JP6867931B2 - モータ制御装置及び空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータ制御装置及び空気調和装置に関する。

従来から、電圧指令値に応じたモータ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が知られている。例えば、モータ制御装置によるモータの駆動方式として、変調率を１より大きくする、いわゆる過変調化させることで、モータを高出力で駆動させることができる矩形波駆動方式が知られている。この過変調化した状態（変調率が１を超えた状態）となったときには、図８に模式的に示すように、電圧指令値とモータ電圧との間に線形性が成立しなくなる。この場合、モータ制御装置における制御状態と実際のモータでの制御状態との間で不整合が生じ、結果的に、モータ動作の不安定又はモータの駆動効率の悪化を招くおそれがある。これを解消するため、特許文献１に記載のモータ制御装置は、変調率が１よりも大きい場合には、入力される電圧指令値に補正係数を乗じることにより電圧指令値を増幅する線形化補償部を備える。これにより、過変調化した状態であっても、電圧指令値とモータ電圧との間の線形性が補償される。

特開２００３−３０９９９３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の線形化補償部に入力される電圧指令値には、不要な成分が含まれており、この不要な成分は線形化補償部により増幅され、モータの動作を不安定とするおそれがある。この不要な成分は、例えば、モータ制御装置を構成するマイクロコンピュータの演算誤差を含む各制御（電流制御、速度制御）によるバラツキ、電流センサ等による測定誤差によるバラツキ、外的要因による突発的なノイズ等により生じることが想定される。

本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、モータを安定的に動作させることができるモータ制御装置及び空気調和装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るモータ制御装置は、電圧指令値に応じたモータ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、入力される前記電圧指令値から、非線形補償する信号成分と前記信号成分よりも高周波であり突発的な負荷変動による電圧変動を含み得るノイズ成分とを分離する信号分解処理部と、前記信号成分について非線形補償処理を行うことにより補償済み信号成分を生成する非線形補償部と、前記補償済み信号成分に前記ノイズ成分を加算することで補償後電圧指令値を生成する加算処理部と、を備える。

また、上記モータ制御装置において、前記信号分解処理部は、入力される前記電圧指令値について移動平均処理を行うことにより前記信号成分を生成する平均処理部と、入力される前記電圧指令値から前記信号成分を差し引くことにより前記ノイズ成分を生成する減算器と、を備える、ようにしてもよい。

また、上記モータ制御装置において、前記非線形補償部は、変調率が１を超える場合、前記信号成分を増幅することにより前記非線形補償処理を行う、ようにしてもよい。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る空気調和装置は、前記モータ制御装置と、前記インバータと、前記モータと、前記モータにより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温度を調整する空調部と、を備える。

本発明によれば、モータ制御装置及び空気調和装置において、モータを安定的に動作させることができる。

本発明の一実施形態に係る空気調和装置の構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るモータ制御部の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る非線形補償ユニットの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る（ａ）〜（ｅ）は各種信号の波形を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係る非線形補償処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る（ａ）は正弦波駆動方式により駆動されている際のモータ電圧の波形を示すグラフであり、（ｂ）は矩形波駆動方式により駆動されている際のモータ電圧の波形を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係る（ａ）は電圧指令値と補償済み信号成分との関係を示すグラフであり、（ｂ）は電圧指令値とモータ電圧との関係を示すグラフである。 背景技術に係る電圧指令値とモータ電圧との関係を示すグラフである。

本発明に係るモータ制御装置及び空気調和装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、空気調和装置１は、制御部１０と、インバータ２０と、モータ３０と、コンプレッサ４０と、電源５０と、電圧検出部５１と、シャント抵抗１９と、２つの電流センサ３５ｖ，３５ｗと、空調部６０と、を備える。

電源５０は、図示しない商用電源から直流電圧Ｅを生成し、生成された直流電圧Ｅをインバータ２０に印加する。電圧検出部５１は、直流電圧Ｅを検出し、その検出結果を制御部１０に出力する。

シャント抵抗１９は、過電流検出のために、電源５０とインバータ２０との間の接続線に介挿されている。シャント抵抗１９は、この接続線に流れる電流を検出する電流検出信号Ｓｐ１をインバータ２０に出力する。

インバータ２０は、制御部１０からのＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗに基づき、電源５０から供給された直流電流を、３相、すなわちＵ相、Ｖ相、Ｗ相の交流電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに変換し、その変換した交流電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗをモータ３０に供給する。インバータ２０は、例えば、ＩＰＭ（Intelligent Power Module：高機能パワーモジュール）である。インバータ２０は、シャント抵抗１９からの電流検出信号Ｓｐ１を受けて過電流の有無を表す過電流検知信号Ｓｐ２を制御部１０に出力する。

モータ３０は、３相ブラシレスモータである。モータ３０は、インバータ２０からのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の交流電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを受けることで回転し、これによりコンプレッサ４０を駆動する。

電流センサ３５ｖ、３５ｗは、それぞれモータ３０に流れるＶ相、Ｗ相の電流Ｉｖ，Ｉｗの値を検出し、その電流Ｉｖ，Ｉｗの値を制御部１０に出力する。電流センサ３５ｖ、３５ｗは、例えば、変流器（ＣＴ：Current Transformer）センサ又はホール素子である。

コンプレッサ４０は、モータ３０により駆動されることで、吸入した冷媒を圧縮し、その圧縮した冷媒を排出する。

空調部６０は、コンプレッサ４０により圧縮された冷媒を利用して室内温度を調整する。詳しくは、空調部６０は、室内空気と熱交換する室内用熱交換器６３と、室外空気と熱交換する室外用熱交換器６４と、冷媒の減圧を行う膨張弁６５と、コンプレッサ４０により圧縮された冷媒の流路を室外用熱交換器６４及び室内用熱交換器６３の何れかに切り替える四方弁６６と、を備える。

冷房運転時について説明すると、四方弁６６は、コンプレッサ４０により圧縮された冷媒を室外用熱交換器６４に送り込む。室外用熱交換器６４は、冷房運転時には冷媒を冷却するガスクーラとして機能し、室外空気と冷媒との間で熱交換させることで冷媒の熱を室外に排出する。その後、この冷媒は、膨張弁６５で減圧膨張されたうえで室内用熱交換器６３に送られる。室内用熱交換器６３は、冷房運転時には蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させることで室内空気と冷媒との間で熱交換させることで室内空気の温度を低下させる。これにより、室内温度の調整を図る。そして、室内用熱交換器６３を経た冷媒は、四方弁６６を介してコンプレッサ４０に戻る。

暖房運転時について説明すると、四方弁６６は、コンプレッサ４０により圧縮された冷媒を室内用熱交換器６３に送り込む。室内用熱交換器６３は冷媒を冷却するガスクーラとして機能し、室内空気と冷媒との間で熱交換させることで、室内空気の温度を上昇させる。これにより、室内温度の調整を図る。そして、膨張弁６５は、室内用熱交換器６３を経た冷媒を減圧膨張させたうえで室外用熱交換器６４に送り込む。室外用熱交換器６４は、蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させることで室外空気と冷媒との間で熱交換させる。その後、四方弁６６は、熱交換された冷媒をコンプレッサ４０に戻す。

制御部１０は、マイクロコンピュータにより構成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の処理部と、当該処理部が処理を実行するためのプログラム及び図７（ａ）にグラフとして模式的に示すデータテーブル等が記憶されるＲＯＭ（Read Only Memory）等からなる記憶部１０ａを備える。
図１に示すように、制御部１０は、ユーザによる図示しないリモコンの操作に基づき空気調和装置１の運転を指令する運転指令部１１と、モータ３０を制御するモータ制御装置の一例であるモータ制御部１２と、を備える。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Ｓω０を演算し、その演算した目標回転速度Ｓω０をモータ制御部１２に出力する。

モータ制御部１２は、ベクトル制御によりモータ３０を制御する。モータ制御部１２は、モータ３０の回転速度及びモータ３０のトルクの少なくとも一方に応じて、モータ３０の駆動方式を正弦波駆動方式と矩形波駆動方式の何れかに切り替える。
正弦波駆動方式は、図６（ａ）に示すように、正弦波からなるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の交流電圧をモータ３０に供給する方式であり、モータ３０を高効率で駆動させることができる。正弦波駆動方式においては、インバータ２０に印加される直流電圧Ｅの大きさに対する電圧指令値の大きさの割合を示す変調率、すなわち、電源５０の直流電圧Ｅで出力可能な正弦波電圧の大きさに対する電圧指令値の大きさの割合を示す変調率が１以下となる。
矩形波駆動方式は、図６（ｂ）に示すように、矩形波からなるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の交流電圧をモータ３０に供給する方式であり、モータ３０を高出力（高回転）で駆動させることができる。矩形波駆動方式においては、変調率が１を超えた、いわゆる過変調化した状態となる。

詳しくは、モータ制御部１２は、図２に示すように、機能ブロックとして、速度制御部１２ａと、ｄ軸電流指令演算部１２ｂと、電流制御部１２ｃと、電圧変換部１２ｄと、ＰＷＭ信号生成部１２ｅと、トルク制御部１２ｆと、角度・速度推定制御部１２ｇと、電流変換部１２ｈ、３相電流演算部１２ｉと、非線形補償ユニット１３と、を備える。

３相電流演算部１２ｉは、電流センサ３５ｖ、３５ｗを通じてＶ相、Ｗ相の電流Ｉｖ，Ｉｗの値を取得する。そして、３相電流演算部１２ｉは、その取得した電流Ｉｖ，Ｉｗの値に基づき、３相の電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの和がゼロとなることを利用してＵ相の電流Ｉｕの値を演算する。この際、３相電流演算部１２ｉは、例えば、複数回にわたって電流Ｉｖ，Ｉｗの値を取得し、その平均値をとる。また、３相電流演算部１２ｉは、例えば、インバータ２０からの過電流検知信号Ｓｐ２に基づき過電流が発生しているときにはそのときの電流Ｉｖ，Ｉｗの値を含めずに平均値をとる。

電流変換部１２ｈは、３相電流演算部１２ｉによって演算された３相の電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを２相のｑ軸電流Ｉｑとｄ軸電流Ｉｄに座標変換する。なお、ｑ軸電流Ｉｑはモータ３０のトルク成分であり、ｄ軸電流Ｉｄはモータ３０の磁束成分である。

角度・速度推定制御部１２ｇは、電流変換部１２ｈにより変換されたｑ軸電流Ｉｑ及びｄ軸電流Ｉｄと、後述する電流制御部１２ｃにより演算されるｑ軸電圧指令値Ｖｑ及びｄ軸電圧指令値Ｖｄとに基づき、モータ３０の角度θ（回転位置）を推定する。また、角度・速度推定制御部１２ｇは、推定されたモータ３０の角度θを微分することで回転速度情報であるモータ３０の回転速度ωを推定する。

速度制御部１２ａは、モータ３０の回転速度ωを運転指令部１１からの目標回転速度Ｓω０に一致させるべく目標ｑ軸電流Ｉｑ＊を演算するフィードバック制御を行う。例えば、速度制御部１２ａは、目標回転速度Ｓω０と回転速度ωとの偏差ΔＥ（ΔＥ＝Ｓω０−ω）を求める。そして、速度制御部１２ａは、偏差ΔＥに基づくＰＩ制御により、目標ｑ軸電流Ｉｑ＊を、Ｉｑ＊＝ｋ１・ΔＥ＋ｋ２∫ΔＥｄｔにより求める。なお、ｋ１は比例要素のフィードバックゲインであり、ｋ２は積分要素のフィードバックゲインである。また、速度制御部１２ａが行うフィードバック制御は、ＰＩ制御に限られず、Ｐ（比例）、Ｉ（積分）、Ｄ（微分）のうち少なくともいずれかを用いた制御であってもよい。

トルク制御部１２ｆは、角度・速度推定制御部１２ｇからの回転速度ωと、電流変換部１２ｈにより変換されたｑ軸電流Ｉｑ及びｄ軸電流Ｉｄとに基づき、トルク補正電流Ｉｑ＊’を演算する。加算器１４は、このトルク補正電流Ｉｑ＊’と速度制御部１２ａによって演算された目標ｑ軸電流Ｉｑ＊とを加算する。これにより目標ｑ軸電流Ｉｑ＊’’が演算される。このトルク補正電流Ｉｑ＊’は、トルク脈動による負荷変動が生じた場合であってもモータ３０の回転速度ωを安定させる値に設定される。

ｄ軸電流指令演算部１２ｂは、予め記憶されるテーブルに基づき目標ｑ軸電流Ｉｑ＊’’に対応する目標ｄ軸電流Ｉｄ＊を演算する。目標ｑ軸電流Ｉｑ＊’’に対する目標ｄ軸電流Ｉｄ＊の設定により、モータ３０の出力トルクを最大とする最大トルク制御、モータ３０の磁束を減少させることでモータ３０の誘起電圧を抑えてモータ３０の回転速度ωを上げる弱め磁束制御等の各種制御が可能となる。

電流制御部１２ｃは、現在のｑ軸電流Ｉｑを目標ｑ軸電流Ｉｑ＊’’に一致させるためのｑ軸電圧指令値Ｖｑと、現在のｄ軸電流Ｉｄを目標ｄ軸電流Ｉｄ＊に一致させるためのｄ軸電圧指令値Ｖｄと、を演算する。この際、電流制御部１２ｃは、上記速度制御部１２ａと同様の計算手法によりＰＩ制御を行ってもよいし、その他ＰＤ、ＰＩＤ等のフィードバック制御を行ってもよい。

非線形補償ユニット１３は、ｑ軸電圧指令値Ｖｑとｄ軸電圧指令値Ｖｄについて非線形補償を行うことにより非線形補償後のｑ軸電圧指令値Ｖｑ’とｄ軸電圧指令値Ｖｄ’を生成する。非線形補償ユニット１３の具体的な構成及び処理内容については後述する。

電圧変換部１２ｄは、補償後のｑ軸電圧指令値Ｖｑ’とｄ軸電圧指令値Ｖｄ’をＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに座標変換する。

ＰＷＭ信号生成部１２ｅは、電圧変換部１２ｄにより座標変換されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電圧指令値Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに応じて直流電圧Ｅをパルス幅変調することでＰＷＭ信号Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗを生成する。ＰＷＭ信号生成部１２ｅは、このＰＷＭ信号Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗをインバータ２０に出力する。以上がモータ制御部１２の全体構成についての説明である。

次に、非線形補償ユニット１３の具体的構成について説明する。
非線形補償ユニット１３は、図３に示すように、信号分解処理部１３ａと、非線形補償部１３ｄと、加算処理部の一例である加算器１３ｅと、変調率算出部１３ｆと、を備える。

図５のフローチャートに沿って、非線形補償ユニット１３の各機能ブロックの処理内容と併せて、非線形補償処理の手順について説明する。この非線形補償処理は、モータ３０の駆動中に繰り返し実行される。

信号分解処理部１３ａは、入力されるｑ軸電圧指令値Ｖｑとｄ軸電圧指令値Ｖｄ（図４（ａ）参照）に基づき、非線形補償する信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１（図４（ｂ）参照）と、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１よりも高周波のノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２（図４（ｃ）参照）と、を分離する（ステップＳ１０１）。
ノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２は、例えば、モータ制御部１２を構成するマイクロコンピュータの演算誤差を含む各制御（電流制御、速度制御）によるバラツキ、電流センサ等による測定誤差によるバラツキ、外的要因による突発的なノイズ等により生じることが想定される。なお、ノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２には、ノイズ以外の要素、例えば突発的な負荷変動による電圧変動が含まれている可能性がある。

上記ステップＳ１０１の分離処理についてより詳しく説明する。図３に示すように、信号分解処理部１３ａは、平均処理部１３ｂと、減算器１３ｃと、を備える。平均処理部１３ｂは、ローパスフィルタからなる。平均処理部１３ｂは、図４（ａ）に示すｑ軸電圧指令値Ｖｑとｄ軸電圧指令値Ｖｄを移動平均し、これにより、図４（ｂ）に示すように、ノイズ成分を含まない信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１に生成する。平均処理部１３ｂは、生成した信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１を非線形補償部１３ｄ及び減算器１３ｃを出力する。減算器１３ｃは、ｑ軸電圧指令値Ｖｑとｄ軸電圧指令値Ｖｄから信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１を差し引くことで図４（ｃ）に示すノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２を算出し、算出したノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２を加算器１３ｅに出力する。すなわち、減算器１３ｃは、以下の式によりノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２を算出している。
Ｖｄ２＝Ｖｄ−Ｖｄ１
Ｖｑ２＝Ｖｑ−Ｖｑ１

次に、変調率算出部１３ｆは、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ及びｄ軸電圧指令値Ｖｄと検出された直流電圧Ｅに基づき変調率Ｍを算出する（ステップＳ１０２）。変調率算出部１３ｆは、直流電圧Ｅの最大値に対する電圧指令値Ｖｑ，Ｖｄの大きさの割合により変調率Ｍを算出し、その算出した変調率Ｍを非線形補償部１３ｄに出力する。

そして、非線形補償部１３ｄは、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１について非線形補償処理を行うことにより補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’を生成する（ステップＳ１０３）。
非線形補償部１３ｄは、非線形補償処理においては、図７（ａ）にグラフとして模式的に示す記憶部１０ａに記憶されるデータテーブルを参照しつつ、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１に応じた補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’を出力する。
詳しくは、非線形補償部１３ｄは、変調率が１未満の場合には、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１と同一の補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’を生成し、変調率が１を超える場合には、図４（ｂ）に示す信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１を所定の増幅率にて増幅することにより図４（ｄ）に示す補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’を生成し、生成した補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’を加算器１３ｅに出力する。この所定の増幅率は、図７（ｂ）に示すように、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１がモータ電圧との間に線形性を有するように設定される。

加算器１３ｅは、補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’とノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２とを加算することにより補償後のｑ軸電圧指令値Ｖｑ’とｄ軸電圧指令値Ｖｄ’を生成する（ステップＳ１０４）。すなわち、加算器１３ｅは、図４（ｄ）に示す補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’に図４（ｃ）に示すノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２を重畳させ、これにより、図４（ｅ）に示すように補償後のｑ軸電圧指令値Ｖｑ’とｄ軸電圧指令値Ｖｄ’を生成する。この補償後のｑ軸電圧指令値Ｖｑ’及びｄ軸電圧指令値Ｖｄ’により信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１は、図７（ｂ）に示すように、変調率が１を超える場合であっても、モータ電圧との間に線形性を有する。
加算器１３ｅは、以下の式により電圧指令値Ｖｄ’，Ｖｑ’を算出している。
Ｖｄ’＝Ｖｄ１’＋Ｖｄ２
Ｖｑ’＝Ｖｑ１’＋Ｖｑ２
以上で、当該フローチャートに係る処理が終了する。

（効果）
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。

（１）モータ制御装置の一例であるモータ制御部１２は、電圧指令値Ｖｄ，Ｖｑに応じたモータ電圧をインバータ２０を介してモータ３０に印加する。モータ制御部１２は、入力される電圧指令値Ｖｄ，Ｖｑから、非線形補償する信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１と信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１よりも高周波のノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２とを分離する信号分解処理部１３ａと、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１について非線形補償処理を行うことにより補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’を生成する非線形補償部１３ｄと、を備える。
この構成によれば、非線形補償部１３ｄは、電圧指令値Ｖｄ，Ｖｑのうち信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１についてのみ非線形補償処理を行う。このため、非線形補償処理によりノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２が増幅されることが抑制される。このため、モータ３０を安定的に動作させることができる。
また、非線形補償処理が行われることにより、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１とモータ電圧との間の線形性が補償される。よって、モータ制御部１２における制御状態と実際のモータ３０での制御状態との間で整合をとることができ、モータ３０を、効率的に、かつ安定的に動作させることができる。また、特に、モータ３０を高速で回転させた場合の制御応答性を向上させることができる。

（２）モータ制御部１２は、補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’とノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２とを加算することで補償後の電圧指令値Ｖｄ’，Ｖｑ’を生成する加算処理部の一例である加算器１３ｅを備える。
この構成によれば、ノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２は、ノイズ以外の要素、例えば突発的な負荷変動による電圧変動を含んでいる可能性がある。よって、ノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２を補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’に重畳させることにより、突発的な負荷変動等に応じてモータ３０を駆動させることができる。このため、モータ３０を安定的に動作させることができる。

（３）信号分解処理部１３ａは、入力される電圧指令値Ｖｄ，Ｖｑについて移動平均処理を行うことにより信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１を生成する平均処理部１３ｂと、入力される電圧指令値Ｖｄ，Ｖｑから信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１を差し引くことによりノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２を生成する減算器１３ｃと、を備える。
この構成によれば、簡易な構成で、かつ迅速に、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１とノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２とを分離することができる。

（４）非線形補償部１３ｄは、変調率が１を超える場合、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１を増幅することにより非線形補償処理を行う。
この構成によれば、非線形補償処理により、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１とモータ電圧との間の線形性が補償されるため、モータ３０を安定的に動作させることができる。

（５）空気調和装置１は、モータ制御部１２と、インバータ２０と、モータ３０と、モータ３０により駆動されるコンプレッサ４０と、コンプレッサ４０により圧縮された冷媒を利用して温度を調整する空調部６０と、を備える。
この構成によれば、空気調和装置１においては動作環境又は動作条件により負荷変動が発生し易いものの、モータ３０を安定的に動作させることができる。

（変形例）
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。

上記実施形態において、非線形補償ユニット１３は、図３に一点鎖線で示すように、補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’に加算される前のノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２を増幅又は減衰させる振幅調整部１３ｇを備えていてもよい。振幅調整部１３ｇは、増幅率を１未満に設定することによりノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２を減衰させたうえで加算器１３ｅに出力してもよいし、増幅率を１よりも大きく設定することによりノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２を増幅させたうえで加算器１３ｅに出力してもよい。

上記実施形態において、加算器１３ｅは、補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’とノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２とを加算していたが、加算器１３ｅは省略されてもよい。この場合、非線形補償部１３ｄは、補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’を電圧指令値Ｖｄ’，Ｖｑ’として出力する。

信号分解処理部１３ａは、平均処理部１３ｂと減算器１３ｃにより電圧指令値Ｖｑ，Ｖｄを信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１とノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２に分離していたが、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１とノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２に分離する手法はこれに限らない。例えば、信号分解処理部１３ａは、電圧指令値Ｖｑ，Ｖｄをその周波数により分離してもよい。信号分解処理部１３ａは、電圧指令値Ｖｑ，Ｖｄのうち閾値よりも周波数が高い信号をノイズ成分Ｖｄ２，Ｖｑ２とし、電圧指令値Ｖｑ，Ｖｄのうち閾値以下の周波数を有する信号を信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１として分離してもよい。

上記実施形態においては、モータ制御部１２は、電流センサ３５ｖ、３５ｗの検出結果に基づきモータ３０を制御していたが、電流センサ３５ｖ、３５ｗを省略してもよい。この場合、モータ制御部１２は、シャント抵抗１９からの電流検出信号Ｓｐ１とＰＷＭスイッチングパターンとに基づき３相の交流電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを復元してもよい。

上記実施形態においては、モータ３０は回転角度センサレスであったが、回転角度センサが設けられていてもよい。

上記実施形態においては、非線形補償部１３ｄは、記憶部１０ａに記憶される図７（ａ）にグラフとして示すデータテーブルを参照しつつ、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１に応じた補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’を出力していたが、記憶部１０ａに記憶される計算式により、信号成分Ｖｄ１，Ｖｑ１に応じた補償済み信号成分Ｖｄ１’，Ｖｑ１’を算出してもよい。この場合、変調率が１を超えるか否かにより異なる計算式を用いてもよい。

上記実施形態において、モータ制御部１２は、空気調和装置１に搭載されるモータ３０を駆動させていたが、空気調和装置１に限らず、その他の機器に搭載されるモータ３０を駆動させてもよい。

１ 空気調和装置
１０ 制御部
１１ 運転指令部
１２ モータ制御部
１２ａ 速度制御部
１２ｂ ｄ軸電流指令演算部
１２ｃ 電流制御部
１２ｄ 電圧変換部
１２ｅ ＰＷＭ信号生成部
１２ｆ トルク制御部
１２ｇ 角度・速度推定制御部
１２ｈ 電流変換部
１２ｉ ３相電流演算部
１３ 非線形補償ユニット
１３ａ 信号分解処理部
１３ｂ 平均処理部
１３ｃ 減算器
１３ｄ 非線形補償部
１３ｅ，１４ 加算器
１３ｆ 変調率算出部
１３ｇ 振幅調整部
２０ インバータ
３０ モータ
４０ コンプレッサ
５０ 電源
６０ 空調部

Claims (4)

1. 電圧指令値に応じたモータ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、
   入力される前記電圧指令値から、非線形補償する信号成分と前記信号成分よりも高周波であり突発的な負荷変動による電圧変動を含み得るノイズ成分とを分離する信号分解処理部と、
   前記信号成分について非線形補償処理を行うことにより補償済み信号成分を生成する非線形補償部と、
   前記補償済み信号成分に前記ノイズ成分を加算することで補償後電圧指令値を生成する加算処理部と、を備える、
   モータ制御装置。
2. 前記信号分解処理部は、
   入力される前記電圧指令値について移動平均処理を行うことにより前記信号成分を生成する平均処理部と、
   入力される前記電圧指令値から前記信号成分を差し引くことにより前記ノイズ成分を生成する減算器と、を備える、
   請求項１に記載のモータ制御装置。
3. 前記非線形補償部は、変調率が１を超える場合、前記信号成分を増幅することにより前記非線形補償処理を行う、
   請求項１又は２に記載のモータ制御装置。
4. 請求項１から３の何れか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、
   前記モータにより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温度を調整する空調部と、
   を備える、
   空気調和装置。

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