JP2001268967A - 圧縮機モータの制御装置 - Google Patents
圧縮機モータの制御装置Info
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- JP2001268967A JP2001268967A JP2000087080A JP2000087080A JP2001268967A JP 2001268967 A JP2001268967 A JP 2001268967A JP 2000087080 A JP2000087080 A JP 2000087080A JP 2000087080 A JP2000087080 A JP 2000087080A JP 2001268967 A JP2001268967 A JP 2001268967A
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- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】１回転中の負荷変動に周期性がある圧縮機の低
振動・低騒音化及びこの圧縮機を駆動するブラシレスモ
ータの高効率化を可能とする圧縮機モータの制御装置を
提供する。 【解決手段】ブラシレスモータ５の誘起電圧を検出して
ロータ位置を検出するロータ位置検出回路１２からの信
号発生タイミングに対して位相を所定の角度遅らせて転
流信号を出力する制御回路１０は、ロータ位置検回路１
２からの信号発生タイミングに対する前記転流信号の位
相遅れ角をロータ位置毎に予め記憶しているメモリ１０
Ａと備えるとともに、前記位相遅れ角をメモリ１０Ａか
ら読み出して、前記ロータ位置毎に前記位相遅れ角を変
更することを特徴とする圧縮機モータの制御装置。
振動・低騒音化及びこの圧縮機を駆動するブラシレスモ
ータの高効率化を可能とする圧縮機モータの制御装置を
提供する。 【解決手段】ブラシレスモータ５の誘起電圧を検出して
ロータ位置を検出するロータ位置検出回路１２からの信
号発生タイミングに対して位相を所定の角度遅らせて転
流信号を出力する制御回路１０は、ロータ位置検回路１
２からの信号発生タイミングに対する前記転流信号の位
相遅れ角をロータ位置毎に予め記憶しているメモリ１０
Ａと備えるとともに、前記位相遅れ角をメモリ１０Ａか
ら読み出して、前記ロータ位置毎に前記位相遅れ角を変
更することを特徴とする圧縮機モータの制御装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は１回転中の負荷変動
に周期性がある圧縮機を駆動させるモータの制御装置に
関する。特に空気調和機や冷蔵庫などの圧縮機を駆動さ
せるモータの制御装置に関する。
に周期性がある圧縮機を駆動させるモータの制御装置に
関する。特に空気調和機や冷蔵庫などの圧縮機を駆動さ
せるモータの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ブラシレスモータは、回転しているロー
タ位置に合わせて（同期させて）各相のステータ巻線に
通電する必要がある。空気調和機や冷蔵庫などで使用さ
れている圧縮機では、内部が高温状態になり、ホールＩ
Ｃなどのロータ位置を検出するセンサを設けることが困
難であるため、ステータ巻線の誘起電圧を検出してロー
タ位置情報とする検出方法が一般的に用いられている。
タ位置に合わせて（同期させて）各相のステータ巻線に
通電する必要がある。空気調和機や冷蔵庫などで使用さ
れている圧縮機では、内部が高温状態になり、ホールＩ
Ｃなどのロータ位置を検出するセンサを設けることが困
難であるため、ステータ巻線の誘起電圧を検出してロー
タ位置情報とする検出方法が一般的に用いられている。
【０００３】この検出方法は、３相巻線の２相に通電し
残り１相の無通電巻線を利用して、ロータ側磁石の回転
により生じる誘起電圧を検出することでロータ位置を確
定し、その後通電する相を順次切り替えていく方法であ
る。
残り１相の無通電巻線を利用して、ロータ側磁石の回転
により生じる誘起電圧を検出することでロータ位置を確
定し、その後通電する相を順次切り替えていく方法であ
る。
【０００４】ブラシレスモータの制御は通常、スイッチ
ング素子からなるインバータを用いてステータ巻線への
通電をオン、オフさせることによって行なう。通電オフ
の際にはステータ巻線からサージ電圧が発生するので、
これを吸収するためにスイッチング素子には、通常並列
にダイオードが接続される。このダイオードに流れる還
流電流の影響で、ロータ位置検出に用いるステータ巻線
の誘起電圧の位相が進むため、ロータ位置が実際よりも
早めに検出されてしまう。このため、ステータ巻線への
通電切り換え（転流）タイミングも進み側にずれてしま
い、モータの効率が悪化する。
ング素子からなるインバータを用いてステータ巻線への
通電をオン、オフさせることによって行なう。通電オフ
の際にはステータ巻線からサージ電圧が発生するので、
これを吸収するためにスイッチング素子には、通常並列
にダイオードが接続される。このダイオードに流れる還
流電流の影響で、ロータ位置検出に用いるステータ巻線
の誘起電圧の位相が進むため、ロータ位置が実際よりも
早めに検出されてしまう。このため、ステータ巻線への
通電切り換え（転流）タイミングも進み側にずれてしま
い、モータの効率が悪化する。
【０００５】圧縮機モータのように負荷変動が大きい場
合、この還流電流も大きく変化するので、モータの負荷
や回転数に応じた遅れをもって転流を行うと効率よく回
転を継続させることができる。このように、位置検出タ
イミングから位相を所定の角度遅らせて転流を行なうブ
ラシレスモータの制御方法の従来例として、特開平８−
１６３８９１号公報などがある。
合、この還流電流も大きく変化するので、モータの負荷
や回転数に応じた遅れをもって転流を行うと効率よく回
転を継続させることができる。このように、位置検出タ
イミングから位相を所定の角度遅らせて転流を行なうブ
ラシレスモータの制御方法の従来例として、特開平８−
１６３８９１号公報などがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ブ
ラシレスモータの制御方法においては、ロータ１回転中
の負荷変動が考慮されていない。
ラシレスモータの制御方法においては、ロータ１回転中
の負荷変動が考慮されていない。
【０００７】一方、ロータ１回転中の負荷変動が大きい
シングルロータリ構造の圧縮機を低振動・低騒音で駆動
する方法として、ロータ１回転中の回転速度を一定にす
るようにロータ１回転中の負荷トルク変動に応じてモー
タトルクを制御する方法が考案されている。
シングルロータリ構造の圧縮機を低振動・低騒音で駆動
する方法として、ロータ１回転中の回転速度を一定にす
るようにロータ１回転中の負荷トルク変動に応じてモー
タトルクを制御する方法が考案されている。
【０００８】このモータトルク制御おいて、負荷トルク
の大きい区間ではモータトルクを大きくするため、イン
バータに供給されるＤＣ電流は大きくなる。一方負荷ト
ルクの小さい区間ではモータトルクを小さくするため、
ＤＣ電流は小さくなる。
の大きい区間ではモータトルクを大きくするため、イン
バータに供給されるＤＣ電流は大きくなる。一方負荷ト
ルクの小さい区間ではモータトルクを小さくするため、
ＤＣ電流は小さくなる。
【０００９】１回転中の負荷トルクの変動は、一般に１
回転中の平均トルクの２〜３倍にもなる。このため、モ
ータトルク制御を行なう場合は、モータトルク制御をし
ないときに比べて、ＤＣ電流の変化量が増大する。
回転中の平均トルクの２〜３倍にもなる。このため、モ
ータトルク制御を行なう場合は、モータトルク制御をし
ないときに比べて、ＤＣ電流の変化量が増大する。
【００１０】ＤＣ電流の変化量が増大すると還流電流の
変化量も増大するため、ロータ位置検出の位相ずれの変
化量が大きくなり、その結果ロータ位置検出誤差も大き
くなる。
変化量も増大するため、ロータ位置検出の位相ずれの変
化量が大きくなり、その結果ロータ位置検出誤差も大き
くなる。
【００１１】図１はこのＤＣ電流の大小によるロータ位
置検出の位相ずれの様子を示している。図中の（イ）は
ステートを、（ロ）はロータの機械的位置を示してい
る。ここでステートとは図２に示すようにロータ１回転
を各通電モードつまり転流毎に分割したものであり、４
極ブラシレスモータでは１２分割され、ステート（０）
〜ステート（１１）までの１２ステートを持つ。ただ
し、ステートｎとステートｎ＋６（ｎ：０〜５の整数）
の通電モードは同一である。
置検出の位相ずれの様子を示している。図中の（イ）は
ステートを、（ロ）はロータの機械的位置を示してい
る。ここでステートとは図２に示すようにロータ１回転
を各通電モードつまり転流毎に分割したものであり、４
極ブラシレスモータでは１２分割され、ステート（０）
〜ステート（１１）までの１２ステートを持つ。ただ
し、ステートｎとステートｎ＋６（ｎ：０〜５の整数）
の通電モードは同一である。
【００１２】圧縮機モータの回転速度が一定の場合、負
荷が大きくＤＣ電流が大きいほど、通電区間から無通電
区間に移行する際に生じる還流電流の大きさも大きくな
り、位置検出信号がロータの機械的位置に対して進みめ
に検出される。すなわち、ロータ位置検出タイミング
は、（ハ）に示すようにＤＣ電流が小のときはＴ１に、
ＤＣ電流が中のときはＴ２に、ＤＣ電流が大のときはＴ
３になる。
荷が大きくＤＣ電流が大きいほど、通電区間から無通電
区間に移行する際に生じる還流電流の大きさも大きくな
り、位置検出信号がロータの機械的位置に対して進みめ
に検出される。すなわち、ロータ位置検出タイミング
は、（ハ）に示すようにＤＣ電流が小のときはＴ１に、
ＤＣ電流が中のときはＴ２に、ＤＣ電流が大のときはＴ
３になる。
【００１３】したがって、ＤＣ電流がステート（４）〜
（９）で（ニ）のように変化した場合、位置検出タイミ
ングは（ホ）に示すように各ステート毎にばらついてし
まう。
（９）で（ニ）のように変化した場合、位置検出タイミ
ングは（ホ）に示すように各ステート毎にばらついてし
まう。
【００１４】このような場合に（ヘ）のＴａに示す従来
方式のように全ステートに対して一定の遅れ角で転流タ
イミングを補正すると、ステート（６）、（７）では、
ロータ位置と転流タイミングが一致しているが、ステー
ト（４）、（５）では、ロータ位置よりも転流タイミン
グが進み、ステート（８）、（９）ではロータ位置より
も転流タイミングが遅れてしまう。その結果、振動や騒
音が大きくなったりモータ効率が悪化するといった課題
があった。
方式のように全ステートに対して一定の遅れ角で転流タ
イミングを補正すると、ステート（６）、（７）では、
ロータ位置と転流タイミングが一致しているが、ステー
ト（４）、（５）では、ロータ位置よりも転流タイミン
グが進み、ステート（８）、（９）ではロータ位置より
も転流タイミングが遅れてしまう。その結果、振動や騒
音が大きくなったりモータ効率が悪化するといった課題
があった。
【００１５】本発明は、上記の問題点に鑑み、圧縮機の
低振動・低騒音化及びこの圧縮機を駆動するブラシレス
モータの高効率化を可能とする圧縮機モータの制御装置
を提供することを目的とする。
低振動・低騒音化及びこの圧縮機を駆動するブラシレス
モータの高効率化を可能とする圧縮機モータの制御装置
を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る圧縮機モータの制御装置においては、
インバータによって駆動するブラシレスモータと、該ブ
ラシレスモータによって駆動されるとともに１回転中の
負荷変動に周期性がある圧縮機と、前記ブラシレスモー
タの誘起電圧を検出してロータ位置を検出するロータ位
置検出手段と、該ロータ位置検出手段からの信号発生タ
イミングに対して位相を所定の角度遅らせて前記ブラシ
レスモータの転流信号を出力するようにした制御回路
と、を備える。そして、前記制御回路は、前記ロータ位
置検出手段からの信号発生タイミングに対する前記転流
信号の位相遅れ角をロータ位置毎に予め記憶している記
憶手段を有するとともに、前記位相遅れ角を前記記憶手
段から読み出して、前記ロータ位置毎に前記位相遅れ角
を変更することを特徴としている。
に、本発明に係る圧縮機モータの制御装置においては、
インバータによって駆動するブラシレスモータと、該ブ
ラシレスモータによって駆動されるとともに１回転中の
負荷変動に周期性がある圧縮機と、前記ブラシレスモー
タの誘起電圧を検出してロータ位置を検出するロータ位
置検出手段と、該ロータ位置検出手段からの信号発生タ
イミングに対して位相を所定の角度遅らせて前記ブラシ
レスモータの転流信号を出力するようにした制御回路
と、を備える。そして、前記制御回路は、前記ロータ位
置検出手段からの信号発生タイミングに対する前記転流
信号の位相遅れ角をロータ位置毎に予め記憶している記
憶手段を有するとともに、前記位相遅れ角を前記記憶手
段から読み出して、前記ロータ位置毎に前記位相遅れ角
を変更することを特徴としている。
【００１７】
【作用】前記圧縮機モータの制御装置は、ロータの機械
的位置を検出し、この位置検出を基づいて前記モータの
転流を行なう一方、圧縮機が１回転する際の負荷変動に
周期性があることを考慮し、転流する際のロータの機械
的位置に応じて予め記憶手段に記憶されている転流遅れ
角パターンを用いて転流信号の位相遅れ角を変更するの
で、すべてのステートでロータの機械的位置と転流タイ
ミングを一致させることができる。
的位置を検出し、この位置検出を基づいて前記モータの
転流を行なう一方、圧縮機が１回転する際の負荷変動に
周期性があることを考慮し、転流する際のロータの機械
的位置に応じて予め記憶手段に記憶されている転流遅れ
角パターンを用いて転流信号の位相遅れ角を変更するの
で、すべてのステートでロータの機械的位置と転流タイ
ミングを一致させることができる。
【００１８】例えば、ステート（４）〜（９）におい
て、図１の（ニ）に示すようにＤＣ電流が変化する場合
は、ＤＣ電流が大であるステート（４）、（５）では転
流遅れ角を大きくし、ＤＣ電流が中であるステート
（６）、（７）では転流遅れ角を中にし、ＤＣ電流が小
であるステート（８）（９）では転流遅れ角を小さくす
るように設定した転流遅れ角パターンを予め記憶手段に
記憶させておく。これにより、転流タイミングは図１の
（ヘ）に示すＴｂのようにステート（４）〜（９）にお
いてロータの機械的位置と転流タイミングを一致させる
ことができる。
て、図１の（ニ）に示すようにＤＣ電流が変化する場合
は、ＤＣ電流が大であるステート（４）、（５）では転
流遅れ角を大きくし、ＤＣ電流が中であるステート
（６）、（７）では転流遅れ角を中にし、ＤＣ電流が小
であるステート（８）（９）では転流遅れ角を小さくす
るように設定した転流遅れ角パターンを予め記憶手段に
記憶させておく。これにより、転流タイミングは図１の
（ヘ）に示すＴｂのようにステート（４）〜（９）にお
いてロータの機械的位置と転流タイミングを一致させる
ことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施形態につ
いて図面を参照して説明する。図３は、本発明の圧縮機
モータの制御装置の実施形態を示すブロック図であり、
図４は図３の圧縮機モータ制御装置の各部における電圧
波形である。
いて図面を参照して説明する。図３は、本発明の圧縮機
モータの制御装置の実施形態を示すブロック図であり、
図４は図３の圧縮機モータ制御装置の各部における電圧
波形である。
【００２０】１は商用ＡＣ電源であり、２は商用ＡＣ電
源１から供給される交流を直流に変換する整流回路であ
り、整流回路２から出力されるＤＣ電圧は、コンデンサ
３で平滑されたのち、インバータ４に供給される。この
図では、全波整流回路になっているが、倍電圧整流回路
であってもよい。また、商用ＡＣ電源１と整流回路２と
の間には力率改善用のリアクトル６が設けられている。
源１から供給される交流を直流に変換する整流回路であ
り、整流回路２から出力されるＤＣ電圧は、コンデンサ
３で平滑されたのち、インバータ４に供給される。この
図では、全波整流回路になっているが、倍電圧整流回路
であってもよい。また、商用ＡＣ電源１と整流回路２と
の間には力率改善用のリアクトル６が設けられている。
【００２１】インバータ４は６個のスイッチングトラン
ジスタ４ａ〜４ｆとダイオード４０ａ〜４０ｆで構成さ
れている。６個のスイッチングトランジスタ４ａ〜４ｆ
が３相ブリッジ状に結線されており、３相ブラシレスモ
ータ５に接続されている。また、スイッチングトランジ
スタを保護するために、スイッチングトランジスタ４ａ
〜４ｆには、ダイオード４０ａ〜４０ｆがそれぞれ並列
接続されている。
ジスタ４ａ〜４ｆとダイオード４０ａ〜４０ｆで構成さ
れている。６個のスイッチングトランジスタ４ａ〜４ｆ
が３相ブリッジ状に結線されており、３相ブラシレスモ
ータ５に接続されている。また、スイッチングトランジ
スタを保護するために、スイッチングトランジスタ４ａ
〜４ｆには、ダイオード４０ａ〜４０ｆがそれぞれ並列
接続されている。
【００２２】１２はロータ位置検出回路であり、図４に
おいて、Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗはこのロータ位置検出回路１
２に入力されるブラシレスモータ５の３相各巻線の端子
電圧波形を示している。
おいて、Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗはこのロータ位置検出回路１
２に入力されるブラシレスモータ５の３相各巻線の端子
電圧波形を示している。
【００２３】この端子電圧Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗは、誘起電
圧の情報を含んでおり、誘起電圧検出回路７ａ〜７ｃに
よって、正弦波状の誘起電圧波形Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗに変
換される。なお、誘起電圧波形Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗの位相
は、実際の誘起電圧に対して９０°遅れるように変換さ
れる。また、基準電圧検出回路８では、ブラシレスモー
タ５の３相各巻線を結線することで仮想中性点をつく
り、その仮想中性点での電圧である基準電圧ＥRが検出
される。
圧の情報を含んでおり、誘起電圧検出回路７ａ〜７ｃに
よって、正弦波状の誘起電圧波形Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗに変
換される。なお、誘起電圧波形Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗの位相
は、実際の誘起電圧に対して９０°遅れるように変換さ
れる。また、基準電圧検出回路８では、ブラシレスモー
タ５の３相各巻線を結線することで仮想中性点をつく
り、その仮想中性点での電圧である基準電圧ＥRが検出
される。
【００２４】ブラシレスモータのロータ磁極が４極であ
れば１回転すると磁極の変化が４回発生するので、誘起
電圧波形Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗは２周期分発生する。また、
ブラシレスモータ５は３相スター結線されているので、
各々の巻線で発生した誘起電圧は、互いに１２０°ずつ
位相がずれた状態になる。
れば１回転すると磁極の変化が４回発生するので、誘起
電圧波形Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗは２周期分発生する。また、
ブラシレスモータ５は３相スター結線されているので、
各々の巻線で発生した誘起電圧は、互いに１２０°ずつ
位相がずれた状態になる。
【００２５】この誘起電圧波形Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗと基準
電圧ＥRを比較検出回路９ａ〜９ｃで比較する。その比
較した結果が、ロータ位置信号波形Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗで
ある。誘起電圧波形Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗが基準電圧ＥRよ
り大きいときは比較結果がＨｉｇｈレベルに、逆に小さ
いときにはＬｏｗレベルになるように出力するものとす
ると、磁極の変化する誘起電圧波形Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗの
ゼロクロス点で立ち上がり、また次のゼロクロス点で立
ち下がるエッジをもったパルス信号が得られる。このパ
ルス信号のエッジは１回転で１２個発生し、ロータの絶
対位置を１２個の区間で検出できる。
電圧ＥRを比較検出回路９ａ〜９ｃで比較する。その比
較した結果が、ロータ位置信号波形Ｈｕ、Ｈｖ、Ｈｗで
ある。誘起電圧波形Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗが基準電圧ＥRよ
り大きいときは比較結果がＨｉｇｈレベルに、逆に小さ
いときにはＬｏｗレベルになるように出力するものとす
ると、磁極の変化する誘起電圧波形Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗの
ゼロクロス点で立ち上がり、また次のゼロクロス点で立
ち下がるエッジをもったパルス信号が得られる。このパ
ルス信号のエッジは１回転で１２個発生し、ロータの絶
対位置を１２個の区間で検出できる。
【００２６】但し、誘起電圧波形Ｅｕ、Ｅｖ、Ｅｗは実
際の誘起電圧に対して９０°の位相遅れの電圧波形に変
換されるはずであるが、図４に示すように実際にはダイ
オード４０ａ〜４０ｆに流れる還流電流の影響によっ
て、それよりもθだけ位相が進んだ電圧波形となってい
るので、パルス信号のエッジもθ位相が進んだものとな
る。
際の誘起電圧に対して９０°の位相遅れの電圧波形に変
換されるはずであるが、図４に示すように実際にはダイ
オード４０ａ〜４０ｆに流れる還流電流の影響によっ
て、それよりもθだけ位相が進んだ電圧波形となってい
るので、パルス信号のエッジもθ位相が進んだものとな
る。
【００２７】次に、制御回路１０について説明する。制
御回路１０は、ロータ位置検出回路１２によって検出さ
れたロータ位置信号に基づいて転流するようにインバー
タ４のスイッチングトランジスタ４ａ〜４ｆを駆動させ
る駆動信号を作成する。
御回路１０は、ロータ位置検出回路１２によって検出さ
れたロータ位置信号に基づいて転流するようにインバー
タ４のスイッチングトランジスタ４ａ〜４ｆを駆動させ
る駆動信号を作成する。
【００２８】ここで、圧縮機の１回転中の負荷変動は周
期性を持つため、還流電流の影響によるロータ位置検出
の誤差も負荷変動に同期した周期性を持つ。そこで、還
流電流の影響で進み側に検出された位置検出タイミング
を補正するように、経験的に求めたロータの機械的位置
毎の転流遅れ角パターンを予め制御回路１０のメモリ１
０Ａに記憶させておく。つまり、予めロータの機械的位
置毎の転流遅れパターンである図５のようなデータを制
御回路１０にＲＯＭ化しておく。
期性を持つため、還流電流の影響によるロータ位置検出
の誤差も負荷変動に同期した周期性を持つ。そこで、還
流電流の影響で進み側に検出された位置検出タイミング
を補正するように、経験的に求めたロータの機械的位置
毎の転流遅れ角パターンを予め制御回路１０のメモリ１
０Ａに記憶させておく。つまり、予めロータの機械的位
置毎の転流遅れパターンである図５のようなデータを制
御回路１０にＲＯＭ化しておく。
【００２９】なお、ＲＯＭ化するデータは、概ね位置検
出進み角が大きくなるロータの機械的位置では転流遅れ
角を大きく設定し、位置検出進み角が小さくなるロータ
の機械的位置では転流遅れ角を小さく設定するととも
に、圧縮機の振動、騒音が低く、また、ブラシレスモー
タの効率が高くなるように、実験やシミュレーションに
より調整を行い、決定する。
出進み角が大きくなるロータの機械的位置では転流遅れ
角を大きく設定し、位置検出進み角が小さくなるロータ
の機械的位置では転流遅れ角を小さく設定するととも
に、圧縮機の振動、騒音が低く、また、ブラシレスモー
タの効率が高くなるように、実験やシミュレーションに
より調整を行い、決定する。
【００３０】そして、ロータの機械的位置に応じて、制
御回路１０のメモリ１０Ａから所定の転流遅れ角を読み
出して、所定角遅れて転流させる駆動信号をドライブ回
路１１に出力する。
御回路１０のメモリ１０Ａから所定の転流遅れ角を読み
出して、所定角遅れて転流させる駆動信号をドライブ回
路１１に出力する。
【００３１】ドライブ回路１１は、制御回路１０からの
駆動信号を数〜数十ｋＨｚでＰＷＭチョッピングすると
ともに、そのＰＷＭ駆動信号をスイッチングトランジス
タ４ａ〜４ｆのベース端子に供給する。
駆動信号を数〜数十ｋＨｚでＰＷＭチョッピングすると
ともに、そのＰＷＭ駆動信号をスイッチングトランジス
タ４ａ〜４ｆのベース端子に供給する。
【００３２】上記の実施形態ではロータの機械的位置毎
の転流遅れ角パターンは常に一定であったが、制御性能
を向上させるためには、転流遅れ角パターンを複数有す
ることが好ましい。以下、転流遅れ角パターンを複数有
する実施形態について説明する。
の転流遅れ角パターンは常に一定であったが、制御性能
を向上させるためには、転流遅れ角パターンを複数有す
ることが好ましい。以下、転流遅れ角パターンを複数有
する実施形態について説明する。
【００３３】（第２の実施形態）シングルロータコンプ
レッサでは図６の（ａ）（ａ’）の如く１回転中の負荷
が大きく変化する。この負荷変動に応じて、モータトル
クを制御する場合に本発明を適用する実施形態について
図６、図７を参照して説明する。
レッサでは図６の（ａ）（ａ’）の如く１回転中の負荷
が大きく変化する。この負荷変動に応じて、モータトル
クを制御する場合に本発明を適用する実施形態について
図６、図７を参照して説明する。
【００３４】モータトルク制御では（ｂ）（ｂ’）の如
く負荷トルクの大きい区間はモータトルク補正量を大き
く、負荷トルクの小さい区間はモータトルク補正量を小
さくする。ここで、（ａ）の平均負荷トルクはＮ１であ
り、（ａ’）の平均トルクはＮ２である。このように平
均負荷トルクが異なる場合、モータトルク補正量も
（ｂ）と（ｂ’）のように互いに異なったものとなる。
このモータトルク補正量に応じてＤＣ電流が変化するの
で、同一のロータ位置においてもモータトルク補正量が
異なれば進み角も変化する。
く負荷トルクの大きい区間はモータトルク補正量を大き
く、負荷トルクの小さい区間はモータトルク補正量を小
さくする。ここで、（ａ）の平均負荷トルクはＮ１であ
り、（ａ’）の平均トルクはＮ２である。このように平
均負荷トルクが異なる場合、モータトルク補正量も
（ｂ）と（ｂ’）のように互いに異なったものとなる。
このモータトルク補正量に応じてＤＣ電流が変化するの
で、同一のロータ位置においてもモータトルク補正量が
異なれば進み角も変化する。
【００３５】そこで、このモータートルクの補正量を複
数の領域に分け、各領域毎にロータ位置毎の転流遅れ角
パターンを図７に示すように複数個予め制御回路１０の
メモリ１０Ａで記憶しておく。制御回路１０は、ロータ
の機械的位置検出毎にモータトルク補正量に対応してい
る転流遅れ角パターンのデータをメモリ１０Ａから読み
出して用いる。これにより、平均負荷トルクが異なるた
め（ｂ）と（ｂ’）のようにモータトルク補正量のパタ
ーンが異なるときでも、（ｃ）と（ｃ’）のようにそれ
ぞれのモータトルク補正量に応じて転流遅れ角パターン
を作成するので制御性能を向上させることができる。ま
た、負荷トルクのトルクパターンを用いてモータトルク
を補正するモータトルク制御法を用いた場合も同様であ
る。
数の領域に分け、各領域毎にロータ位置毎の転流遅れ角
パターンを図７に示すように複数個予め制御回路１０の
メモリ１０Ａで記憶しておく。制御回路１０は、ロータ
の機械的位置検出毎にモータトルク補正量に対応してい
る転流遅れ角パターンのデータをメモリ１０Ａから読み
出して用いる。これにより、平均負荷トルクが異なるた
め（ｂ）と（ｂ’）のようにモータトルク補正量のパタ
ーンが異なるときでも、（ｃ）と（ｃ’）のようにそれ
ぞれのモータトルク補正量に応じて転流遅れ角パターン
を作成するので制御性能を向上させることができる。ま
た、負荷トルクのトルクパターンを用いてモータトルク
を補正するモータトルク制御法を用いた場合も同様であ
る。
【００３６】（第３の実施形態）図８は、１回転中の負
荷変動がほとんどなく、そのため１回転中のＤＣ電流の
変化もほとんどない場合のモータ５の回転数とロータ位
置信号検出の誤差の関係を測定した実験データであり、
モータ５の回転数が大きい程ロータ位置信号の位置検出
進み角は遅れ側に移行しているのが分かる。
荷変動がほとんどなく、そのため１回転中のＤＣ電流の
変化もほとんどない場合のモータ５の回転数とロータ位
置信号検出の誤差の関係を測定した実験データであり、
モータ５の回転数が大きい程ロータ位置信号の位置検出
進み角は遅れ側に移行しているのが分かる。
【００３７】そこで、モータ５の回転数の範囲を複数の
領域に分け、各領域毎に前記ロータの機械的位置毎の転
流遅れ角パターンを図９に示すように複数個予め制御回
路１０のメモリ１０Ａで記憶しておく。制御回路１０
は、モータ５の回転数に対応している転流遅れ角パター
ンをメモリ１０Ａから読み出して用いることにより、モ
ータ５の回転数が変化したときにおける制御性能を向上
させている。
領域に分け、各領域毎に前記ロータの機械的位置毎の転
流遅れ角パターンを図９に示すように複数個予め制御回
路１０のメモリ１０Ａで記憶しておく。制御回路１０
は、モータ５の回転数に対応している転流遅れ角パター
ンをメモリ１０Ａから読み出して用いることにより、モ
ータ５の回転数が変化したときにおける制御性能を向上
させている。
【００３８】（第４の実施形態）メモリ１０Ａに第３の
実施形態のように複数の転流遅れ角パターンを記憶させ
る場合、図１０、図１１のように基準値と補正量のよう
に分離して記憶させると制御回路１０のＲＯＭ容量を節
約することができる。
実施形態のように複数の転流遅れ角パターンを記憶させ
る場合、図１０、図１１のように基準値と補正量のよう
に分離して記憶させると制御回路１０のＲＯＭ容量を節
約することができる。
【００３９】この場合転流遅れ角を決定する手順として
は、モータ５の回転数に応じて転流遅れ角の基準値をメ
モリ１０Ａに記憶されている図１０に示すデータから読
み出し、次にモータ５の回転数に応じた転流遅れ角の補
正量をメモリ１０Ａに記憶されている図１１に示すデー
タから読み出す。最終的に設定する転流遅れ角は、この
２つを加算したものとする。
は、モータ５の回転数に応じて転流遅れ角の基準値をメ
モリ１０Ａに記憶されている図１０に示すデータから読
み出し、次にモータ５の回転数に応じた転流遅れ角の補
正量をメモリ１０Ａに記憶されている図１１に示すデー
タから読み出す。最終的に設定する転流遅れ角は、この
２つを加算したものとする。
【００４０】例えば、モータ５の回転数が２０５０ｒｐ
ｍでステートが（５）の場合は、図１０に示すデータか
らから基準値１５°を読み出し、図１１に示すデータか
ら補正量２０°を読み出し、この２つを加算した３５°
が実際の転流遅れ角となる。
ｍでステートが（５）の場合は、図１０に示すデータか
らから基準値１５°を読み出し、図１１に示すデータか
ら補正量２０°を読み出し、この２つを加算した３５°
が実際の転流遅れ角となる。
【００４１】なお、本実施形態においては、基準値と補
正量を加算したものが転流遅れ角になるように基準値と
補正量を設定したが、基準値と補正量を乗算したものが
転流遅れ角になるようにするなど加算以外の演算によっ
て転流遅れ角が求まるように基準値と補正量を設定して
もよい。
正量を加算したものが転流遅れ角になるように基準値と
補正量を設定したが、基準値と補正量を乗算したものが
転流遅れ角になるようにするなど加算以外の演算によっ
て転流遅れ角が求まるように基準値と補正量を設定して
もよい。
【００４２】（第５の実施形態）図１２は、１回転中の
負荷変動がほとんどなく、そのため１回転中のＤＣ電流
の変化もほとんどない場合のモータ５の回転数及びＤＣ
電流とロータ位置信号の検出誤差の関係を測定した実験
データであり、モータ５の回転数が大きい程ロータ位置
信号の位相進み角が遅れ側に移行し、また負荷が増える
とともに増大するＤＣ電流が大きい程進み側に移行して
いるのが分かる。
負荷変動がほとんどなく、そのため１回転中のＤＣ電流
の変化もほとんどない場合のモータ５の回転数及びＤＣ
電流とロータ位置信号の検出誤差の関係を測定した実験
データであり、モータ５の回転数が大きい程ロータ位置
信号の位相進み角が遅れ側に移行し、また負荷が増える
とともに増大するＤＣ電流が大きい程進み側に移行して
いるのが分かる。
【００４３】そこで、モータ５によって駆動される圧縮
機に負荷を検出する負荷検出器を設け、その負荷検出器
からの信号を制御回路１０に入力させるとともに、モー
タ５の回転数と圧縮機の負荷状態をパラメータとして転
流遅れ角を調整することにより、より正確にロータの機
械的位置と転流タイミングを一致させることが可能とな
る。転流遅れ角の調整手順としては、モータの回転数と
圧縮機の負荷状態を複数の領域に分け、各領域毎に前記
ロータ位置毎の転流遅れ角パターンを図１３のように複
数個予め制御回路１０のメモリ１０Ａで記憶しておく。
制御回路１０は、モータ５の回転数と負荷状態に対応し
ている転流遅れ角パターンをメモリ１０Ａから読み出し
て用いることにより、モータ５の回転数や圧縮機の負荷
状態が変化したときにおける制御性能を向上させること
ができる。
機に負荷を検出する負荷検出器を設け、その負荷検出器
からの信号を制御回路１０に入力させるとともに、モー
タ５の回転数と圧縮機の負荷状態をパラメータとして転
流遅れ角を調整することにより、より正確にロータの機
械的位置と転流タイミングを一致させることが可能とな
る。転流遅れ角の調整手順としては、モータの回転数と
圧縮機の負荷状態を複数の領域に分け、各領域毎に前記
ロータ位置毎の転流遅れ角パターンを図１３のように複
数個予め制御回路１０のメモリ１０Ａで記憶しておく。
制御回路１０は、モータ５の回転数と負荷状態に対応し
ている転流遅れ角パターンをメモリ１０Ａから読み出し
て用いることにより、モータ５の回転数や圧縮機の負荷
状態が変化したときにおける制御性能を向上させること
ができる。
【００４４】（第６の実施形態）第５の実施形態のよう
に複数の転流遅れ角パターンを持つ場合、図１０、１４
のように基準値と補正量のように分離して記憶すると制
御回路１０のＲＯＭ容量を節約することができる。
に複数の転流遅れ角パターンを持つ場合、図１０、１４
のように基準値と補正量のように分離して記憶すると制
御回路１０のＲＯＭ容量を節約することができる。
【００４５】この場合転流遅れ角を決定する手順として
は、モータ５の回転数に応じて転流遅れ角の基準値をメ
モリ１０Ａが記憶している図１０に示すデータから読み
出し、次にロータ機械位置に応じてモータの回転数と圧
縮機の負荷状態に対応している転流遅れ角の補正量をメ
モリ１０Ａが記憶している図１４に示すデータから読み
出す。最終的に設定する転流遅れ角は、この２つを加算
したものとする。
は、モータ５の回転数に応じて転流遅れ角の基準値をメ
モリ１０Ａが記憶している図１０に示すデータから読み
出し、次にロータ機械位置に応じてモータの回転数と圧
縮機の負荷状態に対応している転流遅れ角の補正量をメ
モリ１０Ａが記憶している図１４に示すデータから読み
出す。最終的に設定する転流遅れ角は、この２つを加算
したものとする。
【００４６】例えば、モータ５の回転数が２０５０ｒｐ
ｍで圧縮機の負荷状態が状態IIでありステートが（５）
の場合は、図１０から基準値１５°を読み出し、図１４
から補正量１５°を読み出し、この２つを加算した３０
°が実際の転流遅れ角となる。
ｍで圧縮機の負荷状態が状態IIでありステートが（５）
の場合は、図１０から基準値１５°を読み出し、図１４
から補正量１５°を読み出し、この２つを加算した３０
°が実際の転流遅れ角となる。
【００４７】なお、本実施形態においては、基準値と補
正量を加算したものが転流遅れ角になるように基準値と
補正量を設定したが、基準値と補正量を乗算したものが
転流遅れ角になるようにするなど加算以外の演算によっ
て転流遅れ角が求まるように基準値と補正量を設定して
もよい。
正量を加算したものが転流遅れ角になるように基準値と
補正量を設定したが、基準値と補正量を乗算したものが
転流遅れ角になるようにするなど加算以外の演算によっ
て転流遅れ角が求まるように基準値と補正量を設定して
もよい。
【００４８】（第７の実施形態）図１２に示すモータの
回転数及びＤＣ電流とロータ位置信号の検出誤差の関係
は、ＤＣ電流をモータ巻線電流やＡＣ電源電流に置き換
えても同様の関係となる。また、負荷の増加とともに増
大するこれらの電流の大きさは、消費電力や現在のモー
タの回転数における前記ブラシレスモータ５への印加電
圧または電流を調整するＰＷＭデューティの基準負荷時
の値からの増加減少量から推定することも可能である。
そこで、第５の実施形態、第６の実施形態における負荷
を推定する手段としてこれらを用いることにより、ロー
タの機械的位置と転流タイミングとを一致させることが
可能となる。
回転数及びＤＣ電流とロータ位置信号の検出誤差の関係
は、ＤＣ電流をモータ巻線電流やＡＣ電源電流に置き換
えても同様の関係となる。また、負荷の増加とともに増
大するこれらの電流の大きさは、消費電力や現在のモー
タの回転数における前記ブラシレスモータ５への印加電
圧または電流を調整するＰＷＭデューティの基準負荷時
の値からの増加減少量から推定することも可能である。
そこで、第５の実施形態、第６の実施形態における負荷
を推定する手段としてこれらを用いることにより、ロー
タの機械的位置と転流タイミングとを一致させることが
可能となる。
【００４９】以上の実施形態を複数組み合わせて実施し
て、制御性能を向上させてもかまわない。
て、制御性能を向上させてもかまわない。
【００５０】
【発明の効果】本発明によると、ロータ位置検出手段か
ら出力されるパルス信号の信号レベルが切り替わるタイ
ミングに対する転流信号の位相遅れ角をロータ位置毎に
変更するので、ロータの機械的位置と転流タイミングを
一致させることが可能となる。これにより、圧縮機の低
振動・低騒音化を図ることができる。
ら出力されるパルス信号の信号レベルが切り替わるタイ
ミングに対する転流信号の位相遅れ角をロータ位置毎に
変更するので、ロータの機械的位置と転流タイミングを
一致させることが可能となる。これにより、圧縮機の低
振動・低騒音化を図ることができる。
【００５１】また、本発明によると、圧縮機の負荷変動
に応じてモータトルクを補正するので、負荷トルクとモ
ータトルクが一致する。また、ロータ位置検出手段から
出力されるパルス信号の信号レベルが切り替わるタイミ
ングに対する転流信号の位相遅れ角をモータトルクの補
正量に応じてロータ位置毎に変更するので、モータトル
クを補正した場合においてもロータの機械的位置と転流
タイミングを一致させることが可能となる。これによ
り、圧縮機の低振動・低騒音化を図ることができる。
に応じてモータトルクを補正するので、負荷トルクとモ
ータトルクが一致する。また、ロータ位置検出手段から
出力されるパルス信号の信号レベルが切り替わるタイミ
ングに対する転流信号の位相遅れ角をモータトルクの補
正量に応じてロータ位置毎に変更するので、モータトル
クを補正した場合においてもロータの機械的位置と転流
タイミングを一致させることが可能となる。これによ
り、圧縮機の低振動・低騒音化を図ることができる。
【００５２】また、本発明によると、ロータ位置検出手
段から出力されるパルス信号の信号レベルが切り替わる
タイミングに対する転流信号の位相遅れ角をモータの回
転数に応じてロータ位置毎に変更するので、モータの回
転数が大きく変動する場合においてもロータの機械的位
置と転流タイミングを一致させることが可能となる。こ
れにより、圧縮機の低振動・低騒音化を図ることができ
る。
段から出力されるパルス信号の信号レベルが切り替わる
タイミングに対する転流信号の位相遅れ角をモータの回
転数に応じてロータ位置毎に変更するので、モータの回
転数が大きく変動する場合においてもロータの機械的位
置と転流タイミングを一致させることが可能となる。こ
れにより、圧縮機の低振動・低騒音化を図ることができ
る。
【００５３】また、本発明によると、ロータ位置検出手
段から出力されるパルス信号の信号レベルが切り替わる
タイミングに対する転流信号の位相遅れ角をモータ回転
数に応じた基準角とその基準角を補正する補正角に分け
て記憶しているので、記憶容量が少なくなる。これによ
り、記憶手段の容量を節約することができる。
段から出力されるパルス信号の信号レベルが切り替わる
タイミングに対する転流信号の位相遅れ角をモータ回転
数に応じた基準角とその基準角を補正する補正角に分け
て記憶しているので、記憶容量が少なくなる。これによ
り、記憶手段の容量を節約することができる。
【００５４】また、本発明によると、ロータ位置検出手
段から出力されるパルス信号の信号レベルが切り替わる
タイミングに対する転流信号の位相遅れ角をモータの回
転数及び圧縮機の負荷状態に応じてロータ位置毎に変更
するので、モータの回転数や圧縮機の負荷状態が大きく
変動する場合においてもロータの機械的位置と転流タイ
ミングを一致させることが可能となる。これにより、圧
縮機の低振動・低騒音化を図ることができるモータの回
転数及び圧縮機の負荷範囲を拡大することができる。
段から出力されるパルス信号の信号レベルが切り替わる
タイミングに対する転流信号の位相遅れ角をモータの回
転数及び圧縮機の負荷状態に応じてロータ位置毎に変更
するので、モータの回転数や圧縮機の負荷状態が大きく
変動する場合においてもロータの機械的位置と転流タイ
ミングを一致させることが可能となる。これにより、圧
縮機の低振動・低騒音化を図ることができるモータの回
転数及び圧縮機の負荷範囲を拡大することができる。
【００５５】また、本発明によると、ロータ位置検出手
段から出力されるパルス信号の信号レベルが切り替わる
タイミングに対する転流信号の位相遅れ角をモータ回転
数に応じた基準角とその基準角をモータ回転数及び圧縮
機の負荷状態に応じて補正する補正角に分けて記憶して
いるので、記憶容量が少なくなる。これにより、記憶手
段の容量を節約することができる。
段から出力されるパルス信号の信号レベルが切り替わる
タイミングに対する転流信号の位相遅れ角をモータ回転
数に応じた基準角とその基準角をモータ回転数及び圧縮
機の負荷状態に応じて補正する補正角に分けて記憶して
いるので、記憶容量が少なくなる。これにより、記憶手
段の容量を節約することができる。
【００５６】また、本発明によると、モータの回転数の
領域毎に圧縮機が所定の負荷状態のときにおけるインバ
ータを制御するＰＷＭ信号のデューティ値を基準負荷時
のＰＷＭデューティ値として記憶しているとともに、モ
ータの回転数に応じて基準負荷時のＰＷＭデューティ値
に対するモータ運転時のＰＷＭデューティ値の増加減少
量を求め、その増加減少量とモータの回転数に基づいて
圧縮機の負荷状態を推定するので、圧縮機に負荷トルク
検出器を設ける必要がなくなる。これにより、低コスト
化を図れる。
領域毎に圧縮機が所定の負荷状態のときにおけるインバ
ータを制御するＰＷＭ信号のデューティ値を基準負荷時
のＰＷＭデューティ値として記憶しているとともに、モ
ータの回転数に応じて基準負荷時のＰＷＭデューティ値
に対するモータ運転時のＰＷＭデューティ値の増加減少
量を求め、その増加減少量とモータの回転数に基づいて
圧縮機の負荷状態を推定するので、圧縮機に負荷トルク
検出器を設ける必要がなくなる。これにより、低コスト
化を図れる。
【００５７】また、本発明によると、インバータに供給
されるＤＣ電流を検出するＤＣ電流検出手段を備えると
ともに、そのＤＣ電流とモータの回転数に基づいて圧縮
機の負荷状態を推定するので、圧縮機に負荷トルク検出
器を設ける必要がなくなる。これにより、低コスト化を
図れる。
されるＤＣ電流を検出するＤＣ電流検出手段を備えると
ともに、そのＤＣ電流とモータの回転数に基づいて圧縮
機の負荷状態を推定するので、圧縮機に負荷トルク検出
器を設ける必要がなくなる。これにより、低コスト化を
図れる。
【００５８】また、本発明によると、インバータに供給
されるＤＣ電流を検出するＤＣ電流検出手段とインバー
タに印加されるＤＣ電圧を検出するＤＣ電圧検出手段を
備えるとともに、そのＤＣ電流とＤＣ電圧からＤＣ電力
を求め、そのＤＣ電力とモータの回転数に基づいて圧縮
機の負荷状態を推定するので、圧縮機に負荷トルク検出
器を設ける必要がなくなる。これにより、低コスト化を
図れる。
されるＤＣ電流を検出するＤＣ電流検出手段とインバー
タに印加されるＤＣ電圧を検出するＤＣ電圧検出手段を
備えるとともに、そのＤＣ電流とＤＣ電圧からＤＣ電力
を求め、そのＤＣ電力とモータの回転数に基づいて圧縮
機の負荷状態を推定するので、圧縮機に負荷トルク検出
器を設ける必要がなくなる。これにより、低コスト化を
図れる。
【００５９】また、本発明によると、インバータにＤＣ
電流を供給する整流回路に商用電源から供給されるＡＣ
電流を検出するＡＣ電流検出手段を備えるとともに、そ
のＡＣ電流とモータの回転数に基づいて圧縮機の負荷状
態を推定するので、圧縮機に負荷トルク検出器を設ける
必要がなくなる。これにより、低コスト化を図れる。
電流を供給する整流回路に商用電源から供給されるＡＣ
電流を検出するＡＣ電流検出手段を備えるとともに、そ
のＡＣ電流とモータの回転数に基づいて圧縮機の負荷状
態を推定するので、圧縮機に負荷トルク検出器を設ける
必要がなくなる。これにより、低コスト化を図れる。
【００６０】また、本発明によると、整流回路に供給さ
れるＡＣ電流を検出するＡＣ電流検出手段と整流回路に
印加されるＡＣ電圧を検出するＡＣ電圧検出手段を備え
るとともに、そのＡＣ電流とＡＣ電圧からＡＣ電力を求
め、そのＡＣ電力とモータの回転数に基づいて圧縮機の
負荷状態を推定するので、圧縮機に負荷トルク検出器を
設ける必要がなくなる。これにより、低コスト化を図れ
る。
れるＡＣ電流を検出するＡＣ電流検出手段と整流回路に
印加されるＡＣ電圧を検出するＡＣ電圧検出手段を備え
るとともに、そのＡＣ電流とＡＣ電圧からＡＣ電力を求
め、そのＡＣ電力とモータの回転数に基づいて圧縮機の
負荷状態を推定するので、圧縮機に負荷トルク検出器を
設ける必要がなくなる。これにより、低コスト化を図れ
る。
【００６１】また、本発明によると、ブラシレスモータ
の巻線に流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手
段を備えるとともに、そのモータ電流とモータの回転数
に基づいて圧縮機の負荷状態を推定するので、圧縮機に
負荷トルク検出器を設ける必要がなくなる。これによ
り、低コスト化を図れる。
の巻線に流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手
段を備えるとともに、そのモータ電流とモータの回転数
に基づいて圧縮機の負荷状態を推定するので、圧縮機に
負荷トルク検出器を設ける必要がなくなる。これによ
り、低コスト化を図れる。
【図１】 ＤＣ電流の変化によるロータ位置検出タイミ
ングのずれを示した図
ングのずれを示した図
【図２】 ステートと機械角・電気角の関係及び各通電
モードを示した図
モードを示した図
【図３】 本発明の一実施形態の圧縮機モータの制御装
置のブロック図
置のブロック図
【図４】 本発明の一実施形態の圧縮機モータの端子電
圧、誘起電圧およびロータ位置信号を示した図
圧、誘起電圧およびロータ位置信号を示した図
【図５】 本発明の一実施形態のロータの機械的位置毎
の転流遅れ角パターンを示した図
の転流遅れ角パターンを示した図
【図６】 モータトルク制御を行ったときのモータトル
ク補正量と転流遅れ角の関係を示した図
ク補正量と転流遅れ角の関係を示した図
【図７】 本発明の第２の実施形態のロータの機械的位
置毎の転流遅れ角パターンを示した図
置毎の転流遅れ角パターンを示した図
【図８】 モータの回転数とロータ位置の検出誤差との
関係を示した特性図
関係を示した特性図
【図９】 本発明の第３の実施形態のロータの機械的位
置毎の転流遅れ角パターンを示した図
置毎の転流遅れ角パターンを示した図
【図１０】本発明の第４の実施形態および第６の実施形
態の転流遅れ角基準値を示した図
態の転流遅れ角基準値を示した図
【図１１】本発明の第４の実施形態のロータの機械的位
置毎の転流遅れ角補正量を示した図
置毎の転流遅れ角補正量を示した図
【図１２】モータの回転数とＤＣ電流に対するロータ位
置の検出誤差の特性を示した特性図
置の検出誤差の特性を示した特性図
【図１３】本発明の第５の実施形態のロータの機械的位
置毎の転流遅れ角パターンを示した図
置毎の転流遅れ角パターンを示した図
【図１４】本発明の第６の実施形態のロータの機械的位
置毎の転流遅れ角補正量を示した図
置毎の転流遅れ角補正量を示した図
１． 商用電源からのＡＣ電源 ２． 整流回路 ３． コンデンサ ４． インバータ ５． ３相ブラシレスモータ ６． リアクトル ７ａ〜７ｃ． 誘起電圧検出回路 ８． 基準電圧検出回路 ９ａ〜９ｃ． 比較検出回路 １０． 制御回路 １１． ドライブ回路 １２． ロータ位置検出回路 ４ａ〜４ｆ． スイッチングトランジスタ ４０ａ〜４０ｆ． ダイオード １０Ａ． メモリ
Claims (15)
- 【請求項１】インバータによって駆動されるブラシレス
モータと、該ブラシレスモータによって駆動されるとと
もに１回転中の負荷変動に周期性がある圧縮機と、前記
ブラシレスモータの誘起電圧を検出してロータ位置を検
出するロータ位置検出手段と、該ロータ位置検出手段か
ら出力されるパルス信号の信号レベルが切り替わるタイ
ミングに対して位相を所定の角度遅らせて前記ブラシレ
スモータの転流信号を出力するようにした制御回路と、
を備えた圧縮機モータの制御装置において、 前記制御回路は、 前記パルス信号の信号レベルが切り替わるタイミングに
対する前記転流信号の位相遅れ角をロータ位置毎に予め
記憶している記憶手段を備えるとともに、 前記位相遅れ角を前記記憶手段から読み出して、前記ロ
ータ位置毎に前記位相遅れ角を変更することを特徴とす
る圧縮機モータの制御装置。 - 【請求項２】前記制御回路は、 前記モータトルクの補正量を複数の領域に分けてその領
域毎に前記ロータ位置毎の前記位相遅れ角を予め記憶し
ている記憶手段を備えるとともに、 前記圧縮機の１回転中の負荷変動に応じて前記ブラシレ
スモータの１回転中の回転速度変化を抑制するように前
記ブラシレスモータのモータトルクを補正するととも
に、 前記ロータ位置毎に前記モータトルクの補正量に応じた
前記位相遅れ角を前記記憶手段から読み出して、前記ロ
ータ位置毎に前記位相遅れ角を変更することを特徴とす
る請求項１に記載の圧縮機モータの制御装置。 - 【請求項３】前記制御回路は、 前記圧縮機の１回転中の負荷変動に対応する複数のモー
タトルクパターンと該モータトルクパターン毎に前記ロ
ータ位置毎の前記位相遅れ角を予め記憶している記憶手
段を備えるとともに、 前記モータトルクパターンに基づき前記ブラシレスモー
タのトルクを補正し、前記ロータ位置毎に前記モータト
ルクパターンに応じた前記位相遅れ角を前記記憶手段か
ら読み出して、前記ロータ位置毎に前記位相遅れ角を変
更することを特徴とする請求項１に記載の圧縮機モータ
の制御装置。 - 【請求項４】前記位置検出手段から出力される信号に基
づき前記ブラシレスモータの回転数を算出する回転数算
出手段と備えるとともに、 前記制御回路は、 前記ブラシレスモータの回転数の範囲を複数の領域に分
けてその領域毎に前記ロータ位置毎の前記位相遅れ角を
予め記憶している記憶手段を備えるとともに、 前記ロータ位置毎に前記ブラシレスモータの回転数に応
じた前記位相遅れ角を前記記憶手段から読み出して、前
記ロータ位置毎に前記位相遅れ角を変更することを特徴
とする請求項１に記載の圧縮機モータの制御装置。 - 【請求項５】インバータによって駆動されるブラシレス
モータと、該ブラシレスモータによって駆動されるとと
もに１回転中の負荷変動に周期性がある圧縮機と、前記
ブラシレスモータの誘起電圧を検出してロータ位置を検
出するロータ位置検出手段と、該ロータ位置検出手段か
ら出力されるパルス信号の信号レベルが切り替わるタイ
ミングに対して位相を所定の角度遅らせて前記ブラシレ
スモータの転流信号を出力するようにした制御回路と、
前記位置検出手段から出力される信号に基づき前記ブラ
シレスモータの回転数を算出する回転数算出手段と、を
備えた圧縮機モータの制御装置において、 前記制御回路は、 前記ブラシレスモータの回転数の範囲を複数の領域に分
けてその領域毎の基準となる基準角と前記ロータ位置毎
に前記基準角を補正する補正角を予め記憶している記憶
手段を備えるとともに、 前記ロータ位置毎に前記ブラシレスモータの回転数に応
じた前記基準角と前記補正角を前記記憶手段から読み出
して、前記基準角と前記補正角の演算結果を前記パルス
信号の信号レベルが切り替わるタイミングに対する前記
転流信号の位相遅れ角とし、前記ロータ位置毎に前記位
相遅れ角を変更することを特徴とする圧縮機モータの制
御装置。 - 【請求項６】前記位置検出手段からの信号に基づき前記
ブラシレスモータの回転数を算出する回転数算出手段
と、 前記圧縮機の負荷状態を検出する負荷検出手段と、 を備えるとともに、 前記制御回路は、 前記ブラシレスモータの回転数および前記圧縮機の負荷
状態を複数の領域に分けてその回転数および負荷状態の
領域毎に前記ロータ位置毎の前記位相遅れ角を予め記憶
している記憶手段を備え、 前記ロータ位置毎に前記ブラシレスモータの回転数およ
び前記圧縮機の負荷状態に応じた前記位相遅れ角を前記
記憶手段から読み出して、前記ロータ位置毎に前記位相
遅れ角を変更することを特徴とする請求項１に記載の圧
縮機モータの制御装置。 - 【請求項７】インバータによって駆動されるブラシレス
モータと、該ブラシレスモータによって駆動されるとと
もに１回転中の負荷変動に周期性がある圧縮機と、前記
ブラシレスモータの誘起電圧を検出してロータ位置を検
出するロータ位置検出手段と、該ロータ位置検出手段か
ら出力されるパルス信号の信号レベルが切り替わるタイ
ミングに対して位相を所定の角度遅らせて前記ブラシレ
スモータの転流信号を出力するようにした制御回路と、
前記位置検出手段から出力される信号に基づき前記ブラ
シレスモータの回転数を算出する回転数算出手段と、前
記圧縮機の負荷状態を検出する負荷検出手段と、を備え
た圧縮機モータの制御装置において、 前記制御回路は、前記ブラシレスモータの回転数および
前記圧縮機の負荷状態を複数の領域に分けてその回転数
の領域毎の基準となる基準角と前記回転数および前記負
荷状態の領域毎に前記ロータ位置毎の前記基準角を補正
する補正角を予め記憶している記憶手段を備え、 前記ロータ位置毎に前記ブラシレスモータの回転数およ
び前記圧縮機の負荷状態に応じた前記基準角と前記補正
角を前記記憶手段から読み出して、前記基準角と前記補
正角の演算結果を前記パルス信号の信号レベルが切り替
わるタイミングに対する前記転流信号の位相遅れ角と
し、前記ロータ位置毎に前記位相遅れ角を変更すること
を特徴とする圧縮機モータの制御装置。 - 【請求項８】前記位置検出手段からの信号に基づき前記
ブラシレスモータの回転数を算出する回転数算出手段を
備えるとともに、前記制御回路は、 前記ブラシレスモータの回転数および前記圧縮機の負荷
状態を複数の領域に分けてその回転数および負荷状態の
領域毎に前記ロータ位置毎の前記位相遅れ角を予め記憶
している記憶手段を備え、 前記圧縮機の負荷状態を推定することによって前記ロー
タ位置毎に前記ブラシレスモータの回転数および前記圧
縮機の負荷状態に応じた前記位相遅れ角を前記記憶手段
から読み出して、前記ロータ位置毎に前記位相遅れ角を
変更することを特徴とする請求項１に記載の圧縮機モー
タの制御装置。 - 【請求項９】インバータによって駆動されるブラシレス
モータと、該ブラシレスモータによって駆動されるとと
もに１回転中の負荷変動に周期性がある圧縮機と、前記
ブラシレスモータの誘起電圧を検出してロータ位置を検
出するロータ位置検出手段と、該ロータ位置検出手段か
ら出力されるパルス信号の信号レベルが切り替わるタイ
ミングに対して位相を所定の角度遅らせて前記ブラシレ
スモータの転流信号を出力するようにした制御回路と、
前記位置検出手段から出力される信号に基づき前記ブラ
シレスモータの回転数を算出する回転数算出手段と、を
備えた圧縮機モータの制御装置において、 前記制御回路は、 前記ブラシレスモータの回転数および前記圧縮機の負荷
状態を複数の領域に分けてその回転数および負荷状態の
領域毎の基準となる基準角と前記ロータ位置毎に前記基
準角を補正する補正角を予め記憶している記憶手段を備
え、 前記圧縮機の負荷状態を推定することによって前記ロー
タ位置毎に前記ブラシレスモータの回転数および前記圧
縮機の負荷状態に応じた前記基準角と前記補正角を前記
記憶手段から読み出して、前記基準角と前記補正角の演
算結果を前記パルス信号の信号レベルが切り替わるタイ
ミングに対する前記転流信号の位相遅れ角とし、前記ロ
ータ位置毎に前記位相遅れ角を変更することを特徴とす
る圧縮機モータの制御装置。 - 【請求項１０】前記制御回路は、 前記ブラシレスモータの回転数を複数の領域に分けてそ
の領域毎に予め測定された前記圧縮機が所定の負荷状態
のときにおける前記インバータを制御するＰＷＭ信号の
デューティ値を基準負荷時のＰＷＭデューティ値として
記憶している記憶手段を備えるとともに、 前記ブラシレスモータ運転時のモータ回転数に対応する
前記基準負荷時のＰＷＭデューティ値を前記記憶手段か
ら読み出し、前記基準負荷時のＰＷＭデューティ値に対
する前記ブラシレスモータ運転時のＰＷＭ信号のデュー
ティ値の増加減少量を求め、そのＰＷＭデューティの増
加減少量と前記ブラシレスモータ運転時の回転数から前
記圧縮機の負荷状態を推定することを特徴とする請求項
８または請求項９に記載の圧縮機モータの制御装置。 - 【請求項１１】前記インバータに供給されるＤＣ電流を
検出するＤＣ電流検出手段を備えるとともに、 前記制御回路は、前記ＤＣ電流と前記ブラシレスモータ
の回転数に基づき前記圧縮機の負荷状態を推定すること
を特徴とする請求項８または請求項９に記載の圧縮機モ
ータの制御装置。 - 【請求項１２】前記ＤＣ電流検出手段と、 前記インバータに印加されるＤＣ電圧を検出するＤＣ電
圧検出手段と、 を備えるとともに、 前記制御回路は、前記ＤＣ電流および前記ＤＣ電圧から
算出されるＤＣ電力と前記ブラシレスモータの回転数に
基づき前記圧縮機の負荷状態を推定することを特徴とす
る請求項８または請求項９に記載の圧縮機モータの制御
装置。 - 【請求項１３】前記インバータにＤＣ電流を供給する整
流回路に商用電源から供給されるＡＣ電流を検出するＡ
Ｃ電流検出手段を備えるとともに、 前記制御回路は、前記ＡＣ電流と前記ブラシレスモータ
の回転数に基づき前記圧縮機の負荷状態を推定すること
を特徴とする請求項８または請求項９に記載の圧縮機モ
ータの制御装置。 - 【請求項１４】前記ＡＣ電流検出手段と、前記整流回路
に印加されるＡＣ電圧を検出するＡＣ電圧検出手段と、 を備えるとともに、 前記制御回路は、前記ＡＣ電流および前記ＡＣ電圧から
算出されるＡＣ電力と前記ブラシレスモータの回転数に
基づき前記圧縮機の負荷状態を推定することを特徴とす
る請求項８または請求項９に記載の圧縮機モータの制御
装置。 - 【請求項１５】前記ブラシレスモータの巻線に流れるモ
ータ電流を少なくとも１つの電流センサによって検出す
るモータ電流検出手段を備えるとともに、 前記制御回路は、前記モータ電流と前記ブラシレスモー
タの回転数に基づき前記圧縮機の負荷状態を推定するこ
とを特徴とする請求項８または請求項９に記載の圧縮機
モータ制御装置。
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|---|---|---|---|
| JP2000087080A JP3544338B2 (ja) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | 圧縮機モータの制御装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000087080A JP3544338B2 (ja) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | 圧縮機モータの制御装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2001268967A true JP2001268967A (ja) | 2001-09-28 |
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|---|---|---|---|
| JP2000087080A Expired - Fee Related JP3544338B2 (ja) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | 圧縮機モータの制御装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2000
- 2000-03-23 JP JP2000087080A patent/JP3544338B2/ja not_active Expired - Fee Related
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