JP2012222950A - Compressor motor control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、位置エンコーダレスで圧縮機モータを駆動するインバータ制御装置に関するものである。 The present invention relates to an inverter control device that drives a compressor motor without a position encoder.
従来、この種の技術としては例えば、圧縮機モータの誘起電圧の高調波成分をモデル化して、ロータの位置および速度の推定誤差を抑制するものがあった(例えば、非特許文献1参照)。 Conventionally, as this type of technology, for example, a harmonic component of an induced voltage of a compressor motor is modeled to suppress an estimation error of the rotor position and speed (for example, see Non-Patent Document 1).
しかしながら前期従来の補償方法は高調波成分のモデル化により計算量が増大し、高性能の演算装置が必要になるといった課題があった。
本発明は上記従来の課題を解決するもので、推定演算および電流制御および速度制御の制御演算のうち少なくとも一種類の応答周波数を回転数に応じて変更することにより、基本波成分に対する応答と高調波成分に対する応答とが常に一定以上の減衰比を保つことで、高調波の影響を抑制する圧縮機モータ制御装置を提供することを目的とする。
However, the conventional compensation method in the previous period has a problem that the calculation amount increases due to modeling of harmonic components, and a high-performance arithmetic unit is required.
The present invention solves the above-described conventional problems. By changing at least one response frequency of the estimation calculation, the current control, and the speed control control operation according to the rotation speed, the response to the fundamental wave component and the harmonics are changed. An object of the present invention is to provide a compressor motor control device that suppresses the influence of harmonics by always maintaining an attenuation ratio of a certain level or higher with respect to the response to the wave component.
前記従来の課題を解決するために、本発明の圧縮機モータ制御装置は、圧縮機モータの回転数に応じてゲインを変更するゲイン演算手段を推定演算器および電流制御器および速度制御器のうち少なくとも一種類にゲイン演算器を設け、運転中の基本波成分に対する応答と高調波成分に対する応答とが常に一定以上の減衰比となるように各制御器のゲインを変えながら圧縮機モータを駆動する。 In order to solve the above-described conventional problems, a compressor motor control device according to the present invention includes a gain calculator that changes a gain according to the number of rotations of a compressor motor. At least one type of gain calculator is provided, and the compressor motor is driven while changing the gain of each controller so that the response to the fundamental component and the response to the harmonic component during operation always have a certain damping ratio or more. .
本発明の圧縮機モータ制御装置は、圧縮機モータの誘起電圧に高調波を含んでいる場合でも、基本波成分に対する応答と高調波成分に対する応答とが常に一定以上の減衰比となるように各制御器のゲインを変更しながら駆動することで、高調波の影響を抑制し安定した駆動を得られる圧縮機モータ制御装置を提供することができる。 The compressor motor control device of the present invention is configured so that the response to the fundamental wave component and the response to the harmonic component always have a certain damping ratio or more even when the induced voltage of the compressor motor includes harmonics. By driving while changing the gain of the controller, it is possible to provide a compressor motor control device that can suppress the influence of harmonics and obtain a stable drive.
本発明の圧縮機モータ制御装置は、圧縮機を回転駆動するモータと、直流電源より供給される電圧をパルス幅変調して前記電動機へ印加するインバータ回路と、前記電動機に流れるモータ電流を検出するモータ電流検出器と、インバータ回路へ供給される直流電圧を検出する直流部電圧検出器と、前記電動機の推定回転位置および推定速度を検出する位置速度推定器と、外部から与えられた回転速度指令と前記推定回転速度とを比較して電流指令を演算する速度制御器と、前記電流指令と前記モータ電流とを比較して電圧指令を演算
する電流制御器と、前記電圧指令と前記直流部電圧とからPWM信号を作成し前記インバータ回路を駆動するPWM信号生成器とから構成され、前記速度制御器および電流制御器および位置速度推定器のうち少なくとも一つが、前記モータの誘起電圧に含まれる高調波成分が基本波よりも減衰させるように前記推定回転速度に応じて制御ゲインを変更する。
The compressor motor control device of the present invention detects a motor that rotates and drives a compressor, an inverter circuit that applies a pulse width modulation to a voltage supplied from a DC power source, and applies the motor to the motor. A motor current detector, a DC voltage detector for detecting a DC voltage supplied to the inverter circuit, a position speed estimator for detecting the estimated rotational position and estimated speed of the electric motor, and a rotational speed command given from the outside A speed controller that calculates a current command by comparing the current command with the estimated rotational speed, a current controller that calculates a voltage command by comparing the current command and the motor current, the voltage command and the DC voltage A PWM signal generator that generates a PWM signal from the drive circuit and drives the inverter circuit. Of the speed controller, the current controller, and the position speed estimator, Kutomo One is, harmonic components included in the induced voltage of the motor changes the control gain in response to said estimated rotation speed to attenuate than the fundamental wave.
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この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. The present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態における圧縮機モータ制御装置のブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram of a compressor motor control apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1において、圧縮機1を駆動するモータ2はインバータ回路3に接続され、電流検出回路4により相電流がI3として検出される。また、インバータ回路3は直流電源5に接続され、電圧検出回路6により直流部電圧がVDとして検出される。次にモータ2の速度を制御する制御回路7は、外部から設定される速度指令ωsとモータの推定速度ωとから電流指令Icを出力する速度制御器8と、電流指令Icと相電流I3と推定回転位置θにより相電圧指令V3を出力する電流制御器9と、相電圧指令V3をパルス幅変調してインバータ回路3の駆動信号SWを生成するPWM信号生成器10と、電動機の電気的特性と相電流および印加電圧とから推定回転位置θおよび推定速度ωを出力する位置速度推定器11とから構成される。
In FIG. 1, a
なお、モータ2は説明を簡単にするため、2極モータとし誘起電圧が6次の高調波を有するものとする。
In order to simplify the explanation, the
次に図2は、速度制御器8の詳細なブロック図である。
Next, FIG. 2 is a detailed block diagram of the
図2において、速度制御器8は、指令速度ωsと推定速度ωとの差分からPI制御演算によって電流指令Icを出力する。速度制御ゲイン変更手段12はPI制御演算の応答特性のカット周波数ωcがωと等しくなるように、比例ゲインKpおよび積分ゲインKiを変更する。
In FIG. 2, the
ここでPI制御演算については一般的な方法であるため、既知であるとして詳細な説明は省略する。 Here, since the PI control calculation is a general method, detailed description is omitted because it is known.
次に電流制御器9および位置速度推定器11については制御演算こそ異なるものの、 ゲインの変更方法に関して速度制御ゲイン変更手段12と同様であるとして詳細な説明は省略する。
Next, the current controller 9 and the position /
またPWM信号生成器10については様々な方式が既に実用化されており、既知であるものとして詳細な説明は省略する。
Various methods have already been put into practical use for the
なお、本実施例ではモータの相電流の検出にCTを用いているが、直流部に設けられたシャント抵抗による電流検出であっても効果は変わらない。 In this embodiment, CT is used to detect the phase current of the motor, but the effect is not changed even if the current is detected by a shunt resistor provided in the DC section.
以上のように、本発明の圧縮機モータ制御装置は、回転速度が限界最低回転数を下回らないように速度補償を行うことにより、推定演算により回転速度および回転位置を検出する圧縮機モータの安定した運転が継続可能であるため、種々の圧縮機モータの制御装置に適用できる。 As described above, the compressor motor control device according to the present invention performs the speed compensation so that the rotational speed does not fall below the minimum minimum rotational speed, thereby stabilizing the compressor motor that detects the rotational speed and the rotational position by estimation calculation. Therefore, it can be applied to various compressor motor control devices.
1 圧縮機
2 モータ
3 インバータ回路
4 電流検出回路
5 直流電源
6 電圧検出回路
7 制御回路
8 速度制御器
9 電流制御器
10 PWM信号生成器
11 位置速度推定器
12 速度制御ゲイン変更手段
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JP2011086030A JP2012222950A (en) | 2011-04-08 | 2011-04-08 | Compressor motor control device |
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