JP6836497B2 - モータ制御装置及び空気調和装置 - Google Patents
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Description
電圧指令信号に応じた電圧をインバータを介してモータに印加するモータ制御装置であって、
前記モータの各相に対応した三相の電圧指令値のうちいずれか一相の電圧指令値が順次に一定値となる信号であって、前記一定値に対する他の二相の電圧指令値を示す変調信号を生成し、過変調化する変調部と、
前記過変調化された前記変調信号において、前記他の二相の電圧指令値のうち、前記インバータに入力される直流電圧に応じて定まる規定値を超えるものを特定相電圧指令値とし、前記規定値と前記一定値との間の値をとるものを対象相電圧指令値とした場合、前記対象相電圧指令値を補正することで前記電圧指令信号を生成する補正部と、を備え、
前記一定値と前記規定値は、前記直流電圧に応じて定まり、一方が上限値で他方が下限値であり、
前記補正部は、前記特定相電圧指令値と前記規定値の差分に係数を乗じた値を、前記対象相電圧指令値から減じる補正をし、
前記係数は、0より大きく1未満の値である。
前記補正部は、前記対象相電圧指令値として周期的に現れる前記モータの各相に対応した値を順次に補正する、ようにしてもよい。
前記係数は、1/2である、ようにしてもよい。
上記(1)乃至(3)のいずれかに記載のモータ制御装置と、
前記インバータと、前記モータと、前記モータによって駆動されるコンプレッサと、前記コンプレッサにより圧縮された冷媒を利用して室温を調整する空調部と、を備える。
運転指令部11は、例えばユーザによるリモコンの操作に応じて空気調和装置1の運転を指令する。運転指令部11は、例えば、図示しないセンサにより取得される室内温度及び室外温度、ユーザにより設定される目標温度に基づきモータ30の目標回転速度ω0(回転数指令)を演算し、演算した目標回転速度ω0をモータ制御部12に出力する。
補正量Auは、「Au=Mu×α=(Vu*−E/2)×α」で表すことができ、係数αは、「0<α<1」とする。なお、理論上は、図7(a)及び(b)を参照して説明したように、α=1/2のときの補正量Auが差Dvと一致することになるが、所定区間において二相変調信号を三相変調信号に近づけることができればよいため、係数αは「0<α<1」の範囲内であれば任意である。但し、係数αは1/2に近いほうが好ましい。
区間P1:Vw*’=Vw*−Au(ステップS4)
区間P2:Vv*’=Vv*−Au(ステップS5)
区間P3:Vu*’=Vu*−Av(ステップS8)
区間P4:Vw*’=Vw*−Av(ステップS9)
区間P5:Vv*’=Vv*−Aw(ステップS12)
区間P6:Vu*’=Vu*−Aw(ステップS13)
波形歪み補正処理を開始すると、まず、歪み補正部131は、補正量Au,Av,Awを演算する(ステップS1)。具体的には、歪み補正部131は、変調部130によって過変調化された変調信号Vu*,Vv*,Vw*と、直流電圧センサ51が検出した直流電圧Eと、予めROM内に格納された各種数式や係数α(0<α<1)を示すデータとに基づき、下記の式を用いて補正量Au,Av,Awを演算する。
Au=Mu×α=(Vu*−E/2)×α
Av=Mv×α=(Vv*−E/2)×α
Aw=Mw×α=(Vw*−E/2)×α
Au=Mu×α={Vu*−(−E/2)}×α
Av=Mv×α={Vv*−(−E/2)}×α
Au=Mw×α={Vw*−(−E/2)}×α
上ベタ二相変調に係る変調信号Vu*,Vv*,Vw*を過変調化した場合の波形歪み補正処理では、このようにして各補正量を求めて、ステップS2、S3の例では、ステップS2では「Vu*<−E/2」を満たすか否かを判別し、ステップS3では「Vv*<Vw*」を満たすか否かを判別するように読み替えればよい。他の判別処理の読み替えの考え方も同様である。なお、上ベタ二相変調に係る場合に、先のように補正量Au,Av,Awを定義し、各判別処理を読み替えた場合、実際に補正する処理(ステップS4、S5、S8、S9、S12、S13)の読み替えは不要である。例えば、ステップS4ではVw*’=Vw*−Auとするが、この場合のVw*は負の値で、Auも負の値であるためである。
(1−1)変調部130は、下ベタ二相変調に係る変調信号Vu*,Vv*,Vw*を生成し、過変調化する。下ベタ二相変調に係る変調信号Vu*,Vv*,Vw*は、三相の電圧指令値のうちいずれか一相の電圧指令値が順次に一定の下限値である−E/2(一定値の一例)となる信号であって、下限値である−E/2に対する他の二相の電圧指令値を示す。
歪み補正部131は、過変調化された変調信号Vu*,Vv*,Vw*において、前記他の二相の電圧指令値のうち、インバータ20に入力される直流電圧Eに応じて定まる上限値であるE/2(規定値の一例)を超えるものを特定相電圧指令値(例えば、区間P1、P2ではVu*)とし、上限値であるE/2と下限値である−E/2との間の値をとるものを対象相電圧指令値(例えば、区間P1ではVw*、区間P2ではVv*)とした場合、対象相電圧指令値を補正することで補正後電圧指令信号Vu*’,Vv*’,Vw*’を生成する。歪み補正部131は、特定相電圧指令値と上限値であるE/2の差分(Mu,Mv,Mw)に係数α(0<α<1)を乗じた値を、対象相電圧指令値から減じる補正をする。
(1−2)なお、変調部130は、上ベタ二相変調に係る変調信号Vu*,Vv*,Vw*を生成し、過変調化してもよい。上ベタ二相変調に係る変調信号Vu*,Vv*,Vw*は、三相の電圧指令値のうちいずれか一相の電圧指令値が順次に一定の上限値であるE/2(一定値の一例)となる信号であって、上限値であるE/2に対する他の二相の電圧指令値を示す。
この場合、歪み補正部131は、過変調化された変調信号Vu*,Vv*,Vw*において、前記他の二相の電圧指令値のうち、インバータ20に入力される直流電圧Eに応じて定まる下限値である−E/2(規定値の一例)を超えるものを特定相電圧指令値とし、下限値である−E/2と上限値であるE/2との間の値をとるものを対象相電圧指令値とした場合、対象相電圧指令値を補正することで補正後電圧指令信号Vu*’,Vv*’,Vw*’を生成する。歪み補正部131は、特定相電圧指令値と下限値である−E/2の差分(Mu,Mv,Mw)に係数α(0<α<1)を乗じた値を、対象相電圧指令値から減じる補正をする。
このようにしたから、モータ30における相電流及び線間電圧の波形の歪みを低減することができ、モータ30を安定して動作させることができる。
10…制御部
11…運転指令部
12…モータ制御部
127…電圧変換部、Vu,Vv,Vw…電圧指令値
130…変調部、Vu*,Vv*,Vw*…変調信号
131…歪み補正部、Vu*’,Vv*’,Vw*’…補正後電圧指令信号
128…PWM信号生成部、Su,Sv,Sw…PWM信号
20…インバータ
21…スイッチング回路
71u,71v,71w…上側素子
72u,72v,72w…下側素子
30…モータ
40…コンプレッサ、50…電源、60…空調部
Claims (4)
- 電圧指令信号に応じた電圧をインバータを介してモータに印加するモータ制御装置であって、
前記モータの各相に対応した三相の電圧指令値のうちいずれか一相の電圧指令値が順次に一定値となる信号であって、前記一定値に対する他の二相の電圧指令値を示す変調信号を生成し、過変調化する変調部と、
前記過変調化された前記変調信号において、前記他の二相の電圧指令値のうち、前記インバータに入力される直流電圧に応じて定まる規定値を超えるものを特定相電圧指令値とし、前記規定値と前記一定値との間の値をとるものを対象相電圧指令値とした場合、前記対象相電圧指令値を補正することで前記電圧指令信号を生成する補正部と、を備え、
前記一定値と前記規定値は、前記直流電圧に応じて定まり、一方が上限値で他方が下限値であり、
前記補正部は、前記特定相電圧指令値と前記規定値の差分に係数を乗じた値を、前記対象相電圧指令値から減じる補正をし、
前記係数は、0より大きく1未満の値である、
モータ制御装置。 - 前記補正部は、前記対象相電圧指令値として周期的に現れる前記モータの各相に対応した値を順次に補正する、
請求項1に記載のモータ制御装置。 - 前記係数は、1/2である、
請求項1又は2に記載のモータ制御装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のモータ制御装置と、
前記インバータと、前記モータと、前記モータによって駆動されるコンプレッサと、前記コンプレッサにより圧縮された冷媒を利用して室温を調整する空調部と、を備える、
空気調和装置。
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