JP2015165757A - Inverter controller and control method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To minimize deterioration in the accuracy of inverter control, by providing a switching pause period.SOLUTION: An inverter controller includes a voltage command generation unit 11 for generating a biaxial voltage command by using the speed command of a motor, and obtaining a three-phase voltage command from the biaxial voltage command, a PWM signal generation unit 13 for generating the PWM signal of each phase, by using the three-phase voltage command, and a switching pause unit 12 for stopping the switching of the switching element corresponding to each phase, in a predetermined switching pause period set for each phase. The three-phase/two-phase conversion unit 21 of the voltage command generation unit 11 performs coordinate conversion by using a current coordinate axis θi(θ-(φ+Δφ)), obtained by adding or subtracting a power factor angle set by a power factor angle setting unit 22, and a correction angle Δφ set by a correction angle setting unit 23, to or from the voltage phase θ. The switching pause unit 12 determines whether or not it is the switching pause period, by using a current coordinate axis θi outputted from the voltage command generation unit 11.

Description

本発明は、インバータ制御装置及びその方法に関するものである。   The present invention relates to an inverter control device and a method thereof.

従来、永久磁石型同期モータの制御方法として、以下に示す制御方法が提案されている。例えば、特許文献1には、永久磁石型同期モータのV/f制御において、モータ電流を3相2相変換する座標軸と電圧指令を2相変換する座標軸に位相差をつけることで、モータ電流を少なくすることが開示されている。
特許文献2には、ブラシレスDCモータを通電角が120[deg]から160[deg]の矩形波電流により駆動することが開示されている。
特許文献3には、ベクトル制御において、電流のゼロクロスを中心として±δの範囲でスイッチングを休止させることが開示されている。
Conventionally, the following control method has been proposed as a control method of a permanent magnet type synchronous motor. For example, Patent Document 1 discloses that in V / f control of a permanent magnet type synchronous motor, a motor current is obtained by adding a phase difference between a coordinate axis for three-phase / two-phase conversion of a motor current and a coordinate axis for two-phase conversion of a voltage command. It is disclosed to reduce.
Patent Document 2 discloses that a brushless DC motor is driven by a rectangular wave current with a conduction angle of 120 [deg] to 160 [deg].
Patent Document 3 discloses that in vector control, switching is suspended in a range of ± δ around a zero cross of current.

特開2006−197789号公報JP 2006-197789 A 特開2004−15902号公報JP 2004-15902 A 特開2013−115955号公報JP 2013-115955 A

しかしながら、特許文献1に開示されている制御方法では、常にPWM制御によるスイッチングを行っているため、スイッチング損失が大きくなるという問題がある。また、特許文献2に開示の制御方法に記載の矩形波による駆動では、回転子位置を検出するか、あるいは通電を行わない期間にモータ端子に現れる誘起電圧を使用して回転子位置を推定する回路が必要となるという問題がある。また、特許文献3に記載の制御方法では、ベクトル制御により計算された電圧指令に従ってスイッチングを休止するので、インバータから出力される電圧が電圧指令から乖離してしまう可能性がある。   However, the control method disclosed in Patent Document 1 has a problem that switching loss increases because switching is always performed by PWM control. Further, in the driving by the rectangular wave described in the control method disclosed in Patent Document 2, the rotor position is estimated by detecting the rotor position or using the induced voltage that appears at the motor terminal during a period when no power is supplied. There is a problem that a circuit is required. Further, in the control method described in Patent Document 3, switching is suspended according to the voltage command calculated by the vector control, so that the voltage output from the inverter may deviate from the voltage command.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、スイッチング休止期間を設けることによるインバータ制御の精度低下を抑制することのできるインバータ制御装置及びその方法を提供することを目的とする。   This invention is made in view of such a situation, Comprising: It aims at providing the inverter control apparatus which can suppress the precision fall of inverter control by providing a switching idle period, and its method. .

本発明の第1態様は、各相に対応して設けられたスイッチング素子を駆動することにより、直流電力を三相交流電力に変換し、モータに出力するインバータを制御するインバータ制御装置であって、前記モータの速度指令を用いて2軸の電圧指令を生成し、該2軸の電圧指令から3相電圧指令を得る電圧指令生成手段と、前記3相電圧指令を用いて、相毎のPWM信号を生成するPWM信号生成手段と、相毎に設定された所定のスイッチング休止期間において、各相に対応する前記スイッチング素子のスイッチングを停止させるスイッチング休止手段とを備え、前記電圧指令生成手段は、3相モータ電流を励磁電流成分とトルク電流成分に変換する3相/2相変換手段と、力率角を設定する力率角設定手段と、前記スイッチング休止期間に応じた補正角を設定する補正角設定手段とを有し、前記3相/2相変換手段は、電圧位相を前記力率角と前記補正角とを用いて加減した電流座標軸を用いて座標変換を行い、前記スイッチング休止手段は、前記電流座標軸と前記力率角とを用いて前記スイッチング休止期間か否かを判定するインバータ制御装置である。   A first aspect of the present invention is an inverter control device that controls an inverter that converts DC power into three-phase AC power and drives the motor by driving switching elements provided corresponding to the respective phases. A voltage command generating means for generating a two-axis voltage command using the motor speed command and obtaining a three-phase voltage command from the two-axis voltage command; and a PWM for each phase using the three-phase voltage command. PWM signal generating means for generating a signal, and switching pause means for stopping switching of the switching element corresponding to each phase in a predetermined switching pause period set for each phase, the voltage command generating means, A three-phase / 2-phase conversion means for converting a three-phase motor current into an excitation current component and a torque current component; a power factor angle setting means for setting a power factor angle; and a response to the switching pause period. Correction angle setting means for setting a correction angle, and the three-phase / two-phase conversion means performs coordinate conversion using a current coordinate axis obtained by adjusting a voltage phase using the power factor angle and the correction angle. And the switching pause means is an inverter control device that determines whether or not the switching pause period by using the current coordinate axis and the power factor angle.

上記インバータ制御装置によれば、電圧指令生成手段によって生成された3相電圧指令を用いてPWM信号が生成されるとともに、各相に設定された所定のスイッチング休止期間において、各相に対応して設けられたスイッチング素子のスイッチングが停止される。このように、スイッチング素子のスイッチング休止期間が設けられているので、スイッチング損失を低減させることができる。
また、スイッチング休止期間を設けることで、モータ電圧はモータ電圧指令通りに制御できないこととなる。これにより、何も補正を行わなければ、実際の力率角は、力率角設定手段によって設定された力率角からずれてしまうこととなる。この点、本発明によれば、スイッチング休止期間に応じた補正角を設定し、この補正角を用いて加減された電流座標軸を用いて3相/2相の座標変換が行われるので、実際の力率角と力率角設定手段によって設定された力率角との乖離を抑制することができる。これにより、力率角設定手段によって最適な力率角を設定することで、インバータを効率の良い領域で運転させることが可能となり、省エネルギー化を図ることが可能となる。
According to the above inverter control device, the PWM signal is generated using the three-phase voltage command generated by the voltage command generating means, and the predetermined switching pause period set for each phase corresponds to each phase. Switching of the provided switching element is stopped. Thus, since the switching pause period of the switching element is provided, switching loss can be reduced.
In addition, by providing a switching pause period, the motor voltage cannot be controlled according to the motor voltage command. Thereby, if no correction is made, the actual power factor angle will deviate from the power factor angle set by the power factor angle setting means. In this regard, according to the present invention, the correction angle corresponding to the switching pause period is set, and the coordinate transformation of the three-phase / two-phase is performed using the current coordinate axis that is adjusted using this correction angle. Deviation between the power factor angle and the power factor angle set by the power factor angle setting means can be suppressed. Thus, by setting the optimum power factor angle by the power factor angle setting means, the inverter can be operated in an efficient region, and energy saving can be achieved.

上記インバータ制御装置において、前記補正角設定手段は、前記スイッチング休止期間と前記補正角とが関連付けられた補正角情報を有しており、該補正角情報から前記スイッチング休止期間に対応する補正角を取得することとしてもよい。   In the inverter control device, the correction angle setting means has correction angle information in which the switching pause period and the correction angle are associated, and the correction angle corresponding to the switching pause period is determined from the correction angle information. It is good also as acquiring.

これにより、スイッチング休止期間に対応する適切な補正角を容易に取得することが可能となる。
補正角情報は、例えば、スイッチング休止期間をそれぞれ変化させ、このときの実際の力率角と力率角設定手段によって設定された力率角との差分を補正角として取得し、この補正角とその補正角が得られたときのスイッチング休止期間とを関連付けることで作成される。
Thereby, it is possible to easily acquire an appropriate correction angle corresponding to the switching pause period.
The correction angle information is obtained by, for example, changing the switching pause period, obtaining the difference between the actual power factor angle at this time and the power factor angle set by the power factor angle setting means as the correction angle, It is created by associating with the switching pause period when the correction angle is obtained.

上記インバータ制御装置において、前記スイッチング休止手段は、インバータの温度が所定値以上である場合に、前記スイッチング休止期間を設けることとしてもよい。   In the inverter control device, the switching suspension unit may provide the switching suspension period when the temperature of the inverter is equal to or higher than a predetermined value.

例えば、モータ定数によっては、インバータの効率向上により、モータ電流がゆがむことによるモータ効率の低下が比較的大きい場合がある。このようなモータの場合には、インバータの温度が高い場合にのみ、スイッチング休止期間を設けることにより、モータ電流のゆがみによるモータ効率の低下を抑制することが可能となる。   For example, depending on the motor constant, there may be a relatively large decrease in motor efficiency due to the distortion of the motor current due to the improvement in inverter efficiency. In the case of such a motor, it is possible to suppress a decrease in motor efficiency due to the distortion of the motor current by providing the switching pause period only when the temperature of the inverter is high.

本発明の第2態様は、上記インバータ制御装置を備えるモータ駆動装置である。
本発明の第3態様は、圧縮機モータと、前記圧縮機モータを駆動する上記モータ駆動装置とを備える空気調和機である。
A second aspect of the present invention is a motor drive device including the inverter control device.
A 3rd aspect of this invention is an air conditioner provided with a compressor motor and the said motor drive device which drives the said compressor motor.

本発明の第4態様は、各相に対応して設けられたスイッチング素子を駆動することにより、直流電力を三相交流電力に変換し、モータに出力するインバータを制御するインバータ制御方法であって、前記モータの速度指令を用いて2軸の電圧指令を生成し、該2軸の電圧指令から3相電圧指令を得る電圧指令生成工程と、前記3相電圧指令を用いて、相毎のPWM信号を生成するPWM信号生成工程と、相毎に設定された所定のスイッチング休止期間において、各相に対応する前記スイッチング素子のスイッチングを停止させるスイッチング休止工程とを備え、前記電圧指令生成工程は、3相モータ電流を励磁電流成分とトルク電流成分に変換する3相/2相変換工程と、力率角を設定する力率角設定工程と、前記スイッチング休止期間に応じた補正角を設定する補正角設定工程とを有し、前記3相/2相変換工程は、電圧位相を前記力率角と前記補正角とを用いて加減した電流座標軸を用いて座標変換を行い、前記スイッチング休止工程は、前記電流座標軸と前記力率角とを用いて前記スイッチング休止期間か否かを判定するインバータ制御方法である。   A fourth aspect of the present invention is an inverter control method for controlling an inverter that converts DC power into three-phase AC power and drives the motor by driving switching elements provided corresponding to the respective phases. A voltage command generating step of generating a two-axis voltage command using the motor speed command and obtaining a three-phase voltage command from the two-axis voltage command; and a PWM for each phase using the three-phase voltage command A PWM signal generation step for generating a signal, and a switching pause step for stopping switching of the switching element corresponding to each phase in a predetermined switching pause period set for each phase, the voltage command generation step, A three-phase / 2-phase conversion step for converting a three-phase motor current into an excitation current component and a torque current component, a power factor angle setting step for setting a power factor angle, and a response to the switching pause period. A correction angle setting step for setting a correction angle, wherein the three-phase / two-phase conversion step performs coordinate conversion using a current coordinate axis obtained by adjusting a voltage phase using the power factor angle and the correction angle. And the switching pause process is an inverter control method for determining whether or not the switching pause period using the current coordinate axis and the power factor angle.

本発明によれば、スイッチング損失を低減させるとともに、スイッチング休止期間を設けることによるインバータ制御の精度低下を抑制することができるという効果を奏する。   Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to reduce the switching loss and to suppress the decrease in the accuracy of the inverter control due to the provision of the switching pause period.

本発明の一実施形態に係るインバータ制御装置が適用されるモータ駆動装置の電気的構成を概略的に示した図である。It is the figure which showed schematically the electric constitution of the motor drive device to which the inverter control apparatus which concerns on one Embodiment of this invention is applied. 本発明の一実施形態に係る電圧指令生成部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the voltage command production | generation part which concerns on one Embodiment of this invention. スイッチング休止期間と補正角との関係の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the relationship between a switching rest period and a correction angle. スイッチング休止期間を設けない場合における電流座標軸とU相電流との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the current coordinate axis and the U-phase current when no switching pause period is provided. スイッチング休止期間を設けた場合の各相におけるスイッチング波形とU相電流波形の一例とを示した図である。It is the figure which showed the example of the switching waveform in each phase at the time of providing a switching rest period, and a U-phase current waveform.

以下に、本発明に係るインバータ制御装置及びその方法を空気調和機の圧縮機モータを駆動するモータ駆動装置に適用した場合の一実施形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment in which the inverter control device and the method thereof according to the present invention are applied to a motor drive device that drives a compressor motor of an air conditioner will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係るモータ駆動装置の電気的構成を概略的に示した図である。図1に示すように、モータ駆動装置1は、直流電力を交流電力に変換して圧縮機モータ5に出力するインバータ2と、インバータ2を制御するインバータ制御装置3と、インバータ制御装置3から出力されるPWM信号に基づいてインバータ2を駆動するゲートドライバ4とを備えている。
圧縮機モータ5は、例えば、永久磁石型同期モータである。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an electrical configuration of a motor drive device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the motor drive device 1 converts the DC power into AC power and outputs it to the compressor motor 5, the inverter control device 3 that controls the inverter 2, and the output from the inverter control device 3. And a gate driver 4 for driving the inverter 2 based on the PWM signal.
The compressor motor 5 is, for example, a permanent magnet type synchronous motor.

インバータ2は、各相に対応して設けられた上側アームのスイッチング素子S1u、S1v、S1wと下側アームのスイッチング素子S2u、S2v、S2wとを備えており、これらのスイッチング素子がインバータ制御装置3からのPWM信号に基づいてゲートドライバ4によって駆動されることにより、圧縮機モータ5に供給される3相交流電圧が生成される。スイッチング素子は、例えば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等のパワー半導体素子である。 The inverter 2 includes upper-arm switching elements S 1u , S 1v , S 1w and lower-arm switching elements S 2u , S 2v , S 2w provided corresponding to the respective phases. The element is driven by the gate driver 4 based on the PWM signal from the inverter control device 3, thereby generating a three-phase AC voltage supplied to the compressor motor 5. The switching element is a power semiconductor element such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), for example.

インバータ2から圧縮機モータ5に3相電圧を供給する電力線には、3相のモータ電流をそれぞれ検出する電流検出器が設けられている。電流検出器によって検出された3相モータ電流iu,iv,iwは、インバータ制御装置3に出力される。   A power line that supplies a three-phase voltage from the inverter 2 to the compressor motor 5 is provided with a current detector that detects a three-phase motor current. The three-phase motor currents iu, iv, iw detected by the current detector are output to the inverter control device 3.

ゲートドライバ4は、インバータ2を構成する上アーム及び下アームのスイッチング素子の導通制御端子(例えば、ゲート端子)に、インバータ制御装置3から与えられる各相に対応するPWM信号に基づく駆動電圧を与える。   The gate driver 4 gives a drive voltage based on a PWM signal corresponding to each phase supplied from the inverter control device 3 to the conduction control terminals (for example, gate terminals) of the switching elements of the upper arm and the lower arm constituting the inverter 2. .

インバータ制御装置3は、例えば、電圧指令生成部11、スイッチング休止部12、及びPWM信号生成部13を備えている。インバータ制御装置3は、例えば、MPU(Micro Processing Unit)であり、上記各部によって実現される各処理を実行するためのプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体を有しており、CPUがこの記録媒体に記録されたプログラムをRAM等の主記憶装置に読み出して実行することにより、以下の各処理が実現される。コンピュータ読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等が挙げられる。   The inverter control device 3 includes, for example, a voltage command generation unit 11, a switching pause unit 12, and a PWM signal generation unit 13. The inverter control device 3 is, for example, an MPU (Micro Processing Unit), and includes a computer-readable recording medium on which a program for executing each process realized by the above-described units is recorded. By reading the program recorded in the recording medium into a main storage device such as a RAM and executing it, the following processes are realized. Examples of the computer-readable recording medium include a magnetic disk, a magneto-optical disk, and a semiconductor memory.

電圧指令生成部11は、圧縮機モータの速度指令を用いて2軸の電圧指令を生成し、該2軸の電圧指令から3相電圧指令を得る。なお、電圧指令生成部11の詳細については後述する。
スイッチング休止部12は、モータ電流iu,iv,iwのゼロクロス点を挟んで設定された所定のスイッチング休止期間θss、換言すると、所定の電気角範囲θssにおいて、スイッチングを停止させるためのスイッチング休止信号をPWM信号生成部13に出力する。ここで、スイッチング休止部12は、各相電流のゼロクロス点を電圧指令生成部11から入力される電流座標軸θiに基づいて判定する。
The voltage command generator 11 generates a biaxial voltage command using the speed command of the compressor motor, and obtains a three-phase voltage command from the biaxial voltage command. The details of the voltage command generator 11 will be described later.
The switching pause unit 12 generates a switching pause signal for stopping switching in a predetermined switching pause period θss set across the zero cross points of the motor currents iu, iv, iw, in other words, in a predetermined electrical angle range θss. Output to the PWM signal generator 13. Here, the switching pause unit 12 determines the zero-cross point of each phase current based on the current coordinate axis θi input from the voltage command generation unit 11.

具体的には、スイッチング休止部12は、電流座標軸θiの値が|θi|<θssの条件を満たす場合に、U相の上アーム及び下アームのスイッチング素子S1u、S2uのスイッチングを休止させる。また、V相については、U相のスイッチング停止期間θssを120[deg]ずらした範囲においてV相の上アーム及び下アームのスイッチング素子S1v、S2vのスイッチングを休止させ、W相については、U相のスイッチング停止期間θssを240[deg]ずらした範囲においてW相の上アーム及び下アームのスイッチング素子S1w、S2wのスイッチングを休止させる。
上記スイッチング休止期間θssについては、予め設定されている固定の値を用いることとしてもよいし、圧縮機モータ5の運転状態(例えば、回転数等)に応じて可変としてもよい。
Specifically, the switching pause unit 12 pauses switching of the switching elements S 1u and S 2u of the upper and lower arms of the U phase when the value of the current coordinate axis θi satisfies the condition | θi | <θss. . In addition, for the V phase, the switching of the switching elements S 1v and S 2v of the upper and lower arms of the V phase is suspended in a range in which the switching stop period θss of the U phase is shifted by 120 [deg]. The switching of the switching elements S 1w and S 2w of the upper and lower arms of the W phase is suspended within a range in which the switching stop period θss of the U phase is shifted by 240 [deg].
The switching pause period θss may be a fixed value that is set in advance, or may be variable according to the operating state (for example, the rotational speed) of the compressor motor 5.

また、スイッチング休止期間θssについては、インバータ2の温度が所定の温度よりも高い場合に設けられることとしてもよい。例えば、圧縮機モータ5のモータ定数によっては、インバータ2の効率向上により、モータ電流がゆがむことによるモータ効率の低下が比較的大きい場合がある。このような圧縮機モータ5に適用する場合には、インバータ2の温度が高い場合にのみ、スイッチング休止期間θssを設けることにしてもよい。これにより、インバータ2の温度が高く、スイッチング損失による発熱を抑えたい場合にのみ、スイッチング休止期間θssを設けることで、モータ電流のゆがみによるモータ効率の低下を抑えることが可能となる。   Further, the switching pause period θss may be provided when the temperature of the inverter 2 is higher than a predetermined temperature. For example, depending on the motor constant of the compressor motor 5, there may be a case where the efficiency of the inverter 2 is improved, and thus the motor efficiency is relatively lowered due to the distortion of the motor current. When applied to such a compressor motor 5, the switching pause period θss may be provided only when the temperature of the inverter 2 is high. Thus, only when the temperature of the inverter 2 is high and it is desired to suppress heat generation due to switching loss, it is possible to suppress a decrease in motor efficiency due to distortion of the motor current by providing the switching pause period θss.

PWM信号生成部13は、電圧指令生成部11から与えられた電圧指令vu,vv,vwと所定の周波数の搬送波とを比較することにより相毎のPWM信号Sを生成するとともに、スイッチング休止部12からスイッチング休止信号が入力されている期間において、各相のPWM信号Sをデューティ100%または0%に維持することで、スイッチングを停止させる。 The PWM signal generation unit 13 generates a PWM signal S for each phase by comparing the voltage commands vu * , vv * , vw * given from the voltage command generation unit 11 with a carrier wave of a predetermined frequency, and also performs switching. In the period when the switching pause signal is input from the pause unit 12, the PWM signal S of each phase is maintained at a duty of 100% or 0% to stop switching.

次に、電圧指令生成部11について、図2を参照して詳しく説明する。図2は、電圧指令生成部11の機能ブロック図である。図2に示すように、電圧指令生成部11は、3相/2相変換部21と、力率角設定部22と、補正角設定部23と、電圧指令演算部24と、電圧位相演算部25と、2相/3相変換部26とを主な構成として備えている。   Next, the voltage command generator 11 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a functional block diagram of the voltage command generator 11. As shown in FIG. 2, the voltage command generation unit 11 includes a three-phase / two-phase conversion unit 21, a power factor angle setting unit 22, a correction angle setting unit 23, a voltage command calculation unit 24, and a voltage phase calculation unit. 25 and a two-phase / three-phase converter 26 as main components.

3相/2相変換部21は、電流検出器によって検出された3相電流iu,iv,iwを、後述する電圧位相θ、力率角φ、補正角Δφで決定される電流座標軸θi(θ−(φ+Δφ))を用いて2軸変換することにより、励磁電流成分であるδ軸電流iδと、トルク電流成分であるγ軸電流iγとを得る。なお、ここでは、3相電流をそれぞれ検出することとしたが、2相の電流のみを検出し、残りの1相については演算により求めることとしてもよい。   The three-phase / two-phase converter 21 converts the three-phase currents iu, iv, iw detected by the current detector into current coordinate axes θi (θ determined by a voltage phase θ, a power factor angle φ, and a correction angle Δφ described later. By performing biaxial conversion using − (φ + Δφ)), a δ-axis current iδ that is an exciting current component and a γ-axis current iγ that is a torque current component are obtained. Here, the three-phase current is detected, but only the two-phase current may be detected, and the remaining one phase may be obtained by calculation.

力率角設定部22は、γ軸電流iγを用いて力率角φを設定する。例えば、力率角設定部22は、γ軸電流iγと力率角φとを関連付けた力率角情報を有しており、この力率角情報を用いてγ軸電流iγに応じた力率角φを設定する。なお、力率角φの設定については、例えば、上述の特許文献1や、特開2009−189106号公報等に開示の方法を用いることが可能である。例えば、力率1で制御したい場合には、力率角φをゼロに設定すればよく、また、圧縮機モータのリラクタンストルクも考慮した適切な力率角情報を用いることで、力率角を積極的に制御して最小電流で圧縮機モータを駆動することが可能となる。このように、力率角の設定方法については、公知の方法を適宜適用すればよい。   The power factor angle setting unit 22 sets the power factor angle φ using the γ-axis current iγ. For example, the power factor angle setting unit 22 has power factor angle information in which the γ-axis current iγ and the power factor angle φ are associated, and the power factor corresponding to the γ-axis current iγ using the power factor angle information. Set the angle φ. For the setting of the power factor angle φ, for example, a method disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-189106, or the like can be used. For example, if control is to be performed with a power factor of 1, the power factor angle φ may be set to zero, and the power factor angle may be set by using appropriate power factor angle information that also takes into account the reluctance torque of the compressor motor. It becomes possible to drive the compressor motor with a minimum current by actively controlling. As described above, a known method may be appropriately applied as a method for setting the power factor angle.

補正角設定部23は、上記スイッチング休止部12において設定されるスイッチング休止期間θssに応じた補正角Δφを設定する。補正角設定部23は、例えば、図3に示すようなスイッチング休止期間θssと補正角Δφとを関連付ける補正角情報を有しており、この補正角情報を用いてスイッチング休止期間θssに対応する補正角Δφを取得する。図3において、横軸はスイッチング休止期間θss、縦軸は補正角Δφである。図3において、スイッチング休止期間θssと補正角Δφとはほぼ比例関係とされているので、この曲線を近似した比例関数として取り扱うこととしてもよい。
補正角情報は、例えば、スイッチング休止期間θssをパラメータとして含む関数や、テーブル等として保有されている。
The correction angle setting unit 23 sets a correction angle Δφ corresponding to the switching pause period θss set in the switching pause unit 12. The correction angle setting unit 23 has, for example, correction angle information associating the switching pause period θss and the correction angle Δφ as shown in FIG. 3, and using this correction angle information, the correction corresponding to the switching pause period θss. Obtain the angle Δφ. In FIG. 3, the horizontal axis represents the switching pause period θss, and the vertical axis represents the correction angle Δφ. In FIG. 3, since the switching pause period θss and the correction angle Δφ are in a substantially proportional relationship, this curve may be treated as an approximated proportional function.
The correction angle information is stored as a function including a switching pause period θss as a parameter, a table, or the like, for example.

このような補正角設定部23を設ける理由は以下の通りである。
本実施形態では、上述したように、スイッチング休止部12によって、スイッチング素子のスイッチングが停止される休止期間がある。そして、当該補正角設定部23が設けられていない場合、スイッチング休止期間により、モータ電圧を3相電圧指令通りに制御できなくなる。例えば、スイッチングを休止している相は、誘起電圧を出力している状態と等価となり、スイッチングを休止していない相については互いに180[deg]位相差の電圧が印加されることとなる。これにより、例えば、力率角設定部22によって設定された力率角と、実際の力率角とにずれが生じ、インバータ効率の高い力率角からずれてしまうおそれがある。このような力率角のずれを抑制するために、補正角設定部23を設け、力率角設定部22によって設定された力率角と実際の力率角との差分を低減させることとしている。
The reason why such a correction angle setting unit 23 is provided is as follows.
In the present embodiment, as described above, there is a pause period in which switching of the switching element is stopped by the switching pause unit 12. If the correction angle setting unit 23 is not provided, the motor voltage cannot be controlled according to the three-phase voltage command due to the switching pause period. For example, a phase in which switching is suspended is equivalent to a state in which an induced voltage is output, and a voltage having a phase difference of 180 [deg] is applied to phases in which switching is not suspended. As a result, for example, there is a possibility that a deviation occurs between the power factor angle set by the power factor angle setting unit 22 and the actual power factor angle, resulting in deviation from a power factor angle with high inverter efficiency. In order to suppress such a power factor angle shift, a correction angle setting unit 23 is provided to reduce the difference between the power factor angle set by the power factor angle setting unit 22 and the actual power factor angle. .

上記補正角情報は、例えば、スイッチング休止期間θssをそれぞれ変化させ、このときの実際の力率角と力率角設定部22によって設定された力率角との差分を補正角として取得し、取得した補正角Δφとスイッチング休止期間θssとを関連付けることで作成される。   The correction angle information is obtained by changing, for example, the switching pause period θss, and acquiring the difference between the actual power factor angle at this time and the power factor angle set by the power factor angle setting unit 22 as a correction angle. It is created by associating the corrected angle Δφ and the switching pause period θss.

3相/2相変換部21において得られたγ軸電流iγは、ゲインKωが乗じられた後、速度指令nωに負帰還され、インバータ出力周波数ω1が演算される。例えば、負荷が重くなり、回転子の位置が回転磁界に対して遅れると電流が増え、逆に負荷が軽くなり、回転子の位置が回転磁界に対して進むと電流が減る。したがって、速度指令nωをγ軸電流iγに応じて修正することで、圧縮機モータ5が安定して動作するようなインバータ出力周波数ω1が設定される。ここで、速度指令nωは、例えば、インバータ制御装置の上位装置、例えばインバータが搭載されたシステムのメインマイコンや他のインターフェース(マンマシンインターフェースなど)より与えられる指令値である。 The γ-axis current iγ obtained in the three-phase / two-phase converter 21 is multiplied by the gain Kω, and then negatively fed back to the speed command nω * to calculate the inverter output frequency ω1. For example, when the load becomes heavy and the rotor position is delayed with respect to the rotating magnetic field, the current increases. Conversely, when the load becomes light and the rotor position advances with respect to the rotating magnetic field, the current decreases. Therefore, by correcting the speed command nω * according to the γ-axis current iγ, an inverter output frequency ω1 is set such that the compressor motor 5 operates stably. Here, the speed command nω * is, for example, a command value given from a host device of the inverter control device, for example, a main microcomputer of a system in which the inverter is mounted or another interface (man machine interface, etc.).

インバータ出力周波数ω1は、電圧指令演算部24および電圧位相演算部25に出力される。電圧位相演算部25は、インバータ周波数ω1を積分することにより電圧位相θを演算する。電圧位相演算部25によって算出された電圧位相θは、3相/2相変換部21及び2相/3相変換部26における軸変換の際に用いられる。   The inverter output frequency ω1 is output to the voltage command calculation unit 24 and the voltage phase calculation unit 25. The voltage phase calculator 25 calculates the voltage phase θ by integrating the inverter frequency ω1. The voltage phase θ calculated by the voltage phase calculation unit 25 is used for axis conversion in the three-phase / two-phase conversion unit 21 and the two-phase / three-phase conversion unit 26.

電圧指令演算部24は、インバータ周波数ω1と3相/2相変換部21で得られたδ軸電流iδとを用いて、インバータ2を駆動するための電圧指令値vδ,vγを演算する。例えば、電圧指令演算部24は、以下の(1)、(2)式を用いて2軸の電圧指令vδ,vγを算出する。 The voltage command calculation unit 24 calculates voltage command values vδ * and vγ * for driving the inverter 2 using the inverter frequency ω1 and the δ-axis current iδ obtained by the three-phase / two-phase conversion unit 21. . For example, the voltage command calculation unit 24 calculates the biaxial voltage commands vδ * and vγ * using the following equations (1) and (2).

Figure 2015165757
Figure 2015165757

上記(1)、(2)式において、Kδ,Kは比例定数、Λはd軸の誘起電圧係数、Λω1は誘起電圧を示している。このように、電圧指令演算部24は、インバータ周波数ω1と電流iδとをパラメータとした演算式を保有しており、この演算式を利用して電圧指令値vδ,vγを演算する。 In the above formulas (1) and (2), K δ and K v are proportional constants, Λ d is the d-axis induced voltage coefficient, and Λ d ω 1 is the induced voltage. As described above, the voltage command calculation unit 24 has a calculation formula using the inverter frequency ω1 and the current iδ as parameters, and calculates the voltage command values vδ * and vγ * using this calculation formula.

2相/3相変換部26は、電圧指令演算部24により演算された2軸の電圧指令vδ,vγを電圧位相演算部25によって演算された電圧位相θを用いて軸変換することにより、3相の電圧指令値vu,vv,vwを得る。 The two-phase / three-phase conversion unit 26 performs axis conversion on the biaxial voltage commands vδ * and vγ * calculated by the voltage command calculation unit 24 using the voltage phase θ calculated by the voltage phase calculation unit 25. Three-phase voltage command values vu * , vv * , vw * are obtained.

次に、上記構成を備えるモータ制御装置1の動作について説明する。
まず、モータ電流iu,iv,iwが検出され、インバータ制御装置3に入力される。インバータ制御装置3では、前回のサンプリング周期における力率角φ、電圧位相θ、補正角Δφによって決定される電流座標軸θi(θ−(φ+Δφ))を用いて3相電流iu,iv,iwが軸変換され、δ軸電流iδ、γ軸電流iγが得られる。
γ軸電流iγはゲインKωが乗じられて速度指令nωに負帰還され、インバータ出力周波数ω1が演算される。インバータ出力周波数ω1及び3相/2相変換部21により得られたδ軸電流iδは電圧指令演算部24に入力され、上記(1)、(2)式を用いて、δ軸電圧指令vδ及びγ軸電圧指令vγが演算される。
Next, operation | movement of the motor control apparatus 1 provided with the said structure is demonstrated.
First, motor currents iu, iv, iw are detected and input to the inverter control device 3. In the inverter control device 3, the three-phase currents iu, iv, and iw are converted into axes using the current coordinate axis θi (θ− (φ + Δφ)) determined by the power factor angle φ, voltage phase θ, and correction angle Δφ in the previous sampling cycle. The δ-axis current iδ and the γ-axis current iγ are obtained by conversion.
The γ-axis current iγ is multiplied by the gain Kω and negatively fed back to the speed command nω * , and the inverter output frequency ω1 is calculated. The inverter output frequency ω1 and the δ-axis current iδ obtained by the three-phase / two-phase converter 21 are input to the voltage command calculator 24, and the δ-axis voltage command vδ * is calculated using the above equations (1) and (2) . And the γ-axis voltage command vγ * are calculated.

ここで、例えば、(1)、(2)式による電圧指令演算では、モータ電圧よりγ軸電圧指令vγが小さければ、界磁を弱めるためにδ軸のインバータ出力電流iδは負になる。逆に、γ軸電圧指令vγが大きければ、それに合わせて強め界磁となり、iδは正となる。具体的に、(1)式の演算では、δ軸電圧指令vδはδ軸電流iδが0になるように負の比例制御を行っている。これにより、iδの正負のふらつきがあれば、ゲインKδによって早急にiδのふらつきをなくすように電圧指令vδ*が決定される。 Here, for example, in the voltage command calculation by the equations (1) and (2), if the γ-axis voltage command vγ * is smaller than the motor voltage, the δ-axis inverter output current iδ becomes negative in order to weaken the field. On the other hand, if the γ-axis voltage command vγ * is large, the field strength is increased accordingly, and iδ is positive. Specifically, in the calculation of equation (1), the δ-axis voltage command vδ * is negatively proportionally controlled so that the δ-axis current iδ becomes zero. As a result, if there is a positive or negative fluctuation of i δ , the voltage command v δ * is determined so as to quickly eliminate the fluctuation of i δ by the gain K δ .

γ軸電圧指令vγは、誘起電圧に相当するΛω1の電圧を補うような電圧値とすることに加え、δ軸電流iδを0にする演算をするために、ここではiδを積分する積分制御を行っている。つまり、(2)式の演算では、δ軸電流iδが正負のどちらか一方の値で累積すれば、その分大きな値で元に戻るような電圧値が決定される。なお、ここでは積分制御を用いたが、制御応答性によっては、比例制御、比例積分制御等としてもよい。 In addition to setting the γ-axis voltage command vγ * to a voltage value that supplements the voltage of Λ d ω1 corresponding to the induced voltage, iδ is integrated here in order to calculate the δ-axis current iδ to zero. Integration control is performed. That is, in the calculation of equation (2), if the δ-axis current i δ accumulates with either positive or negative value, a voltage value that returns to the original value with a larger value is determined. Although integral control is used here, proportional control, proportional integral control, or the like may be used depending on control responsiveness.

このようにすることで、iδは0になり、iδが0になればvδも0になる。これにより、モータ電流とモータ電圧はγ軸成分のみとすることができる。また、このとき、力率角φ=0であれば、位相は一致するので力率1制御となり、また、圧縮機モータ7のリラクタンストルクも考慮した適切な力率角φが設定されていた場合には、力率1制御よりもV/f制御が適正となるトルク範囲が拡張され、低速回転から高速回転まで単純なV/f制御を基調としつつ、電流を最小にして動作させることが可能となる。これにより、電圧と電流の積は最小となり、省電力な制御が可能となる。   By doing so, iδ becomes 0, and when iδ becomes 0, vδ also becomes 0. As a result, the motor current and the motor voltage can be only the γ-axis component. At this time, if the power factor angle φ = 0, the phases coincide with each other so that the power factor is 1 control, and the appropriate power factor angle φ is set in consideration of the reluctance torque of the compressor motor 7. The torque range in which V / f control is more appropriate than power factor 1 control is expanded, and it is possible to operate with minimal current, based on simple V / f control from low speed to high speed. It becomes. As a result, the product of voltage and current is minimized, and power-saving control is possible.

電圧指令演算部24において演算されたγ軸電圧指令vγ、δ軸電圧指令vγは、2相/3相変換部26において、電圧位相演算部25から与えられる電圧位相θに基づく座標軸を用いて3相電圧指令vu,vv,vwに変換され、PWM信号生成部13に出力される。 The γ-axis voltage command vγ * and the δ-axis voltage command vγ * calculated by the voltage command calculation unit 24 use coordinate axes based on the voltage phase θ given from the voltage phase calculation unit 25 in the two-phase / three-phase conversion unit 26. Are converted into three-phase voltage commands vu * , vv * , vw * and output to the PWM signal generator 13.

また、力率角設定部22では、γ軸電流iγに基づいて力率角φが設定されるとともに、補正角設定部23ではその時のスイッチング休止期間θssに応じた補正角Δφが設定され、電圧位相θから力率角φ及び補正角Δφを差し引いた回転座標軸θ−(φ−Δφ)が3相/2相変換部21に電流座標軸θiとして出力され、次のサンプリング周期におけるモータ電流の座標変換に用いられる。   The power factor angle setting unit 22 sets the power factor angle φ based on the γ-axis current iγ, and the correction angle setting unit 23 sets the correction angle Δφ corresponding to the switching suspension period θss at that time. The rotational coordinate axis θ− (φ−Δφ) obtained by subtracting the power factor angle φ and the correction angle Δφ from the phase θ is output to the three-phase / two-phase conversion unit 21 as the current coordinate axis θi, and the coordinate conversion of the motor current in the next sampling period is performed. Used for.

また、この電流座標軸θiは、スイッチング休止部12に出力される。ここで、図4に示すように、電流座標軸θiはU相電流と同期しており、ゼロクロス点と電流座標軸θiとは同期する。また、V相のゼロクロス点は、U相のゼロクロス点を120[deg]ずらした位置、W相のゼロクロス点はU相のゼロクロス点を240[deg]ずらした位置である。このように、電流座標軸θiは、U相のゼロクロス点と同期していることから、この電流座標軸θiを用いてゼロクロス点を挟む所定のスイッチング休止期間θssにおいてスイッチング休止信号を出力すればよい。
スイッチング休止部12は、|θi|<θssにおいてU相のスイッチングを停止させるスイッチング休止信号をPWM信号生成部13に出力する。また、上記範囲を120[deg]ずらした電気角範囲においてV相のスイッチングを停止させるスイッチング休止信号を、上記範囲を240[deg]ずらした電気角範囲においてW相のスイッチングを停止させるスイッチング休止信号をPWM信号生成部13に出力する。
The current coordinate axis θi is output to the switching pause unit 12. Here, as shown in FIG. 4, the current coordinate axis θi is synchronized with the U-phase current, and the zero cross point and the current coordinate axis θi are synchronized. The V-phase zero-cross point is a position shifted from the U-phase zero-cross point by 120 [deg], and the W-phase zero-cross point is a position shifted from the U-phase zero-cross point by 240 [deg]. As described above, since the current coordinate axis θi is synchronized with the zero-cross point of the U phase, a switching pause signal may be output in a predetermined switching pause period θss sandwiching the zero-cross point using the current coordinate axis θi.
The switching pause unit 12 outputs to the PWM signal generator 13 a switching pause signal that stops U-phase switching when | θi | <θss. Also, a switching pause signal for stopping V-phase switching in an electrical angle range shifted by 120 [deg] from the above range, and a switching pause signal for stopping W-phase switching in an electrical angle range shifted by 240 [deg] from the above range. Is output to the PWM signal generator 13.

これにより、PWM信号生成部13では、スイッチング休止部12からスイッチング休止信号が入力されていない期間においては、電圧指令生成部11において生成された3相電圧指令値vu,vv,vwに基づくPWM信号Sが生成されて、ゲートドライバ4に出力される。これにより、PWM信号Sに基づいてインバータ2が備えるスイッチング素子(図1参照)がオン・オフ制御される。また、スイッチング休止信号が入力されている期間においては、その相のスイッチングが停止される。 As a result, the PWM signal generation unit 13 uses the three-phase voltage command values vu * , vv * , and vw * generated by the voltage command generation unit 11 during a period when the switching suspension signal is not input from the switching suspension unit 12. A PWM signal S based thereon is generated and output to the gate driver 4. As a result, the switching element (see FIG. 1) included in the inverter 2 is on / off controlled based on the PWM signal S. Further, during the period when the switching pause signal is input, the switching of the phase is stopped.

この結果、図5に示すように、ゼロクロス点を挟んで設定される2θssの期間において、各相のスイッチングが停止される。図5において、SWU+はU相の上アームのスイッチング素子、SWU−はU相の下アームのスイッチング素子を示し、V相、W相についても同様の標記とされている。ここで、モータ電流は正弦波からゆがむものの、もともと電流がゼロの付近なのでその影響は比較的小さいものとなる。   As a result, as shown in FIG. 5, switching of each phase is stopped in a period of 2θss set across the zero cross point. In FIG. 5, SWU + represents a switching element for the upper arm of the U phase, SWU− represents a switching element for the lower arm of the U phase, and the V-phase and W-phase are similarly labeled. Here, although the motor current is distorted from the sine wave, the influence is relatively small because the current is originally near zero.

以上説明したように、本実施形態に係るインバータ制御装置及びその方法によれば、各相のゼロクロス点付近においてスイッチングを停止させるので、その休止期間においてはスイッチング損失が発生せず、スイッチング損失を低減させることが可能となる。
また、スイッチングを停止させる期間が生ずることにより、モータ電圧は電圧指令通りではなくなるが、3相/2相変換部21における回転座標軸に休止期間θssに応じた単調増加の位相差Δφを含ませるので、スイッチングの休止期間における位相差の影響を解消でき、力率角設定部22において設定された力率角φを保つことが可能となる。これにより、力率角を効率の良い位相角に設定することにより、インバータ効率を向上させ、省エネルギー化を図ることができる。
As described above, according to the inverter control device and method therefor according to the present embodiment, switching is stopped near the zero-cross point of each phase, so switching loss does not occur during the idle period, and switching loss is reduced. It becomes possible to make it.
In addition, since the period for stopping the switching is generated, the motor voltage is not in accordance with the voltage command, but the rotation coordinate axis in the three-phase / two-phase converter 21 includes the monotonically increasing phase difference Δφ corresponding to the pause period θss. The influence of the phase difference during the switching pause period can be eliminated, and the power factor angle φ set in the power factor angle setting unit 22 can be maintained. Thereby, by setting the power factor angle to an efficient phase angle, inverter efficiency can be improved and energy saving can be achieved.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the specific structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.

1 モータ駆動装置
2 インバータ
3 インバータ制御装置
4 ゲートドライバ
5 圧縮機モータ
11 電圧指令生成部
12 スイッチング休止部
13 PWM信号生成部
21 3相/2相変換部
22 力率角設定部
23 補正角設定部
24 電圧指令演算部
25 電圧位相演算部
26 2相/3相変換部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor drive device 2 Inverter 3 Inverter control device 4 Gate driver 5 Compressor motor 11 Voltage command generation part 12 Switching pause part 13 PWM signal generation part 21 3 phase / 2 phase conversion part 22 Power factor angle setting part 23 Correction angle setting part 24 Voltage command calculation unit 25 Voltage phase calculation unit 26 2-phase / 3-phase conversion unit

Claims (6)

各相に対応して設けられたスイッチング素子を駆動することにより、直流電力を三相交流電力に変換し、モータに出力するインバータを制御するインバータ制御装置であって、
前記モータの速度指令を用いて2軸の電圧指令を生成し、該2軸の電圧指令から3相電圧指令を得る電圧指令生成手段と、
前記3相電圧指令を用いて、相毎のPWM信号を生成するPWM信号生成手段と、
相毎に設定された所定のスイッチング休止期間において、各相に対応する前記スイッチング素子のスイッチングを停止させるスイッチング休止手段と
を備え、
前記電圧指令生成手段は、
3相モータ電流を励磁電流成分とトルク電流成分に変換する3相/2相変換手段と、
力率角を設定する力率角設定手段と、
前記スイッチング休止期間に応じた補正角を設定する補正角設定手段と
を有し、
前記3相/2相変換手段は、電圧位相を前記力率角と前記補正角とを用いて加減した電流座標軸を用いて座標変換を行い、
前記スイッチング休止手段は、前記電流座標軸と前記力率角とを用いて前記スイッチング休止期間か否かを判定するインバータ制御装置。
By driving a switching element provided corresponding to each phase, it is an inverter control device that converts DC power into three-phase AC power and controls an inverter that outputs to the motor,
A voltage command generating means for generating a biaxial voltage command using the speed command of the motor and obtaining a three-phase voltage command from the biaxial voltage command;
PWM signal generating means for generating a PWM signal for each phase using the three-phase voltage command;
A switching pause means for stopping switching of the switching element corresponding to each phase in a predetermined switching pause period set for each phase;
The voltage command generating means is
Three-phase / two-phase conversion means for converting a three-phase motor current into an excitation current component and a torque current component;
Power factor angle setting means for setting the power factor angle;
Correction angle setting means for setting a correction angle according to the switching pause period,
The three-phase / two-phase conversion means performs coordinate conversion using a current coordinate axis obtained by adjusting a voltage phase using the power factor angle and the correction angle,
The switching pause means is an inverter control device that determines whether or not the switching pause period by using the current coordinate axis and the power factor angle.
前記補正角設定手段は、前記スイッチング休止期間と前記補正角とが関連付けられた補正角情報を有しており、該補正角情報から前記スイッチング休止期間に対応する補正角を取得する請求項1に記載のインバータ制御装置。   The correction angle setting means has correction angle information in which the switching pause period and the correction angle are associated, and acquires a correction angle corresponding to the switching pause period from the correction angle information. The inverter control device described. 前記スイッチング休止手段は、インバータの温度が所定値以上である場合に、前記スイッチング休止期間を設ける請求項1または請求項2に記載のインバータ制御装置。   The inverter control device according to claim 1, wherein the switching suspension unit provides the switching suspension period when the temperature of the inverter is equal to or higher than a predetermined value. 請求項1から請求項3のいずれかに記載のインバータ制御装置を備えるモータ駆動装置。   A motor drive apparatus provided with the inverter control apparatus in any one of Claims 1-3. 圧縮機モータと、
前記圧縮機モータを駆動する請求項4に記載のモータ駆動装置と
を備える空気調和機。
A compressor motor;
An air conditioner comprising: the motor drive device according to claim 4 that drives the compressor motor.
各相に対応して設けられたスイッチング素子を駆動することにより、直流電力を三相交流電力に変換し、モータに出力するインバータを制御するインバータ制御方法であって、
前記モータの速度指令を用いて2軸の電圧指令を生成し、該2軸の電圧指令から3相電圧指令を得る電圧指令生成工程と、
前記3相電圧指令を用いて、相毎のPWM信号を生成するPWM信号生成工程と、
相毎に設定された所定のスイッチング休止期間において、各相に対応する前記スイッチング素子のスイッチングを停止させるスイッチング休止工程と
を備え、
前記電圧指令生成工程は、
3相モータ電流を励磁電流成分とトルク電流成分に変換する3相/2相変換工程と、
力率角を設定する力率角設定工程と、
前記スイッチング休止期間に応じた補正角を設定する補正角設定工程と
を有し、
前記3相/2相変換工程は、電圧位相を前記力率角と前記補正角とを用いて加減した電流座標軸を用いて座標変換を行い、
前記スイッチング休止工程は、前記電流座標軸と前記力率角とを用いて前記スイッチング休止期間か否かを判定するインバータ制御方法。
By driving a switching element provided corresponding to each phase, DC power is converted into three-phase AC power, and an inverter control method for controlling an inverter output to a motor,
A voltage command generating step of generating a two-axis voltage command using the motor speed command and obtaining a three-phase voltage command from the two-axis voltage command;
A PWM signal generating step for generating a PWM signal for each phase using the three-phase voltage command;
A switching pause process for stopping switching of the switching element corresponding to each phase in a predetermined switching pause period set for each phase;
The voltage command generation step includes
A three-phase / two-phase conversion step of converting a three-phase motor current into an excitation current component and a torque current component;
A power factor angle setting step for setting a power factor angle;
A correction angle setting step of setting a correction angle according to the switching pause period,
The three-phase / two-phase conversion step performs coordinate conversion using a current coordinate axis in which a voltage phase is adjusted using the power factor angle and the correction angle,
The switching control step is an inverter control method for determining whether or not it is the switching stop period by using the current coordinate axis and the power factor angle.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018174599A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 Inverter device, air conditioner, inverter device control method and program
JP2019004617A (en) * 2017-06-15 2019-01-10 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 Inverter device, air conditioner, control method for inverter device, and program
JP2019004616A (en) * 2017-06-15 2019-01-10 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 Inverter device, air conditioner, control method for inverter device, and program
CN110311606A (en) * 2019-07-05 2019-10-08 中国科学院电工研究所 A kind of unity power factor control method of permanent magnet synchronous motor system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7181117B2 (en) 2019-02-15 2022-11-30 Juki株式会社 sewing machine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002223580A (en) * 2001-01-26 2002-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inverter device
JP2010284017A (en) * 2009-06-05 2010-12-16 Toyota Motor Corp Device for controlling ac electric motor
JP2013115955A (en) * 2011-11-30 2013-06-10 Hitachi Appliances Inc Power conversion device, motor drive device, and air conditioner

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002223580A (en) * 2001-01-26 2002-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Inverter device
JP2010284017A (en) * 2009-06-05 2010-12-16 Toyota Motor Corp Device for controlling ac electric motor
JP2013115955A (en) * 2011-11-30 2013-06-10 Hitachi Appliances Inc Power conversion device, motor drive device, and air conditioner

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018174599A (en) * 2017-03-31 2018-11-08 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 Inverter device, air conditioner, inverter device control method and program
JP2019004617A (en) * 2017-06-15 2019-01-10 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 Inverter device, air conditioner, control method for inverter device, and program
JP2019004616A (en) * 2017-06-15 2019-01-10 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 Inverter device, air conditioner, control method for inverter device, and program
CN110311606A (en) * 2019-07-05 2019-10-08 中国科学院电工研究所 A kind of unity power factor control method of permanent magnet synchronous motor system
CN110311606B (en) * 2019-07-05 2020-11-10 中国科学院电工研究所 Unit power factor control method of permanent magnet synchronous motor system

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