(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧を整流する整流部と、前記整流部の出力電圧を安定した直流電圧に変換するコンデンサにより構成される平滑部とから成る整流平滑部と、永久磁石を有する回転子と三相巻線を有する固定子からなるブラシレスＤＣモータと、６個のスイッチング素子を３相ブリッジ構成で接続し、前記整流部の出力を入力として前記三相巻線に電力を供給するインバータと、前記回転子の回転位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段からの信号から前記ブラシレスＤＣモータの速度を検出する速度検出手段と、検出した前記回転子の回転位置と、駆動速度から固定子巻線の通電相を決定する通電相決定手段と、前記インバータの駆動波形を生成する駆動波形生成手段を有し、前記ブラシレスＤＣモータの通電巻線が切り替えられた時、電力供給を遮断した巻線から前記平滑部のコンデンサを充電する電流が流れる様に、インバータの駆動波形を生成するモータ駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ駆動装置により駆動される圧縮機の駆動装置。
【請求項３】
圧縮機により圧縮された高温高圧のガス冷媒を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器により液化された液冷媒の圧力を低下する減圧器と、前記減圧器により圧力を低下した液冷媒を蒸発させる蒸発器と前記凝縮器と前記蒸発器間の冷媒の流路を遮断する冷媒流路遮断手段を有し、圧縮機が停止中は前記冷媒流路遮断手段により、前記凝縮器と前記蒸発器間の冷媒流路を遮断する請求項２に記載の圧縮機の駆動装置を備えた冷凍装置。
【請求項４】
前記圧縮機が停止状態から起動する際は、前記圧縮機の吸入側圧力と、吐出側圧力とが所定以上の圧力差が付加されている請求項３に記載の冷凍装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のモータ駆動装置または圧縮機の駆動装置または冷凍装置を有する冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインバータ制御によりブラシレスＤＣモータを使用した圧縮機を駆動するモータ駆動装置、これを用いた圧縮機の駆動装置、および冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のモータ駆動装置およびこれを用いた冷蔵庫は、ブラシレスＤＣモータの回転子の回転位置を検出し、その回転位置を基にして、通電する固定子巻き線を切り替えるようにしている。圧縮機等の特殊な環境下でのブラシレスＤＣモータの駆動では、回転子位置の検出は、エンコーダやホール素子などの検出器を用いず、インバータ出力電圧とインバータ入力電圧の１／２を比較して、その大小関係が変化するポイントを、検出するデジタルセンサレス方式が一般的である。（たとえば非特許文献１）
図４は非特許文献１のモータ駆動装置のブロック図を示すものである。
【０００３】
図４において、商用電源１を入力として整流平滑回路２により交流電圧を直流電圧に変換しインバータ３に入力する。インバータ３は６個のスイッチング素子（３ａから３ｆ）を３相フルブリッジで接続するとともに、各スイッチング素子にはダイオード（３ｇから３ｌ）が逆方向に並列接続され、直流入力を３相交流電力に変換し、ブラシレスＤＣモータ４に電力を供給する。位置検出回路３００はブラシレスＤＣモータ４の端子電圧から回転子の相対位置を検出する。
【０００４】
図５は非特許文献１のモータ駆動装置の位置検出回路３００の回路図である。図５において、非特許文献１における位置検出回路３００は、コンパレータにより実現する比較部３０１であり、非反転入力にはブラシレスＤＣモータの端子電圧が入力され、反転入力には基準電圧としてインバータ入力電圧の１／２を入力する。位置信号は、固定子巻き線のうち非通電相のインバータ出力端子に現れる誘起電圧が基準電圧との大小関係が変化するタイミング（すなわち誘起電圧のゼロクロスポイント）を検出する。
【０００５】
図６は非特許文献１によるセンサレス駆動時の電流波形Ａ、端子電圧波形Ｂを示しており、端子電圧波形Ｂを基準電圧（インバータ入力の１／２電圧）の大小関係を比較した比較結果がＣであり、位置検出部の出力波形Ｄは、波形ＣからＰＷＭ制御によるスイッチングの影響と、転流により電圧供給が遮断された巻線のエネルギを還流電流として放出する際に発生するスパイク電圧ＸおよびＹの影響を波形処理により除去したものである。この波形Ｄの信号状態が変化するタイミング（立ち上がりエッジまたは、立下りエッジ）を位置検出として検出し、この位置信号を基にした転流を繰り返すことでブラシレスＤＣモータ４を安定的に駆動することが出来る。
【０００６】
図７は特許文献１に記載された従来のモータ駆動装置を示すものである。図７に示すように、永久磁石を有する回転子と三相巻線を有する固定子からなるブラシレスＤＣモータ４と、前記三相巻線に電力を供給するインバータ３と、前記インバータを駆動するドライブ部１１１と、前記ブラシレスＤＣモータ４の固定子巻線に発生する誘起電圧を基に回転子の相対的な回転位置を検出し位置信号を出力する位置検出部２０５と、前記位置検出部２０５からの出力信号を基にデューティ制御を行いながら矩形波または正弦波、或いは、それらに準じる波形を出力する第１波形発生部２０７と、前記ブラシレスＤＣモータ４へ矩形波または正弦波、或いはそれらに準じる波形を出力する第２波形発生部２０９と、前記ブラシレスＤＣモータ４が所定回転数以下の低速で回転している時は前記第１波形発生部２０７の出力でインバータ３を駆動させ、前記ブラシレスＤＣモータ４が所定回転数を
超える高速で回転している時は第２波形発生部２０９の出力でインバータ３を駆動させる切替判定部２１０とを有し、第２波形発生部２０９による駆動の際、所定のタイミングでブラシレスＤＣモータ４の誘起電圧を検出するためのパターンを出力する様に構成することで、低速ではブラシレスＤＣモータ４を位置検出部２０５の信号に基づいて第１波形発生部２０７によってセンサレス駆動による高効率駆動を行い、高速では第２波形発生部２０９による周波数固定の同期駆動を行いつつ、定期的に位置検出部２０５によりブラシレスＤＣモータ４の誘起電圧ゼロクロス検出から回転子位置情報を得て転流タイミングを決定するので、同期駆動による高負荷高速駆動時も安定した駆動性能を得るようにしている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】長竹和夫編著「家電用モータ・インバータ技術」日刊工業新聞社出版、２０００年４月２８日、Ｐ．８８−９１
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２５２４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、非特許文献１および特許文献１に示す従来の構成では、センサレス駆動時における起動時等の低速高トルクが必要な条件ではモータ巻線に流れる電流が大きく、転流によりモータ巻線を切換えた際、電力を遮断した巻線のエネルギが還流電流として消費されるまでに時間要することになる。
【００１０】
図６において、区間Ｋ２から区間Ｋ３へ転流するタイミングを考える。区間Ｋ２から区間Ｋ３への移行時、電力が供給されていたＵ相巻線への通電が遮断されたとき、Ｕ相巻線に蓄積されたエネルギは、図４に示すスイッチング素子３ｆおよびダイオード３ｊを介してブラシレスＤＣモータ内を還流して消費される。したがってダイオード３ｊが導通状態となることで、インバータ入力電圧の負側に接続されるため、還流電流発生時の端子電圧波形にはスパイク電圧Ｙが発生する。
【００１１】
同様に区間Ｋ４から区間Ｋ１に移行する際は、スイッチング素子３ｃおよびダイオード３ｇを介して還流電流として巻線エネルギが消費され、ダイオード３ｇがインバータ入力電圧の正側に接続されスパイク電圧Ｘが生じる。
【００１２】
図８はセンサレス駆動におけるモータ電流が大きい状態で駆動している時の波形であり、電流波形Ａ０、端子電圧波形Ｂ０を示す。ブラスレスＤＣモータに流れる電流が高いため、Ｕ相巻線への電力供給が遮断されて巻線に蓄えられたエネルギは大きく、その放出時間、すなわちスパイク電圧Ｘ０およびＹ０の発生期間が長くなる。
【００１３】
従って図８の端子電圧波形Ｂ０に示すように、スパイク電圧Ｘ０およびＹ０は、誘起電圧のゼロクロスポイントを覆い隠してしまい、位置信号を検出できない状態となっている。
【００１４】
この結果非特許文献１に示すモータ駆動装置では、センサレス駆動におけるモータ電流が大きい状態での駆動では、ブラシレスＤＣモータの正確に位置検出をすることが出来ないため、駆動トルクの低下や、トルク低下による起動性能の低下、モータ駆動効率の低下、速度安定度の低下、速度変動による振動・騒音の増大といった課題を有している。
【００１５】
また、特許文献１に示す構成では、同期駆動中にインバータ駆動の特別パターンの信号を出力することで、ブラシレスＤＣモータの位置信号を取得出来る様にして、高速・高負荷時の駆動安定性を確保しているが、センサレス駆動中にモータ電流が大きくスパイク電圧がゼロクロス信号を覆い隠す様な駆動状態での安定性向上には対応することが出来ない。従って、特許文献１に示す従来のモータ駆動装置では、モータ電流が高いセンサレス駆動時は、前述した非特許文献１と同様の課題を有している。
【００１６】
本発明は前記従来の課題を解決するもので、起動時等で高トルク駆動が必要で、大きなモータ電流が流れる駆動状態においても、ブラシレスＤＣモータの位置信号を確実に検出できることで、ブラシレスＤＣモータの起動性を含めた高トルク駆動性能を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記従来の課題を解決するために、本発明のモータ駆動装置は、交流電圧を整流する整流部と、前記整流部の出力電圧を安定した直流電圧に変換するコンデンサにより構成される平滑部とから成る整流平滑部と、永久磁石を有する回転子と三相巻線を有する固定子からなるブラシレスＤＣモータと、６個のスイッチング素子を３相ブリッジ構成で接続し、前記整流部の出力を入力として前記三相巻線に電力を供給するインバータと、前記回転子の回転位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段からの信号から前記ブラシレスＤＣモータの速度を検出する速度検出手段と、検出した前記回転子の回転位置と、駆動速度から前記固定子巻線の通電相を決定する通電相決定手段と、前記インバータの駆動波形を生成する駆動波形生成手段を有し、前記ブラシレスＤＣモータの通電巻線が切り替えられた時、電力供給を遮断した巻線から前記平滑部のコンデンサを充電する電流が流れる様に、インバータの駆動波形を生成するものである。
【００１８】
これによって、ブラシレスＤＣモータの巻線が切り替えられたとき、通電を遮断された巻線に蓄積されたエネルギが回生として電源側に戻ることで、電力供給を遮断した巻線電流を短時間でゼロに出来るため、ブラシレスＤＣモータの端子から位置情報としての誘起電圧のゼロクロス位置（すなわちブラシレスＤＣモータの位置信号）を確実に検出することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のモータ駆動装置は、起動時等のモータに流れる電流が大きい高負荷トルクでの駆動性能を向上し、ブラシレスＤＣモータの起動性能を含めた高トルク駆動性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１におけるモータ駆動装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１におけるモータ駆動時の各部の波形を示す図
【図３】スイッチング素子状態による電流の流れる経路を示す図
【図４】従来のモータ駆動装置のブロック図
【図５】従来のモータ駆動装置の位置検出回路を示す図
【図６】従来のモータ駆動装置のセンサレス駆動時の各部の波形を示す図
【図７】従来のモータ駆動装置のブロック図
【図８】従来のモータ駆動装置のセンサレス駆動での大電流発生時の各部の波形を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
第１の発明は、交流電圧を整流する整流部と、前記整流部の出力電圧を安定した直流電圧に変換するコンデンサにより構成される平滑部とから成る整流平滑部と、永久磁石を有
する回転子と三相巻線を有する固定子からなるブラシレスＤＣモータと、６個のスイッチング素子を３相ブリッジ構成で接続し、前記整流部の出力を入力として前記三相巻線に電力を供給するインバータと、前記回転子の回転位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段からの信号から前記ブラシレスＤＣモータの速度を検出する速度検出手段と、検出した前記回転子の回転位置と、駆動速度から前記固定子巻線の通電相を決定する通電相決定手段と、前記インバータの駆動波形を生成する駆動波形生成手段を有し、前記ブラシレスＤＣモータの通電巻線が切り替えられた時、電力供給を遮断した巻線から前記平滑部のコンデンサを充電する電流が流れる様に、インバータの駆動波形を生成する。これにより、ブラシレスＤＣモータ巻線の通電相が切り替えられた際、電源供給が遮断された巻線に蓄積されたエネルギは回生エネルギとして電源側に戻るため、通電を遮断したモータ巻線の電流を短時間でゼロにすることが出来るので、モータ端子電圧に現れるモータ誘起電圧のゼロクロスポイントからモータ回転子の磁極位置を確実に検出できるため、ブラシレスＤＣモータの起動性能を向上することができる。
【００２２】
第２の発明は、第１の発明のモータ駆動装置により駆動される圧縮機の駆動装置である。これにより、停電等により圧縮機が停止したとき、圧縮機の吸入側と吐出側の圧力差のため、大きな起動トルクが必要な状態でも速やかに再起動を行うことができるため、圧縮機の停止期間を短くすることができる。
【００２３】
第３の発明は、圧縮機により圧縮された高温高圧のガス冷媒を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器により液化された液冷媒の圧力を低下する減圧器と、前記減圧器により圧力を低下した液冷媒を蒸発させる蒸発器と前記凝縮器と前記蒸発器間の冷媒の流路を遮断する冷媒流路遮断手段を有し、圧縮機が停止中は前記冷媒流路遮断手段により、前記凝縮器と前記蒸発器間の冷媒流路を遮断する第２の発明に記載の圧縮機の駆動装置を備えた冷凍装置である。これにより圧縮機停止時に高温の冷媒の凝縮器側流入による凝縮器温度の上昇を防ぐことができる。これにより圧縮機再起動時の冷凍サイクルの損失を低減することができる。
【００２４】
第４の発明は、第３の発明において、前記圧縮機が停止状態から起動する際は、前記圧縮機の吸入側圧力と、吐出側圧力とが所定以上の圧力差が付加されているものである。これにより、圧縮機が再起動する際も、圧縮機駆動中とほぼ同じ圧力状態から起動することが出来るので、起動後すぐに圧縮機の吸入と吐出圧力が圧縮機運転中の安定圧力状態に戻ることが出来る。従って、圧縮機起動後に安定した圧力状態に戻るまでの冷凍サイクルの損失を大幅に低減できる。
【００２５】
第５の発明は、第１から第４のいずれかのモータ駆動装置、または圧縮機の駆動装置、または冷凍装置を使用した冷蔵庫である。これにより、冷蔵庫の庫内温度調節のために圧縮機のオン・オフ制御が伴っても、圧縮機停止中は凝縮器内の高温冷媒の蒸発器内流入による熱負荷の増加の防止と、圧縮機の起動時の圧力状態が圧縮機運転時の安定圧力に戻るまでの冷凍サイクルの損失を抑制できるので、消費電力の低い冷蔵庫を提供することが出来る。
【００２６】
以下、本発明の実施の意形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるモータ駆動装置のブロック図を示すものである。
【００２８】
図１において電源１は一般的な商用電源であり、日本の場合は実効値１００Ｖの５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流電源である。整流平滑回路２は整流部２ａおよび平滑部２ｂで構
成され、前記交流電源１を入力として、交流電圧を直流電圧に変換する。本実施の形態１における整流平滑回路は倍電圧整流としているが、全波整流構成でも、全波整流と倍電圧整流を切り替える構成、あるいは力率改善回路（ＰＦＣ）等でも構わない。
【００２９】
インバータ３は６個のスイッチング素子（３ａ〜３ｆ）を３相フルブリッジ構成で接続し、前記整流平滑回路２からの直流入力を交流電力に変換し、ブラシレスＤＣモータ４に任意の電圧および周波数の交流出力を供給する。各スイッチング素子（３ａ〜３ｆ）には逆方向に並列にダイオード（３ｇ〜３ｌ）が接続されている。なお、図１ではスイッチング素子をＩＧＢＴとしているがＭＯＳＦＥＴやバイポーラトランジスタ、ＳｉＣデバイス、ＧａＮデバイス等でも構わない。
【００３０】
位置検出手段６はブラシレスＤＣモータ４の回転子の磁極位置を検出するもので、電流が流れていない固定子巻線が接続された端子に現れる誘起電圧から、そのゼロクロスポイントを位置信号として検出する。
【００３１】
速度検出手段７は位置検出手段６の出力信号間隔から、ブラシレスＤＣモータの駆動速度を検出する。誤差検出手段８は速度検出手段７で得た駆動速度と指令速度との差を検出する。
【００３２】
ＰＷＭ制御手段９は誤差検出手段８から得た、指令速度と実際の駆動速度との差からインバータ３がブラシレスＤＣモータに供給する電圧を調整する。具体的にはインバータ３のスイッチング素子をＰＷＭ（パルス幅変調）により任意の周波数でオン・オフを行い、オン・オフ１サイクルあたりのオン時間（デューティ）を調整する。デューティは、ブラシレスＤＣモータの実際の駆動速度と目標とする指令速度とを一致させるようにフィードバック制御により調整し決定する。
【００３３】
通電相設定手段１０は位置検出手段で得た位置信号とその検出タイミングから次に通電する巻線の通電パターンと通電タイミングを設定するとともに、転流により電圧印加を遮断したモータ巻線のエネルギを回生として電源側（すなわち平滑部）に戻すパターンを付加した上で駆動波形生成手段１１に出力する。
【００３４】
なお、通電相設定手段１０により設定する巻線への通電パターンは、１２０度以上１５０度以下の矩形波またはそれに準じる波形を所定の周波数の波形となる様に設定する。
【００３５】
駆動波形生成手段１１は通電相設定手段１０によるブラシレスＤＣモータの３相巻線の通電パターンと通電タイミングを、ＰＷＭ制御手段９で設定したＰＷＭ周波数とオン時間とを合成することで、インバータ３の各スイッチング素子をオン・オフする駆動波形を生成し、ドライブ手段１２に出力する。
【００３６】
ドライブ手段１２は駆動波形生成手段１１で生成した駆動波形を基にインバータ３の各スイッチング素子をオンまたはオフする。
【００３７】
図２は本発明の実施の形態１のモータ駆動装置による駆動時の各部の波形を示したものである。図２において波形Ａ１はモータ巻線に流れる電流波形を示し、波形Ｂ１はモータ端子電圧であり、ともにＵ相の波形を示している。波形Ｃ〜Ｈはドライブ手段１２によるインバータ３の各スイッチング素子の駆動波形を示している。
【００３８】
「ア」から「カ」に示すタイミングは、通電するモータ巻線を切換える転流タイミングである。この転流タイミングにおいて駆動波形生成手段１１は、ブラシレスＤＣモータの３相巻線の通電パターンに準じて通電相設定手段１０が設定した出力と、フィードバック
制御に基づくＰＷＭ制御手段による出力波形、さらに巻線に蓄えら獲れたエネルギを回生として電源側（電解コンデンサ）に戻すためのパターンを合成してドライブ回路に出力する。
【００３９】
通電相設定手段１０により生成する転流時の巻線エネルギを電源側に戻すパターンについて、図１と図２および図３を用いて具体的に説明する。
【００４０】
図２において「ウ」の転流タイミング直前ではスイッチング素子３ａと３ｆがオン状態にあり、図３（ａ）に示すように、モータ電流はスイッチング素子３ａ→Ｕ相巻線→Ｗ相巻線→スイッチング素子３ｆを通って電源側に戻る力行状態にある。
【００４１】
次に、「ウ」のタイミングでの転流によりスイッチング素子３ａがターンオフ、スイッチング素子３ｂがターンした時、通常は図３（ｂ）に示すように、Ｕ相巻線に蓄えられたエネルギはダイオード３ｊを導通状態にしてＵ相巻線、Ｗ相巻線、スイッチング素子３ｆで構成される閉回路のなかで還流し消費される。
【００４２】
しかし本発明の実施の形態では、図３（ｃ）に示すように、転流タイミングと同時にＷ相下側スイッチング素子３ｆを任意の期間オフする。この時、Ｕ相巻線の蓄積エネルギはダイオード３ｋおよびダイオード３ｉを導通状態とさせ、回生として電源（平滑コンデンサの充電電流）に戻る。
【００４３】
その後、図３（ｄ）に示すように、スイッチング素子３ｆを再度して、モータ電流はスイッチング素子３ｂ→Ｖ相巻線→Ｗ相巻線→スイッチング素子３ｆを通って電源側に戻る力行状態に戻る。
【００４４】
このように転流時の巻線エネルギを回生として戻すパターンとは、転流直前まで通電されている巻線の内、転流後も通電を継続する巻線の相のスイッチング素子を一時的にオフすることである。上記転流タイミング「ウ」で説明したように、転流直前まで通電していた巻線、即ちＵ相巻線とＷ相巻線の内、転流後も通電を継続する巻線の相、即ちＷ相のスイッチング素子、即ち３ｆを一時的にオフすることである。
【００４５】
巻線に蓄積されたエネルギが放出されたとき巻線電流はゼロとなるが、その電流がゼロとなるまでの時間は、回路と巻線インピーダンスで消費する還流モードと比較して、回生モードによる平滑回路のコンデンサへの充電時の方が非常に短い。
【００４６】
このため、巻線エネルギを回生として放出する本発明の実施の形態１では、転流による当該巻線の電流は短時間で切れるため、高トルク駆動による大電流での駆動時においても、誘起電圧のゼロクロスポイントが発生するタイミングまでに巻線電流はゼロとなり、ゼロクロスをスパイク電圧に覆い被されることなく確実に検出できるため正確な回転子の磁極位置の検出が可能となる。これにより起動時等の高トルク駆動性能が実現し、ブラシレスＤＣモータの起動性を含めた高負荷時の駆動性能を向上することができる。
【００４７】
なお、本発明の実施の形態１の説明にあたり図２を用いて、巻線エネルギを回生として電源側に戻すパターンとして、一定期間スイッチング素子の通電を停止する方法で説明したが、当該のスイッチング素子を高周波でオン・オフする構成や、ＰＷＭスイッチングに同期して所定のパルス数オン・オフを行う等の構成でも構わない。
【００４８】
（実施の形態２）
図１は本発明の実施の形態２におけるモータ駆動装置およびこれを用いた冷蔵庫のブロック図である。
【００４９】
図１において圧縮要素１４は、ブラシレスＤＣモータ４の回転子４ａの軸に接続され、冷媒ガスを吸入し、圧縮して吐出する。このブラシレスＤＣモータ４と圧縮要素１４とを同一の密閉容器に収納し、圧縮機１５を構成する。圧縮機１５で圧縮された吐出ガスは、凝縮器１６、減圧器１７、蒸発器１８を通って圧縮機１５の吸い込みに戻るような冷凍空調システムを構成し、凝縮器１６では放熱、蒸発器１８では吸熱を行うので、冷却や加熱を行うことができる。尚、必要に応じて凝縮器１６や蒸発器１８に送風機などを使い、熱交換をさらに促進することもある。また本実施の形態２では、冷凍空調システムは冷蔵庫１９の冷凍サイクルとして用いている。
【００５０】
冷蔵庫の冷凍サイクルでは減圧器に毛細管を使用していることが多く、その管の内径は非常に小さいため、圧縮機停止時に圧縮機の吸入と吐出の圧力がバランスするまでに時間を要する。従って圧縮機駆動時に瞬時停電等で圧縮機が停止したとき、圧縮機の吸入と吐出の圧力差が大きい状態から速やかに再起動する必要がある。
【００５１】
圧縮機の圧力バランスが取れていない状態での起動には、大きな起動トルクが必要となり起動が困難となるが、本発明のモータ駆動装置を圧縮機の駆動に用いることで、吸入と吐出の圧力差が大きい状態での圧縮機の起動も、安定して行うことができる。
【００５２】
従って、瞬時停電等が発生して一旦圧縮機が停止した場合でも、停電復帰時に圧縮機の圧力バランスが平衡するまで起動を待つ必要なく、速やかに圧縮機を再起動できるため、冷蔵庫の庫内温度の上昇を抑制することが出来る。
【００５３】
冷媒流量調整手段２１は、冷凍サイクルの凝縮器１６と蒸発器１８の冷媒流路を開放または遮断するものである。本実施の形態２において、冷媒流量調整手段２１は凝縮器１６と減圧器１７の間に設置しているが、減圧器１７と蒸発器１８の間に設置しても構わない。
【００５４】
ここで、冷媒流量調整手段２１の動作について説明する。冷媒流量調整手段２１は圧縮機１５の運転または停止に連動して動作させ、圧縮機１５が運転中は、冷媒流路を開放し、圧縮機停止中は冷媒流路を閉塞する様にしている。即ち、ブラシレスＤＣモータ４の駆動指示がある（すなわち指令速度がゼロ以外）時、庫内冷却のため圧縮機の運転により、冷凍サイクル内を冷媒が循環できる様に冷媒流量調整手段２１を開放し、圧縮機停止時（すなわちブラシレスＤＣモータが停止指示）は、冷媒流量調整手段２１を閉塞し凝縮器１６と蒸発器１８間の冷媒の流れを遮断する様にしている。
【００５５】
冷凍サイクルにおいて、凝縮器は圧縮機の吐出（高圧）側、凝縮器は吸入（低圧）側に接続されているため、圧縮機運転中は凝縮器と蒸発器には圧力差が生じており、圧縮機停止に伴いこの両者の圧力をバランスするために凝縮器１６の高温高圧のガス冷媒が減圧器１７を通って蒸発器１８に流入し蒸発器１８内部で凝縮し液化する。
【００５６】
従って、冷却状態にある冷蔵庫内に設置した蒸発器へ、温度の高いガス冷媒が流入し、そこで熱交換（熱エネルギを放出）することになる。結局これは、冷蔵庫の熱負荷となるため、冷蔵庫の消費電力の増加要因となる。
【００５７】
従って、本発明の実施の形態２では圧縮機停止時に冷媒流量調整手段２１を閉塞して、凝縮器側からの高温高圧ガスが蒸発器に流入しないようにすることで、圧縮機を用いた冷凍サイクルおよび、冷蔵庫の省エネ性を向上している。
【００５８】
また、圧縮機の吸入圧力と、吐出圧力がバランスした状態から圧縮機を起動する場合、
起動後は、凝縮器側の圧力を所定の圧力まで低下し、吐出側の圧力を所定の圧力まで上昇させ、圧縮機運転時の安定圧力状態に戻るまでの間は、冷凍サイクルのロスとなる。
【００５９】
本発明の実施の形態２では、圧縮機停止時に冷媒流量調整手段２１を閉塞して、圧縮機の高圧側（吐出側）と吸入側（低圧側）を分断するため、圧縮機停止中も運転中と同等の吐出側と吸入側の圧力差を有した状態となる。そして圧縮機の吸入圧力と吐出圧力が圧縮機の運転状態と同等の状態のままで再起動を行うようにしている。
【００６０】
圧縮機の吸入と吐出圧力に圧力差が生じている状態での起動は、圧力がバランスした状態からの起動と比較して非常に大きな起動トルクが必要となる。しかし、本発明のモータ駆動装置を圧縮機の駆動に用いることで、大きな起動トルクを発生することが出来るので、圧縮機の吸入側と吐出側に大きな圧力差が生じている状態での起動でも、圧縮機を安定かつスムーズに起動できる。従って、起動後短時間で、圧縮機の運転時の安定圧力状態に戻すことができる、起動時における冷凍サイクルの損失低減が図れ、冷蔵庫の消費電力量を削減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明のモータ駆動装置は、ブラシレスＤＣモータに大電流が流れるような、高トルク駆動時や高負荷駆動時の駆動性能を向上したものである。これによりブラシレスＤＣモータの起動性能の向上および、冷凍サイクルの損失を低減できるため、エアコン、ヒートポンプ式洗濯乾燥機、給湯器などブラシレスＤＣモータを用いる様々な用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００６２】
２    整流平滑回路
２ａ  整流部
２ｂ  平滑部
３    インバータ
４    ブラシレスＤＣモータ
６    位置検出手段
７    速度検出手段
８    誤差検出手段
９    ＰＷＭ制御手段
１０  通電相設定手段
１１  駆動波形生成手段
１５  圧縮機
１６  凝縮器
１７  減圧器
１８  蒸発器
１９  冷蔵庫
２１  冷媒流量調整手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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