JP2019140778A - モータ制御装置、欠相検出装置、及びモータ制御装置の欠相検出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1記載では、モータ始動制御と並行して、トルク電流目標値と実際のトルク電流との偏差を求め、この偏差を予め定めた欠相判別用基準値と比較してモータ線の欠相を判定する欠相検知処理を行っている。
これによって、u、v、w相のモータ線に流れる最大電流値と、強制始動時に設定されるq軸電流目標値から算出した欠相検出用閾値とを比較するので、q軸電流目標値と実際のq軸電流値との偏差を予め定めた閾値と比較する場合と比べ、モータ線に流れる電流値のばらつきの影響を受けにくくなる。また、欠相検出用閾値をq軸電流目標値から算出するので、モータで決まる最適な駆動電流に合わせて閾値を容易に設定可能になる。
u、v、w相のモータ線に流れる最大電流値と、強制始動時に設定されるq軸電流目標値から算出した欠相検出用閾値とを比較するので、q軸電流目標値と実際のq軸電流値との偏差を予め定めた閾値と比較する場合と比べ、モータ線に流れる電流値のばらつきの影響を受けにくくなる。また、欠相検出用閾値をq軸電流目標値から算出するので、モータで決まる最適な駆動電流に合わせて閾値を容易に設定可能になる。
室外機11の室外冷媒配管14と室内機12の室内冷媒配管15とは、連結配管24、25を介して連結される。これら室外機11及び室内機12は制御装置13によって運転制御される。
図3は、モータ30を備える圧縮機16の駆動メイン処理の一部を示すフローチャートである。コントローラ60は、圧縮機16の状態確認を行い(ステップS1)、この状態確認により「モータ30の強制始動中」か、「モータ30の運転確認中」か、「その他の状態」か否かを特定する。本実施形態において、「モータ30の運転確認中」は、モータ30を強制始動してからモータ線の欠相を判定するのに十分な時間が経過したタイミングである。
まず、コントローラ60は、強制始動時に設定されるq軸電流目標値Iqtgtから欠相検出用の閾値X1(以下、欠相検出用閾値X1と言う)を算出する処理を開始するとともに(ステップS11)、相電流値Iu、Iv、Iwのピーク値を検出する処理(ステップS12)を開始する。次に、コントローラ60は、予め定めた欠相検知の周期(本実施形態では500msの場合を例示)が経過していない場合(ステップS13;NO)、相電流値Iu、Iv、Iwのピーク値を更新する(ステップS14)。これによって、500ms毎に、相電流値Iu、Iv、Iwのピーク値(最大電流値に相当)が特定される。
図6に示すように、コントローラ60は、各相の欠相検知カウンタの値を、モータ線の欠相判定用の閾値X2(以下、欠相判定用閾値X2と言う)と比較し、いずれかの相の欠相検知カウンタの値が欠相判定用閾値X2未満の場合(ステップS21;YES)、次のステップS22の処理に移行する。
いずれかの相の欠相検知カウンタの値が欠相判定用閾値X2未満である場合(ステップS21;YES)、コントローラ60は、ステップS22の処理として、モータ線が欠相している旨を報知する欠相異常警報処理を行う。この欠相異常警報処理は、モータ線の欠相を示すエラーコードを表示又は通信により報知する方法、又は、モータ線の欠相を報知する報知音を放音する処理である。
本構成では、例えば、欠相判定用閾値X2を値4にすることによって、最低限の待ち時間を確保し、その後のモータ駆動の安定性を高めている。つまり、欠相判定用閾値X2は、強制始動によって目標電流に到達した後の待ち時間を適切な範囲に調整する値に設定されている。
例えば、上記実施形態では、q軸電流目標値Iqtgtの上限値Iqmaxを固定値とする場合を例示したが、この上限値Iqmaxを可変させてもよい。例えば、圧縮機16の出入口の差圧(冷媒回路の高圧部と低圧部の差圧を含む)を検出し、この差圧に応じて上限値Iqmaxを増減させてもよい。この場合、圧縮機16を運転停止直後に再起動する際、つまり、圧縮機16の出入口圧力が均圧していないために負荷が比較的高い状況でモータ30を始動する際に、その負荷に応じて上限値Iqmaxを高く設定することができ、モータ始動時のトルクを増大させてモータ30を始動させることが可能になる。なお、この上限値Iqmaxを設定する上限値設定手段はコントローラ60に限らず、制御装置13であってもよい。
11 室外機
12 室内機
13 制御装置
16 圧縮機
30 ブラシレスDCモータ
40 モータ制御部(モータ制御装置)
51 電流検出部
52 三相/二相変換部
53 現在速度・位置推定部
54 速度制御部
55 弱め磁束制御部
56 電流制御部
57 二相/三相変換部
60 コントローラ(電流検出部、欠相検出部)
X1 欠相検出用閾値
X2 欠相判定用閾値
Claims (6)
- q軸電流値とd軸電流値とに基づいてモータをベクトル制御するモータ制御装置において、
前記モータのu、v、w相のモータ線に流れる電流値をそれぞれ検出する電流検出部と、
前記モータの強制始動時に、前記u、v、w相のモータ線に流れる最大電流値と、前記強制始動時に設定されるq軸電流目標値から算出した欠相検出用閾値とを比較し、比較結果に基づいて前記モータ線の欠相を検出する欠相検出部と、
を備えることを特徴とするモータ制御装置。 - 前記欠相検出用閾値は、前記q軸電流目標値に予め定めた重み付け係数を乗算した値であることを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。
- 前記欠相検出部は、前記モータの強制始動の時間内に、予め定めた複数回以上、前記最大電流値が前記欠相検出用閾値を下回った場合に欠相と判定することを特徴とする請求項1又は2に記載のモータ制御装置。
- 前記モータの強制始動の制御は、前記モータを始動して始動用目標速度まで回転上昇させる場合に、前記q軸電流目標値の上限値を設定すると共に、前記モータの実際の現在速度に代えて、時間経過に応じて増加する予め定めた仮想現在速度を、前記現在速度に設定する始動時速度制御を行い、前記仮想現在速度と前記始動用目標速度との差から前記q軸電流目標値を設定することにより前記q軸電流目標値の発散を抑制する制御であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のモータ制御装置。
- q軸電流値とd軸電流値とに基づいてベクトル制御されるモータの欠相を検出する欠相検出装置において、
前記モータのu、v、w相のモータ線に流れる電流値をそれぞれ検出する電流検出部と、
前記モータの強制始動時に、前記u、v、w相のモータ線に流れる最大電流値と、前記強制始動時に設定されるq軸電流目標値から算出した欠相検出用閾値とを比較し、比較結果に基づいて前記モータ線の欠相を検出する欠相検出部と、
を備えることを特徴とする欠相検出装置。 - q軸電流値とd軸電流値とに基づいてモータをベクトル制御するモータ制御装置の欠相検出方法において、
前記モータのu、v、w相のモータ線に流れる電流をそれぞれ検出し、
前記モータの強制始動時に、前記u、v、w相のモータ線に流れる最大電流値と、前記強制始動時に設定されるq軸電流目標値から算出した欠相検出用閾値とを比較し、比較結果に基づいて前記モータ線の欠相を検出する、
ことを特徴とするモータ制御装置の欠相検出方法。
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