JP2021168544A - Inverter control device, inverter control method, and inverter control program - Google Patents

Inverter control device, inverter control method, and inverter control program Download PDF

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Abstract

To provide an inverter control device, an inverter control method, and an inverter control program that can improve the hearing sensation.SOLUTION: An inverter control device includes a setting unit 25 that sets a carrier cycle on the basis of the rotation speed of a motor driven by an inverter, a carrier wave generation unit 23 that combines a plurality of waveform elements having different periods to form a waveform corresponding to the carrier period and generates a carrier wave composed of repeated waveforms, and a PWM signal generation unit 22 that generates a PWM signal for the inverter by a comparison method using the carrier wave and a predetermined modulated wave.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は、インバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムに関するものである。 The present disclosure relates to an inverter control device, an inverter control method, and an inverter control program.

空気調和機に搭載される圧縮機のモータは、インバータにより制御されている。インバータは、キャリア波を用いて生成されたPWM信号により制御されている(PWM制御)。 The motor of the compressor mounted on the air conditioner is controlled by an inverter. The inverter is controlled by a PWM signal generated by using a carrier wave (PWM control).

特許文献1では、商用電源の電圧等によってキャリア周波数を切り替えることが開示されている。 Patent Document 1 discloses that the carrier frequency is switched according to the voltage of a commercial power source or the like.

特許第4352883号公報Japanese Patent No. 4352883

しかしながら、キャリア波を用いてPWM信号を生成する場合には、インバータから出力される電流において、キャリア波の周波数に起因した高周波リップル成分が含まれる。このため、該電流が流入するモータにおいて、電磁的または振動的な音(キャリア音)が発生する場合がある。特に、キャリア周波数は数kHz程度である場合が多く、人間が感知し易いことがわかっている。 However, when a PWM signal is generated using a carrier wave, a high frequency ripple component due to the frequency of the carrier wave is included in the current output from the inverter. Therefore, an electromagnetic or vibrational sound (carrier sound) may be generated in the motor into which the current flows. In particular, the carrier frequency is often about several kHz, and it is known that it is easy for humans to perceive.

特許文献1では、商用電源の電圧等によりキャリア周波数を切り替えているものの、一定の動作条件(例えば商用電源の電圧が一定の場合)では一定のキャリア周波数が用いられるため、依然としてキャリア音を十分に抑制できず、ユーザーに不快感を与えかねない。 In Patent Document 1, although the carrier frequency is switched according to the voltage of the commercial power supply or the like, a constant carrier frequency is used under certain operating conditions (for example, when the voltage of the commercial power supply is constant), so that the carrier sound is still sufficient. It cannot be suppressed and may cause discomfort to the user.

また、インバータが駆動するモータでは、モータ回転数に応じて共振動作が生じる可能性のある周波数があり、キャリア周波数が該周波数と整数倍関係にある場合には共振による騒音であるうなり音が発生する場合がある。 Further, in a motor driven by an inverter, there is a frequency at which resonance operation may occur depending on the motor rotation speed, and when the carrier frequency has an integral multiple relationship with the frequency, a roaring noise, which is noise due to resonance, is generated. May be done.

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、聴感改善を図ることのできるインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an inverter control device, an inverter control method, and an inverter control program capable of improving the hearing sensation.

本開示の第1態様に係るインバータ制御装置は、インバータにより駆動されるモータの回転数に基づいてキャリア周期を設定する設定部と、周期の異なる複数の波形要素を組み合わせて前記キャリア周期に対応する波形を構成し、前記波形の繰り返しにより構成されるキャリア波を生成するキャリア波生成部と、前記キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式により前記インバータに対するPWM信号を生成するPWM信号生成部と、を備える。 The inverter control device according to the first aspect of the present disclosure corresponds to the carrier cycle by combining a setting unit that sets a carrier cycle based on the rotation speed of a motor driven by the inverter and a plurality of waveform elements having different cycles. A PWM signal generation unit that forms a waveform and generates a carrier wave formed by repeating the waveform, and a PWM signal generation unit that generates a PWM signal for the inverter by a comparison method using the carrier wave and a predetermined modulated wave. It has a part and.

本開示の第2態様に係るインバータ制御方法は、インバータにより駆動されるモータの回転数に基づいてキャリア周期を設定する工程と、周期の異なる複数の波形要素を組み合わせて前記キャリア周期に対応する波形を構成し、前記波形の繰り返しにより構成されるキャリア波を生成する工程と、前記キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式により前記インバータに対するPWM信号を生成する工程と、を有する。 In the inverter control method according to the second aspect of the present disclosure, a step of setting a carrier cycle based on the rotation speed of a motor driven by an inverter and a waveform corresponding to the carrier cycle by combining a plurality of waveform elements having different cycles are used. It has a step of generating a carrier wave composed of repeating the waveform, and a step of generating a PWM signal for the inverter by a comparison method using the carrier wave and a predetermined modulated wave.

本開示の第3態様に係るインバータ制御プログラムは、インバータにより駆動されるモータの回転数に基づいてキャリア周期を設定する処理と、周期の異なる複数の波形要素を組み合わせて前記キャリア周期に対応する波形を構成し、前記波形の繰り返しにより構成されるキャリア波を生成する処理と、前記キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式により前記インバータに対するPWM信号を生成する処理と、をコンピュータに実行させる。 The inverter control program according to the third aspect of the present disclosure combines a process of setting a carrier period based on the rotation speed of a motor driven by an inverter and a plurality of waveform elements having different periods to provide a waveform corresponding to the carrier period. The computer executes a process of generating a carrier wave composed of repeating the waveform and a process of generating a PWM signal for the inverter by a comparison method using the carrier wave and a predetermined modulated wave. Let me.

本開示によれば、聴感改善を図ることができるという効果を奏する。 According to the present disclosure, it is possible to improve the hearing sensation.

本開示の第1実施形態に係る空気調和機におけるモータ駆動装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the motor drive device in the air conditioner which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. 本開示の第1実施形態に係る空気調和機におけるモータ駆動装置のハードウェア構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the hardware composition of the motor drive device in the air conditioner which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. 本開示の第1実施形態に係るインバータ制御装置が備える機能を示した機能ブロック図である。It is a functional block diagram which showed the function which the inverter control device which concerns on 1st Embodiment of this disclosure has. 本開示の第1実施形態に係るキャリア周期の変更例を示した図である。It is a figure which showed the modification of the carrier cycle which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. 本開示の第1実施形態に係る空気調和機におけるモータ駆動装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the motor drive device in the air conditioner which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. 本開示の第1実施形態に係るキャリア波の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the carrier wave which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. 本開示の第1実施形態に係るキャリア波の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the carrier wave which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. 本開示の第1実施形態に係るPWM信号の状態例を示す図である。It is a figure which shows the state example of the PWM signal which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. 本開示の第1実施形態に係るキャリア波の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the carrier wave which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. 本開示の第1実施形態に係るキャリア波の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the carrier wave which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. 本開示の第1実施形態に係るインバータ制御装置によるPWM信号生成処理のフローチャートを示した図である。It is a figure which showed the flowchart of the PWM signal generation processing by the inverter control device which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. 本開示の第1実施形態に係るPWM信号生成処理の効果を示した図である。It is a figure which showed the effect of the PWM signal generation processing which concerns on 1st Embodiment of this disclosure. 本開示の第2実施形態に係る発生確率の設定例を示す図である。It is a figure which shows the setting example of the occurrence probability which concerns on 2nd Embodiment of this disclosure. 本開示の第2実施形態に係るキャリア波の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the carrier wave which concerns on 2nd Embodiment of this disclosure. 本開示の第3実施形態に係るキャリア波の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the carrier wave which concerns on 3rd Embodiment of this disclosure. 本開示の第4実施形態に係る共振特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the resonance characteristic which concerns on 4th Embodiment of this disclosure.

〔第1実施形態〕
以下に、本開示に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムの第1実施形態について、図面を参照して説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, the inverter control device, the inverter control method, and the first embodiment of the inverter control program according to the present disclosure will be described with reference to the drawings.

(モータ駆動装置の構成)
図1は、本開示の第1実施形態に係る空気調和機におけるモータ駆動装置1の概略構成を示す図である。なお、図1では、インバータ8により圧縮機のモータを駆動する場合について説明するが、本実施形態におけるインバータ制御装置20は、インバータ8をPWM制御して負荷を駆動する装置であれば上記に限定されず適用することが可能である。
(Structure of motor drive device)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a motor drive device 1 in the air conditioner according to the first embodiment of the present disclosure. Note that FIG. 1 describes a case where the motor of the compressor is driven by the inverter 8, but the inverter control device 20 in the present embodiment is limited to the above as long as it is a device that drives the load by PWM controlling the inverter 8. It is possible to apply without.

図1では、圧縮機モータ(圧縮機を駆動するモータ)9を駆動するモータ駆動装置1の概略構成を示している。 FIG. 1 shows a schematic configuration of a motor drive device 1 that drives a compressor motor (motor that drives a compressor) 9.

モータ駆動装置1では、交流電源4から供給される電力に基づいて圧縮機のモータを駆動している。具体的には、モータ駆動装置1は、交流電源4に対してコンバータ及びインバータ8が接続されている。コンバータは、交流電源4から供給される交流電圧を整流して直流電圧へ変換する装置である。このため、コンバータは、例えば、整流回路5と、インダクタンス部6と、コンデンサ部7とを有している。 The motor drive device 1 drives the motor of the compressor based on the electric power supplied from the AC power supply 4. Specifically, in the motor drive device 1, the converter and the inverter 8 are connected to the AC power supply 4. The converter is a device that rectifies the AC voltage supplied from the AC power supply 4 and converts it into a DC voltage. Therefore, the converter has, for example, a rectifier circuit 5, an inductance unit 6, and a capacitor unit 7.

整流回路5は、交流電源4に対して並列接続されており、交流電源4より供給された交流電圧を整流する。例えば、整流回路5は、ダイオードを用いたブリッジ整流回路等で構成され、交流電源4から供給された交流電圧を全波整流する。なお、整流方式については、半波整流等の他の整流方式としてもよい。 The rectifier circuit 5 is connected in parallel to the AC power supply 4 and rectifies the AC voltage supplied from the AC power supply 4. For example, the rectifier circuit 5 is composed of a bridge rectifier circuit or the like using a diode, and full-wave rectifies the AC voltage supplied from the AC power supply 4. The rectification method may be another rectification method such as half-wave rectification.

インダクタンス部6は、整流回路5の出力側の正極直流電路に直列接続されている。なお、インダクタンス部6は、整流回路5の出力側の負極直流電路に直列接続されることとしてもよい。コンデンサ部7は、インダクタンス部6を介して、整流回路5に並列に接続されている。整流回路5から出力された電圧は整流されているものの、脈流している(高周波成分を含んでいる)ため、整流回路5の出力側にインダクタンス部6及びコンデンサ部7を設けることによって、脈流成分を抑制し、平滑化する。 The inductance unit 6 is connected in series to the positive electrode DC electric circuit on the output side of the rectifier circuit 5. The inductance unit 6 may be connected in series to the negative electrode DC electric circuit on the output side of the rectifier circuit 5. The capacitor unit 7 is connected in parallel to the rectifier circuit 5 via the inductance unit 6. Although the voltage output from the rectifier circuit 5 is rectified, it is pulsating (including high-frequency components). Therefore, by providing the inductance portion 6 and the capacitor portion 7 on the output side of the rectifier circuit 5, pulsating current occurs. Inhibits and smoothes components.

コンバータでは、整流回路5、インダクタンス部6、及びコンデンサ部7によって直流電圧を生成し、インバータ8へ出力する。 In the converter, the rectifier circuit 5, the inductance section 6, and the capacitor section 7 generate a DC voltage and output it to the inverter 8.

インバータ8は、コンバータより供給された直流電圧に基づいて三相交流電圧を生成し、圧縮機モータ(負荷)9を駆動する。インバータ8は、例えば、6個のスイッチング素子により構成されるブリッジ回路であり、各スイッチング素子が後述するインバータ制御装置20から入力されるPWM信号に基づいてスイッチング制御される。なお、インバータ8は、駆動する負荷に応じて、単相型としてもよいし、多相型としてもよい。 The inverter 8 generates a three-phase AC voltage based on the DC voltage supplied from the converter, and drives the compressor motor (load) 9. The inverter 8 is, for example, a bridge circuit composed of six switching elements, and each switching element is switched and controlled based on a PWM signal input from an inverter control device 20 described later. The inverter 8 may be a single-phase type or a multi-phase type depending on the load to be driven.

インバータ制御装置20は、PWM信号を生成し、インバータ8を制御する。 The inverter control device 20 generates a PWM signal and controls the inverter 8.

(インバータ制御装置のハードウェア構成図)
図2は、本実施形態に係るインバータ制御装置20のハードウェア構成の一例を示した図である。
図2に示すように、インバータ制御装置20は、コンピュータシステム(計算機システム)であり、例えば、CPU11と、CPU11が実行するプログラム等を記憶するためのROM(Read Only Memory)12と、各プログラム実行時のワーク領域として機能するRAM(Random Access Memory)13と、大容量記憶装置としてのハードディスクドライブ(HDD)14と、ネットワーク等に接続するための通信部15とを備えている。これら各部は、バス18を介して接続されている。
(Hardware configuration diagram of inverter controller)
FIG. 2 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the inverter control device 20 according to the present embodiment.
As shown in FIG. 2, the inverter control device 20 is a computer system (computer system), for example, a CPU 11, a ROM (Read Only Memory) 12 for storing a program or the like executed by the CPU 11, and each program execution. It includes a RAM (Random Access Memory) 13 that functions as a work area at the time, a hard disk drive (HDD) 14 as a large-capacity storage device, and a communication unit 15 for connecting to a network or the like. Each of these parts is connected via a bus 18.

また、インバータ制御装置20は、キーボードやマウス等からなる入力部や、データを表示する液晶表示装置等からなる表示部などを備えていてもよい。 Further, the inverter control device 20 may include an input unit including a keyboard, a mouse, and the like, a display unit including a liquid crystal display device for displaying data, and the like.

なお、CPU11が実行するプログラム等を記憶するための記憶媒体は、ROM12に限られない。例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等の他の補助記憶装置であってもよい。 The storage medium for storing the program or the like executed by the CPU 11 is not limited to the ROM 12. For example, it may be another auxiliary storage device such as a magnetic disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory.

後述の各種機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラムの形式でハードディスクドライブ14等に記録されており、このプログラムをCPU11がRAM13等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各種機能が実現される。なお、プログラムは、ROM12やその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等である。 A series of processing processes for realizing various functions described later is recorded in the hard disk drive 14 or the like in the form of a program, and the CPU 11 reads this program into the RAM 13 or the like to execute information processing / arithmetic processing. As a result, various functions described later are realized. The program is installed in ROM 12 or other storage medium in advance, is provided in a state of being stored in a computer-readable storage medium, or is distributed via a wired or wireless communication means. Etc. may be applied. Computer-readable storage media include magnetic disks, magneto-optical disks, CD-ROMs, DVD-ROMs, semiconductor memories, and the like.

(インバータ制御装置の機能構成図)
図3は、インバータ制御装置20が備える機能を示した機能ブロック図である。図3に示されるように、インバータ制御装置20は、取得部21と、設定部25と、キャリア波生成部23と、PWM信号生成部22とを備えている。
(Functional configuration diagram of the inverter control device)
FIG. 3 is a functional block diagram showing the functions included in the inverter control device 20. As shown in FIG. 3, the inverter control device 20 includes an acquisition unit 21, a setting unit 25, a carrier wave generation unit 23, and a PWM signal generation unit 22.

取得部21は、インバータ8における所定位置の電流を取得する。具体的には、取得部21は、電流センサ24によって検出された電流情報を取得する。図1は、電流検出方法として1シャント方式を用いた場合を例示している。すなわち、図1では、インバータ8に流れる電流(各相電流の合成電流)が電流センサ24によって検出され、取得部21に出力される。すなわち、取得部21は、各相電流の合成電流を取得する。なお、本実施形態では、インバータ8を多相型としているため、取得部21は、各相電流の合成電流を取得しているが、インバータ8が単相型である場合には、取得部21は電流センサ24によって該相の電流自体を検出する。 The acquisition unit 21 acquires the current at a predetermined position in the inverter 8. Specifically, the acquisition unit 21 acquires the current information detected by the current sensor 24. FIG. 1 illustrates a case where the one-shunt method is used as the current detection method. That is, in FIG. 1, the current flowing through the inverter 8 (combined current of each phase current) is detected by the current sensor 24 and output to the acquisition unit 21. That is, the acquisition unit 21 acquires the combined current of each phase current. In the present embodiment, since the inverter 8 is a multi-phase type, the acquisition unit 21 acquires the combined current of each phase current, but when the inverter 8 is a single-phase type, the acquisition unit 21 is acquired. Detects the current of the phase itself by the current sensor 24.

取得部21は、各相電流の合成電流の検出結果から、各相の電流(Iu、Iv、Iw)を算出する。具体的には、取得部21は、取得した合成電流と、後述するPWM信号生成部22において生成されたPWM信号とに基づいて、各相電流(Iu、Iv、Iw)を算出し、PWM信号生成部22へ出力する。なお、合成電流から各相電流を算出することができれば、PWM信号に基づかなくてもよい。 The acquisition unit 21 calculates the current (Iu, Iv, Iw) of each phase from the detection result of the combined current of each phase current. Specifically, the acquisition unit 21 calculates each phase current (Iu, Iv, Iw) based on the acquired combined current and the PWM signal generated by the PWM signal generation unit 22, which will be described later, and the PWM signal. Output to the generation unit 22. If each phase current can be calculated from the combined current, it does not have to be based on the PWM signal.

なお、電流検出方法として3シャント方式を用いる場合には、モータ駆動装置1は、図5のような構成となる。すなわち、インバータ8の出力位置における各相に対応した電流が電流センサ24によって検出され、取得部21に出力される。すなわち、取得部21では、各相電流を取得することができる。このため、取得部21は、取得した各相電流を、PWM信号生成部22へ出力する。 When the three-shunt method is used as the current detection method, the motor drive device 1 has the configuration as shown in FIG. That is, the current corresponding to each phase at the output position of the inverter 8 is detected by the current sensor 24 and output to the acquisition unit 21. That is, the acquisition unit 21 can acquire each phase current. Therefore, the acquisition unit 21 outputs each acquired phase current to the PWM signal generation unit 22.

なお、電流の取得方法については、各相電流を取得することができれば、上記のような1シャント方式や3シャント方式に限定されない。 The current acquisition method is not limited to the one-shunt method or the three-shunt method as described above as long as each phase current can be acquired.

設定部25は、インバータ8により駆動される圧縮機モータ9の回転数に基づいてキャリア周期を設定する。具体的には、設定部25は、回転数に応じて圧縮機モータ9に流れる電流基本波成分の周期と、キャリア周期との比率が、整数を含む所定の数値範囲内とならないように、キャリア周期を設定する。 The setting unit 25 sets the carrier cycle based on the rotation speed of the compressor motor 9 driven by the inverter 8. Specifically, the setting unit 25 sets the carrier so that the ratio between the period of the current fundamental wave component flowing through the compressor motor 9 according to the rotation speed and the carrier period does not fall within a predetermined numerical range including an integer. Set the cycle.

キャリア波(周波数拡散キャリア波)は、後述するように一定の波形を一定の周期で繰り返す周期波形となる。例えば、後述するように、3.15kHz(fa)、4kHz(fb)、5kHz(fc)、6.3kHz(fd)、8kHz(fe)の各波形要素を3回連続して構成する場合(図7)には、キャリア波の1周期は、(0.317msec×3)+(0.25msec×3)+(0.2msec×3)+(0.159msec×3)+(0.125msec×3)=3.153msecとなる。 The carrier wave (frequency diffusion carrier wave) is a periodic waveform in which a constant waveform is repeated at a constant cycle as described later. For example, as will be described later, when each waveform element of 3.15 kHz (fa), 4 kHz (fb), 5 kHz (fc), 6.3 kHz (fd), and 8 kHz (fe) is configured three times in succession (FIG. In 7), one period of the carrier wave is (0.317 msec × 3) + (0.25 msec × 3) + (0.2 msec × 3) + (0.159 msec × 3) + (0.125 msec × 3). ) = 3.153 msec.

一方で、インバータ8により駆動される圧縮機モータ9は、回転数をN[rpm]とし、極数をP[−]とすると、圧縮機モータ9に流れる電流の基本波成分の周波数feは、fe=(N×P)/120となる。なお、周期Teは、周波数feの逆数であるため、Te=120/(N×P)となる。例えば、回転数が1600[rpm]、極数が6である場合には、周期Te=120/(1600×6)=12.5msecとなる。 On the other hand, when the number of revolutions of the compressor motor 9 driven by the inverter 8 is N [rpm] and the number of poles is P [−], the frequency fe of the fundamental wave component of the current flowing through the compressor motor 9 is set. fe = (N × P) / 120. Since the period Te is the reciprocal of the frequency fe, Te = 120 / (N × P). For example, when the rotation speed is 1600 [rpm] and the number of poles is 6, the period Te = 120 / (1600 × 6) = 12.5 msec.

すなわち、圧縮機モータ9が、周期Te=12.5msecとなる運転状態である場合において、キャリア周期が3.153msecとなっていると、圧縮機モータ9に流れる電流基本波成分の周期と、キャリア周期との比率が、ほぼ整数倍となる(12.5msec/3.153msec≒4)。このように、圧縮機モータ9に流れる電流基本波成分の周期と、キャリア周期との比率が、ほぼ整数倍となる場合には、共振動作によるうなり音が発生する場合がある。 That is, when the compressor motor 9 is in an operating state where the period Te = 12.5 msec and the carrier period is 3.153 msec, the period of the current fundamental wave component flowing through the compressor motor 9 and the carrier. The ratio with the period is almost an integral multiple (12.5 msec / 3.153 msec ≈ 4). As described above, when the ratio between the period of the current fundamental wave component flowing through the compressor motor 9 and the carrier period is approximately an integral multiple, a roaring sound due to the resonance operation may be generated.

なお、圧縮機モータ9に流れる電流基本波成分の周期と、キャリア周期との比率とは、圧縮機モータ9に流れる電流基本波成分の周期及びキャリア周期のうち、値の小さい方に対する値の大きい方の比率である。すなわち、圧縮機モータ9に流れる電流基本波成分の周期:キャリア周期が、1:n(nは整数)となってもよいし、n:1(nは整数)となってもよい。また、周波数は周期の逆数の関係にあるため、周波数として考えた場合であっても同様である。 The ratio between the period of the current fundamental wave component flowing through the compressor motor 9 and the carrier period is larger than the smaller value of the period and carrier period of the current fundamental wave component flowing through the compressor motor 9. The ratio of the one. That is, the period of the current fundamental wave component flowing through the compressor motor 9: the carrier period may be 1: n (n is an integer) or n: 1 (n is an integer). Further, since the frequency has a reciprocal relationship of the period, the same applies even when it is considered as a frequency.

圧縮機モータ9に流れる電流基本波成分の周期と、キャリア周期との比率が整数に近い場合には、共振動作によるうなり音が発生する可能性があるため、設定部25では、うなり音が発生しないように、後述するキャリア波生成部23で生成されるキャリア波の周期であるキャリア周期を設定する。 When the ratio of the period of the current fundamental wave component flowing through the compressor motor 9 to the carrier period is close to an integer, a roaring sound may be generated due to the resonance operation. Therefore, a roaring sound is generated in the setting unit 25. To prevent this, the carrier period, which is the period of the carrier wave generated by the carrier wave generation unit 23 described later, is set.

キャリア周期を設定するために、設定部25では、圧縮機モータ9の回転数を取得する。なお、極数については構成されている圧縮機モータ9の仕様により予め設定されている。そして、設定部25では、所定の演算式(Te=120/(N×P))を用いて圧縮機モータ9に流れる電流の基本波成分の周期を演算する。 In order to set the carrier cycle, the setting unit 25 acquires the rotation speed of the compressor motor 9. The number of poles is preset according to the specifications of the compressor motor 9 that is configured. Then, the setting unit 25 calculates the period of the fundamental wave component of the current flowing through the compressor motor 9 using a predetermined calculation formula (Te = 120 / (N × P)).

そして、設定部25は、回転数に応じて圧縮機モータ9に流れる電流基本波成分の周期と、キャリア周期との比率が、整数を含む所定の数値範囲内とならないように、キャリア周期を設定する。すなわち、電流基本波成分の周期と、キャリア周期との比率が整数倍(整数に近い値の倍数)とならないように、キャリア周期が設定される。所定の数値範囲は、整数を含んでおり、整数に所定の余裕度を加味して設定された数値範囲である。すなわち、数値範囲は、各整数に対して設けられており、各整数の近傍を示す範囲である。例えば、所定の余裕度は0.3と設定される。この場合には、数値範囲は、整数に対して0.3を加減算した範囲に設定される。具体的には、整数を1、2、3、4、5・・・とすると、数値範囲は、0.7以上1.3以下の範囲、1.7以上2.3以下の範囲、2.7以上3.3以下の範囲、3.7以上4.3以下の範囲、4.7以上5.3以下の範囲等と設定される。換言すると、比率の小数点部分が0.5程度となるように、キャリア周期が設定される。 Then, the setting unit 25 sets the carrier period so that the ratio between the period of the current fundamental wave component flowing through the compressor motor 9 according to the rotation speed and the carrier period does not fall within a predetermined numerical range including an integer. do. That is, the carrier period is set so that the ratio between the period of the current fundamental wave component and the carrier period does not become an integral multiple (a multiple of a value close to an integer). The predetermined numerical range includes an integer, and is a numerical range set by adding a predetermined margin to the integer. That is, the numerical range is provided for each integer and is a range indicating the neighborhood of each integer. For example, the predetermined margin is set to 0.3. In this case, the numerical range is set to a range obtained by adding or subtracting 0.3 to an integer. Specifically, assuming that the integers are 1, 2, 3, 4, 5, ..., The numerical range is a range of 0.7 or more and 1.3 or less, a range of 1.7 or more and 2.3 or less, and 2. It is set as a range of 7 or more and 3.3 or less, a range of 3.7 or more and 4.3 or less, a range of 4.7 or more and 5.3 or less, and the like. In other words, the carrier cycle is set so that the decimal point portion of the ratio is about 0.5.

なお、数値範囲における余裕度については、0.5よりも小さい値であれば適切に設定することができ、共振特性に応じて、0.1等としてもよい。また、整数に対する数値範囲は、所定の余裕度を加減算する方法に限定されず、整数を含んで設定されればよい。 The margin in the numerical range can be appropriately set as long as it is smaller than 0.5, and may be 0.1 or the like depending on the resonance characteristics. Further, the numerical range for an integer is not limited to the method of adding or subtracting a predetermined margin, and may be set including an integer.

設定部は、演算した電流の基本波成分の周期に対して、数値範囲内とならないようなキャリア周期を設定する。例えば、各波形要素の組み合わせた複数の波形パターンに対応したキャリア周期を用意しておき、複数のキャリア周期の中から、電流の基本波成分の周期に対して数値範囲とならないキャリア周期を設定する。また、設定部は、電流の基本波成分の周期に対して数値範囲とならないキャリア周期の範囲(キャリア周期範囲)を設定することとしてもよい。 The setting unit sets a carrier period that does not fall within the numerical range with respect to the period of the fundamental wave component of the calculated current. For example, a carrier cycle corresponding to a plurality of waveform patterns in which each waveform element is combined is prepared, and a carrier cycle that does not fall within the numerical range with respect to the cycle of the fundamental wave component of the current is set from among the plurality of carrier cycles. .. Further, the setting unit may set a carrier cycle range (carrier cycle range) that is not a numerical range with respect to the cycle of the fundamental wave component of the current.

キャリア周期の設定方法については、電流の基本波成分の周期に対して数値範囲とならないキャリア周期が設定されれば、上記に限定されない。 The method for setting the carrier period is not limited to the above as long as the carrier period that does not fall within the numerical range with respect to the period of the fundamental wave component of the current is set.

図4は、キャリア周期の変更例を示した図である。図4では、縦軸を周波数及び比率とし、横軸を圧縮機モータ9の回転数としている。なお、図4では、キャリア周期をキャリア周波数(キャリア周期の逆数)fhとして示している。また、電流基本波成分の周期は周波数fiとして示している。また、図4では、比率に対して整数をN1及びN2として例示している。図4のように、極数は圧縮機モータ9の仕様によって一定であるため、回転数によって電流基本波成分の周波数fiが変化する。このように電流基本波成分の周波数fiが変化すると、キャリア周波数fhが一定の場合には比率(この場合には電流基本波成分の周波数に対するキャリア周波数の比率)Rが低下し、整数(図4のN1)に近づく。そして、比率Rが所定の数値範囲に達すると、うなり音が発生する可能性があるため、キャリア周波数(キャリア周期)fhが変更される。このように適切にキャリア周期が設定されるため、比率Rを所定の数値範囲外(すなわち、ある整数に対応する数値範囲と一つ大きな値である整数に対応する数値範囲との間の領域)とすることができる。このため、うなり音の発生を抑制することができる。 FIG. 4 is a diagram showing an example of changing the carrier cycle. In FIG. 4, the vertical axis represents the frequency and the ratio, and the horizontal axis represents the rotation speed of the compressor motor 9. In FIG. 4, the carrier cycle is shown as the carrier frequency (reciprocal of the carrier cycle) fh. The period of the current fundamental wave component is shown as the frequency fi. Further, in FIG. 4, integers are illustrated as N1 and N2 with respect to the ratio. As shown in FIG. 4, since the number of poles is constant depending on the specifications of the compressor motor 9, the frequency fi of the current fundamental wave component changes depending on the rotation speed. When the frequency fi of the current fundamental wave component changes in this way, the ratio (in this case, the ratio of the carrier frequency to the frequency of the current fundamental wave component) R decreases when the carrier frequency fh is constant, and is an integer (FIG. 4). Approaching N1). Then, when the ratio R reaches a predetermined numerical range, a roaring sound may be generated, so that the carrier frequency (carrier period) fh is changed. Since the carrier cycle is set appropriately in this way, the ratio R is outside the predetermined numerical range (that is, the region between the numerical range corresponding to a certain integer and the numerical range corresponding to an integer that is one larger value). Can be. Therefore, the generation of growl noise can be suppressed.

キャリア波生成部23は、周期の異なる複数の波形要素を組み合わせて前記キャリア周期に対応する波形を構成し、前記波形の繰り返しにより構成されるキャリア波(周波数拡散キャリア波)を生成する。すなわち、キャリア波生成部23は、周期が異なる各波形要素を組み合わせることによって、長さ(期間)が、設定されたキャリア周期となるように波形を構成し、該波形を1周期分の波形として繰り返すことによって、周期波形であるキャリア波生成する。すなわち、キャリア波は、各波形要素の組み合わせ波形がキャリア周期で繰り返される波形となる。なお、各波形要素を組み合わせた波形の長さは、キャリア周期と一致することが好ましいが、比率が、整数を含む所定の数値範囲内でなければキャリア周期に近い値とすることも可能である。キャリア波は、PWM信号を生成する上で、後述する変調波と比較される信号である。本実施形態では、キャリア波として三角波を用いる場合について説明するが、のこぎり波等の他の波形のキャリア波を用いることとしてもよい。 The carrier wave generation unit 23 combines a plurality of waveform elements having different periods to form a waveform corresponding to the carrier period, and generates a carrier wave (frequency diffusion carrier wave) composed by repeating the waveform. That is, the carrier wave generation unit 23 forms a waveform so that the length (period) becomes the set carrier period by combining each waveform element having a different period, and the waveform is used as a waveform for one cycle. By repeating the process, a carrier wave, which is a periodic waveform, is generated. That is, the carrier wave is a waveform in which the combination waveform of each waveform element is repeated in the carrier cycle. The length of the waveform obtained by combining each waveform element is preferably the same as the carrier period, but the ratio can be set to a value close to the carrier period unless the ratio is within a predetermined numerical range including an integer. .. The carrier wave is a signal to be compared with a modulated wave described later in generating a PWM signal. In the present embodiment, the case where a triangular wave is used as the carrier wave will be described, but a carrier wave having another waveform such as a sawtooth wave may be used.

周期の異なる複数の波形要素とは、予め選定された複数種類の周期波形における1周期分の波形である。すなわち、波形要素は、複数の周期(周波数)に対応して設けられている。例えば、周期波形が三角波である場合には、三角形状の波形が一定の周期で繰り返されるが、該三角形状の波形(1周期分の波形)が、該周期(周波数)に対応した波形要素となる。本実施形態において、キャリア波生成部23には、3.15kHz(fa)、4kHz(fb)、5kHz(fc)、6.3kHz(fd)、8kHz(fe)に対応した5種類の周波数(キャリア周波数)の波形要素が設定されているものとする。なお、キャリア波の周波数に起因してキャリア音(キャリア波の周波数に起因して発生する電磁騒音)が発生する。このため、キャリア波を構成する波形要素の周期は、インバータ8の出力側に設けられた構造体(例えば、圧縮機や圧縮機モータ9)の共振特性に基づいて選定されることとしてもよい。 The plurality of waveform elements having different cycles are waveforms for one cycle in a plurality of types of cycle waveforms selected in advance. That is, the waveform elements are provided corresponding to a plurality of periods (frequency). For example, when the periodic waveform is a triangular wave, the triangular waveform is repeated at a constant period, and the triangular waveform (waveform for one cycle) is a waveform element corresponding to the period (frequency). Become. In the present embodiment, the carrier wave generation unit 23 has five types of frequencies (carriers) corresponding to 3.15 kHz (fa), 4 kHz (fb), 5 kHz (fc), 6.3 kHz (fd), and 8 kHz (fe). It is assumed that the waveform element of (frequency) is set. Note that carrier sound (electromagnetic noise generated due to the frequency of the carrier wave) is generated due to the frequency of the carrier wave. Therefore, the period of the waveform element constituting the carrier wave may be selected based on the resonance characteristic of the structure (for example, the compressor or the compressor motor 9) provided on the output side of the inverter 8.

キャリア波生成部23は、複数種類の周期に対応する各波形要素を組み合わせることによって、キャリア波を生成する。すなわち、キャリア波が、一定の波形形状が一定周期で繰り返される波形でなくなるため、ある特定の周波数でキャリア音が大きくなることを抑制することができる。 The carrier wave generation unit 23 generates a carrier wave by combining each waveform element corresponding to a plurality of types of periods. That is, since the carrier wave is no longer a waveform in which a constant waveform shape is repeated at a constant cycle, it is possible to suppress an increase in the carrier sound at a specific frequency.

特定の周波数に大きなキャリア音を発生させないためには、キャリア波は、なるべく多くの周期に対応した波形要素が分散して組み合わされることが好ましい。すなわち、隣り合う波形要素は、それぞれ周期が異なることが好ましい。しかしながら、等しい周期の波形要素を複数連続して構成する場合であっても、連続数を少なく設定することで、キャリア音の周波数分散を行うことができる。 In order not to generate a large carrier sound at a specific frequency, it is preferable that the carrier wave is a dispersion and combination of waveform elements corresponding to as many periods as possible. That is, it is preferable that the adjacent waveform elements have different periods. However, even when a plurality of waveform elements having the same period are continuously configured, the frequency dispersion of the carrier sound can be performed by setting the number of continuations to be small.

等しい周期の波形要素の連続数については、例えば電流値取得に影響を受ける。なお、本実施形態では、電流取得を一例として説明するが、等しい周期の波形要素の連続数に影響を与える要因であれば電流取得に限定されない。電流取得とは、具体的には、1シャント方式や3シャント方式である。図1に示す構成は、1シャント方式である。そして、図5に示す方式は、3シャント方式である。すなわち、3シャント方式は、各相電流を直接的に取得可能な方法であり、1シャント方式は、各相電流の合成電流を取得する方法である。 The number of consecutive waveform elements with the same period is affected, for example, by obtaining the current value. In the present embodiment, current acquisition will be described as an example, but the current acquisition is not limited as long as it is a factor that affects the number of consecutive waveform elements having the same period. Specifically, the current acquisition is a one-shunt method or a three-shunt method. The configuration shown in FIG. 1 is a one-shunt system. The method shown in FIG. 5 is a three-shunt method. That is, the three-shunt method is a method in which each phase current can be directly acquired, and the one-shunt method is a method in which the combined current of each phase current is acquired.

図6及び図7は、電流検出方式が1シャント方式(図1)に対応した場合のキャリア波の構成例である。1シャント方式では、各相電流の合成電流を検出しているため、3シャント方式と比較して検出に時間を要する場合がある。具体的には、1シャント方式では、まず電流の読み取りタイミングを決定し(第1周期)、電流の読み取りを実行し(第2周期)、その後、例えば読み取った電流に基づき制御(PWM制御)を行う(第3周期)。図8は、各相のPWM信号の変化状態を例示した図である。図8では、縦軸を各信号の値(電圧値)とし、横軸を時間としている。図8のように、キャリア波における1周期のうちに各相のPWM信号は変化し、信号状態によって、1シャント方式で取得可能な電流は異なる。図8では、1周期のうちにu相の電流(Iu)とw相の電流(−Iw)が現れる場合(モード)を例示しており、モードはキャリア波と変調波との関係によって異なるため、各周期で変化する(図8はモードの一例)。すなわち、A及びDのタイミングで電流センサ24よりIuが取得でき、B及びCのタイミングで電流センサ24より−Iwが取得できる。このため、1シャント方式では、まず次の周期におけるモード(どのタイミングで何の相の電流が検出可能か)を決定し(第1周期)、次の周期において決定したタイミングで電流を検出する(第2周期)。そして、次の周期で、取得した電流に基づいて制御を行う(第3周期)。そして、次の周期で再度第1周期の処理が行われる。このように、1シャント方式では、電流の取得から制御まで行う場合には、第1周期、第2周期、及び第3周期(3周期分)が必要となる。このため、1シャント方式においてキャリア波を生成する場合には、等しい周期の波形要素を3回連続して構成することによって、第1周期、第2周期、及び第3周期(3周期分)を確保して処理を行うことが可能となる。また、3周期分は等しい周期を用いるため、制御の複雑化を抑制することができる。 6 and 7 are configuration examples of carrier waves when the current detection method corresponds to the one-shunt method (FIG. 1). In the one-shunt method, since the combined current of each phase current is detected, it may take longer to detect as compared with the three-shunt method. Specifically, in the one-shunt method, the current reading timing is first determined (first cycle), the current reading is executed (second cycle), and then control (PWM control) is performed based on, for example, the read current. Do (third cycle). FIG. 8 is a diagram illustrating a change state of the PWM signal of each phase. In FIG. 8, the vertical axis represents the value (voltage value) of each signal, and the horizontal axis represents time. As shown in FIG. 8, the PWM signal of each phase changes in one cycle of the carrier wave, and the current that can be acquired by the one-shunt method differs depending on the signal state. FIG. 8 illustrates a case (mode) in which a u-phase current (Iu) and a w-phase current (-Iw) appear in one cycle, and the mode differs depending on the relationship between the carrier wave and the modulated wave. , Changes in each cycle (Fig. 8 is an example of the mode). That is, Iu can be acquired from the current sensor 24 at the timings of A and D, and −Iw can be acquired from the current sensor 24 at the timings of B and C. Therefore, in the one-shunt method, the mode in the next cycle (which phase current can be detected at which timing) is first determined (first cycle), and the current is detected at the determined timing in the next cycle (first cycle). Second cycle). Then, in the next cycle, control is performed based on the acquired current (third cycle). Then, the processing of the first cycle is performed again in the next cycle. As described above, in the one-shunt method, the first cycle, the second cycle, and the third cycle (for three cycles) are required when performing from the acquisition of the current to the control. Therefore, when a carrier wave is generated in the one-shunt method, the first period, the second period, and the third period (for three cycles) are formed by constructing waveform elements having the same period three times in succession. It is possible to secure and perform processing. Further, since the same period is used for three cycles, the complexity of control can be suppressed.

図6は、3.15kHz(fa)及び4kHz(fb)の波形要素を用いてキャリア波を構成した例である。3.15kHz(fa)及び4kHz(fb)の各波形要素が3つ連続して構成されている。図6では、キャリア波におけるキャリア周期はT1となっている。すなわち、キャリア周期T1に対応して3.15kHz(fa)及び4kHz(fb)の波形要素が組み合わされて波形が構成され、該波形の繰り返しによりキャリア波が構成される。 FIG. 6 shows an example in which a carrier wave is configured by using waveform elements of 3.15 kHz (fa) and 4 kHz (fb). Each of the 3.15 kHz (fa) and 4 kHz (fb) waveform elements is composed of three consecutive waveform elements. In FIG. 6, the carrier period in the carrier wave is T1. That is, a waveform is formed by combining 3.15 kHz (fa) and 4 kHz (fb) waveform elements corresponding to the carrier period T1, and a carrier wave is formed by repeating the waveform.

図7は、3.15kHz(fa)、4kHz(fb)、5kHz(fc)、6.3kHz(fd)、及び8kHz(fe)の波形要素を用いてキャリア波を構成した例である。3.15kHz(fa)、4kHz(fb)、5kHz(fc)、6.3kHz(fd)、及び8kHz(fe)の各波形要素が3つ連続して構成されている。図7では、キャリア波におけるキャリア周期はT2となっている。すなわち、キャリア周期T2に対応して3.15kHz(fa)、4kHz(fb)、5kHz(fc)、6.3kHz(fd)、及び8kHz(fe)の波形要素が組み合わされて波形が構成され、該波形の繰り返しによりキャリア波が構成される。 FIG. 7 shows an example in which a carrier wave is configured by using waveform elements of 3.15 kHz (fa), 4 kHz (fb), 5 kHz (fc), 6.3 kHz (fd), and 8 kHz (fe). Three consecutive waveform elements of 3.15 kHz (fa), 4 kHz (fb), 5 kHz (fc), 6.3 kHz (fd), and 8 kHz (fe) are configured. In FIG. 7, the carrier period in the carrier wave is T2. That is, a waveform is formed by combining waveform elements of 3.15 kHz (fa), 4 kHz (fb), 5 kHz (fc), 6.3 kHz (fd), and 8 kHz (fe) corresponding to the carrier period T2. A carrier wave is formed by repeating the waveform.

なお、1シャント方式を適用する場合に、電流の取得のみで、電流に基づいて各相電流に影響を及ぼすような制御を行わない場合や、第2周期内で制御を実行することができる等の場合には、上記のような第3周期を不要とすることができる。すなわち、キャリア波について、第1周期と第2周期とを確保するために、等しい周期の波形要素を2回連続して構成することとしてもよい。また、1シャント方式を適用する場合であっても、等しい周期の波形要素を連続して構成する必要がない場合には、図9や図10のように各波形要素を組み合させることとしてもよい。 In addition, when the one-shunt method is applied, the control that affects each phase current based on the current is not performed only by acquiring the current, or the control can be executed within the second cycle. In the case of, the third cycle as described above can be eliminated. That is, for the carrier wave, in order to secure the first period and the second period, the waveform elements having the same period may be configured twice in succession. Further, even when the one-shunt method is applied, if it is not necessary to continuously configure the waveform elements having the same period, the waveform elements may be combined as shown in FIGS. 9 and 10. good.

図9及び図10は、電流検出方式が3シャント方式に対応した場合のキャリア波の構成例である。3シャント方式では、各相電流を直接的に取得することができる。このため、等しい周期の波形要素を連続させることなく、周期の異なる波形要素が隣り合うように構成することが可能である。図9は、3.15kHz(fa)及び4kHz(fb)の波形要素を用いてキャリア波を構成した例である。隣り合う波形要素を異なる周期とすることができるため、3.15kHz(fa)及び4kHz(fb)の波形要素が互いに隣り合う構成となっている。図9では、キャリア波におけるキャリア周期はT3となっている。すなわち、キャリア周期T3に対応して3.15kHz(fa)及び4kHz(fb)の波形要素が組み合わされて波形が構成され、該波形の繰り返しによりキャリア波が構成される。 9 and 10 are configuration examples of carrier waves when the current detection method corresponds to the three-shunt method. In the three-shunt method, each phase current can be obtained directly. Therefore, it is possible to configure the waveform elements having different periods to be adjacent to each other without making the waveform elements having the same period continuous. FIG. 9 shows an example in which a carrier wave is configured by using waveform elements of 3.15 kHz (fa) and 4 kHz (fb). Since the adjacent waveform elements can have different periods, the 3.15 kHz (fa) and 4 kHz (fb) waveform elements are adjacent to each other. In FIG. 9, the carrier period in the carrier wave is T3. That is, a waveform is formed by combining 3.15 kHz (fa) and 4 kHz (fb) waveform elements corresponding to the carrier period T3, and a carrier wave is formed by repeating the waveform.

図10は、3.15kHz(fa)、4kHz(fb)、5kHz(fc)、6.3kHz(fd)、及び8kHz(fe)の波形要素を用いてキャリア波を構成した例である。隣り合う波形要素を異なる周期とすることができるため、3.15kHz(fa)、4kHz(fb)、5kHz(fc)、6.3kHz(fd)、及び8kHz(fe)の波形要素が隣り合う構成となっている。図10では、キャリア波におけるキャリア周期はT4となっている。すなわち、キャリア周期T4に対応して3.15kHz(fa)、4kHz(fb)、5kHz(fc)、6.3kHz(fd)、及び8kHz(fe)の波形要素が組み合わされて波形が構成され、該波形の繰り返しによりキャリア波が構成される。なお、3シャント方式の場合であっても、等しい周期の波形要素が連続してもよい。 FIG. 10 shows an example in which a carrier wave is configured by using waveform elements of 3.15 kHz (fa), 4 kHz (fb), 5 kHz (fc), 6.3 kHz (fd), and 8 kHz (fe). Since adjacent waveform elements can have different periods, 3.15 kHz (fa), 4 kHz (fb), 5 kHz (fc), 6.3 kHz (fd), and 8 kHz (fe) waveform elements are adjacent to each other. It has become. In FIG. 10, the carrier period in the carrier wave is T4. That is, a waveform is formed by combining waveform elements of 3.15 kHz (fa), 4 kHz (fb), 5 kHz (fc), 6.3 kHz (fd), and 8 kHz (fe) corresponding to the carrier period T4. A carrier wave is formed by repeating the waveform. Even in the case of the three-shunt method, waveform elements having the same period may be continuous.

PWM信号生成部22は、キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式によりインバータ8に対するPWM信号を生成する。キャリア波は、キャリア波生成部23において生成したキャリア波である。変調波とは、キャリア波と比較される信号であって、本実施形態では、3相に対応するPWM信号を生成するため、3相電圧変調波(基準信号)となる。すなわち、1つのキャリア波と、3つの変調波(3相の各相に対応した変調波)が比較されることによって、各相に対応したPWM信号が生成される。生成されたPWM信号によってインバータ8が駆動されることによって、3相電圧信号を出力し、圧縮機モータ9を駆動する。 The PWM signal generation unit 22 generates a PWM signal for the inverter 8 by a comparison method using a carrier wave and a predetermined modulated wave. The carrier wave is a carrier wave generated by the carrier wave generation unit 23. The modulated wave is a signal to be compared with a carrier wave, and in the present embodiment, it is a three-phase voltage modulated wave (reference signal) because it generates a PWM signal corresponding to three phases. That is, a PWM signal corresponding to each phase is generated by comparing one carrier wave and three modulated waves (modulated waves corresponding to each of the three phases). By driving the inverter 8 with the generated PWM signal, a three-phase voltage signal is output and the compressor motor 9 is driven.

具体的には、PWM信号生成部22は、指令演算部31と、変調波生成部32と、比較部33とを備えている。 Specifically, the PWM signal generation unit 22 includes a command calculation unit 31, a modulation wave generation unit 32, and a comparison unit 33.

指令演算部31は、取得部21から出力された各相電流に基づいて、電圧指令を演算する。具体的には、指令演算部31は、取得部21から入力された各相電流から、各相に対応した電圧指令である3相電圧指令を生成し、変調波生成部32へ出力する。 The command calculation unit 31 calculates a voltage command based on each phase current output from the acquisition unit 21. Specifically, the command calculation unit 31 generates a three-phase voltage command, which is a voltage command corresponding to each phase, from each phase current input from the acquisition unit 21, and outputs the three-phase voltage command to the modulated wave generation unit 32.

変調波生成部32は、3相電圧指令に基づいて、変調波を生成する。具体的には、変調波生成部32は、指令演算部31から入力された3相電圧指令から、各相に対応した変調波である3相変調波を生成し、比較部33へ出力する。 The modulated wave generation unit 32 generates a modulated wave based on the three-phase voltage command. Specifically, the modulated wave generation unit 32 generates a three-phase modulated wave, which is a modulated wave corresponding to each phase, from the three-phase voltage command input from the command calculation unit 31, and outputs the three-phase modulated wave to the comparison unit 33.

比較部33は、キャリア波生成部23において生成されたキャリア波と、変調波生成部32において生成された各相に対応した変調波とを比較し、3相PWM信号を生成する。具体的には、比較部33では、比較方式を用いたPWM信号の生成方法(三角波比較方式)によりPWM信号を生成する。例えば、u相に対応するPWM信号は、キャリア波がu相に対応する変調波以上の値となっている間、u相に対応するPWM信号をON状態(High)として生成される。キャリア波がu相に対応する変調波未満の値となっている間には、u相に対応するPWM信号をOFF状態(Low)として生成される。他の相に対応するPWM信号についても同様に生成される。 The comparison unit 33 compares the carrier wave generated by the carrier wave generation unit 23 with the modulated wave corresponding to each phase generated by the modulated wave generation unit 32, and generates a three-phase PWM signal. Specifically, the comparison unit 33 generates a PWM signal by a PWM signal generation method (triangular wave comparison method) using a comparison method. For example, the PWM signal corresponding to the u phase is generated with the PWM signal corresponding to the u phase in the ON state (High) while the carrier wave has a value equal to or higher than the modulated wave corresponding to the u phase. While the carrier wave has a value less than the modulated wave corresponding to the u phase, the PWM signal corresponding to the u phase is generated as an OFF state (Low). The PWM signals corresponding to the other phases are similarly generated.

上記のようにPWM信号が生成され、インバータ8における各相のスイッチング素子へ入力される。インバータ8の各スイッチング素子がPWM信号によって制御されることによって、3相電圧が出力され、圧縮機モータ9を駆動する。 The PWM signal is generated as described above and is input to the switching element of each phase in the inverter 8. By controlling each switching element of the inverter 8 by a PWM signal, a three-phase voltage is output to drive the compressor motor 9.

(インバータ制御装置による処理の流れ)
次に、上述のインバータ制御装置20によるPWM信号生成処理の一例について図11を参照して説明する。図11は、本実施形態に係るPWM信号生成処理の手順の一例を示すフローチャートである。図11に示すフローは、例えば、空気調和機が稼働している場合において所定の制御周期で繰り返し実行される。
(Processing flow by the inverter control device)
Next, an example of PWM signal generation processing by the above-mentioned inverter control device 20 will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart showing an example of the procedure of the PWM signal generation processing according to the present embodiment. The flow shown in FIG. 11 is repeatedly executed at a predetermined control cycle, for example, when the air conditioner is operating.

まず、インバータ8における所定位置の電流を取得する(S101)。なお、電流取得については、1シャント方式や3シャント方式等の取得方式によって、取得位置が異なる。 First, the current at a predetermined position in the inverter 8 is acquired (S101). Regarding current acquisition, the acquisition position differs depending on the acquisition method such as the 1-shunt method or the 3-shunt method.

次に、各相電流を算出する(S102)。S102についは、3シャント方式の場合には省略可能である。 Next, each phase current is calculated (S102). Regarding S102, it can be omitted in the case of the 3-shunt system.

次に、各相電流に基づいて、電圧指令を演算し、電圧指令に基づいて、変調波を生成する(S103)。 Next, a voltage command is calculated based on each phase current, and a modulated wave is generated based on the voltage command (S103).

次に、圧縮機モータ9の回転数を取得し、キャリア周期を設定する(S104)。 Next, the rotation speed of the compressor motor 9 is acquired and the carrier cycle is set (S104).

次に、キャリア波生成部23から出力されるキャリア波と変調波とを比較し、3相PWM信号を生成し、インバータ8へ出力する(S105)。 Next, the carrier wave output from the carrier wave generation unit 23 and the modulated wave are compared, a three-phase PWM signal is generated, and the signal is output to the inverter 8 (S105).

このように処理が行われることによって、複数種類の周期に対応する各波形要素が組み合わされたキャリア波に基づいてPWM信号が生成されるため、聴感改善を図ることが可能となる。 By performing the processing in this way, a PWM signal is generated based on a carrier wave in which each waveform element corresponding to a plurality of types of periods is combined, so that it is possible to improve the audibility.

(PWM信号生成処理による効果)
次に、上述のPWM信号生成処理による効果について図12を参照して説明する。図12では、縦軸をキャリア音の強度とし、横軸を周波数としている。そして、図12には、参考例におけるキャリア音特性(図12のL1)と、本実施形態におけるキャリア音特性(図12のL2)との一例を示している。参考例とは、一定の周期で同じ波形を繰り返した場合におけるキャリア波に基づいて、PWM信号を生成した場合である。
(Effect of PWM signal generation processing)
Next, the effect of the above-mentioned PWM signal generation processing will be described with reference to FIG. In FIG. 12, the vertical axis represents the intensity of the carrier sound and the horizontal axis represents the frequency. Then, FIG. 12 shows an example of the carrier sound characteristic (L1 in FIG. 12) in the reference example and the carrier sound characteristic (L2 in FIG. 12) in the present embodiment. The reference example is a case where a PWM signal is generated based on a carrier wave when the same waveform is repeated at a fixed cycle.

図12に示すように、参考例(図12のL1)では、キャリア波が一定の周期で同じ波形を繰り返しているため、該周期に対応した周波数f1において、キャリア音が突出している。すなわち、特定の周波数f1のキャリア音が大きい状態となっており、聴感が低下してしまう可能性がある。 As shown in FIG. 12, in the reference example (L1 in FIG. 12), since the carrier wave repeats the same waveform in a fixed cycle, the carrier sound protrudes at the frequency f1 corresponding to the cycle. That is, the carrier sound of a specific frequency f1 is in a loud state, and there is a possibility that the audibility may be deteriorated.

一方で、本実施形態(図12のL2)では、複数種類の周期に対応する各波形要素が組み合わされたキャリア波を使用しているため、キャリア音の強度特性を周波数領域において拡散することができる。具体的には、図12のように、キャリア音が大きくなる凸点を、複数の周波数(f2、f3、f4、f5)に分散することができる。このため、特定の周波数のキャリア音が突出してしまうことを抑制することができ、聴感を向上させることができる。 On the other hand, in the present embodiment (L2 in FIG. 12), since a carrier wave in which each waveform element corresponding to a plurality of types of periods is combined is used, the intensity characteristic of the carrier sound can be diffused in the frequency domain. can. Specifically, as shown in FIG. 12, the convex points where the carrier sound becomes loud can be dispersed to a plurality of frequencies (f2, f3, f4, f5). Therefore, it is possible to suppress the protrusion of the carrier sound of a specific frequency, and it is possible to improve the audibility.

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、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムによれば、PWM信号を生成するためのキャリア波が、周期の異なる複数の波形要素の組み合わせから構成されるため、キャリア波の周波数に起因して発生する電磁騒音であるキャリア音を周波数拡散することができる。すなわち、特定の周波数において大きなキャリア音が発生することを抑制することができる。このため、聴感を向上することが可能となる。また、インバータ8により駆動されるモータは、キャリア波のキャリア周期によっては、回転数に応じて共振動作が生ずる可能性があるが、キャリア周期をモータの回転数に基づいて設定するため、該共振動作によるうなり音の発生を抑制することができる。 As described above, according to the inverter control device, the inverter control method, and the inverter control program according to the present embodiment, the carrier wave for generating the PWM signal is composed of a combination of a plurality of waveform elements having different periods. Therefore, the carrier sound, which is an electromagnetic noise generated due to the frequency of the carrier wave, can be frequency-diffused. That is, it is possible to suppress the generation of a large carrier sound at a specific frequency. Therefore, it is possible to improve the hearing sensation. Further, the motor driven by the inverter 8 may cause a resonance operation according to the rotation speed depending on the carrier period of the carrier wave. However, since the carrier period is set based on the rotation speed of the motor, the resonance It is possible to suppress the generation of roaring noise due to movement.

〔第2実施形態〕
次に、本開示の第2実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムについて説明する。
本実施形態では、各波形要素の発生時間を考慮してキャリア波を構成する。以下、本実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムについて、第1実施形態と異なる点について主に説明する。
[Second Embodiment]
Next, the inverter control device, the inverter control method, and the inverter control program according to the second embodiment of the present disclosure will be described.
In the present embodiment, the carrier wave is configured in consideration of the generation time of each waveform element. Hereinafter, the inverter control device, the inverter control method, and the inverter control program according to the present embodiment will be mainly described with respect to differences from the first embodiment.

本実施形態において、キャリア波生成部23は、各波形要素の発生時間を均等化するように構成されたキャリア波を生成する。例えば、波形要素を、3.15kHz(fa)、4kHz(fb)、5kHz(fc)、6.3kHz(fd)、8kHz(fe)に対応して設けた場合、各波形要素の1周期分の時間は、それぞれ0.317msec、0.25msec、0.2msec、0.159msec、0.125msecとなる。このように、低周波数ほど周期が長くなるため、各波形要素の発生時間の比率は、それぞれ30.2%、23.8%、19.0%、15.1%、11.9%となる。すなわち、各波形要素の回数が等しく用いられる場合には、低周波数に対応した波形要素に起因するキャリア音の強度が、他の波形要素に起因するキャリア音に対して相対的に大きくなる可能性がある。そこで、キャリア波の生成において、各波形要素の発生時間を均等化するように構成することによって、周波数分散効果をより向上させることが可能となる。 In the present embodiment, the carrier wave generation unit 23 generates a carrier wave configured to equalize the generation time of each waveform element. For example, when the waveform elements are provided corresponding to 3.15 kHz (fa), 4 kHz (fb), 5 kHz (fc), 6.3 kHz (fd), and 8 kHz (fe), one cycle of each waveform element is provided. The time is 0.317 msec, 0.25 msec, 0.2 msec, 0.159 msec, and 0.125 msec, respectively. In this way, the lower the frequency, the longer the period, so the ratio of the generation time of each waveform element is 30.2%, 23.8%, 19.0%, 15.1%, and 11.9%, respectively. .. That is, when the number of times of each waveform element is used equally, the intensity of the carrier sound caused by the waveform element corresponding to the low frequency may be relatively larger than the carrier sound caused by the other waveform elements. There is. Therefore, in the generation of the carrier wave, the frequency dispersion effect can be further improved by configuring the generation time of each waveform element to be equalized.

このため、キャリア波生成部23は、各波形要素に対応する周波数に基づいて確率が設定された発生確率を用い、各波形要素を組み合わせてキャリア波を生成する。各波形要素に対応する周波数とは、各波形要素に対応する周期の逆数である。すなわち、キャリア波生成部23は、発生確率に基づいて、周期の異なる複数の波形要素を組み合わせてキャリア周期に対応する波形を構成し、前記波形の繰り返しにより構成されるキャリア波を生成する。すなわち、キャリア波の1周期分の波形に含まれる波形要素が、発生確率に基づいて組み合わされる。換言すると、1周期分の波形において、各波形要素の発生時間が均等化されており、キャリア波全体としても、各波形要素の発生時間が均等化される。 Therefore, the carrier wave generation unit 23 uses the generation probability in which the probability is set based on the frequency corresponding to each waveform element, and combines each waveform element to generate a carrier wave. The frequency corresponding to each waveform element is the reciprocal of the period corresponding to each waveform element. That is, the carrier wave generation unit 23 combines a plurality of waveform elements having different periods to form a waveform corresponding to the carrier period based on the generation probability, and generates a carrier wave composed by repeating the waveform. That is, the waveform elements included in the waveform for one cycle of the carrier wave are combined based on the probability of occurrence. In other words, the generation time of each waveform element is equalized in the waveform for one cycle, and the generation time of each waveform element is also equalized in the carrier wave as a whole.

具体的には、キャリア波生成部23では、各波形要素に対応する周波数と確率とが正の相関関係を有するように、各波形要素に対して発生確率が設定されている。すなわち、高周波数に対応する波形要素ほど、高い発生確率が設定される。正の相関関係となるように発生確率を設定する場合には、例えば、確率を周波数に比例して設定することとしてもよいし、確率を周波数の平方根に比例して設定することとしてもよいし、確率を周波数の2乗に比例して設定することとしてもよい。すなわち、周波数の増加に伴い確率が増加するように設定されれば発生確率の設定方法は限定されない。 Specifically, in the carrier wave generation unit 23, the generation probability is set for each waveform element so that the frequency corresponding to each waveform element and the probability have a positive correlation. That is, the higher the frequency of the waveform element, the higher the probability of occurrence is set. When setting the probability of occurrence so as to have a positive correlation, for example, the probability may be set in proportion to the frequency, or the probability may be set in proportion to the square root of the frequency. , The probability may be set in proportion to the square of the frequency. That is, if the probability is set to increase as the frequency increases, the method of setting the probability of occurrence is not limited.

図13は、周波数と確率とが正の相関関係を有するように発生確率を設定した場合の一例を示している。図13には、確率を周波数に比例して設定した場合(S1)、確率を周波数の平方根に比例して設定した場合(S2)、確率を周波数の2乗に比例して設定した場合(S3)を示している。このように、周波数の増加に伴い確率が増加するように発生確率が設定されることで、各波形要素の発生時間が均等化される。 FIG. 13 shows an example in which the occurrence probability is set so that the frequency and the probability have a positive correlation. In FIG. 13, the probability is set in proportion to the frequency (S1), the probability is set in proportion to the square root of the frequency (S2), and the probability is set in proportion to the square of the frequency (S3). ) Is shown. In this way, by setting the generation probability so that the probability increases as the frequency increases, the generation time of each waveform element is equalized.

例えば、3.15kHz(fa)の発生確率が10%(発生比率が2)、4kHz(fb)の発生確率が15%(発生比率が3)、5kHz(fc)の発生確率が20%(発生比率が4)、6.3kHz(fd)の発生確率が25%(発生比率が5)、8kHz(fe)の発生確率が30%(発生比率が6)のように設定される。図14は、上記のように発生確率が設定された場合におけるキャリア波の構成例を示している。なお、図14は、キャリア波における1周期分の波形の構成例である。発生確率に基づいてキャリア波が構成されることによって、図14のように各波形要素の発生時間が均等化される。このため、周波数分散効果が向上する。 For example, the probability of occurrence of 3.15 kHz (fa) is 10% (probability of occurrence is 2), the probability of occurrence of 4 kHz (fb) is 15% (probability of occurrence is 3), and the probability of occurrence of 5 kHz (fc) is 20% (occurrence). The ratio is set to 4), the probability of occurrence of 6.3 kHz (fd) is set to 25% (the probability of occurrence is 5), the probability of occurrence of 8 kHz (fe) is set to 30% (the probability of occurrence is 6), and so on. FIG. 14 shows a configuration example of a carrier wave when the generation probability is set as described above. Note that FIG. 14 is a configuration example of a waveform for one cycle of the carrier wave. By forming the carrier wave based on the generation probability, the generation time of each waveform element is equalized as shown in FIG. Therefore, the frequency dispersion effect is improved.

このように、キャリア波生成部23は、設定された発生確率に基づいて各波形要素を組み合わせることでキャリア波を生成する。発生確率に基づいてキャリア波が生成されることで、各波形要素の発生時間が均等化され、周波数分散効果が向上する。 In this way, the carrier wave generation unit 23 generates a carrier wave by combining each waveform element based on the set generation probability. By generating the carrier wave based on the generation probability, the generation time of each waveform element is equalized, and the frequency dispersion effect is improved.

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、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムによれば、キャリア波が各波形要素の発生時間を均等化するように構成されるため、特定の周期(周波数)の波形要素の出現頻度が高くなり、該周波数のキャリア音が突出してしまうことを抑制することができる。すなわち、各波形要素の周波数に対応するキャリア音の大きさを均等化し、周波数拡散効果を高めることができる。このため、聴感を向上することが可能となる。 As described above, according to the inverter control device, the inverter control method, and the inverter control program according to the present embodiment, the carrier wave is configured to equalize the generation time of each waveform element, so that a specific period is specified. It is possible to prevent the carrier sound of the (frequency) from appearing more frequently and the carrier sound of the frequency from protruding. That is, it is possible to equalize the loudness of the carrier sound corresponding to the frequency of each waveform element and enhance the frequency diffusion effect. Therefore, it is possible to improve the hearing sensation.

また、キャリア波が、各波形要素に対応する周波数に基づいて確率が設定された発生確率を用い、各波形要素が組み合わされることで、特定の周期(周波数)の波形要素の出現頻度が高くなり、該周波数のキャリア音が突出してしまうことを抑制することができる。すなわち、各波形要素の周波数に対応するキャリア音の大きさを均等化し、周波数拡散効果を高めることができる。 In addition, the carrier wave uses the probability of occurrence in which the probability is set based on the frequency corresponding to each waveform element, and by combining each waveform element, the frequency of appearance of the waveform element having a specific period (frequency) becomes high. , It is possible to prevent the carrier sound of the frequency from protruding. That is, it is possible to equalize the loudness of the carrier sound corresponding to the frequency of each waveform element and enhance the frequency diffusion effect.

〔第3実施形態〕
次に、本開示の第3実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムについて説明する。
上述した第1実施形態では、1周期分の波形要素を組み合わせてキャリア波を構成していたが、本実施形態では、立ち上がりと立ち下がりを考慮して、キャリア波を構成する。以下、本実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムについて、第1実施形態と異なる点について主に説明する。なお、本実施形態については、第2実施形態と組み合わせることも可能である。
[Third Embodiment]
Next, the inverter control device, the inverter control method, and the inverter control program according to the third embodiment of the present disclosure will be described.
In the above-described first embodiment, the carrier wave is formed by combining the waveform elements for one cycle, but in the present embodiment, the carrier wave is formed in consideration of the rising edge and the falling edge. Hereinafter, the inverter control device, the inverter control method, and the inverter control program according to the present embodiment will be mainly described with respect to differences from the first embodiment. It should be noted that this embodiment can be combined with the second embodiment.

本実施形態におけるキャリア波生成部23は、周期の異なる波形要素の立ち上がりと立ち下がりとで構成された変形波形要素を用いてキャリア波を生成する。すなわち、キャリア波生成部23は、上述の各波形要素に加えて、ある周期の波形要素の立ち上がりと他の周期の波形要素の立ち下がりとを用いて構成した変形波形要素を用いることによって、キャリア波を生成する。換言すると、キャリア波は、各波形要素と、生成した変形波形要素とを組み合わせることによって構成している。例えば、変形波形要素は、3.15kHz(fa)の波形要素の立ち上がりと、8kHz(fe)の波形要素の立ち下がりとを用いて波形が構成される。 The carrier wave generation unit 23 in the present embodiment generates a carrier wave by using a deformed waveform element composed of rising and falling waveform elements having different periods. That is, the carrier wave generation unit 23 uses a deformed waveform element configured by using the rising edge of the waveform element of a certain period and the falling edge of the waveform element of another period in addition to each of the above-mentioned waveform elements. Generate waves. In other words, the carrier wave is composed of a combination of each waveform element and the generated modified waveform element. For example, the deformed waveform element is composed of a rising edge of a 3.15 kHz (fa) waveform element and a falling edge of an 8 kHz (fe) waveform element.

図15は、本実施形態におけるキャリア波の構成例を示している。図15のように、キャリア波は、一定の周期をもつ波形要素と、変形波形要素とで構成される。具体的には、W1及びW2が変形波形要素であり、W3、W4、及びW5が波形要素である。W3は5kHz(fc)に対応しており、W4は6.3kHz(fd)に対応しており、W5は8kHz(fe)に対応している。そして、W1は立ち上がりが3.15kHz(fa)の波形要素の立ち上がりに対応しており、立ち下がりが8kHz(fe)の波形要素の立ち下がりに対応している。W2は立ち上がりが4kHz(fb)の波形要素の立ち上がりに対応しており、立ち下がりが8kHz(fe)の波形要素の立ち下がりに対応している。なお、キャリア波の周期はT5となっている。 FIG. 15 shows a configuration example of a carrier wave in this embodiment. As shown in FIG. 15, the carrier wave is composed of a waveform element having a constant period and a deformed waveform element. Specifically, W1 and W2 are deformed waveform elements, and W3, W4, and W5 are waveform elements. W3 corresponds to 5 kHz (fc), W4 corresponds to 6.3 kHz (fd), and W5 corresponds to 8 kHz (fe). W1 corresponds to the rising edge of the waveform element having a rising edge of 3.15 kHz (fa) and the falling edge of the waveform element having a falling edge of 8 kHz (fe). W2 corresponds to the rising edge of the waveform element having a rising edge of 4 kHz (fb), and corresponds to the falling edge of the waveform element having a falling edge of 8 kHz (fe). The period of the carrier wave is T5.

このように、立ち上がりと立ち下がりとを、異なる周期の波形要素に対応させることで、周波数分散効果を高めることができる。また、変形波形要素の立ち上がりと立ち下がりとを、第2実施形態に記載の発生確率に基づいて構成することで、各波形要素(周波数)の発生時間の均等化を行うことも可能である。また、変形波形要素の立ち上がりと立ち下がりとを、後述の第4実施形態に記載の発生確率に基づいて構成することとしてもよい。 In this way, the frequency dispersion effect can be enhanced by making the rising edge and the falling edge correspond to the waveform elements having different periods. Further, it is also possible to equalize the generation time of each waveform element (frequency) by configuring the rise and fall of the deformed waveform element based on the occurrence probability described in the second embodiment. Further, the rising edge and the falling edge of the deformed waveform element may be configured based on the occurrence probability described in the fourth embodiment described later.

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、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムによれば、周期の異なる波形要素の立ち上がりと立ち下がりとで構成された変形波形要素を用いてキャリア波を生成することで、周波数拡散効果を高め、聴感を向上することが可能となる。 As described above, according to the inverter control device, the inverter control method, and the inverter control program according to the present embodiment, a carrier wave is used by using a deformed waveform element composed of rising and falling waveform elements having different periods. By generating the above, it is possible to enhance the frequency diffusion effect and improve the audibility.

〔第4実施形態〕
次に、本開示の第4実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムについて説明する。
本実施形態では、構造体の共振特性を考慮して発生確率を設定する。以下、本実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムについて、第1実施形態と異なる点について主に説明する。なお、本実施形態については、第2実施形態及び/または第3実施形態と組み合わせることも可能である。
[Fourth Embodiment]
Next, the inverter control device, the inverter control method, and the inverter control program according to the fourth embodiment of the present disclosure will be described.
In the present embodiment, the probability of occurrence is set in consideration of the resonance characteristics of the structure. Hereinafter, the inverter control device, the inverter control method, and the inverter control program according to the present embodiment will be mainly described with respect to differences from the first embodiment. It should be noted that this embodiment can be combined with the second embodiment and / or the third embodiment.

特定の周波数においてキャリア音が発生し、該周波数が圧縮機等のインバータ8の出力側に設けられた構造体の共振点(固有周波数)に一致または近い場合には、キャリア音が突出して聞こえてしまう可能性がある。例えば、圧縮機の固有周波数が4kHz(fb)である場合には、4kHz(fb)に対応する波形要素の発生回数が少なかったとしても、4kHz(fb)のキャリア音が目立ってしまう可能性がある。 When a carrier sound is generated at a specific frequency and the frequency matches or is close to the resonance point (natural frequency) of a structure provided on the output side of an inverter 8 such as a compressor, the carrier sound is heard prominently. There is a possibility that it will end up. For example, when the natural frequency of the compressor is 4 kHz (fb), the carrier sound of 4 kHz (fb) may be conspicuous even if the number of occurrences of the waveform element corresponding to 4 kHz (fb) is small. be.

そこで、本実施形態におけるキャリア波生成部23は、インバータ8の出力側に設けられた構造体(例えば、圧縮機)の共振特性に基づいて設定された発生確率に応じて各波形要素が組み合わされたキャリア波を生成する。すなわち、構造体の共振特性に基づいて、共振周波数と一致または近い(共振周波数を含む所定の帯域幅)に対応する波形要素については発生確率を低く設定する。 Therefore, in the carrier wave generation unit 23 in the present embodiment, each waveform element is combined according to the generation probability set based on the resonance characteristics of the structure (for example, the compressor) provided on the output side of the inverter 8. Generates carrier waves. That is, based on the resonance characteristics of the structure, the probability of occurrence is set low for the waveform elements corresponding to or close to the resonance frequency (a predetermined bandwidth including the resonance frequency).

図16は、共振特性(スイープ特性)の一例を示した図である。図16では、縦軸をキャリア音の強度(音圧レベル)とし、横軸を周波数とし、共振特性(図16のC1)を示している。また、図16には、縦軸に確率をとり、共振特性に対応する発生確率(図16のP1)を示している。 FIG. 16 is a diagram showing an example of resonance characteristics (sweep characteristics). In FIG. 16, the vertical axis represents the intensity of the carrier sound (sound pressure level), the horizontal axis represents the frequency, and the resonance characteristics (C1 in FIG. 16) are shown. Further, in FIG. 16, the vertical axis represents the probability, and the probability of occurrence corresponding to the resonance characteristic (P1 in FIG. 16) is shown.

図16の例では、fc1や、fc2、fc3、fc4が共振周波数となっており、キャリア音の強度が高くなっている。このような共振特性に対応して発生確率を設定すると、図16のP1となる。すなわち、発生確率は、共振特性に応じて強度が高くなる周波数の発生確率が低くなるように設定される。 In the example of FIG. 16, fc1, fc2, fc3, and fc4 are resonance frequencies, and the intensity of the carrier sound is high. When the generation probability is set corresponding to such a resonance characteristic, it becomes P1 in FIG. That is, the probability of occurrence is set so that the probability of occurrence of a frequency whose intensity increases according to the resonance characteristic decreases.

このように、共振特性に基づいて発生確率を設定し、設定した発生確率に基づいて各波形要素を組み合わせキャリア信号を生成することによって、より効果的に特定の周波数のキャリア音が突出してしまうことを抑制することができる。すなわち、共振特性を考慮してより効率的に周波数拡散を行い、聴感をより向上させることが可能となる。 In this way, by setting the generation probability based on the resonance characteristics and combining each waveform element based on the set generation probability to generate a carrier signal, the carrier sound of a specific frequency is more effectively projected. Can be suppressed. That is, it is possible to more efficiently diffuse the frequency in consideration of the resonance characteristic and further improve the audibility.

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、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムによれば、共振特性により共振が発生し易い周波数の発生確率を低く設定することができ、共振により特定の周波数のキャリア音が突出することを抑制することができる。また、周波数拡散効果を高め、聴感を向上することが可能となる。 As described above, according to the inverter control device, the inverter control method, and the inverter control program according to the present embodiment, it is possible to set a low frequency generation probability at which resonance is likely to occur due to the resonance characteristics, and it is specified by resonance. It is possible to suppress the protrusion of the carrier sound of the frequency of. In addition, it is possible to enhance the frequency diffusion effect and improve the audibility.

本開示は、上述の実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変形実施が可能である。なお、各実施形態を組み合わせることも可能である。すなわち、上記の第1実施形態、第2実施形態、第3実施形態、及び第4実施形態については、それぞれ組み合わせることも可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. It is also possible to combine each embodiment. That is, the above-mentioned first embodiment, second embodiment, third embodiment, and fourth embodiment can be combined with each other.

例えば、各実施形態では、インバータ8を用いて圧縮機モータ9を駆動する場合について説明したが、インバータ8が駆動する対象については上記に限定されない。これに伴い、インバータ8が駆動する対象の構造体の共振特性を考慮して、適切に波形要素の設定や、発生確率の設定を行うことが可能となる。 For example, in each embodiment, the case where the compressor motor 9 is driven by using the inverter 8 has been described, but the target to which the inverter 8 is driven is not limited to the above. Along with this, it becomes possible to appropriately set the waveform element and the generation probability in consideration of the resonance characteristic of the target structure driven by the inverter 8.

以上説明した各実施形態に記載のインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムは例えば以下のように把握される。
本開示に係るインバータ制御装置(20)は、インバータ(8)により駆動されるモータの回転数に基づいてキャリア周期を設定する設定部(25)と、周期の異なる複数の波形要素を組み合わせてキャリア周期に対応する波形を構成し、波形の繰り返しにより構成されるキャリア波を生成するキャリア波生成部(23)と、キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式によりインバータ(8)に対するPWM信号を生成するPWM信号生成部(22)と、を備える。波形要素の具体的な波形形状については、例えば三角波であるが、のこぎり波等とすることとしてもよく、三角波に限定されない。
The inverter control device, the inverter control method, and the inverter control program described in each of the above-described embodiments are grasped as follows, for example.
The inverter control device (20) according to the present disclosure is a carrier in which a setting unit (25) that sets a carrier period based on the rotation speed of a motor driven by the inverter (8) and a plurality of waveform elements having different periods are combined. PWM for the inverter (8) by a comparison method using a carrier wave generator (23) that forms a waveform corresponding to the period and generates a carrier wave composed of repeating waveforms, and a carrier wave and a predetermined modulated wave. A PWM signal generation unit (22) for generating a signal is provided. The specific waveform shape of the waveform element is, for example, a triangular wave, but it may be a sawtooth wave or the like, and is not limited to the triangular wave.

本開示に係るインバータ制御装置(20)によれば、PWM信号を生成するためのキャリア波が、周期の異なる複数の波形要素の組み合わせから構成されるため、キャリア波の周波数に起因して発生する電磁騒音であるキャリア音を周波数拡散することができる。すなわち、特定の周波数において大きなキャリア音が発生することを抑制することができる。このため、聴感を向上することが可能となる。また、インバータ(8)により駆動されるモータは、キャリア波のキャリア周期によっては、回転数に応じて共振動作が生ずる可能性があるが、キャリア周期をモータの回転数に基づいて設定するため、該共振動作によるうなり音の発生を抑制することができる。 According to the inverter control device (20) according to the present disclosure, since the carrier wave for generating the PWM signal is composed of a combination of a plurality of waveform elements having different periods, it is generated due to the frequency of the carrier wave. Carrier sound, which is electromagnetic noise, can be frequency-diffused. That is, it is possible to suppress the generation of a large carrier sound at a specific frequency. Therefore, it is possible to improve the hearing sensation. Further, the motor driven by the inverter (8) may cause a resonance operation according to the rotation speed depending on the carrier cycle of the carrier wave. However, since the carrier cycle is set based on the rotation speed of the motor, the motor cycle is set based on the rotation speed of the motor. It is possible to suppress the generation of roaring sound due to the resonance operation.

本開示に係るインバータ制御装置(20)において、設定部(25)は、回転数に応じてモータに流れる電流基本波成分の周期と、キャリア周期との比率が、整数を含む所定の数値範囲内とならないように、キャリア周期を設定する。 In the inverter control device (20) according to the present disclosure, in the setting unit (25), the ratio between the period of the current fundamental wave component flowing through the motor according to the rotation speed and the carrier period is within a predetermined numerical range including an integer. Set the carrier cycle so that it does not become.

本開示に係るインバータ制御装置(20)によれば、キャリア周期が、モータに流れる電流基本波成分の周期とキャリア周期との比率が整数を含む所定の数値範囲内とならないように設定されるため、電流基本波成分の周期に対するキャリア周期の比率またはキャリア周期に対する電流基本波成分の周期の比率が整数倍(または整数に近い倍数)となり、うなり音が発生することを抑制することができる。 According to the inverter control device (20) according to the present disclosure, the carrier period is set so that the ratio of the period of the current fundamental wave component flowing through the motor to the carrier period does not fall within a predetermined numerical range including an integer. , The ratio of the carrier period to the period of the current fundamental wave component or the ratio of the period of the current fundamental wave component to the carrier period is an integral multiple (or a multiple close to an integer), and it is possible to suppress the generation of roaring noise.

本開示に係るインバータ制御装置(20)において、数値範囲は、整数に対して0.3を加減算した範囲である。 In the inverter control device (20) according to the present disclosure, the numerical range is a range obtained by adding or subtracting 0.3 to an integer.

本開示に係るインバータ制御装置(20)によれば、整数に対して0.3を加減算した範囲として数値範囲を設定することで、キャリア周期をより適切に設定することが可能となる。 According to the inverter control device (20) according to the present disclosure, the carrier cycle can be set more appropriately by setting the numerical range as a range obtained by adding or subtracting 0.3 to an integer.

本開示に係るモータ駆動装置(1)は、圧縮機モータ(9)を駆動するインバータ(8)と、上記のインバータ制御装置(20)と、を備える。 The motor drive device (1) according to the present disclosure includes an inverter (8) for driving a compressor motor (9) and the above-mentioned inverter control device (20).

本開示に係るインバータ制御方法は、インバータ(8)により駆動されるモータの回転数に基づいてキャリア周期を設定する工程と、周期の異なる複数の波形要素を組み合わせてキャリア周期に対応する波形を構成し、波形の繰り返しにより構成されるキャリア波を生成する工程と、キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式によりインバータ(8)に対するPWM信号を生成する工程と、を有する。 In the inverter control method according to the present disclosure, a step of setting a carrier cycle based on the rotation speed of a motor driven by the inverter (8) and a waveform corresponding to the carrier cycle are configured by combining a plurality of waveform elements having different cycles. It also has a step of generating a carrier wave composed of repeated waveforms and a step of generating a PWM signal for the inverter (8) by a comparison method using the carrier wave and a predetermined modulated wave.

本開示に係るインバータ制御プログラムは、インバータ(8)により駆動されるモータの回転数に基づいてキャリア周期を設定する処理と、周期の異なる複数の波形要素を組み合わせてキャリア周期に対応する波形を構成し、波形の繰り返しにより構成されるキャリア波を生成する処理と、キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式によりインバータ(8)に対するPWM信号を生成する処理と、をコンピュータに実行させる。 The inverter control program according to the present disclosure configures a waveform corresponding to a carrier cycle by combining a process of setting a carrier cycle based on the rotation speed of a motor driven by the inverter (8) and a plurality of waveform elements having different cycles. Then, the computer is made to execute a process of generating a carrier wave composed of repeating waveforms and a process of generating a PWM signal for the inverter (8) by a comparison method using the carrier wave and a predetermined modulated wave.

1 :モータ駆動装置
4 :交流電源
5 :整流回路
6 :インダクタンス部
7 :コンデンサ部
8 :インバータ
9 :圧縮機モータ
11 :CPU
12 :ROM
13 :RAM
15 :通信部
18 :バス
20 :インバータ制御装置
21 :取得部
22 :PWM信号生成部
23 :キャリア波生成部
24 :電流センサ
25 :設定部
31 :指令演算部
32 :変調波生成部
33 :比較部
1: Motor drive device
4: AC power supply 5: Rectifier circuit 6: Inductance part 7: Capacitor part 8: Inverter 9: Compressor motor 11: CPU
12: ROM
13: RAM
15: Communication unit 18: Bus 20: Inverter control device 21: Acquisition unit 22: PWM signal generation unit 23: Carrier wave generation unit 24: Current sensor 25: Setting unit 31: Command calculation unit 32: Modulation wave generation unit 33: Comparison Department

Claims (6)

インバータにより駆動されるモータの回転数に基づいてキャリア周期を設定する設定部と、
周期の異なる複数の波形要素を組み合わせて前記キャリア周期に対応する波形を構成し、前記波形の繰り返しにより構成されるキャリア波を生成するキャリア波生成部と、
前記キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式により前記インバータに対するPWM信号を生成するPWM信号生成部と、
を備えるインバータ制御装置。
A setting unit that sets the carrier cycle based on the rotation speed of the motor driven by the inverter,
A carrier wave generator that combines a plurality of waveform elements having different periods to form a waveform corresponding to the carrier period and generates a carrier wave composed by repeating the waveform.
A PWM signal generation unit that generates a PWM signal for the inverter by a comparison method using the carrier wave and a predetermined modulated wave.
Inverter control device equipped with.
前記設定部は、前記回転数に応じて前記モータに流れる電流基本波成分の周期と、前記キャリア周期との比率が、整数を含む所定の数値範囲内とならないように、前記キャリア周期を設定する請求項1に記載のインバータ制御装置。 The setting unit sets the carrier period so that the ratio between the period of the current fundamental wave component flowing through the motor according to the rotation speed and the carrier period does not fall within a predetermined numerical range including an integer. The inverter control device according to claim 1. 前記数値範囲は、前記整数に対して0.3を加減算した範囲である請求項2に記載のインバータ制御装置。 The inverter control device according to claim 2, wherein the numerical range is a range obtained by adding or subtracting 0.3 to the integer. 圧縮機モータを駆動するインバータと、
請求項1から3のいずれか1項に記載のインバータ制御装置と、
を備えるモータ駆動装置。
The inverter that drives the compressor motor and
The inverter control device according to any one of claims 1 to 3.
Motor drive device.
インバータにより駆動されるモータの回転数に基づいてキャリア周期を設定する工程と、
周期の異なる複数の波形要素を組み合わせて前記キャリア周期に対応する波形を構成し、前記波形の繰り返しにより構成されるキャリア波を生成する工程と、
前記キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式により前記インバータに対するPWM信号を生成する工程と、
を有するインバータ制御方法。
The process of setting the carrier cycle based on the rotation speed of the motor driven by the inverter, and
A step of forming a waveform corresponding to the carrier cycle by combining a plurality of waveform elements having different cycles to generate a carrier wave composed of repetition of the waveform, and a step of generating a carrier wave.
A step of generating a PWM signal for the inverter by a comparison method using the carrier wave and a predetermined modulated wave, and
Inverter control method with.
インバータにより駆動されるモータの回転数に基づいてキャリア周期を設定する処理と、
周期の異なる複数の波形要素を組み合わせて前記キャリア周期に対応する波形を構成し、前記波形の繰り返しにより構成されるキャリア波を生成する処理と、
前記キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式により前記インバータに対するPWM信号を生成する処理と、
をコンピュータに実行させるためのインバータ制御プログラム。
The process of setting the carrier cycle based on the rotation speed of the motor driven by the inverter, and
A process of forming a waveform corresponding to the carrier period by combining a plurality of waveform elements having different periods and generating a carrier wave composed of repetition of the waveform.
A process of generating a PWM signal for the inverter by a comparison method using the carrier wave and a predetermined modulated wave, and
Inverter control program to make a computer execute.
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