CN102201771B - 电动机控制装置及电气设备 - Google Patents

Abstract

一种电动机控制装置，具有：供电单元，向驱动负载的电动机供给交流电力；电流检测单元，检测流到上述电动机的绕组的电流；速度/电气角推断单元，基于上述电流推断上述电动机的旋转速度和电气角；负载转矩推断单元，根据基于上述电流和上述电气角得到的转矩电流、上述电动机的常数和包括上述负载在内的上述电动机的惯性力矩，推断上述负载所发生的负载转矩；负载转矩相位运算单元，运算上述负载转矩所表现出的周期性变动的相位(负载转矩相位)；转矩修正电流决定单元，决定基于上述负载转矩相位而变化的正弦波状的转矩修正电流；振幅/相位调整单元，检测上述电动机的速度变动，增减调整上述转矩修正电流的振幅和相位，使得上述速度变动减少。

Description

电动机控制装置及电气设备

技术领域

本发明涉及一种以无位置传感器方式对电动机进行控制的电动机控制装置及对电动机进行控制并驱动压缩机的电气设备。

背景技术

在将例如无刷DC电动机作为压缩机等的电动机来利用的情况下，以往会通过位置传感器等计算电动机的转速和位置，在计算出的转速与目标转速不同的情况下，改变电流指令或电压指令，将电动机的转速调整成目标转速。在此，图11(a)中示出单气缸式的旋转式压气机的剖面结构，但在这样的压缩机中，通过该机构，与压气机电机的旋转机械角相对应地发生负载变动(参照图11(b))。由于该负载变动，电动机在按机械角旋转1周时，旋转速度发生不均，从而引起振动和噪声的发生。

此外，在电动机存在旋转速度不均的状态下继续压缩机的运转时，例如在空调机和冰箱等中，会对输送制冷剂等的配管施加应力，降低它们的寿命。从而，必须要在对电动机进行旋转控制时进行转矩控制，以抑制伴随着负载变动的旋转速度不均的发生。

作为以这种目的进行转矩控制的现有技术，在日本特开平7-255193号公报(专利文献1)中公开了如下的结构。将电动机的转子旋转1周的区间分割成多个区间，并且预先存储为了消除负载转矩的变动而设定的分配给各区间的转矩变化量(转矩数据)的模式。然后，在通过逆变器对电动机进行旋转控制时，控制电路输出加进了转矩变化量的电流指令或电压指令。

但是，专利文献1的控制方式中必须要预先取得负载转矩变动的数据。此外，还需要基于测量到的数据来调整电流指令值等，以使电动机的速度变动最大程度地减小，因此需要与各种各样的运转模式(例如，空调机的制热运转和制冷运转等)相对应地取得数据以及调整指令值，产品的开发时间拖长。

此外，在日本特开2001-37281号公报(专利文献2)中公开了一种检测运转中的电动机的速度变动的大小，在抑制其速度变动的方向上进行反馈控制，决定转矩指令值的技术。

但是，在专利文献2这样的技术中，若设想采用无位置传感器方式推断电动机的位置，则如果电动机位置和速度的推断精度下降，就无法进行正确的转矩控制。另外，还有在反馈控制中由于使用过去的信息而在控制响应中产生滞后，在非常短的周期内发生转矩变动时无法充分地抑制变动的危险。

发明内容

在此，提供一种在以产生比较大的负载变动为前提的系统中适用以无位置传感器方式来控制电动机的结构的情况下，即使不预先取得负载变动的数据，也能够控制电动机高速地跟踪目标速度的电动机控制装置及电气设备。

技术方案1的电动机控制装置，供电单元向驱动负载的电动机供给交流电力，电流检测单元检测流上述电动机的绕组中的电流。速度/电气角推断单元基于上述电流推断上述电动机的旋转速度和电气角，负载转矩推断单元根据基于上述电流和上述电气角得到的转矩电流、上述电动机的常数、包括上述负载在内的上述电动机的惯性力矩，推断上述负载所发生的负载转矩。然后，负载转矩相位运算单元运算上述负载转矩所示出的周期性变动的相位(负载转矩相位)，在转矩修正电流决定单元决定基于上述负载转矩相位进行变化的正弦波状的转矩修正电流时，振幅/相位调整单元检测上述电动机的速度变动，增减调整上述转矩修正电流的振幅和相位，使得上述速度变动减少。

此外，技术方案6的电气设备，供电单元对驱动压缩机的电动机供给交流电力，电流检测单元检测流到上述电动机的绕组中的电流。速度/电气角推断单元基于上述电流推断上述电动机的旋转速度和电气角，负载转矩推断单元根据基于上述电流和上述电气角得到的转矩电流、上述电动机的常数、包括上述压缩机在内的上述电动机的惯性力矩，推断上述压缩机所发生的负载转矩。然后，负载转矩相位运算单元运算上述负载转矩所示出的周期性变动的相位(负载转矩相位)，在转矩修正电流决定单元决定基于上述负载转矩相位进行变化的正弦波状的转矩修正电流时，振幅/相位调整单元检测上述电动机的速度变动，增减调整上述转矩修正电流的振幅和相位，使得上述速度变动减少。

根据这些技术方案，可以提供一种在以产生比较大的负载变动为前提的系统中适用使用无位置传感器方式控制电动机的结构的情况下，即使不预先取得负载变动的数据，也能够控制电动机高速地跟踪目标速度的电动机控制装置及电气设备。

附图说明

图1是示出一个实施方式的电动机控制装置的结构的功能框图。

图2是概略地示出空调机的结构的图。

图3是主程序的流程图。

图4是示出步骤S3中的速度变动抑制控制的详细过程的流程图。

图5(a)是初始设定处理、(b)是振幅调整处理、(c)是相位调整处理的流程图。

图6是模型化地示出负载转矩变动和转矩修正电流指令的图。

图7是示出通过希尔伯特变换得到的解析信号即负载转矩值Tq等的各种信号波形的图。

图8是抑制速度变动的调整处理的说明图(之一)。

图9是抑制速度变动的调整处理的说明图(之二)。

图10是示出实际上速度变动被抑制的状态的信号波形图。

图11(a)是示出单气缸式的旋转式压气机的剖面结构的图，(b)是示出与压气机电机的旋转机械角相对应地发生的负载变动的图。

具体实施方式

以下，关于一个实施方式，参照图1至图10进行说明。图1是示出电动机控制装置的结构的功能框图。通过三相桥接6个例如IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor：半导体开关元件，未图示)构成逆变器电路(供电单元)1。逆变器电路1的各相输出端子与无刷DC电动机(永磁式同步电动机)2的例如星形结线的各相绕组的各端子连接。

电流检测部(电流检测单元)3u、3v、3w是设置在逆变器电路1的输出线上的电流检测器(例如，电流互感器)，检测U、V、W各相的电流Iu、Iv、Iw(也可以仅检测某两相，运算求出剩余一相)。将来自这些电流检测部3u、3v、3w的电流检测信号分配到坐标变换部4，由未图示的A/D变换器变换成数字数据。坐标变换部4将三相电流Iu、Iv、Iw变换成二相电流Iα、Iβ，基于在位置推断部(速度/电气角推断单元)5中推断的旋转相位角θ_M，将静止坐标系的电流Iα、Iβ变换成旋转坐标系(xy坐标系)的d轴电流Id、q轴电流Iq。

速度控制部(目标电流运算单元)6对指令速度ω_ref与位置推断部5中推断出的电动机的速度(角速度)ω的差分进行PI(比例积分)控制运算，以使电动机速度ω跟踪指令速度ω_ref的方式生成q轴电流指令Iq_ ref1，并输出到电流指令合成部7。此外，速度控制部6通常以励磁电流指令Id_ref为零来输出，在进行磁场削弱控制等的情况下设定为负的值进行输出。

电流控制部(目标电压运算单元)8对从速度控制部6给予的励磁电流指令Id_ref和从电流指令合成部7输出的q轴电流指令Iq_ref与在坐标变换部4中变换的d轴电流Id和q轴电流Iq的差分进行PI控制运算，以使d轴电流Id和q轴电流Iq分别跟踪励磁电流指令Id_ref和q轴电流指令Iq_ref的方式输出d轴电压指令值Vd和q轴电压指令值Vq。

振幅/相位调整部(振幅/相位调整单元)9对在位置推断部5中运算出的推断速度ω的变动的微分值进行运算，使推断速度变动值减少地输出向转矩修正电流计算部(转矩修正电流决定单元)10输出的振幅An和相位Pn，其详细内容以后叙述。负载转矩推断部(负载转矩推断单元)11根据从坐标变换部4给予的q轴电流Iq以及在位置推断部5中推断出的速度ω和电动机2的常数推断出负载转矩Tq，将其推断结果输出到负载转矩频率/角度提取部(负载转矩相位运算单元)12中。

电流指令合成部7对速度控制部6输出的q轴电流指令Iq_ref1和在转矩修正电流计算部10中运算出的转矩修正电流指令Iq_ref2进行加法合成，运算上述q轴电流指令Iq_ref。电力变换部13基于由位置推断部5推断出的旋转相位角θ_M，将电压指令值Vd、Vq变换成三相电压指令值Vu、Vv、Vw，输出到逆变器电路1中。将三相电压指令值Vu、Vv、Vw变换成例如用于对模拟正弦波状的电流进行通电的PWM信号后，给予到构成逆变器电路1的各IGBT的栅极。

关于以上内容，除逆变器电路1以外的结构部分，都由微型计算机执行的软件处理来实现，构成了进行矢量控制的电动机控制装置20。例如，其微型计算机未具体地图示，但具备输入输出口、串行通信电路、用于输入电流检测信号等的模拟信号的A/D转换器和用于进行PWM处理的定时器等。

图2示出将电动机控制装置20适用在空调机(空气调节器)中的情况。构成热力泵21的压缩机22，由将压缩部(负载)23和电动机2收纳在同一铁制密闭容器25内而构成，电动机2的转子轴与压缩部23连结。然后，压缩机22、四通阀26、室内侧热交换器27、减压装置28和室外侧热交换器29，由作为制冷剂通路的导管连接以构成闭合回路。再有，压缩机22是例如旋转式的单气缸式压缩机。

供暖时，四通阀26处于实线所示的状态，在压缩机22的压缩部23中压缩后的高温制冷剂，被从四通阀26供给到室内侧热交换器27中并冷凝，之后，在减压装置28中减压，变成低温后流到室外侧热交换器29中，在此蒸发后返回到压缩机22中。另一方面，在制冷时，四通阀26被切换到虚线所示状态。因此，在压缩机22的压缩部23中压缩后的高温制冷剂，被从四通阀26供给到室外侧热交换器29中并冷凝，之后，在减压装置28中减压，变成低温后流到室内侧热交换器27中，在此蒸发后返回到压缩机22中。然后，分别由风扇30、31向室内侧、室外侧的各热交换器27、29送风，通过该送风高效地进行各热交换器27、29与室内空气、室外空气的热交换。

下面，关于本实施方式的处理，参照图3至图5的流程图进行说明。图3是示出电动机控制的主要部分的处理的主程序。首先，位置推断部5使用(1)式：d轴电动机电压方程式，推断运算电动机2的速度ω，通过对电动机速度ω积分，计算旋转相位角θ_M(步骤S1)。

Vd＝R·Id-ω·Lq·Iq    …(1)

接着，速度控制部6运算转矩电流指令值Iq_ref1(步骤S2)。此外，在振幅/相位调整部9中运算转矩电流指令值Iq_ref2(步骤S3、速度变动抑制控制)。于是，在电流指令合成部7中将上述两个指令相加，运算转矩电流指令值Iq_ref(步骤S4)。电流控制部8基于转矩电流指令值Iq_ref进行电流控制(步骤S5)，电力变换部13根据电压指令值Vd、Vq生成三相PWM信号并输出(步骤S6)。在主程序中周期性地执行以上处理。

图4是示出步骤S3中的速度变动抑制控制的详细过程的流程图。首先，当确认了初始设定完了标志是关闭(步骤S11：是)时，进行初始设定处理(步骤S12)。然后，负载转矩推断部11使用(2)式，根据电动机电流Iq和旋转速度ω、转矩常数Kt、惯性力矩Jm，运算并推断负载转矩Tq(步骤S13。)此外，在步骤S11中，若初始设定完了标志是开启(否)，则转移到步骤S13。

Tq＝Iq·Kt-Jm·(dω/dt)…(2)

由于负载转矩Tq的推断是如下所述地以计算负载转矩Tq的变动角度：相位角θ1为目的，因此负载转矩Tq自身的推断精度不重要。一般含有负载的电动机的惯性力矩Jm很难测量和推断，因此，即使容许它们的常数有一定程度的误差，对本实施方式中进行的控制影响也很小。

负载转矩频率/角度提取部12提取在负载转矩推断部11中推断出的负载转矩Tq中所产生的变动的频率和相位角(步骤S14)。作为提取单相交流信号的相位和频率的方式可以想到几个，但在此例示使用了希尔伯特变换的提取方式。若使用希尔伯特变换器，则能够根据成为输入的解析信号计算出相位前进了90度量的正交成分。

本实施方式中使用以(3)式示出的6次FIR(Finite Impulse Response：有限脉冲响应)滤波器构成希尔伯特变换器。通过6次中断FIR滤波器，能够一定程度地抑制响应滞后。此外，若将滤波器设定为6次，滤波器运算中的中央值的次数就对应于3次。

Tqh＝α1·Tq(0)+α2·Tq(2)-α2·Tq(4)

      -α1·Tq(6)           …(3)

Tq(0)：本次的解析信号(负载转矩值)

Tq(2)：2个控制周期前的解析信号

Tq(4)：4个控制周期前的解析信号

Tq(6)：6个控制周期前的解析信号

Tqh：希尔伯特变换输出

α1、α2：滤波器常数

但是，FIR滤波器使解析信号的频率成分衰减。于是，使用稍后求出的负载转矩Tq的周期Pd的上次值(假设运算是离散系统)Pd(1)进行振幅补偿。(4)式中示出包括振幅补偿的希尔伯特变换器的式子。

Tqh＝{α1·Tq(0)+α2·Tq(2)-α2·Tq(4)

-α1·Tq(6)}×{α3·Pd(1)+α4}…(4)

α3、α4：振幅补偿常数

图7示出解析信号即负载转矩Tq以外的各种信号。假设使用(4)式将负载转矩成分代入到希尔伯特变换器中的值作为Tqh。计算将Tqh进一步代入到希尔伯特变换器中然后前进90度相位的正交成分Q1。然后，假设Tqh的3个控制周期前的信号为同相成分I1。在此，选择3个控制周期前的信号是与在6次的滤波器运算中中央值的次数为3相对应。

将这些I1、Q1进一步进行希尔伯特变换，计算出jI、jQ，根据I1、Q1、jI、jQ计算I2、Q2。

Q1＝{α1·Tqh(0)+α2·Tqh(2)-α2·Tqh(4)

-α1·Tqh(6)}×{α3·Pd(1)+α4}        …(5)

I1＝Tqh(3)                             …(6)

jI＝{α1·I1(0)+α2·I1(2)-α2·I1(4)

-α1·I 1(6)}×{α3·Pd(1)+α4}        …(7)

jQ＝{α1·Q1(0)+α2·Q1(2)-α2·Q1(4)

-α1·Q1(6)}×{α3·Pd(1)+α4}         …(8)

I2＝I1-jQ                              …(9)

Q2＝Q1-jI                              …(10)

I1：同相成分、Q1：正交成分

I2：复平均化后的同相成分、Q2：复平均化后的正交成分

用(10)式、(11)式求解析信号I2和正交信号Q2的复平方和。

Re＝(I2)²+(Q2)²               …(11)

Im＝I2·IQ-Q2·I2             …(12)

Re：实数成分、Im：虚数成分

使用求出的实数成分Re和虚数成分Im，根据(13)式计算负载转矩值的周期Pd。周期Pd如前所述地在希尔伯特变换器的振幅补偿中使用。

Pd＝360/{arctan(Im/Re)}       …(13)

此外，对用(14)式在周期Pd的计算过程中计算出的同相成分I1和正交成分Q1求反正切，计算负载转矩变动的相位角θ1。

θ1＝arctan(Q1/I1)             …(14)

以上求出了步骤S14中的负载转矩变动的相位角θ1。

当振幅/相位调整部9计算出电动机速度ω的变动值(步骤S15)时，在以后的步骤S16～S24中进行转矩修正电流指令Iq_ref2的振幅/相位调整。即，对在位置推断部5中运算出的推断速度ω的变动的微分值进行运算，使推断速度变动值减少地输出构成转矩修正电流指令Iq_ref2的振幅An和相位Pn。具体地说，对振幅和相位的调整值(增加或减少)进行初始设定，在每个控制周期中判断一次推断速度微分值的正负，在微分值是负的情况下，振幅/相位的增减方向继续，在微分值是正的情况下，将振幅/相位的增减方向转换成与上次的控制周期相反。然后，在每个控制周期交替地切换一次振幅/相位的调整阶段(phase)并输出。

关于步骤S12中的初始设定处理的详细过程，参照图5(a)进行说明。当设定了振幅的调整值Aα和相位的调整值Pα(步骤S31、S32)时，设定振幅的初始值A0和相位的调整值P0(步骤S33、S34)。然后，当设定了振幅An的调整次数和相位Pn的调整次数(步骤S35、S36)时，将调整阶段计数器的值置为“0”(步骤S37)，使初始设定完了标志成为“开启”(步骤S38)，结束初始设定处理。

再次返回到图4，在步骤S16中判断调整阶段计数器是否是振幅An的调整次数以下，若是该调整次数以下(是)，本次的调整阶段就成为振幅阶段(步骤S17)。然后，将调整阶段计数器增量(步骤S18)，进行振幅调整处理(步骤S19)。于是转移到步骤S25，计算用于消除转矩变动的转矩修正电流指令Iq_ref2(步骤S25、参照图6)。再有，图6所示的负载转矩变动实际上是将如图12(b)所示的波形模型化为单纯的正弦波(即仅有基频成分)而示出的。

在以后的速度变动抑制控制中，在步骤S16中判断为“是”的期间，在步骤S19中继续振幅An的调整，在步骤S16中若判断为“否”，则判断调整阶段计数器的值是否是振幅调整次数和相位调整次数的和以下(步骤S20)。在此，若判断为“是”，调整阶段就成为相位阶段(步骤S21)。然后，将调整阶段计数器增量(步骤S22)，进行相位调整处理(步骤S23)。于是转移到步骤S25。此外，在步骤S20中若判断为“否”，就在将调整阶段计数器归零后(步骤S24)转移到步骤S25。

在步骤S25中，转矩修正电流计算部10基于(15)式计算消除转矩变动的转矩修正电流指令Iq_ref2。

Iq_ref2＝A1·sin(θ1+P1)

+A2·sin(θ2+P2)

+A3·sin(θ3+P3)

…                      (15)

如前所述地，An(n＝1、2、3、…)和Pn是振幅/相位调整部9的输出，θn是在负载转矩频率/角度提取部13中由(14)式运算出的负载转矩变动的相位角度。

步骤S31、S32中设定的振幅An和相位Pn的初始值任意，例如也可以是零。此外，(15)式的次数n也可以根据进行正确的转矩控制到什么程度来决定。若包含更高次项，则转矩控制的精度提高，但运算负荷增大。例如，在实际的转矩变动是如图11(b)所示的波形的情况下，期望计算到高次频率以使修正转矩电流波形尽量成为相同波形，但修正中最重要的是使基频成分一致。以下假设次数n为“1”进行说明。

根据初始设定的振幅A1和相位P1，在最初的控制周期中计算转矩修正电流指令Iq_ref2，在接下来的控制周期中，根据(16)、(17)式决定振幅A1(x)和相位P1(x)(步骤S19、S23)。

A1(x)＝A1(x-1)+(振幅调整符号)×Aα    …(16)

P1(x)＝P1(x-1)+(相位调整符号)×Pα    …(17)

即，本次的控制周期的振幅A1(x)和相位P1(x)是以对于上次控制周期的振幅A1(x-1)和相位P1(x-1)根据调整符号增减了各自的调整值Aα、Pα量后的值来决定的。然后，通过根据(16)、(17)式调整(15)式的振幅A1和相位P1，能够给予能发生消除负载转矩变动的输出转矩的、近似正弦波的修正电流指令Iq_ref2。

关于步骤S19的振幅调整，参照图5(b)进行叙述。若用(15)式运算出的转矩修正电流Iq_ref2在消除负载转矩变动的方向上起作用，就向速度变动减少的方向推移。即，该情形下，从上次到本次的控制周期中的振幅的调整都是向好的方向起作用，因此，在(16)式的调整中不需要使调整符号变化(步骤S41：否)。例如，是从修正转矩的振幅相对于负载转矩的变动不足的状态开始，在增大振幅的方向上起作用的情况，维持上上次振幅→增大→上次振幅→增大→本次振幅的这种过程就可以。

另一方面，若转矩修正电路Iq_ref2不在消除负载转矩变动的方向上起作用，就向速度变动增加的方向上推移。即，在这样的情形下，从上次到本次的控制周期中的调整是向坏的方向起作用，需要改变(16)式的调整符号(步骤S41：是)。例如，是修正转矩的振幅相对于负载转矩变动过大的情况，需要成为上上次振幅→增大→上次振幅→减小→本次振幅的这种过程。因此，该情况下使(16)式的振幅调整符号反转(步骤S42)。

然后，关于(17)式中的相位的调整也同样。(15)式中计算的转矩修正电流指令Iq_ref2是正弦波状，当相位增减时，修正转矩相位相对于负载转矩相位偏移，因此，作为结果，速度变动进行增减。图5(c)的流程图中示出了与相位调整相对应的处理(步骤S51、S52)。

由于在每个控制周期中一边检测速度变动一边进行这些振幅An和相位Pn的调整，因此，当在某个控制周期同时调整双方时，其结果无法判断是受哪个调整的影响，所以，每个控制周期仅进行某一方面的调整。例如，若修正转矩电流指令Iq_ref2的次数是1，则进行调整的项目就是2个(A1、P1)，因此交替地执行2个调整算法。其结果，如图8和图9所示，调整结果就朝着速度变动为最小的振幅和相位的组合收敛前进。

最初，在振幅阶段中，当如图8(c)所示地在使振幅A1增加的方向上调整时，在速度变动减少的方向上起作用(参照图8(a))。接着，在相位阶段中，当如图8(b)所示地在使相位P1减少的方向上调整时，同样地在速度变动减少的方向上起作用(参照图8(a))。接着，在如图8(c)所示地在使振幅A1增加1级的方向上调整的时刻，由于在速度变动增加的方向上起作用(参照图8(a))，因此，在使振幅A1减少的方向上调整，之后调整控制稳定了的结果，最终转移到使振幅A1减少1级的状态下的相位调整(参照图8(b))。再有，由于控制响应有若干滞后，因此存在速度的增减与相位、振幅的调整方向的定时中产生一点点偏移的问题。

此外，图9示出了横轴取振幅A1，纵轴取相位P1，交替地调整它们并收敛到速度变动的最小点的过程。图中示出的速度变动最小点上的振幅A1和相位P1成为调整结束后的值。它们在图8(b)、(c)的右端分别对应于所达到的调整值。

图10是示出实际上速度变动被抑制的状态的各信号波形的测量例。图10(a)的左侧部示出电动机的速度ω的推移。速度抑制控制的开始前，推断速度ω相对于实际速度滞后了，速度变动变大。再有，图10(a)的中央部放大示出了图10a的左侧部中的控制前的速度变动部分(图中左侧的波状线部分)，图10(a)的右侧部放大示出了图10(a)中的控制后的速度变动部分(图中右侧的波状线部分)。此外，图10(b)至图10(e)中的左侧部、中央部及右侧部的关系与上述图10(a)中的关系同样。

在图10(e)中，电动机的输出转矩：q轴电流Iq(参照图10(b))相对于负载转矩Tq滞后了。这时推断出的负载转矩的角度是图中的负载转矩相位θ1(参照图10(d))。然后，图10(c)中示出的是修正转矩电流振幅A1和修正转矩电流相位P1(与图8(b)、图8(c)相同)。

该情况下，将振幅调整次数与相位调整次数的比设定为5∶6，使相位调整次数变多地交替进行调整。即，两者相比，对变动的抑制而言，调整相位P1以使负载转矩变动的频率一致比振幅A1的调整更重要。这样地交替地推进调整的结果，速度变动值逐渐减少。最终，如图10(e)的右侧部所示地变为负载转矩Tq与电动机的输出转矩(Iq)大致一致。

如上所述，根据本实施方式，电动机控制装置20在位置推断部5基于由电流检测部3检测到的各相电流Iu、Iv、Iw推断电动机2的旋转速度ω和电气角θ_M时，负载转矩推断部11根据基于各相电流Iu、Iv、Iw和电气角θ_M得到的转矩电流Iq、电动机2的常数、包括压缩机22的压缩部23在内的电动机2的惯性力矩，推断压缩机22发生的负载转矩Tq。

负载转矩频率/角度提取部12运算负载转矩Tq示出的周期性变动的相位(负载转矩相位θn)，当转矩修正电流计算部10决定基于负载转矩相位θn变化的正弦波状的转矩修正电流时，振幅/相位调整部9检测电动机2的速度变动，增减调整转矩修正电流的振幅An和相位Pn，使得其速度变动减少。

从而，在用无位置传感器方式驱动电动机2的结构中，即使不预先正确地取得作为驱动对象的压缩机22的转矩变动特性数据，也能够控制成动态地进行输出转矩的修正，降低速度变动，并且电动机2的速度ω跟踪目标速度ω_ref。从而，能够大幅度削减用于在空调机中适用电动机控制装置20的开发成本，能够高精度地控制空调机。

然后，由于振幅/相位调整部9对电动机2的速度变动的微分值进行运算，若该微分值是负的值，则使调整的增减方向跟以前一样，若微分值是正的值，则使调整的增减方向相反，因此，修正了转矩电流指令Iq_ref2的结果，能够根据速度变动是减少了还是增大了来决定调整的增减方向并迅速地抑制变动。此外，由于振幅/相位调整部9在连续多次进行了振幅An和相位Pn的某一方调整之后，切换成进行另一方的调整，因此能够一边确认振幅An和相位Pn各自对调整的影响一边推进调整。

另外，由于振幅/相位调整部9将连续进行相位Pn调整的次数设定得比连续进行振幅An调整的次数多，因此，通过较多地进行设想为由调整产生较大影响的相位Pn的调整，能够进一步迅速地抑制速度变动。加之，转矩修正电流计算部10也基于负载转矩相位来决定与负载转矩的变动的高次频率对应的转矩修正电流，从而能够使转矩修正电流波形更趋同于负载转矩变动波形来进行调整。

已说明了本发明的实施方式，但该实施方式只是作为例子而提出的，并不表示限定发明的范围。可以用除此以外的各种各样的方式来实施该新的实施方式，可以在不脱离发明主旨的范围内进行各种各样的省略、置换、变更。该实施方式及其变形都包含在发明范围和主旨内，并且包含在与权利要求的范围内记载的发明均等的范围内。

振幅调整次数与相位调整次数的比不限于5∶6，可以适当地设定。当然也可以设定为1∶1(例如，分别各8次等)。

除此以外，也可以适用在例如冰箱和烘干机、洗衣烘干机等的使用压缩机的电气设备中。

此外，电动机的驱动对象即负载不限于压缩机，只要是产生周期性的负载变动的都可以适用。

Claims (6)

1.一种电动机控制装置，其特征在于，具有以下结构：

供电单元，向驱动负载的电动机供给交流电力；

电流检测单元，检测流到上述电动机的绕组中的电流；

速度/电气角推断单元，基于上述电流推断上述电动机的旋转速度和电气角；

负载转矩推断单元，根据基于上述电流和上述电气角得到的转矩电流、上述电动机的转矩常数、上述电动机的惯性力矩、以及上述电动机的旋转速度，推断上述负载所发生的负载转矩；

负载转矩相位运算单元，运算负载转矩相位，该负载转矩相位指的是上述负载转矩所表现出的周期性的变动的相位；

转矩修正电流决定单元，决定基于上述负载转矩相位而变化的正弦波状的转矩修正电流；以及

振幅/相位调整单元，检测上述电动机的速度变动，增减调整上述转矩修正电流的振幅和相位，以使得上述速度变动减少。

2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，

上述振幅/相位调整单元运算上述电动机的速度变动的微分值，若上述微分值是负的值，则使上述调整的增减方向跟以前一样，若上述微分值是正的值，则使上述调整的增减方向相反。

3.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，

上述振幅/相位调整单元在连续多次进行了上述振幅和上述相位的某一方的调整后，切换成进行另一方的调整。

4.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，

上述振幅/相位调整单元将连续进行上述相位调整的次数设定得比连续进行上述振幅调整的次数多。

5.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，

上述转矩修正电流决定单元也基于上述负载转矩相位来决定与上述负载转矩的变动的高次频率相对应的转矩修正电流。

6.一种电气设备，其特征在于，具有以下结构：

压缩机；

电动机，驱动上述压缩机；

供电单元，向上述电动机供给交流电力；

电流检测单元，检测流到上述电动机的绕组中的电流；

速度/电气角推断单元，基于上述电流推断上述电动机的旋转速度和电气角；

负载转矩推断单元，根据基于上述电流和上述电气角得到的转矩电流、上述电动机的转矩常数、上述电动机的惯性力矩、以及上述电动机的旋转速度，推断上述压缩机所发生的负载转矩；

负载转矩相位运算单元，运算负载转矩相位，该负载转矩相位指的是上述负载转矩所表现出的周期性的变动的相位；

转矩修正电流决定单元，决定基于上述负载转矩相位而变化的正弦波状的转矩修正电流；以及

振幅/相位调整单元，检测上述电动机的速度变动，增减调整上述转矩修正电流的振幅和相位，以使得上述速度变动减少。

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