JP2006081270A - Torque control operating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、1ピストンロータリーコンプレッサの駆動制御に関するものである。 The present invention relates to drive control of a one-piston rotary compressor.
ブラシレスDCモータを回転数制御するモータ制御装置として、従来120゜通電制御の方式(特許文献1参照)と、正弦波180゜通電制御(特許文献2参照)があり、図3に示されるものがある。図3において、モータ駆動装置は、直流電圧を疑似交流電圧に変換し、ブラシレスDCモータ1に出力する直流交流変換手段2と、ブラシレスDCモータ1の回転子位置を検出する磁極位置情報7に基づいて所定の電圧波形を出力する電圧制御手段4とを備えている。PWM制御手段3は、ブラシレスDCモータ1を回転数制御するための印加電圧・周波数・位相を制御するためのデューティ信号を出力する。直流交流変換手段2は、高速に開閉する6つのスイッチング素子から構成される。
As motor control devices for controlling the rotational speed of a brushless DC motor, there are a conventional 120 ° energization control method (see Patent Document 1) and a sine wave 180 ° energization control (see Patent Document 2), which are shown in FIG. is there. In FIG. 3, the motor drive device converts DC voltage into pseudo AC voltage and outputs it to the
このように、構成されたモータ駆動装置では、直流電圧は直流交流変換手段2にて周波数・位相可変の疑似交流電圧に変換されてブラシレスDCモータ1に出力される。ブラシレスDCモータ1の回転数は、直流交流変換手段2から出力される疑似交流電圧の周波数・位相(以下「インバータ周波数」という。)を変化させることにより制御される。このインバータ周波数は、PWM制御手段3により制御される。PWM制御手段3は直流交流変換手段2のスイッチング素子を開閉する6通りのベースパターンを出力する。それらのベースパターンによりスイッチング素子が開閉されることにより、直流交流変換手段2から出力されるインバータ周波数が制御される。
As described above, in the motor driving apparatus configured as described above, the DC voltage is converted into a pseudo AC voltage having a variable frequency and phase by the DC / AC conversion means 2 and output to the
ブラシレスDCモータ1の回転数を変更するとき、PWM制御手段3の回転位相情報に基づき、直流交流変換手段2のインバータ周波数を変化させながら、ブラシレスDCモータ1を回転数制御する。
When changing the rotational speed of the
ここで、磁極位置情報7の位相検知特性は、直流交流変換手段2の出力するインバータ周波数や、電圧振幅に依存せず、ブラシレスDCモータ1より発生する誘起電圧を誘起電圧検出手段5で直接検知し、ブラシレスDCモータ1の磁極位置を推定演算する。
Here, the phase detection characteristic of the magnetic
PWM制御手段3では、回転位相情報に基づき、6通りのベースパターンを出力する。直流交流変換手段2は、6個のスイッチング素子を有し、U相、V相、W相に対して、それぞれ上アームにスイッチング素子1個、下アームにスイッチング素子1個具備している。 The PWM control means 3 outputs six base patterns based on the rotational phase information. The DC / AC converting means 2 has six switching elements, and includes one switching element in the upper arm and one switching element in the lower arm for each of the U phase, the V phase, and the W phase.
従来のブラシレスDCモータ駆動装置によるモータ駆動においては、ブラシレスDCモータ1に印加される負荷トルクが小トルクのもとでは、ブラシレスDCモータ1は本来のトルク性能を発揮し、良好な速度制御性能と、かなりの速度脈動に対しても速度追従性がよく、十分な高速応答性を確保することが可能である。制御回路の構成とモータ運転プログラムも簡単なため、制御回路を含めたシステム全体の低コストが図れるという大きなメリットがある。
しかしながら、ブラシレスDCモータ1が低速領域であったり、過負荷時には、モータの騒音・振動が増加してくるため、トルクゲインを大きく設定し、振動抑制を行うが、ゲインを大きくするとモータに流れる電流が増加してくる。このような状況下では駆動効率の悪化・熱の発生・パワー部品の燃損、最悪の場合は脱調し、モータ機器の破損へとつながる。
However, when the
前記従来の課題を解決するために、本発明のトルク制御運転装置は、ブラシレスDCモータが低速領域や過負荷時に増加する騒音・振動を抑制するためにトルクゲインを調整し、ピーク電流を減少させ、高負荷トルク領域の使用においてもモータ本来の特性を発揮し、信頼性の高い1ピストンロータリーコンプレッサのトルク制御運転装置を提供することを目的とする。 In order to solve the above-described conventional problems, the torque control operation device of the present invention adjusts the torque gain to reduce the noise and vibration that increase when the brushless DC motor is in a low speed region or an overload, thereby reducing the peak current. An object of the present invention is to provide a reliable one-piston rotary compressor torque control operation device that exhibits the original characteristics of a motor even in the use of a high load torque region.
ブラシレスDCモータを駆動させる直流交流変換手段のDC電圧を検出し、その検出されたDC電圧のリップル量を演算し、倍電圧整流用のアルミ電解コンデンサの温度寿命から目標とするDC電圧リップル量を設定し、その目標値に近づくようにトルクゲインを適切に調整すれば、モータのピーク電流を低減させ、信頼性の高い1ピストンロータリーコンプレッサのトルク制御運転装置を提供できることができる。 The DC voltage of the DC / AC converting means for driving the brushless DC motor is detected, the ripple amount of the detected DC voltage is calculated, and the target DC voltage ripple amount is calculated from the temperature life of the aluminum electrolytic capacitor for voltage doubler rectification. If it is set and the torque gain is appropriately adjusted so as to approach the target value, the peak current of the motor can be reduced, and a highly reliable torque control operation device for a one-piston rotary compressor can be provided.
本発明は、ブラシレスDCモータが低速領域や過負荷時では、ブラシレスDCモータを駆動させる直流交流変換手段のDC電圧を検出し、倍電圧整流用のアルミ電解コンデンサの温度寿命から、目標とするDC電圧のリップル値を設定し、その値に近づくようにトルクゲインを調整し、ピーク電流の増加を防ぎ、モータの振動、熱を抑え、脱調を発生することなく、高負荷トルク領域の使用においてもモータ本来の特性を発揮し、信頼性の高い1ピストンロータリーコンプレッサのトルク制御運転装置を提供することができる。 The present invention detects a DC voltage of a DC / AC converter that drives a brushless DC motor when the brushless DC motor is in a low speed region or an overload, and determines a target DC from a temperature life of an aluminum electrolytic capacitor for voltage doubler rectification. Set the voltage ripple value, adjust the torque gain to approach that value, prevent the peak current from increasing, suppress the vibration and heat of the motor, do not step out and use in the high load torque range Also, it is possible to provide a highly reliable torque-controlled operation device for a single-piston rotary compressor that exhibits the characteristics inherent in the motor.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この
実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1、図2、図3を用いて本発明の第1の実施の形態を説明する。
(Embodiment 1)
The first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は本発明の制御ブロック図である。 FIG. 1 is a control block diagram of the present invention.
従来例の図3の構成に直流交流変換手段2のDC電圧を検出するためのDC電圧検出手段8を設け、その検出されたDC電圧9からリップル量を演算するDC電圧リップル量演算手段10を設け、DC電圧リップル演算手段10から出力されるDC電圧のリップル量11に基づいてトルクゲインを調整するトルクゲイン設定手段12を有し、そのトルクゲイン調整量13は、電圧制御手段4へとフィードバックされる。
A DC voltage detection means 8 for detecting the DC voltage of the DC / AC conversion means 2 is provided in the configuration of FIG. 3 of the conventional example, and a DC voltage ripple amount calculation means 10 for calculating a ripple amount from the detected
トルクゲイン設定手段12では、トルクゲイン調整量13を1ピストンロータリーコンプレッサのトルク制御や倍電圧を目的とするアルミ電解コンデンサの温度寿命から決定されたDC電圧リップル量A%を目標として、その目標値とリップル電圧演算手段10から得られる現在のDC電圧リップル量との差に比例するように調整する比例制御を用いる。その時、トルクゲイン調整量Gnは、
Gn+1=Gn=Gmax (0≦A<An)
Gn+1=Gn+K(Amax−An) (An≦A)
と表される。Anは直流電流検出手段8から得られる電流値。
The torque gain setting means 12 sets the torque
Gn + 1 = Gn = Gmax (0 ≦ A <An)
Gn + 1 = Gn + K (Amax−An) (An ≦ A)
It is expressed. An is a current value obtained from the DC current detecting means 8.
図2(a)(b)のようにDC電圧リップル量の立ち上がりは、トルクゲイン調整量をGmaxで一定にさせる。そして、DC電圧リップル量がある傾きAn/T1で増加していき(T1>T>0、An>A>0)、Anに達すると、図2(a)のようにトルクゲイン調整量を操作し、A=f(t)の関係で、DC電圧リップル量を調整していき、収束ポイントである時間T2(T2>T1>0)には、目標とするDC電圧リップル量Amax(Amax>An>0、Amax=f(T2))にスムーズに収束するように比例制御を行うことで、ピーク電流の増加を防ぎ、モータの振動、熱を抑え、脱調を発生することなく安定した1ピストンロータリーコンプレッサのトルク制御運転を行うことができる。 As shown in FIGS. 2A and 2B, the rise of the DC voltage ripple amount makes the torque gain adjustment amount constant at Gmax. Then, the DC voltage ripple amount increases with a certain slope An / T1 (T1> T> 0, An> A> 0). When An is reached, the torque gain adjustment amount is manipulated as shown in FIG. Then, the DC voltage ripple amount is adjusted according to the relationship of A = f (t), and at the time T2 (T2> T1> 0) which is a convergence point, the target DC voltage ripple amount Amax (Amax> An > 0, Amax = f (T2)) Proportional control to converge smoothly, preventing increase in peak current, suppressing motor vibration and heat, and stable one piston without causing step-out The torque control operation of the rotary compressor can be performed.
この発明は空気調和機の圧縮機(コンプレッサ)等に用いるDCブラシレスモータの回転制御技術に係り、特に詳しくはより振動や騒音の軽減を可能にすることができる。 The present invention relates to a rotation control technique of a DC brushless motor used for a compressor (compressor) or the like of an air conditioner, and in particular, can further reduce vibration and noise.
1 ブラシレスDCモータ
2 直流交流変換手段
3 PWM制御手段
4 電圧制御手段
5 誘起電圧検出手段
6 1ピストンロータリーコンプレッサ
7 磁極位置情報
8 DC電圧検出手段
9 DC電圧値情報
10 DC電圧リップル量演算手段
11 DC電圧リップル量
12 トルクゲイン設定手段
13 トルクゲイン調整量
DESCRIPTION OF
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004261044A JP2006081270A (en) | 2004-09-08 | 2004-09-08 | Torque control operating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004261044A JP2006081270A (en) | 2004-09-08 | 2004-09-08 | Torque control operating device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006081270A true JP2006081270A (en) | 2006-03-23 |
Family
ID=36160272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004261044A Pending JP2006081270A (en) | 2004-09-08 | 2004-09-08 | Torque control operating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006081270A (en) |
-
2004
- 2004-09-08 JP JP2004261044A patent/JP2006081270A/en active Pending
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