JP2015186318A - Control device for electrically-driven compressor - Google Patents

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篤 草刈
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for an electrically-driven compressor capable of suppressing power consumption without requiring a large memory capacity.SOLUTION: A control device for a vane rotary type electrically-driven compressor including a rotor that is rotated and driven by a motor 2 includes: a motor driving section 5 for generating a motor drive signal; and a motor drive control device 4 for generating a control signal of the motor driving section. The motor drive control device includes: a memory 11 storing a table associating a stop command angle representing an angle of the rotor in the case where a stop command of the motor is outputted, an estimated stop angle indicating an estimated stop angle of the rotor and a current phase command instructing such a current phase that a difference from the estimated stop angle becomes a predetermined value; and a control section 12 which estimates a stop position of the rotor by acquiring from the table the estimated stop angle corresponding to the stop command angle on the basis of the motor drive signal, acquires from the table the current phase command corresponding to the stop position, generates such a control signal that maximum torque of the motor is outputted, and supplies the control signal to the motor driving section.

Description

本発明は、気体を圧縮する電動コンプレッサの制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an electric compressor that compresses gas.

電動コンプレッサをセンサレス制御により起動する場合、事前に同期運転処理(ロータの角度を推定する処理)が必要となる。同期運転処理では、ロータを回転させるために回転磁界を発生させ、角度推定ができる速度までモータを回転させる必要がある。   When starting an electric compressor by sensorless control, a synchronous operation process (process which estimates the angle of a rotor) is needed beforehand. In the synchronous operation process, it is necessary to generate a rotating magnetic field to rotate the rotor and to rotate the motor to a speed at which the angle can be estimated.

このような電動コンプレッサにおいては、起動時には電動コンプレッサ内の吐出側と吸入側との差圧に打ち勝つだけのモータのトルクが必要になり、トルクが不足していると起動に失敗する場合がある。そこで、高いトルクを得るために、モータに対して最大トルクを出力できる電流位相の電流を供給する必要がある。このため、モータが停止している時のロータの角度をなんらかの方法で推定する必要がある。   In such an electric compressor, at the time of start-up, a motor torque sufficient to overcome the differential pressure between the discharge side and the suction side in the electric compressor is required, and if the torque is insufficient, the start-up may fail. Therefore, in order to obtain a high torque, it is necessary to supply a current having a current phase that can output the maximum torque to the motor. For this reason, it is necessary to estimate the angle of the rotor when the motor is stopped by some method.

この推定の方法として、従来、特定の相に電流を流してロータを特定位置に引き付けることにより位置決めを行い、この位置決めした角度に対して最大トルクが出る電流位相の電流を供給する方法や、起動前に電流を流して何らかのアルゴリズムで初期位置の推定を行い、推定した角度に対して最大トルクが出る電流位相で電流を流す方法などが知られている(特許文献1)。   As a method of this estimation, conventionally, a current is supplied to a specific phase and positioning is performed by attracting the rotor to a specific position, and a current phase current that generates a maximum torque with respect to the positioned angle is supplied. A method is known in which an initial position is estimated by some algorithm by passing an electric current in advance, and an electric current is supplied at a current phase at which a maximum torque is generated with respect to the estimated angle (Patent Document 1).

特開2006−271179号公報(図6)JP 2006-271179 A (FIG. 6)

しかしながら、上述した初期位置の推定を行うためには理論式や複雑なアルゴリズムが必要となるので、大きなメモリ容量が必要になるという問題がある。また、初期位置の推定のために起動前に電流を流す方法では、電力消費が大きくなるという問題がある。   However, in order to estimate the initial position described above, there is a problem that a large memory capacity is required because a theoretical formula or a complicated algorithm is required. In addition, there is a problem in that power consumption increases in a method in which a current is passed before startup for estimation of the initial position.

本発明の課題は、大きなメモリ容量を必要とせずに、しかも電力消費を抑えることができる電動コンプレッサの制御装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a control device for an electric compressor that does not require a large memory capacity and can suppress power consumption.

ベーンロータリ型の電動コンプレッサの場合、ベーンの枚数と圧縮室の数の組み合わせによりロータの停止角度は限られている。そこで、本発明では、センサレス制御時のロータの角度を監視し、モータの停止指令が出された時のロータの角度からロータの停止角度を推定する。   In the case of a vane rotary type electric compressor, the stop angle of the rotor is limited by the combination of the number of vanes and the number of compression chambers. Therefore, in the present invention, the rotor angle during sensorless control is monitored, and the rotor stop angle is estimated from the rotor angle when the motor stop command is issued.

即ち、本発明は、モータにより回転駆動されるロータを備えるベーンロータリ型の電動コンプレッサの制御装置において、前記モータを駆動するためのモータ駆動信号を生成するモータ駆動部と、前記モータ駆動部からのモータ駆動信号に基づき該モータ駆動部を制御するための制御信号を生成するモータ駆動制御装置とを備え、前記モータ駆動制御装置は、前記モータの停止指令が出された時のロータの角度を表す停止指令角度と、前記ロータが停止する角度を推定した推定停止角度と、該推定停止角度との差が所定値となる電流位相を指示する電流位相指令とを関連付けたテーブルを格納したメモリと、前記モータ駆動部からのモータ駆動信号に基づき算出した停止指令角度に対応する推定停止角度を前記メモリに格納されたテーブルから取得して前記ロータの停止位置を推定し、推定した停止位置に対応する電流位相指令を該テーブルから取得し、取得した電流位相指令に基づき前記モータの最大トルクが出る制御信号を生成して前記モータ駆動部に供給する制御部とを備えることを特徴とする。   That is, the present invention provides a control device for a vane rotary type electric compressor including a rotor that is rotationally driven by a motor, a motor drive unit that generates a motor drive signal for driving the motor, and a A motor drive control device that generates a control signal for controlling the motor drive unit based on the motor drive signal, and the motor drive control device represents the angle of the rotor when the motor stop command is issued. A memory that stores a table in which a stop command angle, an estimated stop angle that estimates the angle at which the rotor stops, and a current phase command that indicates a current phase at which a difference between the estimated stop angle is a predetermined value; The estimated stop angle corresponding to the stop command angle calculated based on the motor drive signal from the motor drive unit is stored in the table stored in the memory. Obtaining and estimating the stop position of the rotor, obtaining a current phase command corresponding to the estimated stop position from the table, generating a control signal for generating a maximum torque of the motor based on the obtained current phase command, And a control unit that supplies the motor drive unit.

本発明によれば、ロータの停止位置を簡単に推定できるため、位置決め制御のためのアルゴリズムが不要となり、メモリ容量を小さくできる。また、初期位置の推定を行うために電流を流す必要がないので、電力消費を抑えることができる。   According to the present invention, since the stop position of the rotor can be easily estimated, an algorithm for positioning control becomes unnecessary, and the memory capacity can be reduced. In addition, since it is not necessary to pass a current in order to estimate the initial position, power consumption can be suppressed.

本発明の実施形態の電動コンプレッサの制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control apparatus of the electric compressor of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の電動コンプレッサの制御装置で使用されるテーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the table used with the control apparatus of the electric compressor of embodiment of this invention. 図2に示すテーブルの電流位相指令の設定に用いられる電流位相とロータ角度の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the current phase used for the setting of the current phase command of the table shown in FIG. 2, and a rotor angle. 本発明の実施形態の電動コンプレッサのモータ制御装置における電流位相とロータ角度との位相差と出力されるトルクとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the phase difference of the electric current phase and rotor angle in the motor control apparatus of the electric compressor of embodiment of this invention, and the output torque. 本発明の実施形態の電動コンプレッサのモータ制御装置において、ロータ角度と電流位相との位相差が0°である場合のこれらの波形を示す図である。It is a figure which shows these waveforms in case the phase difference of a rotor angle and an electric current phase is 0 degree in the motor control apparatus of the electric compressor of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の電動コンプレッサのモータ制御装置において、ロータ角度と電流位相との位相差が40°である場合のこれらの波形を示す図である。In the motor control apparatus of the electric compressor of the embodiment of the present invention, it is a diagram showing these waveforms when the phase difference between the rotor angle and the current phase is 40 °. 本発明の実施形態の電動コンプレッサのモータ制御装置において、停止角度をA[deg]である場合の停止制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating stop control in case the stop angle is A [deg] in the motor control apparatus of the electric compressor of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の電動コンプレッサのモータ制御装置において、停止角度をB[deg]である場合の停止制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating stop control in case the stop angle is B [deg] in the motor control apparatus of the electric compressor of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の電動コンプレッサのモータ制御装置において、停止角度をC[deg]である場合の停止制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating stop control in case the stop angle is C [deg] in the motor control apparatus of the electric compressor of embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態の電動コンプレッサの制御装置を図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, a control device for an electric compressor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態の電動コンプレッサの制御装置の構成を示すブロック図である。この電動コンプレッサの制御装置により制御される電動コンプレッサは、インバータ1、モータ2および圧縮機3を備えている。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an electric compressor control apparatus according to an embodiment of the present invention. The electric compressor controlled by this electric compressor control device includes an inverter 1, a motor 2 and a compressor 3.

インバータ1は、直流電源から供給される直流電流を交流電流に変換してモータ2に供給する。このインバータ1は、モータ駆動制御装置4およびモータ駆動部5を備えている。モータ2は、三相交流モータからなり、インバータ1からの交流電流により回転して圧縮機3を駆動する。   The inverter 1 converts a direct current supplied from a direct current power source into an alternating current and supplies the alternating current to the motor 2. The inverter 1 includes a motor drive control device 4 and a motor drive unit 5. The motor 2 is composed of a three-phase AC motor, and is driven by the AC current from the inverter 1 to drive the compressor 3.

圧縮機3は、図示しないロータを備えており、このロータはモータ2に直結されて回転駆動される。圧縮機3は、ロータの回転により吸入した低圧冷媒を圧縮して高圧冷媒に変換し、吐出する。   The compressor 3 includes a rotor (not shown), and this rotor is directly connected to the motor 2 and is driven to rotate. The compressor 3 compresses the low-pressure refrigerant sucked by the rotation of the rotor, converts it into a high-pressure refrigerant, and discharges it.

インバータ1に含まれるモータ駆動部5は、ハイサイドのスイッチング素子Uhとローサイドのスイッチング素子Ulとからなる第1直列回路、ハイサイドのスイッチング素子Vhとローサイドのスイッチング素子Vlとからなる第2直列回路、及びハイサイドスイッチング素子Whとローサイドのスイッチング素子Wlとからなる第3直列回路が並列に接続されて構成されている。   The motor drive unit 5 included in the inverter 1 includes a first series circuit composed of a high-side switching element Uh and a low-side switching element Ul, and a second series circuit composed of a high-side switching element Vh and a low-side switching element Vl. , And a third series circuit composed of a high-side switching element Wh and a low-side switching element Wl is connected in parallel.

スイッチング素子Uh、Vh、Wh、Ul、Vl及びWlの各々は、IGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)から構成されている。スイッチング素子Uh、Vh、Wh、Ul、VlおよびWlの各々のコレクタ−エミッタ間には、逆並列にダイオードが接続されている。   Each of the switching elements Uh, Vh, Wh, Ul, Vl and Wl is composed of an IGBT (insulated gate bipolar transistor). A diode is connected in antiparallel between the collector and emitter of each of the switching elements Uh, Vh, Wh, Ul, Vl and Wl.

ハイサイドのスイッチング素子Uhの一端、ハイサイドのスイッチング素子Vhの一端及びハイサイドのスイッチング素子Whの一端は、直流電源の正極とコンデンサC1の一端とに接続されている。ローサイドのスイッチング素子Ulの一端、ローサイドのスイッチング素子Vlの一端及びローサイドのスイッチング素子Wlの一端は、直流電源の負極とコンデンサC1の他端とに接続されている。   One end of the high-side switching element Uh, one end of the high-side switching element Vh, and one end of the high-side switching element Wh are connected to the positive electrode of the DC power supply and one end of the capacitor C1. One end of the low-side switching element Ul, one end of the low-side switching element Vl, and one end of the low-side switching element Wl are connected to the negative electrode of the DC power supply and the other end of the capacitor C1.

ハイサイドのスイッチング素子Uhの他端及びローサイドのスイッチング素子Ulの他端は、モータ2のU相に接続されている。ハイサイドのスイッチング素子Vhの他端及びローサイドのスイッチング素子Vlの他端は、モータ2のV相に接続されている。ハイサイドのスイッチング素子Whの他端及びローサイドのスイッチング素子Wlの他端は、モータ2のW相に接続されている。   The other end of the high-side switching element Uh and the other end of the low-side switching element Ul are connected to the U phase of the motor 2. The other end of the high-side switching element Vh and the other end of the low-side switching element Vl are connected to the V phase of the motor 2. The other end of the high-side switching element Wh and the other end of the low-side switching element Wl are connected to the W phase of the motor 2.

モータ駆動部5は、モータ駆動制御装置4からの制御信号G1〜G6に応じて、6つのスイッチング素子Uh、Ul、Vh、Vl、Wh及びWlをオン/オフさせることにより直流電源からの直流電流を三相の交流電流に変換してモータ2に供給し、モータ2を駆動する。モータ2は、同期電動機から構成されており、モータ駆動部5からの三相の交流電流により回転駆動されて圧縮機3を駆動する。   The motor drive unit 5 turns on / off the six switching elements Uh, Ul, Vh, Vl, Wh, and Wl in accordance with control signals G1 to G6 from the motor drive control device 4, thereby causing a direct current from the direct current power source. Is converted into a three-phase alternating current and supplied to the motor 2 to drive the motor 2. The motor 2 is composed of a synchronous motor, and is driven to rotate by a three-phase alternating current from the motor drive unit 5 to drive the compressor 3.

インバータ1に含まれるモータ駆動制御装置4は、例えばマイクロコンピュータ(MCU)から構成されており、モータ駆動部5に接続されている。このモータ駆動制御装置4は、通常運転時には、モータ2のU相、V相およびW相の各相の電圧及び電流を示す信号を含むモータ駆動信号を検出し、各相のモータ駆動信号に基づきロータの位置(角度)を算出する。そして、この算出したロータの位置に基づき6つのスイッチング素子Uh、Ul、Vh、Vl、WhおよびWlを制御するための6つの制御信号G1、G2、G3、G4、G5およびG6を生成する。生成された制御信号G1、G2、G3、G4、G5およびG6は、6つのスイッチング素子Uh、Ul、Vh、Vl、WhおよびWlの各々のゲートに印加される。これにより、6つのスイッチング素子Uh、Ul、Vh、Vl、Wh、Wlがオン/オフされる。   The motor drive control device 4 included in the inverter 1 is composed of, for example, a microcomputer (MCU) and is connected to the motor drive unit 5. During normal operation, the motor drive control device 4 detects a motor drive signal including a signal indicating the voltage and current of each phase of the U phase, V phase, and W phase of the motor 2, and based on the motor drive signal of each phase. The position (angle) of the rotor is calculated. Then, based on the calculated rotor position, six control signals G1, G2, G3, G4, G5 and G6 for controlling the six switching elements Uh, Ul, Vh, Vl, Wh and Wl are generated. The generated control signals G1, G2, G3, G4, G5 and G6 are applied to the gates of the six switching elements Uh, Ul, Vh, Vl, Wh and Wl. Thereby, the six switching elements Uh, Ul, Vh, Vl, Wh, Wl are turned on / off.

モータ駆動制御装置4は、メモリ11および制御部12を備えている。メモリ11は、モータ2を駆動するための情報を格納したテーブルを記憶している。制御部12は、モータ駆動部5からの各相のモータ駆動信号と、メモリ11のテーブルから読み出した情報とに基づいて上述した制御信号G1〜G6を生成する。   The motor drive control device 4 includes a memory 11 and a control unit 12. The memory 11 stores a table that stores information for driving the motor 2. The control unit 12 generates the control signals G <b> 1 to G <b> 6 described above based on the motor drive signal of each phase from the motor drive unit 5 and information read from the table of the memory 11.

メモリ11は、図2に示すような、モータ2の停止指令が出された時のロータの角度を表す停止指令角度と、ロータが停止する角度を推定した推定停止角度と、推定停止角度との差が所定値となるような電流位相を指示する電流位相指令とを関連付けたテーブルを格納している。このテーブルを参照することにより、モータ2の推定停止角度が推定され、この推定された推定停止角度に対応する電流位相指令が生成される。   As shown in FIG. 2, the memory 11 includes a stop command angle that represents the angle of the rotor when a stop command for the motor 2 is issued, an estimated stop angle that estimates the angle at which the rotor stops, and an estimated stop angle. A table in which a current phase command that indicates a current phase at which the difference becomes a predetermined value is associated is stored. By referring to this table, the estimated stop angle of the motor 2 is estimated, and a current phase command corresponding to the estimated stop angle is generated.

電流位相指令は、電流位相と推定停止角度との差が40°になるように設定される。図3は、電流位相とロータ角度(推定停止角度)の関係を示す図である。テーブルには、交流電流がマイナス方向にゼロクロスする点の電流位相を0°とし、推定停止角度がA(例えば60°)の時に電流位相αが100°、推定停止角度がB(例えば180°)の時に電流位相βが220°、推定停止角度がC(例えば340°)の時に電流位相γが340°となるように設定されている。   The current phase command is set so that the difference between the current phase and the estimated stop angle is 40 °. FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the current phase and the rotor angle (estimated stop angle). The table shows that the current phase at the point where the alternating current zero-crosses in the negative direction is 0 °, and when the estimated stop angle is A (eg 60 °), the current phase α is 100 ° and the estimated stop angle is B (eg 180 °). Is set such that the current phase β is 220 ° and the estimated stop angle is C (eg, 340 °), the current phase γ is 340 °.

制御部12は、図2に示すメモリ11内のテーブルを参照してモータ2の推定停止角度に応じた電流位相指令を選択する。そして、選択した電流位相指令に基づきモータ2を駆動するための制御信号G1〜G6を生成し、6つのスイッチング素子Q1〜Q6のゲートに供給する。   The control unit 12 selects a current phase command corresponding to the estimated stop angle of the motor 2 with reference to the table in the memory 11 shown in FIG. Then, control signals G1 to G6 for driving the motor 2 are generated based on the selected current phase command and supplied to the gates of the six switching elements Q1 to Q6.

図4は、電流位相とロータ角度との位相差と、出力されるトルクとの関係を示している。例えば、位相差が0°(点P1の位置)であれば、ロータ角度および電流位相は図5に示すような波形となり、トルクは、約2Nmとなる。また、位相差が40°(点P2の位置)であれば、ロータ角度および電流位相は図6に示すような波形となり、トルクは約3Nmとなる。   FIG. 4 shows the relationship between the phase difference between the current phase and the rotor angle and the output torque. For example, if the phase difference is 0 ° (position of the point P1), the rotor angle and the current phase have waveforms as shown in FIG. 5, and the torque is about 2 Nm. If the phase difference is 40 ° (position of the point P2), the rotor angle and the current phase have waveforms as shown in FIG. 6, and the torque is about 3 Nm.

次に、上記のように構成された実施形態の電動コンプレッサの制御装置の動作を、図7〜図9を参照しながら説明する。   Next, the operation of the control device for the electric compressor of the embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS.

電動コンプレッサは、通常、以下のように動作する。即ち、電動コンプレッサの運転開始指令が出力されて同期運転が開始されると、モータ駆動制御装置4からの制御信号G1〜G6によりモータ駆動部5が制御され、インバータ1からの交流電力によりモータ2が回転される。これにより、圧縮機3が駆動され、低圧冷媒が圧縮機3に入る。圧縮機3では、ロータが回転することにより低圧冷媒を圧縮して高圧冷媒を吐出側に送り、電動コンプレッサが運転される。   An electric compressor normally operates as follows. That is, when the operation start command for the electric compressor is output and the synchronous operation is started, the motor drive unit 5 is controlled by the control signals G1 to G6 from the motor drive control device 4, and the motor 2 is driven by the AC power from the inverter 1. Is rotated. Thereby, the compressor 3 is driven and the low-pressure refrigerant enters the compressor 3. In the compressor 3, the rotor rotates to compress the low-pressure refrigerant and send the high-pressure refrigerant to the discharge side, and the electric compressor is operated.

次に、実施形態の電動コンプレッサの制御装置の特徴的な動作を説明する。図7は、停止角度をA[deg](例えば60°)とした場合の停止制御の様子を示す。通常のセンサレス制御時では、モータ駆動部5からモータ2に供給されるU相、V相およびW相のモータ駆動信号に基づきロータの角度を算出できるため、ロータの角度の監視が可能になる。   Next, a characteristic operation of the control device for the electric compressor according to the embodiment will be described. FIG. 7 shows the state of stop control when the stop angle is A [deg] (for example, 60 °). During normal sensorless control, the rotor angle can be calculated based on the U-phase, V-phase, and W-phase motor drive signals supplied from the motor drive unit 5 to the motor 2, so that the rotor angle can be monitored.

ベーンロータリ型の電動コンプレッサでは、ロータが1回転する間(ロータの機械角度が0°から360°まで変化する間)にベーンの枚数に応じた回数だけ圧縮が行われるので、図7(b)に示すように負荷トルクの脈動(リプル)が発生する。
図7では、ロータが1回転する間に3回の圧縮が行われる例を示している。ここで、本発明者らは、ロータは、脈動する負荷トルクのいずれかの谷の位置で停止することを実験により確認済みである。
In the vane rotary type electric compressor, the compression is performed by the number of times corresponding to the number of vanes during one rotation of the rotor (while the rotor mechanical angle changes from 0 ° to 360 °). As shown in FIG. 2, pulsation (ripple) of load torque occurs.
FIG. 7 shows an example in which compression is performed three times during one rotation of the rotor. Here, the present inventors have confirmed by experiments that the rotor stops at any valley position of the pulsating load torque.

この実施形態では、インバータ1のスイッチング停止指令が出された時の角度(停止指令角度)と、停止位置の角度(推定停止角度)との関係を予め、図2に示すテーブルに格納しておくことにより、停止角度の推定が行われる。なお、インバータ1のスイッチング停止指令は、モータ2の停止指令と同じ意味である。   In this embodiment, the relationship between the angle when the switching stop command for the inverter 1 is issued (stop command angle) and the angle of the stop position (estimated stop angle) is stored in advance in the table shown in FIG. Thus, the stop angle is estimated. The switching stop command for the inverter 1 has the same meaning as the stop command for the motor 2.

例えば、図7(a)に「W」で示す角度範囲でインバータ1のスイッチング停止指令が出された場合、図7(b)に示すようにモータ出力トルクが負荷トルクより小さくなるように変化し、次の負荷トルクの山と1つ前の負荷トルクの山の間で、ロータは停止すると考えられる。   For example, when a switching stop command for the inverter 1 is issued in the angle range indicated by “W” in FIG. 7A, the motor output torque changes so as to be smaller than the load torque as shown in FIG. 7B. The rotor is considered to stop between the next load torque peak and the previous load torque peak.

このため、Wで示す角度範囲でスイッチング停止指令が出された場合、ロータは角度Aで停止しているものと推定できる。次回の起動時には、図2に示すテーブルを参照し、停止している角度Aに対して最大トルクが出る電流位相指令をモータ駆動部5に与えることにより最大トルクで起動が行われる。なお、図7(c)では1相分の電流波形のみを示しているが、実際は、120°および240°だけ位相がずれた電流も同時に流れる。   For this reason, when a switching stop command is issued in the angle range indicated by W, it can be estimated that the rotor is stopped at the angle A. At the next start-up, referring to the table shown in FIG. 2, the start-up is performed with the maximum torque by giving the motor drive unit 5 a current phase command for generating the maximum torque with respect to the stopped angle A. In FIG. 7C, only the current waveform for one phase is shown, but actually, currents whose phases are shifted by 120 ° and 240 ° simultaneously flow.

図8は、停止角度をB[deg](例えば180°)とした場合の停止制御の様子を示す。この電動コンプレッサでは、図8(b)に示すように負荷トルクの脈動(リプル)が発生する。   FIG. 8 shows the state of stop control when the stop angle is B [deg] (for example, 180 °). In this electric compressor, as shown in FIG. 8B, pulsation (ripple) of load torque occurs.

この実施形態では、図2に示すテーブルを参照することにより、停止角度の推定が行われる。例えば、図8(a)に「X」で示す角度範囲でインバータ1のスイッチング停止指令が出された場合、図8(b)に示すようにモータ出力トルクが負荷トルクより小さくなるように変化し、次の負荷トルクの山と1つ前の負荷トルクの山の間で、ロータは停止すると考えられる。   In this embodiment, the stop angle is estimated by referring to the table shown in FIG. For example, when a switching stop command for the inverter 1 is issued in the angle range indicated by “X” in FIG. 8A, the motor output torque changes so as to be smaller than the load torque as shown in FIG. 8B. The rotor is considered to stop between the next load torque peak and the previous load torque peak.

このため、Xで示す角度範囲でスイッチング停止指令が出された場合、ロータは角度Bで停止しているものと推定される。次回の起動時には、図2に示すテーブルを参照し、停止している角度Bに対して最大トルクが出る電流位相指令をモータ駆動部5に与えることにより最大トルクで起動が行われる。   For this reason, when the switching stop command is issued in the angle range indicated by X, it is estimated that the rotor is stopped at the angle B. At the next start-up, referring to the table shown in FIG. 2, the start-up is performed with the maximum torque by giving the motor drive unit 5 a current phase command for generating the maximum torque with respect to the stopped angle B.

図9は、停止角度をC[deg](例えば300°)とした場合の停止制御の様子を示す。この電動コンプレッサでは、図9(b)に示すように負荷トルクの脈動(リプル)が発生する。   FIG. 9 shows the state of stop control when the stop angle is C [deg] (for example, 300 °). In this electric compressor, pulsation (ripple) of load torque occurs as shown in FIG.

この実施形態では、図2に示すテーブルを参照することにより、停止角度の推定が行われる。例えば、図9(a)に「Y」で示す角度範囲でインバータ1のスイッチング停止指令が出された場合、図9(b)に示すようにモータ出力トルクが負荷トルクより小さくなるように変化し、次の負荷トルクの山と1つ前の負荷トルクの山の間で、ロータは停止すると考えられる。   In this embodiment, the stop angle is estimated by referring to the table shown in FIG. For example, when a switching stop command for the inverter 1 is issued in the angle range indicated by “Y” in FIG. 9A, the motor output torque changes so as to be smaller than the load torque as shown in FIG. 9B. The rotor is considered to stop between the next load torque peak and the previous load torque peak.

このため、Yで示す角度範囲でスイッチング停止指令が出された場合、ロータは角度Cで停止しているものと推定される。次回の起動時には、図2に示すテーブルを参照し、停止している角度Cに対して最大トルクが出る電流位相指令をモータ駆動部5に与えることにより最大トルクで起動が行われる。   For this reason, when the switching stop command is issued in the angle range indicated by Y, it is estimated that the rotor is stopped at the angle C. At the next start-up, referring to the table shown in FIG. 2, the start-up is performed with the maximum torque by giving the motor drive unit 5 a current phase command for generating the maximum torque with respect to the stopped angle C.

実施形態は次のように変形することもできる。即ち、ロータを毎回同じ角度で停止させたい場合には、インバータ1のスイッチング停止指令が出されてから直ちに停止せず、停止させたい角度範囲までロータが回転したら、インバータ1のスイッチング停止指令を実行するように構成する。   The embodiment can be modified as follows. That is, if you want to stop the rotor at the same angle each time, do not stop immediately after the switching stop command for the inverter 1 is issued, but execute the switching stop command for the inverter 1 when the rotor rotates to the angle range you want to stop. To be configured.

例えば、図7の角度Aで停止させたい場合、回転角度がWの範囲に入ったらスイッチング停止指令を実行する。ユーザによる停止命令が出されてから、実際に電動コンプレッサのスイッチング停止命令が実行されるまでに遅れが生じるが、この時の運転回転数を10rpsと仮定すると100msec程度の遅れが生じるのみである。従って、実使用上は差し支えがないと考えられる。   For example, when it is desired to stop at the angle A in FIG. 7, when the rotation angle enters the range of W, a switching stop command is executed. There is a delay between when the stop command is issued by the user and when the switching stop command for the electric compressor is actually executed. However, assuming that the operating rotational speed at this time is 10 rps, there is only a delay of about 100 msec. Therefore, it is considered that there is no problem in actual use.

このように、実施形態の電動コンプレッサの制御装置によれば、単純な処理でロータの停止位置を推定できるため、位置決め制御のためのアルゴリズムが不要となり、メモリ容量を削減できる。また、初期位置を設定するために電流を流す必要がないので、電力消費を抑えることができる。   As described above, according to the control device for the electric compressor of the embodiment, the rotor stop position can be estimated by a simple process, so that an algorithm for positioning control becomes unnecessary, and the memory capacity can be reduced. In addition, since it is not necessary to flow current to set the initial position, power consumption can be suppressed.

本発明は、ベーンロータリ型の種々の電動コンプレッサに適用可能である。   The present invention is applicable to various electric compressors of a vane rotary type.

1 インバータ
2 モータ
3 圧縮機
4 モータ駆動制御装置
5 モータ駆動部
11 メモリ
12 制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inverter 2 Motor 3 Compressor 4 Motor drive control apparatus 5 Motor drive part 11 Memory 12 Control part

Claims (3)

モータ(2)により回転駆動されるロータを備えるベーンロータリ型の電動コンプレッサの制御装置において、
前記モータを駆動するためのモータ駆動信号を生成するモータ駆動部(5)と、
前記モータ駆動部からのモータ駆動信号に基づき該モータ駆動部を制御するための制御信号を生成するモータ駆動制御装置(4)とを備え、
前記モータ駆動制御装置(4)は、
前記モータの停止指令が出された時のロータの角度を表す停止指令角度と、前記ロータが停止する角度を推定した推定停止角度と、該推定停止角度との差が所定値となる電流位相を指示する電流位相指令とを関連付けたテーブルを格納したメモリ(11)と、
前記モータ駆動部からのモータ駆動信号に基づき算出した停止指令角度に対応する推定停止角度を前記メモリに格納されたテーブルから取得して前記ロータの停止位置を推定し、推定した停止位置に対応する電流位相指令を該テーブルから取得し、取得した電流位相指令に基づき前記モータの最大トルクが出る制御信号を生成して前記モータ駆動部に供給する制御部(12)と、
を備えることを特徴とする電動コンプレッサの制御装置。
In a control device for a vane rotary type electric compressor including a rotor rotated by a motor (2),
A motor drive unit (5) for generating a motor drive signal for driving the motor;
A motor drive control device (4) for generating a control signal for controlling the motor drive unit based on a motor drive signal from the motor drive unit;
The motor drive control device (4)
A stop command angle that represents the angle of the rotor when the motor stop command is issued, an estimated stop angle that estimates the angle at which the rotor stops, and a current phase at which a difference between the estimated stop angle is a predetermined value. A memory (11) storing a table associating a current phase command to be instructed;
The estimated stop angle corresponding to the stop command angle calculated based on the motor drive signal from the motor drive unit is obtained from the table stored in the memory, the stop position of the rotor is estimated, and the estimated stop position is corresponded A control unit (12) that acquires a current phase command from the table, generates a control signal for generating a maximum torque of the motor based on the acquired current phase command, and supplies the control signal to the motor driving unit;
A control apparatus for an electric compressor, comprising:
前記テーブルに格納される推定停止角度は、脈動する負荷トルクの谷に対応するロータの角度であることを特徴とする請求項1記載の電動コンプレッサの制御装置。   2. The control device for an electric compressor according to claim 1, wherein the estimated stop angle stored in the table is an angle of a rotor corresponding to a valley of load torque that pulsates. 前記制御部(12)は、前記モータの停止指令が出された時に、所定の角度でロータが停止するように、前記停止指令の実行を遅らせることを特徴とする請求項1記載の電動コンプレッサの制御装置。   2. The electric compressor according to claim 1, wherein when the motor stop command is issued, the control unit delays execution of the stop command so that the rotor stops at a predetermined angle. 3. Control device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107101345A (en) * 2017-06-02 2017-08-29 广东美的制冷设备有限公司 Air conditioner and its compressor shutdown control method and computer-readable recording medium
CN107968602A (en) * 2017-12-11 2018-04-27 海尔优家智能科技(北京)有限公司 Control method, circuit, direct current generator and the storage medium of direct current generator power consumption

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107101345A (en) * 2017-06-02 2017-08-29 广东美的制冷设备有限公司 Air conditioner and its compressor shutdown control method and computer-readable recording medium
CN107968602A (en) * 2017-12-11 2018-04-27 海尔优家智能科技(北京)有限公司 Control method, circuit, direct current generator and the storage medium of direct current generator power consumption

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