JP2016123194A - モータ駆動装置およびモータ駆動用モジュール並びに冷凍機器 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施例1であるモータ駆動装置の全体構成図である。
なお、電流検出信号が制御部へ入力されない相については、三相分の電流の和が零になるという関係に基づいて、制御部5において演算によって電流を算出することができる。なお、三相とも電流検出抵抗6が挿入されるのは、三相の電流バランスを取るためである。なお、制御部5におけるデジタル演算のために、電流検出値を示す増幅器7の出力信号は、サンプリングおよびホールド回路とA/D変換器などにより、デジタル信号に変換される。
<通常動作の説明>
図2は、本実施例1における制御部5の制御構成を示すブロック図である。制御部5は、半導体演算装置が所定のプログラムを実行することにより、各ブロックが示す各機能を備える。
<空転時動作の説明>
永久磁石同期モータ3が空転(フリーラン)状態から再始動する場合、永久磁石同期モータ3の回転速度によっては、回転子位置と回転速度及び回転方向情報を取得しなければ、図3に示した起動シーケンスによる起動が難しくなる。
制御部5(図1)における空転位相推定器40(図2)は、位相θdcを、数式10あるいは数式11を用いて、検出した短絡電流(iu_sh,iv_sh,iw_sh)に基づいて推定する。
2 インバータ
3 永久磁石同期モータ
4 モータ負荷
5 制御部
6 電流検出抵抗
7 増幅器
10 速度制御器
11 d軸電流指令発生器
12 電圧制御器
13 2軸3相変換器
14 速度および位相推定器
15 3相2軸変換器
16 電流再現演算器
17 PWM制御器
20 dc軸電流指令
21 qc軸電流指令
22 回転速度指令
30 変調波
31 搬送波
32 オンパルス
33 短絡電流波形
40 空転制御器
41 空転位相推定器
200 モータ駆動用モジュール
201 回路基板
202 パワー半導体モジュール
203 マイクロコンピュータ
300 冷凍機器
301,302 熱交換器
303,304 ファン
305 圧縮機
306 配管
307 モータ駆動装置
308 圧縮機用モータ
Claims (10)
- 直流電力を交流電力に変換し、前記交流電力によって永久磁石同期モータを駆動するインバータと、前記インバータを制御する制御部と、を備えるモータ駆動装置において、
前記制御部は、
前記永久磁石同期モータの空転状態において、前記インバータの上アームまたは下アームの内の少なくとも一つのスイッチング素子にオンパルスを与え、前記スイッチング素子のオン期間に前記上アームまたは前記下アームに流れる電流に基づいて、前記オンパルスのパルス幅を調整する手段と、
前記パルス幅を調整された前記オンパルスによって前記スイッチング素子がオンしている期間に前記上アームまたは前記下アームに流れる電流に基づいて、空転する前記永久磁石同期モータの回転子の状態を推定する手段と、
を備えることを特徴とするモータ駆動装置。 - 請求項1に記載のモータ駆動装置において、
前記制御部は、推定された前記回転子の状態に基づいて前記永久磁石同期モータを再起動することを特徴とするモータ駆動装置。 - 請求項1に記載のモータ駆動装置において、
前記パルス幅は、前記電流が所定値以上かつ許容値以下の値となるように調整されることを特徴とするモータ駆動装置。 - 請求項2に記載のモータ駆動装置において、
前記スイッチング素子に始めに与える前記オンパルスのパルス幅は、前記永久磁石同期モータの最大空転速度において、前記電流が許容値を越えないように設定されることを特徴とするモータ駆動装置。 - 請求項1に記載のモータ駆動装置において、
前記インバータの上アームまたは下アームの全スイッチング素子に前記オンパルスを与えることを特徴とするモータ駆動装置。 - 請求項1に記載のモータ駆動装置において、
前記制御部は、変調波と搬送波との比較により前記オンパルスを作成し、前記変調波の大きさあるいは前記搬送波の周期によって前記パルス幅を調整するPWM制御器を備えることを特徴とするモータ駆動装置。 - 請求項1に記載のモータ駆動装置において、前記回転子の状態として前記回転子の位置が推定されることを特徴とするモータ駆動装置。
- 請求項7に記載のモータ駆動装置において、異なる時点において推定された前記回転子の位置の差分に基づいて、前記回転子の状態として前記回転子の回転速度あるいは回転方向が推定されることを特徴とするモータ駆動装置。
- 回路基板に、直流電力を交流電力に変換し、前記交流電力を出力するインバータと、前記インバータを制御する制御部と、が搭載され、前記インバータの出力が永久磁石同期モータに接続されるモータ駆動モジュールにおいて、
前記制御部は、
前記永久磁石同期モータの空転状態において、前記インバータの上アームまたは下アームの内の少なくとも一つのスイッチング素子にオンパルスを与え、前記スイッチング素子のオン期間に前記上アームまたは前記下アームに流れる電流に基づいて、前記オンパルスのパルス幅を調整する手段と、
前記パルス幅を調整された前記オンパルスによって前記スイッチング素子がオンしている期間に前記上アームまたは前記下アームに流れる電流に基づいて、空転する前記永久磁石同期モータの回転子の状態を推定する手段と、
を備えることを特徴とするモータ駆動モジュール。 - 熱交換器と、冷媒を圧縮して循環させる圧縮機と、前記熱交換器への送風を行うファンと、前記ファンを駆動する永久磁石同期モータと、前記永久磁石同期モータを駆動するモータ駆動装置と、を備えた冷凍機器において、
前記モータ駆動装置は、
直流電力を交流電力に変換し、前記交流電力を永久磁石同期モータへ出力するインバータと、
前記インバータを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記永久磁石同期モータの空転状態において、前記インバータの上アームまたは下アームの内の少なくとも一つのスイッチング素子にオンパルスを与え、前記スイッチング素子のオン期間に前記上アームまたは前記下アームに流れる電流に基づいて、前記オンパルスのパルス幅を調整する手段と、
前記パルス幅を調整された前記オンパルスによって前記スイッチング素子がオンしている期間に前記上アームまたは前記下アームに流れる電流に基づいて、空転する前記永久磁石同期モータの回転子の状態を推定する手段と、
を備えることを特徴とする冷凍機器。
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