CN110313126B - 旋转电机控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种旋转电机控制装置。当通过脉冲宽度调制控制旋转电机时，抑制变频器和旋转电机的总体电效率的降低，并且对应于载波频率而减少在旋转电机产生的可听带域的噪声。旋转电机控制装置使载波频率(fc)对应于旋转电机的转速(ω)而变化，以使在与载波频率(fc)对应的中心频率(fm)的上下出现的边带波的频率即载波边带频率(fs+、fs－)不包含在预先规定的频带(fb)中。

Description

旋转电机控制装置
技术领域
本发明涉及使用通过脉冲宽度调制在直流与交流之间变换电力的变频器来驱动控制交流的旋转电机的旋转电机控制装置。
背景技术
当使用变频器驱动交流的旋转电机时，经常进行脉冲宽度调制。在脉冲宽度调制中，正弦波状(也包含为了提高变换效率而成为失真波的情况)的电压指令通过和作为阈值的三角波状(也包含锯齿波)的载波的大小进行比较，被变换为方形波状的脉冲信号。如果载波的频率高，脉冲信号变细，如果载波的频率低，脉冲信号变粗。在下述表示出处的非专利文献1中也被指出，当使用脉冲宽度调制驱动旋转电机(例如永久磁铁型的同步马达(PMSM：Permanent Magnet Synchronous Motor))时，在因载波的频率而产生的电磁激振力的频率与机械要素的固有振动的频率一致之后，可能会共振而产生可听带域的噪声。这种可听带域的噪声具有边带波，该边带波具有与载波的频率对应的中心频率的前后的频率。该边带波的频率随着旋转电机的转速上升而从中心频率分别向前后方向扩展。
然而，对于可听带域，公知存在人类感到非常不适的被称为不适可听频带的频带。若可听带域的噪声的频率包含在该不适可听频带中，则该可听带域的噪声成为对人类不适的噪声。例如，当不适可听频带的频率低于与载波的频率对应的中心频率时，低于该中心频率一侧的边带波的频率可能包含在不适可听频带中。作为一个应对方法，考虑提高中心频率，以使该边带波的频率高于不适可听频带的上限频率。为了提高中心频率，提高载波的频率即可。但是，若提高载波的频率，则由调制生成的脉冲信号也变细(脉冲信号的频率也变高)，可能会导致变频器的开关损失增大。
非专利文献1:原崇文(Takefumi Hara)等“基于电压型变频器的PWM方式的分布绕组永久磁铁同步马达的振动产生因素的研究(Study on Vibration Mechanism ofDistributed Winding Permanent Magnet Synchronous Motor for PWM method ofVoltage Source Inverters)”，日本平成28年电气学会工业应用部门大会，电气学会(IEEJapan)，2016年，3－59[III－319]
发明内容
鉴于上述背景，希望当通过脉冲宽度调制控制旋转电机时，抑制变频器和旋转电机的总体电效率的降低，并且对应于脉冲宽度调制的载波频率而减少在旋转电机产生的可听带域的噪声。
在鉴于上述情况的、使用通过基于载波频率的脉冲宽度调制在直流与交流之间变换电力的变频器来驱动控制交流的旋转电机的旋转电机控制装置中，以随着上述旋转电机的转速升高而升高的方式使上述载波频率变化，以使在与上述载波频率对应的中心频率的上下出现的边带波的频率即载波边带频率不包含在预先规定的频带中。
载波边带频率对应于旋转电机的转速而变动。因此，在和旋转电机的转速的关系中，载波边带频率存在成为例如为可听带域的噪声那样的被包含在预先规定的频带中的频率的情况。但是，通过使载波频率对应于旋转电机的转速而变化，载波边带频率能够不包含在这种频带中。作为其它方法，也能在使用旋转电机的转速域的全域中，预先将载波频率固定为载波边带频率不包含在这种频带中的频率。但是，在这种情况下，存在当旋转电机的转速较低时仍需较高的载波频率等增大变频器的开关损失从而降低变频器和旋转电机的总体电效率的可能。但是，如本结构那样，通过以随着旋转电机的转速升高而升高的方式使载波频率变化，能够抑制变频器、旋转电机的总体电效率的降低。即，根据本结构，当通过脉冲宽度调制控制旋转电机时，能够抑制变频器和旋转电机的总体电效率的降低，并且能够对应于脉冲宽度调制的载波频率而减少在旋转电机产生的可听带域的噪声。
对于旋转电机控制装置的进一步的特征和优点，根据针对参照附图说明的实施方式的以下记载，能够明确。
附图说明
图1是示意表示旋转电机控制装置的结构的框图。
图2是表示脉冲宽度调制的原理的说明图。
图3是示出对应于转速使载波频率变化之后可听带域的噪声和不适可听频带的关系的图。
图4是示出当恒定的载波频率恒定时可听带域的噪声和不适可听频带的关系而作为比较例的图。
图5是示出载波频率向较高一侧偏置之后可听带域的噪声和不适可听频带的关系而作为比较例的图。
具体实施方式
以下，将驱动控制成为车辆的驱动力源的旋转电机的旋转电机控制装置作为例子进行说明。图1的电路框图示意地示出包含旋转电机控制装置2(CTRL)在内的旋转电机驱动装置1的系统结构。在本实施方式中，驱动对象的旋转电机80是具有具备定子线圈83的定子81和具备永久磁铁84的转子82的永久磁铁型旋转电机(PMSM：Permanent MagnetSynchronous Motor)。在图1中，作为转子82，例示出具备四个磁极(两个N极和两个S极)的四极(两极对)的形态。但是，转子82中的磁极的极数(极对数pp)和永久磁铁84的配置是示意的形态而不对发明进行限定。另外，这里，虽然例示出成为旋转电机驱动装置1的驱动对象的旋转电机是永久磁铁型旋转电机的形态，但也可以将感应型旋转电机等不使用永久磁铁的旋转电机作为驱动对象。此外，旋转电机80既可以作为电动机也可以作为发电机发挥功能。如图1所示，旋转电机驱动装置1具备在直流电与多相交流电之间变换电力的变频器10。
旋转电机80例如是混合动力汽车、电动汽车等的车轮的驱动力源，在本实施方式中，优选是电动汽车的驱动力源。本实施方式的旋转电机控制装置2具有特征结构是为了，当通过脉冲宽度调制控制旋转电机80时，抑制变频器10和旋转电机80的总体电效率的降低，并且减少对应于脉冲宽度调制的载波频率fc而在旋转电机80产生的可听带域的噪声(以下存在适当地称为“可听音”的情况)。此外，由于根据听力、年龄等，实际可听到的声音、感到不适的声音也不同，所以对于可听音存在个人差异。这里提及的可听音并非对应于个人的好恶，而是例如基于人机工程学等，一般根据频带等来规定。
众所周知，混合动力汽车具有内燃机(未图示)和旋转电机80作为车轮的驱动力源。因此，当为混合动力汽车时，若内燃机启动，则因其动作音而在旋转电机80产生的可听带域的噪声(可听音)被隐藏，用户(乘客)可能难以识别。另一方面，在电动汽车中，由于内燃机等产生隐藏旋转电机80产生的可听音那样的动作音的机构较少，所以和混合动力汽车相比，旋转电机80产生的可听音趋于明显。因此，本实施方式的旋转电机控制装置2应用于电动汽车特别有效。
变频器10与交流的旋转电机80和高压电池11(直流电源)连接，变频器10在多相的交流与直流之间变换电力。高压电池11例如由镍氢电池、锂离子电池等可充电的二次电池(电池)、双电层电容器等构成。当旋转电机80为车辆的驱动力源时，高压电池11是大电压大容量的直流电源，额定的电源电压例如是200～400[V]。在变频器10的直流侧，具备将正极与负极之间的电压(直流链电压Vdc)平滑化的平滑电容器(直流链电容器4)。
变频器10具有多个开关元件3而构成。对于开关元件3，优选应用IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)、电源MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)、SiC—MOSFET(Silicon Carbide—Metal Oxide Semiconductor FET：碳化硅—金属氧化物半导体FET)、SiC—SIT(SiC—Static Induction Transistor：碳化硅—静电感应晶体管)、GaN—MOSFET(Gallium Nitride—MOSFET：氮化镓—MOSFET)等能以高频动作的电源半导体元件。如图1所示，在本实施方式中，使用IGBT作为开关元件3。
变频器10由桥电路构成，具备多根(这里为三根)由上段侧开关元件3H和下段侧开关元件3L的串联电路构成的交流一相的臂3A。当为三相的旋转电机80时，构成有与U相、V相、W相对应的定子线圈83分别与一组串联电路(臂3A)对应的桥电路。臂3A的中间点，即正极侧的开关元件3(上段侧开关元件3H)与负极侧的开关元件3(下段侧开关元件3L)的连接点分别与旋转电机80的三相的定子线圈83连接。此外，在各开关元件3中，将从负极朝向正极的方向(从下段侧朝向上段侧的方向)作为正向，并列具备续流二极管5。
如图1所示，变频器10通过旋转电机控制装置2被控制。旋转电机控制装置2通过将微机等的逻辑电路作为核心部件构建而成。例如，旋转电机控制装置2基于作为要求信号而从车辆内的上位的控制装置之一即车辆ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)90(VHL-ECU)等其他控制装置等提供的旋转电机80的目标扭矩，进行使用矢量控制法的电流反馈控制，经由变频器10控制旋转电机80。
在旋转电机80的各相的定子线圈83流动的实际电流通过电流传感器12检测，旋转电机控制装置2获取该检测结果。另外，旋转电机80的转子82在各时刻的磁极位置、转子82的转速ω例如通过旋转变压器等旋转传感器13检测，旋转电机控制装置2获取该检测结果。旋转电机控制装置2使用电流传感器12和旋转传感器13的检测结果，执行电流反馈控制。旋转电机控制装置2构成为为了电流反馈控制而具有各种功能部，各功能部通过微机等的硬件和软件(程序)的配合来实现。针对电流反馈控制，由于公知所以这里省略详细说明。
构成变频器10的各开关元件3的控制端子(例如IGBT的门端子)经由作为变频器驱动装置的驱动装置20(DRV)与旋转电机控制装置2连接，分别独立地进行开关控制。车辆ECU90、生成开关控制信号的旋转电机控制装置2通过将微机等作为核心而构成，其动作电压例如是5[V]、3.3[V]。在车辆中，除高压电池11之外，还搭载有电压比高压电池11低(例如为12～24[V])的电源即低压电池(未图示)，旋转电机控制装置2经由调节电路等未图示的电力电路从低压电池被供给电力。
这样，由于变频器10和旋转电机控制装置2的动作电压较大不同，所以在旋转电机驱动装置1中具备驱动装置20，该驱动装置20分别提高对各开关元件3的开关控制信号SW(当为IGBT时为门驱动信号)的驱动能力(例如电压振幅、输出电流等使后段的电路动作的能力)来进行中继。由旋转电机控制装置2生成的开关控制信号经由驱动装置20被供给至变频器10。
旋转电机控制装置2通过基于载波频率fc的脉冲宽度调制，对变频器10进行开关控制来驱动控制旋转电机80。图2表示对一相的电压指令v＊进行脉冲宽度调制的原理。如图2所示，通过电压指令v＊与用于脉冲宽度调制的载波CW的比较，电压指令v＊被变换为脉冲信号PW(调制脉冲)。载波CW的周期TP的倒数是载波频率fc。根据图2可知，若载波频率fc升高(若载波CW的周期TP缩短)，则在电压指令v＊的一个周期中，生成更多的脉冲信号PW。
当使用脉冲宽度调制来驱动永久磁铁型的旋转电机时，在因载波频率fc而产生的电磁激振力的频率与机械要素的固有振动的频率一致之后，它们可能会共振而产生可听带域的噪声(可听音)。图4是例示出当载波频率fc恒定时这种可听带域的噪声的图。作为一个例子，这种可听带域的噪声大多具有边带波，该边带波具有与载波频率fc对应的中心频率fm的前后的频率(载波边带频率(fs+、fs－))。该边带波的频率(载波边带频率(fs+、fs－))随着旋转电机80的转速ω上升而从中心频率fm分别向前后方向扩展。
然而，在可听带域中，公知存在人类感到非常不适的被称作不适可听频带fb的频带(例如2.5k～5k[Hz])。如图4所示，若可听带域的噪声(可听音)包含在属于该不适可听频带fb的频带中，则对人类而言为不适的噪声。如图4所示，当不适可听频带fb的频带低于与载波频率fc对应的中心频率fm时，低于中心频率fm一侧的载波边带频率(fs－)可能包含在不适可听频带fb中。解决方法之一考虑提高中心频率fm以使该载波边带频率(fs－)高于不适可听频带fb的上限频率f2。图5例示出这样提高中心频率fm之后的形态。和图4中的中心频率fm的值“f4”相比，图5中的中心频率fm的值“f5”较高。和图4相比，在图5中，低于中心频率fm一侧的载波边带频率(fs－)至旋转电机80成为更高的转速ω为止，未到达不适可听频带fb。
当旋转电机80是车辆的驱动力源时，旋转电机80的转速ω较高时也是车辆的行驶速度V较高时。当车辆的行驶速度V较高时，由于伴随行驶的可听噪声(例如路面噪声)也产生，所以由旋转电机80产生的可听带域的噪声(可听音)不明显。因此，当转速ω相对较低时，通过使中心频率fm向高频率侧转换，以使低频率侧的载波边带频率(fs－)不到达不适可听频带fb，由此能够减少旋转电机80产生的可听音的影响。此外，为了提高中心频率fm，可以提高载波频率fc。但是，若提高载波频率fc，则由调制生成的脉冲信号PW的频率也升高。当旋转电机80的转速ω较低时，无需通过较高的载波频率fc生成具有较高的分辨率的脉冲信号PW，但是，当旋转电机80的转速ω较低时，因较高的载波频率fc，仍生成较高的分辨率的脉冲信号PW。因此，变频器10的开关损失增大，有可能降低变频器10和旋转电机80的总体电效率。
因此，在本实施方式中，如图5所示，并非无论转速ω如何一律提高载波频率fc而使可听带域的噪声的中心频率fm上升，如图3所示，为使载波边带频率(fs+、fs－)不包含在预先规定的频带中(以下例示“不适可听频带fb”被设定的情况进行说明)，使载波频率fc对应于旋转电机80的转速ω而变化。此外，即便在所谓被称为可听带域的频带中，因听力、年龄等，对于实际可听到的频率，仍存在个人差异。预先规定的频带(不适可听频带fb)不是对应于个人的好恶而产生不适的频带，例如一般是基于人机工程学等而被规定的频带。因此，预先规定的频带(不适可听频带fb)不是根据驾驶员、同乘者等的好恶来设定，而是作为旋转电机控制装置2的规格(参数)而被预先设定。
图3例示出一种形态，即，当中心频率fm高于不适可听频带fb的上限频率f2时，为使在载波边带频率(fs+、fs－)之内较低一侧的频率(fs－)不包含在不适可听频带fb中，载波频率fc以随着转速ω升高而升高的方式变化。但是，虽然省略图示，但并不妨碍如下形态，即，当中心频率fm低于不适可听频带fb的下限频率f1时，为使在载波边带频率(fs+、fs－)之内较高一侧的频率(fs+)不包含在不适可听频带fb中，载波频率fc以随着转速ω升高而降低的方式变化。
另外，在图3中，虽然例示出中心频率fm和转速ω成比例地升高的形态，但中心频率fm和转速ω的关系也可以不是线性而是非线性。此外，因为中心频率fm是与载波频率fc对应的频率，所以当中心频率fm和载波频率fc的关系是线性时，如图3所示，如果中心频率fm和转速ω的关系是线性，载波频率fc和转速ω的关系也为线性。
如上述所述，通过对应于旋转电机80的转速ω而使载波频率fc变化，能够抑制变频器10和旋转电机80的效率的降低，并且能够对应于脉冲宽度调制的载波频率fc而使在旋转电机80产生的可听带域的噪声减少。
在本实施方式中，如图3例示那样，旋转电机控制装置2以随着旋转电机80的转速ω升高而升高的方式使载波频率fc变化。在大多情况下，载波边带频率(fs+、fs－)随着旋转电机80的转速ω上升而从与载波频率fc对应的中心频率fm向高频率侧和低频率侧离开。另外，在旋转电机控制中，在大多情况下，不适可听频带fb存在于比与载波频率fc对应的中心频率fm更靠低频率侧。因此，若旋转电机80的转速ω上升，则低频率侧的载波边带频率(fs－)有可能到达不适可听频带fb。
如图3所示，若以载波频率fc(中心频率fm)随着旋转电机80的转速ω升高而升高的方式，使载波频率fc变化，则即便旋转电机80的转速ω上升，低频率侧的载波边带频率(fs－)也能不到达不适可听频带fb。其结果是，即便旋转电机80的转速ω上升，仍能抑制产生不适的可听音。另外，一般而言，当旋转电机80的转速ω较高时，和转速ω较低时相比，由调制生成的脉冲信号PW的频率较高一方效率较高。通过以随着旋转电机80的转速ω升高而升高的方式使载波频率fc变化，能够抑制可听带域的噪声，并且能够高效地驱动旋转电机80。
在旋转电机控制装置2中，在图3例示的形态中，载波边带频率(fs+、fs－)之内的低频率侧的频率(fs－)是高于不适可听频带fb的上限频率f2的频率“f3”，且旋转电机控制装置2以随着旋转电机80的转速ω的变化而沿上限频率f2变化的方式使载波频率fc变化。
如上述所述，一般而言，当旋转电机80的转速ω较高时，和转速ω较低时相比，由调制生成的脉冲信号PW的频率较高一方效率较高。但是，若提高载波频率fc至必要以上，从而脉冲信号PW的频率升高，则有可能增大变频器10、旋转电机80的损失，降低效率。如果着眼于可听带域的噪声的减少，载波边带频率(fs+、fs－)之内的低频率侧的频率(fs－)不降低至到达不适可听频带fb即可。即，无论旋转电机80的转速ω如何，该低频率侧的频率(fs－)保持高于不适可听频带fb的上限频率f2的状态即可。通过载波频率fc高于上限频率f2，且随着旋转电机80的转速ω的变化而沿上限频率f2变化，不会将载波频率fc提高至必要以上而降低变频器10、旋转电机80的效率，能够抑制可听带域的噪声。
当旋转电机80是在转子82中具备永久磁铁84的永久磁铁型旋转电机时，作为一个例子，将载波频率fc设为“fc”，将旋转电机80的旋转频率(转速ω)设为“ω”，将转子82中的永久磁铁84的极对数设为“pp”，并将“n”设为自然数时，载波边带频率(fs+、fs－)由下述式子表示。
fs+＝fc+ω×pp×n
fs－＝fc－ω×pp×n
通过旋转电机80的构造、载波频率fc和旋转电机80的转速ω来规定载波边带频率(fs+、fs－)，由此能够适当地设定与转速ω对应的载波频率fc，以使载波边带频率(fs+、fs－)不包含在不适可听频带fb中。此外，“n”表示谐波的次数。在大多情况下，由于3次谐波给予较强的影响，作为一个方式，优选“n＝3”。针对影响力较强的谐波成分，因为可以通过实验、模拟来鉴定，所以“n”不限定于“3”，优选根据旋转电机80的结构、车辆的结构、包含变频器10的旋转电机驱动装置1的结构等来设定。
此外，上述式子是一个例子，也可以通过与此不同的关系式对载波频率fc和转速ω建立关联。另外，即便在载波频率fc和转速ω不是线性而是非线性时，也能通过将两者利用表等建立关联，从而适当地设定与转速ω对应的载波频率fc。这种表能够通过实验、模拟来设定。
另外，在上述中，例示并说明了对应于旋转电机80的转速ω而使载波频率fc变化的形态。但是，当旋转电机80为车辆的驱动力源时，旋转电机80的转速ω和车轮的转速(行驶速度V)、动力传递机构(未图示)的各部分中的转速相关。在大多情况下，旋转电机80的转速ω和行驶速度V等的动力传递机构的转速是线性。因此，旋转电机控制装置2也可以对应于车辆的行驶速度V、车轮的转速、或者动力传递机构的各部分中的旋转部件的转速而使载波频率fc变化。此外，动力传递机构是指具有齿轮、链、带、链轮、带轮等旋转部件而在旋转电机80与车轮之间驱动连结为能够传递动力的机构。例如，在动力传递机构中，包含变速装置和动力分配装置等。
〔实施方式的概要〕
以下，简单说明上述已说明的旋转电机控制装置(2)的概要。
作为一个方式，在使用通过基于载波频率(fc)的脉冲宽度调制在直流与交流之间变换电力的变频器(10)来驱动控制交流的旋转电机(80)的旋转电机控制装置(2)中，以随着上述旋转电机(80)的转速(ω)升高而升高的方式使上述载波频率(fc)变化，以使在与上述载波频率(fc)对应的中心频率(fm)的上下出现的边带波的频率即载波边带频率(fs+、fs－)不包含在预先规定的频带中。
载波边带频率(fs+、fs－)对应于旋转电机(80)的转速(ω)而变动。因此，在和旋转电机(80)的转速(ω)的关系中，载波边带频率(fs+、fs－)有时会成为例如为可听带域的噪声那样被包含在预先规定的频带中的频率。但是，通过使载波频率(fc)对应于旋转电机(80)的转速(ω)而变化，载波边带频率(fs+、fs－)能够不包含在这种频带中。作为其它方法，也能在使用旋转电机(80)的转速域的全域中，预先将载波频率(fc)固定为载波边带频率(fs+、fs－)不包含在这种频带中的频率。但是，在这种情况下，存在当旋转电机(80)的转速(ω)较低时仍需较高的载波频率(fc)等增大变频器(10)的开关损失从而降低变频器(10)和旋转电机(80)的总体电效率的可能。但是，如本结构那样，通过以随着旋转电机(80)的转速(ω)升高而升高的方式使载波频率(fc)变化，能够抑制变频器(10)、旋转电机(80)的总体电效率的降低。即，根据本结构，当通过脉冲宽度调制控制旋转电机(80)时，能够抑制变频器(10)和旋转电机(80)的总体电效率的降低，并且能够对应于脉冲宽度调制的载波频率(fc)而减少在旋转电机(80)产生的可听带域的噪声。
在大多情况下，可听带域的噪声的边带波的频率随着旋转电机(80)的转速(ω)的上升而从中心频率(fm)离开。即，载波边带频率(fs+、fs－)随着旋转电机(80)的转速(ω)上升而从与载波频率(fc)对应的中心频率(fm)向高频率侧和低频率侧离开。另外，在旋转电机控制中，一般而言，成为可听带域的噪声那样的频带存在于比与载波频率(fc)对应的中心频率(fm)更靠低频率侧。因此，若旋转电机(80)的转速(ω)上升，则低频率侧的载波边带频率(fs－)可能会到达成为可听带域的噪声那样的频带。如上述所述，若以载波频率(fc)随着旋转电机(80)的转速(ω)升高而升高的方式使载波频率(fc)变化，则即便旋转电机(80)的转速(ω)上升，低频率侧的载波边带频率(fs－)也能不到达这种成为可听带域的噪声那样的频带。其结果是，即便旋转电机(80)的转速(ω)上升，也能抑制产生不适的可听带域的噪声。另外，一般而言，当旋转电机(80)的转速(ω)较高时，和转速(ω)较低时相比，由调制生成的脉冲信号(PW)的频率较高一方效率较高。根据本结构，由于以随着旋转电机(80)的转速(ω)升高而升高的方式使载波频率(fc)变化，所以能够抑制可听带域的噪声，并且能够高效地驱动旋转电机(80)。
作为一个方式，优选上述载波边带频率(fs+、fs－)不随着上述旋转电机(80)的上述转速(ω)的上升而降低。
如上述所述，在旋转电机控制中，一般而言，成为可听带域的噪声那样的频带存在于比与载波频率(fc)对应的中心频率(fm)更靠低频率侧。如果载波边带频率(fs+、fs－)不随着旋转电机(80)的转速(ω)的上升而降低，低频率侧的载波边带频率(fs－)能够不到达成为可听带域的噪声那样的频带。因此，即便旋转电机(80)的转速(ω)上升，也能抑制产生不适的可听带域的噪声。
另外，作为一个方式，优选上述载波边带频率(fs+、fs－)不随着上述旋转电机(80)的上述转速(ω)的上升而变化。
如上述所述，在旋转电机控制中，一般而言，成为可听带域的噪声那样的频带存在于比与载波频率(fc)对应的中心频率(fm)更靠低频率侧。如果载波边带频率(fs+、fs－)不随着旋转电机(80)的转速(ω)上升而变化，低频率侧的载波边带频率(fs－)能够不到达成为可听带域的噪声那样的频带。因此，即便旋转电机(80)的转速(ω)上升，也能抑制产生不适的可听带域的噪声。
这里，优选上述转速(ω)的下限值处的上述载波边带频率(fs+、fs－)是高于上述预先规定的频带的频率。
根据该结构，在以随着旋转电机(80)的转速(ω)升高而升高的方式使载波频率(fc)变化之后，在全部的转速(ω)中，低频率侧的载波边带频率(fs－)能够难以到达成为可听带域的噪声那样的频带。特别是，在载波边带频率(fs+、fs－)被控制为不随着旋转电机(80)的转速(ω)的上升而降低之后，在全部的转速(ω)中，低频率侧的载波边带频率(fs－)能够不到达成为可听带域的噪声那样的频带。另外，在载波边带频率(fs+、fs－)被控制为不随着旋转电机(80)的转速(ω)的上升而变化之后，在全部的转速(ω)中，低频率侧的载波边带频率(fs－)也能不到达成为可听带域的噪声那样的频带。
这里，优选上述预先规定的频带是预先规定的不适可听频带(fb)。
若频带被这样设定，则能够基于载波边带频率(fs+、fs－)来抑制可听带域的噪声产生。
另外，优选在旋转电机控制装置(2)中，当以随着上述旋转电机(80)的上述转速(ω)升高而升高的方式使上述载波频率(fc)变化时，以上述载波边带频率(fs+、fs－)之内的低频率侧的频率(fs－)高于上述预先规定的频带的上限频率(f2)、且随着上述旋转电机(80)的上述转速(ω)的变化而沿上述上限频率(f2)变化的方式，使上述载波频率(fc)变化。
如上述所述，一般而言，当旋转电机(80)的转速(ω)较高时，和转速(ω)较低时相比，由调制生成的脉冲信号的频率较高一方效率较高。但是，若提高载波频率(fc)至必要以上，脉冲信号(PW)的频率升高，则有可能增大变频器(10)、旋转电机(80)的损失，降低效率。如果着眼于可听带域的噪声的减少，载波边带频率(fs+、fs－)之内的低频率侧的频率(fs－)不降低至到达预先规定的频带即可。即，无论旋转电机(80)的转速(ω)如何，该低频率侧的频率(－fc)保持高于预先规定的频带的上限频率(f2)的恒定的水准即可。根据本结构，该低频率侧的频率(－fc)高于预先规定的频带的上限频率(f2)，且载波频率(fc)随着旋转电机(80)的转速(ω)的变化而沿上限频率(f2)变化。由此，不会提高载波频率(fc)至必要以上而降低变频器(10)、旋转电机(80)的总体电效率，能够抑制可听带域的噪声。
作为一个方式，优选当上述旋转电机(80)是在转子(82)中具备永久磁铁(84)的永久磁铁型旋转电机时，将上述载波频率(fc)设为fc，将上述旋转电机(80)的旋转频率设为ω，将上述转子(82)中的上述永久磁铁(84)的极对数设为pp，并将n设为自然数时，上述载波边带频率(fs+、fs－)由fc±ω×pp×n表示。
通过旋转电机(80)的构造、载波频率(fc)和旋转电机(80)的转速(ω)来规定载波边带频率(fs+、fs－)，由此能够适当地设定与转速(ω)对应的载波频率(fc)，以使载波边带频率(fs+、fs－)不包含在不适可听频带(fb)中。
附图标记说明：
2…旋转电机控制装置；10…变频器；80…旋转电机；82…转子；84…永久磁铁；PW…脉冲信号；f2…上限频率；fb…不适可听频带；fc…载波频率；fm…中心频率；fs+、fs－…载波边带频率；pp…极对数；ω…转速。

Claims (7)

1.一种旋转电机控制装置，使用通过基于载波频率的脉冲宽度调制在直流与交流之间变换电力的变频器来驱动控制交流的旋转电机，其中，
所述载波频率被设定为对应于所述旋转电机的转速的值，以随着所述旋转电机的转速升高而升高的方式使所述载波频率变化，以使在与所述载波频率对应的中心频率的上下出现的边带波的频率即载波边带频率不包含在预先规定的频带中。
2.根据权利要求1所述的旋转电机控制装置，其中，
所述载波边带频率不随着所述旋转电机的所述转速的上升而降低。
3.根据权利要求1或2所述的旋转电机控制装置，其中，
所述载波边带频率不随着所述旋转电机的所述转速的上升而变化。
4.根据权利要求1所述的旋转电机控制装置，其中，
所述转速的下限值处的所述载波边带频率是高于所述预先规定的频带的频率。
5.根据权利要求1所述的旋转电机控制装置，其中，
所述预先规定的频带是预先规定的不适可听频带。
6.根据权利要求1所述的旋转电机控制装置，其中，
以所述载波边带频率之内的低频率侧的频率高于所述预先规定的频带的上限频率、且随着所述旋转电机的所述转速的变化而沿所述上限频率变化的方式，使所述载波频率变化。
7.根据权利要求1所述的旋转电机控制装置，其中，
所述旋转电机是在转子中具有永久磁铁的永久磁铁型旋转电机，
将所述载波频率设为fc，将所述旋转电机的旋转频率设为ω，将所述转子中的所述永久磁铁的极对数设为pp，并将n设为自然数时，
所述载波边带频率由fc ± ω × pp × n表示。
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