JP2019088096A - Motor control device and air conditioning device - Google Patents

Motor control device and air conditioning device Download PDF

Info

Publication number
JP2019088096A
JP2019088096A JP2017214543A JP2017214543A JP2019088096A JP 2019088096 A JP2019088096 A JP 2019088096A JP 2017214543 A JP2017214543 A JP 2017214543A JP 2017214543 A JP2017214543 A JP 2017214543A JP 2019088096 A JP2019088096 A JP 2019088096A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
voltage command
unit
command value
motor control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017214543A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6867931B2 (en
Inventor
学 川上
Manabu Kawakami
学 川上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Corona Corp
Original Assignee
Corona Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Corona Corp filed Critical Corona Corp
Priority to JP2017214543A priority Critical patent/JP6867931B2/en
Publication of JP2019088096A publication Critical patent/JP2019088096A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6867931B2 publication Critical patent/JP6867931B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

To provide a motor control device and an air conditioning device capable of stably operating a motor.SOLUTION: A motor control section applies a motor voltage according to a voltage command value Vd, Vq to a motor via an inverter. The motor control section includes: a signal decomposition processing section 13a that separates nonlinearly compensated signal components Vd1 and Vq1 and noise components Vd2, Vq2 having higher frequencies than the signal components Vd1 and Vq1 from the input voltage command values Vd, Vq; and a non-linear compensation section 13d that generates compensated signal components Vd1', Vq1' by performing the non-linear compensation processing on the signal components Vd1, Vq1.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、モータ制御装置及び空気調和装置に関する。   The present invention relates to a motor control device and an air conditioner.

従来から、電圧指令値に応じたモータ電圧をインバータを介してモータに印加するモータ制御装置が知られている。例えば、モータ制御装置によるモータの駆動方式として、変調率を１より大きくする、いわゆる過変調化させることで、モータを高出力で駆動させることができる矩形波駆動方式が知られている。この過変調化した状態（変調率が１を超えた状態）となったときには、図８に模式的に示すように、電圧指令値とモータ電圧との間に線形性が成立しなくなる。この場合、モータ制御装置における制御状態と実際のモータでの制御状態との間で不整合が生じ、結果的に、モータ動作の不安定又はモータの駆動効率の悪化を招くおそれがある。これを解消するため、特許文献１に記載のモータ制御装置は、変調率が１よりも大きい場合には、入力される電圧指令値に補正係数を乗じることにより電圧指令値を増幅する線形化補償部を備える。これにより、過変調化した状態であっても、電圧指令値とモータ電圧との間の線形性が補償される。   Conventionally, a motor control device is known which applies a motor voltage corresponding to a voltage command value to a motor via an inverter. For example, as a method of driving a motor by a motor control device, there is known a rectangular wave driving method capable of driving a motor with high output by making the modulation factor larger than 1, that is, so-called overmodulation. When this over-modulated state (the modulation factor exceeds 1) is achieved, linearity is not established between the voltage command value and the motor voltage, as schematically shown in FIG. In this case, a mismatch occurs between the control state of the motor control device and the control state of the actual motor, and as a result, the motor operation may be unstable or the driving efficiency of the motor may be deteriorated. In order to solve this, the motor control device described in Patent Document 1 amplifies the voltage command value by multiplying the input voltage command value by the correction coefficient when the modulation factor is larger than 1. Equipped with Thereby, even in the over-modulated state, the linearity between the voltage command value and the motor voltage is compensated.

特開２００３−３０９９９３号公報Japanese Patent Application Publication No. 2003-309993

しかしながら、上記特許文献１に記載の線形化補償部に入力される電圧指令値には、不要な成分が含まれており、この不要な成分は線形化補償部により増幅され、モータの動作を不安定とするおそれがある。この不要な成分は、例えば、モータ制御装置を構成するマイクロコンピュータの演算誤差を含む各制御（電流制御、速度制御）によるバラツキ、電流センサ等による測定誤差によるバラツキ、外的要因による突発的なノイズ等により生じることが想定される。   However, the voltage command value input to the linearization compensation unit described in Patent Document 1 includes an unnecessary component, and this unnecessary component is amplified by the linearization compensation unit and the operation of the motor is not completed. There is a risk of stability. This unnecessary component is, for example, variation due to each control (current control, speed control) including calculation error of a microcomputer constituting the motor control device, variation due to measurement error due to a current sensor or the like, sudden noise due to external factors It is assumed that it is caused by

本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、モータを安定的に動作させることができるモータ制御装置及び空気調和装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a motor control device and an air conditioner which can operate a motor stably.

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るモータ制御装置は、電圧指令値に応じたモータ電圧をインバータを介してモータに印加するモータ制御装置であって、入力される前記電圧指令値から、非線形補償する信号成分と前記信号成分よりも高周波のノイズ成分とを分離する信号分解処理部と、前記信号成分について非線形補償処理を行うことにより補償済み信号成分を生成する非線形補償部と、を備える。   In order to achieve the above object, a motor control device according to a first aspect of the present invention is a motor control device that applies a motor voltage corresponding to a voltage command value to a motor via an inverter, and the input voltage A signal decomposition processing unit that separates a signal component to be nonlinearly compensated and a noise component higher in frequency than the signal component from a command value, and a nonlinear compensation unit that generates a compensated signal component by performing nonlinear compensation processing on the signal component And.

また、上記モータ制御装置において、前記補償済み信号成分と前記ノイズ成分とを加算することで補償後電圧指令値を生成する加算処理部を備える、ようにしてもよい。   The motor control device may further include an addition processing unit that generates a post-compensation voltage command value by adding the compensated signal component and the noise component.

また、上記モータ制御装置において、前記信号分解処理部は、入力される前記電圧指令値について移動平均処理を行うことにより前記信号成分を生成する平均処理部と、入力される前記電圧指令値から前記信号成分を差し引くことにより前記ノイズ成分を生成する減算器と、を備える、ようにしてもよい。   Further, in the motor control device, the signal decomposition processing unit performs moving average processing on the input voltage command value to generate an average processing unit that generates the signal component, and the input voltage command value from the input voltage command value. And D. a subtractor that generates the noise component by subtracting a signal component.

また、上記モータ制御装置において、前記非線形補償部は、変調率が１を超える場合、前記信号成分を増幅することにより前記非線形補償処理を行う、ようにしてもよい。   In the motor control device, the non-linear compensation unit may perform the non-linear compensation processing by amplifying the signal component when the modulation factor exceeds 1.

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る空気調和装置は、前記モータ制御装置と、前記インバータと、前記モータと、前記モータにより駆動されるコンプレッサと、前記コンプレッサにより圧縮された冷媒を利用して温度を調整する空調部と、を備える。   In order to achieve the above object, an air conditioner according to a second aspect of the present invention is compressed by the motor control device, the inverter, the motor, a compressor driven by the motor, and the compressor And an air conditioning unit that adjusts the temperature using a refrigerant.

本発明によれば、モータ制御装置及び空気調和装置において、モータを安定的に動作させることができる。   According to the present invention, the motor can be stably operated in the motor control device and the air conditioner.

本発明の一実施形態に係る空気調和装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the air conditioning apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るモータ制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing composition of a motor control part concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る非線形補償ユニットの構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing composition of a nonlinear compensation unit concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る（ａ）〜（ｅ）は各種信号の波形を示すグラフである。(A)-(e) which concerns on one Embodiment of this invention is a graph which shows the waveform of various signals. 本発明の一実施形態に係る非線形補償処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the nonlinear compensation process which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る（ａ）は正弦波駆動方式により駆動されている際のモータ電圧の波形を示すグラフであり、（ｂ）は矩形波駆動方式により駆動されている際のモータ電圧の波形を示すグラフである。(A) is a graph which shows the waveform of a motor voltage at the time of being driven by a sine wave drive system which concerns on one Embodiment of this invention, (b) is a motor voltage at the time of being driven by a square wave drive system. Is a graph showing a waveform of 本発明の一実施形態に係る（ａ）は電圧指令値と補償済み信号成分との関係を示すグラフであり、（ｂ）は電圧指令値とモータ電圧との関係を示すグラフである。(A) is a graph which shows the relationship of a voltage command value and a compensated signal component which concerns on one Embodiment of this invention, (b) is a graph which shows the relationship of a voltage command value and a motor voltage. 背景技術に係る電圧指令値とモータ電圧との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the voltage command value and motor voltage which concern on background art.

本発明に係るモータ制御装置及び空気調和装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、空気調和装置１は、制御部１０と、インバータ２０と、モータ３０と、コンプレッサ４０と、電源５０と、電圧検出部５１と、シャント抵抗１９と、２つの電流センサ３５ｖ，３５ｗと、空調部６０と、を備える。 An embodiment of a motor control device and an air conditioner according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the air conditioner 1 includes a control unit 10, an inverter 20, a motor 30, a compressor 40, a power supply 50, a voltage detection unit 51, a shunt resistor 19, and two current sensors 35v. , 35 w and an air conditioning unit 60.

電源５０は、図示しない商用電源から直流電圧Ｅを生成し、生成された直流電圧Ｅをインバータ２０に印加する。電圧検出部５１は、直流電圧Ｅを検出し、その検出結果を制御部１０に出力する。   The power supply 50 generates a DC voltage E from a commercial power supply (not shown), and applies the generated DC voltage E to the inverter 20. Voltage detection unit 51 detects DC voltage E, and outputs the detection result to control unit 10.

シャント抵抗１９は、過電流検出のために、電源５０とインバータ２０との間の接続線に介挿されている。シャント抵抗１９は、この接続線に流れる電流を検出する電流検出信号Ｓｐ１をインバータ２０に出力する。   The shunt resistor 19 is inserted in the connection between the power supply 50 and the inverter 20 for overcurrent detection. The shunt resistor 19 outputs, to the inverter 20, a current detection signal Sp1 for detecting the current flowing through the connection line.

インバータ２０は、制御部１０からのＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗに基づき、電源５０から供給された直流電流を、３相、すなわちＵ相、Ｖ相、Ｗ相の交流電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに変換し、その変換した交流電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗをモータ３０に供給する。インバータ２０は、例えば、ＩＰＭ（Intelligent Power Module：高機能パワーモジュール）である。インバータ２０は、シャント抵抗１９からの電流検出信号Ｓｐ１を受けて過電流の有無を表す過電流検知信号Ｓｐ２を制御部１０に出力する。   Based on PWM (Pulse Width Modulation) signals Su, Sv and Sw from control unit 10, inverter 20 converts the direct current supplied from power supply 50 into three phases, that is, U-phase, V-phase and W-phase AC currents Iu. , Iv, Iw, and the converted alternating currents Iu, Iv, Iw are supplied to the motor 30. The inverter 20 is, for example, an IPM (Intelligent Power Module). The inverter 20 receives the current detection signal Sp1 from the shunt resistor 19 and outputs an overcurrent detection signal Sp2 representing the presence or absence of an overcurrent to the control unit 10.

モータ３０は、３相ブラシレスモータである。モータ３０は、インバータ２０からのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の交流電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを受けることで回転し、これによりコンプレッサ４０を駆動する。   The motor 30 is a three-phase brushless motor. The motor 30 is rotated by receiving the U-phase, V-phase, and W-phase alternating currents Iu, Iv, Iw from the inverter 20, and thereby drives the compressor 40.

電流センサ３５ｖ、３５ｗは、それぞれモータ３０に流れるＶ相、Ｗ相の電流Ｉｖ，Ｉｗの値を検出し、その電流Ｉｖ，Ｉｗの値を制御部１０に出力する。電流センサ３５ｖ、３５ｗは、例えば、変流器（ＣＴ：Current Transformer）センサ又はホール素子である。   The current sensors 35v and 35w detect the values of the currents Iv and Iw of the V phase and the W phase flowing to the motor 30, respectively, and output the values of the currents Iv and Iw to the control unit 10. The current sensors 35v and 35w are, for example, current transformer (CT) sensors or Hall elements.

コンプレッサ４０は、モータ３０により駆動されることで、吸入した冷媒を圧縮し、その圧縮した冷媒を排出する。   The compressor 40 is driven by the motor 30 to compress the sucked refrigerant and discharge the compressed refrigerant.

空調部６０は、コンプレッサ４０により圧縮された冷媒を利用して室内温度を調整する。詳しくは、空調部６０は、室内空気と熱交換する室内用熱交換器６３と、室外空気と熱交換する室外用熱交換器６４と、冷媒の減圧を行う膨張弁６５と、コンプレッサ４０により圧縮された冷媒の流路を室外用熱交換器６４及び室内用熱交換器６３の何れかに切り替える四方弁６６と、を備える。   The air conditioning unit 60 adjusts the indoor temperature using the refrigerant compressed by the compressor 40. Specifically, the air conditioning unit 60 is compressed by the indoor heat exchanger 63 which exchanges heat with indoor air, the outdoor heat exchanger 64 which exchanges heat with outdoor air, the expansion valve 65 which decompresses the refrigerant, and the compressor 40 And a four-way valve 66 for switching the flow path of the stored refrigerant to one of the outdoor heat exchanger 64 and the indoor heat exchanger 63.

冷房運転時について説明すると、四方弁６６は、コンプレッサ４０により圧縮された冷媒を室外用熱交換器６４に送り込む。室外用熱交換器６４は、冷房運転時には冷媒を冷却するガスクーラとして機能し、室外空気と冷媒との間で熱交換させることで冷媒の熱を室外に排出する。その後、この冷媒は、膨張弁６５で減圧膨張されたうえで室内用熱交換器６３に送られる。室内用熱交換器６３は、冷房運転時には蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させることで室内空気と冷媒との間で熱交換させることで室内空気の温度を低下させる。これにより、室内温度の調整を図る。そして、室内用熱交換器６３を経た冷媒は、四方弁６６を介してコンプレッサ４０に戻る。   The four-way valve 66 feeds the refrigerant compressed by the compressor 40 to the outdoor heat exchanger 64. The outdoor heat exchanger 64 functions as a gas cooler for cooling the refrigerant during the cooling operation, and exchanges heat between outdoor air and the refrigerant to discharge the heat of the refrigerant to the outdoor. Thereafter, the refrigerant is decompressed and expanded by the expansion valve 65 and then sent to the indoor heat exchanger 63. The indoor heat exchanger 63 functions as an evaporator during the cooling operation, and evaporates the refrigerant to exchange heat between the indoor air and the refrigerant to lower the temperature of the indoor air. Thus, the room temperature is adjusted. Then, the refrigerant having passed through the indoor heat exchanger 63 returns to the compressor 40 via the four-way valve 66.

暖房運転時について説明すると、四方弁６６は、コンプレッサ４０により圧縮された冷媒を室内用熱交換器６３に送り込む。室内用熱交換器６３は冷媒を冷却するガスクーラとして機能し、室内空気と冷媒との間で熱交換させることで、室内空気の温度を上昇させる。これにより、室内温度の調整を図る。そして、膨張弁６５は、室内用熱交換器６３を経た冷媒を減圧膨張させたうえで室外用熱交換器６４に送り込む。室外用熱交換器６４は、蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させることで室外空気と冷媒との間で熱交換させる。その後、四方弁６６は、熱交換された冷媒をコンプレッサ４０に戻す。   In the heating operation, the four-way valve 66 feeds the refrigerant compressed by the compressor 40 to the indoor heat exchanger 63. The indoor heat exchanger 63 functions as a gas cooler for cooling the refrigerant, and heat is exchanged between the indoor air and the refrigerant to raise the temperature of the indoor air. Thus, the room temperature is adjusted. Then, the expansion valve 65 decompresses and expands the refrigerant that has passed through the indoor heat exchanger 63 and then feeds the refrigerant into the outdoor heat exchanger 64. The outdoor heat exchanger 64 functions as an evaporator, and exchanges heat between outdoor air and the refrigerant by evaporating the refrigerant. Thereafter, the four-way valve 66 returns the heat-exchanged refrigerant to the compressor 40.

制御部１０は、マイクロコンピュータにより構成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理部と、当該処理部が処理を実行するためのプログラム及び図７（ａ）にグラフとして模式的に示すデータテーブル等が記憶されるＲＯＭ（Read Only Memory）等からなる記憶部１０ａを備える。
図１に示すように、制御部１０は、ユーザによる図示しないリモコンの操作に基づき空気調和装置１の運転を指令する運転指令部１１と、モータ３０を制御するモータ制御装置の一例であるモータ制御部１２と、を備える。運転指令部１１は、例えば、図示しないセンサにより取得される室内温度及び室外温度、ユーザにより設定される目標温度に基づきモータ３０の目標回転速度Ｓω０を演算し、その演算した目標回転速度Ｓω０をモータ制御部１２に出力する。 The control unit 10 is constituted by a microcomputer, and a processing unit such as a central processing unit (CPU), a program for the processing unit to execute processing, and a data table schematically shown as a graph in FIG. And a storage unit 10a formed of a ROM (Read Only Memory) or the like in which is stored.
As shown in FIG. 1, the control unit 10 is an operation command unit 11 that instructs the operation of the air conditioner 1 based on an operation of a remote control (not shown) by a user, and a motor control that is an example of a motor control device that controls the motor 30. A unit 12; The operation command unit 11 calculates the target rotational speed Sω0 of the motor 30 based on, for example, the indoor temperature and the outdoor temperature acquired by a sensor (not shown) and the target temperature set by the user, and calculates the target rotational speed Sω0 It is output to the control unit 12.

モータ制御部１２は、ベクトル制御によりモータ３０を制御する。モータ制御部１２は、モータ３０の回転速度及びモータ３０のトルクの少なくとも一方に応じて、モータ３０の駆動方式を正弦波駆動方式と矩形波駆動方式の何れかに切り替える。
正弦波駆動方式は、図６（ａ）に示すように、正弦波からなるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の交流電圧をモータ３０に供給する方式であり、モータ３０を高効率で駆動させることができる。正弦波駆動方式においては、インバータ２０に印加される直流電圧Ｅの大きさに対する電圧指令値の大きさの割合を示す変調率、すなわち、電源５０の直流電圧Ｅで出力可能な正弦波電圧の大きさに対する電圧指令値の大きさの割合を示す変調率が１以下となる。
矩形波駆動方式は、図６（ｂ）に示すように、矩形波からなるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の交流電圧をモータ３０に供給する方式であり、モータ３０を高出力（高回転）で駆動させることができる。矩形波駆動方式においては、変調率が１を超えた、いわゆる過変調化した状態となる。 The motor control unit 12 controls the motor 30 by vector control. The motor control unit 12 switches the drive system of the motor 30 to either the sine wave drive system or the rectangular wave drive system according to at least one of the rotational speed of the motor 30 and the torque of the motor 30.
As shown in FIG. 6A, the sinusoidal wave drive system is a system in which AC voltages of U phase, V phase and W phase consisting of sine waves are supplied to the motor 30, and the motor 30 is driven with high efficiency. Can. In the sine wave drive method, a modulation factor indicating the ratio of the magnitude of the voltage command value to the magnitude of the DC voltage E applied to the inverter 20, that is, the magnitude of the sine wave voltage that can be output by the DC voltage E of the power supply 50 The modulation factor, which indicates the ratio of the magnitude of the voltage command value to the height, becomes 1 or less.
The rectangular wave drive method is a method of supplying U-phase, V-phase, and W-phase AC voltages composed of rectangular waves to the motor 30 as shown in FIG. 6B, and the motor 30 has high output (high rotation). Can be driven by In the rectangular wave drive system, the modulation rate exceeds 1, that is, so-called over-modulated state.

詳しくは、モータ制御部１２は、図２に示すように、機能ブロックとして、速度制御部１２ａと、ｄ軸電流指令演算部１２ｂと、電流制御部１２ｃと、電圧変換部１２ｄと、ＰＷＭ信号生成部１２ｅと、トルク制御部１２ｆと、角度・速度推定制御部１２ｇと、電流変換部１２ｈ、３相電流演算部１２ｉと、非線形補償ユニット１３と、を備える。   Specifically, as shown in FIG. 2, the motor control unit 12 includes, as functional blocks, a speed control unit 12a, a d-axis current command calculation unit 12b, a current control unit 12c, a voltage conversion unit 12d, and PWM signal generation. And a torque control unit 12f, an angle / speed estimation control unit 12g, a current conversion unit 12h, a three-phase current calculation unit 12i, and a non-linear compensation unit 13.

３相電流演算部１２ｉは、電流センサ３５ｖ、３５ｗを通じてＶ相、Ｗ相の電流Ｉｖ，Ｉｗの値を取得する。そして、３相電流演算部１２ｉは、その取得した電流Ｉｖ，Ｉｗの値に基づき、３相の電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの和がゼロとなることを利用してＵ相の電流Ｉｕの値を演算する。この際、３相電流演算部１２ｉは、例えば、複数回にわたって電流Ｉｖ，Ｉｗの値を取得し、その平均値をとる。また、３相電流演算部１２ｉは、例えば、インバータ２０からの過電流検知信号Ｓｐ２に基づき過電流が発生しているときにはそのときの電流Ｉｖ，Ｉｗの値を含めずに平均値をとる。   The three-phase current calculation unit 12i obtains values of the currents Iv and Iw of the V phase and the W phase through the current sensors 35v and 35w. Then, based on the acquired values of the currents Iv and Iw, the three-phase current operation unit 12i makes use of the fact that the sum of the three-phase currents Iu, Iv and Iw becomes zero, and the value of the U-phase current Iu is calculated. Calculate At this time, the three-phase current calculation unit 12i obtains the values of the currents Iv and Iw a plurality of times, for example, and takes the average value. Further, for example, when an overcurrent is generated based on the overcurrent detection signal Sp2 from the inverter 20, the three-phase current operation unit 12i takes an average value without including the values of the currents Iv and Iw at that time.

電流変換部１２ｈは、３相電流演算部１２ｉによって演算された３相の電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを２相のｑ軸電流Ｉｑとｄ軸電流Ｉｄに座標変換する。なお、ｑ軸電流Ｉｑはモータ３０のトルク成分であり、ｄ軸電流Ｉｄはモータ３０の磁束成分である。   The current conversion unit 12h performs coordinate conversion of the three-phase currents Iu, Iv, Iw calculated by the three-phase current calculation unit 12i into two-phase q-axis current Iq and d-axis current Id. The q-axis current Iq is a torque component of the motor 30, and the d-axis current Id is a magnetic flux component of the motor 30.

角度・速度推定制御部１２ｇは、電流変換部１２ｈにより変換されたｑ軸電流Ｉｑ及びｄ軸電流Ｉｄと、後述する電流制御部１２ｃにより演算されるｑ軸電圧指令値Ｖｑ及びｄ軸電圧指令値Ｖｄとに基づき、モータ３０の角度θ（回転位置）を推定する。また、角度・速度推定制御部１２ｇは、推定されたモータ３０の角度θを微分することで回転速度情報であるモータ３０の回転速度ωを推定する。   The angle / speed estimation control unit 12g calculates the q-axis voltage command value Vq and the d-axis voltage command value calculated by the current control unit 12c described later, and the q-axis current Iq and d-axis current Id converted by the current conversion unit 12h. Based on Vd, the angle θ (rotational position) of the motor 30 is estimated. Further, the angle / speed estimation control unit 12g estimates the rotation speed ω of the motor 30, which is rotation speed information, by differentiating the estimated angle θ of the motor 30.

速度制御部１２ａは、モータ３０の回転速度ωを運転指令部１１からの目標回転速度Ｓω０に一致させるべく目標ｑ軸電流Ｉｑ＊を演算するフィードバック制御を行う。例えば、速度制御部１２ａは、目標回転速度Ｓω０と回転速度ωとの偏差ΔＥ（ΔＥ＝Ｓω０−ω）を求める。そして、速度制御部１２ａは、偏差ΔＥに基づくＰＩ制御により、目標ｑ軸電流Ｉｑ＊を、Ｉｑ＊＝ｋ１・ΔＥ＋ｋ２∫ΔＥｄｔにより求める。なお、ｋ１は比例要素のフィードバックゲインであり、ｋ２は積分要素のフィードバックゲインである。また、速度制御部１２ａが行うフィードバック制御は、ＰＩ制御に限られず、Ｐ（比例）、Ｉ（積分）、Ｄ（微分）のうち少なくともいずれかを用いた制御であってもよい。   The speed control unit 12a performs feedback control to calculate the target q-axis current Iq * so that the rotation speed ω of the motor 30 matches the target rotation speed Sω0 from the operation command unit 11. For example, the speed control unit 12a obtains a deviation ΔE (ΔE = Sω0−ω) between the target rotation speed Sω0 and the rotation speed ω. Then, the speed control unit 12a obtains the target q-axis current Iq * by PI control based on the deviation ΔE by Iq * = k1 · ΔE + k2∫ΔEdt. Here, k1 is a feedback gain of a proportional component, and k2 is a feedback gain of an integral component. The feedback control performed by the speed control unit 12a is not limited to PI control, and may be control using at least one of P (proportional), I (integral), and D (differential).

トルク制御部１２ｆは、角度・速度推定制御部１２ｇからの回転速度ωと、電流変換部１２ｈにより変換されたｑ軸電流Ｉｑ及びｄ軸電流Ｉｄとに基づき、トルク補正電流Ｉｑ＊’を演算する。加算器１４は、このトルク補正電流Ｉｑ＊’と速度制御部１２ａによって演算された目標ｑ軸電流Ｉｑ＊とを加算する。これにより目標ｑ軸電流Ｉｑ＊’’が演算される。このトルク補正電流Ｉｑ＊’は、トルク脈動による負荷変動が生じた場合であってもモータ３０の回転速度ωを安定させる値に設定される。   The torque control unit 12 f calculates a torque correction current Iq * ′ based on the rotation speed ω from the angle / speed estimation control unit 12 g and the q-axis current Iq and d-axis current Id converted by the current conversion unit 12 h. . The adder 14 adds the torque correction current Iq * 'and the target q-axis current Iq * calculated by the speed control unit 12a. Thus, the target q-axis current Iq * ′ ′ is calculated. The torque correction current Iq * 'is set to a value that stabilizes the rotational speed ω of the motor 30 even when a load fluctuation due to torque pulsation occurs.

ｄ軸電流指令演算部１２ｂは、予め記憶されるテーブルに基づき目標ｑ軸電流Ｉｑ＊’’に対応する目標ｄ軸電流Ｉｄ＊を演算する。目標ｑ軸電流Ｉｑ＊’’に対する目標ｄ軸電流Ｉｄ＊の設定により、モータ３０の出力トルクを最大とする最大トルク制御、モータ３０の磁束を減少させることでモータ３０の誘起電圧を抑えてモータ３０の回転速度ωを上げる弱め磁束制御等の各種制御が可能となる。   The d-axis current command calculation unit 12 b calculates a target d-axis current Id * corresponding to the target q-axis current Iq * ′ ′ based on a table stored in advance. Maximum torque control that maximizes the output torque of the motor 30 by setting the target d-axis current Id * with respect to the target q-axis current Iq * ′ ′, and reducing the magnetic flux of the motor 30 to suppress the induced voltage of the motor 30 Various control such as flux-weakening control can be performed to increase the rotational speed ω of 30.

電流制御部１２ｃは、現在のｑ軸電流Ｉｑを目標ｑ軸電流Ｉｑ＊’’に一致させるためのｑ軸電圧指令値Ｖｑと、現在のｄ軸電流Ｉｄを目標ｄ軸電流Ｉｄ＊に一致させるためのｄ軸電圧指令値Ｖｄと、を演算する。この際、電流制御部１２ｃは、上記速度制御部１２ａと同様の計算手法によりＰＩ制御を行ってもよいし、その他ＰＤ、ＰＩＤ等のフィードバック制御を行ってもよい。   The current control unit 12c matches the q-axis voltage command value Vq for matching the current q-axis current Iq to the target q-axis current Iq * ′ ′ and the current d-axis current Id to the target d-axis current Id * To calculate the d-axis voltage command value Vd. At this time, the current control unit 12c may perform PI control by the same calculation method as the speed control unit 12a, or may perform feedback control such as PD and PID.

非線形補償ユニット１３は、ｑ軸電圧指令値Ｖｑとｄ軸電圧指令値Ｖｄについて非線形補償を行うことにより非線形補償後のｑ軸電圧指令値Ｖｑ’とｄ軸電圧指令値Ｖｄ’を生成する。非線形補償ユニット１３の具体的な構成及び処理内容については後述する。   The nonlinear compensation unit 13 performs nonlinear compensation on the q-axis voltage command value Vq and the d-axis voltage command value Vd to generate the q-axis voltage command value Vq 'and the d-axis voltage command value Vd' after nonlinear compensation. The specific configuration and processing contents of the non-linear compensation unit 13 will be described later.

電圧変換部１２ｄは、補償後のｑ軸電圧指令値Ｖｑ’とｄ軸電圧指令値Ｖｄ’をＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに座標変換する。   The voltage conversion unit 12 d coordinate-converts the q-axis voltage command value Vq ′ and the d-axis voltage command value Vd ′ after compensation into voltage command values Vu, Vv, and Vw of U phase, V phase, and W phase.

ＰＷＭ信号生成部１２ｅは、電圧変換部１２ｄにより座標変換されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに応じて直流電圧Ｅをパルス幅変調することでＰＷＭ信号Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗを生成する。ＰＷＭ信号生成部１２ｅは、このＰＷＭ信号Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗをインバータ２０に出力する。以上がモータ制御部１２の全体構成についての説明である。   The PWM signal generation unit 12e performs pulse width modulation on the DC voltage E according to the voltage command values Vu, Vv, Vw of the U phase, V phase, and W phase coordinate-converted by the voltage conversion unit 12d, thereby generating a PWM signal Su, Generate Sv and Sw. The PWM signal generator 12 e outputs the PWM signals Su, Sv, Sw to the inverter 20. The above is the description of the overall configuration of the motor control unit 12.

次に、非線形補償ユニット１３の具体的構成について説明する。
非線形補償ユニット１３は、図３に示すように、信号分解処理部１３ａと、非線形補償部１３ｄと、加算処理部の一例である加算器１３ｅと、変調率算出部１３ｆと、を備える。 Next, the specific configuration of the non-linear compensation unit 13 will be described.
As shown in FIG. 3, the non-linear compensation unit 13 includes a signal decomposition processing unit 13a, a non-linear compensation unit 13d, an adder 13e which is an example of an addition processing unit, and a modulation factor calculation unit 13f.

図５のフローチャートに沿って、非線形補償ユニット１３の各機能ブロックの処理内容と併せて、非線形補償処理の手順について説明する。この非線形補償処理は、モータ３０の駆動中に繰り返し実行される。   The procedure of the non-linear compensation processing will be described along with the processing contents of each functional block of the non-linear compensation unit 13 along the flowchart of FIG. This non-linear compensation process is repeatedly performed while the motor 30 is driven.

信号分解処理部１３ａは、入力されるｑ軸電圧指令値Ｖｑとｄ軸電圧指令値Ｖｄ（図４（ａ）参照）に基づき、非線形補償する信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１（図４（ｂ）参照）と、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１よりも高周波のノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２（図４（ｃ）参照）と、を分離する（ステップＳ１０１）。
ノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２は、例えば、モータ制御部１２を構成するマイクロコンピュータの演算誤差を含む各制御（電流制御、速度制御）によるバラツキ、電流センサ等による測定誤差によるバラツキ、外的要因による突発的なノイズ等により生じることが想定される。なお、ノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２には、ノイズ以外の要素、例えば突発的な負荷変動による電圧変動が含まれている可能性がある。 The signal decomposition processing unit 13a non-linearly compensates for the signal components Vd1 and Vq1 (see FIG. 4B) based on the q-axis voltage command value Vq and the d-axis voltage command value Vd (see FIG. 4A) input. And noise components Vd2 and Vq2 (see FIG. 4C) having higher frequencies than the signal components Vd1 and Vq1 are separated (step S101).
The noise components Vd2 and Vq2 are, for example, variations due to each control (current control, speed control) including calculation errors of the microcomputer constituting the motor control unit 12, variations due to measurement errors due to current sensors etc., sudden causes due to external factors Noise is assumed to occur. The noise components Vd2 and Vq2 may include elements other than noise, for example, voltage fluctuations due to sudden load fluctuations.

上記ステップＳ１０１の分離処理についてより詳しく説明する。図３に示すように、信号分解処理部１３ａは、平均処理部１３ｂと、減算器１３ｃと、を備える。平均処理部１３ｂは、ローパスフィルタからなる。平均処理部１３ｂは、図４（ａ）に示すｑ軸電圧指令値Ｖｑとｄ軸電圧指令値Ｖｄを移動平均し、これにより、図４（ｂ）に示すように、ノイズ成分を含まない信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１に生成する。平均処理部１３ｂは、生成した信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１を非線形補償部１３ｄ及び減算器１３ｃを出力する。減算器１３ｃは、ｑ軸電圧指令値Ｖｑとｄ軸電圧指令値Ｖｄから信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１を差し引くことで図４（ｃ）に示すノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２を算出し、算出したノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２を加算器１３ｅに出力する。すなわち、減算器１３ｃは、以下の式によりノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２を算出している。
Ｖｄ２＝Ｖｄ−Ｖｄ１
Ｖｑ２＝Ｖｑ−Ｖｑ１ The separation process of step S101 will be described in more detail. As shown in FIG. 3, the signal decomposition processing unit 13a includes an averaging processing unit 13b and a subtractor 13c. The averaging unit 13 b is formed of a low pass filter. The averaging processing unit 13b performs moving average of the q-axis voltage command value Vq and the d-axis voltage command value Vd shown in FIG. 4A, and as a result, as shown in FIG. 4B, a signal containing no noise component The components Vd1 and Vq1 are generated. The averaging processing unit 13b outputs the generated signal components Vd1 and Vq1 to the non-linear compensation unit 13d and the subtractor 13c. The subtractor 13c calculates noise components Vd2 and Vq2 shown in FIG. 4C by subtracting the signal components Vd1 and Vq1 from the q-axis voltage command value Vq and the d-axis voltage command value Vd, and calculates the noise component Vd2, It outputs Vq2 to the adder 13e. That is, the subtractor 13c calculates the noise components Vd2 and Vq2 according to the following equation.
Vd2 = Vd-Vd1
Vq2 = Vq-Vq1

次に、変調率算出部１３ｆは、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ及びｄ軸電圧指令値Ｖｄと検出された直流電圧Ｅに基づき変調率Ｍを算出する（ステップＳ１０２）。変調率算出部１３ｆは、直流電圧Ｅの最大値に対する電圧指令値Ｖｑ，Ｖｄの大きさの割合により変調率Ｍを算出し、その算出した変調率Ｍを非線形補償部１３ｄに出力する。   Next, the modulation factor calculation unit 13 f calculates the modulation factor M based on the q-axis voltage command value Vq and the d-axis voltage command value Vd and the detected DC voltage E (step S 102). The modulation factor calculator 13f calculates the modulation factor M based on the ratio of the magnitudes of the voltage command values Vq and Vd to the maximum value of the DC voltage E, and outputs the calculated modulation factor M to the nonlinear compensator 13d.

そして、非線形補償部１３ｄは、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１について非線形補償処理を行うことにより補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’を生成する（ステップＳ１０３）。
非線形補償部１３ｄは、非線形補償処理においては、図７（ａ）にグラフとして模式的に示す記憶部１０ａに記憶されるデータテーブルを参照しつつ、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１に応じた補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’を出力する。
詳しくは、非線形補償部１３ｄは、変調率が１未満の場合には、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１と同一の補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’を生成し、変調率が１を超える場合には、図４（ｂ）に示す信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１を所定の増幅率にて増幅することにより図４（ｄ）に示す補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’を生成し、生成した補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’を加算器１３ｅに出力する。この所定の増幅率は、図７（ｂ）に示すように、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１がモータ電圧との間に線形性を有するように設定される。 Then, the non-linear compensation unit 13 d performs non-linear compensation processing on the signal components Vd1 and Vq1 to generate compensated signal components Vd1 ′ and Vq1 ′ (step S103).
In the non-linear compensation processing, the non-linear compensation unit 13 d refers to a data table stored in the storage unit 10 a schematically shown as a graph in FIG. 7A, and a compensated signal component according to the signal components Vd1 and Vq1. Output Vd1 'and Vq1'.
Specifically, when the modulation factor is less than 1, the non-linear compensation unit 13 d generates the same compensated signal components Vd1 ′ and Vq1 ′ as the signal components Vd1 and Vq1, and when the modulation factor exceeds 1, The compensated signal components Vd1 and Vq1 shown in FIG. 4 (d) are generated by amplifying the signal components Vd1 and Vq1 shown in FIG. 4 (b) at a predetermined amplification factor, and the compensated signal components Vd1 generated. ', Vq1' are output to the adder 13e. The predetermined amplification factor is set such that the signal components Vd1 and Vq1 have linearity with the motor voltage, as shown in FIG. 7 (b).

加算器１３ｅは、補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’とノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２とを加算することにより補償後のｑ軸電圧指令値Ｖｑ’とｄ軸電圧指令値Ｖｄ’を生成する（ステップＳ１０４）。すなわち、加算器１３ｅは、図４（ｄ）に示す補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’に図４（ｃ）に示すノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２を重畳させ、これにより、図４（ｅ）に示すように補償後のｑ軸電圧指令値Ｖｑ’とｄ軸電圧指令値Ｖｄ’を生成する。この補償後のｑ軸電圧指令値Ｖｑ’及びｄ軸電圧指令値Ｖｄ’により信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１は、図７（ｂ）に示すように、変調率が１を超える場合であっても、モータ電圧との間に線形性を有する。
加算器１３ｅは、以下の式により電圧指令値Ｖｄ’，Ｖｑ’を算出している。
Ｖｄ’＝Ｖｄ１’＋Ｖｄ２
Ｖｑ’＝Ｖｑ１’＋Ｖｑ２
以上で、当該フローチャートに係る処理が終了する。 The adder 13e adds the compensated signal components Vd1 ′ and Vq1 ′ and the noise components Vd2 and Vq2 to generate a q-axis voltage command value Vq ′ and a d-axis voltage command value Vd ′ after compensation (step S104). ). That is, the adder 13e superimposes the noise components Vd2 and Vq2 shown in FIG. 4 (c) on the compensated signal components Vd1 ′ and Vq1 ′ shown in FIG. 4 (d), thereby showing in FIG. 4 (e). Thus, the q-axis voltage command value Vq 'and the d-axis voltage command value Vd' after compensation are generated. Based on the q-axis voltage command value Vq 'and the d-axis voltage command value Vd' after this compensation, as shown in FIG. 7 (b), even if the modulation factor exceeds 1, the motor It has linearity with the voltage.
The adder 13 e calculates voltage command values Vd ′ and Vq ′ according to the following equation.
Vd '= Vd1' + Vd2
Vq '= Vq1' + Vq2
Above, the process which concerns on the said flowchart is complete | finished.

（効果）
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。 (effect)
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.

（１）モータ制御装置の一例であるモータ制御部１２は、電圧指令値Ｖｄ，Ｖｑに応じたモータ電圧をインバータ２０を介してモータ３０に印加する。モータ制御部１２は、入力される電圧指令値Ｖｄ，Ｖｑから、非線形補償する信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１と信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１よりも高周波のノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２とを分離する信号分解処理部１３ａと、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１について非線形補償処理を行うことにより補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’を生成する非線形補償部１３ｄと、を備える。
この構成によれば、非線形補償部１３ｄは、電圧指令値Ｖｄ，Ｖｑのうち信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１についてのみ非線形補償処理を行う。このため、非線形補償処理によりノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２が増幅されることが抑制される。このため、モータ３０を安定的に動作させることができる。
また、非線形補償処理が行われることにより、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１とモータ電圧との間の線形性が補償される。よって、モータ制御部１２における制御状態と実際のモータ３０での制御状態との間で整合をとることができ、モータ３０を、効率的に、かつ安定的に動作させることができる。また、特に、モータ３０を高速で回転させた場合の制御応答性を向上させることができる。 (1) The motor control unit 12 which is an example of the motor control device applies a motor voltage corresponding to the voltage command values Vd and Vq to the motor 30 via the inverter 20. The motor control unit 12 separates signal components Vd1 and Vq1 for non-linear compensation from the voltage command values Vd and Vq to be input and noise components Vd2 and Vq2 of higher frequencies than the signal components Vd1 and Vq1, and And a non-linear compensation unit 13d that generates compensated signal components Vd1 ′ and Vq1 ′ by performing non-linear compensation processing on the signal components Vd1 and Vq1.
According to this configuration, the non-linear compensation unit 13d performs non-linear compensation processing only on the signal components Vd1 and Vq1 of the voltage command values Vd and Vq. Therefore, amplification of the noise components Vd2 and Vq2 is suppressed by the non-linear compensation processing. Therefore, the motor 30 can be operated stably.
Further, by performing non-linear compensation processing, the linearity between the signal components Vd1 and Vq1 and the motor voltage is compensated. Therefore, the control state of the motor control unit 12 and the actual control state of the motor 30 can be matched, and the motor 30 can be operated efficiently and stably. Further, in particular, the control response in the case where the motor 30 is rotated at high speed can be improved.

（２）モータ制御部１２は、補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’とノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２とを加算することで補償後の電圧指令値Ｖｄ’，Ｖｑ’を生成する加算処理部の一例である加算器１３ｅを備える。
この構成によれば、ノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２は、ノイズ以外の要素、例えば突発的な負荷変動による電圧変動を含んでいる可能性がある。よって、ノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２を補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’に重畳させることにより、突発的な負荷変動等に応じてモータ３０を駆動させることができる。このため、モータ３０を安定的に動作させることができる。 (2) The motor control unit 12 is an example of an addition processing unit that generates compensated voltage command values Vd ′ and Vq ′ by adding the compensated signal components Vd1 ′ and Vq1 ′ and the noise components Vd2 and Vq2. A certain adder 13e is provided.
According to this configuration, the noise components Vd2 and Vq2 may include elements other than noise, for example, voltage fluctuations due to sudden load fluctuations. Therefore, by superimposing the noise components Vd2 and Vq2 on the compensated signal components Vd1 ′ and Vq1 ′, the motor 30 can be driven according to a sudden load fluctuation or the like. Therefore, the motor 30 can be operated stably.

（３）信号分解処理部１３ａは、入力される電圧指令値Ｖｄ，Ｖｑについて移動平均処理を行うことにより信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１を生成する平均処理部１３ｂと、入力される電圧指令値Ｖｄ，Ｖｑから信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１を差し引くことによりノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２を生成する減算器１３ｃと、を備える。
この構成によれば、簡易な構成で、かつ迅速に、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１とノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２とを分離することができる。 (3) The signal decomposition processing unit 13a performs moving average processing on the input voltage command values Vd and Vq to generate the signal components Vd1 and Vq1, and the input voltage command values Vd and Vq. And a subtractor 13c that generates the noise components Vd2 and Vq2 by subtracting the signal components Vd1 and Vq1 from the above.
According to this configuration, the signal components Vd1, Vq1 and the noise components Vd2, Vq2 can be separated with a simple configuration and quickly.

（４）非線形補償部１３ｄは、変調率が１を超える場合、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１を増幅することにより非線形補償処理を行う。
この構成によれば、非線形補償処理により、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１とモータ電圧との間の線形性が補償されるため、モータ３０を安定的に動作させることができる。 (4) When the modulation factor exceeds 1, the non-linear compensation unit 13 d performs non-linear compensation processing by amplifying the signal components Vd1 and Vq1.
According to this configuration, since the linearity between the signal components Vd1 and Vq1 and the motor voltage is compensated by the non-linear compensation processing, the motor 30 can be operated stably.

（５）空気調和装置１は、モータ制御部１２と、インバータ２０と、モータ３０と、モータ３０により駆動されるコンプレッサ４０と、コンプレッサ４０により圧縮された冷媒を利用して温度を調整する空調部６０と、を備える。
この構成によれば、空気調和装置１においては動作環境又は動作条件により負荷変動が発生し易いものの、モータ３０を安定的に動作させることができる。 (5) The air conditioner 1 adjusts the temperature using the motor control unit 12, the inverter 20, the motor 30, the compressor 40 driven by the motor 30, and the refrigerant compressed by the compressor 40. And 60.
According to this configuration, although the load fluctuation is likely to occur in the air conditioner 1 due to the operating environment or the operating condition, the motor 30 can be operated stably.

（変形例）
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。 (Modification)
In addition, the said embodiment can be implemented in the following forms which changed this suitably.

上記実施形態において、非線形補償ユニット１３は、図３に一点鎖線で示すように、補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’に加算される前のノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２を増幅又は減衰させる振幅調整部１３ｇを備えていてもよい。振幅調整部１３ｇは、増幅率を１未満に設定することによりノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２を減衰させたうえで加算器１３ｅに出力してもよいし、増幅率を１よりも大きく設定することによりノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２を増幅させたうえで加算器１３ｅに出力してもよい。   In the above embodiment, the non-linear compensation unit 13 amplifies or attenuates the noise components Vd2 and Vq2 before being added to the compensated signal components Vd1 ′ and Vq1 ′, as indicated by the one-dot chain line in FIG. May be provided. The amplitude adjustment unit 13 g may attenuate the noise components Vd 2 and V q 2 by setting the amplification factor to less than 1 and then output the same to the adder 13 e, or setting the amplification factor to be larger than 1 The components Vd2 and Vq2 may be amplified and then output to the adder 13e.

上記実施形態において、加算器１３ｅは、補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’とノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２とを加算していたが、加算器１３ｅは省略されてもよい。この場合、非線形補償部１３ｄは、補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’を電圧指令値Ｖｄ’，Ｖｑ’として出力する。   In the above embodiment, the adder 13e adds the compensated signal components Vd1 'and Vq1' and the noise components Vd2 and Vq2, but the adder 13e may be omitted. In this case, the non-linear compensation unit 13d outputs the compensated signal components Vd1 'and Vq1' as voltage command values Vd 'and Vq'.

信号分解処理部１３ａは、平均処理部１３ｂと減算器１３ｃにより電圧指令値Ｖｑ，Ｖｄを信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１とノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２に分離していたが、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１とノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２に分離する手法はこれに限らない。例えば、信号分解処理部１３ａは、電圧指令値Ｖｑ，Ｖｄをその周波数により分離してもよい。信号分解処理部１３ａは、電圧指令値Ｖｑ，Ｖｄのうち閾値よりも周波数が高い信号をノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２とし、電圧指令値Ｖｑ，Ｖｄのうち閾値以下の周波数を有する信号を信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１として分離してもよい。   The signal decomposition processing unit 13a separates the voltage command values Vq and Vd into the signal components Vd1 and Vq1 and the noise components Vd2 and Vq2 by the averaging processing unit 13b and the subtractor 13c, but the signal components Vd1 and Vq1 and the noise components Vd2 , Vq2 is not limited to this. For example, the signal decomposition processing unit 13a may separate the voltage command values Vq and Vd according to their frequencies. Signal decomposition processing unit 13a sets signals having frequencies higher than the threshold among voltage command values Vq and Vd as noise components Vd2 and Vq2, and signals having a frequency equal to or lower than the threshold among voltage command values Vq and Vd as signal components Vd1, Vd1. It may be separated as Vq1.

上記実施形態においては、モータ制御部１２は、電流センサ３５ｖ、３５ｗの検出結果に基づきモータ３０を制御していたが、電流センサ３５ｖ、３５ｗを省略してもよい。この場合、モータ制御部１２は、シャント抵抗１９からの電流検出信号Ｓｐ１とＰＷＭスイッチングパターンとに基づき３相の交流電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを復元してもよい。   Although the motor control unit 12 controls the motor 30 based on the detection results of the current sensors 35v and 35w in the above embodiment, the current sensors 35v and 35w may be omitted. In this case, the motor control unit 12 may restore the three-phase alternating currents Iu, Iv, Iw based on the current detection signal Sp1 from the shunt resistor 19 and the PWM switching pattern.

上記実施形態においては、モータ３０は回転角度センサレスであったが、回転角度センサが設けられていてもよい。   In the above embodiment, although the motor 30 is a rotation angle sensorless, a rotation angle sensor may be provided.

上記実施形態においては、非線形補償部１３ｄは、記憶部１０ａに記憶される図７（ａ）にグラフとして示すデータテーブルを参照しつつ、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１に応じた補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’を出力していたが、記憶部１０ａに記憶される計算式により、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１に応じた補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’を算出してもよい。この場合、変調率が１を超えるか否かにより異なる計算式を用いてもよい。   In the above embodiment, the non-linear compensation unit 13d refers to the data table shown as a graph in FIG. 7A stored in the storage unit 10a, and compensates for the compensated signal component Vd1 ′ according to the signal components Vd1 and Vq1. Although Vq1 'is output, compensated signal components Vd1' and Vq1 'corresponding to the signal components Vd1 and Vq1 may be calculated by a calculation formula stored in the storage unit 10a. In this case, a different equation may be used depending on whether the modulation rate exceeds one.

上記実施形態において、モータ制御部１２は、空気調和装置１に搭載されるモータ３０を駆動させていたが、空気調和装置１に限らず、その他の機器に搭載されるモータ３０を駆動させてもよい。   In the above embodiment, the motor control unit 12 drives the motor 30 mounted on the air conditioner 1. However, the motor control unit 12 may drive the motor 30 mounted on other devices as well as the air conditioner 1. Good.

１ 空気調和装置
１０ 制御部
１１ 運転指令部
１２ モータ制御部
１２ａ 速度制御部
１２ｂ ｄ軸電流指令演算部
１２ｃ 電流制御部
１２ｄ 電圧変換部
１２ｅ ＰＷＭ信号生成部
１２ｆ トルク制御部
１２ｇ 角度・速度推定制御部
１２ｈ 電流変換部
１２ｉ ３相電流演算部
１３ 非線形補償ユニット
１３ａ 信号分解処理部
１３ｂ 平均処理部
１３ｃ 減算器
１３ｄ 非線形補償部
１３ｅ，１４ 加算器
１３ｆ 変調率算出部
１３ｇ 振幅調整部
２０ インバータ
３０ モータ
４０ コンプレッサ
５０ 電源
６０ 空調部 1 air conditioner 10 control unit 11 operation command unit 12 motor control unit 12a speed control unit 12b d axis current command operation unit 12c current control unit 12d voltage conversion unit 12e PWM signal generation unit 12f torque control unit 12g angle / speed estimation control unit 12h Current conversion unit 12i Three-phase current operation unit 13 Non-linear compensation unit 13a Signal decomposition processing unit 13b Average processing unit 13c Subtractor 13d Nonlinear compensation unit 13e, 14 Adder 13f Modulation factor calculation unit 13g Amplitude adjustment unit 20 Inverter 30 Motor 40 Compressor 50 power supply 60 air conditioning unit

Claims (5)

電圧指令値に応じたモータ電圧をインバータを介してモータに印加するモータ制御装置であって、
入力される前記電圧指令値から、非線形補償する信号成分と前記信号成分よりも高周波のノイズ成分とを分離する信号分解処理部と、
前記信号成分について非線形補償処理を行うことにより補償済み信号成分を生成する非線形補償部と、を備える、
モータ制御装置。 A motor control device for applying a motor voltage corresponding to a voltage command value to a motor via an inverter,
A signal decomposition processing unit for separating a non-linearly compensated signal component and a noise component higher in frequency than the signal component from the input voltage command value;
And a non-linear compensation unit that generates a compensated signal component by performing non-linear compensation processing on the signal component.
Motor controller. 前記補償済み信号成分と前記ノイズ成分とを加算することで補償後電圧指令値を生成する加算処理部を備える、
請求項１に記載のモータ制御装置。 An addition processing unit that generates a post-compensation voltage command value by adding the compensated signal component and the noise component.
The motor control device according to claim 1. 前記信号分解処理部は、
入力される前記電圧指令値について移動平均処理を行うことにより前記信号成分を生成する平均処理部と、
入力される前記電圧指令値から前記信号成分を差し引くことにより前記ノイズ成分を生成する減算器と、を備える、
請求項１又は２に記載のモータ制御装置。 The signal decomposition processing unit
An averaging processing unit that generates the signal component by performing a moving average process on the input voltage command value;
A subtractor that generates the noise component by subtracting the signal component from the voltage command value to be input.
The motor control device according to claim 1. 前記非線形補償部は、変調率が１を超える場合、前記信号成分を増幅することにより前記非線形補償処理を行う、
請求項１から３の何れか１項に記載のモータ制御装置。 When the modulation factor exceeds 1, the non-linear compensation unit performs the non-linear compensation process by amplifying the signal component.
The motor control device according to any one of claims 1 to 3. 請求項１から４の何れか１項に記載のモータ制御装置と、
前記インバータと、
前記モータと、
前記モータにより駆動されるコンプレッサと、
前記コンプレッサにより圧縮された冷媒を利用して温度を調整する空調部と、
を備える、
空気調和装置。 A motor control device according to any one of claims 1 to 4;
The inverter,
The motor,
A compressor driven by the motor;
An air conditioning unit that adjusts the temperature using the refrigerant compressed by the compressor;
Equipped with
Air conditioner.
JP2017214543A 2017-11-07 2017-11-07 Motor control device and air conditioner Active JP6867931B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017214543A JP6867931B2 (en) 2017-11-07 2017-11-07 Motor control device and air conditioner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017214543A JP6867931B2 (en) 2017-11-07 2017-11-07 Motor control device and air conditioner

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019088096A true JP2019088096A (en) 2019-06-06
JP6867931B2 JP6867931B2 (en) 2021-05-12

Family

ID=66763544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017214543A Active JP6867931B2 (en) 2017-11-07 2017-11-07 Motor control device and air conditioner

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6867931B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112350637A (en) * 2020-09-17 2021-02-09 珠海格力电器股份有限公司 Motor noise control method, computer readable storage medium and motor
CN113507241A (en) * 2021-07-16 2021-10-15 哈尔滨工业大学 Inverter nonlinear compensation method for permanent magnet synchronous motor driving system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020097015A1 (en) * 2000-11-22 2002-07-25 Nissan Motor Co., Ltd. Motor control apparatus and motor control method
JP2002223600A (en) * 2000-11-22 2002-08-09 Nissan Motor Co Ltd Motor controller
JP2002247876A (en) * 2001-02-15 2002-08-30 Mitsubishi Electric Corp Inverter device, compressor controlling device, freezer and air conditioner controlling device, motor controlling method, compressor, freezer and air conditioner
JP2008295220A (en) * 2007-05-25 2008-12-04 Meidensha Corp Sensorless control unit of permanent magnet synchronous electric motor
JP2010088205A (en) * 2008-09-30 2010-04-15 Toyota Motor Corp Controller of ac motor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020097015A1 (en) * 2000-11-22 2002-07-25 Nissan Motor Co., Ltd. Motor control apparatus and motor control method
JP2002223600A (en) * 2000-11-22 2002-08-09 Nissan Motor Co Ltd Motor controller
JP2002247876A (en) * 2001-02-15 2002-08-30 Mitsubishi Electric Corp Inverter device, compressor controlling device, freezer and air conditioner controlling device, motor controlling method, compressor, freezer and air conditioner
JP2008295220A (en) * 2007-05-25 2008-12-04 Meidensha Corp Sensorless control unit of permanent magnet synchronous electric motor
JP2010088205A (en) * 2008-09-30 2010-04-15 Toyota Motor Corp Controller of ac motor
US20110181231A1 (en) * 2008-09-30 2011-07-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device and control method for ac motor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112350637A (en) * 2020-09-17 2021-02-09 珠海格力电器股份有限公司 Motor noise control method, computer readable storage medium and motor
CN112350637B (en) * 2020-09-17 2022-07-12 珠海格力电器股份有限公司 Motor noise control method, computer readable storage medium and motor
CN113507241A (en) * 2021-07-16 2021-10-15 哈尔滨工业大学 Inverter nonlinear compensation method for permanent magnet synchronous motor driving system

Also Published As

Publication number Publication date
JP6867931B2 (en) 2021-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107852120B (en) Power conversion device, motor drive device, and refrigeration device
JP4625116B2 (en) Motor control apparatus, motor control system, motor control module, and refrigeration apparatus
JP4730073B2 (en) Permanent magnet synchronous motor vector controller, inverter module, and permanent magnet synchronous motor motor constant display system
JP5494760B2 (en) Electric motor control device
US10690370B2 (en) Indoor equipment and air conditioner
JP2012005199A (en) Motor controller, compressor and heat pump device
JP2011200067A (en) Motor control device and electric equipment
JP2011067023A (en) Current detection method, inverter device and converter device utilizing current detection method, motor drive equipped with such device, and refrigeration and air-conditioning equipment
JP2003018899A (en) Motor controller
WO2017168859A1 (en) Power conversion device, motor drive device, and refrigerator using same
JP2002247876A (en) Inverter device, compressor controlling device, freezer and air conditioner controlling device, motor controlling method, compressor, freezer and air conditioner
JP6867931B2 (en) Motor control device and air conditioner
JP5351390B2 (en) Power converter
JP2008295204A (en) Apparatus and method for motor control
JP2004040861A (en) Driving-gear of motor
WO2014049867A1 (en) Heat pump device, air-conditioner, and refrigerator
JP6309173B2 (en) Motor drive device, heat pump device using the motor drive device, refrigeration air conditioner, and blower
JP5412772B2 (en) Rotating machine control device
JP6490540B2 (en) Rotation position detection device, air conditioner, and rotation position detection method
WO2018016070A1 (en) Motor control device
JP2009033913A (en) Motor drive unit
JP5862690B2 (en) Control device for motor drive device and motor drive system
JP5325556B2 (en) Motor control device
JP5660191B2 (en) Electric motor control device
JP2013172550A (en) Motor controller and three-phase voltage command generating method of motor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200415

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210105

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201225

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210216

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210406

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210409

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6867931

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250