JP5778045B2

JP5778045B2 - Synchronous motor drive device, refrigeration apparatus, air conditioner, refrigerator, and synchronous motor drive method using the same

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Publication number: JP5778045B2
Application number: JP2012006329A
Authority: JP
Inventors: 真三浦; 木下　健; 健木下; 励笠原; 山本　裕二; 裕二山本
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2012-01-16
Filing date: 2012-01-16
Publication date: 2015-09-16
Anticipated expiration: 2032-01-16
Also published as: JP2013146162A; TWI488424B; TW201342789A; CN103208961B; CN103208961A

Description

本発明は、同期モータの駆動装置、及びこれを用いた冷凍装置、空気調和機、冷蔵庫、並びに同期モータの駆動方法に関する。 The present invention relates to a driving device for a synchronous motor, and a refrigeration apparatus, an air conditioner, a refrigerator, and a driving method for the synchronous motor using the same.

同期モータは、固定子（ステータ）である電機子巻線に交流電力を供給することによって回転磁界を発生させ、当該回転磁界と回転子（ロータ）との間に生じる吸引力により、所定の同期速度で回転子を回転させるものである。
同期モータを適切に駆動させるには、回転子の位置に応じて電機子巻線に印加する電圧の位相、振幅、及び周波数を制御する必要がある。つまり、同期モータの制御を行う際に、回転子の位置を検出又は推定することが必要となる。 A synchronous motor generates a rotating magnetic field by supplying AC power to an armature winding that is a stator (stator), and a predetermined synchronization is generated by an attractive force generated between the rotating magnetic field and the rotor (rotor). The rotor is rotated at a speed.
In order to drive the synchronous motor appropriately, it is necessary to control the phase, amplitude, and frequency of the voltage applied to the armature winding according to the position of the rotor. That is, when controlling the synchronous motor, it is necessary to detect or estimate the position of the rotor.

近年、回転子の位置を検出するための位置センサを設けずに、駆動用インバータの電流検出値などを用いて回転子の位置を推定し、さらに推定した回転子の位置に基づいて同期モータの制御を行う、いわゆる位置センサレス駆動方式の同期モータの開発が進められている。
位置センサレス駆動方式の同期モータを用いることによって、さまざまな設置環境に対応できるとともに、位置センサを省略するぶん安価になるという利点がある。 In recent years, without providing a position sensor for detecting the position of the rotor, the position of the rotor is estimated using the detected current value of the drive inverter, etc., and further, based on the estimated position of the rotor, the synchronous motor A so-called position sensorless drive type synchronous motor that performs control is being developed.
By using a position sensorless drive type synchronous motor, it is possible to cope with various installation environments, and there is an advantage that the position sensor is omitted and the cost is reduced.

ところで、同期モータの回転子の軸が外力やモータ自身の原因でロック（以下、「軸ロック」と記す。）したり、同期モータにおいて脱調が生じて回転速度が異常に低下したりすることがある。前記したように、位置センサレス駆動方式は、回転子の位置を直接検出するものでない。したがって、位置センサレス駆動方式の同期モータで軸ロックや脱調が生じた場合にも、これらを直接的に検出することはできない。 By the way, the rotor shaft of the synchronous motor may be locked due to an external force or the motor itself (hereinafter referred to as “shaft lock”), or the synchronous motor may step out and the rotational speed may be abnormally reduced. There is. As described above, the position sensorless driving method does not directly detect the position of the rotor. Therefore, even when a shaft lock or a step-out occurs in a position sensorless drive type synchronous motor, these cannot be detected directly.

例えば、特許文献１には、モータの回転異常の指標となる回転異常指標を算出する回転異常指標算出部と、同期モータにおいて回転異常が生じているか否かを判定する判定部と、を備えた回転機制御装置について記載されている。そして、前記判定部は、回転異常指標（同期モータの出力電力を入力電力で除した値）が所定の閾値を超えている場合に、同期モータにおいて回転異常が生じていると判定する。 For example, Patent Document 1 includes a rotation abnormality index calculation unit that calculates a rotation abnormality index that is an index of motor rotation abnormality, and a determination unit that determines whether a rotation abnormality has occurred in the synchronous motor. A rotating machine control device is described. The determination unit determines that a rotation abnormality has occurred in the synchronous motor when a rotation abnormality index (a value obtained by dividing the output power of the synchronous motor by the input power) exceeds a predetermined threshold.

また、特許文献２には、電流検出手段により検出したモータ電流から励磁電流値を算出する座標変換部と、この励磁電流値を励磁電流指令値に一致させるように、同期モータへの電圧指令値の補正量を算出する電圧指令補正手段と、を備える同期モータの制御装置について記載されている。
そして、前記制御装置は、電圧指令値の補正量と予め設定された所定値とを比較することによって、同期モータの脱調を検出する。 Patent Document 2 discloses a coordinate conversion unit that calculates an excitation current value from a motor current detected by a current detection unit, and a voltage command value to a synchronous motor so that the excitation current value matches an excitation current command value. And a voltage command correction means for calculating the correction amount of the synchronous motor.
The control device detects the step-out of the synchronous motor by comparing the correction amount of the voltage command value with a predetermined value set in advance.

特開２００９−６５７６４号公報JP 2009-65764 A 特開２００４−６４９０２号公報JP 2004-64902 A

しかしながら、特許文献１に記載の発明では、同期モータの入力電力と出力電力との相対的な関係（比）に基づいて回転異常を検知している。つまり、特許文献１に記載の発明は、異常状態を想定した実験又はシミュレーションなどにより取得されたデータに基づいて同期モータの回転異常を検出するものではないため、回転異常を適切に検出することができない可能性がある。 However, in the invention described in Patent Document 1, the rotation abnormality is detected based on the relative relationship (ratio) between the input power and the output power of the synchronous motor. That is, the invention described in Patent Document 1 does not detect a rotation abnormality of the synchronous motor based on data acquired by an experiment or simulation assuming an abnormal state, and therefore can detect a rotation abnormality appropriately. It may not be possible.

また、特許文献２に記載の発明は、駆動状態（つまり、回転している状態）の同期モータが脱調した場合に、当該脱調を検出することが前提となっており、起動時（つまり、回転し始める状態）の軸ロックを検出することができないという問題がある。
これは、位置センサレスの同期モータでは、通常の回転（位置センサレスモード）においては、駆動用のインバータ電流などに基づいて軸誤差などを算出し、さらに回転子の位置を推定することができるのに対して、回転子が停止状態となっている起動時においては、前記回転子の位置を推定することができないためである。 Further, the invention described in Patent Document 2 is based on the premise that when a synchronous motor in a driving state (that is, a rotating state) has stepped out, the stepping out is detected, and at the time of startup (that is, There is a problem that it is not possible to detect the shaft lock in the state of starting to rotate.
This is because, in a normal rotation (position sensorless mode), a position sensorless synchronous motor can calculate an axis error based on an inverter current for driving and the like, and can further estimate the rotor position. On the other hand, it is because the position of the rotor cannot be estimated at the start-up time when the rotor is stopped.

そこで、本発明は、軸ロックを適切に検出することができる同期モータの駆動装置、及びこれを用いた冷凍装置、空気調和機、冷蔵庫、並びに同期モータの駆動方法を提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the drive device of the synchronous motor which can detect a shaft lock appropriately, the freezing apparatus using this, an air conditioner, a refrigerator, and the drive method of a synchronous motor. .

前記課題を解決するために本発明は、インバータ回路のスイッチング素子に制御信号を出力することによって、同期モータを位置センサレスで駆動させる制御手段と、前記インバータ回路の出力電流、又は、直流側の母線電流を検出し、前記制御手段に出力する電流検出手段と、を備える同期モータの駆動装置において、前記制御手段は、前記同期モータの起動時に、前記電流検出手段から入力される電流値の相関値と、前記同期モータに印加する電圧に対応する電圧指令値と、に基づいて入力有効電力を算出し、当該入力有効電力が所定の閾値より小さい場合に前記同期モータで軸ロックが発生していると判断し、前記同期モータの駆動を停止させることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a control means for driving a synchronous motor without a position sensor by outputting a control signal to a switching element of an inverter circuit, and an output current of the inverter circuit or a bus on the DC side. A synchronous motor driving device comprising: current detecting means for detecting current and outputting to the control means; wherein the control means is a correlation value of current values input from the current detecting means when the synchronous motor is activated. And an input active power is calculated based on a voltage command value corresponding to a voltage applied to the synchronous motor. When the input active power is smaller than a predetermined threshold, the synchronous motor generates a shaft lock. And the driving of the synchronous motor is stopped.

本発明により、軸ロックを適切に検出することができる同期モータの駆動装置、及びこれを用いた冷凍装置、空気調和機、冷蔵庫、並びに同期モータの駆動方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION By this invention, the drive device of the synchronous motor which can detect a shaft lock appropriately, the freezing apparatus using this, an air conditioner, a refrigerator, and the drive method of a synchronous motor can be provided.

本発明の一実施形態に係る同期モータの駆動装置を用いた冷凍装置のシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of a refrigeration apparatus using a synchronous motor drive device according to an embodiment of the present invention. モータ駆動装置の回路構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the circuit structure of a motor drive device. 同期モータの各電機子巻線の電流及び電圧と、モータ回転子軸と、制御系軸とを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the electric current and voltage of each armature winding of a synchronous motor, a motor rotor axis | shaft, and a control system axis | shaft. 制御装置におけるベクトル制御処理に関する機能ブロック図である。It is a functional block diagram regarding vector control processing in a control device. 制御装置の電圧指令値演算部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the voltage command value calculating part of a control apparatus. 制御装置の軸ロック検出部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the axis lock detection part of a control device. 軸ロック検出部の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of an axis lock detection part. 同期モータの駆動装置が設置された空気調和機のシステム構成図である。It is a system block diagram of the air conditioner in which the drive device of the synchronous motor was installed.

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In each figure, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

≪第１実施形態≫
＜同期モータを用いた冷凍装置のシステム構成＞
以下において、本実施形態に係る同期モータの駆動装置を、冷凍装置の圧縮機などに用いる場合について説明する。図１は、同期モータの駆動装置を用いた冷凍装置のシステム構成図である。
図１に示すように冷凍装置Ｓは、室内ユニットＳｉと、室外ユニットＳｏと、を備えている。
室内ユニットＳｉは、膨張弁３と、室内熱交換器４と、室内ファン４ａと、入出力手段６と、室内制御装置１００ａと、を備えている。また、室外ユニットＳｏは、圧縮機１と、室外熱交換器２と、室外ファン２ａと、アキュムレータ５と、室外制御装置１００ｂと、を備えている。 << First Embodiment >>
<System configuration of refrigeration system using synchronous motor>
Hereinafter, the case where the synchronous motor driving device according to the present embodiment is used in a compressor of a refrigeration apparatus will be described. FIG. 1 is a system configuration diagram of a refrigeration apparatus using a synchronous motor driving apparatus.
As shown in FIG. 1, the refrigeration apparatus S includes an indoor unit Si and an outdoor unit So.
The indoor unit Si includes an expansion valve 3, an indoor heat exchanger 4, an indoor fan 4a, an input / output means 6, and an indoor control device 100a. The outdoor unit So includes a compressor 1, an outdoor heat exchanger 2, an outdoor fan 2a, an accumulator 5, and an outdoor control device 100b.

また、圧縮機１と、室外熱交換器２と、膨張弁３と、室内熱交換器４と、アキュムレータ５と、は環状に配管Ｌで接続されている。また、圧縮機１と、室外ファン２ａと、室内ファン４ａにはそれぞれ、永久磁石同期モータ１５（図２参照）が内蔵されている。なお、以下の記載において、永久磁石同期モータを単に「同期モータ」と記す。 The compressor 1, the outdoor heat exchanger 2, the expansion valve 3, the indoor heat exchanger 4, and the accumulator 5 are connected by a pipe L in a ring shape. Moreover, the permanent magnet synchronous motor 15 (refer FIG. 2) is each incorporated in the compressor 1, the outdoor fan 2a, and the indoor fan 4a. In the following description, the permanent magnet synchronous motor is simply referred to as “synchronous motor”.

例えば、ユーザの操作により入出力手段６を介してＯＮに切替えられ、冷凍装置内の温度が設定されると、室内制御装置１００ａは室内ファン４ａに設置されている同期モータ（図２参照）を所定の回転速度で回転させ、室外制御装置１００ｂは、圧縮機１及び室外ファン２ａにそれぞれ内蔵されている同期モータを所定の回転速度で回転させる（図１の破線を参照）。 For example, when the temperature in the refrigeration apparatus is set by the user's operation via the input / output means 6 and the temperature in the refrigeration apparatus is set, the indoor control apparatus 100a uses a synchronous motor (see FIG. 2) installed in the indoor fan 4a. The outdoor control device 100b rotates the synchronous motors built in the compressor 1 and the outdoor fan 2a at a predetermined rotation speed (see the broken line in FIG. 1).

そして、室外制御装置１００ｂは圧縮機１の同期モータ（図２参照）を回転させることによって図１の実線矢印で示す向きに冷媒を通流させ、室内制御装置１００ａは膨張弁３の開度（絞り）を制御する。これによって、室内熱交換器４を蒸発器として機能させ、室外熱交換器２を凝縮器として機能させるようになっている。
なお、アキュムレータ２は、その内部に冷媒液を貯留し、圧縮機１を液圧縮から保護するために設置されている。 Then, the outdoor control device 100b causes the refrigerant to flow in the direction indicated by the solid line arrow in FIG. 1 by rotating the synchronous motor (see FIG. 2) of the compressor 1, and the indoor control device 100a opens the opening of the expansion valve 3 ( (Aperture) is controlled. Thereby, the indoor heat exchanger 4 functions as an evaporator, and the outdoor heat exchanger 2 functions as a condenser.
The accumulator 2 is installed in order to store the refrigerant liquid therein and protect the compressor 1 from liquid compression.

＜モータ駆動装置の構成＞
図２は、モータ駆動装置の回路構成を示す説明図である。図２に示す同期モータ１５は、前記した圧縮機１、室外ファン２ａ、及び室内ファン４ａに接続されているものとし、制御装置１００は室内制御装置１００ａ及び室外制御装置１００ｂを含む任意の制御装置であるものとする。
図２に示すモータ駆動装置１０は、三相交流電源１１から供給される交流電圧を直流電圧に変換し、さらに、制御装置１００からの指令信号に従って所定の振幅・位相・周波数の三相交流電圧に変換するものである。 <Configuration of motor drive device>
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a circuit configuration of the motor driving device. The synchronous motor 15 shown in FIG. 2 is connected to the compressor 1, the outdoor fan 2a, and the indoor fan 4a, and the control device 100 is an arbitrary control device including the indoor control device 100a and the outdoor control device 100b. Suppose that
A motor drive device 10 shown in FIG. 2 converts an AC voltage supplied from a three-phase AC power source 11 into a DC voltage, and further, a three-phase AC voltage having a predetermined amplitude, phase, and frequency according to a command signal from the control device 100. It is to convert to.

モータ駆動装置１０は、整流回路１２と、平滑回路１３と、インバータ回路１４と、制御装置１００と、を備えている。整流回路１２は、同方向に接続されたダイオードＤ１，Ｄ２を備える第１整流ユニットと、ダイオードＤ３，Ｄ４を備える第２整流ユニットと、ダイオードＤ５，Ｄ６を備える第３整流ユニットと、が互いに並列接続されている。そして、前記第１整流ユニット、第２整流ユニット、第３整流ユニットのそれぞれにおいて、三相交流電源から供給される交流電圧を整流する。 The motor driving device 10 includes a rectifier circuit 12, a smoothing circuit 13, an inverter circuit 14, and a control device 100. In the rectifier circuit 12, a first rectifier unit including diodes D1 and D2 connected in the same direction, a second rectifier unit including diodes D3 and D4, and a third rectifier unit including diodes D5 and D6 are parallel to each other. It is connected. Then, in each of the first rectification unit, the second rectification unit, and the third rectification unit, the AC voltage supplied from the three-phase AC power source is rectified.

平滑回路１３は、整流回路１２と並列に接続されたコンデンサＣ１を備えており、整流回路１２において整流された電圧を平滑化して直流電圧とする。
また、電圧センサ１６はコンデンサＣ１と並列に接続され、コンデンサＣ１の端子間電圧を検出して、その電圧値Ｖ_ｓｔを制御装置１００に出力するようになっている。ちなみに、当該電圧値Ｖ_ｓｔが予め定められた所定値以上である場合に、制御装置１００は、後記するベクトル制御処理を開始する。
なお、ベクトル制御処理に関する図４には、電圧値Ｖ_ｓｔを記載していない。 The smoothing circuit 13 includes a capacitor C1 connected in parallel with the rectifier circuit 12, and smoothes the voltage rectified in the rectifier circuit 12 to obtain a DC voltage.
The voltage sensor 16 is connected in parallel to the capacitor C1, detects the voltage across the capacitor C1, and outputs the voltage value _Vst to the control device 100. Incidentally, when the voltage value _Vst is equal to or greater than a predetermined value, the control device 100 starts vector control processing described later.
Note that the voltage value _Vst is not described in FIG. 4 relating to the vector control process.

インバータ回路１４は、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２を備える第１アームと、スイッチング素子Ｓ３，Ｓ４を備える第２アームと、スイッチング素子Ｓ５，Ｓ６を備える第３アームと、が互いに並列に接続されている。また、転流によるスイッチング素子の破壊を防止するため、それぞれのスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６には、還流ダイオードＤ７〜Ｄ１２が逆並列に接続されている。
なお、図２に示すモータ駆動装置１０では、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６としてＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いている。 In the inverter circuit 14, a first arm including switching elements S1 and S2, a second arm including switching elements S3 and S4, and a third arm including switching elements S5 and S6 are connected in parallel to each other. In order to prevent the switching elements from being destroyed by commutation, free-wheeling diodes D7 to D12 are connected in antiparallel to the switching elements S1 to S6.
In the motor drive device 10 shown in FIG. 2, IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) are used as the switching elements S1 to S6.

制御装置１００はＰＷＭ制御に基づく指令信号をそれぞれのスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６のゲートに出力してＯＮ／ＯＦＦを切り替えることにより、それぞれのアームに対応する交流電圧（ｕ相、ｖ相、ｗ相の交流電圧）を同期モータ１５に出力する。その結果、所定の振幅・位相・周波数の三相交流電圧が同期モータ１５に出力される。 The control device 100 outputs a command signal based on the PWM control to the gates of the respective switching elements S1 to S6 to switch ON / OFF, whereby the AC voltage (u-phase, v-phase, w-phase) corresponding to each arm is switched. AC voltage) is output to the synchronous motor 15. As a result, a three-phase AC voltage having a predetermined amplitude, phase, and frequency is output to the synchronous motor 15.

また、インバータ回路１４の母線Ｐには、電流センサ（電流検出手段）１７が直列に接続されている。電流センサ１７は、例えば、ホール素子（図示せず）を用いてインバータ回路１４の直流側の母線Ｐを通流する電流値Ｉ_ｓｔを検出し、制御装置１００に出力する。
そして、制御装置１００は、電圧センサ１６から入力される電圧値Ｖ_ｓｔが所定値以上である場合に、母線電流の検出値Ｉ_ｓｔに基づいたベクトル制御処理を開始して同期モータ１５への電圧指令値を算出し、さらにＰＷＭ制御に基づいてそれぞれのスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６のＯＮ／ＯＦＦを制御する。 A current sensor (current detection means) 17 is connected in series to the bus P of the inverter circuit 14. The current sensor 17 detects a current value _Ist flowing through the bus P on the DC side of the inverter circuit 14 using, for example, a Hall element (not shown), and outputs it to the control device 100.
Then, when the voltage value V _st input from the voltage sensor 16 is equal to or greater than a predetermined value, the control device 100 starts a vector control process based on the detected value I _st of the bus current and supplies the voltage to the synchronous motor 15. The command value is calculated, and the ON / OFF of each switching element S1 to S6 is controlled based on the PWM control.

図３は、同期モータの各電機子巻線の電流及び電圧と、モータ回転子軸と、制御系軸とを示す説明図である。なお、以下の記載において電機子巻線を単に「巻線」と記載することがあるものとする。
図３に示すｉ_ｕはｕ相巻線１５ｕに流入する電流値を示し、ｖ_ｕはｕ相巻線の電圧を示している。同様に、ｉ_ｖ，ｖ_ｖはｖ相巻線１５ｖの電流・電圧をそれぞれ示し、ｉ_ｗ，ｖ_ｗはｗ相巻線１５ｗの電流・電圧をそれぞれ示している。ちなみに、ｕ相巻線１５ｕ、ｖ相巻線１５ｖ、及びｗ相巻線１５ｗは、隣り合う巻線とのなす角が略１２０°となるように設置されている。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing the current and voltage of each armature winding of the synchronous motor, the motor rotor shaft, and the control system shaft. In the following description, the armature winding may be simply referred to as “winding”.
I _u shown in FIG. 3 represents the value of the current flowing into the u-phase winding 15u, v _u denotes the voltage of the u-phase winding. Similarly, i _v and v _v indicate the current and voltage of the v-phase winding 15v, respectively, and i _w and v _w indicate the current and voltage of the w-phase winding 15w, respectively. Incidentally, the u-phase winding 15u, the v-phase winding 15v, and the w-phase winding 15w are installed so that an angle formed between adjacent windings is approximately 120 °.

また、図３に示すように、永久磁石１５ＭのＮ極の向きにｄ軸を定め、ｄ軸から９０°進んだ向きにｑ軸をとり、モータ回転子軸とする。前記したように、位置センサレス制御を行う場合には、実際にｄ軸及びｑ軸がどの位置にあるか（つまり、永久磁石１５ＭのＮ極がどの向きにあるか）を検出しない構成となっている。したがって、推定されたｄ軸としてのｄｃ軸、及び、推定されたｑ軸としてのｑｃ軸を制御系軸（回転座標系軸）とし、このｄｃ軸及びｑｃ軸上で電流制御や速度制御を行う。 Further, as shown in FIG. 3, the d-axis is defined in the direction of the N pole of the permanent magnet 15M, and the q-axis is taken in a direction advanced by 90 ° from the d-axis to be a motor rotor shaft. As described above, when the position sensorless control is performed, the actual position of the d-axis and the q-axis (that is, the direction of the north pole of the permanent magnet 15M) is not detected. Yes. Therefore, the dc axis as the estimated d axis and the qc axis as the estimated q axis are set as control system axes (rotating coordinate system axes), and current control and speed control are performed on the dc axis and the qc axis. .

このように、位置センサレス制御においては、制御系軸であるｄｃ軸及びｑｃ軸を制御装置１００内で推定するものであるから、実際のｄ軸及びｑ軸との間には軸誤差Δθ_ｃが生じる。したがって、位置センサレス駆動方式では、前記した電流センサ１７（図２参照）から入力される母線電流の検出値Ｉ_ｓｔなどに基づいて、軸誤差Δθ_ｃをゼロに収束させるように制御する。 As described above, in the position sensorless control, the dc axis and the qc axis, which are control system axes, are estimated in the control apparatus 100, and therefore there is an axis error Δθ _c between the actual d axis and the q axis. Arise. Therefore, in the position sensorless drive method, control is performed so that the axis error Δθ _c converges to zero based on the detection value I _{st of the} bus current input from the current sensor 17 (see FIG. 2).

＜制御装置の構成＞
図４は、制御装置におけるベクトル制御処理に関する機能ブロック図である。なお、以下のベクトル制御処理は、制御装置１００が備えるＣＰＵ（Central Processing Unit：図示せず）が記憶手段（図示せず）に記憶されているプログラムを読み出して展開することにより実行される。 <Configuration of control device>
FIG. 4 is a functional block diagram relating to vector control processing in the control device. The following vector control processing is executed by a CPU (Central Processing Unit: not shown) included in the control device 100 reading out and developing a program stored in a storage means (not shown).

制御装置１００は、ｄｑ座標系ベクトル制御により、同期モータ１５（図２参照）に印加する電圧指令信号Ｖ_ｕ，Ｖ_ｖ，Ｖ_ｗを演算し、これらに基づいてＰＷＭ制御信号を生成し、インバータ回路１４のそれぞれのスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６に出力する。
なお、制御装置１００は図４に示す構成に加えて、入出力手段６（図１参照）から入力される信号や、軸ロック検出部１１６から入力される異常検出信号に応じて、後記する回転速度指令値ω^＊などを制御する「上位の制御部」（図示せず）を備えている。 The control device 100 calculates voltage command signals V _u , V _v , and V _w to be applied to the synchronous motor 15 (see FIG. 2) by dq coordinate system vector control, generates a PWM control signal based on these, and generates an inverter It outputs to each switching element S1-S6 of the circuit 14.
In addition to the configuration shown in FIG. 4, the control device 100 rotates in accordance with a signal input from the input / output means 6 (see FIG. 1) or an abnormality detection signal input from the shaft lock detector 116. An “upper control unit” (not shown) for controlling the speed command value ω ^{* and the} like is provided.

図４に示すように、制御装置１００は、電流再現部１０１と、３相／２軸変換部１０２と、軸誤差演算部１０３と、ＰＬＬ回路１０４と、位相演算部１０５と、減算器１０６と、速度制御部１０７と、ｄ軸電流指令値生成部１０８と、電流指令値演算部１０９と、電圧指令値演算部１１０と、２軸／３相変換部１１１と、ドライバ回路１１２と、切替器１１３〜１１５と、軸ロック検出部１１６と、を備えている。 As shown in FIG. 4, the control device 100 includes a current reproduction unit 101, a three-phase / two-axis conversion unit 102, an axis error calculation unit 103, a PLL circuit 104, a phase calculation unit 105, a subtractor 106, , Speed control unit 107, d-axis current command value generation unit 108, current command value calculation unit 109, voltage command value calculation unit 110, 2-axis / 3-phase conversion unit 111, driver circuit 112, switch 113 to 115 and a shaft lock detector 116.

電流再現部１０１は、前記した母線Ｐ（図１参照）の電流検出値Ｉ_ｓｔを入力として、その瞬時値とインバータ回路１４（図２参照）のスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６のＯＮ／ＯＦＦ信号から同期モータ１５に流れるｕ相電流Ｉ_ｕ、ｖ相電流Ｉ_ｖ、及びｗ相電流Ｉ_ｗを再現し、３相／２軸変換部１０２に出力する。 The current reproduction unit 101 receives the current detection value _Ist of the bus P (see FIG. 1) as an input, and synchronizes the instantaneous value with the ON / OFF signals of the switching elements S1 to S6 of the inverter circuit 14 (see FIG. 2). The u-phase current I _u , v-phase current I _v , and w-phase current I _w flowing through the motor 15 are reproduced and output to the three-phase / two-axis conversion unit 102.

３相／２軸変換部１０２は、３相座標系の再現された前記電流Ｉ_ｕ，Ｉ_ｖ，Ｉ_ｗと、位相演算部１０５において算出された位相推定値θ_ｄｃとに基づいて、制御系のｄｃ軸電流Ｉ_ｄｃ及びｑｃ軸電流Ｉ_ｑｃを、以下に示す（式１）、（式２）を用いて算出する。すなわち、ｄｃ軸電流検出値Ｉ_ｄｃ及びｑｃ軸電流検出値Ｉ_ｑｃは、電流センサ（電流検出手段）１７から入力される母線電流値の「相関値」となっている。なお、位相推定値θ_ｄｃについては後記する。また、（式１）、（式２）に示すＩ_α，Ｉ_βは、静止二相交流座標系（α−β座標系）における各相の電流値である。 The three-phase / two-axis converter 102 is based on the currents I _u , I _v , I _w reproduced in the three-phase coordinate system and the phase estimation value θ _dc calculated by the phase calculator 105. The dc-axis current I _dc and the qc-axis current I _qc are calculated using (Equation 1) and (Equation 2) shown below. That is, the dc axis current detection value I _dc and the qc axis current detection value I _qc are “correlation values” of the bus current values input from the current sensor (current detection means) 17. The phase estimation value θ _dc will be described later. Further, I _α and I _β shown in (Expression 1) and (Expression 2) are current values of respective phases in the stationary two-phase alternating current coordinate system (α-β coordinate system).

軸誤差演算部１０３は、ｄｃ軸電圧指令値Ｖ_ｄｃ ^＊と、ｑｃ軸電圧指令値Ｖ_ｑｃ ^＊と、ｄｃ軸電流検出値Ｉ_ｄｃと、ｑｃ軸電流検出値Ｉ_ｑｃと、回転速度指令値ω１^＊と、ｑ軸インダクタンス設定値Ｌ_ｑ ^＊とに基づいて、以下の（式３）により軸誤差Δθ_ｃを算出する。なお、ｄｃ軸電圧指令値Ｖ_ｄｃ ^＊、ｑｃ軸電圧指令値Ｖ_ｑｃ ^＊、及び回転速度指令値ω１^＊については後記する。

The axis error calculation unit 103 includes a dc axis voltage command value V _dc ^* , a qc axis voltage command value V _qc ^* , a dc axis current detection value I _dc , a qc axis current detection value I _qc, and a rotation speed command value ω1. ^{Based on *} and the q-axis inductance set value L _q ^* , the axis error Δθ _c is calculated by the following (Equation 3). The dc axis voltage command value V _dc ^* , the qc axis voltage command value V _qc ^* , and the rotation speed command value ω1 ^* will be described later.

ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路１０４は、軸誤差演算部１０３から入力される軸誤差Δθ_ｃが、軸誤差指令値Δθ_ｃ ^＊に一致するように、ＰＩ（Proportional Integral）制御器（図示せず）を用いて処理し、同期モータ１５の回転速度推定値ω_ｍを出力する。なお、軸誤差指令値Δθ_ｃ ^＊は制御装置１００の記憶手段（図示せず）に予め記憶されている値（通常は、０近傍）であり、例えば、Δθ_ｃ ^＊＝０である。
位相演算部１０５は、切替器１１５で選択された回転速度指令値ω１^＊を積分することによって得られる位相推定値θ_ｄｃを算出し、３相／２軸変換部１０２と、２軸／３相変換部１１１と、にそれぞれ出力する。 A PLL (Phase Locked Loop) circuit 104 includes a PI (Proportional Integral) controller (not shown) so that the axis error Δθ _c input from the axis error calculation unit 103 matches the axis error command value Δθ _c ^*. And the estimated rotational speed value ω _m of the synchronous motor 15 is output. The axis error command value Δθ _c ^* is a value (usually in the vicinity of 0) stored in advance in storage means (not shown) of the control device 100, for example, Δθ _c ^* = 0.
The phase calculation unit 105 calculates a phase estimation value θ _dc obtained by integrating the rotational speed command value ω1 ^* selected by the switch 115, calculates the three-phase / 2-axis conversion unit 102, and the two-axis / 3-phase. The data is output to the conversion unit 111.

減算器１０６は、上位の制御部（図示せず）から入力される回転速度指令値ω^＊と、ＰＬＬ回路１０４から入力される回転速度推定値ω_ｍとの差を求めて、速度制御部１０７に出力する。ちなみに、回転速度指令値ω^＊は、受信部（図示せず）を介してリモコンＲｅ（図１参照）から受信する設定温度などに応じて、制御装置１００が備える上位の制御部（図示せず）によって決定される。 The subtractor 106 obtains the difference between the rotational speed command value ω ^* input from the host control unit (not shown) and the rotational speed estimated value ω _m input from the PLL circuit 104, and the speed control unit 107. Output to. Incidentally, the rotational speed command value ω ^* is a higher-order control unit (not shown) included in the control device 100 according to the set temperature received from the remote controller Re (see FIG. 1) via the reception unit (not shown). ).

速度制御部１０７は、回転速度推定値ω_ｍが回転速度指令値ω^＊に一致するように（つまり、減算器１０６から入力される差分がゼロとなるように）、ＰＩ制御器（図示せず）を用いて処理し、同期モータ１５のｑ軸電流指令値I_ｑ ^＊２を出力する。
ｄ軸電流指令値生成部１０８は、後記する位置センサレスモードにおいてｄ軸電流指令値Ｉ_ｄ ^＊２を生成し、切替器１１３を介して電圧指令値演算部１１０に出力する。 The speed control unit 107 includes a PI controller (not shown) so that the estimated rotational speed value ω _m matches the rotational speed command value ω ^* (that is, the difference input from the subtractor 106 becomes zero). ) To output the q-axis current command value I _q ^* 2 of the synchronous motor 15.
The d-axis current command value generation unit 108 generates a d-axis current command value I _d ^* 2 in a position sensorless mode to be described later, and outputs it to the voltage command value calculation unit 110 via the switch 113.

電流指令値演算部１０９は、後記する位置決めモード及び同期モードにおいてｄ軸電流指令値I_ｄ ^＊１を算出し、切替器１１３を介して電圧指令値演算部１１０に出力する。また、電流指令値演算部１０９は、後記する位置決めモード及び同期モードにおいてｑ軸電流指令値I_ｑ ^＊１を算出し、切替器１１４を介して電圧指令値演算部１１０に出力する。
電圧指令値演算部１１０は、ｄｃ軸電流検出値I_ｄｃと、ｑｃ軸電流検出値I_ｑｃと、ｄｃ軸電流指令値I_ｄｃ ^＊と、ｑｃ軸電流指令値I_ｑｃ ^＊と、回転速度指令値ω1^＊とに基づいて、ｄｃ軸電圧指令値Ｖ_ｄｃ ^＊及びｑｃ軸電圧指令値Ｖ_ｑｃ ^＊を算出する。 The current command value calculation unit 109 calculates a d-axis current command value I _d ^* 1 in a positioning mode and a synchronization mode to be described later, and outputs them to the voltage command value calculation unit 110 via the switch 113. Further, the current command value calculation unit 109 calculates a q-axis current command value I _q ^* 1 in a positioning mode and a synchronization mode described later, and outputs them to the voltage command value calculation unit 110 via the switch 114.
The voltage command value calculation unit 110 includes a dc axis current detection value I _dc , a qc axis current detection value I _qc , a dc axis current command value I _dc ^* , a qc axis current command value I _qc ^*, and a rotation speed command value. Based on ω1 ^* , a dc-axis voltage command value V _dc ^* and a qc-axis voltage command value V _qc ^* are calculated.

図５は、制御装置の電圧指令値演算部の機能ブロック図である。図５に示すように、電圧指令値演算部１１０は、減算器１１０ａ，１１０ｃと、ｄ軸電流制御部１１０ｂと、ｑ軸電流制御部１１０ｄと、ベクトル演算器１１０ｅと、を備えている。
減算器１１０ａは、切替器１１３（図４参照）を介して入力されるｄｃ軸電流指令値I_ｄｃ ^＊と、３相／２軸変換部１０２（図４参照）から入力されるｄｃ軸電流検出値I_ｄｃとの差を算出して、ｄ軸電流制御部１１０ｂに出力する。
ｄ軸電流制御部１１０ｂは、減算器１１０ａから入力されるｄｃ軸電流指令値I_ｄｃ ^＊とｄｃ軸電流検出値I_ｄｃとの差を用いて、ベクトル演算に用いる第２のｄｃ軸電流指令値I_ｄｃ ^＊＊を算出し、ベクトル演算部１１０ｅに出力する。 FIG. 5 is a functional block diagram of a voltage command value calculation unit of the control device. As shown in FIG. 5, the voltage command value calculation unit 110 includes subtractors 110a and 110c, a d-axis current control unit 110b, a q-axis current control unit 110d, and a vector calculation unit 110e.
The subtractor 110a detects the dc-axis current command value I _dc ^* input via the switch 113 (see FIG. 4) and the dc-axis current detection input from the three-phase / 2-axis conversion unit 102 (see FIG. 4). The difference from the value I _dc is calculated and output to the d-axis current control unit 110b.
The d-axis current control unit 110b uses the difference between the dc-axis current command value I _dc ^* input from the subtractor 110a and the dc-axis current detection value I _dc to use the second dc-axis current command value used for vector calculation. I _dc ^** is calculated and output to the vector calculation unit 110e.

減算器１１０ｃは、切替器１１４（図４参照）を介して入力されるｑｃ軸電流指令値I_ｑｃ ^＊と、３相／２軸変換部１０２（図４参照）から入力されるｑｃ軸電流検出値I_ｄｃとの差を算出して、ｑ軸電流制御部１１０ｄに出力する。
ｑ軸電流制御部１１０ｄは、減算器１１０ｃから入力されるｑｃ軸電流指令値I_ｑｃ ^＊とｑｃ軸電流検出値I_ｑｃとの差を用いて、ベクトル演算に用いる第２のｑｃ軸電流指令値I_ｑｃ ^＊＊を算出し、ベクトル演算部１１０ｅに出力する。 The subtractor 110c detects the qc-axis current command value I _qc ^* input via the switch 114 (see FIG. 4) and the qc-axis current detection input from the three-phase / two-axis conversion unit 102 (see FIG. 4). The difference from the value I _dc is calculated and output to the q-axis current control unit 110d.
The q-axis current control unit 110d uses the difference between the qc-axis current command value I _qc ^* input from the subtractor 110c and the qc-axis current detection value I _qc to use the second qc-axis current command value used for vector calculation. I _qc ^** is calculated and output to the vector calculation unit 110e.

ベクトル演算部１１０ｅは、第２のｄｃ軸電流指令値I_ｄｃ ^＊＊と、第２のｑｃ軸電流指令値I_ｑｃ ^＊＊と、切替器１１５（図４参照）を介して入力される回転速度指令値ω１^＊と、後記するモータ定数と、に基づいて、（式４）、（式５）によりｄｃ軸電圧指令値Ｖ_ｄｃ ^＊及びｑｃ軸電圧指令値Ｖ_ｑｃ ^＊を算出する。そして、ベクトル演算部１１０ｅは、算出したｄｃ軸電圧指令値Ｖ_ｄｃ ^＊及びｑｃ軸電圧指令値Ｖ_ｑｃ ^＊を、軸誤差演算部１０３、２軸／３相変換部１１１、及び軸ロック検出部１１６に出力する。
なお、（式４）、（式５）において、ｒ^＊は制御系のモータ巻線抵抗設定値であり、Ｌ_ｄ ^＊は同期モータ１５のｄ軸インダクタンス設定値であり、Ｌ_ｑ ^＊は同期モータ１５のｑ軸インダクタンス設定値であり、Ｋｅ^＊は制御系のモータ誘起電圧定数設定値である。
なお、前記したそれぞれの設定値は、制御装置１００の記憶手段（図示せず）に予め記憶されている。 The vector calculation unit 110e is configured to input the second dc-axis current command value I _dc ^** , the second qc-axis current command value I _qc ^**, and the rotational speed input via the switch 115 (see FIG. 4). Based on the command value ω1 ^* and a motor constant described later, the dc-axis voltage command value V _dc ^* and the qc-axis voltage command value V _qc ^* are calculated by (Equation 4) and (Equation 5). Then, the vector calculation unit 110e converts the calculated dc axis voltage command value V _dc ^* and qc axis voltage command value V _qc ^* into the axis error calculation unit 103, the 2-axis / 3-phase conversion unit 111, and the axis lock detection unit 116. Output to.
In (Expression 4) and (Expression 5), r ^* is a motor winding resistance setting value of the control system, L _d ^* is a d-axis inductance setting value of the synchronous motor 15, and L _q ^* is a synchronous motor. 15 is a q-axis inductance setting value, and Ke ^* is a motor induced voltage constant setting value of the control system.
Each set value described above is stored in advance in storage means (not shown) of the control device 100.

再び図４に戻って説明を続ける。２軸／３相変換部１１１は、電圧指令値演算部１１０から入力されるｄｃ軸電圧指令値Ｖ_ｄｃ ^＊及びｑｃ軸電圧指令値Ｖ_ｑｃ ^＊と、位相演算部１０５から入力される位相推定値θ_ｄｃと、に基づいて、以下の（式６）、（式７）より同期モータ１５の三相電圧指令値Ｖ_ｕ ^＊、Ｖ_ｖ ^＊、Ｖ_ｗ ^＊を出力する。
なお、（式６）、（式７）に示すＶ_α，Ｖ_βは、静止二相交流座標系（α−β座標系）における各相の電圧値である。 Returning to FIG. 4 again, the description will be continued. The 2-axis / 3-phase converter 111 includes a dc-axis voltage command value V _dc ^* and a qc-axis voltage command value V _qc ^* input from the voltage command value calculator 110, and a phase estimation value input from the phase calculator 105. Based on θ _dc , the three-phase voltage command values V _u ^* , V _v ^* , and V _w ^* of the synchronous motor 15 are output from the following (formula 6) and (formula 7).
V _α and V _β shown in (Expression 6) and (Expression 7) are voltage values of respective phases in the stationary two-phase AC coordinate system (α-β coordinate system).

ドライバ回路１１２は、２軸／３相変換部１１１から入力される三相電圧指令値Ｖ_ｕ ^＊、Ｖ_ｖ ^＊、Ｖ_ｗ ^＊に基づいて、ＰＷＭ制御による指令信号を生成し、図２に示すそれぞれのスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６に前記指令信号（ＰＷＭ信号）を出力する。
これによって、同期モータ１５の駆動を制御することができる。 The driver circuit 112 generates a command signal by PWM control based on the three-phase voltage command values V _u ^* , V _v ^* , and V _w ^* input from the 2-axis / 3-phase converter 111, as shown in FIG. The command signal (PWM signal) is output to each of the switching elements S1 to S6.
Thereby, the driving of the synchronous motor 15 can be controlled.

なお、前記したように、同期モータ１５は回転子（永久磁石）が停止状態となっている起動時においては、前記回転子の位置を推定することができない。したがって、制御装置１００は、同期モータを三相巻線に対応する所定位置まで移動（回転）させて位置決めを行う「位置決めモード」と、前記位置から同期速度まで徐々に速度を上げていく「同期モード」と、同期速度に達した後に位置センサレス制御を行う「位置センサレスモード」と、を段階的に実行していく。 As described above, the synchronous motor 15 cannot estimate the position of the rotor at the time of start-up when the rotor (permanent magnet) is stopped. Therefore, the control device 100 moves (rotates) the synchronous motor to a predetermined position corresponding to the three-phase winding to perform positioning, and “synchronization” gradually increases the speed from the position to the synchronous speed. The “mode” and the “position sensorless mode” in which the position sensorless control is performed after reaching the synchronous speed are executed step by step.

図４に示すように、位置決めモード及び同期モードにおいて制御装置１００の切替器１１３〜１１５はそれぞれＡ接点がオンしている。したがって、電流指令値演算部１０９において算出されたｄ軸電流指令値Ｉ_ｄ ^＊１が、切替器１１３を介して電圧指令値演算部１１０に入力される。
同様に、電流指令値演算部１０９において算出されたｑ軸電流指令値Ｉ_ｑ ^＊１が、切替器１１４を介して電圧指令値演算部１１０に入力される。
また、回転速度指令値ω^＊が、切替器１１５を介して位相演算部１０５に入力される。 As shown in FIG. 4, the contacts A of the switches 113 to 115 of the control device 100 are turned on in the positioning mode and the synchronization mode, respectively. Therefore, the d-axis current command value I _d ^* 1 calculated by the current command value calculation unit 109 is input to the voltage command value calculation unit 110 via the switch 113.
Similarly, the q-axis current command value I _q ^* 1 calculated by the current command value calculation unit 109 is input to the voltage command value calculation unit 110 via the switch 114.
In addition, the rotational speed command value ω ^* is input to the phase calculation unit 105 via the switch 115.

そして、位置決めモードにおいて電流指令値演算部１１０は、ｄ軸電流指令値Ｉ_ｄ ^＊１の値を同期速度に対応する所定値に近づくように徐々に増加させていく。さらに、同期モードにおいて電流指令値演算部１０９は、ｄ軸電流指令値Ｉ_ｄ ^＊１の値を前記所定値に維持する。一方、位置決めモード及び同期モードにおいて電流指令値演算部１０９は、ｑ軸電流指令値Ｉ_ｑ ^＊１の値をゼロとする。 In the positioning mode, the current command value calculation unit 110 gradually increases the value of the d-axis current command value I _d ^* 1 so as to approach a predetermined value corresponding to the synchronous speed. Further, in the synchronous mode, the current command value calculation unit 109 maintains the value of the d-axis current command value I _d ^* 1 at the predetermined value. On the other hand, in the positioning mode and the synchronization mode, the current command value calculation unit 109 sets the value of the q-axis current command value I _q ^* 1 to zero.

また、位置センサレスモードにおいて制御装置１００の切替器１１３〜１１５はそれぞれＢ接点がオンするように切り替わる。ここで。ｄ軸電流指令値生成部１０８はｄ軸電流指令値Ｉ_ｄ ^＊２生成し、切替器１１３を介して電圧指令値演算部１１０に出力する。また、速度制御部１０７はｑ軸電流指令値Ｉ_ｑ ^＊２を生成し、切替器１１４を介して電圧指令値演算部１１０に出力する。
さらに、切替器１１５を介してＰＬＬ回路１０４から位相演算部１０５に回転速度推定値ω_ｍが出力される。 In the position sensorless mode, the switches 113 to 115 of the control device 100 are switched so that the B contacts are turned on. here. The d-axis current command value generation unit 108 generates a d-axis current command value I _d ^* 2 and outputs it to the voltage command value calculation unit 110 via the switch 113. Further, the speed control unit 107 generates a q-axis current command value I _q ^* 2 and outputs it to the voltage command value calculation unit 110 via the switch 114.
Further, the estimated rotational speed value ω _m is output from the PLL circuit 104 to the phase calculation unit 105 via the switch 115.

軸ロック検出部１１６は、電流センサ１７(図２参照)から入力される母線電流値Ｉ_ｓｔの相関値である電流検出値Ｉ_ｄｃ，Ｉ_ｑｃと、同期モータ１５に印加する電圧Ｖ^＊ _ｕ，Ｖ^＊ _ｖ，Ｖ^＊ _ｗに対応する電圧指令値Ｖ^＊ _ｄｃ，Ｖ^＊ _ｑｃと、に基づいて入力有効電力Ｐｉを算出する。
そして、軸ロック検出部１１６は、算出した入力有効電力Ｐｉが所定の閾値である軸ロック有効電力判定値Ｐ１より小さい場合に同期モータ１５において軸ロックが発生していると判断し、上位の制御部（図示せず）に異常検出信号Ｓａを出力する。 The shaft lock detection unit 116 detects the current detection values I _dc and I _qc that are correlation values of the bus current value I _st input from the current sensor 17 (see FIG. 2), and the voltages V ^* _u , The input active power Pi is calculated based on the voltage command values V ^* _dc and V ^* _qc corresponding to V ^* _v and V ^* _w .
The shaft lock detection unit 116 determines that the shaft lock has occurred in the synchronous motor 15 when the calculated input active power Pi is smaller than the shaft lock active power determination value P1, which is a predetermined threshold, and controls the higher level. An abnormality detection signal Sa is output to a unit (not shown).

軸ロック検出部１１６から異常検出信号Ｓａが入力された場合、上位の制御部は、回転速度指令値ω^＊の値をゼロとすることによって、同期モータ１５の駆動を停止させる。
ちなみに、軸ロックとして、例えば、圧縮機１（図１参照）がスクロール式の圧縮機である場合に、旋回スクロール羽根（図示せず）と固定スクロール羽根（図示せず）とが噛み合ってしまい、起動時において回転子が回らなくなる場合がある。 When the abnormality detection signal Sa is input from the shaft lock detection unit 116, the upper control unit stops the driving of the synchronous motor 15 by setting the rotation speed command value ω ^* to zero.
Incidentally, as the shaft lock, for example, when the compressor 1 (see FIG. 1) is a scroll compressor, the orbiting scroll blade (not shown) and the fixed scroll blade (not shown) mesh with each other, The rotor may not turn during startup.

図６は、制御装置の軸ロック検出部の機能ブロック図である。図６に示すように、軸ロック検出部１１６は、入力有効電力演算部１１６ａと、軸ロック判定部１１６ｂと、を備えている。
軸ロック検出部１１６は、図４に示すｄｃ軸電圧指令値Ｖ_ｄｃ ^＊及びｑｃ軸電圧指令値Ｖ_ｑｃ ^＊と、３相／２軸変換部１０２から入力されるｄｃ軸電流検出値Ｉ_ｄｃと、ｑｃ軸電流検出値Ｉ_ｑｃとを用いて、以下に示す（式８）から同期モータ１５の入力有効電力Ｐｉを算出する。 FIG. 6 is a functional block diagram of the shaft lock detector of the control device. As shown in FIG. 6, the shaft lock detection unit 116 includes an input active power calculation unit 116a and a shaft lock determination unit 116b.
The axis lock detection unit 116 includes the dc axis voltage command value V _dc ^* and the qc axis voltage command value V _qc ^* shown in FIG. 4, and the dc axis current detection value I _dc input from the three-phase / 2-axis conversion unit 102. , Qc axis current detection value I _qc is used to calculate the input active power Pi of the synchronous motor 15 from (Equation 8) shown below.

また、閾値である軸ロック有効電力判定値Ｐ１は、脱調時にｑｃ軸電流検出値Ｉ_ｑｃが略ゼロになるものとすると、ｄｃ軸電流検出値Ｉ_ｄｃの定常値Ｉ_ｄｃｄを用いて、以下に示す（式９）から近似的に求められる。
なお、（式９）においてＶ_ｄｃは脱調時に同期モータ１５にかかるｄ軸電圧であり、ｒ^＊は制御系のモータ巻線抵抗設定値であり、ω１^＊は回転速度指令値であり、Ｋｅはモータ誘起電圧設定値であり、Ｌ_ｄはｄ軸インダクタンス設定値であり、Ｌ_ｑはｑ軸インダクタンス設定値である。
また、ｄｃ軸電流検出値Ｉ_ｄｃの定常値Ｉ_ｄｃｄは、脱調時に同期モータ１５に流れる電流の推定値であり、同期モータ１５に発生する起電力（ω_１ ^＊Ｋｅ^＊）を、電機子巻線のインダクタンス（ω_１ ^＊Ｌ）で除した値で近似している。 The shaft lock active power determination value P1 is a threshold assuming that qc-axis current detection value I _qc when loss of synchronism is substantially zero, by using the constant value I _dcd of dc-axis current detection value I _dc, the following Is approximately obtained from (Equation 9).
In (Equation 9), V _dc is the d-axis voltage applied to the synchronous motor 15 at the time of step-out, r ^* is the motor winding resistance setting value of the control system, ω1 ^* is the rotational speed command value, and Ke Is a motor induced voltage setting value, L _d is a d-axis inductance setting value, and L _q is a q-axis inductance setting value.
The steady-state value I _dcd of the dc-axis current detection value I _dc is an estimated value of the current that flows through the synchronous motor 15 at the time of step-out, and the electromotive force (ω ₁ ^* Ke ^* ) generated in the synchronous motor 15 is calculated from the armature. It is approximated by the value divided by the winding inductance (ω ₁ ^* L).

軸ロックが生じた状態で起動した場合、入力有効電力Ｐｉは時間経過とともに増大することがなく、Ｐ１よりも小さい値となる。したがって、軸ロック検出部１１６は、前記（式８）で示す入力有効電力Ｐｉと軸ロック有効電力判定値Ｐ１とを比較し、入力有効電力Ｐｉが軸ロック有効電力判定値Ｐ１より小さい場合に軸ロックが発生していると判断する。 When starting in a state where the shaft is locked, the input active power Pi does not increase with time, and becomes a value smaller than P1. Therefore, the shaft lock detection unit 116 compares the input active power Pi shown in (Equation 8) with the shaft lock active power determination value P1, and when the input active power Pi is smaller than the shaft lock active power determination value P1, It is determined that a lock has occurred.

図７は、軸ロック検出部の処理の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ１０１において軸ロック検出部１１６は、起動時刻から所定時間ｔ０が経過したか否かを判断する。なお、同期モータ１５の起動は、例えば、入出力手段６（図１参照）から入力されるＯＮ信号に基づいて判断する。また、所定時間ｔ０は予め定められた値（例えば、１０ｓｅｃ）であり、記憶手段（図示せず）に記憶されている。
起動時刻から所定時間ｔ０が経過した場合（Ｓ１０１→Ｙｅｓ）、軸ロック検出部１１６の処理はステップＳ１０２に進む。起動時刻から所定時間ｔ０が経過していない場合（Ｓ１０１→Ｎｏ）、軸ロック検出部１１６はステップＳ１０１の処理を繰り返す。 FIG. 7 is a flowchart showing the flow of processing of the shaft lock detection unit.
In step S101, the shaft lock detection unit 116 determines whether or not a predetermined time t0 has elapsed from the activation time. The activation of the synchronous motor 15 is determined based on, for example, an ON signal input from the input / output means 6 (see FIG. 1). The predetermined time t0 is a predetermined value (for example, 10 sec) and is stored in a storage means (not shown).
When the predetermined time t0 has elapsed from the activation time (S101 → Yes), the processing of the axis lock detection unit 116 proceeds to step S102. When the predetermined time t0 has not elapsed since the activation time (S101 → No), the axis lock detection unit 116 repeats the process of step S101.

ステップＳ１０２において軸ロック検出部１１６は、前記（式８）を用いて入力有効電力Ｐｉを算出する。ステップＳ１０３において軸ロック検出部１１６は、ステップＳ１０２で算出した入力有効電力Ｐｉの値が、前記（式９）に示す所定の軸ロック有効電力判定値Ｐ１より小さいか否かを判断する。入力有効電力Ｐｉの値が軸ロック有効電力判定値Ｐ１以上である場合（Ｓ１０３→Ｎｏ）、軸ロック検出部１１６の処理はステップＳ１０４に進む。一方、入力有効電力Ｐｉの値が軸ロック有効電力判定値Ｐ１より小さい場合（Ｓ１０３→Ｙｅｓ）、軸ロック検出部１１６の処理はステップＳ１０５に進む。 In step S <b> 102, the shaft lock detection unit 116 calculates the input active power Pi using the above (Equation 8). In step S103, the shaft lock detection unit 116 determines whether or not the value of the input active power Pi calculated in step S102 is smaller than the predetermined shaft lock active power determination value P1 shown in (Equation 9). When the value of the input active power Pi is equal to or greater than the shaft lock active power determination value P1 (S103 → No), the processing of the shaft lock detection unit 116 proceeds to step S104. On the other hand, when the value of the input active power Pi is smaller than the shaft lock active power determination value P1 (S103 → Yes), the processing of the shaft lock detection unit 116 proceeds to step S105.

ステップＳ１０４において制御装置１００は、通常の運転を行うように制御処理を実行する。なお、「通常の運転」とは、制御装置１００が、前記した「位置決めモード」、「同期モード」、及び「位置センサレスモード」を段階的に実行していくことを示している。
ステップＳ１０５において軸ロック検出部１１６は、回数αの値をインクリメントする。ちなみに、回数αはステップＳ１０３に示す不等式が成立した連続回数を示しており、記憶手段（図示せず）に記憶されている。また、受信部（図示せず）を介してリモコンＲｅ（図１参照）から停止指令信号が入力された場合に、軸ロック検出部１１６は回数αの値をゼロにリセットするようになっている。 In step S104, the control device 100 executes a control process so as to perform a normal operation. The “normal operation” indicates that the control device 100 executes the “positioning mode”, “synchronization mode”, and “position sensorless mode” in stages.
In step S105, the shaft lock detecting unit 116 increments the value of the number of times α. Incidentally, the number of times α indicates the number of consecutive times that the inequality shown in step S103 is established, and is stored in a storage means (not shown). Further, when a stop command signal is input from the remote control Re (see FIG. 1) via a receiving unit (not shown), the shaft lock detecting unit 116 resets the value of the number of times α to zero. .

ステップＳ１０６において軸ロック検出部１１６は、ステップＳ１０５でインクリメントされた回数αの値が、所定回数α１に等しいか否かを判断する。ちなみに、所定回数α１は予め設定された値（例えば、α１＝６回）であり、記憶手段（図示せず）に記憶されている。
回数αの値が所定回数α１に等しい場合（Ｓ１０６→Ｙｅｓ）、軸ロック検出部１１６の処理はステップＳ１０７に進む。一方、回数αの値が所定回数α１に等しくない場合（Ｓ１０６→Ｎｏ）、軸ロック検出部１１６の処理はステップＳ１０１に戻る。
ちなみに、ステップＳ１０１において軸ロック検出部１１６は、ステップＳ１０６の処理が終了した時刻から時間ｔ０が経過したか否かを判断するものとする。 In step S106, the shaft lock detector 116 determines whether or not the value of the number of times α incremented in step S105 is equal to the predetermined number of times α1. Incidentally, the predetermined number of times α1 is a preset value (for example, α1 = 6 times), and is stored in a storage means (not shown).
When the value of the number of times α is equal to the predetermined number of times α1 (S106 → Yes), the process of the shaft lock detecting unit 116 proceeds to step S107. On the other hand, when the value of the number of times α is not equal to the predetermined number of times α1 (S106 → No), the process of the shaft lock detecting unit 116 returns to Step S101.
Incidentally, in step S101, the shaft lock detection unit 116 determines whether or not the time t0 has elapsed from the time when the processing in step S106 is completed.

ステップＳ１０７において軸ロック検出部１１６は、同期モータ１５が軸ロック状態となっていると判断し、異常検出信号Ｓａを上位の制御部（図示せず）に出力する。
そして、軸ロック検出部１１６から異常検出信号が入力された場合、上位の制御部は、回転速度指令値ω^＊の値をゼロとして、同期モータ１５の駆動を強制的に停止させる。 In step S107, the shaft lock detecting unit 116 determines that the synchronous motor 15 is in the shaft locked state, and outputs an abnormality detection signal Sa to a higher-level control unit (not shown).
When an abnormality detection signal is input from the shaft lock detection unit 116, the host control unit forcibly stops the driving of the synchronous motor 15 by setting the rotation speed command value ω ^* to zero.

＜効果＞
本実施形態に係る同期モータの駆動装置によれば、位置センサレス駆動方式の同期モータ１５において起動時に軸ロックが生じたとしても、当該軸ロックの有無を検出することができ、早期に同期モータ１５の駆動を停止させることができる。これによって、例えば、同期モータ１５に過負荷がかかった状態が継続することを防止し、同期モータ１５の破損などを防止することができる。 <Effect>
According to the synchronous motor drive device according to the present embodiment, even if a shaft lock is generated at the time of activation in the position sensorless drive type synchronous motor 15, the presence or absence of the shaft lock can be detected, and the synchronous motor 15 can be detected at an early stage. Can be stopped. Thereby, for example, it is possible to prevent the synchronous motor 15 from being continuously overloaded and to prevent the synchronous motor 15 from being damaged.

また、例えば、前記した特許文献１に記載の発明では、同期モータ１５の入力電力と出力電力とをそれぞれ算出し、両者の相対的な関係（比）に基づいて同期モータ１５の異常を検出している。
これに対して本実施形態では、入力有効電力Ｐｉと、軸ロック有効電力判定値Ｐ１との大小を比較することによって同期モータ１５の軸ロックを検出する。ここで、軸ロック有効電力判定値Ｐ１は、異常状態を想定した実験やシミュレーションなどによって取得された実測値に基づいて適宜設定することができる。したがって、同期モータ１５における起動時の軸ロックをより的確に検出することができる。
また、本実施形態では、軸ロック検出部において出力電力を算出する必要がない分、ＣＰＵ（図示せず）の処理負荷を軽くすることができる。 Further, for example, in the invention described in Patent Document 1, the input power and the output power of the synchronous motor 15 are respectively calculated, and the abnormality of the synchronous motor 15 is detected based on the relative relationship (ratio) between the two. ing.
On the other hand, in this embodiment, the shaft lock of the synchronous motor 15 is detected by comparing the magnitude of the input active power Pi and the shaft lock active power determination value P1. Here, the shaft lock active power determination value P1 can be appropriately set based on an actual measurement value acquired by an experiment or simulation assuming an abnormal state. Therefore, the shaft lock at the time of starting in the synchronous motor 15 can be detected more accurately.
Further, in the present embodiment, the processing load on the CPU (not shown) can be reduced because the output power need not be calculated in the shaft lock detector.

≪変形例≫
以上、本発明に係る同期モータの駆動装置について、前記実施形態により説明したが、本発明の実施態様はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更などを行うことができる。
図８は、同期モータの駆動装置が設置された空気調和機のシステム構成図である。
図８に示すように空気調和機Ｓ１は、室内機Ｓｉと、室外機Ｓｏとを備え、室内機Ｓｉが設置された室内を暖房する「暖房運転」や、室内を冷房する「冷房運転」などを行う機能を有している。 ≪Modification≫
As mentioned above, although the drive apparatus of the synchronous motor which concerns on this invention was demonstrated by the said embodiment, the embodiment of this invention is not limited to these description, A various change etc. can be performed.
FIG. 8 is a system configuration diagram of an air conditioner in which a synchronous motor driving device is installed.
As shown in FIG. 8, the air conditioner S1 includes an indoor unit Si and an outdoor unit So, and performs “heating operation” for heating the room where the indoor unit Si is installed, “cooling operation” for cooling the room, and the like. It has a function to perform.

なお、図８に示す構成のうち、圧縮機１と、室外熱交換器２と、室外ファン２ａと、膨張弁３と、室内熱交換器４と、室内ファン４ａと、アキュムレータ５と、室内制御装置１００ａと、室外制御装置１００ｂについては、前記実施形態で説明したものと同様であるから（図１参照）、説明を省略する。
また、室内制御装置１００ａは、受信部（図示せず）を介してリモコンＲｅからの赤外線信号を受信すると、室外制御装置１００ｂとの間で相互に通信を行いつつ、前記赤外線信号に対応する運転モード（暖房運転、冷房運転など）の空調運転を行うようになっている。 In the configuration shown in FIG. 8, the compressor 1, the outdoor heat exchanger 2, the outdoor fan 2a, the expansion valve 3, the indoor heat exchanger 4, the indoor fan 4a, the accumulator 5, and the indoor control. Since the apparatus 100a and the outdoor control apparatus 100b are the same as those described in the above embodiment (see FIG. 1), description thereof will be omitted.
In addition, when the indoor control device 100a receives an infrared signal from the remote controller Re via a receiving unit (not shown), the indoor control device 100a performs an operation corresponding to the infrared signal while communicating with the outdoor control device 100b. It is designed to perform air conditioning operation in modes (heating operation, cooling operation, etc.).

例えば、ユーザの操作によりリモコンＲｅから冷房運転の指令信号を受信すると、室内制御装置１００ａは、室内ファン４ａに設置されている同期モータを所定の回転速度で回転させ、室外制御装置１００ｂは、圧縮機１及び室外ファン２ａにそれぞれ内蔵されている同期モータを所定の回転速度で回転させる（図８の破線を参照）。
また、冷房運転を行う際に室外制御装置１００ｂは、室外熱交換器２を凝縮器として機能させ、室内熱交換器４を蒸発器として機能させるように四方弁７を切り替えて、図の実線矢印で示す向きに冷媒を通流させ、室内制御装置１００ａは膨張弁３の開度（絞り）を制御する。 For example, when a command signal for cooling operation is received from the remote controller Re by a user operation, the indoor control device 100a rotates a synchronous motor installed in the indoor fan 4a at a predetermined rotational speed, and the outdoor control device 100b The synchronous motor built in each of the machine 1 and the outdoor fan 2a is rotated at a predetermined rotational speed (see the broken line in FIG. 8).
Further, when performing the cooling operation, the outdoor control device 100b switches the four-way valve 7 so that the outdoor heat exchanger 2 functions as a condenser and the indoor heat exchanger 4 functions as an evaporator. The indoor control device 100a controls the opening degree (throttle) of the expansion valve 3 by flowing the refrigerant in the direction indicated by.

ちなみに、暖房運転の場合、室外制御装置１００ｂは、図の実線矢印で示す向きとは逆向きに冷媒を通流させるように四方弁７を切り替える。なお、暖房運転及び冷房運転における各機器の機能については周知であるから、詳細な説明を省略する。
また、室内制御装置１００ａ及び室外制御装置１００ｂの処理については、前記実施形態と同様であるから説明を省略する。
なお、室内制御装置１００ａは軸ロックを検出した場合に、異常検出信号を表示ランプ７に出力して、表示ランプ（図示せず）を点灯させてもよい。これによって、ユーザは、空気調和機Ｓにおいて軸ロックが発生していることを知ることができる。 Incidentally, in the case of heating operation, the outdoor control device 100b switches the four-way valve 7 so that the refrigerant flows in the direction opposite to the direction indicated by the solid line arrow in the figure. In addition, since the function of each apparatus in heating operation and air_conditionaing | cooling operation is known, detailed description is abbreviate | omitted.
Further, the processing of the indoor control device 100a and the outdoor control device 100b is the same as that in the above embodiment, and thus the description thereof is omitted.
When the indoor control device 100a detects the shaft lock, the indoor control device 100a may output an abnormality detection signal to the display lamp 7 and turn on the display lamp (not shown). Thus, the user can know that the shaft lock is generated in the air conditioner S.

また、前記実施形態では、同期モータ１５として永久磁石同期モータを用いたが、これに限らない。すなわち、同期モータ１５として、例えば、突極鉄心を有するリラクタンス（磁気抵抗）モータでもよい。
また、前記実施形態では電流センサ１７を用いて母線電流値Ｉ_ｓｔを検出することとしたが、これに限らない。例えば、シャント抵抗を含む複数の抵抗素子を用いて母線電流値Ｉ_ｓｔを検出することとしてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the permanent magnet synchronous motor was used as the synchronous motor 15, it is not restricted to this. That is, the synchronous motor 15 may be, for example, a reluctance (magnetic resistance) motor having a salient pole iron core.
In the above embodiment, the bus current value _Ist is detected using the current sensor 17, but the present invention is not limited to this. For example, the bus current value _Ist may be detected using a plurality of resistance elements including a shunt resistor.

また、前記実施形態では、インバータ回路の母線電流値Ｉ_ｓｔを電流センサ１７によって検出し、電流再現部１０１によって３相電流Ｉ_ｕ，Ｉ_ｖ，Ｉ_ｗを再現することとしたが、これに限らない。例えば、同期モータの電機子巻線１５ｕ（図３参照）に流入する電流Ｉ_ｕと、電機子巻線１５ｖ（図３参照）に流入する電流Ｉ_ｖとをそれぞれ直接に検出し、さらに電流Ｉ_ｕ，Ｉ_ｖの値に基づいて電流Ｉ_ｗの値を算出してもよい。 In the above embodiment, the bus current value I _st of the inverter circuit is detected by the current sensor 17, and the three-phase currents I _u , I _v , and I _w are reproduced by the current reproduction unit 101. However, the present invention is not limited to this. Absent. For example, the current I _u flowing into the armature winding 15u (see FIG. 3) of the synchronous motor and the current I _v flowing into the armature winding 15v (see FIG. 3) are directly detected, and the current I The value of the current _Iw may be calculated based on the values of _u and _Iv .

また、前記実施形態では、空気調和機Ｓの圧縮機１、室外ファン２ａ、及び室内ファン４ａに同期モータ１５を設置する場合について説明したが、これに限らない。例えば、同期モータ１５を圧縮機１のみに設置してもよい。
また、前記実施形態では、三相交流電源１１（図２参照）から電力を供給することとして説明したが、例えば、単相交流電源又は二相交流電源から供給される電力を整流回路１２（図２参照）で整流し、平滑回路１３（図２参照）で平滑化して直流電力としてもよい。また、直流電源から直流電力が供給することとしてもよい。この場合には、図２に示す整流回路１２及び平滑回路１３を省略する。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the synchronous motor 15 was installed in the compressor 1, the outdoor fan 2a, and the indoor fan 4a of the air conditioner S, it is not restricted to this. For example, the synchronous motor 15 may be installed only in the compressor 1.
In the above-described embodiment, power is supplied from the three-phase AC power supply 11 (see FIG. 2). For example, power supplied from a single-phase AC power supply or a two-phase AC power supply is supplied to the rectifier circuit 12 (see FIG. 2). 2), and smoothed by the smoothing circuit 13 (see FIG. 2) to obtain DC power. Further, DC power may be supplied from a DC power source. In this case, the rectifier circuit 12 and the smoothing circuit 13 shown in FIG. 2 are omitted.

また、前記実施形態では、入力有効電力Ｐｉが軸ロック有効電力判定値Ｐ１より小さい状態がα１回だけ連続する場合に、軸ロック検出部１１６は同期モータ１５において軸ロックが生じていると判断することとしたが、これに限らない。
例えば、起動から所定時間経過後における入力有効電力Ｐｉが軸ロック有効電力判定値Ｐ１より小さければ、軸ロック検出部１１６が同期モータ１５において軸ロックが生じていると判断することとしてもよい。つまり、Ｐｉ＜Ｐ１の状態を検出すると、即座に軸ロックが生じていると判断することとしてもよい。
また、制御装置１００は、軸ロックを検出する場合の他、脱調などの異常状態を検出した場合にも、同期モータ１５の駆動を停止させることとしてもよい。 In the embodiment, the shaft lock detection unit 116 determines that the shaft lock is generated in the synchronous motor 15 when the state where the input active power Pi is smaller than the shaft lock active power determination value P1 continues α1 times. However, it is not limited to this.
For example, the shaft lock detection unit 116 may determine that the shaft lock has occurred in the synchronous motor 15 if the input active power Pi after a predetermined time has elapsed from the activation is smaller than the shaft lock active power determination value P1. That is, when the state of Pi <P1 is detected, it may be immediately determined that the shaft is locked.
The control device 100 may stop the driving of the synchronous motor 15 not only when detecting the shaft lock but also when detecting an abnormal state such as step-out.

また、前記実施形態では、インバータ回路１４のスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６としてＩＧＢＴを用いた場合について説明したが、これに限らない。例えば、インバータ回路１４のスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６として、ＭＯＳ−ＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor - Field Effect Transistor）やバイポーラトランジスタなどを用いてもよい。
また、前記実施形態では、同期モータ１５を冷凍装置Ｓ又は空気調和機Ｓ１に設置する場合について説明したが、これに限らない。例えば、同期モータ１５を冷蔵庫などに設置することとしてもよい。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where IGBT was used as switching element S1-S6 of the inverter circuit 14, it is not restricted to this. For example, as the switching elements S1 to S6 of the inverter circuit 14, a MOS-FET (Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor), a bipolar transistor, or the like may be used.
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the synchronous motor 15 was installed in the freezing apparatus S or the air conditioner S1, it does not restrict to this. For example, the synchronous motor 15 may be installed in a refrigerator or the like.

同期モータ１５を冷蔵庫に設置する場合、前記した冷凍装置Ｓ（図１参照）の場合と同様に、周知のヒートポンプサイクルによって冷蔵庫内を冷やすこととなる。そして、冷蔵庫内の空気が熱交換器４（図１参照）を通流する低温低圧の冷媒と熱交換して放熱することで、前記空気を冷やすことができる。
なお、冷蔵庫のヒートポンプサイクル及び各機器の説明は、前記実施形態の場合と重複するため、省略する。
また、同期モータを洗濯機、乾燥機、又は掃除機に設置することとしてもよい。 When the synchronous motor 15 is installed in the refrigerator, the inside of the refrigerator is cooled by a well-known heat pump cycle as in the case of the refrigeration apparatus S (see FIG. 1). And the air in a refrigerator can cool the said air by heat-exchanging with the low-temperature / low pressure refrigerant | coolant which flows through the heat exchanger 4 (refer FIG. 1), and radiating.
In addition, since the description of the heat pump cycle of a refrigerator and each apparatus overlaps with the case of the said embodiment, it abbreviate | omits.
Moreover, it is good also as installing a synchronous motor in a washing machine, a dryer, or a cleaner.

Ｓ冷凍装置
Ｓ１空気調和機
１圧縮機
２ａ室外ファン
４ａ室内ファン
１４インバータ回路
１５同期モータ
１６電圧センサ
１７電流センサ（電流検出手段）
１００制御装置
１００ａ室内制御装置（制御手段）
１００ｂ室外制御装置（制御手段）
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６スイッチング素子
Ｐ母線 DESCRIPTION OF SYMBOLS S Refrigeration apparatus S1 Air conditioner 1 Compressor 2a Outdoor fan 4a Indoor fan 14 Inverter circuit 15 Synchronous motor 16 Voltage sensor 17 Current sensor (current detection means)
100 control device 100a indoor control device (control means)
100b Outdoor control device (control means)
S1, S2, S3, S4, S5, S6 Switching element P Bus

Claims

Control means for driving the synchronous motor without a position sensor by outputting a control signal to the switching element of the inverter circuit;
In the drive device of the synchronous motor comprising the output current of the inverter circuit or the current detection means for detecting the bus current on the DC side and outputting it to the control means,
The control means includes
When the synchronous motor is started , the input active power is calculated based on the correlation value of the current value input from the current detection means and the voltage command value corresponding to the voltage applied to the synchronous motor, and the input effective power is calculated. When the electric power is smaller than a predetermined threshold value, it is determined that the shaft lock is generated in the synchronous motor, and the driving of the synchronous motor is stopped.

The control means performs a comparison between the input active power and the threshold every predetermined time set in advance, and drives the synchronous motor when a state where the input active power is smaller than the threshold continues for a predetermined number of times. The synchronous motor drive device according to claim 1, wherein the synchronous motor drive device is stopped.

A refrigeration apparatus comprising the synchronous motor drive device according to claim 1 or 2.

An air conditioner characterized in that the synchronous motor drive device according to claim 1 or 2 is installed.

A refrigerator having the synchronous motor drive device according to claim 1 or 2 installed therein.

Control means for driving the synchronous motor without a position sensor by outputting a control signal to the switching element of the inverter circuit;
In a drive method used in a synchronous motor drive device comprising: an output current of the inverter circuit; or a current detection means that detects a bus current on a DC side and outputs the detected current to the control means.
The control means includes
When the synchronous motor is started , the input active power is calculated based on the correlation value of the current value input from the current detection means and the voltage command value corresponding to the voltage applied to the synchronous motor, and the input effective power is calculated. A method for driving a synchronous motor, wherein when the electric power is smaller than a predetermined threshold, it is determined that an axis lock has occurred in the synchronous motor, and the driving of the synchronous motor is stopped.

The control means performs a comparison between the input active power and the threshold every predetermined time set in advance, and drives the synchronous motor when a state where the input active power is smaller than the threshold continues for a predetermined number of times. The method for driving a synchronous motor according to claim 6, wherein the synchronous motor is stopped.