JP4575704B2 - モータ制御装置、圧縮機、空気調和機、及び冷蔵庫 - Google Patents

モータ制御装置、圧縮機、空気調和機、及び冷蔵庫 Download PDF

Info

Publication number
JP4575704B2
JP4575704B2 JP2004126509A JP2004126509A JP4575704B2 JP 4575704 B2 JP4575704 B2 JP 4575704B2 JP 2004126509 A JP2004126509 A JP 2004126509A JP 2004126509 A JP2004126509 A JP 2004126509A JP 4575704 B2 JP4575704 B2 JP 4575704B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
motor
command
control device
amplitude
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004126509A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2004343993A (ja
Inventor
秀樹 中田
光男 植田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2004126509A priority Critical patent/JP4575704B2/ja
Publication of JP2004343993A publication Critical patent/JP2004343993A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4575704B2 publication Critical patent/JP4575704B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

本発明は、モータ制御装置並びにそれを用いた圧縮機及び電気機器に関し、特にブラシレスモータを制御するものに関する。
近年、省資源化及び低コスト化の観点からインバータ回路の入力側に大容量の平滑コンデンサを使用せずに、小容量のコンデンサを備えたモータ制御装置が提案されている。
図13はこのようなモータ制御装置の構成を示す回路図である。図13に示すように、このモータ制御装置(以下、第1の従来例という)においては、コンデンサ203の容量が小さいため、交流電源201の出力電圧を整流回路202で整流して得られるインバータ回路204への入力電圧が充分平滑化できず、脈動を持った波形となる。このような脈動を持った電圧は交流電源201の出力電圧に同期しかつその周波数の2倍の周波数を有している。そこで、ブラシレスモータ205に入力したい所望のトルク指令に、図14(a)に示すように、インバータ回路204への入力電圧に同期しかつ相似した波形を持たせることで、脈動を持った電圧であってもブラシレスモータ205を駆動でき、かつ、図14(b)に示すように交流電源201からの入力電流Iが正弦波状となり、電源力率が低下しないように制御している(例えば、特許文献1参照)。
一方、空気調和機や冷蔵庫などに使用されている圧縮機を駆動するブラシレスモータの場合、1回転に1回の負荷変動が大きいことが原因となって、特に低回転数領域で騒音並びに振動が発生する。特にロータリー型圧縮機や往復動圧縮機の場合、ブラシレスモータにかかる負荷トルクは、図15に示すように、冷媒を吐出するタイミングで最大となるようにして、モータの回転位相(回転子角度)に応じて大きく変動するため、回転子が1回転する間に大きく脈動し、それにより、振動及び騒音が発生する。さらに、その脈動は、平均回転数が低いほど増大し、それによる振動の振幅も増大する。そこで、負荷変動を考慮して振動が小さくなるようにモータ電流を制御する方法が提案されている。このモータ電流制御方法(以下、第2従来例という)では、推定されたモータの回転数から、1回転中の加速度あるいは速度変動分を算出し、その変動分が小さくなるようにモータ電流の指令(振幅指令)を作成する。すなわち、モータの回転位相を所定の区間に分割し、その分割された区間毎に加速度あるいは速度変動分から振動を小さくするためのトルク指令補正量を作成して、その補正量をモータ電流指令に加算する。このモータ電流制御方法では、モータ電流指令が回転子の1回転につき1回の割合で大きく増減することになるため、交流電源からの電力供給量もモータの1回転に1回の割合で大きく増減してしまい、電源力率を低下させてしまう。そのため、大容量のインダクタ並びに大容量の平滑コンデンサを設けて電源力率を低下しないようにしている(例えば、特許文献2参照)。
特開2002−51589号公報(第1図、第9図) 特開2001−37281号公報(第13図)
しかしながら、上記第1の従来例では、トルク指令が電源周波数の2倍の周波数で変化することから、1回転に1回の負荷変動を有する圧縮機などに適用すると、負荷変動の周波数が電源周波数の2倍の周波数とは異なるため、騒音並びに振動が低減できないという課題があった。また、上記第2の従来例を用いて、省資源化や低コスト化のために単純にインダクタや平滑用コンデンサを小容量化しようとすると、電源力率が低下してしまい、電源系統に悪影響を及ぼすという課題があった。
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、インダクタや平滑用コンデンサを小容量化しても電源力率を低下させることなく負荷トルク変動による振動の発生を抑制可能なモータ制御装置並びにそれを用いた圧縮機及び電気機器を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明に係るモータ制御装置は、交流電源から出力される交流電力を直流電力に変換する電力変換器と、前記電力変換器で変換された直流電力をブラシレスモータに供給して該ブラシレスモータを駆動するインバータ回路と、前記インバータ回路の直流電力入力端子間に接続されたコンデンサと、前記インバータ回路を介して前記ブラシレスモータのモータ電流を制御することにより該ブラシレスモータの回転速度を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記ブラシレスモータの負荷トルク変動による回転速度変動を抑制するよう前記モータ電流を制御し、かつ前記モータ電流の振幅と前記モータ電流の平均値との比較に基づいて前記交流電源から出力される電流を制御する。このような構成とすると、モータ電流の振幅とモータ電流の平均値との比較に基づいてモータ電流の大小を判定することにより、的確に電源力率の向上を図ることができる。
前記制御部は、前記モータ電流の振幅が前記モータ電流の平均値よりも小さい期間には前記コンデンサが充電され、前記モータ電流の振幅が前記平均値よりも大きい期間には前記コンデンサが放電するよう前記交流電源から出力される電流を制御してもよい。このような構成とすると、コンデンサの充放電に応じて交流電源から出力される電流が制御されるので、さらに電源力率を向上することができる。
前記電力変換器が整流器であり、前記インバータ回路の直流電力入力端子間にコンデンサと直列にスイッチング素子が接続され、前記制御部は前記スイッチング素子をオン・オフすることにより前記交流電源から出力される電流を制御してもよい。
前記制御部は、前記モータ電流の振幅が前記モータ電流の平均値よりも小さい期間にはその振幅が小さくなり、前記モータ電流の振幅が前記モータ電流の平均値よりも大きい期間にはその振幅が大きくなるよう、前記交流電源から出力される電流を制御してもよい。
前記制御部は、前記ブラシレスモータの負荷トルク変動による回転速度変動を抑制するよう前記モータ電流の位相を制御してもよい。
前記ブラシレスモータが、1回転中に1つのピークを有するようにトルクが変動する負荷を駆動するものであってもよい。このような構成とすると、本発明が特に顕著な効果を奏する。
また、本発明に係る圧縮機は、請求項14記載のモータ制御装置により制御される前記ブラシレスモータを駆動源として備えている。
また、本発明に係る空気調和機は、請求項15記載の圧縮機を熱媒体圧縮手段として備えている。
また、本発明に係る冷蔵庫は、請求項15記載の圧縮機を熱媒体圧縮手段として備えている。
本発明は、以上に説明したような構成を有し、モータ制御装置並びにそれを用いた圧縮機及び電気機器において、インダクタや平滑用コンデンサを小容量化しても電源力率を低下させることなく負荷トルク変動による振動の発生を抑制可能であるという効果を奏する。
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1に係るモータ制御装置の構成を示すブロック図である。
図1において、本実施の形態のモータ制御装置101は、単相交流電源(以下、単に交流電源という)1から出力される交流電力を整流する整流回路2と、整流回路2で整流された直流電力を交流電力に変換してブラシレスモータ4に供給するインバータ回路3と、ブラシレスモータ4に流れる電流(以下、モータ電流という)を検出する電流センサ102と、電流センサ102により検出されたモータ電流に基づいてインバータ回路3を駆動制御する制御部5とを有している。ブラシレスモータ4は、ここでは、例えば圧縮機(図示せず)を駆動する。
整流器2は、ここでは、全波整流器で構成されている。インバータ回路3は、ここでは、電圧型のインバータで構成されている。
制御部5は、マイコン等の演算器で構成され、回転数/回転位相推定部6、変動抑制部7、回転数誤差検出部8、電流指令作成部9及び印加電圧作成部10を有している。
回転数/回転位相推定部6は、電流センサ102で検出されたモータ電流に基づいてブラシレスモータ4の回転位相及び回転数を推定し、これを推定回転数ω^及び推定回転位相θとして出力する。電流センサ102は、ここでは、ブラシレスモータ4の三相コイルに流れる電流を検出している。なお、この回転位相並びに回転数の推定には、ブラシレスモータ4に印加された電圧値、ブラシレスモータ4の特性を表すモータ定数等を用いてもよく、また、ブラシレスモータの位置センサレス正弦波駆動でよく使われる従来技術を用いてもよい。なお、位置センサを有するブラシレスモータを駆動するモータ制御装置の場合であれば、位置センサの信号に基いて回転位相並びに回転数を求めてもよく、この場合は回転数/回転位相推定部6は不要となる。
変動抑制部7は、回転数/回転位相推定部6から出力された推定回転数ω^に基づいて、ブラシレスモータ4の負荷トルク変動に伴う回転数の変動を算出し、ブラシレスモータ4の回転速度変動が抑制されるような電流位相指令β*を電流指令作成部9に出力する。
回転数誤差検出部8は、モータ制御装置101の外部から入力される回転数指令ω*と、回転数/回転位相推定部6から出力された推定回転数ω^との誤差より電流振幅指令I*を作成し、電流指令作成部9に出力する。
電流指令作成部9は、入力された電流振幅指令I*と電流位相指令β*とから、下記の式(2)に従ってd軸電流指令Id *とq軸電流指令Iq *を作成し、印加電圧作成部10に出力する。なお、式(2)からも分かるように、電流位相指令β*とは、モータに供給する電圧や電流をdq座標系で表現した時のq軸とモータ電流ベクトルとの位相差を示している。
d *=I*×sin(β*)、Iq *=I*×cos(β*) ・・・(2)
印加電圧作成部10は、電流センサ102で検出されたモータ電流値と回転数/回転位相推定部6から出力された推定回転位相θとからd軸電流値Id、q軸電流値Iqを検出し、これらd軸電流値Id、q軸電流値Iqが、それぞれ、d軸電流指令Id *、q軸電流指令Iq *になるようにブラシレスモータ4に印加する電圧値を作成し、この電圧値をPWM信号としてインバータ回路3に出力する。つまり、d軸電流値Idがd軸電流指令Id *となりかつq軸電流値Iqがq軸電流指令Iq *となるようにフィードバック制御が行われる。このようなフィードバック制御として、一般的なPI制御を用いることができるが、PI制御以外の制御方式を用いてもよい。また、ブラシレスモータ4に印加する電圧値を作成する際は、インバータ回路3の入力電圧は大きく脈動するので、インバータ回路3の入力電圧を検出してPWM信号を補正してもよい(PWM信号は図示しない)。
インバータ回路3は、入力されたPWM信号に基いて各スイッチング素子をオン・オフ動作させ、それにより、ブラシレスモータ4に、印加電圧作成部10が定める電圧を印加する。
以上の一連の動作を制御周期毎に継続して実行することで、ブラシレスモータ4のモータ電流が所望の電流振幅並びに電流位相となる。ここで、所望の電流振幅並びに電流位相とは、ブラシレスモータ4の回転数が回転数指令ω*に応じたものとなりかつ回転速度の変動が抑制されるような電流振幅並びに電流位相を意味している。
次に、本発明を特徴付ける変動抑制部7の構成及び原理を、具体例を挙げて説明する。
図2は、図1のブラシレスモータ4の回転子角度に対する負荷トルク、速度、検出速度、検出加速度、及びトルク指令補正量の変化の一例を表す図である。また、図3は変動抑制部7の構成を示すブロック図である。
まず、変動抑制部7の構成を説明する。
図3において、変動抑制部7は、回転数/回転位相推定部6(図1参照)から入力される推定回転数ω^に基づいて回転子の加速度(以下、検出加速度という)を検出する回転子加速度検出部11と、目標加速度(0)と検出加速度との誤差(以下、加速度誤差という)を算出する減算器12と、減算器12で算出された加速度誤差に基づいて、回転子1回転の回転子角度をN分割してなる区間(以下、回転子角度区間という)毎に、トルク指令補正量を算出する第1〜第n加速度制御部Ac1〜Acnと、このトルク指令補正量を、それぞれ、電流位相指令補正量に変換する電流位相指令変換部14と、この電流位相指令補正量を線形補間して電流位相指令β*を作成する電流位相指令補正量補間部15とを備えている。
次に、変動抑制部7の原理を説明する。
図1〜図3において、従来の技術の欄において説明したように、圧縮機、とくにロータリー型や往復動型圧縮機では、負荷トルクが、その回転子角度により大きく変動する。このような負荷トルクの変動が存在する場合、ブラシレスモータ4の回転子の回転速度(以下、単に速度という)は、図2に示すように、負荷トルクが大きくなると低下し、逆に負荷トルクが小さくなると増加するように変動する。一方、回転子の加速度(以下、単に加速度という)は、負荷トルクと正反対の形で、負荷トルクが大きいときには、加速度が小さいというように変動する。いま、圧縮機の振動を低減させたいのであるから、負荷トルクが大きな回転子角度でブラシレスモータ4の出力トルクを最大にし、逆に負荷トルクが低い位置でブラシレスモータ4の出力トルクを低下させれば、トルクが釣り合って振動が低減される。そのためには速度変動を低減すればよいが、速度変動を低減するには、加速度成分を0にするようにトルクを制御すればよいことは明白である。そこで、まず、入力された推定回転数ω^を用いて、回転子加速度検出部11でその値の変動を計算することにより加速度(検出加速度)を算出(検出)する。さらに、減算器12において、目標である加速度0との偏差から加速度誤差を求める。トルク変動は、回転位相に対してあるパターンを持つものであるので、制御を回転位相により切り替えることにより、制御遅れの影響を排除した制御が可能となる。
すなわち、回転子の加速度を制御するとき、所定の回転位相に対して、その位相に対応した加速度を用いて制御を実施しなければ、加速度制御の制御遅延により制御性能が悪化する。従って、回転子1回転の回転子角度を複数(N)の区間に分割し、その区間毎に加速度制御の演算を実施する。演算は下記の式(1)により行う。
tr(n+1,i)=tr(n,i)−Ga×a(i) ・・・・・・・・・・(1)
ここで、tr(n,i):インバータトルク指令(n:回転目、i:回転子角度区間)
a(i):加速度(i:回転子角度区間)
Ga:制御ゲイン
ここでは、回転子角度をN個の回転子角度区間に分け、各回転子角度区間毎に第1〜第n加速度制御部Ac1〜Acnにおいて加速度制御の演算を行う。その結果、第1〜第n加速度制御部Ac1〜Acnの各々の出力はその対応する回転子角度区間におけるトルク指令補正量となる。ここで、回転子の回転に応じて、制御すべき回転子角度区間が移動するので、それに応じて動作する加速度制御部Ac1〜Acnを切り替える必要があるが、これは回転数/回転位相推定部6から入力される推定回転位相θに基づいて行う。このトルク指令補正量はブラシレスモータ4の回転速度を一定に保つように働く。そして、このトルク指令補正量は、電流位相指令変換部14により、電流位相補正量に変換される。モータ電流の位相を進めると、ブラシレスモータ4の発生トルク(出力トルク)は減少し、逆にモータ電流の位相を遅らせるとブラシレスモータ4の発生トルクは増大する。従って、トルク指令補正量が大きい時は、出力する電流位相補正量は小さくなり、トルク指令補正量が小さい時は電流位相補正量は大きくなる。なお、この時の電流位相補正量は、制限を設けておくほうが望ましい。例えば、ブラシレスモータ4が逆突極構造であれば、モータの出力トルクが最大となるモータ電流の位相は0度と90度との間のある回転子角度に存在し、その回転子角度より進んだ回転子角度にしても遅れた回転子角度にしてもトルクは減少するので、電流位相補正量はその角度から90度の範囲になるように制限される。また、ブラシレスモータ4が突極構造をもたないものであれば、出力トルクが最大となるモータ電流の位相は0度なので、電流位相補正量は0度から90度の範囲になるように制限される。
さらに、実際の回転子角度は連続であるので、電流位相指令補正量補間部15により、N個の電流位相補正量が回転子角度に応じて補間されて、最終的な電流位相指令β*として出力される。この回転子角度として、回転数/回転位相推定部6から入力される推定回転位相θが用いられる。
図4はトルク変動と電流位相指令β*の出力の関係を示す特性図である。
図1〜図4を参照すると、第1〜第n加速度制御部Ac1〜Acnから1回転につきN個の電流位相補正量が出力されるが、このN個の電流位相補正量が電流位相指令補正量補間部15で補間されて、電流位相指令β*として出力される。
この補間は、ここでは、線形補間が採用されている。
そして、図4に示すように、電流位相指令β*は、ここでは、回転子角度に対し、負荷トルクが大きい部分では小さく、負荷トルクが小さい部分では大きくなるように変化する。大雑把に言えば、電流位相指令β*は、略、負荷トルクと逆の位相を有するように変化する。これにより、ブラシレスモータ4の出力トルクは、回転子角度に対し負荷トルクの変動に対応するように変化する。
次に、以上のように構成されたブラシレスモータの駆動回路及びモータ制御装置の動作を説明する。
図5は第2の従来例において平滑コンデンサを省略した場合における波形図であって、(a)は交流電源電流の波形を示す図、(b)はモータ電流の波形を示す図、(c)は電流振幅指令I*の波形を示す図、図6は本実施の形態における波形図であって、(a)は交流電源電流の波形を示す図、(b)はモータ電流の波形を示す図、(c)は電流位相位相指令β*の波形を示す図である。
図1〜図4において、交流電源1から出力される交流電圧は、整流回路2において脈動を持った直流電圧に整流されて、インバータ回路3に供給される。この脈動を持った直流電圧の一例(全波整流波形)を図9(a)に示す。インバータ回路3はこの脈動を持った直流電力を交流電力に変換し、ブラシレスモータ4に制御部5が定める電圧を印加してこれを駆動する。この際、ブラシレスモータ4の負荷トルクは図4に示すように、回転子の1回転中に1つのピークを有するように変動する。一方、制御部5は、電流センサ102で検出されたブラシレスモータ4のモータ電流に基づいて、図6(c)に示すように正弦波状に変化しかつ負荷トルクと略逆位相を有する電流位相指令β*を作成して、この電流位相指令β*に基づいてインバータ回路3を駆動制御する。これにより、図6(b)に示すように、ブラシレスモータ4のモータ電流の位相が回転子の回転に伴って変化し、それにより、ブラシレスモータ4の出力トルクが負荷トルクの変動に応じたものとなる。その結果、負荷変動に伴う速度変動により発生する振動を低減することができる。このときのモータ電流の振幅は図6(b)に示すように一定になるので、大容量の平滑用コンデンサを使用しない(本実施の形態では平滑コンデンサそのものを使用しない)モータ制御装置であっても、図6(a)に示すように交流電源1から出力される電流の振幅は変化しないため、電源力率が低下することはない。従って、振動抑制制御を行っても商用配電系統へ悪影響を及ぼさない。
これに対し、第2の従来例を平滑コンデンサを省略して圧縮機に適用すると、モータ電流の振幅が図5(b)に示すように変化し、それに対応して、5(a)に示すように交流電源1から出力される電流の振幅が変化するため、電源力率が低下する。また、商用系統へ悪影響を及ぼす。
このように、本実施の形態によれば、電源力率の低下及び商用配電系統への悪影響をもたらすことなく、負荷トルク変動に起因する振動を低減することができる。
なお、上記では、負荷トルクが、回転子1回転につき1回のピークを有するように変動する場合を説明したが、本発明は、負荷トルクが任意の態様で変化する場合にも、同様に適用することができる。
また、上記では、変動抑制部7において加速度に基づいて電流位相指令を作成したが、例えば速度に基づいて電流位相指令を作成しても同様の効果が得られることは明らかである。
また、上記ではインバータ回路3を電圧型インバータで構成したが、電流型インバータで構成しても構わない。
(実施の形態2)
図7は本発明の実施の形態2に係るモータ制御装置の構成を示すブロック図である。図7において図1と同一符号は同一又は相当する部分を示す。図7に示すように、本実施の形態では、制御部5が加算部16を有している。変動抑制部7は、さらに、電流振幅補正指令Ih *を出力する。加算部16は、回転数誤差検出部8からの出力とこの電流振幅補正指令Ih *とを加算して電流指令作成部9へ出力する。その他は実施の形態1と同様である。
変動抑制部7は、速度変動抑制を行うために、例えば、入力される推定回転数ω^と推定回転位相θとに基づいて、電流位相指令β*と電流振幅指令補正値Ih *とを作成する。トルク補正量は実施の形態1で説明したように求めればよく、その結果に基いて電流位相指令β*と電流振幅指令補正値Ih *を決める。実施の形態1で説明したように、ブラシレスモー4の出力トルク(以下、単に出力トルクという)を減少させるためには、電流位相指令β*を増大してもよいし、電流振幅値を減少させてもよい。逆に、出力トルクを増大させるためには電流位相指令β*を減少させてもよいし、電流振幅値を増大させてもよい。従って、どちらをどのように定めるかは自由に決めることができる。しかしながら、電流振幅指令補正値Ih *の値の範囲は、望ましい電源力率の値に応じて設定することもできる。例えば、電源力率を0.9以上としたい場合には、回転子が1回転する期間における電流振幅指令I*の最大値と最小値の比率が約0.3以上となるように電流振幅指令補正値Ih *を設定することが望ましい。また、電源力率を0.95以上としたい場合には、電流振幅指令I*の最大値と最小値の比率が約0.5以上となるように電流振幅指令補正値Ih *を設定することが望ましい。このように、所望の電源力率に応じて電流振幅指令補正値Ih *の取り得る値の範囲を設定し、電流振幅指令I*を決める。その状態で振動抑制が充分でない場合は速度変動が検出されるので、その場合は電流位相指令β*を増減させて振動を抑制すればよい。
以上に説明したように、本実施の形態では、変動抑制部7が電流振幅補正値Ih *と電流位相指令β*とを速度変動を抑制するように指令するので、より自由度の高いモータ制御装置を提供することができる。また、所望の電源力率で駆動できるモータ制御装置を提供することができる。
(実施の形態3)
図8は本発明の実施の形態3に係るモータ制御装置の構成を示すブロック図、図9は本実施の形態における波形図であって、(a)はインバータ回路の入力電圧の波形を示す図、(b)は電流振幅指令I*の波形を示す図である。図8において図1と同一符号は同一又は相当する部分を示す。
本実施の形態では、モータ制御装置101が、交流電源1の出力電圧を検出する電圧センサ103をさらに備え、制御部5が、電圧センサ103で検出された電圧の位相に基づいて回転数変動検出部8の出力を変調してこれを電流振幅指令I*として電流指令作成部9に出力する幅変調部17をさらに備えている。その他の点は、実施の形態1と同様である。
具体的には、インバータ回路3に印加される電圧(入力電圧)は、図9(a)に示すように脈動する。このインバータ回路3の入力電圧は、交流電源1の出力電圧の絶対値の変化に従って変動し、その出力電圧の絶対値が大きい時は、インバータ回路3の入力電圧も高いため、ブラシレスモータ4に電流が流れやすくなる。また、インバータ回路3と整流回路2との間に小容量のコンデンサ(図示せず)が配置される場合には、そのコンデンサの電圧よりも交流電源1(正確には整流回路2)の出力電圧が高くなるとコンデンサへのチャージ電流が発生する。
そこで、振幅変調部17は、電圧センサ103を介して検出した交流電源1の電圧位相に基づき回転数変動検出部8の出力を変調して、図9(b)に示すように、交流電源1の出力電圧の絶対値が増大する期間はブラシレスモータ4に流れる電流が小さくなり、交流電源1の出力電圧の絶対値が減少する期間はブラシレスモータ4に流れる電流が大きくなるような電流振幅指令I*を作成し、これを電流指令作成部9に出力する。この結果、電流振幅指令I*の変動周波数は、交流電源1の電源周波数の2倍の周波数となる。
これにより、交流電源1から流入する電流がより滑らかになり、電源力率がさらに向上する。なお、上記では実施の形態1を変形する場合を説明したが、実施の形態2を同様に変形してもよい。この場合、図8の振幅変調部17の出力を図2の加算部16に入力すればよい。
(実施の形態4)
図10(a)は本発明の実施の形態4に係るモータ制御装置の構成を示すブロック図である。図10(a)において図1と同一符号は同一又は相当する部分を示す。
本実施の形態では、モータ制御装置101が、整流回路2とインバータ回路3の間に設けられた充放電回路18をさらに備えている。
充放電回路18は、整流回路2の出力端子間に接続されたコンデンサで構成されている。
このような構成とすることにより、整流回路2の出力電圧が、コンデンサに保持された電圧を超えると、コンデンサに充電が開始される。この充電は、コンデンサに保持された電圧に対し、脈動する整流回路2の出力電圧が高い時は常に行われ、整流回路2の出力電圧が低い時にはコンデンサからの放電が行われる。図9(a)に示すように、充放電回路18が存在しない場合には、インバータ回路3の入力電圧の最小値はほぼ0Vになるため、充放電回路18のコンデンサは、交流電源1の出力電圧に同期してその2分の1の周期で完全に放電される。このように、交流電源1の出力電圧の2分の1の周期で必ず放電が行われるので、交流電源1の出力電圧が高い時には毎回充電用の電流が流れ、交流電源1からの電流の流入量が増大する。その結果、通電期間が長くなり、さらに電源力率が向上する。また、高負荷運転の場合においても電源力率を低下させずに振動を低減することが可能である。また、充放電回路18のコンデンサの静電容量C[F]は、例えば、ブラシレスモータ4の消費電力をP[W]とすると、0[F]を超えかつ2×10-7× P [F]程度以下であればよい。
なお、上記では、実施の形態1を変形したが、実施の形態2及び3を同様に変形し同様の効果を得ることができるのはいうまでもない。
また、充放電回路18の代わりに図10(b)に示すように、互いに直列に接続されたツェナーダイオードとコンデンサとで構成される充放電回路18aを用いてもよい。この構成においては、コンデンサに保持された電圧とツェナーダイオードの降伏電圧との和を超えると、コンデンサに充電が開始されることになる点が図10(a)に示した充放電回路と異なるだけで、上述のように電流が流れ、上述の場合と同様に電源力率が向上する効果を奏する。ツェナーダイオードに流れる突入電流(コンデンサに充電される瞬間の最初の電流)を小さくしたい場合は、ツェナーダイオードとコンデンサとの他に抵抗を直列接続してもよい(図示しない)。充放電回路18aの場合におけるコンデンサの静電容量は、上述の場合と同程度でよい。
なお、交流電源1と整流回路2との間にインダクタを挿入すれば、電流の高調波成分が抑制されるので電源力率がさらに向上することはいうまでもない(図示しない)。このインダクタのインダクタンスL[H]は、例えば、コンデンサの静電容量をC[F]とすると、0[H]を超えかつ9×10-9×C[H] 程度以下であればよい。
(実施の形態5)
図11は本発明の実施の形態5に係るモータ制御装置の構成を示すブロック図である。図11において図1と同一符号は同一又は相当する部分を示す。
本実施の形態は、モータ制御装置101が、充放電回路制御部19、充放電回路20、電圧センサ103、及び電流センサ104をさらに備えている。その他の点は実施の形態1と同様である。
充放電回路19は、整流回路2の出力端子間に互いに直列に接続された双方向スイッチとコンデンサとで構成されている。双方向スイッチは、ここでは充電スイッチ及び放電スイッチとして用いられる。充放電回路制御部19は、トルク指令オンオフ判定部21と、交流電流指令作成部22と、充電スイッチ指令作成部23と、放電スイッチ指令作成部24とを備えている。
トルク指令オンオフ判定部21は、制御部5からの電流振幅指令I*を受けて、ブラシレスモータ4に与える電流振幅指令値が大きい時であるか小さい時であるかを判定する。その判定方法は、電流振幅指令I*の回転子1回転の平均値(以下、電流振幅指令平均値という)を求め、現在の電流振幅指令I*(以下、電流振幅指令現在値という)が電流振幅指令平均値と比較して大きいか小さいかを判定する。この判定結果は交流電流指令作成部22に出力される。
交流電流指令作成部22は、電圧センサ103を介して交流電源1の電圧位相を検出し、トルク指令オンオフ判定部21の判定結果に基づいて、交流電流指令Iac*を作成する。上記判定において電流振幅指令現在値が電流振幅指令平均値より小さい期間(以下、期間1という)では、交流電流指令Iac*を交流電源1の電圧位相に基づいて作成し、電流振幅指令現在値が電流振幅指令平均値より大きい期間(以下、期間2という)では交流電流指令Iac*の出力を停止する。期間1ではインバータ回路3がブラシレスモータ4に印加する電圧値が小さいので、モータ電流は小さい。従って、交流電源1から流入する電流(以下、交流電源電流という)は、ほとんどが充放電回路20のコンデンサに充電される。そこで、交流電流指令Iac*は、交流電源電流の振幅値が期間1の間中、コンデンサの電圧が過電圧にならない範囲に制限されるように作成される。そして、このように作成された交流電流指令Iac*は、充電スイッチ指令作成部23に入力される。充電スイッチ指令作成部23は、電流センサ104を介して検出した交流電源電流の値が交流電流指令Iac*に一致するようにフィードバック制御する。このフィードバック制御は、充放電回路20の充電スイッチをPWM動作させることによって遂行される。ここで使用するフィードバックアルゴリズムには一般的にはPI制御が採用されるが、これに限るものではない。
一方、期間2では、充電スイッチ指令作成部23は交流電流指令Iac*が入力されないので、充電スイッチを停止させる。
また、期間2では、インバータ回路3がブラシレスモータ4に印加する電圧値が大きいので、モータ電流は大きい。従って、交流電源電流も大きい。しかし、交流電源1の出力電圧が小さい時はブラシレスモータ4に所要の電圧を印加しにくくなる。そこで、放電スイッチ指令作成部24は、充放電回路20の放電スイッチをオンさせることにより、ブラシレスモータ4に所要の電圧を印加すると同時に次の期間1でコンデンサを充電できるようにする。放電スイッチ指令作成部24は、電圧センサ103を介して検出した交流電源1の電圧位相に基づいて放電スイッチをオンするタイミングを決める。
以上の動作をブラシレスモータ4の1回転毎に継続的に行うことで、交流電源1からの電源力率を高めることができる。
なお、制御部5はモータ電流の振幅を制御することによって振動を抑制する第2の従来例における制御部で構成してもよい。
(実施の形態6)
図12は本発明の実施の形態6に係るモータ制御装置の構成を示すブロック図である。図12において図11と同一符号は同一又は相当する部分を示す。
図12に示すように、本実施の形態では、実施の形態5(図11)の充放電回路20及び充放電回路制御部21が、それぞれ、コンバータ回路25及びコンバータ回路制御部26に置き換えられ、電圧センサ105をさらに備えている。その他の点は実施の形態5と同様である。
コンバータ回路25は、インダクタ、スイッチング素子、ダイオード、及びコンデンサを備えた周知の回路で構成されている。
コンバータ回路制御部26は、トルク指令オンオフ判定部21、交流電流指令作成部22、充放電指令作成部29とを備えている。
トルク指令オンオフ判定部21は実施の形態5と同様である。交流電流指令作成部28は、電圧センサ103を介して交流電源1の電圧位相を検出し、正弦波状の交流電流指令を作成する。充放電指令作成部29は、電流センサ104を介して交流電源電流を検出し、交流電源電流の値がこの交流電流指令に一致するように該交流電源電流をフィードバック制御する。このフィードバック制御は、充放電指令作成部29がコンバータ回路25のスイッチング素子にPWM制御信号を出力し、そのスイッチング素子がそのPWM信号に従ってスイッチング動作することにより遂行される。このフィードバック制御は、一般的にはPI制御が採用されるが、これに限るものではない。
交流電流指令作成部28は、期間1と期間2とで、作成する交流電流指令の振幅値が異なる。期間1では、ブラシレスモータ4のモータ電流を小さくするので、インバータ回路3にはほとんど電流が流れない。従って、コンバータ回路25のコンデンサは交流電流指令に基づいた電流によって充電される。一方、期間2では、インバータ回路3を通じてブラシレスモータ4に電流が流れるので、充電されたコンデンサから放電されると同時に、交流電源1からも電力が供給される。そこで、期間1においては、交流電流指令の振幅値を小さくし、期間2においては交流電流指令の振幅値を大きくする。なお、交流電流指令の期間2における振幅値に対する期間1の振幅値の比率は、電源力率を0.9にしたい場合には0.3以上に、電源力率を0.95にしたい場合には0.5以上に設定すればよい。但し、ブラシレスモータ4が1回転した時にコンデンサの充電量と放電量とが等しくなることが必要であるため、交流電流指令作成部22は、電圧センサ105を介してコンデンサの保持電圧を検出し、それに基づいて交流電流指令の振幅値を調整する。
(実施の形態7)
本発明の実施の形態7では、実施の形態1から実施の形態6に示したモータ制御装置を使用した圧縮機について説明する。
図16は本発明に係る実施の形態7の圧縮機の構成を示すブロック図である。
図16において、交流電源1に接続された圧縮機41は、モータ制御装置101、及びブラシレスモータ4により駆動される圧縮機構42を有している。実施の形態7において、ブラシレスモータ4及び交流電源1は、前述の実施の形態1と同様の機能、構成を有する。また、モータ制御装置101は前述の実施の形態1から実施の形態6のいずれかに示したモータ制御装置で構成されている。このモータ制御装置101の出力は、圧縮機構42の内部に配置されているブラシレスモータ4に入力されており、モータ制御装置101によりブラシレスモータ4が回転駆動されている。ブラシレスモータ4の回転動作により、圧縮機構42は吸入した冷媒を圧縮して高圧冷媒を吐出する。
圧縮機構42はロータリー型の機構あるいは往復動型の機構であり、ブラシレスモータ4の回転に同期した負荷変動をブラシレスモータ4に与える。実施の形態1から実施の形態6のモータ制御装置を用いることによって、ブラシレスモータ4の速度変動が抑制されるので、振動が少なく、かつ、電源力率が高い圧縮機を提供することができる。また、本発明は、大容量のインダクタやコンデンサを使用しない圧縮機を提供できるので、小型で軽量な圧縮機を提供することができる。
(実施の形態8)
本発明の実施の形態8では、実施の形態1から実施の形態6に示したモータ制御装置を使用した空気調和機について説明する。
図17は本発明の実施の形態8に係る空気調和機の構成を示すブロック図である。
図17において、本実施の形態の空気調和機43は、室内機44及び室外機45を有しており、これらによって室内の冷暖房を行う。室外機45は、圧縮機41を有している。この圧縮機41は、実施の形態7の圧縮機で構成されており、圧縮機構42とモータ制御装置101とを有している。モータ制御装置101には交流電源1が接続されている。そして、既述のように、圧縮機構42は、内部に配設されたブラシレスモータ(図17に示さず)によって駆動され、このブラシレスモータがモータ制御装置101によって制御される。また、ブラシレスモータ及び交流電源1は、実施の形態1と同様に構成され機能する。また、モータ制御装置101は実施の形態1から実施の形態6のいずれかに示したモータ制御装置によって構成されている。
圧縮機構42は、冷媒を室内機44と室外機45との間で循環させている。
室内機44は、この冷媒の循環経路(以下、冷媒循環経路という)中に配設された室内側熱交換器48を有している。室内側熱交換器48は、この室内側熱交換器48の熱交換能力を上げるための送風機48aと、この室内側熱交換器48の温度もしくはその周辺温度を測定する温度センサ48bとを有している。
室外機45は、圧縮機41の他に、冷媒循環経路中に配設された四方弁46、絞り装置47、及び室外側熱交換器49を有している。室外側熱交換器49は、この室内側熱交換器49の熱交換能力を上げるための送風機49aと、この室内側熱交換器49の温度もしくはその周辺温度を測定する温度センサ49bとを有している。
四方弁46は、圧縮機構42の吐出ポート及び吸入ポートの冷媒循環経路への接続を切り換える。この四方弁46の切換動作により、冷媒循環経路内を流れる冷媒の方向が切り換えられる。例えば、空気調和機43の冷媒循環経路において、冷媒の方向が矢印A方向に切り換えられると、室外側熱交換器49を通過した冷媒が四方弁46を介して圧縮機構42に吸入され、この圧縮機構42から吐出された冷媒が室内側熱交換器48へ供給される。一方、四方弁46の切換動作により、冷媒の方向が矢印B方向に切り換えられると、室内側熱交換器48を通過した冷媒が四方弁46を介して圧縮機構42に吸入され、圧縮機構42から吐出された冷媒が室外側熱交換器49へ供給される。このように、四方弁46の切換動作により冷媒の流れる方向が切り替えられる。
室内側熱交換器48と室外側熱交換器49とをつなぐ冷媒循環経路に設けられた絞り装置47は、循環する冷媒の流量を絞る絞り作用と、冷媒の流量を自動調整する弁の作用とをあわせ持つ。この絞り装置47は、冷媒が冷媒循環経路を循環している状態で、凝縮器から蒸発器へ送り出された液冷媒の流量を絞って、その直後に液冷媒を膨張させるとともに、蒸発器に必要とされる量の冷媒を過不足なく供給する。この空気調和機43では、室内側熱交換器48は暖房運転では凝縮器として、冷房運転では蒸発器として動作する。また、室外側熱交換器49は、暖房運転では蒸発器として、冷房運転では凝縮器として動作する。凝縮器では、内部を流れる高温高圧のガス状の冷媒が、送り込まれる空気により熱を奪われて徐々に液化し、凝縮器の出口付近では高圧の液体あるいは液体と気体の混合状態となる。これは、冷媒が大気中に熱を放熱して液化することと等しい。また、蒸発器には絞り装置47で低温低圧となった液体あるいは液体と気体との混合状態の冷媒が流れ込む。この状態において、蒸発器に周囲の空気が送り込まれると、冷媒は空気から大量の熱を奪って蒸発し、気体の量が増大した冷媒となる。蒸発器にて大量の熱を奪われた空気は室内機44又は室外機45の吹き出し口から冷風となって放出される。
空気調和機43では、運転状態、つまり空気調和機43に対して設定された目標温度、実際の室温及び外気温に基づいてブラシレスモータの指令回転数が設定される。モータ制御装置101は、実施の形態1で述べたように、設定された指令回転数に基づいて圧縮機構42のブラシレスモータの回転数を制御する。
次に、以上のように構成された空気調和機43の冷房及び暖房動作について説明する。
図17において、空気調和機43では、モータ制御装置101から圧縮機構42のブラシレスモータ(図示せず)に駆動電圧が印加されると、冷媒循環経路内に冷媒が循環する。このとき、室内機44の熱交換器48及び室外機45の熱交換器49において熱交換が行われる。つまり、空気調和機43では、冷媒の循環閉路に封入された冷媒を圧縮機構42により循環させることにより、冷媒の循環閉路内に周知のヒートポンプサイクルが形成される。これにより、室内の暖房あるいは冷房が行われる。
例えば、空気調和機43の暖房運転を行う場合、ユーザの操作により、四方弁46は、冷媒が矢印Aで示す方向に流れるよう設定される。この場合、室内側熱交換器48は凝縮器として動作して、冷媒循環経路での冷媒の循環により熱を放出する。これにより室内が暖められる。
逆に、空気調和機43の冷房運転を行う場合、ユーザの操作により、四方弁46は、冷媒が矢印Bで示す方向に流れるよう設定される。この場合、室内側熱交換器48は蒸発器として動作して、冷媒循環経路での冷媒の循環により周辺空気の熱を吸収する。これにより室内が冷やされる。
この動作の間、空気調和機43では、この空気調和機43に設定された目標温度、実際の室温及び外気温度に基づいて指令回転数が決定され、実施の形態1で述べたように、決定された指令回転数に基づいて、モータ制御装置101により、圧縮機構42のブラシレスモータの回転数が制御される。この結果、空気調和機43は快適な冷暖房を行うことができる。
なお、本実施の形態では、冷房及び暖房の両方の運転が可能な空気調和機を説明したが、冷房専用の空気調和機の場合は、四方弁46を省略して、矢印Bの方向に冷媒が流れるように構成すればよい。
以上に説明したように、本発明によれば、大容量のインダクタやコンデンサを使用しない圧縮機を用いた空気調和機を提供することができる。
(実施の形態9)
図18は本発明の実施の形態9に係る冷蔵庫の構成を示すブロック図である。
実施の形態9の冷蔵庫51は、圧縮機41、凝縮器52、冷蔵室蒸発器53、及び絞り装置54を有している。この圧縮機41は、実施の形態7の圧縮機で構成されており、圧縮機構42とモータ制御装置101とを有している。モータ制御装置101には交流電源(ここでは単相交流電源)1が接続されている。そして、既述のように、圧縮機構42は、内部に配設されたブラシレスモータ(図18に示さず)によって駆動され、このブラシレスモータがモータ制御装置101によって制御される。また、ブラシレスモータ及び交流電源1は、実施の形態1と同様に構成され機能する。また、モータ制御装置101は実施の形態1から実施の形態6のいずれかに示したモータ制御装置によって構成されている。
圧縮機構42は、冷媒を循環させており、この冷媒循環経路中に、凝縮器52、絞り装置54、及び冷蔵室蒸発器53が、冷媒の循環方向においてこの順に配設されている。
凝縮器52は、内部を流れる高温高圧のガス状の冷媒を凝縮させて、冷媒の熱を外気に放出するものである。この凝縮器52に送り込まれた冷媒ガスは、外気により熱を奪われて徐々に液化し、凝縮器52の出口付近では高圧の液体あるいは液体と気体の混合状態となる。
絞り装置54は、実施の形態8の空気調和機43の絞り装置47と同様、冷媒が冷媒循環経路を循環している状態において、凝縮器52から送り出された冷媒の流量を絞って冷媒を膨張させるとともに、冷蔵室蒸発器53に必要とされる量の冷媒を過不足なく供給する。
冷蔵室蒸発器53は、低温の冷媒を蒸発させて冷蔵庫内の冷却を行う。この冷蔵室蒸発器53は、熱交換の効率を上げるための送風機53aと、庫内の温度を検出する温度センサ53bとを有している。
次に、以上のように構成された冷蔵庫51の動作について説明する。
図18において、冷蔵庫51では、モータ制御装置101から圧縮機構42のブラシレスモータ(図示せず)に駆動電圧が印加されると、圧縮機構42が動作して、冷媒循環経路内を冷媒が矢印方向に循環する。このとき、凝縮器52及び冷蔵室蒸発器53にて熱交換が行われて、冷蔵庫51内が冷却される。言い換えれば、凝縮器52で凝縮された冷媒は、絞り装置54にてその流量が絞られることにより膨張して、低温の冷媒となる。そして、冷蔵室蒸発器53へ低温の冷媒が送り込まれると、冷蔵室蒸発器53では、低温の冷媒が蒸発して、冷蔵庫内の冷却が行われる。このとき、冷蔵室蒸発器53には、送風機53aにより強制的に冷蔵室内の空気が送り込まれており、冷蔵室蒸発器53では、効率よく熱交換が行われる。
また、冷蔵庫51では、この冷蔵庫51に設定された目標温度及び冷蔵庫内の室温に応じて指令回転数が設定され、この設定された指令回転数に基づいてモータ制御装置101が、実施の形態8と同様に、圧縮機構42のブラシレスモータの回転数を制御する。この結果、冷蔵庫51では、冷蔵庫内の温度が目標温度に維持される。
このように、本実施の形態の冷蔵庫51では、低振動でかつ、電源力率の小さい圧縮機41を備えているため、従来のモータ制御装置に比べて、モータ制御装置101の冷蔵庫51内における配置の自由度が高まる。また、モータ制御装置101の配置の自由度が高まることによって、冷蔵庫51の庫内容積が増大できるという効果が得られる。また、軽量なモータ制御装置101を備えるので、冷蔵庫51の重量を軽減することができる。
本発明に係るモータ制御装置は、圧縮機等に用いられるモータ制御装置として有用である。
本発明に係る圧縮機は、空気調和機及び冷蔵庫等の電気機器に用いられる圧縮機として有用である。
本発明に係る空気調和機は、電源力率を低下させることなく負荷トルク変動による振動の発生を抑制可能な空気調和機として有用である。
本発明に係る冷蔵庫は、電源力率を低下させることなく負荷トルク変動による振動の発生を抑制可能な冷蔵庫として有用である。
本発明の実施の形態1に係るモータ制御装置の構成を示すブロック図である。 図1のブラシレスモータの回転子角度に対する負荷トルク、速度、検出速度、検出加速度、及びトルク指令補正量の変化の一例を表す図である。 変動抑制部の構成を示すブロック図である。 トルク変動と電流位相指令β*の出力の関係を示す特性図である。 第2の従来例において平滑コンデンサを省略した場合における波形図であって、(a)は交流電源電流の波形を示す図、(b)はモータ電流の波形を示す図、(c)は電流振幅指令I*の波形を示す図である。 本実施の形態における波形図であって、(a)は交流電源電流の波形を示す図、(b)はモータ電流の波形を示す図、(c)は電流位相指令β*の波形を示す図である。 本発明の実施の形態2に係るモータ制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態3に係るモータ制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態3における波形図であって、(a)はインバータ回路の入力電圧の波形を示す図、(b)は電流振幅指令I*の波形を示す図である。 本発明の実施の形態4に係るモータ制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態5に係るモータ制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態6に係るモータ制御装置の構成を示すブロック図である。 第1の従来例のモータ制御装置の構成を示すブロック図である。 第1の従来例のモータ制御装置のトルク指令と交流電源の電圧及び電流の一例を示すグラフである。 従来のロータリー型圧縮機の負荷トルク変動の一例を示す特性図である。 本発明の実施の形態7に係る圧縮機の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態8に係る空気調和機の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態9に係る冷蔵庫の構成を示すブロック図である。である。
符号の説明
1 交流電源
2 整流回路
3 インバータ回路
4 ブラシレスモータ
5 制御部
6 回転数/回転位相推定部
7 変動抑制部
8 回転数誤差検出部
9 電流指令作成部
10 印加電圧作成部
11 回転子加速度検出部
12 減算器
14 電流位相指令変換部
15 電流位相指令補正量補間部
16 加算部
17 振幅変調部
18 充放電回路
19 充放電回路制御部
20 充放電回路
21 トルク指令オンオフ判定部
22 交流電流指令作成部
23 充電スイッチ指令作成部
24 放電スイッチ指令作成部
25 コンバータ回路
26 コンバータ回路制御部
29 充放電指令作成部
41 圧縮機
42 圧縮機構
43 空気調和機
44 室内機
45 室外機
46 四方弁
47,54 絞り装置
48 室内側熱交換器
48a,49a,53a 送風機
48b,49b,53b 温度センサ
49 室外側熱交換器
51 冷蔵庫
52 凝縮器
53 冷蔵室蒸発器
101 モータ制御装置
102,104 電流センサ
103,105 電圧センサ
Ac1〜Acn 第1〜第n加速度制御部

Claims (9)

  1. 交流電源から出力される交流電力を直流電力に変換する電力変換器と、
    前記電力変換器で変換された直流電力をブラシレスモータに供給して該ブラシレスモータを駆動するインバータ回路と、
    前記インバータ回路の直流電力入力端子間に接続されたコンデンサと、
    前記インバータ回路を介して前記ブラシレスモータのモータ電流を制御することにより該ブラシレスモータの回転速度を制御する制御部とを備え、
    前記制御部は、前記ブラシレスモータの負荷トルク変動による回転速度変動を抑制するよう前記モータ電流を制御し、かつ前記モータ電流の振幅と前記モータ電流の平均値との比較に基づいて前記交流電源から出力される電流を制御する、モータ制御装置。
  2. 前記制御部は、前記モータ電流の振幅が前記モータ電流の平均値よりも小さい期間には前記コンデンサが充電され、前記モータ電流の振幅が前記平均値よりも大きい期間には前記コンデンサが放電するよう前記交流電源から出力される電流を制御する、請求項記載のモータ制御装置。
  3. 前記電力変換器が整流器であり、前記インバータ回路の直流電力入力端子間にコンデンサと直列にスイッチング素子が接続され、前記制御部は前記スイッチング素子をオン・オフすることにより前記交流電源から出力される電流を制御する、請求項記載のモータ制御装置。
  4. 前記制御部は、前記モータ電流の振幅が前記モータ電流の平均値よりも小さい期間にはその振幅が小さくなり、前記モータ電流の振幅が前記モータ電流の平均値よりも大きい期間にはその振幅が大きくなるよう、前記交流電源から出力される電流を制御する、請求項記載のモータ制御装置。
  5. 前記制御部は、前記ブラシレスモータの負荷トルク変動による回転速度変動を抑制するよう前記モータ電流の位相を制御する、請求項乃至のいずれかに記載のモータ制御装置。
  6. 前記ブラシレスモータが1回転中に1つのピークを有するようにトルクが変動する負荷を駆動するものである、請求項1乃至のいずれかに記載のモータ制御装置。
  7. 請求項記載のモータ制御装置により制御される前記ブラシレスモータを駆動源として備えた、圧縮機。
  8. 請求項記載の圧縮機を熱媒体圧縮手段として備えた空気調和機。
  9. 請求項記載の圧縮機を熱媒体圧縮手段として備えた冷蔵庫。
JP2004126509A 2003-04-22 2004-04-22 モータ制御装置、圧縮機、空気調和機、及び冷蔵庫 Expired - Fee Related JP4575704B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004126509A JP4575704B2 (ja) 2003-04-22 2004-04-22 モータ制御装置、圧縮機、空気調和機、及び冷蔵庫

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003117149 2003-04-22
JP2004126509A JP4575704B2 (ja) 2003-04-22 2004-04-22 モータ制御装置、圧縮機、空気調和機、及び冷蔵庫

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004343993A JP2004343993A (ja) 2004-12-02
JP4575704B2 true JP4575704B2 (ja) 2010-11-04

Family

ID=33543123

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004126509A Expired - Fee Related JP4575704B2 (ja) 2003-04-22 2004-04-22 モータ制御装置、圧縮機、空気調和機、及び冷蔵庫

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4575704B2 (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006288083A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Fujitsu General Ltd 同期モータの制御方法
JP4946023B2 (ja) * 2005-12-07 2012-06-06 パナソニック株式会社 モータ駆動制御装置
JP4946046B2 (ja) * 2005-12-28 2012-06-06 パナソニック株式会社 モータ駆動制御装置
JP4049189B2 (ja) * 2006-04-24 2008-02-20 ダイキン工業株式会社 直接形交流電力変換装置
JP4192979B2 (ja) * 2006-08-31 2008-12-10 ダイキン工業株式会社 モータ制御装置
US7948204B2 (en) * 2007-04-13 2011-05-24 International Rectifier Corporation Sensorless speed detection of a PM brushless motor with phase terminals shorted
JP4654423B2 (ja) * 2008-07-22 2011-03-23 独立行政法人産業技術総合研究所 電力変換装置
JP4691150B2 (ja) * 2008-10-10 2011-06-01 株式会社東芝 モータ制御装置、モータ制御方法およびエアコンディショナ
JP5212491B2 (ja) * 2011-01-18 2013-06-19 ダイキン工業株式会社 電力変換装置
ES2816386T3 (es) * 2011-01-18 2021-04-05 Daikin Ind Ltd Aparato de conversión de energía
KR102181650B1 (ko) 2013-10-04 2020-11-23 엘지전자 주식회사 복수 개의 압축기를 구동하기 위한 인버터 모듈
WO2017126104A1 (ja) * 2016-01-22 2017-07-27 新電元工業株式会社 インバータ装置及びインバータ装置の制御方法
JP7278926B2 (ja) * 2019-11-05 2023-05-22 株式会社日立製作所 電動機の制御装置、電動車両、電動機の制御方法
WO2021157176A1 (ja) * 2020-02-03 2021-08-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 電動機駆動装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01133585A (ja) * 1987-08-04 1989-05-25 Hitachi Ltd ロータリ圧縮機の制御装置
JPH04161085A (ja) * 1990-10-22 1992-06-04 Canon Inc 同期モータの制御方法
JPH0993977A (ja) * 1995-09-25 1997-04-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 動力発生装置
JPH09275683A (ja) * 1996-04-04 1997-10-21 Murata Mfg Co Ltd 電源装置
JP2003037988A (ja) * 2001-07-26 2003-02-07 Sanyo Electric Co Ltd ブラシレスdcモータの駆動方法及び装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01133585A (ja) * 1987-08-04 1989-05-25 Hitachi Ltd ロータリ圧縮機の制御装置
JPH04161085A (ja) * 1990-10-22 1992-06-04 Canon Inc 同期モータの制御方法
JPH0993977A (ja) * 1995-09-25 1997-04-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 動力発生装置
JPH09275683A (ja) * 1996-04-04 1997-10-21 Murata Mfg Co Ltd 電源装置
JP2003037988A (ja) * 2001-07-26 2003-02-07 Sanyo Electric Co Ltd ブラシレスdcモータの駆動方法及び装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004343993A (ja) 2004-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100738755B1 (ko) 모터 제어 장치, 압축기, 공기 조화기, 및 냉장고
EP1429450B1 (en) Motor control apparatus
JP5901765B2 (ja) ヒートポンプ装置、空気調和機および冷凍機
JP5490249B2 (ja) ヒートポンプ装置、ヒートポンプシステム及びインバータの制御方法
JP4575704B2 (ja) モータ制御装置、圧縮機、空気調和機、及び冷蔵庫
WO2012147192A1 (ja) ヒートポンプ装置、ヒートポンプシステム及びインバータの制御方法
WO2012086010A1 (ja) ヒートポンプ装置、ヒートポンプシステム及び三相インバータの制御方法
JP5222640B2 (ja) 冷凍装置
US8120299B2 (en) Motor controller of air conditioner
JP4416486B2 (ja) モータ制御装置
JP2002247876A (ja) インバータ装置、圧縮機制御装置、冷凍・空調装置の制御装置、モータの制御方法、圧縮機、冷凍・空調装置
WO2009119123A1 (ja) 冷凍装置
JP4744505B2 (ja) モータ駆動制御装置、モータ駆動制御方法及び座標変換方法、並びに換気扇、液体用ポンプ、送風機、冷媒圧縮機、空気調和機及び冷蔵庫
KR101770425B1 (ko) 냉장고 및 냉장고의 제어방법
JP2008109722A (ja) モータ駆動装置
JP7330401B2 (ja) 電力変換装置、モータ駆動装置および冷凍サイクル適用機器
WO2023084600A1 (ja) 電力変換装置、モータ駆動装置及び冷凍サイクル適用機器
JP7466794B2 (ja) 電力変換装置、モータ駆動装置および冷凍サイクル適用機器
JP2020120533A (ja) 圧縮機制御装置
JP7325671B2 (ja) 電力変換装置、モータ駆動装置および冷凍サイクル適用機器
WO2023105570A1 (ja) 電力変換装置、モータ駆動装置及び冷凍サイクル適用機器
WO2024075163A1 (ja) 電力変換装置、モータ駆動装置および冷凍サイクル適用機器
JP7361948B2 (ja) 電動機駆動装置、冷凍サイクル装置、及び空気調和機
JP2004336990A (ja) モータ駆動装置
WO2024069705A1 (ja) 電力変換装置、モータ駆動装置および冷凍サイクル適用機器

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070122

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100309

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100506

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100803

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100820

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130827

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees