CN101946136B - 冷冻装置 - Google Patents

Abstract

在具备对冷冻循环的压缩机进行驱动的永久磁铁同步马达、以及通过矢量控制对马达的转速进行可变控制的逆变器装置的空调机中，逆变器装置的微型机在矢量控制运转中，作为同定模式，固定规定时间、速度指令值(ω^＊)，并且将第一d轴电流指令值(Id^＊)固定为规定的设定值。然后，对同定模式的情况下的第二d轴电流指令值(Id^＊＊)与第一电流指令值(Id^＊)的差分进行积分而运算出平均值，据此运算出电感设定值(L^＊)的校正量(ΔL^＊)，之后，使用加上了校正量(ΔL^＊)后的电感设定值(L^＊)来进行矢量控制运转。

Description

冷冻装置

技术领域

本发明例如涉及空调机、冷冻机等冷冻装置，特别涉及通过逆变器装置对驱动冷冻循环的压缩机的永久磁铁同步马达的转速进行可变控制的冷冻装置。

背景技术

在例如空调机、冷冻机等冷冻装置中，为了实现高效的运转，而在逆变器装置中采用矢量控制。在矢量控制中，使用马达常数(详细而言，电阻、感应电压、以及电感)，所以需要预先设定该马达常数。但是，马达常数根据马达制造时的偏差、运转条件而变动，而有可能在预先设定的设定值与实际值之间产生偏移。因此，提出了在刚要实际运转之前、实际运转中同定马达常数，来自动地修正马达常数设定值的矢量控制装置(例如，参照日本特开2007-49843号公报)。

专利文献1：日本特开2007-49843号公报

日本特开2007-49843号公报记载的矢量控制装置具备：对3相交流电流进行检测的电流检测器；将3相交流电流的检测值变换为d轴电流检测值以及q轴电流检测值的坐标变换部；根据第一d轴电流指令值与d轴电流检测值的偏差来生成第二d轴电流指令值的d轴电流指令运算部；根据第一q轴电流指令值与q轴电流检测值的偏差来生成第二q轴电流指令值的q轴电流指令运算部；同定马达常数，来修正马达常数设定值的马达常数同定部；根据马达常数的设定值、转速指令值、第二d轴电流指令值、以及第二q轴电流指令值来运算出d轴电压指令值以及q轴电压指令值的矢量控制运算部(电压指令运算部)；将d轴电压指令值以及q轴电压指令值变换为3相交流的电压指令值的坐标变换部；以及将与3相交流的电压指令值成比例的电压施加到永久磁铁同步马达的电力变换器。于是，在高速域中，将d轴电流控制为“零”和“零以外的规定值”，分别运算出这两个控制状态下的第二d轴电流指令值的差分和d轴电流检测值的差分(或者第一d轴电流指令值的差分)，将这些d轴电流指令值的差分与d轴电流检测值的差分(或者第一d轴电流指令值的差分)之比乘以d轴电感的设定值，来修正d轴电感的设定值。另外，在高速域中，如果q轴电流是“规定值以上”，则将第二q轴电流指令值与q轴电流检测值(或者第一q轴电流指令值)之比乘以q轴电感的设定值，来修正q轴电感的设定值。

发明内容

(发明要解决的问题)

马达常数的同定精度对马达的控制性能(详细而言，驱动效率、响应速度、稳定性等)造成影响，但特别地，由于电感的同定精度与马达最大扭矩控制相关，所以对马达电流、驱动效率造成较大的影响。在上述控制装置中，将d轴电流指令值控制为“零”和“零以外的规定值”，根据这些两个控制状态下的第二d轴电流指令值的差分与d轴电流检测值的差分来同定d轴电感。因此，易于受到电流的脉动、相位的偏差的影响，而在电感的同定精度的方面存在改善的余地。

本发明的目的在于提供一种冷冻装置，可以提高电感的同定精度，可以提高运转效率。

(解决问题的方案)

为了达成上述目的，本发明提供一种冷冻装置，具备：冷冻循环的压缩机、对压缩机进行驱动的永久磁铁同步马达、以及通过矢量控制对马达的转速进行可变控制的逆变器装置，其特征在于，逆变器装置具备：逆变器电路，根据直流电力生成交流电力并供给到马达；电流检测部，对逆变器电路的输入直流电流或者输出交流电流进行检测；电流检测运算部，根据由电流检测部检测出的电流，运算出d轴电流检测值以及q轴电流检测值；d轴电流指令运算部，根据第一d轴电流指令值与d轴电流检测值的偏差，对第一d轴电流指令值进行校正而生成第二d轴电流指令值；q轴电流指令运算部，根据第一q轴电流指令值与q轴电流检测值的偏差，对第一q轴电流指令值进行校正而生成第二q轴电流指令值；电压指令运算部，根据包括电感设定值的马达常数设定值、转速指令值、第二d轴电流指令值、以及第二q轴电流指令值，运算出d轴电压指令值以及q轴电压指令值；逆变器控制部，根据d轴电压指令值以及q轴电压指令值，对逆变器电路进行控制；同定模式控制部，在使第一q轴电流指令值成为零以外的值的矢量控制运转中，作为同定模式，固定规定时间、转速指令值，并且将第一d轴电流指令值固定为规定的设定值；以及电感同定部，对同定模式的情况下的第二d轴电流指令值与第一d轴电流指令值的差分进行积分而运算出平均值，据此运算出电感设定值的校正量，将加上了该校正量后的电感设定值用于电压指令运算部的运算中。

(发明的效果)

根据本发明，可以提高电感的同定精度，可以提高运转效率。

本发明的其他目的、特征以及优点根据涉及附图的以下的本发明的实施例的记载将更加明确。

附图说明

图1是示出作为本发明的一个实施方式的空调装置的结构的概略图。

图2是示出本发明的一个实施方式中的逆变器装置的结构的概略图。

图3是示出本发明的一个实施方式中的逆变器装置的微型机的功能性的结构的框图。

图4是示出图3中示出的速度/相位推测部的功能性的结构的框图。

图5是示出图3中示出的马达常数同定部的矢量控制运算部的功能性的结构的框图。

图6是示出马达转子轴、马达最大扭矩轴、以及控制系统的推测轴的图。

图7是用于说明本发明的一个实施方式中的空调装置的动作的时序图。

图8是用于说明本发明的第一变形例中的空调装置的动作的时序图。

图9是用于说明本发明的第二变形例中的空调装置的动作的时序图。

图10是用于说明本发明的第三变形例中的空调装置的动作的时序图。

图11是用于说明本发明的第四变形例中的空调装置的动作的时序图。

图12是用于说明本发明的第五变形例中的空调装置的动作的时序图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的一个实施方式进行说明。

图1是示出作为本发明的一个实施方式的空调机的结构的概略图。

在该图1中，空调机110具有依次连结了压缩机101、室内热交换器102、室内膨胀阀104、室外热交换器105、蓄电器107的冷冻循环。于是，例如在对室内进行制冷的情况下，由压缩机101压缩后的致冷剂通过室外热交换器105凝结而液化，之后，通过室内膨胀阀104减压并通过室内热交换器102蒸发，而返回到压缩机101。另外，室内热交换器102以及室内膨胀阀104设置在室内机109中，在室内机109中设置有用于促进热交换的室内送风机103。另外，压缩机101、室外热交换器105、以及蓄电器107等设置在室外机108中，在室外机108中设置有用于促进热交换的室外送风机106。

由永久磁铁同步马达111对压缩机101进行驱动，可以通过逆变器装置210对该马达111的转速(运转频率)进行可变控制。由此，应对冷冻循环中所需的能力。另外，对室内膨胀阀104或者室外膨胀阀(未图示)的开度(打开程度)、室内送风机103以及室外送风机106的转速、用于切换制冷/制热的运转模式的四通阀(未图示)等进行控制。

图2是示出上述逆变器装置210的结构的概略图。

在该图2中，逆变器装置210具备：将来自交流电源251的交流电力变换为直流电力的转换器电路225；根据由该转换器电路225生成的直流电力生成交流电力并供给到马达111的逆变器电路221；经由驱动器电路232对逆变器电路221进行控制的微型机231；将由转换器电路225生成的高电压调整为例如5V或者15V左右的控制电源并供给到微型机231以及驱动器电路232等的电源电路235；对转换器电路225的输出直流电压进行检测的电压检测电路234；使用旁路电阻224对逆变器电路221的输入直流电流进行检测的电流检测电路233；使用外气温度热敏电阻器261对外气温度进行检测的外气温度检测电路262；使用吐出温度热敏电阻器263对压缩机101的吐出温度进行检测的吐出温度检测电路264；以及使用吐出压力传感器265对压缩机101的吐出压力进行检测的吐出压力检测电路266。

转换器电路225是对多个整流元件226进行了桥连接的电路，将来自交流电源251的交流电力变换为直流电力。逆变器电路221是对多个开关元件222进行了三相桥连接的电路。另外，为了再生在开关元件222进行开关时产生的逆电动势，而与开关元件222并设了飞轮元件223。驱动器电路232对来自微型机231的微弱的信号(后述PWM信号)进行放大，对开关元件222的开关动作进行控制。由此，由逆变器电路221生成交流电力，并且对其频率进行控制。

在转换器电路225与逆变器电路221之间，连接了用于使马达111运转或者停止的电磁接触器253、功率因数改善用电抗器252、以及平滑电容器270。另外，与电磁接触器253并联地设置有突入电流限制电阻器254，以使在电源接通时等闭合的电磁接触器253不会由于平滑电容器270中流过的过大的突入电流而熔敷。

微型机231具有无传感器类型的矢量控制功能。即，根据由电流检测电路233检测出的逆变器电路221的输入直流电流等来再现马达111的驱动电流(换言之，逆变器电路221的输出交流电流)，而不需要对交流电流进行检测的电流传感器。另外，推测马达111的旋转速度、相位(磁极位置)，而不需要速度传感器、磁极位置传感器。以下详细说明这样的矢量控制。

图3是示出微型机231的功能性的结构的框图。图4是示出图3中示出的速度/相位推测部的功能性的结构的框图，图5是示出图3中示出的马达常数同定部以及矢量控制运算部的功能性的结构的框图。

在这些图3～图5中，微型机231具有：推测马达111的旋转速度检测值ω以及相位检测值θdc的速度/相位推测部18；根据由电流检测电路233检测出的直流电流Ish等推测马达111的驱动电流(3相交流的电流检测值)Iu、Iv、Iw的电流再现部19；根据相位检测值θdc将3相交流的电流检测值Iu、Iv、Iw变换为dc轴电流检测值Idc以及qc轴电流检测值Iqc的3相/2轴变换部20；生成旋转速度指令值ω^＊的速度指令生成部10；生成第一qc轴电流指令值Iqc^＊，以使由减法部11运算出的旋转速度指令值ω^＊与旋转速度检测值ω的偏差成为零的q轴电流指令生成部12；生成第一dc轴电流指令值Idc^＊的d轴电流指令生成部13；输出马达常数设定值(详细而言，电阻设定值r^＊、感应电压设定值Ke^＊、以及假想电感设定值L^＊)的马达常数同定部14；根据第一dc轴电流指令值Idc^＊、第一qc轴电流指令值Iqc^＊、马达常数设定值、以及旋转速度指令值ω^＊等运算出dc轴电压指令值Vdc^＊以及qc轴电压指令值Vqc^＊的矢量控制运算部15；根据相位检测值θdc将dc轴电压指令值Vdc^＊以及qc轴电压指令值Vqc^＊dc轴电压指令值变换为3相交流的电压指令值Vu^＊、Vv^＊、Vw^＊的2轴/3相变换部16；以及生成与3相交流的电压指令值Vu^＊、Vv^＊、Vw^＊分别成比例的PWM信号(脉冲宽度调制信号)并输出到驱动器电路232的PWM输出部17。

电流再现部19根据由电流检测电路233检测出的直流电流Ish和由2轴/3相变换部16运算出的3相交流的电压指令值Vu^＊、Vv^＊、Vw^＊，推测马达111的3相交流的电流检测值Iu、Iv、Iw。3相/2轴变换部20根据由速度/相位推测部18推测出的相位检测值θdc，将3相交流的电流检测值Iu、Iv、Iw变换为dc轴电流检测值Idc以及qc轴电流检测值Iqc(参照下式(1))。另外，如图6所示，d-q轴是马达转子轴，do-qo轴是马达最大扭矩轴，dc-qc轴是控制系统的推测轴，将do-qo轴和dc-qc轴的轴误差定义为Δθc。

[式1]

$\left(\begin{array}{c}\mathrm{I\α}\\ \mathrm{I\β}\end{array}\right)=\frac{2}{3}\left(\begin{array}{ccc}\cos \left(0\right)& \cos (2\mathrm{\π}/3)& \cos (4\mathrm{\π}/3)\\ \sin \left(0\right)& \sin (2\mathrm{\π}/3)& \sin (4\mathrm{\π}/3)\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}\mathrm{Iu}\\ \mathrm{Iv}\\ \mathrm{Iw}\end{array}\right)$

$\left(\begin{array}{c}\mathrm{Idc}\\ \mathrm{Iqc}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}\cos \left(\mathrm{\θdc}\right)& -\sin \left(\mathrm{\θdc}\right)\\ \sin \left(\mathrm{\θdc}\right)& \cos \left(\mathrm{\θdc}\right)\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}\mathrm{I\α}\\ \mathrm{I\β}\end{array}\right)$

速度/相位推测部18具有：运算出轴误差Δθc的轴误差运算部21；对轴误差Δθc提供零指令的零产生部22；推测旋转速度检测值ω的速度运算部23；以及推测相位检测值θc的相位运算部24。轴误差运算部21根据dc轴电压指令值Vdc^＊、qc轴电压指令值Vqc^＊、dc轴电流检测值Idc、qc轴电流检测值Iqc、马达常数设定值r^＊、Ke^＊、L^＊、以及旋转速度指令值ω^＊，运算出轴误差Δθc(参照下式(2))。

[式2]

Δθc＝tan^-1{(V^* _dc-r^*I_dc+ω^*L^*I_qc)/(V^* _qc-r^*I_qc-ω^*L^*I_dc)}

速度运算部23推测旋转速度检测值ω，以使由轴误差运算部21运算出的轴误差Δθc成为零。换言之，零产生部22以及旋转速度运算部23构成PLL控制电路。速度运算部23在例如轴误差Δθc是正的情况下，由于控制系统的dc-qc轴比马达最大扭矩的do-qo轴超前，所以推测为使旋转速度检测值ω增加。另一方面，在例如轴误差Δθc是负的情况下，由于控制系统的dc-qc轴比马达最大扭矩的do-qo轴滞后，所以推测为使旋转速度检测值ω减少。于是，d轴电流指令生成部12生成第一qc轴电流指令值，以使由速度运算部23推测出的旋转速度检测值ω与由速度指令生成部10生成的旋转速度指令值ω^＊的偏差成为零。

相位运算部24对由速度运算部推测出的旋转速度检测值ω进行积分，来运算出控制系统的相位θdc。

矢量控制运算部15具有q轴电流指令运算部31、d轴电流指令运算部33、以及电压指令运算部34。q轴电流指令运算部31根据由减法部30运算出的第一qc轴电流指令值Iqc^＊与qc轴电流检测值Iqc的差分，对第一qc轴电流指令值Iqc^＊进行校正而生成第二qc轴电流指令值Iqc^**。同样地，d轴电流指令运算部33根据由减法部32运算出的第一dc轴电流指令值Idc^＊与dc轴电流检测值Idc的差分，对第一dc轴电流指令值Idc^＊进行校正而生成第二dc轴电流指令值Idc^＊＊。

电压指令运算部34根据第二qc轴电流指令值Iqc^＊＊、第二dc轴电流指令值Idc^＊＊、马达常数设定值r^＊、Ke^＊、L^＊、以及旋转速度指令值ω^＊，运算出dc轴电压指令值Vdc^＊以及qc轴电压指令值Vqc^＊(参照下式(3))。另外，在本实施方式中，假设d轴电感设定值Ld与q轴电感设定值Lq大致相等的情况，将其设定为假想电感L(＝Ld＝Lq)。

[式3]

$\left\{\begin{array}{c}{V}_{\mathrm{dc}}^{*}=r^{*}{I}_{\mathrm{dc}}^{**}-{\mathrm{\ω}}^{*}{L}^{*}{I}_{\mathrm{qc}}^{**}\\ V_{\mathrm{qc}}^{*}=r^{*}{I}_{\mathrm{qc}}^{**}+{\mathrm{\ω}}^{*}{L}^{*}{I}_{\mathrm{dc}}^{**}+{\mathrm{\ω}}^{*}{\mathrm{Ke}}^{*}\end{array}\right.$

2轴/3相变换部16根据由速度/相位推测部18推测出的相位检测值θdc，将dc轴电压指令值Vdc^＊以及qc轴电流检测值Vqc^＊变换为3相交流的电压指令值Vu^＊、Vv^＊、Vw^＊(参照下式(4))。

[式4]

$\left(\begin{array}{c}{V}_{\mathrm{\α}}\\ V_{\mathrm{\β}}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}\sin \left(\mathrm{\θdc}\right)& \cos \left(\mathrm{\θdc}\right)\\ -\cos \left(\mathrm{\θdc}\right)& \sin \left(\mathrm{\θdc}\right)\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{V}_{\mathrm{dc}}^{*}\\ V_{\mathrm{qc}}^{*}\end{array}\right)$

$\left(\begin{array}{c}{V}_u^{*}\\ V_v^{*}\\ V_w^{*}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}\cos \left(0\right)& \sin \left(0\right)\\ \cos (2\mathrm{\π}/3)& \sin (2\mathrm{\π}/3)\\ \cos (4\mathrm{\π}/3)& \sin (4\mathrm{\π}/3)\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}{V}_{\mathrm{\α}}\\ V_{\mathrm{\β}}\end{array}\right)$

此处，对本实施方式的最大的特征即假想电感L的同定方法的原理进行说明。

在稳定状态下，在马达常数设定值(r^＊、Ke^＊、L^＊)与实际的马达常数(r、Ke、L)一致的情况下，电流检测值Idc、Iqc(或者第一电流指令值Idc^＊、Iqc^＊)与电压指令运算部34的输入即第二电流指令值Idc^＊＊、Iqc^＊＊大致相等。但是，在马达常数设定值(r^＊、Ke^＊、L^＊)与实际的马达常数(r、Ke、L)产生了偏移的情况下，在电流检测值Idc、Iqc(或者第一电流指令值Idc^＊、Iqc^＊)与第二电流指令值Idc^＊＊、Iqc^＊＊之间产生偏差。以下对其进行详细说明。

在稳定状态下，用下式(5)来近似地表示电流检测值Idc、Iqc与电压指令值Vdc^＊、Vqc^＊的关系。

[式5]

$\left\{\begin{array}{c}{V}_{\mathrm{dc}}^{*}=r{I}_{\mathrm{dc}}-\mathrm{\ωL}{I}_{\mathrm{qc}}\\ V_{\mathrm{qc}}^{*}=r{I}_{\mathrm{qc}}+\mathrm{\ωL}{I}_{\mathrm{dc}}+\mathrm{\ωKe}\end{array}\right.$

在稳定状态下，旋转速度指令值ω^＊与旋转速度检测值ω大致相等，第一dc轴电流指令值Idc^＊与dc轴电流检测值Idc大致相等。另外，如果假设马达111以中高速旋转的情况或者电阻设定值r^＊的误差较少的情况(r^＊＝r)，则可以从式(3)和式(5)导出下式(6)。如果对该式(6)进行变形，则得到下式(7)。

[式6]

$L^{*}{I}_{\mathrm{dc}}^{**}+{\mathrm{Ke}}^{*}=L{I}_{\mathrm{dc}}+\mathrm{Ke}$

[式7]

$I_{\mathrm{dc}}^{**}=\frac{L}{L^{*}}{I}_{\mathrm{dc}}^{*}+\frac{\mathrm{Ke}-{\mathrm{Ke}}^{*}}{L^{*}}$

进而，如果在感应电压的同定完成后(Ke^＊＝Ke)，作为第一dc轴电流指令值而提供规定的设定值Idc^＊_at，则可以使用式(7)来导出求出假想电感设定值L^＊的误差ΔL^＊的式(参照下式(8))。

[式8]

$\mathrm{\ΔL}=L-L^{*}=\frac{I_{\mathrm{dc}}^{**}-I_{\mathrm{dc}\_\mathrm{at}}^{*}}{I_{\mathrm{dc}\_\mathrm{at}}^{*}}{L}^{*}$

马达常数同定部14为了进行上述假想电感L的同定，而具有同定模式控制部35、输入切替部36、累计部37、保存部38、以及加法部39。

同定模式控制部35在马达111的矢量控制模式运转中，输入例如由速度/相位推测部18推测出的旋转速度检测值ω，判定该旋转速度检测值ω是否达到预先设定的规定值ω1。然后，在例如旋转速度检测值ω达到了规定值ω1的情况下(换言之，上升或者下降至规定值ω1的情况下)，作为同定模式，在规定时间，对速度指令生成部10以及d轴电流指令生成部13指令同定模式，并且将输入切替部36切换到连接状态。另外，在本实施方式中，反复预先设定的规定的次数(例如3次)来执行同定模式。

速度指令生成部10根据同定模式的指令，将旋转速度指令值ω^＊固定为当前值。d轴电流指令生成部13根据同定模式的指令，将第一d轴电流指令值Idc^＊固定为规定的设定值Idc^＊_at。另外，为了避免逆变器涡流以及马达磁饱和的影响，而优选将规定的设定值Idc^＊_at设定得较小，为了在考虑控制装置的电流检测分辨率、运算误差的同时确保同定精度，例如设定在马达的额定电流的约1/10～1/2的范围内即可。

累计部37经由输入切替部36输入由减法部40运算出的第二d轴电流指令值Idc^＊＊与第一d轴电流指令值Idc^＊(＝Idc^＊_at)的差分，对同定模式期间中的差分进行积分而计算出平均值。然后，使用上式(8)运算出假想电感设定值L^＊的误差ΔL^＊。另外，为了抑制电流脉动、相位偏差的影响，优选设定时间常数，以使积分部37的响应比矢量控制运算部15的控制响应延迟。然后，在进行n次的同定模式而得到了误差ΔL^＊_1、...、ΔL^＊_n的情况下，通过保存部38存储它们的总和ΔL^＊_all(＝ΔL^＊_1+...+ΔL^＊_n)。加法部39对由保存部38存储的误差ΔL^＊_all与假想电感初期设定值L^＊_0进行加法，将其作为假想电感设定值L^＊而输出到矢量控制运算部15的电压指令运算部34以及速度/相位推测部18。

接下来，根据图7对本实施方式的动作进行说明。

逆变器装置120通过无传感器类型的矢量控制对永久磁铁同步马达111进行驱动，使用上式(2)运算出轴误差Δθc，推测相位θdc。但是，为了高精度地运算出相位θdc的精度，需要使马达111的旋转速度ω(即，压缩机101的转速N)成为额定的5～10左右以上。因此，以3个运转控制模式(定位模式、同步运转模式、以及矢量控制运转模式)使马达111起动。首先，在定位模式下，使qc轴电流成为零，并且使dc轴电流增加，来进行马达111的转子磁极的定位。之后，在同步运转模式下，原样地固定dc轴电流，使马达111的旋转速度ω(即，压缩机101的转速N)上升。然后，如果马达111的旋转速度(即，压缩机101的转速N)达到了额定的5～10左右，则转移到矢量控制运转模式，使qc轴电流增加。

然后，在转移到矢量控制运转模式后，在马达的旋转速度ω达到了规定值ω1的情况(即，压缩机101的转速N达到了规定值N1的情况)下，作为同定模式，固定规定时间、速度指令值ω^＊，并且将第一d轴电流指令值Id^＊固定为规定的设定值Idc^＊_at。然后，对同定模式的情况下的第二d轴电流指令值Id^＊＊与第一电流指令值Id^＊(＝Idc^＊_at)的差分进行积分而运算出平均值，据此运算出假想电感设定值L^＊的校正量ΔL^＊，之后，使用加上了校正量ΔL^＊后的电感设定值L^＊来进行矢量控制运转。

在这样的本实施方式中，可以抑制电流的脉动、相位的偏差的影响，并且可以提高假想电感L的同定精度。另外，通过根据压缩机101的转速等运转条件来执行同定模式，并且反复进行预先设定的次数，可以提高假想电感L的同定精度。因此，可以提高运转效率。

另外，在上述一个实施方式中，说明了同定模式控制部35输入由速度/相位推测部18推测出的旋转速度检测值ω，在该旋转速度检测值ω达到了规定值ω1的情况下执行同定模式的情况的例子，但不限于此。即，也可以设为输入例如由电流检测电路233检测出的直流电流Ish，并在该直流电流Ish达到了规定值Ish1的情况下执行同定模式(参照上述图7)。另外，也可以设为输入例如由吐出压力检测电路266检测出的压缩机101的吐出压力Pd，并在该吐出压力Pd达到了规定值Pd1的情况下执行同定模式(参照图8)。另外，也可以设为输入例如由吐出温度检测电路264检测出的吐出温度Td，并在该吐出温度Td达到了规定值Td1的情况下执行同定模式(参照图9)。另外，也可以设为输入例如由外气温度检测电路262检测出的外气温度Ta，并在该外气温度Ta达到了规定Ta1的情况下执行同定模式(参照图10)。在这些情况下，也可以得到上述同样的效果。

另外，在上述一个实施方式中，说明了作为同定模式按照相同的规定值Idc^＊_at来固定第一dc轴电流指令值Idc^＊的情况的例子，但不限于此。即，也可以设为例如根据同定模式的反复次数(例如第1次、第2次、第3次)固定为不同的规定的设定值(Idc^＊_at1、Idc^＊_at2、Idc^＊_at3)(参照图11)。另外，例如，也可以设为在由外气温度检测电路262检测出的外气温度Ta是规定的基准值Ta2以上的情况下，将第一dc轴电流指令值Idc^＊固定为规定的设定值Idc^＊_at4，在由外气温度检测电路262检测出的外气温度Ta小于规定的基准值Ta2的情况下，固定为Idc^＊_at5(其中Idc^＊_at4≠Idc^＊_at5)(参照图12)。在这些情况下，也可以得到上述同样的效果。

另外，在上述一个实施方式中，虽然没有特别说明，但也可以设为d轴电流指令运算部33以及q轴电流指令运算部31输入由马达常数同定部14同定出的电感设定值L^＊，并据此来调整控制增益(参照下式(9))。在该情况下，也可以得到上述同样的效果。

[式9]

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{Kp}}_{\_\mathrm{ACR}}={\mathrm{\ω}}_{c\_\mathrm{ACR}}\frac{L^{*}}{r^{*}}\\ {\mathrm{Ki}}_{\_\mathrm{ACR}}={\mathrm{\ω}}_{c\_\mathrm{ACR}}\end{array}\right.$

上述记载是根据实施例进行的，但本发明不限于此，对于本领域技术人员来说，显然可以在本发明的精神和所附的权利要求书的范围内进行各种变更以及修改。

Claims (9)

1.一种冷冻装置，具备：

冷冻循环的压缩机、对上述压缩机进行驱动的永久磁铁同步马达、以及通过矢量控制对上述马达的转速进行可变控制的逆变器装置，其特征在于，

上述逆变器装置具备：

逆变器电路，根据直流电力生成交流电力并供给到上述马达；

电流检测单元，对上述逆变器电路的输入直流电流或者输出交流电流进行检测；

速度／相位推测运算单元，推测上述马达的旋转速度检测值ω以及相位检测值θdc；

2轴／3相变换运算单元，根据上述相位检测值θdc将dc轴电压指令值Vdc＊和qc轴电压指令值Vqc＊变换为3相交流的电压指令值Vu＊、Vv＊、Vw＊；

电流再现运算单元，根据由上述电流检测单元检测出的直流电流Ish和上述电压指令值Vu＊、Vv＊、Vw＊，推测上述马达的3相交流的电流检测值Iu、Iv、Iw；

3相／2轴变换单元，根据上述相位检测值θdc通过以下变换公式将上述电流检测值Iu、Iv、Iw变换为dc轴电流检测值Idc和qc轴电流检测值Iqc，其中，该变换公式如下：

$\begin{array}{c}\left(\begin{array}{c}\mathrm{I\α}\\ \mathrm{I\β}\end{array}\right)=\frac{2}{3}\left(\begin{array}{ccc}\cos \left(0\right)& \cos (2\mathrm{\π}/3)& \cos (4\mathrm{\π}/3)\\ \sin \left(0\right)& \sin (2\mathrm{\π}/3)& \sin (4\mathrm{\π}/3)\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}\mathrm{Iu}\\ \mathrm{Iv}\\ \mathrm{Iw}\end{array}\right)\\ \left(\begin{array}{c}\mathrm{Idc}\\ \mathrm{Iqc}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}\cos \left(\mathrm{\θdc}\right)& -\sin \left(\mathrm{\θdc}\right)\\ \sin \left(\mathrm{\θdc}\right)& \cos \left(\mathrm{\θdc}\right)\end{array}\right)\left(\begin{array}{c}\mathrm{I\α}\\ \mathrm{I\β}\end{array}\right)\end{array};$

马达常数同定单元，输出马达常数设定值、即、电阻设定值、感应电压设定值、以及假想电感设定值；

d轴电流指令生成单元，根据同定模式的指令而生成固定为规定的设定值的第一d轴电流指令值；

d轴电流指令运算单元，根据由上述d轴电流指令生成单元求得的上述第一d轴电流指令值与由上述3相／2轴变换单元运算出的上述dc轴电流检测值Idc的偏差，对上述第一d轴电流指令值进行校正而生成第二d轴电流指令值；

q轴电流指令生成单元，以使对于上述马达的旋转速度指令值ω＊与上述旋转速度检测值ω的偏差为零的方式生成第一q轴电流指令值；

q轴电流指令运算单元，根据由上述q轴电流指令生成单元求得的上述第一q轴电流指令值与由上述3相／2轴变换单元运算出的上述qc轴电流检测值Iqc的偏差，对上述第一q轴电流指令值进行校正而生成第二q轴电流指令值；

电压指令运算单元，根据上述马达常数的设定值、上述转速指令值、由上述d轴电流指令运算单元生成的第二d轴电流指令值、以及由上述q轴电流指令运算单元生成的第二q轴电流指令值，运算出d轴电压指令值以及q轴电压指令值；

逆变器控制单元，根据由上述电压指令运算单元运算出的上述d轴电压指令值以及上述q轴电压指令值，对上述逆变器电路的输入直流电流或输出交流电流进行控制；

同定模式控制单元，设为在使上述第一q轴电流指令值成为零以外的值的矢量控制运转中，固定规定时间、上述转速指令值，并且将第一d轴电流指令值固定为规定的设定值的同定模式；以及

电感同定单元，对通过上述同定模式控制单元设为上述同定模式的情况下的上述第二d轴电流指令值与上述第一d轴电流指令值的差分进行积分而运算出平均值，据此运算出针对上述假想电感设定值的校正量，对上述假想电感设定值加上该校正量，

上述电压指令运算单元使用通过上述电感同定单元相加得到的电感来运算出上述d轴电压指令值和上述q轴电压指令值，而且上述逆变器控制单元根据该运算出的上述d轴电压指令值和上述q轴电压指令值控制上述逆变器电路的输入直流电流或输出交流电流。

2.根据权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于，该冷冻装置具备取得上述马达的转速的转速取得单元，上述同定模式控制单元在由上述转速取得单元取得的上述马达的转速达到了预先设定的规定值的情况下，执行同定模式。

3.根据权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于，上述同定模式控制单元在由上述电流检测单元检测出的电流达到了预先设定的规定值的情况下，执行同定模式。

4.根据权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于，该冷冻装置具有对上述压缩机的吐出压力进行检测的吐出压力检测单元，上述同定模式控制单元在由上述吐出压力检测单元检测出的上述压缩机的吐出压力达到了预先设定的规定值的情况下，执行同定模式。

5.根据权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于，该冷冻装置具有对上述压缩机的吐出温度进行检测的吐出温度检测单元，上述同定模式控制单元在由上述吐出温度检测单元检测出的上述压缩机的吐出温度达到了预先设定的规定值的情况下，执行同定模式。

6.根据权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于，该冷冻装置具有对外气温度进行检测的外气温度检测单元，上述同定模式控制单元在由上述外气温度检测单元检测出的外气温度达到了预先设定的规定值的情况下，执行同定模式。

7.根据权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于，上述同定模式控制单元以反复预先设定的规定的次数的方式，执行同定模式。

8.根据权利要求7所述的冷冻装置，其特征在于，上述同定模式控制单元根据同定模式的反复次数，将第一d轴电流指令值固定为不同的规定的设定值。

9.根据权利要求1所述的冷冻装置，其特征在于，该冷冻装置具有对外气温度进行检测的外气温度检测单元，上述同定模式控制单元根据由上述外气温度检测单元检测出的外气温度，将第一d轴电流指令值固定为不同的规定的设定值。

Images