JPS614492A - Torque controller of motor - Google Patents

Torque controller of motor

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JPS614492A
JPS614492A JP59123639A JP12363984A JPS614492A JP S614492 A JPS614492 A JP S614492A JP 59123639 A JP59123639 A JP 59123639A JP 12363984 A JP12363984 A JP 12363984A JP S614492 A JPS614492 A JP S614492A
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健一 飯塚
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Abstract

PURPOSE:To enable to vary the rotating speed of a motor in a wide range by reading out a torque pattern in response to a rotor position to control the output torque of a motor, thereby preventing a vibration or a noise. CONSTITUTION:A load torque varying by the rotating angle of a compressor is stored in advance in a torque pattern memory 7-2b, the stored torque data is read out in response to the position of a rotor from a pole position detector 6, and a torque is output from a motor for a compressor on the basis of the torque data. Thus, the difference torque between a load torque TL applied to the motor of the compressor and the output torque TM of the motor decreases, with the result that the rotating pulsation occurred due to the difference torque can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、電動機のトルク制御装置に係り、インバータ
により駆動される、例えば圧縮機などを負荷とする電動
機の回転数を広範囲に変えるのに好適な、電動機のトル
ク制御装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a torque control device for an electric motor, and is suitable for varying the rotational speed of an electric motor driven by an inverter and whose load is, for example, a compressor. The present invention relates to a torque control device for an electric motor.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

例えば、ルームエアコンの冷房または暖房能力を可変に
する方式として、近年、圧縮機用の電動機の回転数をイ
ンバータを用い制御して変える方式が一般に用いられる
ようになった。
For example, in recent years, as a method for varying the cooling or heating capacity of a room air conditioner, a method has generally been used in which the rotational speed of a compressor motor is controlled using an inverter.

しかして、これらの電動機の回転数制御範囲は、およそ
2000r−〜6000r6000rる。
Therefore, the rotational speed control range of these electric motors is approximately 2000r to 6000r6000r.

この回転数制御範囲を、さらに拡大すれば、ルームエア
コンの能力制御範囲が拡がり、高速回転に対しては、暖
房能力の増強、また低速回転に対しては、省電力、低騒
音といった効果が得られるものである。
If this rotation speed control range is further expanded, the capacity control range of the room air conditioner will be expanded, and heating capacity will be increased for high-speed rotation, and effects such as power saving and low noise will be obtained for low-speed rotation. It is something that can be done.

しかしながら、1000r111以下程度の低速回転化
については、従来、次に示す理由により、振動。
However, when lowering the rotation speed to about 1000r111 or less, conventional vibrations occur due to the following reasons.

騒音が増し、実用化が困難であった。This increased noise and made it difficult to put it into practical use.

すなわち、ルームエアコンや冷蔵庫に用いられている圧
縮機は、一般に、駆動用の電動機とともにチャンバ内に
密閉された構造であり、圧縮機の電動機に加わる負荷ト
ルクは、ロータリ圧縮機やレンプロ圧縮機のいずれにか
かわらず、回転角度′に対して大きく脈動し、その最大
負荷トルクは平均負荷トルクのおよそ3倍にも達する。
In other words, compressors used in room air conditioners and refrigerators are generally sealed in a chamber together with a driving electric motor, and the load torque applied to the compressor electric motor is greater than that of a rotary compressor or Renpro compressor. In any case, it pulsates greatly with respect to the rotation angle', and the maximum load torque reaches approximately three times the average load torque.

ここで、第6図は、電動機の回転角に対する、負荷トル
クTL%電動機の出力トルクTM及び回転数Nの変化を
示したものである。
Here, FIG. 6 shows changes in the load torque TL%, the output torque TM of the motor, and the rotational speed N with respect to the rotation angle of the motor.

負荷トルクTLが出力トルクTM、J:、!l)大きく
なる、図示破線間の回転角領域では、回転数Nの減速に
よる角加速度が発生して、電動機の回転軸系のもつ慣性
モーメントJとの積で表わされる回転慣性トルクが生じ
、これと出力トルクTMとが、負荷トルクTLとつシあ
うものである。
The load torque TL is the output torque TM, J:,! l) In the rotational angle region between the dashed lines shown in the figure, where the rotational angle increases, angular acceleration occurs due to the deceleration of the rotational speed N, and rotational inertia torque expressed as the product of the moment of inertia J of the rotating shaft system of the electric motor is generated. and the output torque TM are matched with the load torque TL.

これに対して、TしくTMの回転角領域である図示破線
の両列側では、回転数の増速にもとづく回転慣性トルク
が発生する。すなわち、Ty−TLのトルク差に応じた
回転慣性トルクが発生することにより、出力側の電動機
と負荷側としての圧縮機よ。間ア、f−tvp。平衡、
8ケえゎ、。           へ換言すれば、電
動圧縮機においては、1回転中に回転脈動が発生し、こ
れが圧縮機チャンバ全体に振動、さらには騒音を引き起
こすものである。
On the other hand, rotational inertia torque is generated due to the increase in rotational speed on both sides of the broken line shown in the figure, which is the rotational angle region of T and TM. That is, by generating rotational inertia torque according to the torque difference between Ty and TL, the electric motor on the output side and the compressor as the load side. Between a, f-tvp. equilibrium,
8k. In other words, in an electric compressor, rotational pulsation occurs during one rotation, which causes vibrations and further noise throughout the compressor chamber.

特に、電動機を低速領域−まで運転する際には、回転数
が低下するにともない、高速時と等しい角加速度に対し
ては回転脈動の振幅が増大し、また、その回転脈動の周
波数も低下する。。
In particular, when operating an electric motor to a low speed range, as the rotational speed decreases, the amplitude of rotational pulsation increases for the same angular acceleration as at high speed, and the frequency of the rotational pulsation also decreases. . .

そして、このために生じる振動も回転脈動に応じて振幅
が大きく、振動周波数も下がる。
The vibrations caused by this also have a large amplitude and a low vibration frequency in accordance with the rotational pulsation.

したがって、従来、圧縮機用電動機の回転数範囲を低速
方向に拡大するには、振動、騒音がはげ・しく、防振、
防音対策装置が大型化するため、実用レベルで実現が困
難であった。
Therefore, conventionally, in order to expand the rotational speed range of a compressor electric motor toward lower speeds, vibration and noise are louder and louder.
Due to the large size of soundproofing devices, it has been difficult to achieve this on a practical level.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、例えばルームエアコン、冷蔵庫など、電動圧
縮機の回転数可変により、冷房もしくは暖房能力に係る
能力制御するものにおいて、能力制御範囲を低能力側、
すなわち低回転数側にまで拡大しても、従来問題となっ
た振動や騒音の防止を可能としたことを含む、インバー
タにより駆動されて負荷を駆動する電動機の回転数を広
範囲に変えることが可能な電動機のトルク制御装置の提
供を、その目的とするものである。
The present invention is applicable to a room air conditioner, a refrigerator, etc., in which cooling or heating capacity is controlled by varying the rotation speed of an electric compressor, and the capacity control range is set to the low capacity side.
In other words, it is possible to vary the rotation speed of the electric motor that is driven by the inverter to drive the load over a wide range, including making it possible to prevent the vibration and noise that were problems in the past even if the rotation speed is extended to the low rotation speed side. The object of the present invention is to provide a torque control device for an electric motor.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明に係る電動機のトルク制御装置の構成は、負荷を
駆動する電動機と、この電動機に交流電力を供給するイ
ンバータとよりなる負荷駆動装置において、前記電動機
の回転子の位置を検出する回転子位置検出回路と、前記
電動機の1回転あたりの負荷トルクパターンを記憶する
トルクパターン記憶部とを備えるようにし、前記の回転
子位置検出回路からの出力信号に応じ、前記のトルクパ
ターン記憶部に予め記憶させたトルクパターンを読み出
し、この読み出されたトルクパターンに基づいて前記電
動機の出力トルクを制御するようにした制御回路を設け
るようにしだものである。
The configuration of the torque control device for an electric motor according to the present invention is such that the load driving device includes an electric motor that drives a load and an inverter that supplies AC power to the electric motor, and a rotor position that detects the position of the rotor of the electric motor. A detection circuit and a torque pattern storage section that stores a load torque pattern per revolution of the electric motor are provided, and the torque pattern storage section stores the load torque pattern in advance in the torque pattern storage section in response to an output signal from the rotor position detection circuit. A control circuit is provided which reads out the torque pattern of the electric motor and controls the output torque of the electric motor based on the read out torque pattern.

さらに補足すると、次のとおりである。Further details are as follows.

本発明は、低速領域において特に大きくなる振動、騒音
の原因力秋回転角度に対する負荷トルクと出力トルクと
の不一致にあることに鑑み、電動機の出力トルクが負荷
トルクと一致するように、出力トルクの制御を行うもの
であり、その具体的方式として、1回転当シの負荷トル
クを予め記憶した媒体より、回転位置に応じて、その負
荷トルクのデータを読み出し、この読み出されたデータ
に基づいて電動機のトルクを出力させるようにしたもの
である。
In view of the mismatch between the load torque and the output torque with respect to the rotation angle, which is the cause of vibration and noise that becomes particularly large in the low-speed region, the present invention aims to adjust the output torque so that the output torque of the electric motor matches the load torque. The specific method is to read the load torque data according to the rotational position from a medium in which the load torque per revolution is stored in advance, and based on this read data. It is designed to output torque from an electric motor.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

本発明に係る電動機のトルク制御装置の各実施例を、第
1図ないし第5図により説明する。
Embodiments of the torque control device for an electric motor according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

第1図は、本発明の一実施例に係る電動機のトルク制御
装置の構成図、第2図は、そのトルク制御部の詳細図、
第3図は、その動作説明図、第4図は、本発明の他の実
施例に係る電動機のトルク制御装置の要部構成図、第5
図は、その動作説明図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a torque control device for an electric motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a detailed diagram of the torque control section thereof.
FIG. 3 is an explanatory diagram of its operation, FIG. 4 is a configuration diagram of main parts of a torque control device for an electric motor according to another embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is an explanatory diagram of the operation.

しかして、各実施例は、電動機として、圧縮機用電動機
に係るブラシレス直流電動機に適用される実施例に係る
ものである。
Therefore, each of the embodiments is an embodiment in which the motor is applied to a brushless DC motor related to a compressor motor.

−すなわち、まず第1図は、ブラシレス直流電動機のト
ルク制御装置の全体構成を示したものである。
- That is, first of all, FIG. 1 shows the overall configuration of a torque control device for a brushless DC motor.

図示の交流電源1から、整流回路2及び平滑コンデンサ
3より直流電圧E、を得て、インバータ4に供給するも
のである。
A DC voltage E is obtained from the illustrated AC power supply 1 through a rectifier circuit 2 and a smoothing capacitor 3, and is supplied to an inverter 4.

このインバータ4は、トランジスタTR1〜T R6と
還流ダイオードD1〜D6とから構成された120°通
電形インバータであシ、その交流出力電圧は直流電圧E
、の正電位側トランジスタT Rs〜TR3の120°
の通流期間がパルス幅変調を受けてチョッパ動作するこ
とにより制御されるものとしているものである。
This inverter 4 is a 120° conduction type inverter composed of transistors TR1 to TR6 and free-wheeling diodes D1 to D6, and its AC output voltage is a DC voltage E.
, 120° of the positive potential side transistors T Rs to TR3
The conduction period of the filter is controlled by chopper operation under pulse width modulation.

また、トランジスタTR4〜TR6の共通エミッタ端子
と還流ダイオードD4〜D6との共通アノード端子間に
低抵抗Rsが接続されているものである。
Furthermore, a low resistance Rs is connected between the common emitter terminals of the transistors TR4 to TR6 and the common anode terminals of the freewheeling diodes D4 to D6.

5は、圧縮機部であシ、ブラシレス直流電動機に係る、
2極の永久磁石を界磁とした同期電動機5−1と、その
負荷の圧縮機5−2とよりなるも。7あ6゜     
             ゛同期電動機5−1の電機
子巻線に流れる巻線電流は、前記の低抵抗R1にも流れ
、この低抵抗R1の電圧降下として、巻線電流ILが検
出できるものである。
5 relates to a brushless DC motor in the compressor section;
It consists of a synchronous motor 5-1 whose field is a two-pole permanent magnet, and a compressor 5-2 as its load. 7a 6゜
The winding current flowing through the armature winding of the synchronous motor 5-1 also flows through the low resistance R1, and the winding current IL can be detected as a voltage drop across the low resistance R1.

同期電動機5−1の出力トルクを制御するようにした制
御回路は、マイクロコンピュータ7、同期電動機5−1
の回転子の磁極位置を検出する回転子位置検出回路に係
る磁極位置検出回路6、同期電動機5−1のトルクを制
御するトルク制御装置 ースドライバ9から構成されるものである。
A control circuit configured to control the output torque of the synchronous motor 5-1 includes a microcomputer 7 and a synchronous motor 5-1.
The magnetic pole position detection circuit 6 is a rotor position detection circuit that detects the magnetic pole position of the rotor, and a torque control device driver 9 that controls the torque of the synchronous motor 5-1.

前記の磁極位置検出回路6は、特開昭52−80415
号公報で開示されているように、同期電動機5−1の電
機子を線端子電圧VA〜Vcよりフィルタ回路を用いて
、回転子位置に対応した位置検出信号6sを形成する回
路である。
The magnetic pole position detection circuit 6 described above is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-80415.
As disclosed in the publication, this is a circuit that uses a filter circuit to generate a position detection signal 6s corresponding to the rotor position from the line terminal voltages VA to Vc of the armature of the synchronous motor 5-1.

マタ、前記のマイクロコンピュータ7は、CPU7−1
.ROM7−2、RAM7−3などから構成され、それ
ぞれ、アドレスバス、データバス及びコントロールバス
(図示セス)ニよって接続される。
Mata, the microcomputer 7 mentioned above is the CPU7-1
.. It is composed of a ROM 7-2, a RAM 7-3, etc., and is connected to each other by an address bus, a data bus, and a control bus (not shown).

そして、前記のROM7−2は、ブラシレス直流電動機
に係る同期電動機5−1を駆動するのに必要な各種処理
プログラムが記憶された主記憶部7−2aと同期電動機
5−1の回転子位置に応じたトルクデータを記憶したト
ルクパターン記憶部7−2bとからなるものである。
The ROM 7-2 is located at the rotor position of the synchronous motor 5-1 and the main memory 7-2a in which various processing programs necessary for driving the synchronous motor 5-1 related to the brushless DC motor are stored. and a torque pattern storage section 7-2b that stores corresponding torque data.

トルク制御部8は、マイクロコンビニ−タフのトルクパ
ターン記憶部7−2bから、回転子位置に応じて出力さ
れたトルクデータ11に基づいて巻線電流を制御するも
のである。
The torque control section 8 controls the winding current based on the torque data 11 outputted from the torque pattern storage section 7-2b of the micro convenience store according to the rotor position.

すなわち、ブラシレス直流電動機では、電機子巻線に流
れる巻線電流は、その電動機の出力トルクに対応し、巻
線電流を制御することにより、出力トルクの制御が可能
となるものである。
That is, in a brushless DC motor, the winding current flowing through the armature winding corresponds to the output torque of the motor, and by controlling the winding current, the output torque can be controlled.

第2図は、前述のトルク制御部8の詳細を示したもので
、電流指令回路としてのD/A変換器12、電流検出回
路としての増幅器13、ヒステリシス特性を有した、比
較回路としてのコンパレータ14から構成されるもので
ある。
FIG. 2 shows details of the torque control section 8 described above, including a D/A converter 12 as a current command circuit, an amplifier 13 as a current detection circuit, and a comparator as a comparison circuit having hysteresis characteristics. It consists of 14 parts.

マイクロコンピュータ7のトルクパターン記憶部7−2
bから読み出された8ビツトのトルクデ−夕11は、前
記のD/A変換器12によってアナログ量に変換され、
図示の電流指令値11aとなるものである。
Torque pattern storage section 7-2 of microcomputer 7
The 8-bit torque data 11 read from b is converted into an analog quantity by the D/A converter 12,
This is the current command value 11a shown in the figure.

そして、低抵抗R1の電圧降下として得られる巻線電流
ILは、増幅器13によって増幅されて、図示の電流検
出値V r L となり、コンパレータ14により上記
の電流指令値11aと比較され、前記のコンパレータ1
4の出力として、チョッパ信号10が形成され、インバ
ータ4を構成するトランジスタTRI〜TR3をスイッ
チングするものである。
The winding current IL obtained as a voltage drop across the low resistance R1 is amplified by the amplifier 13 to become the current detection value V r L shown in the figure, which is compared with the current command value 11a by the comparator 14, and 1
A chopper signal 10 is formed as an output of the inverter 4, and is used to switch the transistors TRI to TR3 forming the inverter 4.

しかして、第3図は、位置検出信号6Sから前記のチョ
ッパ信号10の作成までのタイムチャートである。
FIG. 3 is a time chart from the position detection signal 6S to the creation of the chopper signal 10.

同図(1)の、回転子の磁極位置を表わす位置検出信号
6Sは、同期電動機5−1が2極機であるこ−1”6・
ooa−r−0”顛0111・190゛−ドIからモー
ド■まで、60°毎に1回転で6つのモードに分けられ
る。
The position detection signal 6S indicating the magnetic pole position of the rotor in FIG.
ooa-r-0'' mode 0111/190° - From mode I to mode ■, it is divided into six modes with one rotation every 60 degrees.

これらの各モード毎に、予めトルクパターン記憶部7−
2aに記憶されている6つの8ビツトトルクデータを、
各モードに応じて読み出し、マイクロコンピュータ7よ
り出力する。
For each of these modes, the torque pattern storage section 7-
The six 8-bit torque data stored in 2a are
It is read out according to each mode and outputted from the microcomputer 7.

その出力されたトルクデータ11は、前記のD/A変換
器12によって、第3図(2)に示しだように、電流指
令値11aに変換される。
The output torque data 11 is converted into a current command value 11a by the D/A converter 12, as shown in FIG. 3(2).

そして、前述のごとく、電流検出値V I L と前記
の電流指令値11aとが比較され、同図(3)で示した
チョッパ信号10が作成され、巻線電流ILが電流指令
値に対応した波形に制御されるものである。
Then, as described above, the detected current value V I L and the current command value 11a are compared, the chopper signal 10 shown in (3) in the same figure is created, and the winding current IL corresponds to the current command value. It is controlled by the waveform.

前記のトルクパターン記憶部7−2aに予め記憶するト
ルクデータとして、圧縮機5−2の回転角により変化す
る負荷トルクT+、(さきの第6図)を60°毎に模擬
したデータとすることにより、同期電動機5−1の出力
トルクTMが、圧縮機の負荷トルクTしと対応して出方
されるものである以上で説明した本発明の実施例では、
同期電動      ン機が2極であって、回転子の機
械的位置を、端子電圧V A” V cから求め、この
位置に応じて、電動機の出力トルクを圧縮機の負荷トル
クに応じて変化させる構成としたことから、回転子の機
械的位置を検出するのに、圧縮機部5の内部にホール素
子などのセンサーが全く不要となる効果を所期すること
ができる。
The torque data to be stored in advance in the torque pattern storage section 7-2a is data that simulates the load torque T+ (see FIG. 6 above) that changes depending on the rotation angle of the compressor 5-2 every 60 degrees. Accordingly, in the embodiment of the present invention described above, the output torque TM of the synchronous motor 5-1 is produced in accordance with the load torque T of the compressor.
The synchronous electric motor has two poles, and the mechanical position of the rotor is determined from the terminal voltage V A " V c, and the output torque of the motor is changed according to this position according to the load torque of the compressor. With this configuration, an effect can be expected in which a sensor such as a Hall element inside the compressor section 5 is completely unnecessary to detect the mechanical position of the rotor.

しかして、同期電動機が4極機の場合には、回転子の磁
極位置の位置検出信号6Sの2周期に対して、回転子は
機械的に1回転のみであることから、位置検出信号6S
と回転子の機械的位置とは対応しない。
However, when the synchronous motor is a four-pole machine, the rotor mechanically rotates only once for two periods of the position detection signal 6S of the magnetic pole position of the rotor, so the position detection signal 6S
does not correspond to the mechanical position of the rotor.

この点に関連して、第4,5図を用いて、本発明の他の
実施例を説明する。
In this regard, another embodiment of the present invention will be described using FIGS. 4 and 5.

さきの第1図〜第3図を用いて説明した前述の実施例と
異なる点は、同期電動機が4極機の場合についての実施
例であり、同期電動機の1回転中の基準位置を検出でき
るようにしだものである。
The difference from the above-mentioned embodiment described using FIGS. 1 to 3 is that the synchronous motor is a four-pole motor, and the reference position of the synchronous motor during one rotation can be detected. That's how it is.

しかして、第4図は、さきの第1図で示した実施例に対
して、その相異する要部を中心に示したものであり、5
−3は、電動圧縮機のチャンバで、5Aは圧縮機部であ
り、そのチャンバ5−3の内部に、4極間期電動機15
と圧縮機5−2とが密閉されるものである。
Therefore, FIG. 4 mainly shows the main parts that are different from the embodiment shown in FIG.
-3 is a chamber of an electric compressor, 5A is a compressor section, and inside the chamber 5-3, a 4-pole interphase electric motor 15 is installed.
and the compressor 5-2 are hermetically sealed.

そして、17は位置検出回路で、回転子の磁極位置を検
出する磁極位置検出回路17−1と、回転子の基準位置
を検出する基準位置検出回路17−2とからなり、前記
の磁極位置検出回路17−1は、さきの第1図で示した
磁極位置検出回路6と同一構成の回路である。
Reference numeral 17 denotes a position detection circuit, which includes a magnetic pole position detection circuit 17-1 for detecting the magnetic pole position of the rotor, and a reference position detection circuit 17-2 for detecting the reference position of the rotor. The circuit 17-1 has the same configuration as the magnetic pole position detection circuit 6 shown in FIG. 1 above.

前記の基準位置検出回路17−2には、チャンバ5−3
に取り付けられて当該チャンバ5−3の振動を検出する
振動ピックタップ16の出力信号16Sが入力され、こ
の出力信号16Sに基づいて基準位置信号17−28を
形成し、マイクロコンピュータ7に伝えるものである。
The reference position detection circuit 17-2 includes a chamber 5-3.
The output signal 16S of the vibrating pick tap 16 attached to the chamber 5-3 to detect the vibration of the chamber 5-3 is input, and the reference position signal 17-28 is formed based on this output signal 16S and transmitted to the microcomputer 7. be.

さきに説明したマイクロコンピュータ7を構成するRO
M7−2のうち、トルクパターン記憶部7−2bには、
回転子1回転あたり、12のモードからなるトルクデー
タを予め記憶させておくものである。
RO that constitutes the microcomputer 7 explained earlier
Of the M7-2, the torque pattern storage section 7-2b includes:
Torque data consisting of 12 modes is stored in advance for each rotation of the rotor.

第5図は、磁極位置検出信号17−ISC同図の(1)
〕、振動ピックアップ16の出力信号165〔同図の(
2)〕、基準位置検出回路17−2の出力である基準位
置信号17−2S[同図(3)〕及び、マイクロコンピ
ュータ7から出力されたトルクデータをD/A変換して
得られた電流指令値11aと電流検出値Vrt、[同図
の(4)]を示している。
Figure 5 shows the magnetic pole position detection signal 17-ISC (1) in the same figure.
], the output signal 165 of the vibration pickup 16 [(
2)], the reference position signal 17-2S which is the output of the reference position detection circuit 17-2 [(3) in the same figure], and the current obtained by D/A converting the torque data output from the microcomputer 7. The command value 11a and the detected current value Vrt are shown [(4) in the figure].

チャ/バ5−3の振動は、圧縮機の圧縮行程において、
圧縮容積が最少となる時点、いいかえると、同期電動機
に加わる負荷が最大の時点に最大となる特性を有するた
め、振動ピックアップ16の出力信号16Sは、第5図
の(2)に示すように、1回転に1つのピーク値が表わ
される。
The vibration of the chamber 5-3 occurs during the compression stroke of the compressor.
Since the compressed volume has the characteristic that it is maximum at the time when the compressed volume is minimum, or in other words, the load applied to the synchronous motor is maximum, the output signal 16S of the vibration pickup 16 is as shown in (2) in FIG. One peak value is expressed per revolution.

この信号163に基づいて、基準位置検出回路17−2
よシ同図(3)の基準位置信号17−23を形成して、
マイクロコンピュータ7に入力し、この基準位置信号1
7−28のパルス信号が発生した時点において、12の
モードを有するトルクデ?        −夕のうち
、最大レヘ・・のト・・クデータをトルクパターン記憶
部7−2bより読み出し、マイクロコンピュータ7より
出力するものである。
Based on this signal 163, the reference position detection circuit 17-2
Then, form the reference position signal 17-23 of the same figure (3),
This reference position signal 1 is input to the microcomputer 7.
At the time when the 7-28 pulse signal is generated, the torque de? - In the evening, the torque data of the maximum level is read out from the torque pattern storage section 7-2b and outputted from the microcomputer 7.

それ以降は、トルクデータを磁極位置検出信号17−I
sに応じて、順次、トルクパターン記憶部7−2bから
読み出すことにより、1回転に、1つのトルクパター/
がマイクロコンピュータ7より出力されるものである。
After that, the torque data is sent to the magnetic pole position detection signal 17-I.
By sequentially reading out from the torque pattern storage section 7-2b according to s, one torque putter /
is output from the microcomputer 7.

以上に説明した実施例に係るものにより、4極間期電動
機に本発明を適用することができ、まだ、回転子の基準
位置を検出するのに、チャンバの外部あり振動ピックア
ップを用いて検出可能としたことにより、高温となるチ
ャンバ内部にセンサを設ける必要が無く、高い信頼性が
得られる効果がある。
According to the embodiments described above, the present invention can be applied to a four-pole interphase motor, and the reference position of the rotor can still be detected using a vibration pickup located outside the chamber. By doing so, there is no need to provide a sensor inside the chamber, which is subject to high temperatures, and there is an effect that high reliability can be obtained.

°上記の各実施例によれば、圧縮機の回転角によシ変化
する負荷トルクを、予めトルクパターン記憶部に記憶さ
せておき、この記憶されたトルクデータを回転子の位置
に応じて読み出し、この読み出さhk’rivly’−
IK基づ“た1″′を・1縮       −機用電動
機より出力する構成としたものであるととから、圧縮機
の電動機に加わる負荷トルクTしと電動機の出力トルク
TMとの差トルクが減少し、この結果、差トルクにより
発生する回転脈動が減少する効果を奏するものである。
According to each of the above embodiments, the load torque that changes depending on the rotation angle of the compressor is stored in the torque pattern storage section in advance, and the stored torque data is read out according to the position of the rotor. , this read hk'rivly'-
Based on IK, "ta1"' is configured to be output from the compressor motor, so the difference torque between the load torque T applied to the compressor motor and the output torque TM of the motor is As a result, the rotational pulsation caused by the differential torque is reduced.

これにより、圧縮機用電動機を1.000rVm以下の
低速回転領域まで拡大しても、振動の少ない電動圧縮機
が得られるものである。
This makes it possible to obtain an electric compressor with less vibration even if the compressor electric motor is expanded to a low rotation speed region of 1.000 rVm or less.

しかして、上記の各実施例に係るものは、電動機として
、圧縮機用電動機に係るプランレス直流電動機について
述べたものであるが、本発明は、これに限定されるもの
ではなく、例えば、1回転中で負荷トルクが変化し、し
かも、その変化値を前もって知ることができる負荷を駆
動する電動機のトルク制御装置として用いることができ
る汎用的なものである。
Although each of the above-mentioned embodiments describes a planless DC motor related to a compressor motor as an electric motor, the present invention is not limited to this. This is a general-purpose device that can be used as a torque control device for an electric motor that drives a load whose load torque changes during rotation, and whose change value can be known in advance.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、インバータにより駆動される、負荷駆
動の電動機の回転数を広範囲に変えるのに好適な、電動
機のトルク制御装置を得ることができるもので、実用的
効果にすぐれた発明ということができる。
According to the present invention, it is possible to obtain an electric motor torque control device that is suitable for changing the rotation speed of a load-driven electric motor driven by an inverter over a wide range, and is an invention that has excellent practical effects. I can do it.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の一実施例に係る電動機のトルク制御
装置の構成図、第2図は、そのトルク制御部の詳細図、
第3図は、その動作説明図、第4図は、本発明の他の実
施例に係る電動機のトルク制御装置の構成図、第5図は
、その動作説明図、第6図は、電動機の回転角に対する
、負荷トルク、電動機の出力トルク及び回転数の変化を
示す説明図である。 1・・・交流電源、2・・・整流回路、3・・・平滑コ
ンデンサ、4・・・インバータ、5.5A・・・圧縮機
部、5−1=±ミ・・・同期電動機、5−2・・・圧縮
機、5−3・・・チャンバ、6・・・磁極位置検出回路
、7・・・マイクロコンピュータ、7−1・・・CPU
、7−2・・・ROM、7−2a・・・主記憶部、7−
2b・・・トルクパターン記憶部、7−3・・・RAM
、8・・・トルク制御部 9・・・ペースドライバ 1
2・・・D/A変換器、13・・・増幅器、14・・・
コンパレータ、15・・・4極間期電動機、16・・・
振動ピックアップ、17・・・位置検出回路、17−1
・・・磁極位置検出回路、17−2・・・基準位置検出
回路。 第1 口 茅3 目 第4 目 、f−3
FIG. 1 is a configuration diagram of a torque control device for an electric motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a detailed diagram of the torque control section thereof.
FIG. 3 is an explanatory diagram of its operation, FIG. 4 is a configuration diagram of a torque control device for an electric motor according to another embodiment of the present invention, FIG. 5 is an explanatory diagram of its operation, and FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing changes in load torque, output torque of an electric motor, and rotation speed with respect to rotation angle. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... AC power supply, 2... Rectifier circuit, 3... Smoothing capacitor, 4... Inverter, 5.5A... Compressor section, 5-1=±mi... Synchronous motor, 5 -2...Compressor, 5-3...Chamber, 6...Magnetic pole position detection circuit, 7...Microcomputer, 7-1...CPU
, 7-2...ROM, 7-2a...main memory section, 7-
2b...Torque pattern storage section, 7-3...RAM
, 8... Torque control section 9... Pace driver 1
2...D/A converter, 13...amplifier, 14...
Comparator, 15...4-pole interphase motor, 16...
Vibration pickup, 17...Position detection circuit, 17-1
...Magnetic pole position detection circuit, 17-2...Reference position detection circuit. 1st mouth 3rd eye 4th eye, f-3

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.負荷を駆動する電動機と、この電動機に交流電力を
供給するインバータとよりなる負荷駆動装置において、
前記電動機の回転子の位置を検出する回転子位置検出回
路と、前記電動機の1回転あたりの負荷トルクパターン
を記憶するトルクパターン記憶部とを備えるようにし、
前記の回転子位置検出回路からの出力信号に応じ、前記
のトルクパターン記憶部に予め記憶させたトルクパター
ンを読み出し、この読み出されたトルクパターンに基づ
いて前記電動機の出力トルクを制御するようにした制御
回路を設けたことを特徴とする電動機のトルク制御装置
1. In a load driving device consisting of an electric motor that drives a load and an inverter that supplies AC power to this electric motor,
A rotor position detection circuit that detects the position of the rotor of the electric motor, and a torque pattern storage section that stores a load torque pattern per rotation of the electric motor,
A torque pattern stored in advance in the torque pattern storage section is read in response to an output signal from the rotor position detection circuit, and the output torque of the electric motor is controlled based on the read torque pattern. 1. A torque control device for an electric motor, characterized in that a control circuit is provided.
2.特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、電動機
は、永久磁石を回転子に有する同期電動機とし、回転子
位置検出回路は、前記回転子の永久磁石の磁極位置を検
出する回路としたものである電動機のトルク制御装置。
2. In the motor set forth in claim 1, the motor is a synchronous motor having a permanent magnet in its rotor, and the rotor position detection circuit is a circuit for detecting the magnetic pole position of the permanent magnet of the rotor. A torque control device for an electric motor.
3.特許請求の範囲第2項記載のものにおいて、回転子
位置検出回路は、電動機の入力端子電圧から磁極位置の
検出を行う回路としたものである電動機のトルク制御装
置。
3. 3. A torque control device for a motor according to claim 2, wherein the rotor position detection circuit is a circuit that detects a magnetic pole position from an input terminal voltage of the motor.
4.特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、電動機
の出力トルクを制御するようにした制御回路に、電動機
に流れる電流を検出する電流検出回路と、電流指令回路
と、検出された電流と指令電流とを比較する比較回路と
からなるトルク制御部を設けたものである電動機のトル
ク制御装置。
4. In the device described in claim 1, the control circuit configured to control the output torque of the motor includes a current detection circuit for detecting a current flowing through the motor, a current command circuit, and a detected current and a command current. A torque control device for an electric motor, which is provided with a torque control section consisting of a comparison circuit for comparing.
5.特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、回転子
位置検出回路に、回転子の1回転中の基準位置を検出す
る基準位置検出回路を備えるようにしたものである電動
機のトルク制御装置。
5. A torque control device for an electric motor according to claim 1, wherein the rotor position detection circuit includes a reference position detection circuit for detecting a reference position of the rotor during one revolution.
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