 (en) * 2020-05-28 2023-07-06 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 DC power supply and air conditioner

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004088859A (en) 2004-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3740946B2 (en) Power supply device, electric motor drive device and air conditioner
JP2003153543A (en) Power supply device, motor drive device, and control method for power supply device
JP4799512B2 (en) Power converter and air conditioner using the same
JP4340518B2 (en) Load drive device
JP3687641B2 (en) Inverter air conditioner
JP2001145360A (en) Power factor improvement circuit, motor control device and air conditioner
JP4095865B2 (en) Electric motor drive device and electric motor application device
JP3519540B2 (en) DC power supply and air conditioner
JP3934982B2 (en) Power supply
JP3783598B2 (en) Inverter air conditioner
JP3726611B2 (en) Air conditioner power circuit
JP2003319676A (en) Motor drive
JPH07115788A (en) Motor control device
US12308737B2 (en) Power transforming apparatus and air conditioner including the same
JP2012135162A (en) Power factor improving converter and refrigeration cycle apparatus
JPH11206130A (en) Power supply
JP6933469B2 (en) Motor control circuit, motor control method, and program
JP6926272B2 (en) Power supply
JPH11178347A (en) Electric motor drive device and air conditioner using the same
JPH0715966A (en) Electric motor drive
JP2007135254A (en) Power supply unit and refrigeration / air conditioning unit
JP2008228511A (en) Power supply
JPH114596A (en) Electric motor drive device and air conditioner using the same
JPH1141980A (en) Electric motor drive device and air conditioner using the same
JP4229675B2 (en) Converter device, air conditioner and grid interconnection system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040709

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040709

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20060511

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20060511

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20061005

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070116

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070315

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070710

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070829

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080304

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080310

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110314

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4095865

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110314

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120314

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130314

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130314

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140314

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees