JP5978161B2 - Motor drive device - Google Patents
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Description
本発明は、空調機や冷凍機などの冷凍サイクル装置のモータ駆動装置に係り、特に、冷凍サイクルの圧縮機を駆動する永久磁石同期モータの回転数をインバータ装置によって可変する冷凍サイクル装置のモータ駆動装置に関する。 The present invention relates to a motor drive device for a refrigeration cycle apparatus such as an air conditioner or a refrigerator, and in particular, a motor drive for a refrigeration cycle apparatus in which the rotation speed of a permanent magnet synchronous motor that drives a compressor of the refrigeration cycle is varied by an inverter device. Relates to the device.
本技術分野の背景技術として、特許文献１がある。特許文献１には、永久磁石同期モータのベクトル制御装置を第２のｄ軸電流指令値と第２のｑ軸電流指令値とを用いて、電力変換器に接続した永久磁石同期モータ定数同定演算部が同定したモータ定数をベクトル制御演算に用いて、前記永久磁石同期モータを駆動制御すると記載されている。 As a background art of this technical field, there is Patent Document 1. In Patent Document 1, a permanent magnet synchronous motor vector control device uses a second d-axis current command value and a second q-axis current command value to calculate a permanent magnet synchronous motor constant identification calculation connected to a power converter. It is described that the permanent magnet synchronous motor is driven and controlled by using the motor constant identified by the unit for vector control calculation.
上記従来技術においてモータ定数の同定精度は、モータの制御性能（詳細には、駆動効率、応答速度、安定性など）に影響を与えるが、インダクタンスの同定精度は、モータ最大トルク制御に係わるので、モータ電流や駆動効率に大きな影響を与える。上記制御装置では、ｄ軸電流指令値を「零」と「零以外の所定値」に制御し、それら２つの制御状態における第２のｄ軸電流指令値の差分とｄ軸電流検出値の差分に基づいてｄ軸インダクタンスを同定するようになっている。そのため、電流のリップルや位相のバラツキの影響を受けやすくインダクタンス、誘起電圧定数の同定精度の点で改善の余地があった。 In the above prior art, motor constant identification accuracy affects motor control performance (specifically, drive efficiency, response speed, stability, etc.), but inductance identification accuracy is related to motor maximum torque control. This greatly affects the motor current and drive efficiency. In the above control device, the d-axis current command value is controlled to “zero” and “predetermined value other than zero”, and the difference between the second d-axis current command value and the difference between the d-axis current detection values in these two control states. Based on the above, the d-axis inductance is identified. For this reason, there is room for improvement in terms of identification accuracy of inductance and induced voltage constant, which is easily affected by current ripple and phase variation.
また、同定精度事態を改善する手法も提唱されているが運転状況による要因に大きく左右される為、運転状況が変化した際に同定値と実際値に乖離が生じ運転効率、制御性を悪化させてしまう課題を有していた。 In addition, a method to improve the identification accuracy situation has been proposed, but since it depends greatly on the factors depending on the driving situation, there is a discrepancy between the identification value and the actual value when the driving situation changes, deteriorating driving efficiency and controllability. Had a problem.
上記の課題を解決すべく、請求項１では、インバータ回路を有し、ベクトル制御によって永久磁石同期モータの回転数を可変制御するモータ駆動装置において、第１のｄ軸電流指令値とｄ軸電流検出値との偏差に基づいて、前記第１のｄ軸電流指令値を補正して第２のｄ軸電流指令値を生成するｄ軸電流指令演算手段と、第１のｑ軸電流指令値とｑ軸電流検出値との偏差に基づいて、前記第１のｑ軸電流指令値を補正して第２のｑ軸電流指令値を生成するｑ軸電流指令演算手段と、第１のインダクタンス設定値を含むモータ定数設定値、回転数指令値、前記第２のｄ軸電流指令値、及び、前記第２のｑ軸電流指令値に基づいて、ｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値を演算する電圧指令演算手段と、前記ｄ軸電圧指令値及び前記ｑ軸電圧指令値に基づいて、前記インバータ回路を制御するインバータ制御手段と、前記第１のｑ軸電流指令値を零以外の値とするベクトル制御運転中に、前記回転数指令値、前記回転数、出力電流値、所定箇所の温度、または所定箇所の圧力のうち何れかをトリガー条件とし、同定モードとして、所定時間、前記回転数指令値を固定しつつ、前記第１のｄ軸電流指令値を所定の設定値に固定する同定モード制御手段と、前記同定モードの場合における前記第２のｄ軸電流指令値と前記第１のｄ軸電流指令値との差分を積分して平均値を演算し、これに基づいて前記第１のインダクタンス設定値の補正量を演算し、その補正量を加算した前記第１のインダクタンス設定値を前記電圧指令演算手段の演算に用いるように出力するとともに、前記永久磁石同期モータの誘起電圧定数の設定値である第１の誘起電圧設定値を出力するインダクタンス同定手段と、前記インダクタンス同定手段によって出力された前記第１のインダクタンス設定値と、前記第１の誘起電圧設定値とを前記トリガー条件と対に記録する記録手段と、記録された前記第１のインダクタンス設定値と前記第１の誘起電圧設定値と前記トリガー条件とに基づいて、状況に合せた第２のインダクタンス設定値と第２の誘起電圧設定値とを前記永久磁石同期モータを制御するために出力する比較制御手段と、を備えた。 In order to solve the above-described problem, in the first aspect of the present invention, in the motor drive device having an inverter circuit and variably controlling the rotation speed of the permanent magnet synchronous motor by vector control, the first d-axis current command value and the d-axis current on the basis of a deviation between the detection value, and the d-axis current command calculating means for generating a second d-axis current command value by correcting the first d-axis current command value, and the first q-axis current command value based on the deviation between the q-axis current detection value, and the q-axis current command calculating means for generating a second q-axis current command value by correcting the first q-axis current command value, the first inductance set value motor constant settings, including the rotational speed command value, the second d-axis current command value, and, based on said second q-axis current command value, calculating a d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value a voltage command calculation unit that, the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value Based on the inverter control means for controlling the inverter circuit, the vector control during the operation of said first q-axis current command value a value other than zero, the rotation speed command value, the rotational speed, the output current value, temperature of a predetermined portion or the trigger condition either one of the pressure of a predetermined location, as identified mode, a predetermined time, while fixing the rotation speed command value, the first d-axis current command value a predetermined set value and identifying the mode control means for fixing, the average integrated to a difference between the second d-axis current command value and said first d-axis current command value in the case of the identification mode operation, the basis of which together with the first calculates the correction amount of inductance setting value, and outputs the first inductance setting value obtained by adding the correction amount for use in the calculation of the voltage command calculation means Te, the permanent magnet synchronous motor An inductance identifying means for outputting a first induced voltage setting value is a set value of the induced voltage constant of motor, the said first inductance setting value output by the inductance identifying means, the first induced voltage setpoint Based on the recorded first inductance setting value, the first induced voltage setting value, and the trigger condition, and a second inductance adapted to the situation based on the recorded first inductance setting value, the first induced voltage setting value, and the trigger condition Comparison control means for outputting a set value and a second induced voltage set value for controlling the permanent magnet synchronous motor .
状況に応じた最適なモータ定数を同定し、設定することでモータの制御性能が向上する。また、近年の永久磁石の動向としてこれまで主流であった高価な希土類系磁石から安価なフェライト系磁石へのシフトが見られる。フェライト系磁石は、希土類系磁石にくらべ減磁電流が低い傾向がある。本発明により容易にモータの減磁による故障検出が可能になることでサービス性を向上させることができる。 The motor control performance is improved by identifying and setting the optimum motor constant according to the situation. In addition, as a trend of permanent magnets in recent years, there has been a shift from expensive rare earth magnets, which have been the mainstream until now, to inexpensive ferrite magnets. Ferrite magnets tend to have a lower demagnetization current than rare earth magnets. According to the present invention, it is possible to easily detect a failure due to demagnetization of the motor, thereby improving serviceability.
以下、本発明の一実施例の空気調和機１１０を図面を用いて説明する
図１は、空気調和機１１０の構成を示す概略図である。図１において空気調和機１１０は、圧縮機１０１、室内熱交換器１０２、室内膨張弁１０４、室外熱交換器１０５、アキュームレータ１０７を順次連結した冷凍サイクルを有している。そして、例えば室内を冷房する場合に、圧縮機１０１で圧縮された冷媒は、室外熱交換器１０５で凝縮されて液化し、その後、室内膨張弁１０４で減圧され室内熱交換器１０２で蒸発し、圧縮機１０１に戻るようになっている。なお、室内熱交換器１０２及び室内膨張弁１０４は室内機１０９に備えられており、室内機１０９には熱交換を促進するための室内送風機１０３が設けられている。また、圧縮機１０１、室外熱交換器１０５、及びアキュームレータ１０７等は室外機１０８に備えられており、室外機１０８には熱交換を促進するための室外送風機１０６が設けられている。圧縮機１０１は永久磁石同期モータ１１１によって駆動され、このモータ１１１の回転数（運転周波数）がインバータ装置２１０によって可変制御されている。これにより、冷凍サイクルに必要な能力に対応するようになっている。
Hereinafter, an air conditioner 110 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of the air conditioner 110. 1, the air conditioner 110 has a refrigeration cycle in which a compressor 101, an indoor heat exchanger 102, an indoor expansion valve 104, an outdoor heat exchanger 105, and an accumulator 107 are sequentially connected. For example, when the room is cooled, the refrigerant compressed by the compressor 101 is condensed and liquefied by the outdoor heat exchanger 105, and then reduced by the indoor expansion valve 104 and evaporated by the indoor heat exchanger 102. It returns to the compressor 101. The indoor heat exchanger 102 and the indoor expansion valve 104 are provided in the indoor unit 109, and the indoor unit 109 is provided with an indoor blower 103 for promoting heat exchange. The compressor 101, the outdoor heat exchanger 105, the accumulator 107, and the like are provided in the outdoor unit 108, and the outdoor unit 108 is provided with an outdoor blower 106 for promoting heat exchange. The compressor 101 is driven by a permanent magnet synchronous motor 111, and the rotation speed (operation frequency) of the motor 111 is variably controlled by an inverter device 210. Thereby, it respond | corresponds to the capability required for a refrigerating cycle.
また、室内膨張弁１０４または室外膨張弁（図示せず）の開度、室内送風機１０３及び室外送風機１０６の回転数、冷房／暖房の運転モードを切り替える四方弁（図示せず）などが制御されている。 Further, the opening degree of the indoor expansion valve 104 or the outdoor expansion valve (not shown), the rotation speed of the indoor blower 103 and the outdoor blower 106, a four-way valve (not shown) for switching between the cooling / heating operation modes, and the like are controlled. Yes.
図２は、上記インバータ装置２１０の構成を表す概略図である。図２においてインバータ装置２１０は、交流電源２５１からの交流電力を直流電力に変換するコンバータ回路２２５と、このコンバータ回路２２５で生成された直流電力から交流電力を生成してモータ１１１に供給するインバータ回路２２１と、ドライバ回路２３２を介してインバータ回路２２１を制御するマイコン２３１と、コンバータ回路２２５で生成された高電圧を例えば５Ｖまたは１５Ｖ程度の制御電源に調整してマイコン２３１及びドライバ回路２３２等に供給する電源回路２３５と、コンバータ回路２２５の出力直流電圧を検出する電圧検出回路２３４と、シャント抵抗２２４を用いてインバータ回路２２１の入力直流電流を検出する電流検出回路２３３と、外気温度サーミスタ２６１を用いて外気温度を検出する外気温度検出回路２６２と、吐出温度サーミスタ２６３を用いて圧縮機１０１の吐出温度を検出する吐出温度検出回路２６４と、吐出圧力センサ２６５を用いて圧縮機１０１の吐出圧力を検出する吐出圧力検出回路２６６とを備えている。 FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the inverter device 210. In FIG. 2, the inverter device 210 includes a converter circuit 225 that converts AC power from the AC power source 251 into DC power, and an inverter circuit that generates AC power from the DC power generated by the converter circuit 225 and supplies the AC power to the motor 111. 221, the microcomputer 231 that controls the inverter circuit 221 via the driver circuit 232, and the high voltage generated by the converter circuit 225 is adjusted to a control power supply of about 5 V or 15 V, for example, and supplied to the microcomputer 231 and the driver circuit 232 Power supply circuit 235, voltage detection circuit 234 for detecting the output DC voltage of converter circuit 225, current detection circuit 233 for detecting the input DC current of inverter circuit 221 using shunt resistor 224, and outside temperature thermistor 261. To detect the outside air temperature A discharge temperature detection circuit 264 that detects the discharge temperature of the compressor 101 using the discharge temperature thermistor 263, and a discharge pressure detection circuit 266 that detects the discharge pressure of the compressor 101 using the discharge pressure sensor 265. I have.
コンバータ回路２２５は、複数の整流素子２２６がブリッジ結線された回路であり、交流電源２５１からの交流電力を直流電力に変換するようになっている。インバータ回路２２１は、複数のスイッチング素子２２２が三相ブリッジ結線された回路である。また、スイッチング素子２２２がスイッチング時に発生する逆起電力を回生するため、スイッチング素子２２２と併設してフライホイール素子２２３が設けられている。ドライバ回路２３２は、マイコン２３１からの微弱な信号（後述するＰＷＭ信号）を増幅して、スイッチング素子２２２のスイッチング動作を制御するようになっている。これにより、インバータ回路２２１で交流電力が生成されるとともにその周波数が制御されるようになっている。 The converter circuit 225 is a circuit in which a plurality of rectifying elements 226 are bridge-connected, and converts AC power from the AC power supply 251 into DC power. The inverter circuit 221 is a circuit in which a plurality of switching elements 222 are connected in a three-phase bridge. In addition, a flywheel element 223 is provided along with the switching element 222 so that the switching element 222 regenerates a counter electromotive force generated at the time of switching. The driver circuit 232 controls a switching operation of the switching element 222 by amplifying a weak signal (a PWM signal described later) from the microcomputer 231. Thereby, AC power is generated by the inverter circuit 221 and its frequency is controlled.
コンバータ回路２２５とインバータ回路２２１との間には、モータ１１１を運転または停止させるための電磁接触器２５３と、力率改善用リアクトル２５２と、平滑コンデンサ２７０とが接続されている。また、電源投入時等に閉路する電磁接触器２５３が平滑コンデンサ２７０に流れる過大な突入電流で溶着しないように、電磁接触器２５３と並列して突入電流制限抵抗器２５４が設けられている。 An electromagnetic contactor 253 for operating or stopping the motor 111, a power factor improving reactor 252 and a smoothing capacitor 270 are connected between the converter circuit 225 and the inverter circuit 221. Further, an inrush current limiting resistor 254 is provided in parallel with the electromagnetic contactor 253 so that the electromagnetic contactor 253 that is closed when the power is turned on does not weld due to an excessive inrush current flowing through the smoothing capacitor 270.
マイコン２３１は、センサレスタイプのベクトル制御機能を有している。すなわち、電流検出回路２３３で検出されたインバータ回路２２１の入力直流電流等に基づいてモータ１１１の駆動電流（言い換えれば、インバータ回路２２１の出力交流電流）を再現するようになっており、交流電流を検出する電流センサを不要としている。また、モータ１１１の回転速度や位相（磁極位置）を推定するようになっており、速度センサや磁極位置センサを不要としている。このようなベクトル制御の詳細を以下説明する。 The microcomputer 231 has a sensorless type vector control function. That is, the drive current of the motor 111 (in other words, the output AC current of the inverter circuit 221) is reproduced based on the input DC current of the inverter circuit 221 detected by the current detection circuit 233, and the AC current is A current sensor for detection is not required. Further, the rotational speed and phase (magnetic pole position) of the motor 111 are estimated, and a speed sensor and a magnetic pole position sensor are not required. Details of such vector control will be described below.
これら図３〜図６において、マイコン２３１は、モータ１１１の回転速度検出値ω及び位相検出値θdcを推定する速度・位相推定部１８と、電流検出回路２３３で検出された直流電流Ｉsh等からモータ１１１の駆動電流（３相交流の電流検出値）Ｉu、Ｉv、Ｉwを推定する電流再現部１９と、位相検出値θdcに基づいて３相交流の電流検出値Ｉu、Ｉv、Ｉwをｄｃ軸電流検出値Ｉdc及びｑｃ軸電流検出値Ｉqcに変換する３相／２軸変換部２０と、回転速度指令値ω*を生成する速度指令生成部１０と、減算部１１で演算された回転速度指令値ω*と回転速度検出値ωとの偏差が零となるように、第１のｑｃ軸電流指令値Ｉqc*を生成するｑ軸電流指令生成部１２と、第１のｄｃ軸電流指令値Ｉdc*を生成するｄ軸電流指令生成部１３と、モータ定数設定値（詳細には、抵抗設定値ｒ**、仮想誘起電圧設定値Ｋe**、及び仮想インダクタンス設定値Ｌ**）を出力するモータ定数同定部及びモータ定数比較演算部１４と、第１のｄｃ軸電流指令値Ｉdc*、第１のｑｃ軸電流指令値Ｉqc*、モータ定数設定値、及び回転速度指令値ω*等に基づいてｄｃ軸電圧指令値Ｖdc*及びｑｃ軸電圧指令値Ｖqc*を演算するベクトル制御演算部１５と、位相検出値θdcに基づいてｄｃ軸電圧指令値Ｖdc*及びｑｃ軸電圧指令値Ｖqc*ｄｃ軸電圧指令値を３相交流の電圧指令値Ｖu*、Ｖv*、Ｖw*に変換する２軸／３相変換部１６と、３相交流の電圧指令値Ｖu*、Ｖv*、Ｖw*にそれぞれ比例したＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）を生成してドライバ回路２３２に出力するＰＷＭ出力部１７とを有している。 3 to 6, the microcomputer 231 generates a motor from the speed / phase estimation unit 18 that estimates the rotation speed detection value ω and the phase detection value θdc of the motor 111, the direct current Ish detected by the current detection circuit 233, and the like. 111 driving current (current detection values of three-phase alternating current) Iu, Iv, Iw, and current detection values Iu, Iv, Iw of three-phase alternating current based on the phase detection value θdc based on the dc-axis current Rotation speed command value calculated by the three-phase / 2-axis conversion unit 20 that converts the detection value Idc and the qc-axis current detection value Iqc, the speed command generation unit 10 that generates the rotation speed command value ω * , and the subtraction unit 11 The q-axis current command generation unit 12 that generates the first qc-axis current command value Iqc * and the first dc-axis current command value Idc * so that the deviation between ω * and the detected rotational speed value ω becomes zero . A d-axis current command generation unit 13 for generating Specifically, a motor constant identification unit and a motor constant comparison calculation unit 14 that output a resistance set value r ** , a virtual induced voltage set value Ke ** , and a virtual inductance set value L ** ), and a first dc axis Calculate dc-axis voltage command value Vdc * and qc-axis voltage command value Vqc * based on current command value Idc * , first qc-axis current command value Iqc * , motor constant setting value, rotation speed command value ω *, etc. The vector control arithmetic unit 15 that performs the dc-axis voltage command value Vdc * and the qc-axis voltage command value Vqc * dc-axis voltage command value based on the phase detection value θdc and the three-phase AC voltage command values Vu * , Vv * , Vw. biaxial / three-phase converting unit 16 that converts to *, the voltage command value of three-phase AC Vu *, Vv *, Vw * to generate and output to the driver circuit 232, respectively proportional to the PWM signal (pulse width modulation signal) And a PWM output unit 17 for performing the operation.
電流再現部１９は、電流検出回路２３３で検出された直流電流Ｉshと２軸／３相変換部１６で演算された３相交流の電圧指令値Ｖu*、Ｖv*、Ｖw*に基づき、モータ１１１の３相交流の電流検出値Ｉu、Ｉv、Ｉwを推定する。３相／２軸変換部２０は、速度・位相推定部１８で推定された位相検出値θdcに基づき、３相交流の電流検出値Ｉu、Ｉv、Ｉwをｄｃ軸電流検出値Ｉdc及びｑｃ軸電流検出値Ｉqcに変換する（下記の数１、数２参照）。なお、図７に示すように、ｄ−ｑ軸はモータ回転子軸、ｄｏ−ｑｏ軸はモータ最大トルク軸、ｄｃ−ｑｃ軸は制御系の推定軸であり、ｄｏ−ｑｏ軸とｄｃ−ｑｃ軸との軸誤差をΔθcと定義する。 Based on the DC current Ish detected by the current detection circuit 233 and the three-phase AC voltage command values Vu * , Vv * , Vw * calculated by the 2-axis / 3-phase converter 16, the current reproduction unit 19 The three-phase AC current detection values Iu, Iv, and Iw are estimated. The three-phase / two-axis conversion unit 20 converts the three-phase AC current detection values Iu, Iv, and Iw into the dc-axis current detection value Idc and the qc-axis current based on the phase detection value θdc estimated by the speed / phase estimation unit 18. The detection value Iqc is converted (see the following formulas 1 and 2). As shown in FIG. 7, the dq axis is the motor rotor axis, the do-qo axis is the motor maximum torque axis, the dc-qc axis is the estimated axis of the control system, and the do-qo axis and dc-qc The axis error with respect to the axis is defined as Δθc.
速度・位相推定部１８は、軸誤差Δθcを演算する軸誤差演算部２１と、軸誤差Δθcに零指令を与える零発生部２２と、回転速度検出値ωを推定する速度演算部２３と、位相検出値θcを推定する位相演算部２４とを有している。軸誤差演算部２１は、ｄｃ軸電圧指令値Ｖdc*、ｑｃ軸電圧指令値Ｖqc*、ｄｃ軸電流検出値Ｉdc、ｑｃ軸電流検出値Ｉqc、モータ定数設定値ｒ*、Ｋe*、Ｌ*、及び回転速度指令値ω*に基づいて軸誤差Δθcを演算する（下記の数３参照）。 The speed / phase estimation unit 18 includes an axis error calculation unit 21 that calculates an axis error Δθc, a zero generation unit 22 that gives a zero command to the axis error Δθc, a speed calculation unit 23 that estimates a rotational speed detection value ω, and a phase And a phase calculator 24 for estimating the detected value θc. The axis error calculation unit 21 includes a dc-axis voltage command value Vdc * , a qc-axis voltage command value Vqc * , a dc-axis current detection value Idc, a qc-axis current detection value Iqc, motor constant setting values r * , Ke * , L * , Based on the rotation speed command value ω * , an axis error Δθc is calculated (see the following equation 3).
速度演算部２３は、軸誤差演算部２１で演算された軸誤差Δθcが零となるように、回転速度検出値ωを推定している。言い換えれば、零発生部２２及び回転速度演算部２３は、ＰＬＬ制御回路を構成している。速度演算部２３は、例えば軸誤差Δθcが正の場合、制御系のｄｃ−ｑｃ軸がモータ最大トルクのｄｏ−ｑｏ軸より進んでいるため、回転速度検出値ωを増加させるように推定する。一方、例えば軸誤差Δθcが負の場合、制御系のｄｃ−ｑｃ軸がモータ最大トルクのｄｏ−ｑｏ軸より遅れているため、回転速度検出値ωを減少させるように推定する。そして、ｄ軸電流指令生成部１３は、速度演算部２３で推定された回転速度検出値ωと速度指令生成部１０で生成された回転速度指令値ω*との偏差が零となるように、第１のｑｃ軸電流指令値を生成する。 The speed calculation unit 23 estimates the rotation speed detection value ω so that the axis error Δθc calculated by the axis error calculation unit 21 becomes zero. In other words, the zero generator 22 and the rotation speed calculator 23 constitute a PLL control circuit. For example, when the axis error Δθc is positive, the speed calculation unit 23 estimates that the rotation speed detection value ω is increased because the dc-qc axis of the control system is advanced from the do-qo axis of the motor maximum torque. On the other hand, for example, when the axis error Δθc is negative, the dc-qc axis of the control system is delayed from the do-qo axis of the motor maximum torque, so that the rotational speed detection value ω is estimated to be decreased. Then, the d-axis current command generation unit 13 causes the deviation between the rotation speed detection value ω estimated by the speed calculation unit 23 and the rotation speed command value ω * generated by the speed command generation unit 10 to be zero. A first qc-axis current command value is generated.
位相演算部２４は、速度演算部で推定された回転速度検出値ωを積分して、制御系の位相θｄｃを演算する。 The phase calculation unit 24 integrates the rotational speed detection value ω estimated by the speed calculation unit to calculate the phase θdc of the control system.
ベクトル制御演算部１５は、ｑ軸電流指令演算部３１と、ｄ軸電流指令演算部３３と、電圧指令演算部３４とを有している。ｑ軸電流指令演算部３１は、減算部３０で演算された第１のｑｃ軸電流指令値Ｉqc*とｑｃ軸電流検出値Ｉqcとの差分に基づいて第１のｑｃ軸電流指令値Ｉqc*を補正して第２のｑｃ軸電流指令値Ｉqc**を生成する。同様に、ｄ軸電流指令演算部３３は、減算部３２で演算された第１のｄｃ軸電流指令値Ｉdc*とｄｃ軸電流検出値Ｉdcとの差分に基づいて第１のｄｃ軸電流指令値Ｉdc*を補正して第２のｄｃ軸電流指令値Ｉdc**を生成する。 The vector control calculation unit 15 includes a q-axis current command calculation unit 31, a d-axis current command calculation unit 33, and a voltage command calculation unit 34. The q-axis current command calculation unit 31 calculates the first qc-axis current command value Iqc * based on the difference between the first qc-axis current command value Iqc * calculated by the subtraction unit 30 and the qc-axis current detection value Iqc. The second qc-axis current command value Iqc ** is generated by correction. Similarly, the d-axis current command calculation unit 33 calculates the first dc-axis current command value based on the difference between the first dc-axis current command value Idc * calculated by the subtraction unit 32 and the dc-axis current detection value Idc. Idc * is corrected to generate a second dc-axis current command value Idc ** .
電圧指令演算部３４は、第２のｑｃ軸電流指令値Ｉqc**、第２のｄｃ軸電流指令値Ｉdc**、モータ定数設定値ｒ*、Ｋe*、Ｌ*、及び回転速度指令値ω*に基づいて、ｄｃ軸電圧指令値Ｖdc*及びｑｃ軸電圧指令値Ｖqc*を演算する（下記の数４、数５参照）。なお、本実施形態では、ｄ軸インダクタンス設定値Ｌdとｑ軸インダクタンス設定値Ｌqとがほぼ等しい場合を想定し、これを仮想インダクタンスＬ（＝Ｌd＝Ｌq）として設定している。 The voltage command calculation unit 34 includes a second qc-axis current command value Iqc ** , a second dc-axis current command value Idc ** , motor constant setting values r * , Ke * , L * , and a rotational speed command value ω. Based on * , the dc-axis voltage command value Vdc * and the qc-axis voltage command value Vqc * are calculated (see the following equations 4 and 5). In the present embodiment, it is assumed that the d-axis inductance setting value Ld and the q-axis inductance setting value Lq are substantially equal, and this is set as a virtual inductance L (= Ld = Lq).
２軸／３相変換部１６は、速度・位相推定部１８で推定された位相検出値θdcに基づき、ｄｃ軸電圧指令値Ｖdc*及びｑｃ軸電流検出値Ｖqc*を３相交流の電圧指令値Ｖu*、Ｖv*、Ｖw*に変換する（下記の数６、数７参照）。 The 2-axis / 3-phase converter 16 converts the dc-axis voltage command value Vdc * and the qc-axis current detection value Vqc * into a 3-phase AC voltage command value based on the phase detection value θdc estimated by the speed / phase estimation unit 18. Conversion into Vu * , Vv * , and Vw * (see the following equations 6 and 7).
ここで仮想インダクタンスＬの同定方法の原理について説明する。
定常状態において、モータ定数設定値（ｒ*、Ｋe*、Ｌ*）と実際のモータ定数（ｒ、Ｋe、Ｌ）とが一致している場合は、電流検出値Ｉdc、Ｉqc（若しくは第１の電流指令値Ｉdc*、Ｉqc*）と電圧指令演算部３４の入力である第２の電流指令値Ｉdc**、Ｉqc**とがほぼ等しくなる。しかし、モータ定数設定値（ｒ*、Ｋe*、Ｌ*）と実際のモータ定数（ｒ、Ｋe、Ｌ）とがずれている場合は、電流検出値Ｉdc、Ｉqc（若しくは第１の電流指令値Ｉdc*、Ｉqc*）と第２の電流指令値Ｉdc**、Ｉqc**との間に偏差が生じる。その詳細を、以下説明する。
Here, the principle of the method for identifying the virtual inductance L will be described.
When the motor constant setting values (r * , Ke * , L * ) and the actual motor constants (r, Ke, L) match in the steady state, the current detection values Idc, Iqc (or the first value) The current command values Idc * , Iqc * ) and the second current command values Idc ** , Iqc **, which are inputs to the voltage command calculation unit 34, are substantially equal. However, if the motor constant set value (r * , Ke * , L * ) and the actual motor constant (r, Ke, L) are different, the current detection values Idc, Iqc (or the first current command value) Idc * , Iqc * ) and a second current command value Idc ** , Iqc ** . Details thereof will be described below.
定常状態において、電流検出値Ｉdc、Ｉqcと電圧指令値Ｖdc*、Ｖqc*との関係は下記の数８、数９で近似的に表される。 In the steady state, the relationship between the current detection values Idc and Iqc and the voltage command values Vdc * and Vqc * is approximately expressed by the following equations (8) and (9).
定常状態において、回転速度指令値ω*と回転速度検出値ωはほぼ等しく、第１のｄｃ軸電流指令値Ｉdc*とｄｃ軸電流検出値Ｉdcはほぼ等しい。また、モータ１１１が中高速で回転している場合若しくは抵抗設定値ｒ*の誤差が少ない場合（ｒ*＝ｒ）を想定すれば、数４、数５と数８、数９より、下記の数１０を導き出すことができる。この数１０を変形すれば、下記の数１１が得られる。 In a steady state, the rotational speed command value ω * and the rotational speed detection value ω are substantially equal, and the first dc-axis current command value Idc * and the dc-axis current detection value Idc are substantially equal. Further, assuming that the motor 111 is rotating at medium or high speed or the error of the resistance set value r * is small (r * = r), the following equation is obtained from the equations (4), (5), (8), and (9). Equation 10 can be derived. If this equation 10 is modified, the following equation 11 is obtained.
さらに、誘起電圧の同定が完了した後（Ｋe*＝Ｋe）、第１のｄｃ軸電流指令値として所定の設定値Ｉdc*_atを与えるとすれば、式７を用いて、仮想インダクタンス設定値Ｌ*の誤差ΔＬ*を求める式を導き出すことができる（下記の数１２参照）。 Furthermore, after the identification of the induced voltage is completed (Ke * = Ke), if a predetermined set value Idc * _at is given as the first dc-axis current command value, the virtual inductance set value L An expression for obtaining the error ΔL * of * can be derived (see the following Expression 12).
また、第１のｄｃ軸電流指令値としてＩｄｃ*=0とすることで数１１から数１３が求められΔＫｅ*を求めることができる。 Further, by setting Idc * = 0 as the first dc-axis current command value, Equations 11 to 13 are obtained, and ΔKe * can be obtained.
モータ定数同定部及びモータ定数比較演算部１４は、上述した仮想インダクタンスＬの同定を行うため、同定モード制御部３５、入力切替部３６、積算部３７、４０、保存部３８、４１、及び加算部３９、４２、同定モータ定数比較演算部４３を有している。 The motor constant identification unit and the motor constant comparison calculation unit 14 identify the virtual inductance L described above, so that the identification mode control unit 35, the input switching unit 36, the integration units 37 and 40, the storage units 38 and 41, and the addition unit 39, 42 and an identification motor constant comparison operation unit 43.
同定モード制御部３５は、モータ１１１のベクトル制御モード運転中に、例えば速度・位相推定部１８で推定された回転速度検出値ωを入力し、この回転速度検出値ωが予め設定された所定値ω１に達したかどうかを判定する。そして、例えば回転速度検出値ωが所定値ω１に達した場合は（言い換えれば、所定値ω１まで上昇または下降した場合は）、同定モードとして、所定時間、速度指令生成部１０及びｄ軸電流指令生成部１３に同定モードを指令するとともに、入力切替部３６を接続状態に切り替える。 The identification mode control unit 35 receives, for example, the rotational speed detection value ω estimated by the speed / phase estimation unit 18 during the vector control mode operation of the motor 111, and the rotational speed detection value ω is set to a predetermined value. It is determined whether or not ω1 has been reached. For example, when the rotational speed detection value ω reaches the predetermined value ω1 (in other words, when the rotation speed detection value ω increases or decreases to the predetermined value ω1), the identification mode is set as the identification mode for a predetermined time, the speed command generator 10 and the d-axis current command. The generation unit 13 is instructed in the identification mode, and the input switching unit 36 is switched to the connected state.
また、入力切替部３６を切替ることによって誘起電圧定数Ｋe*と仮想インダクタンスＬ*の同定の切替えを行う。尚、本実施形態では、予め設定された所定の回数（例えば３回）繰り返して同定モードを実行するようになっている。
仮想インダクタンスＬ*を同定する際は、速度指令生成部１０は、同定モードの指令に応じて、回転速度指令値ω*を現在値に固定する。ｄ軸電流指令生成部１３は、同定モードの指令に応じて、第１のｄ軸電流指令値Ｉdc*を所定の設定値Ｉdc*_atに固定する。なお、所定の設定値Ｉdc*_atは、インバータ渦電流及びモータ磁気飽和の影響を避けるため、比較的小さく設定したほうが好ましく、制御装置の電流検出分解能や演算誤差を考慮するとともに同定精度を確保するため、例えばモータの定格電流の約１／１０〜１／２の範囲に設定すればよい。
Further, the identification of the induced voltage constant Ke * and the virtual inductance L * is switched by switching the input switching unit 36. In the present embodiment, the identification mode is executed by repeating a predetermined number of times (for example, three times) set in advance.
When identifying the virtual inductance L * , the speed command generator 10 fixes the rotational speed command value ω * to the current value in accordance with the command in the identification mode. The d-axis current command generation unit 13 fixes the first d-axis current command value Idc * to a predetermined set value Idc * _at in accordance with the identification mode command. The predetermined set value Idc * _at is preferably set to be relatively small in order to avoid the influence of the inverter eddy current and the motor magnetic saturation, and the identification accuracy is ensured while taking into account the current detection resolution and calculation error of the control device. Therefore, for example, it may be set in a range of about 1/10 to 1/2 of the rated current of the motor.
また、誘起電圧定数Ｋe*を同定する際は、速度指令生成部１０は、同定モードの指令に応じて、回転速度指令値ω*を現在値に固定する。ｄ軸電流指令生成部１３は、同定モードの指令に応じて、第１のｄ軸電流指令値Ｉdc*を0に固定する。 Further, when identifying the induced voltage constant Ke * , the speed command generation unit 10 fixes the rotational speed command value ω * to the current value in accordance with the command in the identification mode. The d-axis current command generation unit 13 fixes the first d-axis current command value Idc * to 0 in response to the identification mode command.
積算部３７は、減算部４４で演算された第２のｄ軸電流指令値Ｉdc**と第１のｄ軸電流指令値Ｉdc*（＝Ｉdc*_at）の差分を入力切替部３６を介して入力し、同定モード期間中における差分を積分して平均値を算出する。そして、上記の数式８を用いて、仮想インダクタンス設定値Ｌ*の誤差ΔＬ*を演算する。なお、電流リップルや位相バラツキの影響を抑えるため、積分部３７の応答はベクトル制御演算部１５の制御応答より遅くなるように、時定数を設定することが好ましい。そして、同定モードがｎ回行われて誤差ΔＬ*_１、…、ΔＬ*_nが得られた場合は、それらの総和ΔＬ*_all（＝ΔＬ*_１＋…＋ΔＬ*_n）を保存部３８で記憶する。加算部３９は、保存部３８で記憶された誤差ΔＬ*_allと仮想インダクタンス初期設定値Ｌ*_0とを加算し、これを仮想インダクタンス設定値Ｌ*として出力される。 The accumulating unit 37 sends the difference between the second d-axis current command value Idc ** calculated by the subtracting unit 44 and the first d-axis current command value Idc * (= Idc * _at) via the input switching unit 36. Input and integrate the differences during the identification mode period to calculate the average value. Then, using Equation 8 above to calculate the virtual inductance setting value L * of the error [Delta] L *. In order to suppress the influence of current ripple and phase variation, it is preferable to set the time constant so that the response of the integration unit 37 is slower than the control response of the vector control calculation unit 15. Then, when the identification mode is performed n times and errors ΔL * _1,..., ΔL * _n are obtained, the sum ΔL * _all (= ΔL * _1 +... + ΔL * _n) is stored in the storage unit 38. . The adding unit 39 adds the error ΔL * _all stored in the storage unit 38 and the virtual inductance initial setting value L * _0, and outputs this as the virtual inductance setting value L * .
同様に積算部４０も減残部４４で演算された第２のｄ軸電流指令値値Ｉdc**と第１のｄ軸電流指令値Ｉdc*（＝0）の差分を入力切替部３６を介して入力し同定モード期間中における差分を積分して平均値を算出する。そして同定モードがｎ回行われて誤差ΔＫｅ*_１、…、ΔＫｅ*_nが得られた場合は、それらの総和ΔＫｅ*_all（＝ΔＫｅ*_１＋…＋ΔＫｅ*_n）を保存部４１で記憶する。加算部４２は、保存部４１で記憶された誤差ΔＫｅ*_allと仮想インダクタンス初期設定値Ｋｅ*_0とを加算し、これを誘起電圧設定値Ｋｅ*として出力される。 Similarly, the integrating unit 40 also calculates the difference between the second d-axis current command value Idc ** and the first d-axis current command value Idc * (= 0) calculated by the decrease remaining unit 44 via the input switching unit 36. The average value is calculated by integrating the differences during the identification mode. When the identification mode is performed n times and the errors ΔKe * _1,..., ΔKe * _n are obtained, the total ΔKe * _all (= ΔKe * _1 +... ΔKe * _n) is stored in the storage unit 41. The adding unit 42 adds the error ΔKe * _all stored in the storage unit 41 and the virtual inductance initial setting value Ke * _0, and outputs this as an induced voltage setting value Ke * .
仮想インダクタンス設定値Ｌ*及び誘起電圧設定値Ｋe*は、同定モータ定数比較演算部４３とモータ定数同定保存部２３６に出力される。 The virtual inductance set value L * and the induced voltage set value Ke * are output to the identified motor constant comparison calculation unit 43 and the motor constant identification storage unit 236.
同定モータ定数比較演算部４３に入力された仮想インダクタンス設定値Ｌ*及び誘起電圧設定値Ｋe*は、入力切替部４５、４６を介して同定モータ定数比較部４７、４８へ入力される。 The virtual inductance set value L * and the induced voltage set value Ke * input to the identified motor constant comparison calculation unit 43 are input to the identified motor constant comparison units 47 and 48 via the input switching units 45 and 46.
同定モータ定数比較部４７、４８は、入力された仮想インダクタンス設定値Ｌ*及び誘起電圧設定値Ｋｅ＊とモータ定数同定保存部２３６から任意に入力することができる仮想インダクタンス設定値Ｌ*a及び誘起電圧設定値Ｋe*aを比較、演算し第２の仮想インダクタンス設定値Ｌ**及び第２の誘起電圧設定値Ｋｅ**としてベクトル演算部１５及び速度・位相推定部１８に出力される。 The identified motor constant comparison units 47 and 48 receive the input virtual inductance set value L * and the induced voltage set value Ke * and the virtual inductance set value L * a and the induction that can be arbitrarily input from the motor constant identification storage unit 236. The voltage setting value Ke * a is compared and calculated and output to the vector calculation unit 15 and the speed / phase estimation unit 18 as the second virtual inductance setting value L ** and the second induced voltage setting value Ke ** .
尚、仮想インダクタンス設定値Ｌ*及び誘起電圧設定値Ｋe*を同定する際は、入力切替部４５、４６により仮想インダクタンス設定値Ｌ*及び誘起電圧設定値Ｋe*が第２の仮想インダクタンス設定値Ｌ**及び第２の誘起電圧設定値Ｋｅ**として出力される。 When identifying the virtual inductance setting value L * and the induced voltage setting value Ke * , the input switching units 45 and 46 cause the virtual inductance setting value L * and the induced voltage setting value Ke * to be the second virtual inductance setting value L. ** and the second induced voltage setting value Ke ** are output.
ここでモータ定数同定保存部２３６について説明する。上記にて同定された仮想インダクタンス設定値Ｌ*と仮想誘起電圧設定値Ｋe*は、モータ定数同定保存部２３６に記憶される。また、同時に同定モードを行うトリガーとなる速度回転数指令も記憶される。本実施例では、同定モードを行うトリガーとして速度回転数指令を用いたが同定モードを行うトリガーについては、例えば所定の時間や回転数、出力電流値、または、外気検出回路２６２により検出された所定の温度、吐出温度検出回路２６４により検出された所定の温度、吐出圧力検出回路２６６によって検出された所定の圧力によるものでもよい。
モータ定数同定保存部２３６は、揮発性メモリなどを用いたマイコン２３１と異なる回路にて構成される。
Here, the motor constant identification storage unit 236 will be described. The virtual inductance setting value L * and the virtual induced voltage setting value Ke * identified above are stored in the motor constant identification storage unit 236. At the same time, a speed rotation speed command serving as a trigger for performing the identification mode is also stored. In this embodiment, the speed rotation speed command is used as a trigger for performing the identification mode. However, for the trigger for performing the identification mode, for example, a predetermined time or rotation speed, an output current value, or a predetermined detected by the outside air detection circuit 262 , A predetermined temperature detected by the discharge temperature detection circuit 264, and a predetermined pressure detected by the discharge pressure detection circuit 266.
The motor constant identification storage unit 236 is configured by a circuit different from the microcomputer 231 using a volatile memory or the like.
モータ定数同定保存部２３６には、予め設定されているモータ定数（＊ｒ、＊Ｋe、＊Ｌ）が記録されている。 The motor constant identification storage unit 236 records preset motor constants (* r, * Ke, * L).
上記の方法により同定された基準となる仮想インダクタンス設定値Ｌ*と誘起電圧設定値Ｋe*を基準仮想リアクトル設定値Ｌ*refと基準誘起電圧設定値Ｋe*refと定義する。
基準仮想インダクタ設定値Ｌ*ref、基準誘起電圧値Ｋe*refは、製品出荷検査時や施工初回動作時など任意に選択して設定してもよい。
The reference virtual inductance setting value L * and the induced voltage setting value Ke * identified by the above method are defined as the reference virtual reactor setting value L * ref and the reference induced voltage setting value Ke * ref.
The reference virtual inductor set value L * ref and the reference induced voltage value Ke * ref may be arbitrarily selected and set, such as at the time of product shipment inspection or at the time of the initial construction operation.
同様にあるトリガーにより行われた仮想同定インダクタンス設定値Ｌ*と誘起電圧設定値Ｋe*は、トリガー条件と対に仮想インダクタンス設定値Ｌ*nと誘起電圧設定値Ｋe*nとして記録される。あるトリガー条件により同定された仮想インダクタンス設定値Ｌ*nと誘起電圧設定値Ｋe*nは、同定された度にモータ定数同定保存部２３６へ記録される。 Similarly, the virtual identification inductance setting value L * and the induced voltage setting value Ke * performed by a certain trigger are recorded as the virtual inductance setting value L * n and the induced voltage setting value Ke * n in a pair with the trigger condition. The virtual inductance set value L * n and the induced voltage set value Ke * n identified by a certain trigger condition are recorded in the motor constant identification storage unit 236 every time they are identified.
また、あるトリガー条件によって同定された仮想インダクタンス設定値Ｌ*nと誘起電圧設定値Ｋe*nは、任意に同定モータ定数比較演算部４３へ呼び出すことができる。 Further, the virtual inductance set value L * n and the induced voltage set value Ke * n identified by a certain trigger condition can be arbitrarily called to the identified motor constant comparison calculation unit 43.
ここで同定モータ定数比較演算部４３について説明する。同定モータ定数比較演算部４３は、各トリガー条件により同定されたインダクタンス設定値Ｌ*nと誘起電圧設定値Ｋe*nと既に同定されモータ定数同定保存部２３６へ記憶されたインダクタンス設定値Ｌ*n-１と誘起電圧設定値Ｋe*n-１を比較し状況に合せた最適なインダクタンス設定値Ｌ**と誘起電圧設定値Ｋe**として出力される。 Here, the identification motor constant comparison calculation unit 43 will be described. Identification motor constant comparison operation unit 43, an inductance set value L * n stored into the inductance set value L * n identified the induced voltage setting value Ke * n already identified motor constant identifying storage unit 236 by the trigger condition -1 and the induced voltage set value Ke * n-1 are compared and output as the optimum inductance set value L ** and induced voltage set value Ke ** according to the situation.
例えば、初期状態においては、予め設定されたモータ定数値（＊ｒ、＊Ｋe、＊Ｌ）と上記方法で同定される仮想初期同定設定値（Ｌ*ref、Ｋe*ref)において
Ｌ*ref＜＊Ｌバラツキ下限値、Ｌ*ref＞＊Ｌバラツキ上限値である場合や
Ｋe*ref＜＊Ｋｅバラツキ下限値、Ｋe*ref＞＊Ｋｅバラツキ上限値である場合は、
初期モータ不良として識別することができる。
For example, in an initial state, L * ref << at a preset motor constant value (* r, * Ke, * L) and a virtual initial identification set value (L * ref, Ke * ref) identified by the above method. * If L variation lower limit, L * ref> * L variation upper limit, or Ke * ref << Ke variation lower limit, Ke * ref> * Ke variation upper limit,
It can be identified as an initial motor failure.
上記条件を満たさない場合は、基準仮想インダクタンス設定値Ｌ*ref、基準誘起電圧設定値Ｋe*refが第２の仮想インダクタンス設定値Ｌ**と第２の誘起電圧設定値Ｋe**として出力される。 When the above conditions are not satisfied, the reference virtual inductance setting value L * ref and the reference induced voltage setting value Ke * ref are output as the second virtual inductance setting value L ** and the second induced voltage setting value Ke **. The
また、通常運転時において例えばあるトリガー条件にて同定されたインダクタンス設定値Ｌ*nと誘起電圧設定値Ｋe*nが過去に同定された仮想インダクタンス設定値Ｌ*ｎ-１、誘起電圧設定値Ｋe*ｎ-１と比較した際に
判定最小値（Ｋe*ｎ-１×８０％）＜Ｋe*n＜判定最大値（Ｋe*ｎ-１×１２０％）の場合は、
Ｋｅ*ｎ-１が設定され第２の誘起電圧設定値Ｋe**として出力される。
Further, during normal operation, for example, the inductance setting value L * n and the induced voltage setting value Ke * n identified under a certain trigger condition are the virtual inductance setting value L * n−1 and the induced voltage setting value Ke identified in the past. * When the judgment minimum value (Ke * n-1 x 80%) <Ke * n <judgment maximum value (Ke * n-1 x 120%) when compared with n-1.
Ke * n-1 is set and output as the second induced voltage set value Ke ** .
判定最大値（Ｋe*ｎ-１×１２０％）若しくは、判定最小値（Ｋe*ｎ-１×８０％）の場合は、
Ｋe*nが設定され第２の誘起電圧設定値Ｋe**として出力される。
In the case of the maximum judgment value (Ke * n−1 × 120%) or the minimum judgment value (Ke * n−1 × 80%),
Ke * n is set and output as the second induced voltage set value Ke ** .
判定最小値及び判定最大値は、モータ種類により異なるためモータ種類毎に設定される。第２の仮想インダクタンスＬ**についても同様に行われる。 Since the minimum determination value and the maximum determination value differ depending on the motor type, they are set for each motor type. The same applies to the second virtual inductance L ** .
比較される仮想インダクタンス設定値、誘起電圧設定値は、仮想インダクタンス設定値Ｌ*ｎ-１、誘起電圧設定値Ｋe*ｎ-１でなくてもよい。例えば仮想インダクタンス設定値Ｌ*ｎ-2、誘起電圧設定値Ｋe*ｎ-2や仮想インダクタンス設定値Ｌ*ref、誘起電圧設定値Ｋe*refでもよい。 The virtual inductance setting value and the induced voltage setting value to be compared may not be the virtual inductance setting value L * n−1 and the induced voltage setting value Ke * n−1. For example, the virtual inductance set value L * n-2, the induced voltage set value Ke * n-2, the virtual inductance set value L * ref, and the induced voltage set value Ke * ref may be used.
運転中に何らかのモータ異常が生じた場合、例えばモータが減磁した場合、モータ減磁の際に同定された仮想インダクタンス設定値Ｌ*nと誘起電圧設定値Ｋe*nと基準仮想インダクタンス設定値Ｌ*ref、基準誘起電圧設定値Ｋe*refを比較することでモータの減磁現象を識別することができる。
例えば、Ｋe*n＜減磁判定値（Ｋｅ*ref×６０％）の場合、モータ減磁していると判定する。
When any motor abnormality occurs during operation, for example, when the motor is demagnetized, the virtual inductance setting value L * n, the induced voltage setting value Ke * n, and the reference virtual inductance setting value L identified at the time of motor demagnetization By comparing * ref and the reference induced voltage setting value Ke * ref, the demagnetization phenomenon of the motor can be identified.
For example, if Ke * n <demagnetization determination value (Ke * ref × 60%), it is determined that the motor is demagnetized.
減磁判定値（Ｋｅ*ref×６０％）は、モータ種類により異なるためモータ種類毎に設定される。 Since the demagnetization determination value (Ke * ref × 60%) differs depending on the motor type, it is set for each motor type.
また、モータ減磁の際に同定された仮想インダクタンス設定値Ｌ*nと仮想誘起電圧設定値Ｋe*nと初期同定設定値(Ｌ*ref、Ｋe*ref)を比較する際にモータ減磁の程度を識別できモータの能力値に合せた制御を行うことができる。
例えば、電流制限値設定値や回転数の設定値を最低限能力の達成できる設定値に再設定することができる。
Further, when comparing the virtual inductance setting value L * n, virtual induced voltage setting value Ke * n, and initial identification setting values (L * ref, Ke * ref) identified at the time of motor demagnetization, It is possible to identify the degree and perform control in accordance with the capacity value of the motor.
For example, the current limit value setting value and the rotation speed setting value can be reset to a setting value that can achieve the minimum capability.
１０ 速度指令生成部
１２ ｑ軸電流指令生成部
１３ ｄ軸電流指令生成部
１４ モータ定数同定部及びモータ定数比較演算部
１５ ベクトル制御演算部
１６ ２軸／３相変換部（インバータ制御手段）
１７ ＰＷＭ出力部（インバータ制御手段）
１８ 速度・位相推定部（回転数取得手段）
１９ 電流再現部（電流検出演算手段）
２０ ３相／２軸変換部（電流検出演算手段）
２１ 軸誤差演算部
２３ 速度演算部
２４ 位相演算部
３１ ｑ軸電流指令演算部（ｑ軸電流指令演算手段）
３３ ｄ軸電流指令演算部（ｄ軸電流指令演算手段）
３４ 電圧指令演算部
３５ 同定モード制御部（同定モード制御手段）
３６ 入力切替部（インダクタンス同定手段）
３７、４０ 積算部（インダクタンス同定手段）
３８、４１ 保存部（インダクタンス同定手段）
３９、４２ 加算部（インダクタンス同定手段）
４３ 同定モータ定数比較演算部
４５、４６ 入力切替部
４７、４８ 同定モータ定数比較部
１０１ 圧縮機
１０２ 室内熱交換器
１０３ 室内送風機
１０４ 室内膨張弁
１０５ 室外熱交換器
１０６ 室外送風機
１０７ アキュームレータ
１０８ 室外機
１０９ 室内機
１１０ 空気調和機
１１１ 永久磁石同期モータ
２１０ インバータ装置
２２１ インバータ回路
２２２ 複数のスイッチング素子
２２３ フライホイール素子
２２４ シャント抵抗（電流検出手段）
２２５ コンバータ回路
２２６ 複数の整流素子
２３１ マイコン
２３２ ドライバ回路
２３３ 電流検出回路（電流検出手段）
２３４ 電圧検出回路
２３５ 電源回路
２３６ モータ定数同定保存部
２５１ 交流電源
２５２ 力率改善用リアクトル
２５３ 電磁接触器
２５４ 突入電流制限抵抗器
２６１ 外気温度サーミスタ（外気温度検出手段）
２６２ 外気温度検出回路（外気温度検出手段）
２６３ 吐出温度サーミスタ（吐出温度検出手段）
２６４ 吐出温度検出回路（吐出温度検出手段）
２６５ 吐出圧力センサ（吐出圧力検出手段）
２６６ 吐出圧力検出回路（吐出圧力検出手段）
Ｉdc ｄｃ軸電流検出値
Ｉdc* 第１のｄｃ軸電流指令値
Ｉdc** 第２のｄｃ軸電流指令値
Ｉqc ｑｃ軸電流検出値
Ｉqc* 第１のｑｃ軸電流指令値
Ｉqc** 第２のｑｃ軸電流指令値
Ｉsh 直流電流
＊Ｋe 予め記録されている誘起電圧設定値
＊Ｌ 予め記録されているインダクタンス設定値
Ｋe* 誘起電圧設定値（トリガー条件毎に設定される値）
Ｌ* インダクタンス設定値（トリガー条件毎に設定される値）
ｒ* 抵抗設定値
Ｋe*ref 初期同定誘起電圧設定
Ｌ*ref 初期同定インダクタンス設定値
Ｋe** 第２の誘起電圧設定値
Ｌ** 第２のインダクタンス設定値
ｒ** 抵抗設定値
Ｖdc* ｄｃ軸電圧指令値
Ｖqc* ｑｃ軸電圧指令値
ω* 回転速度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Speed command generation part 12 q-axis current command generation part 13 d-axis current command generation part 14 Motor constant identification part and motor constant comparison calculation part 15 Vector control calculation part 16 2-axis / 3-phase conversion part (inverter control means)
17 PWM output section (inverter control means)
18 Speed / phase estimation unit (rotation speed acquisition means)
19 Current reproduction unit (current detection calculation means)
20 3-phase / 2-axis converter (current detection calculation means)
21 Axis error calculator 23 Speed calculator 24 Phase calculator 31 q-axis current command calculator (q-axis current command calculator)
33 d-axis current command calculation unit (d-axis current command calculation means)
34 Voltage command calculation unit 35 Identification mode control unit (identification mode control means)
36 Input switching unit (inductance identification means)
37, 40 Integration unit (inductance identification means)
38, 41 Storage unit (inductance identification means)
39, 42 Adder (inductance identification means)
43 Identification motor constant comparison operation unit 45, 46 Input switching unit 47, 48 Identification motor constant comparison unit
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Compressor 102 Indoor heat exchanger 103 Indoor fan 104 Indoor expansion valve 105 Outdoor heat exchanger 106 Outdoor fan 107 Accumulator 108 Outdoor unit 109 Indoor unit 110 Air conditioner 111 Permanent magnet synchronous motor 210 Inverter device 221 Inverter circuit 222 Multiple switching Element 223 Flywheel element 224 Shunt resistance (current detection means)
225 Converter circuit 226 Multiple rectifier elements 231 Microcomputer 232 Driver circuit 233 Current detection circuit (current detection means)
234 Voltage detection circuit 235 Power supply circuit 236 Motor constant identification storage unit 251 AC power supply 252 Power factor improving reactor 253 Magnetic contactor 254 Inrush current limiting resistor 261 Outside temperature thermistor (outside temperature detecting means)
262 Outside air temperature detection circuit (outside air temperature detection means)
263 Discharge temperature thermistor (discharge temperature detection means)
264 Discharge temperature detection circuit (Discharge temperature detection means)
265 Discharge pressure sensor (Discharge pressure detection means)
266 Discharge pressure detection circuit (discharge pressure detection means)
Idc dc-axis current detection value Idc * first dc-axis current command value Idc ** second dc-axis current command value Iqc qc-axis current detection value Iqc * first qc-axis current command value Iqc ** second qc Shaft current command value Ish DC current * Ke Pre-recorded induced voltage set value * L Pre-recorded inductance set value Ke * Induced voltage set value (value set for each trigger condition)
L * Inductance setting value (value set for each trigger condition)
r * resistance setting value Ke * ref initial identification induced voltage setting L * ref initial identification inductance setting value Ke ** second induced voltage setting value L ** second inductance setting value r ** resistance setting value Vdc * dc axis Voltage command value Vqc * qc-axis voltage command value ω * Speed
Claims (4)
第１のｄ軸電流指令値とｄ軸電流検出値との偏差に基づいて、前記第１のｄ軸電流指令値を補正して第２のｄ軸電流指令値を生成するｄ軸電流指令演算手段と、
第１のｑ軸電流指令値とｑ軸電流検出値との偏差に基づいて、前記第１のｑ軸電流指令値を補正して第２のｑ軸電流指令値を生成するｑ軸電流指令演算手段と、
第１のインダクタンス設定値を含むモータ定数設定値、回転数指令値、前記第２のｄ軸電流指令値、及び、前記第２のｑ軸電流指令値に基づいて、ｄ軸電圧指令値及びｑ軸電圧指令値を演算する電圧指令演算手段と、
前記ｄ軸電圧指令値及び前記ｑ軸電圧指令値に基づいて、前記インバータ回路を制御するインバータ制御手段と、
前記第１のｑ軸電流指令値を零以外の値とするベクトル制御運転中に、前記回転数指令値、前記回転数、出力電流値、所定箇所の温度、または所定箇所の圧力のうち何れかをトリガー条件とし、同定モードとして、所定時間、前記回転数指令値を固定しつつ、前記第１のｄ軸電流指令値を所定の設定値に固定する同定モード制御手段と、
前記同定モードの場合における前記第２のｄ軸電流指令値と前記第１のｄ軸電流指令値との差分を積分して平均値を演算し、これに基づいて前記第１のインダクタンス設定値の補正量を演算し、その補正量を加算した前記第１のインダクタンス設定値を前記電圧指令演算手段の演算に用いるように出力するとともに、前記永久磁石同期モータの誘起電圧定数の設定値である第１の誘起電圧設定値を出力するインダクタンス同定手段と、
前記インダクタンス同定手段によって出力された前記第１のインダクタンス設定値と、前記第１の誘起電圧設定値とを前記トリガー条件と対に記録する記録手段と、
記録された前記第１のインダクタンス設定値と前記第１の誘起電圧設定値と前記トリガー条件とに基づいて、状況に合せた第２のインダクタンス設定値と第２の誘起電圧設定値とを前記永久磁石同期モータを制御するために出力する比較制御手段と、
を備えたことを特徴とするモータ駆動装置。 In a motor drive device that has an inverter circuit and variably controls the rotation speed of a permanent magnet synchronous motor by vector control,
On the basis of a deviation of the first d-axis current command value and a d-axis current detection value, d-axis current instruction operation to generate a second d-axis current command value by correcting the first d-axis current command value Means,
Based on the deviation between the first q-axis current command value and a q-axis current detection value, q-axis current instruction operation for generating a second q-axis current command value by correcting the first q-axis current command value Means,
Motor constant settings, including a first inductance set value, the rotational speed command value, the second d-axis current command value, and, based on said second q-axis current command value, the d-axis voltage command value and the q Voltage command calculation means for calculating a shaft voltage command value;
On the basis of the d-axis voltage command value and the q-axis voltage command value, the inverter control means for controlling said inverter circuit,
The vector control during operation to a value other than zero the first q-axis current command value, the rotational speed command value, the rotational speed, the output current value, one of the pressure of the predetermined portion of the temperature or a predetermined portion, It was a trigger condition, as identification mode, and the predetermined time, while fixing the rotation speed command value, identifying mode control means for securing said first d-axis current command value to a predetermined set value,
By integrating the difference between said second d-axis current command value and said first d-axis current command value and calculates an average value in the case of the identification mode, the first inductance set value based on this A correction amount is calculated, and the first inductance setting value obtained by adding the correction amount is output to be used for the calculation of the voltage command calculation means, and is also a setting value of an induced voltage constant of the permanent magnet synchronous motor. Inductance identifying means for outputting an induced voltage setting value of 1 ;
Recording means for recording the first inductance setting value output by the inductance identification means and the first induced voltage setting value in pairs with the trigger condition ;
Based on the recorded first inductance setting value, the first induced voltage setting value, and the trigger condition, the second inductance setting value and the second induced voltage setting value according to the situation are obtained as the permanent value. Comparison control means for outputting to control the magnet synchronous motor ;
A motor driving device comprising:
前記記録手段と前記比較制御手段は、
あるトリガー条件より同定された前記第１のインダクタンス設定値および前記第１の誘起電圧設定値と、他のトリガー条件により同定された前記第１のインダクタンス設定値および前記第１の誘起電圧設定値とを比較し、前記第２のインダクタンス設定値および前記第２の誘起電圧設定値を設定する
ことを特徴とするモータ駆動装置。 The motor driving device according to claim 1,
The recording means and the comparison control means are:
The first inductance setting value and the first induced voltage setting value identified by a certain trigger condition, and the first inductance setting value and the first induced voltage setting value identified by another trigger condition , And setting the second inductance setting value and the second induced voltage setting value .
The motor drive device characterized by the above-mentioned.
前記記録手段と前記比較制御手段は、
あるトリガー条件より同定された前記第１のインダクタンス設定値および前記第１の誘起電圧設定値と、他のトリガー条件により同定された前記第１のインダクタンス設定値および前記第１の誘起電圧設定値との乖離が予め設定されている条件であるときに、前記第２のインダクタンス設定値および前記第２の誘起電圧設定値を設定する
ことを特徴とするモータ駆動装置。 In the motor drive device of Claim 2,
The recording means and the comparison control means are:
The first inductance setting value and the first induced voltage setting value identified by a certain trigger condition, and the first inductance setting value and the first induced voltage setting value identified by another trigger condition , The motor drive device is characterized in that the second inductance setting value and the second induced voltage setting value are set when the deviation of is a preset condition.
前記記録手段と前記比較制御手段は、前記第１のインダクタンス設定値と所定の基準インダクタンス設定値とを比較し、または、前記第１の誘起電圧設定値と所定の基準誘起電圧設定値とを比較することにより、前記永久磁石同期モータの減磁現象を識別する
ことを特徴とするモータ駆動装置。 The motor driving device according to claim 1,
The recording unit and the comparison control unit compare the first inductance setting value with a predetermined reference inductance setting value, or compare the first induced voltage setting value with a predetermined reference induced voltage setting value. By doing so, a demagnetization phenomenon of the permanent magnet synchronous motor is identified .
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