CN118077135A - 电力转换装置、电动机驱动装置及制冷循环应用设备 - Google Patents

Abstract

电力转换装置(2)具备对从交流电源(1)施加的电源电压进行整流的换流器(10)、以及与换流器(10)的输出端连接的逆变器(30)，向驱动压缩机(8)的电动机(7)供给交流电力。在实施抑制压缩机(8)的振动的振动抑制控制时，电动机(7)被驱动成电动机(7)的驱动频率不持续地成为电源电压的频率即电源频率的0.5至0.75次和1.25至1.6次的范围内。

Description

电力转换装置、电动机驱动装置及制冷循环应用设备

技术领域

本公开涉及向驱动负载的电动机供给交流电力的电力转换装置、电动机驱动装置及制冷循环应用设备。

背景技术

电力转换装置具备对从交流电源施加的电源电压进行整流的换流器、与换流器的输出端连接的电容器、以及将从电容器输出的直流电压转换成交流电压并施加给电动机的逆变器。

在下述专利文献1中，公开了如下技术：根据驱动压缩机的电动机的状态，适当地补偿作为负载转矩的脉动成分的转矩脉动，由此抑制振动的增加。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-082637号公报

发明内容

发明要解决的问题

在作为制冷循环应用设备的应用产品之一的空调机中，为了抑制作为电源电流中包含的高次谐波成分的电源高次谐波所引起的故障，规定了与电源高次谐波相关的限制。例如，在日本国内，由日本工业标准(JIS)对电源高次谐波规定了作为限制值的标准值。

但是，在专利文献1所记载的技术中，未进行与电源高次谐波相关的考虑。因此，当使用专利文献1的技术以与电源频率非同步的频率产生电动机的转矩脉动的补偿成分时，电源电流在其极性的正与负之间成为不平衡状态，电源高次谐波增加，电源高次谐波的一部分的次数成分可能会超过标准值。因此，谋求某些应对，使得电源高次谐波的次数成分不超过标准值。

本公开是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，得到一种能够补偿电动机的转矩脉动并且以电源高次谐波的次数成分不超过标准值的方式进行工作的电力转换装置。

用于解决问题的手段

为了解决上述的问题并达成目的，本公开的电力转换装置是向驱动负载的电动机供给交流电力的电力转换装置。电力转换装置具备对从交流电源施加的电源电压进行整流的换流器、以及与换流器的输出端连接的逆变器。在实施抑制负载的振动的振动抑制控制时，电动机被驱动成电动机的驱动频率不持续地成为电源电压的频率即电源频率的0.5至0.75次和1.25至1.6次的范围内。

发明的效果

根据本公开的电力转换装置，起到如下效果：能够补偿电动机的转矩脉动并且以电源高次谐波的次数成分不超过标准值的方式进行工作。

附图说明

图1是示出实施方式1的电力转换装置的结构例的图。

图2是示出实施方式1的电力转换装置具备的逆变器的结构例的图。

图3是示出实施方式1的电动机驱动装置中的无振动抑制控制时的工作状态的图。

图4是示出实施方式1的电动机驱动装置中的有振动抑制控制时的工作状态的图。

图5是示出实施方式1的电力转换装置具备的控制装置的结构例的框图。

图6是用于说明在实施通常的振动抑制控制时电源高次谐波增加的原因的图。

图7是示出在实施实施方式1中的振动抑制控制时成为问题的电源高次谐波的频率成分的图。

图8是示出实施方式1的控制装置具备的电压指令值运算部的结构例的框图。

图9是示出实施方式1的电压指令值运算部具备的补偿值运算部的结构例的框图。

图10是示出实施方式1的电压指令值运算部具备的电源高次谐波标准符合判定部的结构例的框图。

图11是用于说明实施方式1的判定部的工作的流程图。

图12是示出实施方式1的电源高次谐波标准符合判定部具备的电源高次谐波标准值运算部的结构例的框图。

图13是用于说明实施方式1的电源高次谐波标准值运算部具备的电流高次谐波限度值运算部的运算处理的图。

图14是示出实施方式1的电源高次谐波标准符合判定部具备的次数成分运算部的结构例的框图。

图15是示出实施方式1的控制装置具备的运转控制部的结构例的框图。

图16是用于说明实施方式1的频率指令决定部的工作的流程图。

图17是示出实施方式1的电压指令值运算部具备的速度控制部和δ轴电流指令值生成部的结构例的框图。

图18是用于说明实施方式1的速度控制部和限制部的工作的流程图。

图19是示出对在实施方式1的电动机驱动装置中使振动抑制控制以最大限度工作时可以产生的电源高次谐波的偶数次的次数成分与标准值进行比较而得的模拟结果的图。

图20是示出实现实施方式1的电力转换装置具备的控制装置的硬件结构的一例的图。

图21是示出实施方式2的制冷循环应用设备的结构例的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的实施方式的电力转换装置、电动机驱动装置及制冷循环应用设备详细进行说明。另外，在以下的说明中，“连接”这样的词语包括结构要素彼此直接连接的情况、以及结构要素彼此经由其他结构要素而间接连接的情况双方。

实施方式1

图1是示出实施方式1的电力转换装置2的结构例的图。图2是示出实施方式1的电力转换装置2具备的逆变器30的结构例的图。电力转换装置2与交流电源1及压缩机8连接。压缩机8是具有在被驱动时负载转矩周期性地变动的特性的负载的一例。压缩机8具有电动机7。电动机7的一例是3相永磁同步电动机。电力转换装置2将从交流电源1施加的电源电压转换成具有所希望的振幅和相位的交流电压并施加给电动机7。电力转换装置2具备电抗器4、换流器10、电容器20、逆变器30、电压检测部82、电流检测部83、84、以及控制装置100。由电力转换装置2和压缩机8具备的电动机7构成电动机驱动装置50。

换流器10具备4个二极管D1、D2、D3、D4。4个二极管D1～D4被桥接，构成整流电路。换流器10通过由4个二极管D1～D4构成的整流电路，对从交流电源1施加的电源电压进行整流。在换流器10中，输入侧的一端经由电抗器4而与交流电源1连接，输入侧的另一端与交流电源1连接。此外，在换流器10中，输出侧与电容器20连接。另外，也具有电抗器4连接在换流器10与电容器20之间即换流器10的输出侧的结构。

换流器10也可以与整流功能一起具有对整流电压进行升压的升压功能。具有升压功能的换流器能够在二极管的基础上或者代替二极管，具备1个以上的晶体管元件、或者晶体管元件与二极管反并联连接的1个以上的开关元件而构成。另外，具有升压功能的换流器中的晶体管元件或开关元件的配置及连接是公知的，省略这里的说明。

电容器20经由直流母线22a、22b而与换流器10的输出端连接。直流母线22a是正侧的直流母线，直流母线22b是负侧的直流母线。电容器20对从换流器10施加的整流电压进行平滑。作为电容器20，例示出电解电容器、薄膜电容器等。

逆变器30经由直流母线22a、22b而与换流器10的输出端连接，并且与电容器20的两端连接。逆变器30将由电容器20平滑后的直流电压转换成针对压缩机8的交流电压，施加给压缩机8的电动机7。向电动机7施加的电压是频率和电压值可变的3相交流电压。

如图2所示，逆变器30具备逆变器主电路310和驱动电路350。逆变器主电路310具备开关元件311～316。在开关元件311～316分别反并联连接有回流用的整流元件321～326。

在逆变器主电路310中，作为开关元件311～316，假定了IGBT(Insulated GateBipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)等，但只要是能够进行开关的元件即可，也可以使用任何的元件。另外，在开关元件311～316是MOSFET的情况下，MOSFET在构造上具有寄生二极管，因此，即便不反并联连接回流用的整流元件321～326，也能够得到同样的效果。

此外，关于形成开关元件311～316的材料，不仅可以使用硅(Si)，也可以使用作为宽带隙半导体的碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、金刚石等。通过使用宽带隙半导体形成开关元件311～316，能够进一步减少损耗。

驱动电路350基于从控制装置100输出的PWM(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)信号Sm1～Sm6，生成驱动信号Sr1～Sr6。驱动电路350利用驱动信号Sr1～Sr6对开关元件311～316的接通断开进行控制。由此，逆变器30能够将频率可变且电压可变的3相交流电压经由输出线331～333施加给电动机7。

PWM信号Sm1～Sm6是具有逻辑电路的信号电平例如0V～5V的大小的信号。PWM信号Sm1～Sm6是以控制装置100的接地电位为基准电位的信号。另一方面，驱动信号Sr1～Sr6是具有控制开关元件311～316所需的电压电平例如-15V～+15V的大小的信号。驱动信号Sr1～Sr6是以分别对应的开关元件的负侧的端子即发射极端子的电位为基准电位的信号。

电压检测部82通过检测电容器20的两端电压来检测母线电压Vdc。母线电压Vdc是直流母线22a、22b间的电压。电压检测部82例如具备利用串联连接的电阻进行分压的分压电路。电压检测部82使用分压电路将检测到的母线电压Vdc转换成适合于控制装置100中的处理的电压，例如转换成5V以下的电压，作为是模拟信号的电压检测信号向控制装置100输出。从电压检测部82向控制装置100输出的电压检测信号由控制装置100内的未图示的AD(Analog to Digital：模拟到数字)转换部从模拟信号转换成数字信号，用于控制装置100中的内部处理。

电流检测部83检测在交流电源1与换流器10之间流动的电流即电源电流Iin。电流检测部83将检测到的电源电流Iin作为是模拟信号的电流检测信号向控制装置100输出。从电流检测部83向控制装置100输出的电流检测信号由控制装置100内的未图示的AD转换部从模拟信号转换成数字信号，用于控制装置100中的内部处理。

电流检测部84具备插入到直流母线22b的分流电阻。电流检测部84使用分流电阻来检测电容器输出电流idc。电容器输出电流idc是向逆变器30输入的输入电流，即，从电容器20向逆变器30输出的电流。电流检测部84将检测到的电容器输出电流idc作为是模拟信号的电流检测信号向控制装置100输出。从电流检测部84向控制装置100输出的电流检测信号由控制装置100内的未图示的AD转换部从模拟信号转换成数字信号，用于控制装置100中的内部处理。

控制装置100生成上述的PWM信号Sm1～Sm6来控制逆变器30的工作。具体而言，控制装置100基于PWM信号Sm1～Sm6，使逆变器30的输出电压的角频率ωe和电压值变化。

逆变器30的输出电压的角频率ωe决定电动机7的电角下的旋转角速度。在本申请中，该旋转角速度也由相同的符号ωe表示。电动机7的机械角下的旋转角速度ωm等于将电动机7的电角下的旋转角速度ωe除以极对数P而得的值。因此，在电动机7的机械角下的旋转角速度ωm与逆变器30的输出电压的角频率ωe之间，存在由以下的(1)式表示的关系。另外，在本申请中，有时将旋转角速度简称为“旋转速度”，将角频率简称为“频率”。

ωm＝ωe/P…(1)

接着，使用图3和图4对电动机驱动装置50中的振动抑制控制及其必要性进行说明。图3是示出实施方式1的电动机驱动装置50中的无振动抑制控制时的工作状态的图。图4是示出实施方式1的电动机驱动装置50中的有振动抑制控制时的工作状态的图。

在电动机驱动装置50的应用例例如为空调机的情况下，为了减少压缩机8的振动，以补偿电动机7的转矩脉动而使电动机7的旋转速度变动变小的方式进行控制。当电动机7的旋转速度变动变小时，压缩机8的振动变小。因此，减小旋转速度变动的控制通常被称为“振动抑制控制”。

在图3和图4中，示出压缩机8为单旋转式压缩机的情况下的电动机7的机械角旋转一圈时的压缩机8的负载转矩、电动机7的输出转矩、电动机7的旋转速度、以及控制装置100中的转矩电流补偿值之间的关系。图3示出控制装置100将电动机7的输出转矩控制为恒定的状态。另一方面，图4示出控制装置100以使电动机7的输出转矩与压缩机8的负载转矩一致的方式对转矩电流补偿值进行控制而将旋转速度控制为恒定的状态。

根据图3可知，在控制装置100将电动机7的输出转矩控制为恒定时，旋转速度根据电动机7的输出转矩与压缩机8的负载转矩之差而变动。当旋转速度变动时，在压缩机8中产生振动、噪声等。当旋转速度的变动极大时，电动机7可能失步并停止。

因此，在实施方式1的控制装置100中具备以使电动机7的输出转矩与压缩机8的负载转矩一致的方式进行控制的振动抑制控制的功能。之后叙述振动抑制控制的详细情况。

接着，对控制装置100的结构进行说明。图5是示出实施方式1的电力转换装置2具备的控制装置100的结构例的框图。控制装置100具备运转控制部102和逆变器控制部110。此外，逆变器控制部110具备电流恢复部111、3相2相转换部112、γ轴电流指令值生成部113、电压指令值运算部115、电相位运算部116、2相3相转换部117、以及PWM信号生成部118。

运转控制部102从外部接收指令信息Qe。运转控制部102基于指令信息Qe而生成频率指令值ωe*。频率指令值ωe*如以下的(2)式所示那样，能够通过对电动机7的机械角下的旋转速度的指令值即旋转速度指令值ωm*乘以极对数P而求出。

ωe*＝ωm*×P…(2)

控制装置100在控制作为制冷循环应用设备的空调机的情况下，基于指令信息Qe来控制空调机的各部的工作。指令信息Qe例如是表示由未图示的温度传感器检测到的温度、从未图示的作为操作部的遥控器指示的设定温度的信息、运转模式的选择信息、运转开始及运转结束的指示信息等。运转模式例如是制热、制冷、除湿等。

此外，运转控制部102从电压指令值运算部115接收频率指令值变更标志ωe*_c_flag。频率指令值变更标志ωe*_c_flag是逻辑值，是附加了表示频率指令值ωe*是否需要变更的信息的标志。运转控制部102根据频率指令值变更标志ωe*_c_flag的值，如果需要则变更基于指令信息Qe而生成的频率指令值ωe*的值。之后叙述频率指令值变更标志ωe*_c_flag的详细情况以及如何变更频率指令值ωe*的值。

电流恢复部111基于由电流检测部84检测到的电容器输出电流idc，来恢复流过电动机7的相电流iu、iv、iw。电流恢复部111在基于由PWM信号生成部118生成的PWM信号Sm1～Sm6而决定的定时对由电流检测部84检测到的电容器输出电流idc的检测值进行取样，由此能够恢复相电流iu、iv、iw。另外，也可以在输出线331～333设置电流检测器，对相电流iu、iv、iw直接进行检测并输入到3相2相转换部112。在该结构的情况下，不需要电流恢复部111。

3相2相转换部112使用由后述的电相位运算部116生成的电相位θe，将由电流恢复部111恢复后的相电流iu、iv、iw转换成作为励磁电流的γ轴电流iγ以及作为转矩电流的δ轴电流iδ，即γ-δ轴的电流值。

γ轴电流指令值生成部113基于δ轴电流iδ，生成作为励磁电流指令值的γ轴电流指令值iγ*。更详细地进行说明，γ轴电流指令值生成部113基于δ轴电流iδ，求出电动机7的输出转矩成为设定值以上或最大值的电流相位角，基于求出的电流相位角，对γ轴电流指令值iγ*进行运算。另外，也可以代替电动机7的输出转矩，使用流过电动机7的电动机电流。在该情况下，基于流过电动机7的电动机电流成为设定值以下或最小值的电流相位角，对γ轴电流指令值iγ*进行运算。

此外，在图5中，示出基于δ轴电流iδ来求出γ轴电流指令值iγ*的结构，但不限于该结构。也可以代替δ轴电流iδ而基于γ轴电流iγ来求出γ轴电流指令值iγ*。此外，γ轴电流指令值生成部113也可以通过弱磁通控制来决定γ轴电流指令值iγ*。

电压指令值运算部115基于从运转控制部102取得的频率指令值ωe*、从3相2相转换部112取得的γ轴电流iγ和δ轴电流iδ、以及从γ轴电流指令值生成部113取得的γ轴电流指令值iγ*，生成γ轴电压指令值Vγ*和δ轴电压指令值Vδ*。此外，电压指令值运算部115基于γ轴电压指令值Vγ*、δ轴电压指令值Vδ*、γ轴电流iγ、以及δ轴电流iδ，来估计频率估计值ωest。此外，电压指令值运算部115基于γ轴电流iγ、δ轴电流iδ、以及从电流检测部83取得的电源电流Iin，生成上述的频率指令值变更标志ωe*_c_flag。

电相位运算部116通过对从电压指令值运算部115取得的频率估计值ωest进行积分来运算电相位θe。

2相3相转换部117使用从电相位运算部116取得的电相位θe，将从电压指令值运算部115取得的γ轴电压指令值Vγ*和δ轴电压指令值Vδ*即2相坐标系的电压指令值转换成作为3相坐标系的输出电压指令值的3相电压指令值Vu*、Vv*、Vw*。

PWM信号生成部118通过对从2相3相转换部117取得的3相电压指令值Vu*、Vv*、Vw*与由电压检测部82检测到的母线电压Vdc进行比较，生成PWM信号Sm1～Sm6。另外，PWM信号生成部118也能够通过不输出PWM信号Sm1～Sm6而使电动机7停止。

接着，针对在实施上述的振动抑制控制时电源高次谐波增加的原因进行说明。图6是用于说明在实施通常的振动抑制控制时电源高次谐波增加的原因的图。

首先，在负载例如是单旋转式压缩机、涡旋式压缩机、双旋转式压缩机这样的具有转矩脉动的负载的情况下，进行振动抑制控制。在通常的振动抑制控制中，以使电动机7的输出转矩追随于压缩机8的转矩脉动的方式产生转矩电流补偿值而对逆变器30进行控制。但是，当单纯地进行该控制时，如在[发明要解决的课题]的部分中说明的那样，电源电流Iin在其极性的正与负之间成为不平衡状态，产生电源高次谐波增加而使电源高次谐波的一部分的次数成分超过标准值这样的问题。

在图6中，从上段部依次示出电源电压Vin、电源电流Iin及电容器输出电流idc的波形。图6的横轴表示时间。

在图6的中段部，示出电源电流Iin中的正侧的波形的峰值与负侧的波形的峰值不同的情形，即，在电源电流Iin的极性的正负之间峰值成为不平衡的状态。当产生这样的不平衡时，如下段部所示，在电容器输出电流idc中产生脉动。由此，在电源电流Iin中包含较多的高次谐波成分。

如上所述，当实施补偿电动机7的转矩脉动的振动抑制控制时，电源高次谐波的一部分的次数成分可能会超过标准值。于是，实施方式1的电力转换装置2具备的控制装置100进行如下控制：以在实施振动抑制控制时电源高次谐波的次数成分不超过标准值的方式使电力转换装置2进行工作。

接着，针对在实施振动抑制控制时成为问题的电源高次谐波的频率成分进行说明。首先，当列举电源电流Iin中的主导的交流成分时，如下所述。

·电源1f，电源3f，电源5f

·电源1f-{电源1f-|电源1f-驱动频率|}…(3-1)

·电源1f+{电源1f-|电源1f-驱动频率|}…(3-2)

·电源3f-{电源1f-|电源1f-驱动频率|}…(3-3)

·电源3f+{电源1f-|电源1f-驱动频率|}…(3-4)

·电源5f-{电源1f-|电源1f-驱动频率|}…(3-5)

·电源5f+{电源1f-|电源1f-驱动频率|}…(3-6)

·电源1f-{电源1f-|电源1f-驱动频率×2|}…(3-7)

·电源1f+{电源1f-|电源1f-驱动频率×2|}…(3-8)

·电源3f-{电源1f-|电源1f-驱动频率×2|}…(3-9)

·电源3f+{电源1f-|电源1f-驱动频率×2|}…(3-10)

·电源5f-{电源1f-|电源1f-驱动频率×2|}…(3-11)

·电源5f+{电源1f-|电源1f-驱动频率×2|}…(3-12)

在上述中，驱动频率是与电动机7的机械角下的旋转速度对应的频率。驱动频率与由控制装置100控制的电动机7的机械角频率的意义相同。另外，在将机械角频率的单位设为“Hz”并将电动机7的机械角下的旋转速度的单位设为“rps”时，两者的值相等。

此外，在上述中，“电源1f”是电源频率的1倍、即与电源频率相同的频率的成分。此外，“电源3f”是电源频率的3倍的成分，“电源5f”是电源频率的5倍的成分。此外，上述(3-1)～(3-12)式的各频率成分是按照各个运算式而运算的频率成分。例如，上述(3-1)式是通过以下方式求出的频率成分：求出从电源1f减去驱动频率而得的值的绝对值，从电源1f中减去该绝对值，进一步从电源1f减去该相减后的值。另外，在上述中，仅示出与电源1f、电源3f及电源5f相关的交流成分，但它们是主导的交流成分的一例，不限于这些例子。

在图7中，按照每个次数而区分示出电源电流Iin中的主导的频率成分中的在实施振动抑制控制时成为问题的电源高次谐波的频率成分。即，图7是示出在实施实施方式1中的振动抑制控制时成为问题的电源高次谐波的频率成分的图。

在图7中，在表侧，以5[rps]为单位从0到100[rps]记载了电动机7的旋转速度，在表头记载有2次至6次的电源高次谐波的次数成分。另外，电源频率为50“Hz”。此外，关于各n次(n为2以上的整数)的次数成分，设为包含(n-1).5次～n.5次这11个谐波成分而示出。例如在n＝2即2次的情况下，与(n-1).5次～n.5次对应的频率是1.5次(75[Hz])、1.6次(80[Hz])、…、2.0次(100[Hz])、…、2.4次(120[Hz])及2.5次(125[Hz])这11个谐波成分。

这里，对图7的表的数值的含义进行说明。在图7中记载有数值列“80，120(90，110)”作为旋转速度30[rps]的2次成分。示出未附加括弧的数值是由驱动频率×1即驱动频率的1倍的频率产生的成分，附加了括弧的数值是由驱动频率×2即驱动频率的2倍的频率产生的成分。另外，由驱动频率的2倍的频率产生的成分比由驱动频率的1倍的频率产生的成分小。

在上述的数值列中，数值“80”是通过上述的(3-2)式产生的成分。具体而言，在将电源1f＝50[Hz]、驱动频率(＝旋转速度)＝30[Hz]的值代入到上述(3-2)式时，得到50+{50-|50-30|}＝80[Hz]。此外，数值“120”是通过上述的(3-3)式产生的成分。具体而言，在将电源3f＝150[Hz]、驱动频率＝30[Hz]的值代入到上述(3-3)式时，得到150-{50-|50-30|}＝120[Hz]。此外，括弧内的数值“90”是通过上述的(3-8)式产生的成分。具体而言，在将电源1f＝50[Hz]、驱动频率×2＝60[Hz]的值代入到上述(3-8)式时，得到50+{50-|50-60|}＝90[Hz]。此外，括弧内的数值“110”是通过上述的(3-9)式产生的成分。具体而言，在将电源3f＝150[Hz]、驱动频率×2＝60[Hz]的值代入到上述(3-9)式时，得到150-{50-|50-60|}＝110[Hz]。表中的其他的成分也能够同样地进行说明。

在压缩机8例如是单旋转式压缩机的情况下，如上所述，在机械角的1个周期中产生1次脉动。在这样的单旋转式压缩机的情况下，在0～25[rps]这样的低速域中进行振动抑制控制的情况下，电动机7的旋转速度可能会瞬间降低到0[rps]，这样的低速域中的运转是困难的。另外，在低速域中，电源电流Iin的大小本身小，因此，可以认为电源高次谐波的次数成分几乎不会超过电源高次谐波的标准值。

此外，在25～40[rps]的中速域中，能够进行振动抑制控制并且维持电动机7的旋转速度，但相比于低速域，电源电流Iin较大。当观察图7的表中的30、35[rps]的旋转速度的2次至6次的成分时，可知电源电流Iin的主导的成分偏向偶数次。即，可知在电动机7的旋转速度为30、35[rps]的情况下，偶数次的谐波成分变得严重。另外，在电源频率为50[Hz]的情况下，30、35[rps]的旋转速度相当于电源频率的0.6次、0.7次。

此外，越是接近作为电源频率的倍数成分的50、100、150[Hz]的频率成分，则电源高次谐波的大小越小。另一方面，在电动机7的旋转速度是作为电源频率的倍数成分的中间的25、75[rps]的情况下，关于电源高次谐波的大小，奇数次和偶数次均变大，电源高次谐波的次数成分可能会超过电源高次谐波标准值。25、75[rps]的旋转速度相当于电源频率的0.5次、1.5次。

此外，当着眼于图7的表中的65、70[rps]的旋转速度时，与30、35[rps]的旋转速度同样，电源电流Iin的主导的成分偏向偶数次。即，可知即便在电动机7的旋转速度为65、70[rps]的情况下，偶数次的谐波成分也变得严重。65、70[rps]的旋转速度相当于电源频率的1.3次、1.4次。

此外，当着眼于图7的表中的80、85[rps]的旋转速度时，示出电源电流Iin的主导的成分不偏向偶数次而偏向奇数次。80、85[rps]的旋转速度相当于电源频率的1.6次、1.7次。

根据以上内容，在想要以电源电流Iin的谐波的次数成分满足电源高次谐波标准的方式使电动机驱动装置50运转的情况下，考虑避开以下的驱动频率进行运转的方法。

＜应避开的驱动频率＞

·电源频率的0.5～0.8次及1.3～1.7次

例如，在电源频率为50[Hz]的情况下，电源频率的0.5～0.8次及1.3～1.7次对应于25～40[Hz]及65～85[Hz]。此外，在电源频率为60[Hz]的情况下，电源频率的0.5～0.8次及1.3～1.7次对应于30～48[Hz]及78～102[Hz]。

另外，关于上述所示的电源频率的范围，具有更加严格的含义，因此，在本申请的后半部，与具体的模拟结果一起提示应避开的驱动频率的优选范围。

在上述中，说明了通过避开预先决定的驱动频率而使电源电流Iin的高次谐波的次数成分满足电源高次谐波标准的方法，但也考虑其他方法。例如也考虑，如果电源电流Iin的高次谐波的次数成分不满足电源高次谐波标准则变更驱动频率的控制。以下，对该方法详细进行说明。

首先，图8是示出实施方式1的控制装置100具备的电压指令值运算部115的结构例的框图。如图8所示，电压指令值运算部115具备频率估计部501、减法部502、509、510、速度控制部503、振动抑制控制部800、电源高次谐波标准符合判定部506、γ轴电流控制部511、以及δ轴电流控制部512。

频率估计部501基于γ轴电流iγ、δ轴电流iδ、γ轴电压指令值Vγ*、以及δ轴电压指令值Vδ*，来估计向电动机7施加的电压的频率，将估计出的频率作为频率估计值ωest而输出。

减法部502计算由频率估计部501估计出的频率估计值ωest与频率指令值ωe*的差分(ωe*-ωest)。

速度控制部503生成旋转坐标系中的转矩电流指令值即δ轴电流指令值iδ*。更详细地说明，速度控制部503针对由减法部502计算出的差分(ωe*-ωest)，进行比例积分运算，即PI(Proportional Integral)控制，运算使差分(ωe*-ωest)接近零的δ轴电流指令值iδ*。

振动抑制控制部800基于从速度控制部503取得的δ轴电流指令值iδ*和从频率估计部501取得的频率估计值ωest，进行抑制作为负载的压缩机8的振动的振动抑制控制。为了实现该功能，振动抑制控制部800具备δ轴电流指令值生成部504和补偿值运算部505。

补偿值运算部505基于频率估计值ωest，生成作为振动抑制控制的补偿值的δ轴电流补偿值iδ_trq*。具体而言，补偿值运算部505以电动机7的输出转矩追随于压缩机8的负载转矩的周期性变动的方式生成δ轴电流补偿值iδ_trq*。δ轴电流补偿值iδ_trq*是用于抑制频率估计值ωest的脉动成分尤其是频率为ωmn的脉动成分的控制量的成分。这里，“频率估计值ωest的脉动成分尤其是频率为ωmn的脉动成分”是指，作为表示频率估计值ωest的值的直流量的脉动成分尤其是脉动频率为ωmn的脉动成分。另外，m是与直流量相关的参数，n是表示作为由电动机7驱动的负载的压缩机8的参数。关于n，例如，在压缩机8为单旋转式压缩机的情况下设为1，在压缩机8为双旋转式压缩机的情况下设为2。该n也可以为3以上。另外，在本申请中，有时将δ轴电流补偿值iδ_trq*称为“转矩电流补偿值”或简称为“补偿值”。

δ轴电流指令值生成部504基于δ轴电流指令值iδ*和δ轴电流补偿值iδ_trq*，生成δ轴电流指令值iδ**。δ轴电流指令值iδ**是通过δ轴电流补偿值iδ_trq*补偿后的转矩电流指令值。另外，在本申请中，在无符号地区分δ轴电流指令值iδ*和δ轴电流指令值iδ**的情况下，将δ轴电流指令值iδ*称为“第1δ轴电流指令值”，将δ轴电流指令值iδ**称为“第2δ轴电流指令值”。

电源高次谐波标准符合判定部506基于γ轴电流iγ、δ轴电流iδ、γ轴电压指令值Vγ*、δ轴电压指令值Vδ*以及电源电流Iin，生成频率指令值变更标志ωe*_c_flag。如上所述，频率指令值变更标志ωe*_c_flag是附加了表示频率指令值ωe*是否需要变更的信息的标志。另外，在本申请中，有时将“电源高次谐波标准符合判定部”简称为“符合判定部”，将频率指令值变更标志ωe*_c_flag简称为“标志”。

减法部509计算γ轴电流iγ与γ轴电流指令值iγ*的差分(iγ*-iγ)。减法部510计算δ轴电流iδ与δ轴电流指令值iδ**的差分(iδ**-iδ)。

γ轴电流控制部511对由减法部509计算出的差分(iγ*-iγ)进行比例积分运算，生成使差分(iγ*-iγ)接近零的γ轴电压指令值Vγ*。γ轴电流控制部511通过生成这样的γ轴电压指令值Vγ*，进行使γ轴电流iγ与γ轴电流指令值iγ*一致的控制。

δ轴电流控制部512对由减法部510计算出的差分(iδ**-iδ)进行比例积分运算，生成使差分(iδ**-iδ)接近零的δ轴电压指令值Vδ*。δ轴电流控制部512通过生成这样的δ轴电压指令值Vδ*，进行使δ轴电流iδ与δ轴电流指令值iδ**一致的控制。如上所述，在向δ轴电流控制部512输入的δ轴电流指令值iδ**中包含从补偿值运算部505取得的δ轴电流补偿值iδ_trq*。因此，δ轴电流控制部512基于根据δ轴电流补偿值iδ_trq*生成的δ轴电压指令值Vδ*对逆变器30进行控制，由此，能够抑制电容器输出电流idc的脉动。

接着，对补偿值运算部505的结构进行说明。图9是示出实施方式1的电压指令值运算部115具备的补偿值运算部505的结构例的框图。补偿值运算部505具备运算部550、余弦运算部551、正弦运算部552、乘法部553、554、低通滤波器555、556、减法部557、558、频率控制部559、560、乘法部561、562、以及加法部563。

运算部550通过对频率估计值ωest进行积分并除以极对数P来计算表示电动机7的旋转位置的机械角相位θmn。余弦运算部551基于机械角相位θmn来计算余弦值cosθmn。正弦运算部552基于机械角相位θmn来计算正弦值sinθmn。

乘法部553将频率估计值ωest乘以余弦值cosθmn，计算频率估计值ωest的余弦成分ωest·cosθmn。乘法部554对频率估计值ωest乘以正弦值sinθmn，计算频率估计值ωest的正弦成分ωest·sinθmn。在由乘法部553、554计算的余弦成分ωest·cosθmn和正弦成分ωest·sinθmn中，除了频率为ωmn的脉动成分之外，还包括频率比ωmn高的频率的脉动成分，即高次谐波成分。

低通滤波器555、556是传递函数由1/(1+s·Tf)表示的一阶滞后滤波器。这里，s是拉普拉斯算子。Tf是时间常数，被确定为去除比频率ωmn高的频率的脉动成分。另外，“去除”包括使脉动成分的一部分衰减即减少的情况。关于时间常数Tf，可以由运转控制部102基于速度指令值来设定，运转控制部102将其通知给低通滤波器555、556，也可以由低通滤波器555、556保持时间常数Tf。关于低通滤波器555、556，一阶滞后滤波器是一例，也可以是移动平均滤波器等，只要能够去除高频侧的脉动成分即可，滤波器的种类没有限定。

低通滤波器555对余弦成分ωest·cosθmn进行低通滤波，去除比频率ωmn高的频率的脉动成分，输出低频成分ωest_c。低频成分ωest_c是表示频率估计值ωest的脉动成分中的频率为ωmn的余弦成分的直流量。

低通滤波器556对正弦成分ωest·sinθmn进行低通滤波，去除比频率ωmn高的频率的脉动成分，输出低频成分ωest_s。低频成分ωest_s是表示频率估计值ωest的脉动成分中的频率为ωmn的正弦成分的直流量。

减法部557计算从低通滤波器555输出的低频成分ωest_c与零的差分(ωest_c-0)。减法部558计算从低通滤波器556输出的低频成分ωest_s与零的差分(ωest_s-0)。

频率控制部559对由减法部557计算出的差分(ωest_c-0)进行比例积分运算，计算使差分(ωest_c-0)接近零的电流指令值的余弦成分iδ_trq_c。频率控制部559通过像这样生成余弦成分iδ_trq_c，从而进行用于使低频成分ωest_c与零一致的控制。

频率控制部560对由减法部558计算出的差分(ωest_s-0)进行比例积分运算，计算使差分(ωest_s-0)接近零的电流指令值的正弦成分iδ_trq_s。频率控制部560通过像这样生成正弦成分iδ_trq_s，从而进行用于使低频成分ωest_s与零一致的控制。

乘法部561对从频率控制部559输出的余弦成分iδ_trq_c乘以余弦值cosθmn而生成iδ_trq_c·cosθmn。iδ_trq_c·cosθmn是具有频率n·ωest的交流成分。

乘法部562对从频率控制部560输出的正弦成分iδ_trq_s乘以正弦值sinθmn而生成iδ_trq_s·sinθmn。iδ_trq_s·sinθmn是具有频率n·ωest的交流成分。

加法部563求出从乘法部561输出的iδ_trq_c·cosθmn与从乘法部562输出的iδ_trq_s·sinθmn之和。补偿值运算部505将由加法部563求出的值作为δ轴电流补偿值iδ_trq*而输出。

接着，对电源高次谐波标准符合判定部506的结构进行说明。图10是示出实施方式1的电压指令值运算部115具备的电源高次谐波标准符合判定部506的结构例的框图。电源高次谐波标准符合判定部506具备电源高次谐波标准值运算部701、次数成分运算部702以及判定部703。

电源高次谐波标准值运算部701基于γ轴电流iγ、δ轴电流iδ、γ轴电压指令值Vγ*以及δ轴电压指令值Vδ*，对电源高次谐波标准值Iin_lim_n进行运算。电源高次谐波标准值Iin_lim_n是用于判定某特定的频率成分是否满足电源高次谐波标准的阈值。电源高次谐波标准值Iin_lim_n被输入到判定部703。

次数成分运算部702基于从电流检测部83取得的电源电流Iin，来运算电源电流Iin所包含的特定的次数的谐波成分即次数成分Iin_n。次数成分运算部702运算的次数成分Iin_n用于与电源高次谐波标准值运算部701运算的电源高次谐波标准值Iin_lim_n进行比较，各个高次谐波成分的次数相同。次数成分Iin_n被输入到判定部703。

图11是用于说明实施方式1的判定部703的工作的流程图。判定部703从电源高次谐波标准值运算部701接受电源高次谐波标准值Iin_lim_n，从次数成分运算部702接受次数成分Iin_n(步骤S11)。判定部703对1个或多个特定的次数成分Iin_n与对应的电源高次谐波标准值Iin_lim_n进行比较(步骤S12)，针对1个或多个特定的次数成分Iin_n，判定是否在全部的次数成分Iin_n中Iin_n＜Iin_lim_n成立(步骤S13)。在全部的次数成分Iin_n中Iin_n＜Iin_lim_n成立的情况下(步骤S13、是)，电源高次谐波标准值运算部701对频率指令值变更标志ωe*_c_flag设定逻辑值0(步骤S14)，输出所设定的频率指令值变更标志ωe*_c_flag(步骤S16)。另一方面，在不是在全部的次数成分Iin_n中Iin_n＜Iin_lim_n成立的情况下(步骤S13、否)，即，在至少1个次数成分Iin_n中Iin_n≥Iin_lim_n成立的情况下，对频率指令值变更标志ωe*_c_flag设定逻辑值1(步骤S15)，输出所设定的频率指令值变更标志ωe*_c_flag(步骤S16)。这里的逻辑值1是指示频率指令值ωe*的变更的信息。

另外，在图11的流程中，在全部的次数成分Iin_n中Iin_n＜Iin_lim_n成立的情况下设定逻辑值0，在至少1个次数成分Iin_n中in_lim_n≥Iin_lim_n成立的情况下设定逻辑值1，但不限于该处理。也可以是，在全部的次数成分Iin_n中Iin_n＜Iin_lim_n成立的情况下设定逻辑值1，在至少1个次数成分Iin_n中in_n≥Iin_lim_n成立的情况下设定逻辑值0。即，只要能够识别两者即可，可以设定任意的逻辑值。

接着，对电源高次谐波标准值运算部701进行说明。图12是示出实施方式1的电源高次谐波标准符合判定部506具备的电源高次谐波标准值运算部701的结构例的框图。电源高次谐波标准值运算部701具备电动机功率运算部751、电流高次谐波限度值运算部752以及系数乘法部753。

首先，电动机功率运算部751使用以下的(4)式对电动机功率W进行运算。

W＝Vγ*·iγ+Vδ*·iδ…(4)

电流高次谐波限度值运算部752基于电动机功率W对电流高次谐波限度值进行运算。系数乘法部753对由电流高次谐波限度值运算部752运算出的电流高次谐波限度值乘以系数K1，该系数K1决定将何种程度的余量(margin)设为估计的值。将系数乘法部753的运算结果作为上述的电源高次谐波标准值Iin_lim_n而输出。

接着，对电流高次谐波限度值运算部752所进行的具体的运算例进行说明。图13是用于说明实施方式1的电源高次谐波标准值运算部701具备的电流高次谐波限度值运算部752的运算处理的图。在图13中，示出表示由JIS_C_61000-3-2规定的应用于超过600W的空调机的限度值的计算过程的表。具体而言，在图13的左侧，示出3次～39次的奇数次谐波的最大容许高次谐波电流的计算式和2次～40次的偶数次谐波的最大容许高次谐波电流的计算式。例如，关于5次的最大容许高次谐波电流，将使用上述(4)式运算出的电动机功率W代入到“1.14+0.00070(W-600)”的式子来计算电流高次谐波限度值。另外，关于式中的数值“1.14”，基于设备的额定电压，使用右侧的框内所示的换算式进行换算。如计算例所示，在额定电压为100V的情况下，代替“1.14”而使用“2.62”，在额定电压为200V的情况下，代替“1.14”而使用“1.31”。此外，在额定电压为200V、230V、240V的情况下，直接使用“1.14”。

另外，图13是一例，电流高次谐波限度值的运算不限于该例。也可以代替γ轴电压指令值Vγ*和δ轴电压指令值Vδ*，使用d轴电压指令值Vd*、q轴电压指令值Vq*、d轴电流id及q轴电流iq进行运算。此外，也可以在电动机功率运算部751与电流高次谐波限度值运算部752之间设置LPF(Low Pass Filter：低通滤波器)，去除电动机功率W的运算值所包含的高次谐波之后进行上述的运算。此外，在图13中，进行了2次～40次的谐波成分的运算，但除了这些谐波成分之外，也可以进行超过40次的谐波成分的运算。

接着，对次数成分运算部702进行说明。图14是示出实施方式1的电源高次谐波标准符合判定部506具备的次数成分运算部702的结构例的框图。次数成分运算部702具备第1运算块702-1和第2运算块702-2。

第1运算块702-1基于电源电流Iin，对(n-1).5次～n.5次(n为2以上的整数)的有效值Iin_x进行运算。例如在n＝3即3次的谐波成分的情况下，(n-1).5次～n.5次的谐波成分是2.5次、2.6次、…、3.0次、…、3.4次及3.5次这11个谐波成分。在第1运算块702-1中，将与高次谐波成分的频率同步后的相位角θx的余弦值cosθx及正弦值sinθx乘以电源电流Iin的检测值，并通过低通滤波器，由此，运算正交成分Iin_c、Iin_s。进而，运算正交成分Iin_c、Iin_s的二次平方根并乘以1/√2，由此，运算(n-1).5次～n.5次的有效值Iin_x。

在第2运算块702-2中，对(n-1).5次～n.5次各自的有效值Iin_x进行平方，运算将它们的平方值相加而得的相加值的平方根，由此，运算次数成分Iin_n。另外，在相加处理中，位于11个高次谐波成分的两端的(n-1).5次和n.5次的成分在相邻的次数之间重复，因此，乘以1/2之后进行相加。

另外，图14的运算例是一例，次数成分Iin_n的运算不限于该例。也可以更加细致地划分各次的谐波成分进行运算。此外，也可以与电流高次谐波限度值的运算同样，进行超过40次的谐波成分的运算。

接着，对运转控制部102进行说明。图15是示出实施方式1的控制装置100具备的运转控制部102的结构例的框图。运转控制部102具备频率指令决定部760。频率指令决定部760进行如下控制：根据频率指令值变更标志ωe*_c_flag的值，如果需要则变更频率指令值ωe*。

图16是用于说明实施方式1的频率指令决定部760的工作的流程图。频率指令决定部760从电压指令值运算部115接受频率指令值变更标志ωe*_c_flag(步骤S21)。频率指令决定部760确认频率指令值变更标志ωe*_c_flag的内容(步骤S22)。在频率指令值变更标志ωe*_c_flag是逻辑值1的情况下(步骤S22，是)，频率指令决定部760变更频率指令值ωe*(步骤S23)。另一方面，在频率指令值变更标志ωe*_c_flag不是逻辑值1的情况下(步骤S22，否)，即，在频率指令值变更标志ωe*_c_flag是逻辑值0的情况下，频率指令决定部760不变更频率指令值ωe*，而是维持当前的频率指令值ωe*(步骤S24)。频率指令决定部760将在步骤S23中变更后的频率指令值ωe*或者在步骤S24中维持的频率指令值ωe*输出到电压指令值运算部115(步骤S25)。

另外，在步骤S23中，在变更频率指令值ωe*时也可以使用任意的方法。例如，也可以以预先设定的步长变更频率指令值ωe*。但是，当然，应该变更频率指令值ωe*，使得上述应避开的驱动频率的范围内的运转不持续。

接着，对速度控制部503和δ轴电流指令值生成部504进行说明。图17是示出实施方式1的电压指令值运算部115具备的速度控制部503和δ轴电流指令值生成部504的结构例的框图。另外，在图17中也包含前级的减法部502。

速度控制部503生成上述的旋转坐标系中的δ轴电流指令值iδ*。具体而言，速度控制部503具备比例控制部611、积分控制部612以及加法部613。比例控制部611对从减法部502取得的频率指令值ωe*与频率估计值ωest的差分(ωe*-ωest)进行比例控制，输出比例项iδ_p*。积分控制部612对从减法部502取得的频率指令值ωe*与频率估计值ωest的差分(ωe*-ωest)进行积分控制，输出积分项iδ_i*。加法部613将从比例控制部611取得的比例项iδ_p*与从积分控制部612取得的积分项iδ_i*相加，生成δ轴电流指令值iδ*。

此外，δ轴电流指令值生成部504具备限制部504a和振动抑制部504b。

限制部504a具备存储部631、选择部632以及限制器633。存储部631存储有限制值iδ_lim1、iδ_lim2。即，限制部504a具有限制值iδ_lim1、iδ_lim2。选择部632选择存储部631所存储的限制值iδ_lim1、iδ_lim2中的任意一方，设为限制值iδ_lim。限制器633将利用限制值iδ_lim限制由速度控制部503生成的δ轴电流指令值iδ*而得的值作为δ轴电流指令值iδ_lim*输出。

关于限制值iδ_lim1，假定在电动机7的旋转速度为低速区域的情况下，基于电动机7的电流值施加限制。能够基于针对电动机7的相电流的电流限制值及γ轴电流iγ来规定该限制值iδ_lim1。此外，关于限制值iδ_lim2，假定在电动机7的旋转速度为中高速区域的情况下，基于电动机7的电压值施加限制。能够基于γδ轴电压的限制值、旋转坐标系的γ轴及δ轴电感、γ轴电流iγ、电动机7的γδ轴磁通链数及角频率ωe来规定限制值iδ_lim2。

另外，限制值iδ_lim1、iδ_lim2的计算式是公知的，这里省略进一步的说明。此外，关于限制值iδ_lim1、iδ_lim2，限制部504a可以将通过自身运算而求出的值存储于存储部631，也可以从外部例如运转控制部102取得而存储于存储部631。

振动抑制部504b使用δ轴电流指令值iδ_lim*、限制值iδ_lim及δ轴电流补偿值iδ_trq*，生成δ轴电流指令值iδ**。具体而言，振动抑制部504b具备减法部641、限制器643、以及加法部644。

减法部641计算从限制部504a取得的限制值iδ_lim与δ轴电流指令值iδ_lim*的差分，计算针对δ轴电流补偿值iδ_trq*的限制值iδ_trq_lim。

限制器643将利用限制值iδ_trq_lim限制δ轴电流补偿值iδ_trq*而得的值作为限制后的δ轴电流补偿值iδ_trq_lim*输出。加法部644将δ轴电流指令值iδ_lim*与限制后的δ轴电流补偿值iδ_trq_lim*相加，生成δ轴电流指令值Iδ**。

在图17所示的例子中，δ轴电流指令值生成部504在前端设置有限制部504a，在后级设置有振动抑制部504b。由此，δ轴电流指令值生成部504能够确保能够追随于速度指令的量的δ轴电流指令并将剩余量用于振动抑制控制的δ轴电流指令。

图18是用于说明实施方式1的速度控制部503和限制部504a的工作的流程图。速度控制部503根据频率指令值ωe*与频率估计值ωest的差分(ωe*-ωest)来生成δ轴电流指令值iδ*(步骤S31)。限制部504a在限制值iδ_lim比δ轴电流指令值iδ*小的情况下(步骤S32，否)，使积分控制部612的积分项iδ_i*降低(步骤S33)。具体而言，限制部504a的限制器633指示速度控制部503的积分控制部612设为“iδ_i*＝iδ_lim-iδ_p*”，即将积分项iδ_i*的值设为iδ_lim-iδ_p*。另一方面，在限制值iδ_lim为δ轴电流指令值iδ*以上的情况下(步骤S32：是)，限制部504a的限制器633不向积分控制部612进行指示，而是将从速度控制部503输出的δ轴电流指令值iδ*作为限制后的δ轴电流指令值iδ_lim*输出(步骤S34)。

图19是示出对在实施方式1的电动机驱动装置50中使振动抑制控制以最大限度工作时可以产生的电源高次谐波的偶数次的次数成分与标准值进行比较而得的模拟结果的图。具体而言，在图19中，从上段侧依次示出2次谐波成分、4次谐波成分及6次谐波成分的振幅值、以及对应的标准值。图19的横轴表示旋转速度。关于标准值，以4次谐波成分中的20[rps]的旋转速度为基准值，即设为“1”。此外，4次谐波成分中的其他旋转速度的标准值以及2次谐波成分和6次谐波成分的标准值设为以该基准值为基准的值。因此，纵轴的数值按照各个谐波成分而不同。

根据图19的各波形能够理解，次数成分超过标准值成为4次谐波最严重的条件。于是，着眼于图19的中段部的波形，将次数成分超过标准值的旋转速度分别设为A、B、C、D。这些值也如图19所示那样成为以下的值。

A＝27[rps]＝0.54次

B＝37[rps]＝0.74次

C＝63[rps]＝1.26次

D＝78[rps]＝1.56次

这些数值与基于图7的表而说明的数值稍微不同，但几乎是等同的值。在本申请中，为了能够可靠地避免次数成分超过标准值，将应避开的驱动频率的优选范围设为以下的范围。

＜应避开的驱动频率＞

·电源频率的0.5～0.75次和1.25～1.6次

如以上说明的那样，根据实施方式1的电力转换装置，在实施抑制负载的振动的振动抑制控制时，电动机被驱动成电动机的驱动频率不持续地成为电源电压的频率即电源频率的0.5至0.75次和1.25至1.6次的范围内。由此，电力转换装置能够补偿电动机的转矩脉动，并且以电源高次谐波的次数成分不超过标准值的方式使电动机工作。

此外，根据实施方式1的电力转换装置，控制装置在电动机的驱动频率成为电源频率的0.5至0.75次或1.25至1.6次的范围内的情况下，变更与驱动频率对应的频率指令值，使得驱动频率成为这些范围外的值。由此，能够可靠地实施使电源高次谐波的次数成分不超过标准值的控制。

此外，根据实施方式1的电力转换装置，通过控制装置的自动控制而使得符合电源高次谐波标准，因此，与换流器及换流器周边的电路常数相关的调整变得简单，能够得到低价且可靠性高并且开发负荷小的电动机驱动装置。

此外，根据实施方式1的电力转换装置，通过电源高次谐波的减少，电源功率因数也上升，因此，不需要流动无用的电流。由此，能够使换流器侧的效率上升，并且流过逆变器及电动机侧的电流也能够进一步减小，因此，能够得到效率高的电动机驱动装置。

另外，在上述的控制中，进行振动抑制控制的振动抑制控制部能够构成为具备：符合判定部，其生成判定在交流电源与换流器之间流动的电源电流是否满足电源高次谐波标准而得的标志；以及运转控制部，其根据标志的值，如果需要则变更频率指令值。

上述的控制中的标志可以基于电源高次谐波标准值与根据电源电流运算的高次谐波的次数成分的比较结果而生成，该电源高次谐波标准值是用于判定电源电流的特定的次数成分是否满足电源高次谐波标准的阈值。在至少1个次数成分超过了电源高次谐波标准值的情况下，可以对该标志附加指示频率指令值的变更的信息。如果使用这样的标志，则在运转控制部中能够容易地判断可否变更频率指令值。

接着，对电力转换装置2具备的控制装置100的硬件结构进行说明。图20是示出实现实施方式1的电力转换装置2具备的控制装置100的硬件结构的一例的图。控制装置100由处理器201和存储器202实现。

处理器201是CPU(也称为Central Processing Unit、中央处理装置、处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机、处理器、DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器))、或者系统LSI(Large Scale Integration：大规模集成)。存储器202能够例示RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、闪存、EPROM(Erasable Programmable ROM：可擦可编程只读存储器)、EEPROM(注册商标)(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory：电可擦可编程只读存储器)这样的非易失性或易失性的半导体存储器。另外，存储器202不限于这些，也可以是磁盘、光盘、高密度盘、迷你盘或者DVD(Digital Versatile Disc：数字多功能光盘)。

实施方式2

图21是示出实施方式2的制冷循环应用设备900的结构例的图。实施方式2的制冷循环应用设备900具备实施方式1中说明的电力转换装置2。实施方式2的制冷循环应用设备900能够应用于空调机、冰箱、冷冻库、热泵热水器这样的具备制冷循环的产品。另外，在图21中，对具有与实施方式1同样的功能的结构要素标注与实施方式1相同的标号。

制冷循环应用设备900经由制冷剂配管912而安装有内置实施方式1的电动机7的压缩机901、四通阀902、室内热交换器906、膨胀阀908以及室外热交换器910。

在压缩机901的内部设置有对制冷剂进行压缩的压缩机构904、以及使压缩机构904进行工作的电动机7。

制冷循环应用设备900能够通过四通阀902的切换动作进行制热运转或制冷运转。压缩机构904被可变速控制的电动机7驱动。

在制热运转时，如实线箭头所示，制冷剂被压缩机构904加压后送出，通过四通阀902、室内热交换器906、膨胀阀908、室外热交换器910及四通阀902而返回到压缩机构904。

在制冷运转时，如虚线箭头所示，制冷剂被压缩机构904加压后送出，通过四通阀902、室外热交换器910、膨胀阀908、室内热交换器906及四通阀902而返回到压缩机构904。

在制热运转时，室内热交换器906作为冷凝器发挥作用而进行热释放，室外热交换器910作为蒸发器发挥作用而进行热吸收。在制冷运转时，室外热交换器910作为冷凝器发挥作用而进行热释放，室内热交换器906作为蒸发器发挥作用，进行热吸收。膨胀阀908使制冷剂减压而膨胀。

以上的实施方式所示的结构示出一例，也能够与其他的公知技术组合，在不脱离主旨的范围内也能够省略、变更一部分结构。

附图标记说明

1交流电源，2电力转换装置，4电抗器，7电动机，8压缩机，10换流器，20电容器，22a、22b直流母线，30逆变器，50电动机驱动装置，82电压检测部，83、84电流检测部，100控制装置，102运转控制部，110逆变器控制部，111电流恢复部，112 3相2相转换部，113γ轴电流指令值生成部，115电压指令值运算部，116电相位运算部，117 2相3相转换部，118PWM信号生成部，201处理器，202存储器，310逆变器主电路，311～316开关元件，321～326整流元件，331～333输出线，350驱动电路，501频率估计部，502、509、510、557、558、641减法部，503速度控制部，504δ轴电流指令值生成部，504a限制部，504b振动抑制部，505补偿值运算部，506电源高次谐波标准符合判定部，631存储部，632选择部，633、643限制器，511γ轴电流控制部，512δ轴电流控制部，550运算部，551余弦运算部，552正弦运算部，553、554、561、562乘法部，555、556低通滤波器，559、560频率控制部，563、613、644加法部，611比例控制部，612积分控制部，701电源高次谐波标准值运算部，702次数成分运算部，702-1第1运算块，702-2第2运算块，703判定部，751电动机功率运算部，752电流高次谐波限度值运算部，753系数乘法部，760频率指令决定部，800振动抑制控制部，900制冷循环应用设备，901压缩机，902四通阀，904压缩机构，906室内热交换器，908膨胀阀，910室外热交换器，912制冷剂配管，D1、D2、D3、D4二极管。

Claims (6)

1.一种电力转换装置，其向驱动负载的电动机供给交流电力，其中，

所述电力转换装置具备：

换流器，其对从交流电源施加的电源电压进行整流；以及

逆变器，其与所述换流器的输出端连接，

在实施抑制所述负载的振动的振动抑制控制时，所述电动机被驱动成所述电动机的驱动频率不持续地成为所述电源电压的频率即电源频率的0.5至0.75次和1.25至1.6次的范围内。

2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其中，

所述电力转换装置具备对所述逆变器的工作进行控制的控制装置，

所述控制装置在所述驱动频率成为所述电源频率的0.5至0.75次或者1.25至1.6次的范围内的情况下，变更与所述驱动频率对应的频率指令值，使得所述驱动频率成为这些范围外的值。

3.根据权利要求2所述的电力转换装置，其中，

所述控制装置具备：

振动抑制控制部，其进行所述振动抑制控制；

符合判定部，其生成标志，该标志是判定在所述交流电源与所述换流器之间流动的电源电流是否满足电源高次谐波标准而得的；以及

运转控制部，其根据所述标志的值，如果需要则变更所述频率指令值。

4.根据权利要求3所述的电力转换装置，其中，

所述标志是基于电源高次谐波标准值与根据所述电源电流运算的高次谐波的次数成分的比较结果而生成的，该电源高次谐波标准值是用于判定所述电源电流的特定的次数成分是否满足电源高次谐波标准的阈值，

在至少1个所述次数成分超过了所述电源高次谐波标准值的情况下，对所述标志附加指示所述频率指令值的变更的信息。

5.一种电动机驱动装置，其中，

所述电动机驱动装置具备权利要求1至4中的任意一项所述的电力转换装置。

6.一种制冷循环应用设备，其中，

所述制冷循环应用设备具备权利要求1至4中的任意一项所述的电力转换装置。