JP4389746B2

JP4389746B2 - インバータ制御装置

Info

Publication number: JP4389746B2
Application number: JP2004294452A
Authority: JP
Inventors: 美津夫鹿嶋; 誠谷川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-10-07
Filing date: 2004-10-07
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2024-10-07
Also published as: JP2006109641A

Description

この発明は，上アーム電源にチャージポンプ回路方式を使用するインバータ制御装置に関するものである。

従来のインバータ制御装置は、正側直流電源線と負側直流電源線との間に上アームスイッチング素子と下アームスイッチング素子とをブリッジ接続してなるスイッチング手段と、前記上アームスイッチング素子および下アームスイッチング素子を駆動するための駆動手段と、この駆動手段に駆動信号を与えるように制御する転流制御手段と、前記上アームスイッチング素子の駆動手段用電源となるコンデンサを有し、前記下アームスイッチング素子がオン状態にある期間に当該コンデンサを充電するチャージポンプ手段と、前記下アームスイッチング素子を所定周期毎に所定期間オン状態とする充電制御手段とを備えて構成されている（例えば，特許文献１参照）。

特開２００１−３７２５８号公報。

従来のインバータ制御装置は、下アームスイッチング素子を所定周期毎に所定期間オン状態とすることで上アーム電源となるチャージポンプ回路のコンデンサを充電する構成としていたので、下アームスイッチング素子のスイッチング周期およびオン時間の設定によっては、運転可能な上限回転数が小さくなるという問題があった。

また、上記構成を実現するためには基本的に矩形波駆動が前提となるめ、例えば空気調和機に搭載される永久磁石同期電動機のファンモータなどに使用する場合は、振動や騒音が発生するため、構造的に防振対策を行う必要があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、上アーム電源にチャージポンプ回路方式を使用するインバータ制御装置においても、運転可能範囲が狭くならないインバータ制御装置を得ることを第１の目的とするものである。

また、空気調和機に搭載される永久磁石同期電動機のファンモータなどに使用する場合においても、振動や騒音が問題とならないインバータ制御装置を得ることを第２の目的とするものである。

この発明は、三相の永久磁石同期電動機と、各相の磁極位置を検出する磁極位置検出センサと、その磁極位置検出センサが出力する磁極位置検出センサ信号に基づいて前記電動機を制御するインバータ制御装置において、インバータ回路は上アームと下アームのスイッチング素子をブリッジ接続して構成されており、その上アーム電源はチャージポンプ回路方式により生成するものであり、波形出力を開始する前に上アーム電源となるチャージポンプ回路のコンデンサを初期充電する信号を生成する初期充電信号生成部と、起動時は全相下アームをスイッチングして駆動する１２０度通電信号を生成する１２０度通電信号生成部と、定常時は正弦波駆動信号を生成する正弦波駆動信号生成部と、前記電動機を駆動する運転モードを切換える駆動信号生成処理切換部とを備え、前記駆動信号生成処理切換部は前記磁極位置検出センサ信号のパターンが正回転方向に２回変化したときに前記運転モードを１２０度通電から正弦波駆動に切換えるようにしたものである。

この発明は、上述のように波形出力を開始する前に上アーム電源となるチャージポンプ回路のコンデンサを初期充電する信号を出力し、起動時は全相下アームをスイッチングして駆動する１２０度通電信号で制御し、定常時は正弦波駆動信号で制御するようにしたので、インバータ運転中は上アーム電源となるチャージポンプ回路のコンデンサ間電圧を所定値以上に確保することができ、上アーム電源にチャージポンプ回路方式を使用するインバータ制御装置においても、運転可能範囲が狭くならないインバータ制御装置を得ることができる。また、定常運転時は正弦波駆動で動作するようにしたので、空気調和機に搭載される永久磁石同期電動機のファンモータなどに使用する場合においても、振動や騒音が問題とならないインバータ制御装置を得ることができる。また、磁極位置検出センサ信号のパターンが正回転方向に２回変化したときに１２０度通電から正弦波駆動に切換えるようにしたので、１２０度通電時に発生する振動および騒音を極力短い時間に抑えることができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１を示すインバータ制御装置のブロック図、図２は誘起電圧と位置信号の位置関係特性図である。図１において、直流電源１を交流に変換して三相永久磁石同期電動機３を駆動するインバータ回路２は、絶縁ゲート入力を持つ電力スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６と逆並列接続されたダイオードＤ１〜Ｄ６および前記スイッチング素子を駆動する駆動回路２ａ〜２ｆにより構成される。例えば、インバータ回路２はＩＰＭ（ＩｎｔｅｌｉｇｅｎｔＰｏｗｅｒＭｏｄｕｌｅ）により構成される。

前記三相永久磁石同期電動機３は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相からなる３相Ｙ結線された固定子巻線３ａと、永久磁石回転子３ｂと、各相の磁極位置を検出するホール素子センサ３ｃ〜３ｅとから構成される。ここで、ホール素子センサによる信号（以下、位置信号と称す）は、図２に示す誘起電圧と位置信号の位置関係特性図のとおり、各相とも誘起電圧に対して３０度遅れて出力されるようになっている。

図１に示すチャージポンプ回路主構成部４のコンデンサ４ａ〜４ｃは、それぞれ前記インバータ回路２の上アーム駆動回路２ａ〜２ｃの駆動用電源となり、対応する下アームスイッチング素子ＳＷ４〜６をＯＮ状態とすることで、駆動回路用電源５から電流制限抵抗４ｄ、ダイオード４ｅ〜４ｇを介して所定の電圧に充電される。また、前記インバータ回路２の下アーム駆動回路２ｄ〜２ｆの駆動用電源は、前記駆動回路用電源５から直接供給される。

また、図１に示す前記直流電源１の電圧（以下、母線電圧と称す）を検出するための母線電圧検出回路６は、前記直流電源１を抵抗６ａ、６ｂおよびコンデンサ６ｃにより分圧・フィルタしてインバータ制御部７に接続している。

前記インバータ制御部７は、以下に示す駆動信号生成処理切換部８、初期充電信号生成部９、１２０度通電信号生成部１０、正弦波駆動信号生成部１１とにより構成されており、例えばマイクロプロセッサにより実現することができる。前記駆動信号生成処理切換部８は、波形出力を開始する前は上アーム電源となるチャージポンプ回路４のコンデンサ４ａ〜４ｃを初期充電する信号を生成する初期充電信号生成部９を選択し、起動時は全相下アームをスイッチングして駆動する１２０度通電信号を生成する１２０度通電信号生成部１０を選択し、定常時は正弦波駆動信号を生成する正弦波駆動信号生成部１１を選択する。これらにより選択された駆動信号に基づいてインバータ回路２が制御され、直流電源１を交流に変換して三相永久磁石同期電動機３を駆動する。

次に動作について説明する。図３は、この発明の実施の形態１におけるインバータ制御部７のタイミングチャート図である。図において、（ａ）は回転数（実線：目標回転数、点線：位置信号を基に算出される実行回転数）、（ｂ）は位置信号ＨＵ〜ＨＷ、（ｃ）は駆動信号ＵＰ〜ＷＮ、（ｄ）は運転モードである。外部から与えられる目標回転数が０［ｒｐｍ］以外になった場合、運転モードを初期充電に設定し、全相下アームの駆動信号ＵＮ〜ＷＮをＯＮとし、上アーム電源となる前記チャージポンプ回路４のコンデンサ４ａ〜４ｃを初期充電する。

次に、初期充電信号を所定時間出力後、運転モードを１２０度通電に移行し位置信号ＨＵ〜ＨＷのパターンに合わせて、全相下アームをスイッチングして駆動する１２０度通電信号を出力する。位置信号パターンが正回転方向に２回変化したとき、運転モードを正弦波駆動に移行し駆動信号として正弦波駆動出力を行う。正弦波駆動出力時の初期出力は３相変調とする。正弦波駆動出力時、実行回転数が３相変調→２相変調切換え回転数（以下、ｆ３ＴＯ２）以上となったとき、変調方式として２相変調を選択する。実行回転数が２相変調→３相変調切換え回転数（以下、ｆ２ＴＯ３）以下となったとき、変調方式として３相変調を選択する。ここで、ｆ３ＴＯ２＞ｆ２ＴＯ３となるように設定することで、変調方式を安定して切換えることができる。

次に、図４に示すインバータ制御部の出力開始処理フローチャートを説明する。出力開始処理は、例えば５０ｍｓ毎に行う。ＳＴＥＰ１で、外部から与えられる目標回転数によりインバータ出力開始を行うかどうかを判定し、目標回転数が０［ｒｐｍ］以外の場合、インバータ出力禁止かどうかを判定（ＳＴＥＰ２）し、インバータ出力禁止のときは、運転モードとして初期充電を選択（ＳＴＥＰ３）し、出力電圧指令値を出力電圧指令値初期値に設定（ＳＴＥＰ４）し、正弦波駆動時の変調方式として３相変調を選択（ＳＴＥＰ５）し、インバータ出力許可（ＳＴＥＰ６）とする。ＳＴＥＰ２でインバータ出力許可のときは、出力電圧指令値の算出処理を行う（ＳＴＥＰ７）。また、ＳＴＥＰ１で目標回転数が０［ｒｐｍ］の場合は、インバータ出力禁止（ＳＴＥＰ８）とし、全駆動信号ＵＰ〜ＷＮをＯＦＦ出力（ＳＴＥＰ９）にしインバータ出力を停止する。

前記、ＳＴＥＰ７の出力電圧指令値算出処理について図５に示す出力電圧指令値算出処理フローチャートを用いて説明する。運転モードが１２０度通電の場合（ＳＴＥＰ１０）は、出力電圧指令値をα［Ｖ］加算する（ＳＴＥＰ１１）。また、運転モードが１２０度通電でない場合は、運転モードが正弦波駆動かを判定し、正弦波駆動の場合（ＳＴＥＰ１２）は、目標回転数と実行回転数を比較し、目標回転数＞実行回転数のとき（ＳＴＥＰ１３）は、出力電圧指令値をβ［Ｖ］加算（ＳＴＥＰ１４）する。また、目標回転数と実行回転数を比較の結果、目標回転数＜実行回転数のとき（ＳＴＥＰ１５）は、出力電圧指令値をβ［Ｖ］減算し（ＳＴＥＰ１６）、実行回転数が目標回転数に近づくように出力電圧指令値を制御する。運転モードが１２０度通電、正弦波駆動以外の場合は、出力電圧指令値は変更しない。

続いて、前記駆動信号生成処理切換部８の動作について図６に示す駆動信号生成処理切換部フローチャートで説明する。駆動信号生成処理は、例えば駆動信号のキャリア周期毎に行う。ＳＴＥＰ１７はインバータ出力許可かどうか判定する処理であり、インバータ出力禁止の場合は処理を行わなく終了する。ＳＴＥＰ１７でインバータ出力許可の場合、運転モードにより駆動信号生成処理を切換える（ＳＴＥＰ１８）。運転モードの初期値は初期充電であり、初期充電信号生成処理がまず行われる（ＳＴＥＰ１９）。所定時間初期充電信号出力後、運転モードを１２０度通電に移行し１２０度通電信号生成処理を行う（ＳＴＥＰ２０）。１２０度通電出力時に正回転方向に２回位置信号パターンが変化したとき、運転モードを正弦波駆動に移行し正弦波駆動信号生成処理を行う（ＳＴＥＰ２１）。

次に、初期充電信号生成部９の動作（ＳＴＥＰ１９の処理）について図７に示す初期充電信号生成部フローチャートを用いて説明する。ＳＴＥＰ２２は、上アーム駆動回路２ａ〜２ｃの駆動用電源となるコンデンサ４ａ〜４ｃを初期充電するための駆動信号出力処理であり、下アームスイッチング素子ＳＷ４〜６の駆動信号ＵＮ〜ＷＮをＯＮ状態とする。所定時間初期充電信号出力後（ＳＴＥＰ２３）、運転モードを１２０度通電に移行する（ＳＴＥＰ２４）。上記所定時間は、コンデンサ４ａ〜４ｃのコンデンサ間電圧を所定値以上に確保することができる値に設定する。

次に、１２０度通電信号生成部１０の動作（ＳＴＥＰ２０の処理）について図８に示す１２０度通電信号生成部フローチャートを用いて説明する。まず位置信号ＨＵ〜ＨＷにより位置信号パターンを検出（ＳＴＥＰ２５）し、母線電圧検出回路６から出力される値を母線電圧値に換算（ＳＴＥＰ２６）し、前記位置信号パターンと出力電圧指令値と母線電圧値より、１２０度通電信号出力を行う（ＳＴＥＰ２７）。位置信号パターンが正回転方向に２回変化した場合（ＳＴＥＰ２８）、正弦波パラメータ演算を行い（ＳＴＥＰ２９）、運転モードを正弦波駆動に移行する（ＳＴＥＰ３０）、また、位置信号パターンが正回転方向に２回変化しない場合（ＳＴＥＰ２８）は、そのまま終了する。

ここで、１２０度通電信号出力の生成方法について説明する。図９に、位置信号ＨＵ〜ＨＷと位置信号パターンおよび１２０度通電時の通電相との関係を示す。例えば、位置信号ＨＵ＝Ｌ、ＨＶ＝Ｈ、ＨＷ＝Ｈのときは、位置信号パターンとして５を検出し、上アーム通電相はＷ相（上アーム非通電相はＵ相とＶ相）、下アーム通電相はＵ相（下アーム非通電相はＶ相とＷ相）となる。

この位置信号パターン５のときの駆動信号について、図１０に示す１２０度通電信号生成時タイミングチャート図を用いて説明する。（ａ）は位置信号ＨＵ〜ＨＷ、（ｂ）はＰＷＭ信号に変換するためのキャリア、（ｃ）は１２０度通電時の駆動信号ＵＰ〜ＷＮである。前記図９に示す位置信号パターン５のときは、下アーム非通電相であるＶ相、Ｗ相の出力指令値を０．５固定とし、下アーム通電相であるＵ相の出力指令を次の式１により求める。

式１→下アーム通電相出力指令値＝下アームＤＵＴＹ５０％出力指令値−（出力電圧指令値／母線電圧値）

出力指令値をキャリアと比較して、出力指令値の方がキャリアより高いときはＯＮ、出力指令値の方が低いときはＯＦＦとする上アーム駆動信号を得る。下アーム駆動信号は上アーム駆動信号に対して上下短絡防止時間Ｔｄを設けて相補に出力される。ただし、上アーム非通電相（位置信号パターンが５のときはＵＰ、ＶＰ）には通電させないため、強制的にＯＦＦ状態とする。同様に位置信号パターン１〜６について駆動信号を出力することで、全相下アームをスイッチングして駆動する１２０度通電信号を得ることができる。

次に、ＳＴＥＰ３２の正弦波パラメータ演算処理について図１１に示す正弦波パラメータ演算処理フローチャートを用いて説明する。まず位置信号パターンにより正弦波駆動信号生成用角度θを設定（ＳＴＥＰ３１）し、位置信号パターン間隔である６０°時間ΔＴより、キャリア周期当りの角度Δθを次の式２により算出し（ＳＴＥＰ３２）、実行回転数を式３より算出し（ＳＴＥＰ３３）、実行回転数と位相調整角度θａｄｊのテーブルよりθａｄｊを求める（ＳＴＥＰ３４）。ここで、図１２は位置信号パターンと正弦波駆動信号生成用角度θとの関係を示す特性図であり、例えば位置信号パターンが６→１になったときは、θとして３０°を設定する。また、実行回転数と位相調整角度θａｄｊのテーブルは図１３に示すようになっている。このテーブルは、例えば振動または騒音が最小となるように設定する。

式２→Δθ＝（Ｔｃ／ΔＴ）×６０°
ここで、Δθ：キャリア周期当りの角度
Ｔｃ：キャリア周期
ΔＴ：位置信号パターン間隔

式３→実行回転数［ｒｐｍ］＝６０／（ΔＴ×６×ｐｐ）
ここで、ΔＴ：位置信号パターン間隔
ｐｐ：極対数

次に、正弦波駆動信号生成部１１の動作（ＳＴＥＰ２１の処理）について図１４に示す正弦波駆動信号生成部フローチャートを用いて説明する。図１４において、まず位置信号ＨＵ〜ＨＷにより位置信号パターンを検出（ＳＴＥＰ３５）、母線電圧検出回路６から出力される値を母線電圧値に換算（ＳＴＥＰ３６）し、正弦波駆動信号生成用角度θをΔθ分進める（ＳＴＥＰ３７）。位置信号パターンが変化したとき（ＳＴＥＰ３８）、正弦波パラメータ演算を行い（ＳＴＥＰ３９）、変調方式選択処理４０〜４９を行う。ここで、ＳＴＥＰ３５、ＳＴＥＰ３６、ＳＴＥＰ３７処理内容はそれぞれ図８に示すＳＴＥＰ２５、ＳＴＥＰ２６、ＳＴＥＰ２７と同じである。実行回転数が２相変調→３相変調切換え回転数（ｆ２ＴＯ３）以下の場合（ＳＴＥＰ４０）、変調方式として３相変調を選択する（ＳＴＥＰ４１）。実行回転数が３相変調→２相変調切換え回転数（Ｆ３ＴＯ２）以上の場合（ＳＴＥＰ４２）、変調方式として２相変調を選択する（ＳＴＥＰ４３）。ｆ２ＴＯ３＜実行回転数＜ｆ３ＴＯ２の場合は、変調方式は前回の変調方式のままである。正弦波駆動信号生成角度θから位相調整角度θａｄｊを減算した値である位相調整後角度θx（ＳＴＥＰ４４）と、次の式４より算出される出力電圧正規化値（ＳＴＥＰ４５）より、変調方式として３相変調選択時（ＳＴＥＰ４６）は、３相変調による正弦波駆動信号出力を行い（ＳＴＥＰ４７）、２相変調選択時は２相変調による正弦波駆動信号出力を行う（ＳＴＥＰ４８）。

式４→出力電圧正規化値＝ √2 ×（出力電圧指令値）／（母線電圧値）

ここで、図１５に示す３相変調時の正弦波駆動信号生成時タイミングチャートおよび図１６に示す３相変調による正弦波駆動出力指令値算出方法説明図について説明する。図１５において、（ａ）は位相調整後角度θｘ、（ｂ）は３相変調時のノード、（ｃ）は３相変調時のノードθ、（ｄ）は３相変調時出力指令で、出力電圧正規化値＝１のときの出力指令値Ｕ＊、Ｖ＊、Ｗ＊である。３相変調時、ノードとノードθは位相調整後角度θｘより、図１５の関係になるように求める。ノードとノードθおよび出力電圧正規化値を基に、図１６の３相変調時の出力指令値算出方法に従って、３相変調時の出力指令値Ｕ＊、Ｖ＊、Ｗ＊を求めることができる。求められた出力指令値はキャリア（図示せず）と比較することでＰＷＭ波形に生成されて、駆動信号ＵＰ〜ＷＰが得られる。出力指令値Ｕ＊、Ｖ＊、Ｗ＊から駆動信号ＵＰ〜ＷＰに変換する方法は１２０度通電信号生成時と同じ方法である。

次に、図１７に示す２相変調時の正弦波駆動信号生成時のタイミングチャートおよび図１８に示す２相変調時の出力指令値算出方法説明図について説明する。図１７において、（ａ）は位相調整後角度θx、（ｂ）は２相変調時のノード、（ｃ）は２相変調時のノードθ、（ｄ）は２相変調時の出力指令値Ｕ＊、Ｖ＊、Ｗ＊で、出力電圧正規化値＝１のときの出力指令値Ｕ＊、Ｖ＊、Ｗ＊である。２相変調時、ノードとノードθは位相調整後角度θxより、図１７に示す関係になるように求める。ノードとノードθおよび出力電圧正規化値を基に、図１８に示す２相変調時の出力指令値算出方法に従って、２相変調時の出力指令値Ｕ＊、Ｖ＊、Ｗ＊を求めることができる。求められた出力指令値はキャリア（図示せず）と比較することでＰＷＭ波形に生成されて、駆動信号ＵＰ〜ＷＰが得られる。出力指令値Ｕ＊、Ｖ＊、Ｗ＊から駆動信号ＵＰ〜ＷＰに変換する方法は１２０度通電信号生成時と同じ方法である。

上述正弦波駆動時の駆動信号において、短絡防止時間Ｔｄの補正処理を行った方がいいのは言うまでもない。

以上のように、三相の永久磁石同期電動機と、各相の磁極位置を検出するセンサと、そのセンサ信号に基づいて前記電動機を制御するインバータ制御装置において、インバータ回路は上アームと下アームのスイッチング素子をブリッジ接続して構成されており、その上アーム電源はチャージポンプ回路方式により生成するものである場合に、波形出力を開始する前に上アーム電源となるチャージポンプ回路のコンデンサを初期充電する信号を生成する初期充電信号生成部と、起動時は全相下アームをスイッチングして駆動する１２０度通電信号を生成する１２０度通電信号生成部と、定常時は正弦波駆動信号を生成する正弦波駆動信号生成部とを備えるようにしたので、インバータ運転中は上アーム電源となるチャージポンプ回路のコンデンサ間電圧を所定値以上に確保することができ、上アーム電源にチャージポンプ回路方式を使用するインバータ制御装置においても、運転可能範囲が狭くならないインバータ制御装置を得ることができる。また、定常運転時は正弦波駆動で動作するようにしたので，空気調和機に搭載される永久磁石同期電動機のファンモータなどに使用する場合においても、振動や騒音が問題とならないインバータ制御装置を得ることができる。

また、各相の磁極位置を矩形波として検出するセンサを使用する場合において、磁極位置検出センサ信号の組合わせのパターンが正回転方向に２回変化したときに１２０度通電から正弦波駆動に切換えるようにすることで、１２０度通電時に発生する振動および騒音を極力短い時間に抑えることができる。

また、１２０度通電時も同相の上アームと下アームが上下短絡防止時間を設けて相補にスイッチングする相補ＰＷＭモードで制御するようにすることで、１２０度通電から正弦波駆動にスムーズに移行することができる。

また、１２０度通電時の上アーム通電相のデューティを５０％前後に固定することで、確実に起動に必要な電圧を確保でき、またチャージポンプ回路のコンデンサを充電するのに必要な下アームスイッチング素子をＯＮ状態にできるパルス幅を確保することができる。

また、正弦波駆動時、低回転時は３相変調、高回転時は２相変調で制御するようにすることで、低回転時でも確実に上アーム電源となるチャージポンプ回路のコンデンサ間電圧を所定値以上に確保することができ、電流が大きくなる高回転時はスイッチング回数を減らすことができ、スイッチング損失の低減およびノイズの抑制を図ることができる。

この発明の実施の形態１におけるインバータ制御装置を示すブロック図である。この発明の実施の形態１における三相永久磁石同期電動機の誘起電圧と位置信号の位置関係を示す特性図である。この発明の実施の形態１におけるインバータ制御部のタイミングチャート図である。この発明の実施の形態１におけるインバータ制御部の出力開始処理のフローチャート図である。この発明の実施の形態１におけるインバータ制御部の出力電圧指令値算出処理のフローチャート図である。この発明の実施の形態１における駆動信号生成処理切換部のフローチャート図である。この発明の実施の形態１における初期充電信号生成部のフローチャート図である。この発明の実施の形態１における１２０度通電信号生成部のフローチャート図ある。この発明の実施の形態１における位置信号，位置信号パターンと１２０度通電時の通電相の関係を示す図である。この発明の実施の形態１における１２０度通電信号生成時のタイミングチャート図である。この発明の実施の形態１におけるインバータ制御部の正弦波パラメータ演算のフローチャート図である。この発明の実施の形態１における位置信号，位置信号パターンと正弦波駆動信号生成用角度θの関係を示す図である。この発明の実施の形態１における実行回転数と位相調整角度θadjの関係を示す図である。この発明の実施の形態１における正弦波駆動信号生成部のフローチャート図である。この発明の実施の形態１における３相変調時の正弦波駆動信号生成時のタイミングチャート図である。この発明の実施の形態１における３相変調時の出力指令値算出方法を示す図である。この発明の実施の形態１における２相変調時の正弦波駆動信号生成時のタイミングチャート図である。この発明の実施の形態１における２相変調時の出力指令値算出方法を示す図である。

符号の説明

１直流電源、２インバータ回路、３三相永久磁石同期電動機、３c〜３e ホール素子センサ、４チャージポンプ回路主構成部、５駆動回路用電源、６母線電圧検出回路、７インバータ制御部、８駆動信号生成処理切換部、９初期充電信号生成部、１０１２０度通電信号生成部、１１正弦波駆動信号生成部。

Claims

三相の永久磁石同期電動機と、各相の磁極位置を検出する磁極位置検出センサと、その磁極位置検出センサが出力する磁極位置検出センサ信号に基づいて前記電動機を制御するインバータ制御装置において、インバータ回路は上アームと下アームのスイッチング素子をブリッジ接続して構成されており、その上アーム電源はチャージポンプ回路方式により生成するものであり、波形出力を開始する前に上アーム電源となるチャージポンプ回路のコンデンサを初期充電する信号を生成する初期充電信号生成部と、起動時は全相下アームをスイッチングして駆動する１２０度通電信号を生成する１２０度通電信号生成部と、定常時は正弦波駆動信号を生成する正弦波駆動信号生成部と、前記電動機を駆動する運転モードを切換える駆動信号生成処理切換部とを備え、前記駆動信号生成処理切換部は前記磁極位置検出センサ信号のパターンが正回転方向に２回変化したときに前記運転モードを１２０度通電から正弦波駆動に切換えることを特徴とするインバータ制御装置。
前記正弦波駆動信号生成部は、同相の上アームと下アームが上下短絡防止時間を設けて相補にスイッチングする相補ＰＷＭモードで前記電動機を制御し、前記１２０度通電信号生成部も前記相補ＰＷＭモードで前記電動機を制御することを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御装置。
前記１２０度通電信号生成部は、１２０度通電時の上アーム通電相のデューティを５０％前後に固定することを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御装置。
前記正弦波駆動信号生成部は、低回転時は３相変調、高回転時は２相変調で制御することを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御装置。