KR101364226B1 - Motor drive control apparatus and air-conditioning equipment - Google Patents

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KR101364226B1 KR1020120083704A KR20120083704A KR101364226B1 KR 101364226 B1 KR101364226 B1 KR 101364226B1 KR 1020120083704 A KR1020120083704 A KR 1020120083704A KR 20120083704 A KR20120083704 A KR 20120083704A KR 101364226 B1 KR101364226 B1 KR 101364226B1
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사토시 스미타
다츠야 도이즈메
야스오 노토하라
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히타치 어플라이언스 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 정지 시를 포함하는 저속역에서 고속역까지 회전자의 위치 검출을 할 수 있으며, 전류 왜곡이 작고, 또한, 중성점 전위의 검출이 불필요한, 위치센서리스 제어를 행하는 것을 과제로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 180도 통전 수단(제어 수단)(6)이, 180도 통전으로 PWM 제어된 펄스 신호를 인버터(3)에 공급하면, 인버터(3)의 각 스위치 소자(Sup∼Swn)가 PWM 제어되어서 스위칭된다. 이에 따라 인버터(3)로부터 교류 모터(1)에 PWM 제어된 3상 교류 전류가 공급된다. 이때, 조정 수단(8)은, 교류 모터(1)의 운전 상태(회전 속도, 토크, 모터 전류, 모터 인가 전압 등)에 따라서, 정지 수단(7)으로부터 출력되는 180도 통전의 펄스 신호의 정지 기간을 변화시킨다. 이에 따라, 정지 수단(7)은, 180도 통전 수단(6)으로부터 인버터(3)에 공급되는 펄스 신호 중, 조정 수단(8)에서 설정된 정지 기간에 상당하는 기간만큼, 소정의 상의 펄스 신호의 송신을 정지시킨다.
An object of the present invention is to perform position sensorless control capable of detecting the position of a rotor from a low speed region including a stop state to a high speed region and having a small current distortion and not requiring detection of a neutral point potential.
When the 180-degree conduction means (control means) 6 supplies the pulse signal PWM-controlled by the 180-degree conduction to the inverter 3 as means for solving such a problem, each switch element (Sup) of the inverter 3 ~Swn) are PWM controlled and switched. As a result, the three-phase alternating current controlled by PWM is supplied from the inverter 3 to the alternating-current motor 1. At this time, the adjusting means 8 stops the pulse signal of 180-degree energization output from the stopping means 7 in accordance with the operating state (rotational speed, torque, motor current, motor applied voltage, Change the period. Thus, the stopping means 7 stops the pulse signal supplied from the 180-degree energizing means 6 to the inverter 3 for a period corresponding to the stop period set by the adjusting means 8, And stops transmission.

Description

모터 구동 제어 장치 및 공조 기기{MOTOR DRIVE CONTROL APPARATUS AND AIR-CONDITIONING EQUIPMENT}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a motor drive control device and an air-

본 발명은, PWM(Pulse Width Modulation) 제어에 의한 180도 통전 방식의 인버터가 위치센서리스로 교류 모터를 구동 제어하는 기술에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technique for driving and controlling an AC motor by a position sensorless inverter of a 180-degree conduction type by PWM (Pulse Width Modulation) control.

교류 모터를 저렴하고 또한 견뢰(堅牢)하게 구동시키는 모터 구동 제어 장치의 기술로서, PWM 제어를 행하는 인버터에 의한 위치센서리스 제어가 있다. 이 위치센서리스 제어에서는, 교류 모터에 흐르는 전류나 인가되는 전압에 의거해서 회전자 위상을 추정하기 때문에, 위치센서를 부착할 필요가 없다. 이와 같은 위치센서리스 제어는, 위치센서를 가진 제어의 경우와 동등 이상으로 넓은 구동 범위와 높은 운전 효율을 실현할 수 있는 것이 요망되고 있다.As a technology of a motor drive control device that drives an AC motor inexpensively and robustly, there is a position sensorless control by an inverter that performs PWM control. In this position sensorless control, since the rotor phase is estimated on the basis of the current flowing in the AC motor and the applied voltage, it is not necessary to attach the position sensor. It is desired that such a position sensorless control can realize a wide driving range and a high operation efficiency equal to or more than that in the case of control with a position sensor.

위치센서리스 제어로서, 교류 모터의 유기(誘起) 전압에 의거해서 회전자 위상을 추정하는 수법이 있다. 유기 전압에 의거해서 회전자 위상을 추정하는 수법으로서는, PWM 제어를 행하는 인버터의 통전 방식(예를 들면, 120도 통전 방식이나 180도 통전 방식)에 따라, 몇 가지 제어 수법이 제안되어 있다. 여기에서, 유기 전압을 이용한 위치센서리스 120도 통전 방식을 유기 전압 이용형 120도 통전 방식이라고 하고, 유기 전압을 이용한 위치센서리스 180도 통전 방식을 유기 전압 이용형 180도 통전 방식이라고 하는 것으로 한다. 이들 유기 전압을 이용한 위치센서리스 제어 수법의 문제점은, 교류 모터의 저속역(低速域)에서 유기 전압이 작아지기 때문에, 회전자 위상의 추정 오차가 생기기 쉬운 것이 알려져 있다. 특히, 교류 모터의 정지 시에서는, 유기 전압이 발생하지 않기 때문에, 회전자 위상을 추정할 수 없다.As the position sensorless control, there is a method of estimating the rotor phase based on the induced (induced) voltage of the alternating-current motor. As a method of estimating the rotor phase based on the induced voltage, several control methods have been proposed in accordance with an energizing method (for example, a 120-degree energizing method or a 180-degree energizing method) of an inverter for performing PWM control. Here, it is assumed that the position sensorless 120 degree electric current method using the organic voltage is called the 120 degree electric current method using the organic voltage, and the 180 degree electric current method using the position sensorless using the organic voltage is called the 180 degree electric current method using the organic voltage. The problem with the position sensorless control method using these induced voltages is that it is known that the estimation error of the rotor phase tends to occur because the induced voltage becomes small in the low speed region of the alternating current motor. Particularly, at the time of stopping the AC motor, the induced voltage can not be estimated because the induced voltage is not generated.

따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 자기 포화를 이용한 위치센서리스 제어 수법이 제안되어 있다. 이 수법은, 자기 포화를 이용해서, 정지 시를 포함한 저속역에서도 회전자 위상을 추정하는 것이다. 예를 들면, 120도 통전 방식을 이용할 경우에, 개방상(開放相)에 발생하는 자기 포화에 따른 기전압(起電壓)을 검출하는 방식(자기 포화 이용형 120도 통전 방식이라고 함)이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조). 여기에서, 개방상이란, 인버터 회로의 상하 암(arm)의 스위치 소자를 양쪽 모두 정지시키는 상(相)이다. 특허문헌 1의 기술에서는, 자기 포화에 의해 개방상에 발생하는 기전압은, 회전자 위상에 의존해서 변화하기 때문에, 이 기전압을 검출함으로써 회전자 위상을 추정하고 있다.Therefore, in order to solve such a problem, a position sensorless control method using magnetic saturation has been proposed. This technique uses magnetic saturation to estimate the rotor phase even at low speeds including stopping. For example, when a 120-degree conduction method is used, a method of detecting a voltage due to magnetic saturation occurring in an open phase (a 120-degree conduction method using a magnetic saturation type) has been proposed (See Patent Document 1). Here, the open phase is a phase in which both the upper and lower arm elements of the inverter circuit are stopped. In the technique of Patent Document 1, since the base voltage generated in the open phase by magnetic saturation changes depending on the rotor phase, the rotor phase is estimated by detecting this base voltage.

그러나, 120도 통전 방식은 전류 파형이 왜곡되어 있기 때문에, 철손(鐵損)이 증가해서 교류 모터의 효율을 저하시키게 된다. 그래서, 특허문헌 1의 기술에서는, 저속역에서는 자기 포화 이용형 120도 통전 방식을 이용하고, 중/고속역에서는 유기 전압 이용형 180도 통전 방식으로 전환하는 방식이 개시되어 있다. 후자(유기 전압 이용형 180도 통전 방식)는 정현파(正弦波) 구동이기 때문에, 전자(前者)(자기 포화 이용형 120도 통전 방식)에 비해서 전류 왜곡이 작아 교류 모터의 효율 저하를 억제할 수 있다. 이에 반해서, 정지 시를 포함하는 저속역에서는 전자(자기 포화 이용형 120도 통전 방식)를 이용하지 않으면 안 되기 때문에, 저속역에 있어서는 전류 왜곡이 커진다는 문제는 남는다.However, since the current waveform is distorted in the 120-degree conduction method, iron loss is increased and the efficiency of the AC motor is lowered. Thus, in the technique of Patent Document 1, a method of switching the 120-degree energization type using magnetic saturation in the low speed range and the 180-degree energization type using the induced voltage in the middle / high speed range is disclosed. Since the latter (180-degree energization method using an induced voltage) is sinusoidal wave driving, the current distortion is smaller than that of the former (120-degree energization type using magnetic saturation) and the efficiency deterioration of the AC motor can be suppressed. On the other hand, since electrons (120-degree conduction method using a magnetic saturation type) must be used in a low speed range including stopping, there is a problem that a current distortion becomes large in a low speed range.

즉, 유기 전압 이용형 180도 통전 방식은, 전류 왜곡을 작게 할 수는 있지만, 교류 모터의 저속역에 있어서 유기 전압이 작아지기 때문에 회전자 위상의 추정 오차가 커지게 된다. 또한, 자기 포화 이용형 120도 통전 방식은, 개방상에서 발생하는 자기 포화에 의한 기전압에 의해, 교류 모터의 저속역에 있어서도 회전자 위상을 고정밀도로 추정할 수 있지만, 저속역에 있어서 전류 왜곡이 커지게 된다.That is, although the 180-degree current-carrying type using the induced voltage can reduce the current distortion, the estimation error of the rotor phase becomes large because the induced voltage becomes small at the low speed region of the alternating-current motor. Further, in the magnetic saturation-use type 120-degree energization method, the rotor phase can be accurately estimated even at a low speed region of the alternating-current motor by the electromotive voltage generated by the magnetic saturation generated in the open circuit. However, .

그래서, 전류 왜곡이 작은 유기 전압 이용형 180도 통전 방식을 이용했을 경우에, 정지 시를 포함하는 저속역에서 회전자 위상을 추정하기 위해서, 중성점(中性点) 전위를 검출하는 수법(중성점 이용형 180도 통전 방식이라고 함)이 제안되어 있다(특허문헌 2 참조). 이 수법은, 검출되는 중성점 전위가 개방상의 기전압과 마찬가지로 회전자 위상에 의존하는 것을 이용해서, 이 중성점 전위를 검출함으로써 회전자 위상을 추정하고 있다.Therefore, in order to estimate the rotor phase at a low speed range including stopping when the 180-degree energization type using the induced voltage with a small current distortion is used, a method of detecting the neutral point potential (Refer to Patent Document 2). This method estimates the rotor phase by detecting the neutral point potential by using the fact that the detected neutral point potential depends on the rotor phase as well as the open-circuit voltage.

일본국 특개2009-189176호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-189176 일본국 특개2010-74898호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-74898

그러나, 특허문헌 2에 기재된 중성점 이용형 180도 통전 방식의 경우에는, 전류 왜곡이 작고, 또한 저속역에서 고속역까지 회전자 위상의 추정을 행할 수 있지만, 중성점 전위를 검출하기 때문에 검출 계통이 복잡해지게 된다. 즉, 중성점 이용형 180도 통전 방식으로 중성점 전위를 검출하기 위해서는, 교류 모터의 내부에 검출용 배선을 설치할 필요가 있기 때문에, 교류 모터의 검출 계통이 복잡해짐과 함께 교류 모터의 구조가 복잡해질 우려가 있다. 또한, 3상의 교류 모터가 공조 기기의 압축기 구동용 모터일 경우에는, 압축기의 내부에 설치된 압축기 구동용 모터로부터 4개의 선을 인출할 필요가 있다. 그 결과, 공조 기기를 코스트업시키거나, 공조 기기의 신뢰성을 저하시키거나 할 우려가 있다. 또한, 공조 기기의 내부에 있어서 검출 계통의 배선 변경을 행하지 않으면 안 되므로, 기존의 공조 기기를 그대로 이용할 수 없는 등, 범용성이 우수하지 않다는 문제도 있다.However, in the case of the 180-degree conduction method using the neutral point described in Patent Document 2, the phase of the rotor can be estimated from a low speed range to a high speed range with small current distortion. However, since the neutral point potential is detected, do. That is, in order to detect the neutral point potential using the neutral point use type 180-degree energization method, it is necessary to provide the detection wiring in the AC motor, so that the detection system of the AC motor becomes complicated and the structure of the AC motor becomes complicated have. When the three-phase alternating-current motor is a compressor driving motor of the air conditioner, it is necessary to draw four lines from a compressor driving motor provided inside the compressor. As a result, there is a fear that the air conditioning equipment is cost-up or the reliability of the air conditioning equipment is lowered. In addition, since the wiring of the detection system must be changed inside the air conditioner, existing air conditioners can not be used as they are, which is a problem that the versatility is not excellent.

따라서, 본 발명은, 이와 같은 사정을 감안해서 이루어진 것이며, 정지 시를 포함하는 저속역에서 고속역까지 회전자의 위치 검출을 할 수 있으며, 전류 왜곡이 작고, 또한, 중성점 전위의 검출이 불필요한, 위치센서리스 제어를 행할 수 있는 모터 구동 제어 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a motor control device capable of detecting the position of a rotor from a low speed region to a high speed region including a stopping state and having a small current distortion, It is an object of the present invention to provide a motor drive control device capable of performing position sensorless control.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 모터 구동 제어 장치 및 그 모터 구동 제어 장치를 이용한 공조 기기는, 직류 전원으로부터 공급되는 직류 전력을 PWM 제어에 의해 원하는 교류 전력으로 변환하고, 그 교류 전력을 교류 모터에 공급하는 인버터와, 상기 교류 모터에 흐르는 모터 전류를 검출하는 전류 검출 수단과, 상기 교류 모터의 단자에 인가되는 모터 인가 전압을 검출하는 전압 검출 수단과, 180도 통전의 펄스 신호를 출력해서, 상기 인버터를 PWM 제어하는 제어 수단과, 상기 펄스 신호 중, 소정의 상(相)의 펄스 신호를 소정의 정지 기간만큼 정지시키는 정지 수단과, 상기 교류 모터가 소정의 회전 속도 이하일 때의 운전 상태에 따라서, 상기 정지 수단에 설정된 정지 기간을 가변 조정하는 조정 수단을 구비한다.In order to solve the above problems, an air conditioning apparatus using the motor drive control apparatus and the motor drive control apparatus of the present invention converts DC power supplied from a DC power supply into desired AC power by PWM control, Voltage detecting means for detecting a motor-applied voltage applied to a terminal of the alternating-current motor, and a pulse signal of 180-degree energization to output a pulse signal A control means for PWM-controlling the inverter; a stop means for stopping a pulse signal of a predetermined phase among the pulse signals by a predetermined stop period; and a control means for stopping the operation state when the AC motor is at a predetermined rotation speed or lower And an adjusting means for variably adjusting the stopping period set in the stopping means in accordance with the control signal.

본 발명에 의하면, 정지 시를 포함하는 저속역에서 고속역까지 회전자의 위치 검출을 할 수 있으며, 전류 왜곡이 작고, 또한, 중성점 전위의 검출이 불필요한, 위치센서리스 제어를 행할 수 있다.According to the present invention, it is possible to perform the position sensorless control in which the position of the rotor can be detected from the low speed region including the stop state to the high speed region, the current distortion is small, and the detection of the neutral point potential is unnecessary.

도 1은 제1 실시형태에 관련되는 모터 구동 제어 장치의 회로 구성을 나타내는 블럭도.
도 2는 도 1에 나타내는 전압 검출 수단의 상세한 회로 구성을 나타내는 회로도.
도 3은 도 1에 나타내는 인버터에 있어서의 U상 전압, U상 전류 및 펄스 신호의 파형도로서, (a)는 U상 전압, U상 전류 및 펄스 신호의 관계를 나타내고, (b)는 부분 확대도.
도 4는 도 3에 나타내는 파형도의 통전 기간(Ton) 및 정지 기간(Toff)에 있어서의 U상 단자 전압(Vua)을 나타내는 도면.
도 5는 제1 실시형태의 모터 구동 제어 장치에 의해 실기(實機)를 구동했을 경우의, U상 전압, U상 전류 및 펄스 신호의 파형도로서, (a)는 U상 전압의 파형을 나타내고, (b)는 U상 전류의 파형을 나타내고, (c)는 펄스 신호의 파형을 나타내는 도면.
도 6은 도 1에 나타내는 교류 모터의 각 상(相) 단자 전압의 검출 시의 이미지도.
도 7은 도 1에 나타내는 교류 모터의 회전자 위상과 기전압의 관계를 나타내는 특성도.
도 8은 도 1에 나타내는 인버터의 펄스 신호의 정지 기간(Toff)과 전류 왜곡(ε)의 관계를 나타내는 특성도.
도 9는 자기 포화 이용형 120도 통전 방식의 인버터에 있어서의 스위칭 파형도.
도 10은 도 1에 나타내는 교류 모터의 회전 속도(ω), 전류 왜곡(ε), 및 펄스 신호의 정지 기간(Toff)의 관계를 나타내는 특성도.
도 11은 도 1에 나타내는 인버터에 있어서의 이상적인 U상 전류의 파형도.
도 12는 권선(捲線) 가변 수단 및 자속량(磁束量) 가변 회전자를 구비했을 경우의 교류 모터의 개념도.
도 13은 제2 실시형태에 관련되는, 모터 구동 제어 장치를 이용한 공조 기기의 구성도.
도 14는 압축기 구동용의 교류 모터의 토크 맥동(脈動) 및 모터 전류 실효값의 파형도.
도 15는 도 1에 나타내는 모터 구동 제어 장치에 의해 구동되는 교류 모터의 3상 교류 전압의 벡터도.
도 16은 도 1에 나타내는 180도 통전 수단에 있어서의 프리런 재기동 시의 위상 추정의 구성도.
1 is a block diagram showing a circuit configuration of a motor drive control device according to a first embodiment;
2 is a circuit diagram showing a detailed circuit configuration of the voltage detecting means shown in Fig.
Fig. 3 is a waveform diagram of a U-phase voltage, a U-phase current and a pulse signal in the inverter shown in Fig. 1. Fig. 3 (a) Enlarged view.
Fig. 4 is a diagram showing the U-phase terminal voltage Vua in the energizing period Ton and the stop period Toff in the waveform diagram shown in Fig. 3; Fig.
5 is a waveform diagram of a U-phase voltage, a U-phase current and a pulse signal when a real machine is driven by the motor drive control device of the first embodiment, wherein (a) shows the waveform of the U- (B) shows the waveform of the U-phase current, and (c) shows the waveform of the pulse signal.
6 is an image view at the time of detecting each phase terminal voltage of the alternating-current motor shown in Fig. 1; Fig.
Fig. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the rotor phase and the electromotive voltage of the alternating-current motor shown in Fig. 1; Fig.
Fig. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the stop period (Toff) of the pulse signal of the inverter shown in Fig. 1 and the current distortion?; Fig.
Fig. 9 is a switching waveform diagram of a 120-degree energization type inverter using magnetic saturation. Fig.
Fig. 10 is a characteristic diagram showing the relationship between the rotational speed [omega], the current distortion [epsilon], and the stop period (Toff) of the pulse signal of the alternating-current motor shown in Fig.
Fig. 11 is a waveform diagram of an ideal U phase current in the inverter shown in Fig. 1. Fig.
12 is a conceptual diagram of an alternating-current motor in the case where a winding variable means and a magnetic flux amount variable rotor are provided.
13 is a configuration diagram of an air conditioner using the motor drive control device according to the second embodiment.
14 is a waveform diagram of torque ripple (pulse) and motor current rms value of an AC motor for driving a compressor.
Fig. 15 is a vector diagram of the three-phase alternating-current voltage of the alternating-current motor driven by the motor drive control device shown in Fig.
Fig. 16 is a configuration diagram of phase estimation at the time of free-run restart in the 180-degree energizing means shown in Fig. 1. Fig.

다음으로, 발명을 실시하기 위한 형태(이후, 「실시형태」라고 한다.)에 대해서, 적절히 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.Next, a mode for carrying out the invention (hereinafter referred to as " embodiment ") will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.

《개요》"summary"

본 실시형태에 관련되는 모터 구동 제어 장치는, 위치센서리스 제어로 교류 모터에 전력을 공급하는 180도 통전 방식으로 PWM 제어를 행하는 인버터에 있어서, 그 인버터의 상하 암의 스위치 소자를 소정의 정지 기간만큼 정지시키는 상(개방상)을 설정한 통전 패턴을 형성한다. 이 개방상에서 발생한 자기 포화에 의한 기전압을 측정하고, 그 측정한 기전압을 이용해서 자석 위치(회전자 위상)를 검출함으로써, 정지 시를 포함하는 저속역에서 고속역까지 위치센서리스 제어를 행하는 것이 가능해진다.The motor drive control device according to the present embodiment is an inverter that performs PWM control by a 180-degree energizing method for supplying power to an AC motor under position sensorless control. The inverter controls the switch elements of the upper and lower arms of the inverter in a predetermined stop period (Open phase) is set at a predetermined value. And the magnet position (rotor phase) is detected using the measured electromotive voltage to perform the position sensorless control from the low speed range including the stopping time to the high speed range Lt; / RTI >

180도 통전 방식에서는, 일반적으로, 모터 전류에 의거해서 회전자 위상을 측정하고 있지만, 모터의 회전 속도가 소정값 이하일 경우에는, 모터 전류에 의거해서 회전자 위상을 정확하게는 측정할 수 없다. 단, 스위치 소자가 정지되어 있으면, 기전압을 정확하게 측정할 수 있다. 이때, 측정할 수 있는 기전압은, 자기 포화에 의한 기전압과 유기 전압을 합계한 것이다. 자기 포화에 의한 기전압은, 회전자 위상에 따라 상이하다. 또한, 유기 전압은, 모터의 회전 속도에 따라 상이하다. 따라서, 모터의 회전 속도를 알고 있으면, 유기 전압을 구할 수 있고, 측정한 기전압으로부터 유기 전압분을 감산함으로써, 자기 포화에 의한 기전압을 구할 수 있다. 이와 같이 해서, 180도 통전 방식으로 개방상의 정지 기간을 이용해서, 정지 시를 포함하는 저속역(모터의 회전 속도가 소정값 이하)에 있어서, 위치센서리스 제어를 행한다. 또한, 모터의 회전 속도 등에 따라 개방상의 정지 기간을 조정함으로써, 전류 왜곡을 저감한다.In the 180-degree energization method, the rotor phase is generally measured based on the motor current. However, when the rotation speed of the motor is less than the predetermined value, the rotor phase can not be accurately measured based on the motor current. However, if the switch element is stopped, the base voltage can be accurately measured. At this time, the measurable voltage is the sum of the electromotive voltage and the induced voltage. The electromotive voltage depends on the rotor phase. Further, the induced voltage differs depending on the rotational speed of the motor. Therefore, if the rotational speed of the motor is known, the induced voltage can be obtained, and the induced voltage can be obtained by subtracting the induced voltage from the measured induced voltage. In this manner, the position sensorless control is performed at a low speed range including stopping (the rotational speed of the motor is equal to or less than a predetermined value) by using the stop period of the open phase in the 180 degree energization method. Further, by adjusting the stop period of the open phase according to the rotation speed of the motor, etc., current distortion is reduced.

《제1 실시형태》&Quot; First embodiment "

〈모터 구동 제어 장치의 전체구성〉<Overall Configuration of Motor Drive Control Device>

도 1은, 제1 실시형태에 관련되는 모터 구동 제어 장치(100)의 회로 구성을 나타내고 있다. 모터 구동 제어 장치(100)는, 직류 전원(2)으로부터 공급되는 직류 전력을 PWM 제어에 의해 원하는 교류 전력으로 변환하고, 그 교류 전력을 교류 모터(1)에 공급하는 인버터(3)와, 인버터(3)에 의해 구동되는 교류 모터(1)에 흐르는 3상 교류 전류(Iu, Iv, Iw)(모터 전류)를 검출하는 전류 검출 수단(4)과, 교류 모터(1)에 인가되는 3상 교류 전압(Vu, Vv, Vw)(모터 인가 전압)을 검출하는 전압 검출 수단(5)과, 180도 통전의 펄스 신호로 인버터(3)를 PWM 제어하는 180도 통전 수단(제어 수단)(6)과, 180도 통전의 펄스 신호 중, 소정의 상의 펄스 신호를 소정의 정지 기간만큼 정지시키는 정지 수단(7)과, 교류 모터(1)가 소정의 속도 이하일 때의 운전 상태에 따라서, 정지 수단(7)으로부터 출력되는 180도 통전의 펄스 신호의 정지 기간을 조정하는 조정 수단(8)을 구비해서 구성된다.Fig. 1 shows a circuit configuration of the motor drive control device 100 according to the first embodiment. The motor drive control apparatus 100 includes an inverter 3 for converting the DC power supplied from the DC power supply 2 into a desired AC power by PWM control and supplying the AC power to the AC motor 1, Current detecting means 4 for detecting three-phase alternating currents Iu, Iv, Iw (motor current) flowing through the alternating-current motor 1 driven by the alternating-current motor 3, A voltage detecting means 5 for detecting AC voltages Vu, Vv and Vw (motor applied voltage) and 180-degree energizing means (control means) 6 for PWM-controlling the inverter 3 with a 180- A stop means 7 for stopping a pulse signal of a predetermined phase from a pulse signal of 180 degree energization for a predetermined stop period and a control means for stopping the stop means 7 in accordance with the operation state when the AC motor 1 is at a predetermined speed or lower, (8) for adjusting the stopping period of the 180-degree energized pulse signal output from the control unit (7).

〈모터 구동 제어 장치의 동작 개요〉<Outline of Operation of Motor Drive Control Apparatus>

도 1에 나타내는 모터 구동 제어 장치(100)에 있어서, 직류 전원(2)이, 인버터(3)의 정극(正極)측 단자(3a)와 부극(負極)측 단자(3b) 사이에 직류 전압(VDC)을 인가한다. 인버터(3)는, 3상으로 브리지 구성된 스위치 소자(Sup, Sun, Svp, Svn, Swp, Swn)를 구비하고, 직류 전원(2)으로부터 공급된 직류 전압(VDC)을, PWM 제어에 의해 3상 교류 전압(Vu, Vv, Vw)으로 변환한다. 인버터(3)가, 3상 교류 전압(Vu, Vv, Vw), 즉 모터 인가 전압을 교류 모터(1)에 인가하면, 교류 모터(1)에는 3상 교류 전류(모터 전류)(Iu, Iv, Iw)가 흐른다. 그리고, 교류 모터(1)는, 3상의 인버터(3)로부터 PWM 제어에 의해 출력된 3상 교류 전류(모터 전류)(Iu, Iv, Iw)에 따른 토크를 출력한다.In the motor drive control device 100 shown in Fig. 1, the DC power supply 2 is connected between the positive terminal side terminal 3a of the inverter 3 and the negative terminal side 3b of the inverter 3, VDC). The inverter 3 includes switch elements (Sup, Sun, Svp, Svn, Swp, Swn) composed of three-phase bridges and supplies the DC voltage VDC supplied from the DC power supply 2 to 3 (Vu, Vv, Vw). When the inverter 3 applies the three-phase alternating current voltages (Vu, Vv, Vw), that is, the motor applying voltage to the alternating-current motor 1, , Iw) flows. The alternating-current motor 1 outputs torque corresponding to the three-phase alternating current (motor current) Iu, Iv, Iw output by the PWM control from the three-phase inverter 3.

또한, 180도 통전 수단(제어 수단)(6)이, 180도 통전으로 PWM 제어된 펄스 신호를 인버터(3)에 공급하면, 인버터(3)의 각 스위치 소자(Sup, Sun, Svp, Svn, Swp, Swn)가 PWM 제어된 타이밍에서 스위칭된다. 이에 따라, 인버터(3)로부터 교류 모터(1)에 PWM 제어된 3상 교류 전류(모터 전류)(Iu, Iv, Iw)가 공급된다.When the 180-degree conduction means (control means) 6 supplies the pulse signal PWM-controlled by the 180-degree conduction to the inverter 3, the switching elements (Sup, Sun, Svp, Svn, Swp, Swn) are switched at the PWM controlled timing. Thereby, three-phase alternating current (motor current) Iu, Iv, Iw PWM-controlled by the inverter 3 is supplied to the AC motor 1.

이때, 조정 수단(8)은, 인버터(3)의 구동 주파수나 교류 모터(1)의 운전 상태(예를 들면, 교류 모터(1)의 회전 속도, 토크, 모터 전류, 모터 인가 전압 등)에 따라서, 정지 수단(7)으로부터 출력되는 180도 통전의 펄스 신호의 정지 기간을 변화시킨다. 이에 따라, 정지 수단(7)은, 제어 수단(6)으로부터 인버터(3)에 공급되는 180도 통전의 소정의 상의 펄스 신호 중, 조정 수단(8)에서 설정된 정지 기간에 상당하는 기간만큼 펄스 신호의 송신을 정지시킨다.At this time, the adjusting means 8 adjusts the driving frequency of the inverter 3 and the operating state of the AC motor 1 (for example, the rotational speed, torque, motor current, motor applied voltage, etc. of the AC motor 1) Therefore, the stop period of the 180-degree energized pulse signal output from the stopping means 7 is changed. The stopping means 7 stops the pulse signal of the predetermined phase phase of 180 degree supplied from the control means 6 to the inverter 3 by a period corresponding to the stop period set by the adjusting means 8, .

따라서, 인버터(3)는, PWM 제어에 의해 180도 통전되는 전류 파형 중, 정지 기간(즉, 개방상의 구간)만큼, 교류 모터(1)에 공급해야 할 모터 전류의 공급을 정지한다. 이에 따라, 교류 모터(1)에는 정지 기간(개방상의 구간)에 있어서 자기 포화에 의한 기전압이 발생하므로, 위치센서를 설치하지 않아도, 이 기전압에 의해 교류 모터(1)의 위상 검출을 행할 수 있다.Therefore, the inverter 3 stops supplying the motor current to be supplied to the AC motor 1 for the stop period (i.e., the open phase section) of the current waveform that is energized 180 degrees by the PWM control. Thus, the AC motor 1 generates a base voltage due to magnetic saturation in the stop period (open phase section), so that the phase of the AC motor 1 is detected by the base voltage even without providing a position sensor .

이에 따라, 펄스 신호의 정지 기간(개방상의 구간)에 발생하는 자기 포화에 의한 기전압에 의해 회전자 위상을 고정밀도로 추정할 수 있다. 또한, 회전 속도가 소정값 이하인 저속역에 있어서는 모터 전류가 극히 작으므로, 펄스 신호의 정지 기간을 설정했다고 해도 전류 왜곡을 억제할 수 있다.Accordingly, it is possible to estimate the rotor phase with high precision by the base voltage due to magnetic saturation occurring in the stop period (open phase section) of the pulse signal. In addition, since the motor current is extremely small in the low speed range where the rotation speed is lower than the predetermined value, the current distortion can be suppressed even if the stop period of the pulse signal is set.

이하, 도 1에 나타내는 모터 구동 제어 장치(100)의 각 부 요소의 동작에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of each sub-element of the motor drive control apparatus 100 shown in Fig. 1 will be described in detail.

〈전류 검출 수단〉<Current Detection Means>

도 1에 있어서, 전류 검출 수단(4)은, 인버터(3)의 부극측 단자(3b)를 흐르는 모선(母線) 전류(IDC)를 검출하고, 이 모선 전류(IDC)로부터 3상 교류 전류(모터 전류)(Iu, Iv, Iw)를 추출한다. 단, 출력측의 3상 교류 전류(Iu, Iv, Iw)를 직접 검출하도록, 인버터(3)의 각 상 단자(3c, 3d, 3e)에 전류 검출 수단을 설치해도 된다.1, the current detecting means 4 detects the bus line current IDC flowing through the negative terminal 3b of the inverter 3 and detects a three-phase alternating current Motor current) Iu, Iv, Iw are extracted. However, current detecting means may be provided on each of the phase terminals 3c, 3d and 3e of the inverter 3 so as to directly detect the three-phase alternating currents Iu, Iv and Iw on the output side.

〈전압 검출 수단〉<Voltage Detecting Means>

전압 검출 수단(5)은, U상 전압 검출 수단(5a), V상 전압 검출 수단(5b), 및 W상 전압 검출 수단(5c)을 구비하고, 각각, 인버터(3)의 부극측 단자(3b)를 기준으로 해서, 인버터(3)의 각 상 단자(3c, 3d, 3e)의 단자 전압(Vua, Vva, Vwa)(도 2 참조), 즉 모터 인가 전압을 검출한다.The voltage detecting means 5 includes U-phase voltage detecting means 5a, V-phase voltage detecting means 5b and W-phase voltage detecting means 5c, Vva, and Vwa (see Fig. 2) of the phase terminals 3c, 3d, and 3e of the inverter 3, that is, the motor applied voltage,

도 2는, 도 1에 나타내는 전압 검출 수단(5)의 상세한 회로 구성을 나타내고 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, U상 전압 검출 수단(5a)은, 제1 분압 저항(5aa), 제2 분압 저항(5ab), 및 스위치 수단(5ac)을 구비한다. 한편, 검출 전압을 분압하는 분압 수단은, 이것에 한정되는 것이 아니다. 또한, 후기하는 자기 포화형 위상 추정 수단(6a)(도 16 참조)의 내압이 높을 경우에는, 분압 저항을 설치해서 분압할 필요는 없다. 또한, V상 전압 검출 수단(5b) 및 W상 전압 검출 수단(5c)은, U상 전압 검출 수단(5a)과 마찬가지의 구성이다.Fig. 2 shows a detailed circuit configuration of the voltage detecting means 5 shown in Fig. As shown in Fig. 2, the U-phase voltage detecting means 5a includes a first voltage dividing resistor 5aa, a second voltage dividing resistor 5ab, and a switch means 5ac. On the other hand, the voltage dividing means for dividing the detected voltage is not limited to this. When the internal pressure of the later-described magnetic saturation phase estimating means 6a (see Fig. 16) is high, it is not necessary to provide a voltage dividing resistor to divide the voltage. The V-phase voltage detection means 5b and the W-phase voltage detection means 5c have the same configuration as the U-phase voltage detection means 5a.

도 2에서는, U상 전압 검출 수단(5a)은, 전압 검출 수단(5)과 인버터(3) 사이를 차단하는 스위치 수단(5ac)을 구비함으로써, 전압 검출 수단(5)의 회로 손실을 저감시킬 수 있다. 즉, 스위치 수단(5ac)이 ON일 때, U상 단자 전압(Vua)이 분압되어, U상 단자 전압(Vua)의 분압 전압이 자기 포화형 위상 추정 수단(6a)에 입력된다. 이때, 제1 분압 저항(5aa) 및 제2 분압 저항(5ab)에 있어서는 손실이 발생한다. 그래서, 전압 검출을 하지 않을 경우에는, 스위치 수단(5ac)을 OFF로 해서 전압 검출 수단(5)의 회로 손실을 저감시킬 수 있다.2, the U-phase voltage detecting means 5a includes the switch means 5ac for blocking the voltage detecting means 5 and the inverter 3, thereby reducing the circuit loss of the voltage detecting means 5 . That is, when the switch means 5ac is ON, the U-phase terminal voltage Vua is divided and the divided voltage of the U-phase terminal voltage Vua is input to the magnetostrictive phase estimation means 6a. At this time, losses occur in the first and second voltage-dividing resistors 5aa and 5ab. Thus, when voltage detection is not performed, the circuit means of the voltage detection means 5 can be reduced by turning off the switch means 5ac.

즉, 도 1에 나타내는 모터 구동 제어 장치에 있어서, 전압 검출 수단(5)이, 도 2에 나타내는 바와 같이, 교류 모터(1)의 단자와 분리하기 위한 스위치 수단(스위치 회로)(5ac)을 구비함으로써, 전압 검출이 불필요해서 전압 검출 수단(5)을 사용하지 않을 때에 있어서의 전력 손실을 저감시킬 수 있다.That is, in the motor drive control apparatus shown in Fig. 1, the voltage detecting means 5 is provided with switch means (switch circuit) 5ac for separating from the terminals of the AC motor 1, as shown in Fig. 2 The voltage detection is unnecessary, and the power loss when the voltage detecting means 5 is not used can be reduced.

〈정지 기간의 생성〉<Generation of Stop Period>

이때, 도 1에 나타내는 인버터(3)에 있어서의 U상 전압, U상 전류 및 펄스 신호의 파형에 대해서, 도 3의 (a)를 이용해서 설명한다. 한편, 도 3의 (b)는 도 3의 (a)의 부분 확대도이다. 도 3의 (a)에 있어서, 세로 축은, 교류 모터(1)의 중성점을 기준 전위로서 나타내고 있다. 도 3의 (a)의 상단에 있어서, U상 전압(Vu)은, 이상적인 전압 파형으로서, 전압 위상(θv)의 cos 함수로 나타내고 있다. 또한, 도 3의 (a)의 중단, 하단에 나타내는 Up, Un은, 후기하는 180도 통전 수단(6)이 출력하는 PWM 제어의 펄스 신호에 의거하는 U상의 스위치 소자(Sup, Sun)(도 1 참조)의 ON/OFF 파형을 나타내며, 신호 레벨이 "1"일 때에는 ON, "0"일 때에는 OFF를 나타내고 있다. 한편, 스위치 소자(Sup, Sun)의 스위칭 특성은 이상적인 것으로 한다.The waveforms of the U-phase voltage, the U-phase current and the pulse signal in the inverter 3 shown in Fig. 1 will now be described with reference to Fig. 3 (a). FIG. 3 (b) is a partially enlarged view of FIG. 3 (a). 3 (a), the vertical axis indicates the neutral point of the alternating-current motor 1 as a reference potential. 3 (a), the U-phase voltage Vu is an ideal voltage waveform and is represented by a cosine function of the voltage phase? V. The upper and lower Un and U of the U-phase switch elements Sup and Sun based on the pulse signal of the PWM control outputted by the 180-degree energizing means 6 1). The ON / OFF waveform is ON when the signal level is "1", and OFF when it is "0". On the other hand, the switching characteristics of the switching elements Sup and Sun are ideal.

여기서, PWM 제어에 의해, 스위치 소자(Sup, Sun)의 양쪽 모두 OFF, 또는, 한쪽만 ON일 경우를 생각한다. 정지 기간(Toff)은, 후기하는 정지 수단(7)(도 1 참조)의 정지 신호에 의거해서, U상의 스위치 소자(Sup, Sun)의 양쪽을 정지시키는 기간을 나타낸다. 이 정지 기간(Toff)에서는, 스위치 소자(Sup, Sun)는, 양쪽 모두 OFF 상태에서 정지한다. 즉, 정지 기간(Toff)이 개방상의 구간으로 된다. 또한, 정지 기간(Toff) 이외의 기간은, 통상의 180도 통전의 PWM 제어에 의해 스위칭을 행하는 통전 기간(Ton)이다.Here, it is assumed that both of the switching elements Sup and Sun are turned OFF by the PWM control, or only one of them is turned ON. The stop period Toff represents a period in which both of the switch elements Sup and Sun on U are stopped based on the stop signal of the stopping means 7 (see Fig. 1) to be described later. In this stop period Toff, the switch elements Sup and Sun are both stopped in the OFF state. That is, the stop period Toff becomes an open phase section. The period other than the stop period Toff is the energization period Ton that performs switching by PWM control of normal 180-degree energization.

다음으로, 인버터(3)의 U상 단자 전압(Vua)의 파형 특성에 대해서, 도 3의 (b) 및 도 4를 이용해서 설명한다. 도 4는, U상 단자 전압(Vua)에 대해서, 통전 기간(Ton) 및 정지 기간(Toff)의 경우를 구분해서 표로 나타낸 것이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 통전 기간(Ton)의 경우, U상 단자 전압(Vua)은, 스위치 소자(Sup)가 ON일 때에는 VDC/2가 되고, 스위치 소자(Sun)가 ON일 때에는 -VDC/2가 된다.Next, the waveform characteristics of the U-phase terminal voltage Vua of the inverter 3 will be described with reference to FIG. 3 (b) and FIG. 4 is a table showing the U phase terminal voltage Vua by dividing the case of the energizing period Ton and the stop period Toff. As shown in Fig. 4, in the energization period Ton, the U-phase terminal voltage Vua becomes VDC / 2 when the switch element Sup is ON, and -VDC / 2 when the switch element Sun is ON, / 2.

또한, 정지 기간(Toff)에서는, U상 단자 전압(Vua)은 다음과 같이 된다. 정지 기간(Toff)이 된 직후는, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 스위치 소자(Sup) 및 스위치 소자(Sun)와 각각 역(逆)병렬로 접속된 다이오드에 환류 전류가 흐르는 환류 기간(Tr)이 된다. 이 환류 기간(Tr)은, U상 전류(Iu)가 스위치 소자(Sup) 또는 스위치 소자(Sun)와 역병렬로 접속된 다이오드 소자를 환류하는 기간이다. 이때, U상 단자 전압(Vua)은, U상 전류(Iu)의 극성에 의존한다.In the stop period Toff, the U-phase terminal voltage Vua is as follows. Immediately after the stop period Toff, as shown in Fig. 3 (b), a reflux period in which a reflux current flows in diodes connected in reverse parallel to the switch element Sup and the switch element Sun, (Tr). This reflux period Tr is a period during which the U-phase current Iu is refluxed to the diode element connected in reverse parallel to the switching element Sup or the switching element Sun. At this time, the U-phase terminal voltage Vua depends on the polarity of the U-phase current Iu.

즉, 도 4의 정지 기간(Toff)에 나타내는 바와 같이, U상 전류(Iu)가 정(正)(Iu>0)일 때에는, 환류 전류에 의해 스위치 소자(Sun)에 역병렬의 다이오드 소자가 도통(道通)해서, 인버터(3)의 부극측 단자(3b)와 U상 단자(3c)가 같은 전위로 되어, U상 단자 전압(Vua)은 -VDC/2가 된다. 또한 U상 전류(Iu)가 부(負)(Iu<0)일 때에는, 환류 전류에 의해 스위치 소자(Sup)에 역병렬의 다이오드 소자가 도통해서, 인버터(3)의 정극측 단자(3a)와 U상 단자(3c)가 같은 전위가 되어, U상 단자 전압(Vua)은 VDC/2가 된다.4, when the U-phase current Iu is positive (Iu > 0), the diode elements in antiparallel to the switching element Sun are excited by the return current The negative terminal 3b and the U-phase terminal 3c of the inverter 3 become the same potential and the U-phase terminal voltage Vua becomes -VDC / 2. When the U-phase current Iu is negative (Iu < 0), diode elements in antiparallel connection to the switching element Sup are conducted by the return current, and the positive terminal 3a of the inverter 3, And the U-phase terminal 3c become the same potential, and the U-phase terminal voltage Vua becomes VDC / 2.

또한, U상 전류(Iu)가 제로(Iu=O)가 되어, 환류 기간(Tr)이 끝나면, U상 단자 전압(Vua)은, 스위치 소자(Svp, Svn, Swp, Swn)의 ON/OFF 상태에 의존한다. 즉, 스위치 소자(Svp) 및 스위치 소자(Swp)가 ON으로 될 때에는, V상 단자(3d) 및 W상 단자(3e)와 정극측 단자(3a)가 도통해서, U상 단자 전압(Vua)은, VDC/2가 된다.When the U phase current Iu becomes zero (Iu = 0) and the reflux period Tr ends, the U phase terminal voltage Vua becomes ON / OFF of the switch elements Svp, Svn, Swp, and Swn Depending on the state. That is, when the switch element Svp and the switch element Swp are turned ON, the V-phase terminal 3d and the W-phase terminal 3e are electrically connected to the positive terminal 3b, Becomes VDC / 2.

마찬가지로 해서, 스위치 소자(Svn) 및 스위치 소자(Swn)가 ON이 될 때에는, V상 단자(3d) 및 W상 단자(3e)와 부극측 단자(3b)가 도통해서, U상 단자 전압(Vua)은, -VDC/2로 된다. 또한, 스위치 소자(Svp)가 ON이고 스위치 소자(Swn)가 ON일 때, 자기 포화 현상에 의해, U상 단자 전압(Vua)은 기전압(V0)으로 된다. 또한, 스위치 소자(Svn)가 ON이고 스위치 소자(Swp)가 ON일 때에는, 자기 포화 현상에 의해, U상 단자 전압(Vua)은 기전압(V0a)(기전압(V0)이 측정될 때의 전압 위상에 대해서, 180도 어긋났을 때의 기전압)이 된다.Similarly, when the switch element Svn and the switch element Swn are turned ON, the V-phase terminal 3d and the W-phase terminal 3e and the negative-electrode side terminal 3b are electrically connected to each other and the U-phase terminal voltage Vua ) Becomes -VDC / 2. When the switch element Svp is ON and the switch element Swn is ON, the U phase terminal voltage Vua becomes the base voltage V0 by the magnetic saturation phenomenon. When the switch element Svn is ON and the switch element Swp is ON, the U phase terminal voltage Vua becomes equal to the base voltage V0a (i.e., when the base voltage V0 is measured) by the magnetic saturation phenomenon And the voltage is shifted by 180 degrees with respect to the voltage phase).

즉, U상의 상하 암의 스위치 소자(Sup, Sun)가 함께 OFF되어 있는 정지 기간(Toff)에 있어서는, V상 및 W상이 2상 운전되고 있을 때에, U상에는 자기 포화에 의한 기전압(V0) 또는 기전압(VOa)이 발생하고 있다. 따라서, U상의 기전압(V0) 또는 기전압(VOa)에 의해 회전자 위상을 추정할 수 있다.That is, in the stop period Toff during which the switch elements Sup and Sun of the upper and lower arms of the U phase are OFF together, when the V phase and the W phase are two-phase operation, Or the base voltage VOa is generated. Therefore, the rotor phase can be estimated by the base voltage V0 of the U phase or the base voltage VOa.

〈실기에 의한 구동 시의 파형〉&Lt; Waveform at Driving by Practical Operation &gt;

도 5는, 제1 실시형태의 모터 구동 제어 장치(100)를 2상 변조형 PWM 제어방식으로 구동했을 때, 전류의 제로크로스점을 포함한 근방에 U상의 펄스 신호의 정지 기간(Toff)을 마련하고, U상의 펄스 신호의 정지 기간(Toff)을 설정해서 실기를 구동시켰을 경우의 전압, 전류 및 펄스 신호의 각 파형을 나타내고 있다. 가로 축에 전압 위상, 세로 축에 전압, 전류, 및 펄스 신호의 각 레벨을 나타내고 있다. 단, U상 전압은, 교류 모터(1)의 중성점을 기준 전위로 하고 있다.Fig. 5 is a diagram showing a case where when the motor drive control device 100 of the first embodiment is driven by the two-phase modulation type PWM control method, the stop period Toff of the U phase pulse signal in the vicinity of the zero- And waveforms of voltage, current, and pulse signal when the real time is driven by setting the stop period Toff of the U-phase pulse signal. Voltage level on the horizontal axis, voltage level on the vertical axis, current level, and pulse level. However, the U phase voltage has the neutral point of the AC motor 1 as the reference potential.

도 5의 (a)는 인버터(3)의 U상 단자 전압(Vua), 도 5의 (b)는 교류 모터(1)에 흐르는 U상 전류(Iu), 도 5의 (c)는, 인버터(3)의 스위치 소자(Sup)의 펄스 신호(Up)와, 인버터(3)의 스위치 소자(Sun)의 펄스 신호(Un)를 나타내고 있다.5 (a) shows the U-phase terminal voltage Vua of the inverter 3, Fig. 5 (b) shows the U-phase current Iu flowing in the AC motor 1, The pulse signal Up of the switching element Sup of the switching element 3 and the pulse signal Un of the switching element Sun of the inverter 3 are shown.

도 5의 (c)에 나타내는 바와 같이, 정지 기간(Toff)에 있어서 펄스 신호(Up, Un)가 함께 OFF로 되어 있고, 펄스 신호(Up, Un)가 정지한 구간이 설정되어 있는 것을 확인할 수 있다. 또한, 펄스 신호가 정지한 구간이 설정되어 있기 때문에, 정지 기간(Toff)의 구간에서는 U상 전류(Iu)가 제로로 되는 것도 아울러서 확인할 수 있다.As shown in (c) of FIG. 5, it can be confirmed that the pulse signals Up and Un are OFF in the stop period Toff and the intervals in which the pulse signals Up and Un are stopped are set have. Further, since the section in which the pulse signal is stopped is set, it is also confirmed that the U phase current Iu becomes zero in the section of the stop period Toff.

〈자기 포화에 의한 기전압〉<Voltage due to magnetic saturation>

여기에서, 자기 포화 현상에 대해서 설명한다. 도 6은, 도 1에 나타내는 교류 모터(1)의 각 상 단자 전압의 검출 시의 이미지도이며, 스위치 소자(Svp) 및 스위치 소자(Swn)가 ON일 경우(도 4 참조)에 있어서의 각 상 단자 전압(Vua, Vva, Vwa)을 나타내고 있다. 이 모드일 때에는, 교류 모터(1)의 회로 구성의 대칭성으로부터, 이상적으로는, V상 단자 전압(Vva)은 VDC/2, W상 단자 전압(Vwa)은 -VDC/2이고, U상 단자 전압(Vua)은 O이 될 것이다. 그러나, 교류 모터(1)의 각 상의 인덕턴스는, 자기 포화에 의해 회전자 위상(θ)의 영향을 받기 때문에 균일하지 않다. 그 때문에, 도 6에 나타내는 바와 같이, U상 단자 전압(Vua)으로서 기전압(V0)이 발생한다. 마찬가지로 해서, 스위치 소자(Svn, Swp)가 ON일 경우에는, U상 단자 전압(Vua)으로서 기전압(VOa)이 발생한다(도 4 참조).Here, the magnetic saturation phenomenon will be described. Fig. 6 is an image view when detecting the phase terminal voltages of the alternating-current motor 1 shown in Fig. 1. When the switch element Svp and the switch element Swn are ON (see Fig. 4) Terminal voltages Vua, Vva, and Vwa. In this mode, the V-phase terminal voltage Vva is VDC / 2, the W-phase terminal voltage Vwa is -VDC / 2, and the U-phase terminal voltage Vwa is ideally, from the symmetry of the circuit configuration of the AC motor 1, The voltage (Vua) will be O. However, the inductance of each phase of the alternating-current motor 1 is not uniform because it is affected by the rotor phase? By magnetic saturation. Therefore, as shown in Fig. 6, the U-phase terminal voltage Vua is generated as the base voltage V0. Similarly, when the switch elements Svn and Swp are ON, the U-phase terminal voltage Vua generates the base voltage VOa (see FIG. 4).

도 7은, 도 1에 나타내는 교류 모터(1)의 회전자 위상과 기전압의 관계를 나타내는 특성도이며, 가로 축에 회전자 위상(θ), 세로 축에 기전압(V0)을 나타내고 있다. 도 7에 나타내는 교류 모터(1)의 기전압(V0)은, 회전자 위상(θ)의 2배의 주기 함수인 것이 알려져 있으며, 그 상간 관계를 이용하면, 도 1에 나타내는 U상 전압 검출 수단(5a)의 기전압(V0)의 검출값으로부터, 교류 모터(1)의 회전자 위상(θ)을 추정할 수 있다.Fig. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the rotor phase and the electromotive force of the alternating-current motor 1 shown in Fig. 1, in which the rotor phase? Is shown on the horizontal axis and the electromotive voltage V0 is shown on the vertical axis. It is known that the base voltage V0 of the alternating-current motor 1 shown in Fig. 7 is a periodic function of twice the rotor phase [theta]. Using the phase relation, The rotor phase? Of the alternating-current motor 1 can be estimated from the detected value of the electromotive voltage V0 of the alternator 5a.

〈180도 통전 수단〉&Lt; 180 degree conduction means &gt;

다시 도 1로 돌아와서, 180도 통전 수단(6)은, 자기 포화형 위상 추정 수단(6a), 유기 전압형 위상 추정 수단(6b), 위상 추정 전환 수단(6c), 전압 지령 수단(6d), PWM 제어 수단(6e), 및 속도 추정 수단(6f)을 구비하고, 인버터(3)에 있어서의 3상의 각 상의 스위치 소자(Sup∼Swn)의 PWM 제어 신호(펄스 신호), 및 교류 모터(1)의 속도 추정값(ωa)을 출력한다.1, the 180-degree energizing means 6 includes a self-saturation type phase estimation means 6a, an organic voltage type phase estimation means 6b, a phase estimation switching means 6c, a voltage command means 6d, PWM control means 6e and a speed estimation means 6f and is provided with PWM control signals (pulse signals) of the switching elements Sup to Swn of each phase of the three phases of the inverter 3, The speed estimation value?

자기 포화형 위상 추정 수단(6a)은, 정지 기간(Toff)에 있어서, 도 7에 나타내는 바와 같은 회전자 위상(θ)과 기전압(V0)의 관계에 따라서, 기전압(V0)의 검출값에 의거해서 회전자 위상(θ)을 추정한다. 이하에서는, 이와 같은 위상 추정 방식을 자기 포화형 위상 추정 방식이라고 한다. 이 자기 포화형 위상 추정 방식의 장점은, 교류 모터(1)의 정지 시를 포함하는 저속역에 있어서 기전압(V0)의 검출값으로부터 회전자 위상(θ)을 추정할 수 있는 점이다. 그 이유는, U상의 기전압(V0)은, 회전 속도에 관계없이, V상―W상 사이가 통전될 때마다 발생하기 때문이다. 이에 반해서, 자기 포화형 위상 추정 방식의 단점은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 정지 기간(Toff)에 있어서 전류가 흐르지 않기 때문에 전류 파형이 왜곡되는 점이다.The magnetic saturation type phase estimation means 6a calculates the phase difference between the detected value of the base voltage V0 and the phase difference between the detected value of the base voltage V0 and the base voltage V0 in accordance with the relationship between the rotor phase? And estimates the rotor phase &amp;thetas; Hereinafter, such a phase estimation method is referred to as a magnetic saturation type phase estimation method. The advantage of this magnetic saturation phase estimation method is that the rotor phase? Can be estimated from the detected value of the base voltage V0 in the low speed range including the stopping of the AC motor 1. This is because the U-phase base voltage V0 is generated every time the V-phase and the W-phase are energized regardless of the rotation speed. On the other hand, the disadvantage of the self saturation phase estimation method is that the current waveform is distorted because no current flows in the stop period Toff as shown in Fig.

유기 전압형 위상 추정 수단(6b)은, 통전 기간(Ton)에 있어서, 전류 검출 수단(4)으로부터 추출한 3상 교류 전류(Iu, Iv, Iw)에 의거해서 회전자 위상(θ)을 추정한다. 통전 기간(Ton)에서는, 일반적인 180도 통전에 의해 U상 전류(Iu)는 정현파 형상으로 흐르기 때문에, 유기 전압 이용형 180도 통전 방식과 마찬가지로 회전자 위상(θ)을 추정할 수 있다. 이하에서는, 이와 같은 위상 추정 방식을 유기 전압형 위상 추정 방식이라고 한다. 이 유기 전압형 위상 추정 방식의 장점은, 정지 기간(Toff)을 필요로 하지 않기 때문에, 전류 왜곡이 작은 점이다. 이에 반해서, 단점은, 유기 전압은 저속이 될수록 작아지기 때문에, 저속역에서는 회전자의 위상 추정 정밀도가 저하되는 점이다.The induced voltage phase estimation means 6b estimates the rotor phase? On the basis of the three-phase alternating currents Iu, Iv and Iw extracted from the current detection means 4 in the energization period Ton . In the energization period Ton, since the U-phase current Iu flows in a sinusoidal waveform by the ordinary 180-degree energization, the rotor phase? Can be estimated similarly to the 180-degree energization method using the induced voltage. Hereinafter, such a phase estimation method is referred to as an organic voltage phase estimation method. An advantage of this organic voltage phase estimation method is that current distortion is small because the stop period Toff is not required. On the other hand, the disadvantage is that since the induced voltage becomes smaller as the speed becomes lower, the phase estimation precision of the rotor is lowered in the low speed range.

위상 추정 전환 수단(6c)은, 통전 기간(Ton) 또는 정지 기간(Toff)에 의거해서, 자기 포화형 위상 추정 방식과 유기 전압형 위상 추정 방식을 전환하고, 회전자 위상(θ)의 위상 추정값(θa)을 출력한다. 예를 들면, 교류 모터(1)의 회전 속도가 소정값보다 클(중/고속역일) 때에는 유기 전압형 위상 추정 방식으로 전환하고, 교류 모터(1)의 회전 속도가 소정값 이하(저속역)일 때에는 자기 포화형 위상 추정 방식으로 전환한다.The phase estimation switching means 6c switches between the magnetic saturation type phase estimation method and the organic voltage type phase estimation method on the basis of the energization period Ton or the stop period Toff, (? a). For example, when the rotational speed of the AC motor 1 is higher than the predetermined value (middle / high speed position), the system is switched to the induced voltage type phase estimation system. When the rotational speed of the AC motor 1 is lower than a predetermined value , It switches to the magnetic saturation type phase estimation method.

전압 지령 수단(6d)은, 회전자 위상(θ)의 위상 추정값(θa)에 의거해서, 3상 교류 전압(Vu, Vv, Vw)의 지령값(Vu*, Vv*, Vw*)을 연산한다. 그리고, 그 지령값(Vu*, Vv*, Vw*)을 PWM 제어 수단(6e)에 송신한다.The voltage command means 6d calculates the command values Vu *, Vv * and Vw * of the three-phase AC voltages Vu, Vv and Vw on the basis of the phase estimated value? A of the rotor phase? do. Then, the command values (Vu *, Vv *, Vw *) are transmitted to the PWM control means 6e.

PWM 제어 수단(6e)은, PWM 제어에 의거해서, 전압 지령 수단(6d)으로부터 취득한 전압 지령값(Vu*, Vv*, Vw*)을 180도 통전용의 PWM 제어 신호로 변환한다. 이 PWM 제어 신호는 ON/OFF 듀티가 제어된 펄스 신호이며, 인버터(3)의 각 스위치 소자(Sup∼Swn)를 스위칭해서 PWM 제어를 행한다.The PWM control means 6e converts the voltage command values Vu *, Vv * and Vw * obtained from the voltage command means 6d into a PWM control signal for 180-degree conduction based on the PWM control. This PWM control signal is a pulse signal whose ON / OFF duty is controlled, and performs PWM control by switching each switch element (Sup to Swn) of the inverter 3.

속도 추정 수단(6f)은, 회전자 위상의 추정값인 위상 추정값(θa)을 의사(擬似) 미분함으로써, 교류 모터(1)의 회전 속도(ω)를 추정하고, 회전 속도(ω)의 추정값인 속도 추정값(ωa)을 조정 수단(8)에 출력한다.The speed estimating means 6f estimates the rotational speed omega of the alternating-current motor 1 by pseudo-differentiating the estimated phase angle? A that is the estimated value of the rotor phase and outputs the estimated value of the rotational speed omega And outputs the speed estimation value? A to the adjustment means 8. [

〈정지 수단〉<Stop Means>

도 1에 나타내는 정지 수단(7)은, PWM 제어 수단(6e)으로부터 각 스위치 소자(Sup∼Swn)에 출력되는 PWM 제어의 펄스 신호를 정지시키기 위한 정지 신호를 출력한다. 정지 수단(7)으로부터 출력되는 정지 신호는, PWM 제어 수단(6e)으로부터 출력되는 PWM 제어의 펄스 신호에 우선해서, 스위치 소자(Sup∼Swn)를 정지시킬 수 있다. 따라서, PWM 제어 수단(6e)으로부터 180도의 전(全) 구간에 있어서 펄스 신호가 출력되어도, 정지 수단(7)에서 설정된 정지 기간(Toff) 동안에는, 소정의 상의 펄스 신호는 정지된다.The stopping means 7 shown in Fig. 1 outputs a stop signal for stopping the pulse signal of the PWM control outputted from the PWM control means 6e to each of the switch elements Sup to Swn. The stop signal output from the stop means 7 can stop the switch elements Sup to Swn in preference to the PWM control pulse signal output from the PWM control means 6e. Therefore, even if the pulse signal is output from the PWM control means 6e all the 180 seconds, the pulse signal of the predetermined phase is stopped during the stop period Toff set by the stop means 7.

〈조정 수단〉<Adjusting Means>

다음으로, 도 1에 나타내는 조정 수단(8)이, 정지 수단(7)으로부터 출력되는 정지 신호의 정지 기간(Toff)을 조정하는 방법 [1]∼[5]에 대해서 설명한다.Next, a description will be given of methods [1] to [5] in which the adjustment means 8 shown in Fig. 1 adjusts the stop period Toff of the stop signal outputted from the stop means 7. Fig.

각 방법에 대한 설명에 들어가기 전에, 각 방법에 공통인 전제에 대해서 설명한다.Prior to describing each method, the premise common to each method will be described.

첫째로, 펄스 신호의 정지 기간(Toff)과 전류 왜곡(ε)의 관계에 대해서 설명한다. 도 8은, 도 1에 나타내는 인버터(3)의 펄스 신호의 정지 기간(Toff)과 전류 왜곡(ε)의 관계를 나타내는 특성도이며, 가로 축에 정지 기간(Toff), 세로 축에 전류 왜곡(ε)을 나타내고 있다. 단, 설명을 간단하게 하기 위해서, 정지 기간(Toff)에 의해서만 전류 파형이 왜곡되는 것으로 한다.First, the relationship between the stop period Toff of the pulse signal and the current distortion? Will be described. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the stop period Toff and the current distortion? Of the pulse signal of the inverter 3 shown in Fig. 1, in which the stop period Toff is shown on the horizontal axis, ε). However, in order to simplify the explanation, it is assumed that the current waveform is distorted only by the stop period Toff.

도 8에 나타내는 바와 같이, 정지 기간(Toff)이 전기각(電氣角) 60도일 때의 전류 왜곡(ε)은 ε1이며, 정지 기간(Toff)이 전기각 O도일 때의 전류 왜곡(ε)은 O이다. 여기에서, 전기각 60도는, 자기 포화 이용형 120도 통전 방식을 이용했을 경우의 정지 기간(Toff)을 나타내는 값이며, 전기각 O도는, 유기 전압 이용형 180도 통전 방식을 이용했을 경우의 정지 기간(Toff)을 나타내는 값이다.As shown in Fig. 8, the current distortion epsilon when the stop period Toff is 60 degrees is epsilon 1 and the current distortion epsilon when the stop period Toff is the electrical angle O is O. Here, the electrical angle of 60 degrees is a value representing the stop period (Toff) when the 120-degree energization type using magnetic saturation is used, and the electrical angle O is the stop period when using the induced voltage type 180-degree energization method Toff).

그래서, 자기 포화 이용형 120도 통전 방식을 이용했을 경우의 정지 기간(Toff)이 전기각 60도로 되는 이유에 대해서, 도 9를 이용해서 설명한다. 도 9는, 자기 포화 이용형 120도 통전 방식의 인버터에 있어서의 스위칭 파형을 나타내고 있다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 120도 통전 방식에서는 어느 하나의 상은, 반드시 정지 기간(Toff)에 있다. 예를 들면, 도 9에 나타내는 바와 같이, 전기각 0∼60도의 범위에서는 U상 +측과 W상 -측이 통전상으로 되고, V상의 상하 암이 정지 기간(Toff)으로 되어 있다. 또한, 전기각 60∼120도의 범위에서는 V상 +측과 W상 -측이 통전상으로 되고, U상의 상하 암이 정지 기간(Toff)으로 되어 있다.Therefore, the reason why the stop period Toff when the magnetic saturation-use type 120-degree energization method is used will be 60 electrical degrees will be described with reference to Fig. Fig. 9 shows a switching waveform in a 120-degree energization type inverter using magnetic saturation. As shown in Fig. 9, in the 120-degree energization method, any one of the phases is always in the stop period Toff. For example, as shown in Fig. 9, the U phase + side and the W phase-side are energized in the range of 0 to 60 degrees in electric angle, and the upper and lower arms of the V phase are in the stop period Toff. In the electrical angle range of 60 to 120 degrees, the V phase + side and the W phase-side are energized, and the upper and lower arms of the U phase are the stop period Toff.

그 때문에, 정지 기간(Toff)을 전기각 60도 이상으로 설정하면, 2상 이상의 통전이 동시에 정지되기 때문에, 교류 모터(1)의 3상 모두에 전류가 흐르지 않게 되므로, 교류 모터(1)는 토크를 출력할 수 없다. 따라서, 이와 같은 문제를 피하기 위해, 정지 기간(Toff)은 전기각 60도 이하로 한다. 한편, 각 정지 기간(Toff)을 균일하게 하지 않으면, 어느 하나의 상의 정지 기간(Toff)을 전기각 60도 이상으로 하는 것도 가능하지만, 전압·전류 파형의 대칭성이 손실되기 때문에 바람직하지 않다. 즉, 자기 포화 이용형 120도 통전 방식을 이용했을 경우의 정지 기간(Toff)은 전기각 60도로 된다.Therefore, when the stop period Toff is set to 60 degrees or more, electric currents of two or more phases are stopped at the same time, so that no current flows through all three phases of the alternating-current motor 1, Torque can not be output. Therefore, in order to avoid such a problem, the stop period Toff is 60 degrees or less in electrical angle. On the other hand, if the respective stop periods Toff are not made uniform, it is possible to set the stop period Toff of any one phase to 60 degrees or more, but this is not preferable because the symmetry of the voltage and current waveform is lost. That is, the stop period Toff when the magnetic saturation-use type 120-degree energization method is used is 60 electrical degrees.

도 8로 돌아와서, 전류 왜곡(ε)을 억제하기 위해서는, 단순히 유기 전압 이용형 180도 통전 방식을 이용하면 되는 것이 된다. 그러나, 유기 전압 이용형 180도 통전 방식은 저속역에 있어서 유기 전압이 작기 때문에, 이 유기 전압 이용형 180도 통전 방식에 의해 회전자의 위치 검출을 실현할 수 없다.Returning to Fig. 8, in order to suppress the current distortion?, It is only necessary to use the 180-degree energization method using the induced voltage. However, since the induced voltage is low in the low speed range, the 180-degree energization method using the induced voltage can not realize the position detection of the rotor by the 180-degree energization method using the induced voltage.

따라서, 도 8을 변경해서, 도 10에 나타내는 바와 같이, 교류 모터(1)의 회전 속도(ω)를 변수로서 더해서, 전류 왜곡(ε) 및 펄스 신호의 정지 기간(Toff)의 관계를 나타낸다. 도 10에서는, 회전 속도(ω)가 ω0 미만인 저속역(L)일 경우, 자기 포화 이용형 120도 통전 방식을 실행하고, 회전 속도(ω)가 ω0 이상인 고속역(H)일 경우, 유기 전압 이용형 180도 통전 방식으로 전환하는 것을 본 실시형태의 비교예로서 생각할 수 있다. 이 비교예의 경우에는, 고속역(H)에서 저속역(L)으로 천이(遷移)할 때에, 급격하게, 180도 통전에서 120도 통전으로 전환되기 때문에, 저속역(L)에 있어서 전류 왜곡(ε)이 급격하게 증가하게 된다.8, the relationship between the current distortion? And the stop period (Toff) of the pulse signal is shown by adding the rotational speed? Of the alternating-current motor 1 as a variable as shown in Fig. 10, when the rotational speed [omega] is less than [omega] 0, the magnetic saturation use type 120-degree energization method is executed. When the rotational speed [omega] It can be considered as a comparative example of the present embodiment that the 180-degree energization method is switched. In this comparative example, when the transition from the high-speed range H to the low-speed range L is made, the current is rapidly switched from the 180-degree energization to the 120-degree energization, ε) increases rapidly.

따라서, 방법 [1]에서는, 전류 왜곡(ε)을 저감하기 위해서, 도 3에 나타낸 바와 같이, U상의 스위치 소자(Sup, Sun)가 양쪽 모두 OFF의 상태로 되는 정지 기간(Toff), 즉 개방상의 구간을 설정한 새로운 통전 방식을 채용한다. 이 새로운 통전 방식에서는, 이 정지 기간(Toff)을 교류 모터(1)의 회전 속도 추정값(ωa)에 의거해서 조정하는 것으로 한다. 이에 따라, 저속역(L)에 있어서, 도 10의 곡선(Q)으로 나타내는 바와 같이, 교류 모터(1)의 회전 속도(ω)에 따라 빈번히 전류 왜곡(ε)의 크기를 변경할 수 있기 때문에, 비교예의 경우에 비해서 전류 왜곡(ε)을 억제할 수 있다. 즉, 도 1에 나타내는 바와 같이, 조정 수단(8)은, 속도 추정 수단(6f)으로부터 출력된 회전 속도 추정값(ωa)에 의거해서, 정지 수단(7)으로부터 출력되는 정지 기간(Toff)을 조정한다.Therefore, in the method [1], in order to reduce the current distortion?, As shown in Fig. 3, the stop period Toff in which both the switch elements Sup and Sun of the U- A new energizing method is set up in which the section of the phase is set. In this new energization method, it is assumed that the stop period Toff is adjusted based on the rotation speed estimation value? A of the alternating-current motor 1. This makes it possible to frequently change the magnitude of the current distortion? In accordance with the rotational speed? Of the alternating-current motor 1, as indicated by the curve Q in FIG. 10, The current distortion? Can be suppressed as compared with the case of the comparative example. 1, the adjustment means 8 adjusts the stop period Toff output from the stop means 7 based on the rotation speed estimation value? A outputted from the speed estimation means 6f do.

환언하면, 조정 수단(8)은, 각 위상 추정 방식의 특성을 고려해서, 교류 모터(1)의 회전 속도(ω)가 낮을수록, 정지 수단(7)으로부터 출력되는 정지 기간(Toff)을 확대해서, 자기 포화형 위상 추정 방식을 우선적으로 이용한다. 단, 이때의 정지 기간(Toff)은, 자기 포화 이용형 120도 통전 방식의 정지 기간 이하, 즉, 전기각 60도 이하로 한다. 즉, 180도 통전 방식에 의한 펄스 신호의 정지 기간(Toff)은, 교류 모터(1)의 회전 속도, 토크, 모터 전류, 모터 인가 전압 등이 낮을수록, 전기각 60도 이하의 범위에서 증가시킨다. 한편, 교류 모터(1)의 회전 속도(ω)가 높을 때에는 유기 전압형 위상 추정 방식을 이용한다.In other words, in consideration of the characteristics of each phase estimation method, the adjustment means 8 increases the stop period Toff output from the stop means 7 as the rotational speed? Of the AC motor 1 becomes lower Therefore, the magnetic saturation type phase estimation method is preferentially used. However, the stop period Toff at this time is set to be equal to or less than the stop period of the 120-degree energization type using magnetic saturation, that is, the electrical angle is 60 degrees or less. That is, the stop period Toff of the pulse signal by the 180-degree energization method is increased in the range of the electric angle of 60 degrees or less as the rotational speed, torque, motor current, and motor applied voltage of the AC motor 1 become lower . On the other hand, when the rotational speed [omega] of the alternating-current motor 1 is high, an organic voltage type phase estimation method is used.

또한, 방법 [2]에서는, 조정 수단(8)은, 교류 모터(1)의 토크, 인버터(3)의 3상 교류 전류·전압(즉, 모터 전류, 모터 인가 전압) 등이 작을수록, 정지 기간(Toff)을 확대해서, 자기 포화형 위상 추정 방식을 우선적으로 이용해도 된다. 그 이유는, 정지 기간(Toff)을 전기각 60도 이하로 설정한다는 조건에 있어서, 모선 전류(IDC)의 통전 기간이 짧아서, 3상 교류 전류(Iu, Iv, Iw)를 정확하게 추출할 수 없는 경우에는, 유기 전압형 위상 추정 방식에 있어서의 추정 정밀도가 저하되기 때문이다.Further, in the method [2], the adjustment means 8 is configured such that, as the torque of the alternating-current motor 1, the three-phase alternating current / voltage of the inverter 3 (that is, the motor current, The period Toff may be expanded and the magnetic saturation type phase estimation method may be preferentially used. This is because the energizing period of the bus current I D is short and the three-phase alternating currents Iu, Iv and Iw can not be accurately extracted under the condition that the stop period Toff is set to 60 degrees or less This is because the estimation precision in the organic voltage phase estimation method is lowered.

또한, 방법 [3]에서는, 조정 수단(8)은, 교류 모터(1)의 회전 속도(ω)가 높을수록, 또는, 교류 모터(1)의 토크, 인버터(3)의 3상 교류 전류·전압(즉, 모터 전류, 모터 인가 전압) 등이 클수록, 정지 기간(Toff)을 축소해서, 유기 전압형 위상 추정 방식을 우선적으로 이용한다. 그 이유는, 상기 방법 [2]의 경우와는 반대로, 모선 전류(IDC)의 통전 기간이 길기 때문에, 3상 교류 전류(Iu, Iv, Iw)를 정확하게 추출할 수 있으므로, 유기 전압형 위상 추정 방식의 추정 정밀도가 저하되지 않기 때문이다. 한편, 정지 기간(Toff)은 한없이 축소해서 제로로 해도 된다.In addition, in the method [3], the adjusting means 8 is configured so that the rotational speed? Of the alternating-current motor 1 is higher or the torque of the alternating-current motor 1, the three- As the voltage (i. E., Motor current, motor applied voltage) or the like is increased, the stop period Toff is reduced and the organic voltage phase estimation method is preferentially used. The reason is that the three-phase alternating currents Iu, Iv and Iw can be accurately extracted because the energizing period of the bus current I D is long, contrary to the case of the method [2] This is because the estimation precision of the method is not degraded. On the other hand, the stop period Toff may be minimized and reduced to zero.

즉, 180 통전 방식의 펄스 신호의 정지 기간(Toff)은, 교류 모터(1)의 회전 속도(ω), 토크, 모터 전류, 모터 인가 전압 등이 높아질수록 감소시키거나, 또는 제로로 한다. 이에 따라, 전류 왜곡(ε)을 작게 할 수 있고, 교류 모터(1)의 효율 향상을 도모할 수 있다.That is, the stop period Toff of the 180 energized pulse signal is reduced or made zero as the rotational speed? Of the AC motor 1, the torque, the motor current, and the motor application voltage become higher. As a result, the current distortion? Can be reduced and the efficiency of the AC motor 1 can be improved.

한편, 방법 [4]에서는, 교류 모터(1)의 효율 향상을 도모하기 위해서, 조정 수단(8)은, 인버터(3)의 구동 주파수에 따라 정지 기간(Toff)을 변화시키도록 해도 된다. 예를 들면 인버터(3)의 구동 주파수가 높아질수록 정지 기간(Toff)을 짧게 하고, 인버터(3)의 구동 주파수가 낮아질수록 정지 기간(Toff)을 길게 하도록 변화시킨다.On the other hand, in the method [4], the adjustment means 8 may change the stop period Toff in accordance with the drive frequency of the inverter 3 in order to improve the efficiency of the AC motor 1. [ For example, the stop period Toff is shortened as the drive frequency of the inverter 3 becomes higher and the stop period Toff is made longer as the drive frequency of the inverter 3 is lowered.

또한, 방법 [5]에서는, 조정 수단(8)은, U상 전류(Iu)가 제로로 되는 타이밍(제로크로스점)을 포함하도록, 정지 기간(Toff)을 설정해도 된다. 도 11은, 도 1에 나타내는 인버터(3)에 있어서의 이상적인 U상 전류(Iua)의 파형도, 즉, 정지 기간(Toff)의 영향을 무시한 이상적인 U상 전류(Iua)의 파형도이다. 도 11에 나타내는 바와 같이, U상 전류(Iua)는, 전류 위상(θi)의 cos 함수이며, 점(P1, P2)은, U상 전류(Iua)가 제로로 되는 타이밍(제로크로스점)을 나타내고 있다. 따라서, 이 제로크로스점(P1, P2)을 포함하도록 정지 기간(Toff)을 설정하면, 도 3의 (b)에 있어서, 정지 기간(Toff)의 개시 시에 있어서의 U상 전류(Iu)의 절대값(Iu0)은 작아진다(제로에 가깝게 된다).In the method [5], the adjusting means 8 may set the stop period Toff such that the U-phase current Iu includes a timing at which the U-phase current Iu becomes zero (zero cross point). 11 is a waveform diagram of an ideal U-phase current Iua in the inverter 3 shown in Fig. 1, that is, a waveform diagram of an ideal U-phase current Iua ignoring the effect of the stop period Toff. 11, the U phase current Iua is a cosine function of the current phase θi, and the points P1 and P2 are the timings at which the U phase current Iua becomes zero (zero cross point) Respectively. Therefore, if the stop period Toff is set so as to include the zero-cross points P1 and P2, the U phase current Iu at the start of the stop period Toff in Fig. The absolute value IuO becomes small (close to zero).

이때, 도 3의 (b)에 있어서, 환류 기간(Tr)도 짧아지기 때문에, 기전압(V0)의 검출은 물론, 정지 기간(Toff) 직후의 시점에 있어서도 기전압(VOO)의 검출도 가능해져서, 회전자 위상의 검출 타이밍을 빠르게 한데다가 위상 추정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 정지 기간(Toff) 직후의 기전압(VOO)의 검출 후에는, 즉시 정지 기간(Toff)을 해제함으로써, 정지 기간(Toff)을 좁혀서, 전류 왜곡을 억제할 수도 있다. 한편, 동일 상(相)의 상하의 스위치 소자의 단락 방지를 위해서 설정되는 데드타임은, 정지 기간(Toff)과 동등하다. 따라서, 데드타임 중에 U상 전류(Iu)를 검출하고, 이것이 문턱값 이하일 경우에는, 데드타임을 연장하고, 기전압(V0)을 검출해도 된다.At this time, since the reflux period Tr is also shortened in FIG. 3 (b), it is possible to detect the base voltage VOO at the time immediately after the stop period Toff as well as the base voltage V0 So that the detection timing of the rotor phase can be made faster and the phase estimation precision can be improved. Further, after the detection of the base voltage VOO immediately after the stop period Toff, the cancellation of the cancellation period Toff immediately may narrow the cancellation period Toff and suppress the current distortion. On the other hand, the dead time set for short-circuit prevention of the upper and lower switch elements of the same phase is equivalent to the stop period Toff. Therefore, the U phase current Iu may be detected during the dead time, and if it is less than the threshold value, the dead time may be extended and the base voltage V0 may be detected.

즉, 조정 수단(8)은, 180도 통전 펄스 신호의 정지 기간(Toff)을, 교류 모터(1)의 모터 전류로 제로가 되는 기간을 포함하도록 설정하는 것이 적합하다. 이에 따라, 도 3에 나타내는 환류 기간(Tr)을 짧게 해서, 정지 기간(Toff) 직후의 기전압(VOO)에 의해 회전자 위상의 검출 타이밍을 빠르게 할 수 있으므로, 정지 기간(Toff)을 좁힐 수 있다. 그 결과, 전류 왜곡을 더욱 작게 하는 것이 가능해진다.That is, the adjusting means 8 preferably sets the stop period Toff of the 180-degree energizing pulse signal so as to include a period in which the motor current of the alternating-current motor 1 becomes zero. 3 can be shortened and the detection timing of the rotor phase can be made faster by the base voltage VOO immediately after the stop period Toff so that the stop period Toff can be narrowed have. As a result, the current distortion can be further reduced.

〈교류 모터의 권선 가변 수단〉<Winding variable means of AC motor>

또한, 조정 수단(8)은, 교류 모터(1)의 회전자의 자속량 또는 고정자의 권선의 감김수에 의거해서, 정지 기간(Toff)을 조정해도 된다. 도 12는, 교류 모터(1)가 권선 가변 수단 및 자속량 가변 회전자를 구비했을 경우에 있어서의 교류 모터(1)의 개념을 나타내고 있다. 즉, 도 12에 나타내는 바와 같이, 교류 모터(1)는, U상 권선 가변 수단(1a), V상 권선 가변 수단(1b), 및 W상 권선 가변 수단(1C)을 구비하고, 이들 권선 가변 수단(1a, 1b, 1C)에 의해, 교류 모터(1)의 각 상의 권선의 감김수를 변화시켜서 자속량 가변 회전자(1d)에 접속해도 된다.The adjusting means 8 may adjust the stop period Toff on the basis of the magnetic flux amount of the rotor of the alternating-current motor 1 or the number of windings of the stator. 12 shows the concept of the alternating-current motor 1 when the alternating-current motor 1 is provided with the winding variable means and the magnetic flux amount variable rotor. 12, the AC motor 1 includes U-phase winding variable means 1a, V-phase winding variable means 1b and W-phase winding variable means 1C, The magnetic flux amount variable rotor 1d may be connected with the means 1a, 1b, 1C by varying the winding number of each winding of the alternating-current motor 1.

도 1에 나타내는 180도 통전 수단(6)은, 운전 상태에 따라서, 교류 모터(1)의 유기 전압 계수 또는 인덕턴스를 변화할 수 있는 것이 알려져 있다. 이것은, 교류 모터(1)의 운전 범위를 확대하기 위해서이며, 예를 들면, 자동차나 세탁기 등의 저속 시에 있어서 큰 토크가 요구되는 용도 등에 있어서 일반적으로 이용되고 있다. 따라서, 이 기술을 응용하면, 도 12에 나타내는 바와 같은, U상, V상, W상 권선 가변 수단(1a, 1b, 1c)과 자속량 가변 회전자(1d)를 구비한 구성을 실현할 수 있다.It is known that the 180-degree energizing means 6 shown in Fig. 1 can vary the induced voltage coefficient or inductance of the alternating-current motor 1 in accordance with the operating state. This is to increase the operating range of the AC motor 1 and is generally used in applications where a large torque is required, for example, in an automobile or a washing machine at a low speed. Therefore, by applying this technique, a configuration including the U-phase, V-phase and W-phase winding varying means 1a, 1b, 1c and the magnetic flux control variable rotor 1d as shown in Fig. 12 can be realized .

이때, 유기 전압 계수 또는 인덕턴스를 증가시키면, 자기 포화 현상이 강해지기 때문에, 자기 포화형 위상 추정 방식의 위상 추정 정밀도가 향상된다. 이에 따라, 조정 수단(8)은, 정지 기간(Toff)을 좁히는 것이 가능해지고, 그 결과, 전류 왜곡을 작게 억제할 수 있다. 또한, 유기 전압 계수를 증가시키면, 같은 토크를 출력하는데 필요한 전류값이 작아지기 때문에, 결과적으로 전류 왜곡의 절대값을 억제할 수 있다. 또한, 인덕턴스를 증가시키면, 전류 왜곡의 고조파(高調波) 성분이 억제되기 때문에, 교류 모터(1)의 철손을 감소시킬 수 있다.At this time, if the induced voltage coefficient or the inductance is increased, the magnetic saturation phenomenon becomes strong, so that the phase estimation accuracy of the magnetic saturation type phase estimation method is improved. As a result, the adjustment means 8 can narrow down the stop period Toff, and as a result, the current distortion can be suppressed to be small. Further, when the induced voltage coefficient is increased, the current value required for outputting the same torque becomes smaller, and as a result, the absolute value of the current distortion can be suppressed. Further, when the inductance is increased, the harmonic component of the current distortion is suppressed, so that the iron loss of the alternating-current motor 1 can be reduced.

즉, 교류 모터(1)의 회전자의 자속량을 자유롭게 변화시킬 수 있을 경우에는, 조정 수단(8)이, 교류 모터(1)의 자속량에 따라서, 180도 통전 방식의 펄스 신호의 정지 기간(Toff)을 변화시킴으로써, 그 교류 모터(1)를 안정되게 구동시킬 수 있다.That is, when the magnetic flux amount of the rotor of the alternating-current motor 1 can be freely changed, the adjusting means 8 adjusts the stopping period of the pulse signal of the 180-degree energizing method in accordance with the magnetic flux amount of the alternating- The alternating-current motor 1 can be stably driven by changing the output voltage Toff.

또한, 교류 모터(1)의 고정자의 권선의 감김수가 전환될 경우에는, 조정 수단(8)이, 교류 모터의 권선의 감김수에 따라서, 180도 통전 방식의 펄스 신호의 정지 기간(Toff)을 변화시킴으로써, 그 교류 모터(1)를 안정되게 구동시킬 수 있다.When the number of turns of the windings of the stator of the alternating-current motor 1 is switched, the adjusting means 8 sets the stop period (Toff) of the 180-degree energizing pulse signal in accordance with the number of windings of the alternating- The AC motor 1 can be stably driven.

이상에서 설명한 바와 같이, PWM 제어를 행하는 인버터(3)의 제어계로서, 전류 검출 수단(5), 180도 통전 수단(6), 정지 수단(7), 및 조정 수단(8)을 구비한 제1 실시형태의 모터 구동 제어 장치(100)의 구성에 의해, 소정의 회전 속도보다 큰 경우(중/고속 회전역)에서는 유기 전압 이용형 180도 통전 방식을 이용해서 회전자 위상의 추정을 행하고, 소정의 회전 속도 이하(저속역)에서는 교류 모터(1)의 운전 조건에 따른 정지 기간(Toff)을 설정해서, 자기 포화에 의한 기전력에 의해 회전자 위상의 추정을 행한다. 이에 따라, 전류 왜곡을 최소한으로 억제하면서, 교류 모터(1)의 정지 시를 포함하는 저속역에서 고속역에 이르기까지 위치센서리스 제어를 실행할 수 있다.As described above, as the control system of the inverter 3 that performs the PWM control, the first (first) control unit including the current detecting unit 5, the 180-degree energizing unit 6, the stopping unit 7, According to the configuration of the motor drive control apparatus 100 of the embodiment, the rotor phase is estimated by using the 180-degree conduction method using the induced voltage when the rotational speed is higher than the predetermined rotational speed (middle / high speed rotation range) At a speed lower than or equal to the rotation speed (low speed range), the stop period Toff corresponding to the operating conditions of the AC motor 1 is set, and the rotor phase is estimated by the electromotive force by magnetic saturation. Thus, it is possible to perform the position sensorless control from the low speed range including the stopping of the AC motor 1 to the high speed range while suppressing the current distortion to the minimum.

《제2 실시형태》&Quot; Second Embodiment &

다음으로, 제2 실시형태로서, 제1 실시형태의 모터 구동 제어 장치(100)를 이용한 공조 기기(10)에 대해서, 도 13 및 도 14를 이용해서 설명한다. 한편, 제1 실시형태와 마찬가지인 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 도 13은, 제1 실시형태에 기재한 모터 구동 제어 장치(100)를 공조 기기(10)의 압축기(9)를 구동하는 교류 모터(1)의 제어에 적용했을 경우의 구성도를 나타내고 있다.Next, as a second embodiment, an air-conditioning apparatus 10 using the motor-drive control apparatus 100 of the first embodiment will be described with reference to Figs. 13 and 14. Fig. On the other hand, the description of the same contents as in the first embodiment will be omitted. 13 shows a configuration diagram when the motor drive control apparatus 100 according to the first embodiment is applied to the control of the AC motor 1 for driving the compressor 9 of the air conditioner 10. Fig.

한편, 도 13에 있어서, 압축기(9)는, 공조 기기(10)에 있어서의 열사이클의 구동원으로서 이용되는 것이다. 또한, 도 13에 있어서의 부호 3∼8은, 도 1에 있어서의 인버터(3), 전류 검출 수단(4), 전압 검출 수단(5), 180도 통전 수단(6), 정지 수단(7) 및 조정 수단(8)이다.On the other hand, in Fig. 13, the compressor 9 is used as a driving source of a thermal cycle in the air-conditioning equipment 10. [ 13 denote inverters 3, current detecting means 4, voltage detecting means 5, 180-degree energizing means 6, stop means 7, And adjustment means (8).

또한, 도 14는, 압축기(9)를 구동하는 교류 모터(1)의 토크 맥동 및 모터 전류 실효값의 파형을 나타내고 있고, 가로 축에 시간, 세로 축에 압축기(9)의 부하 토크(τ) 및 교류 모터(1)의 전류 실효값(I1)의 파형을 나타내고 있다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 압축기(9)의 부하 토크(τ)가 주기성을 가지는 토크 맥동으로 되어 있는 것은, 압축기(9)의 운전 행정이 정기적인 압축 및 팽창을 반복하기 때문이다. 이때, 교류 모터(1)의 회전 속도(ω)를 안정화시키는 수법은, 예를 들면, 일본국 특개2006-180605호 공보에 기재되어 있는, 토크 리플(맥동 성분)에 대해서 역(逆)위상이 되는 토크 전류를 교류 모터(1)에 흘려보냄으로써 토크의 맥동 성분을 상쇄하는 토크 맥동 억제 제어를 이용함으로써 실현할 수 있다.14 shows the waveforms of the torque ripple and the motor current effective value of the alternating-current motor 1 that drives the compressor 9 and shows the time on the horizontal axis and the load torque? Of the compressor 9 on the vertical axis. And the current effective value I1 of the alternating-current motor 1 are shown. As shown in Fig. 14, the load torque? Of the compressor 9 is a torque ripple having a periodicity because the operation cycle of the compressor 9 repeats compression and expansion at regular intervals. At this time, the method of stabilizing the rotational speed [omega] of the alternating-current motor 1 is, for example, a method of reversing the phase of the torque ripple By using the torque ripple suppression control for canceling the ripple component of the torque by flowing the torque current to the alternating-current motor 1.

이 토크 맥동 억제 제어를 이용하면, 도 14에 나타내는 바와 같이, 교류 모터(1)의 전류 실효값(I1)도 부하 토크(τ)에 동기해서 맥동한다. 이것은, 부하 토크(τ)의 맥동을, 교류 모터(1)의 토크 맥동으로 상쇄하기 위해서이다. 도 14에 있어서, 점(P1∼P3)은, 교류 모터(1)의 전류 실효값(I1)의 각 맥동 주기에 있어서의 극소값이다. 단, 맥동 주기마다 교류 모터(1)의 전류 실효값(I1)의 극소값이 2개 이상 있을 경우(도시 생략)에는, 그 극소값마다 개방상(정지 기간(Toff))을 설정해도 된다.14, the current effective value I1 of the alternating-current motor 1 also pulsates in synchronization with the load torque tau. This is for canceling the pulsation of the load torque? By the torque pulsation of the AC motor 1. In Fig. 14, the points P1 to P3 are minimum values of the current effective value I1 of the alternating-current motor 1 in each pulse cycle. However, if there are two or more minimum values (not shown) of the current effective value I1 of the alternating-current motor 1 for every pulse period, an open phase (stop period Toff) may be set for each of the minimum values.

즉, 제2 실시형태에서는, 조정 수단(8)은, 복수의 정지 기간(Toff)이 모터 전류 실효값(I1)의 극소점(P1∼P3)을 각각 포함하도록 설정해도 된다. 이와 같은 설정에 의해, 모터 전류 실효값(I1)이 작을 때에 한해서 전류 왜곡이 발생하지만, 전류 왜곡에 의한 토크의 변화를 억제할 수 있고, 토크 맥동 억제 제어에의 간섭을 억제할 수 있다. 이에 따라, 압축기(9)를 저속역에서 안정되게 구동시킬 수 있다. 이 결과, 이와 같은 제어를 행하는 모터 구동 제어 장치(100)를 이용하는 공조 기기(10)는, 출력의 광범위화 및 고효율화를 달성할 수 있다.That is, in the second embodiment, the adjusting means 8 may be set so that the plurality of stop periods Toff include the minimum points P1 to P3 of the motor current effective value I1, respectively. With such a setting, the current distortion occurs only when the motor current effective value I1 is small, but it is possible to suppress the change of the torque due to the current distortion and suppress the interference to the torque ripple suppression control. Thus, the compressor 9 can be stably driven at a low speed. As a result, the air conditioner 10 using the motor drive control device 100 performing such control can attain wide output and high efficiency.

또한, 공조 기기(10)에 사용되고 있는 압축기(9)는 토크 맥동이 크기 때문에, 모터 전류 실효값(I1)은 맥동하지만, 이 경우에는, 180도 통전의 펄스 신호의 정지 기간(Toff)을, 교류 모터의 전류 실효값이 극히 작아지는 기간을 포함하도록 설정할 수도 있다. 한편, 교류 모터의 전류 실효값의 극소값이 2개 이상 있을 경우에는, 각각의 극소값에 대응해서 정지 기간(Toff)을 설정해도 된다.Since the compressor 9 used in the air-conditioning equipment 10 has a large torque ripple, the motor current effective value I1 pulsates. In this case, however, the stop period Toff of the 180- It may be set to include a period in which the current effective value of the alternating-current motor becomes extremely small. On the other hand, when there are two or more minimum values of the current effective value of the alternating-current motor, the stop period Toff may be set corresponding to each minimum value.

한편, 조정 수단(8)은, 공조 기기(10)의 기계계(機械系)의 1주기와 교류 모터(1)의 전기각의 1주기가 상이할 때에는, 정지 기간(Toff)을, 전기각의 1주기마다 모터 전류의 실효값의 최소값이 존재하는 기간을 포함하도록 설정하면 적합하다.On the other hand, when one period of the mechanical system (mechanical system) of the air conditioner 10 is different from one period of the electric angle of the alternating-current motor 1, the adjusting means 8 sets the stopping period Toff, It is appropriate to set a period in which the minimum value of the rms value of the motor current exists every one cycle of the motor current.

《제3 실시형태》&Quot; Third Embodiment &

제3 실시형태에서는, 공전하고 있는 교류 모터(1)를 재기동시킬 경우에 대해서, 도 15, 도 16을 이용해서 설명한다. 도 15는, 도 1에 나타내는 모터 구동 제어 장치에 의해 구동되는 교류 모터의 3상 교류 전압의 벡터의 관계를 나타내고 있다. 또한, 도 16은, 도 1에 나타내는 180도 통전 수단(6)에 있어서의 프리런 재기동 시의 위상 추정의 구성예를 나타내고 있다. 한편, 제1 실시형태와 중복되는 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 단, 어떠한 외력이 없으면, 인버터(3)의 모든 스위치 소자(Sup∼Swn)를 정지시키고 있는 한, 교류 모터(1)는 정지되어 있다.In the third embodiment, the case of restarting the idling AC motor 1 will be described with reference to Figs. 15 and 16. Fig. Fig. 15 shows the relationship of the vector of the three-phase alternating-current voltage of the alternating-current motor driven by the motor drive control device shown in Fig. Fig. 16 shows a configuration example of phase estimation at the time of free-run restart in the 180-degree energizing means 6 shown in Fig. Descriptions overlapping with those of the first embodiment will be omitted. However, if there is no external force, the AC motor 1 is stopped as long as all the switching elements (Sup to Swn) of the inverter 3 are stopped.

교류 모터(1)에 외력이 가해졌을 경우, 인버터(3)를 정지시킨 채이더라도 교류 모터(1)는 회전(공전)을 시작한다. 그리고, 도 15에 나타내는 바와 같이, 교류 모터(1)에는, 회전 속도(ω)에 따른 유기 전압(Vω)이 발생한다. 이때의 유기 전압(Vω)의 U상, V상, W상의 성분은, 각각, Vωu, Vωv, Vωw이다. 또한, 유기 전압 위상(θω)은, 유기 전압(Vω)과 U상 방향이 이루는 각도이다. d축은, 회전자 방향을 나타내고, 유기 전압 위상(θω)과 회전자 위상(θ)의 위상차는 90도이다.When an external force is applied to the alternating-current motor 1, the alternating-current motor 1 starts rotating (revolving) even when the inverter 3 is stopped. Then, as shown in Fig. 15, an induced voltage Vω is generated in the alternating-current motor 1 in accordance with the rotational speed?. The U-phase, V-phase, and W-phase components of the induced voltage Vω at this time are Vωu, Vωv, and Vωw, respectively. Further, the organic voltage phase [omega] is an angle formed by the organic voltage V [omega] and the U-phase direction. The d-axis represents the rotor direction, and the phase difference between the organic voltage phase?? and the rotor phase? is 90 degrees.

여기에서, 교류 모터(1)가 회전(공전)하고 있는 상태에서 안정되게 기동하는 상태를 프리런 재기동이라고 한다. 이 프리런 재기동에서는, 기동 쇼크를 방지하기 위해, 회전자 위상(θ)을 기동 전에 추정할 필요가 있다.Here, the state in which the AC motor 1 is stably started in a state in which the AC motor 1 is rotating (idling) is referred to as a free run restart. In this free-run restart, it is necessary to estimate the rotor phase [theta] before start-up in order to prevent start-up shock.

이때, 도 16에 나타내는 구성을 이용해서, 교류 모터(1)의 기동 전에 회전자 위상(θ)을 추정하는 방법에 대해서 설명한다. 프리런 재기동의 전까지는, 통전상이 존재하지 않는다. 이 때문에, 모선 전류(IDC)는 흐르지 않고, 180도 통전 수단(6)의 유기 전압형 위상 추정 수단(6b)은, 위상 추정에 적용할 수 없다. 또한, 전압 검출 수단(5)으로부터 얻은 기전압은, W상의 유기 전압(Vω)뿐이기 때문에, 자기 포화형 위상 추정 수단(6a)도 적용할 수 없다. 따라서, 프리런형 위상 추정 수단(6g)을 이용해서, W상의 유기 전압(Vω)으로부터 회전자 위상(θ)을 추정한다.At this time, a method of estimating the rotor phase? Before the start of the AC motor 1 will be described using the configuration shown in Fig. Until the free run restart operation, there is no energized phase. Therefore, the bus line current IDC does not flow, and the organic voltage phase estimation means 6b of the 180-degree conduction means 6 can not be applied to the phase estimation. Further, since the base voltage obtained from the voltage detection means 5 is only the W-phase induced voltage V ?, the magnetic saturation type phase estimation means 6a can not be applied. Therefore, the free-standing type phase estimation unit 6g is used to estimate the rotor phase? From the W-phase induced voltage V ?.

이 프리런형 위상 추정 수단(6g)은, 상기한 바와 같이, 도 15의 유기 전압 위상(θω)과 회전자 위상(θ)의 위상 차가 90도이기 때문에, 회전자 위상(θ)을 추정할 수 있다. 즉, 일본국 특개2005-137106호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 자기 포화에 의한 유기 전압 위상으로부터 회전자 위상을 검출하는 기술을 이용함으로써, 교류 모터(1)의 회전자 위상(θ)을 추정할 수 있다. 그리고, 회전자 위상(θ)의 추정 후, 유기 전압 이용형 180도 통전 방식을 개시한다.As described above, the free-run type phase estimation unit 6g can estimate the rotor phase? Because the phase difference between the induced voltage phase?? And the rotor phase? In Fig. 15 is 90 degrees have. That is, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-137106, by using the technique of detecting the rotor phase from the induced voltage phase by magnetic saturation, the rotor phase? Of the AC motor 1 is estimated can do. After the estimation of the rotor phase [theta], the 180-degree energization type using the induced voltage is started.

즉, 위상 추정 전환 수단(6c)은, 위상 추정 방식을 프리런형 위상 추정 수단(6g)으로부터 유기 전압형 위상 추정 수단(6a)으로 전환한다. 그러나, 회전 속도가 낮으면 유기 전압(Vω)이 작기 때문에, 유기 전압 위상으로부터 회전자 위상을 추정하는 방식에서는 추정 정밀도가 작으므로, 회전자 위상의 검출 오차에 의해 기동 쇼크가 발생하거나, 프리런 재기동에 실패하거나 할 우려가 있다.That is, the phase estimation switching means 6c switches the phase estimation method from the free-run type phase estimation means 6g to the organic voltage type phase estimation means 6a. However, when the rotational speed is low, since the induced voltage Vω is small, the estimation accuracy is low in the method of estimating the rotor phase from the organic voltage phase, so that a starting shock occurs due to the detection error of the rotor phase, Failure or failure to restart.

그래서, 제3 실시형태에서는, 프리런형 위상 추정 수단(6g)을 이용해서 회전자 위상(θ)을 추정한 후, 위상 추정 방식을 자기 포화형 위상 추정 수단(6b)으로 전환한다. 동시에, 전압 검출값의 절대값이 최소인 상을 정지 기간(Toff)으로 해서, 자기 포화형 180도 통전 방식을 개시함으로써, 기동 쇼크를 억제하면서 확실하게 프리런 재기동시킨다.Thus, in the third embodiment, after estimating the rotor phase? Using the free-run type phase estimation unit 6g, the phase estimation system is switched to the magnetic saturation type phase estimation unit 6b. At the same time, the magnetic saturation type 180 degree energization method is started with the phase of the absolute value of the voltage detection value being the minimum as the stop period Toff, thereby reliably restarting the free run while suppressing the start shock.

도 15에 있어서, 예를 들면, 전압 위상(θω)이, 0≤θω≤π/3이면, |Vωu|>|Vωv|, 및 |Vωw|>|Vωv|가 성립된다.In Fig. 15, for example, when the voltage phase? Is 0???? / 3, | V? U |> | V? V | and | V? W |> | V? V |

즉, V상 유기 전압(Vωv)의 절대값은, U상, V상, W상의 3상 중에서 최소이다.That is, the absolute value of the V-phase induced voltage V? V is the smallest among the three phases of the U-phase, V-phase and W-phase.

그래서, 정지 수단(7)은, V상에 정지 기간(Toff)을 설정하고, U상과 W상 사이의 통전을 개시한다. 이에 따라, 전압값의 절대값이 가장 최소인 상을 정지시킴으로써, 최초에 인가하는 모터 전압(V1)과 유기 전압(Vω)의 위상차(Δθω)를 억제해서, 교류 모터(1)의 기동 쇼크를 억제할 수 있다.Thus, the stopping means 7 sets the stop period Toff in the V-phase and starts energization between the U-phase and the W-phase. By stopping the phase in which the absolute value of the voltage value is the smallest, it is possible to suppress the phase difference ?? between the motor voltage V1 and the induced voltage V? .

즉, 교류 모터(1)가 공전하고 있을 때에는, 정지 수단(7)은, 전압 검출 수단(5)이 검출한 전압 검출값의 절대값이 최소값이 되는 상의 펄스 신호를 소정의 정지 기간(Toff)만큼 정지시킨다. 이에 따라, 180도 통전 수단(제어 수단)(6)은, 정지 기간(Toff)에 해당하지 않는 상의 펄스 신호에 의해 인버터(3)를 PWM 제어해서, 교류 모터(1)를 시동시킬 수 있다. 이에 따라, 교류 모터(1)의 시동 시의 변동이 없고, 부드러운 시동을 행할 수 있다.That is, when the alternating-current motor 1 is revolving, the stopping means 7 outputs a pulse signal of an absolute value of the voltage detection value detected by the voltage detecting means 5 to a minimum value in a predetermined stop period Toff, . Thus, the 180-degree energizing means (control means) 6 can start the AC motor 1 by PWM-controlling the inverter 3 by an image pulse signal not corresponding to the stop period Toff. Thereby, there is no fluctuation at the start of the AC motor 1, and smooth starting can be performed.

이상, 본 실시형태의 모터 구동 제어 장치(100) 및 그 모터 구동 제어 장치(100)를 이용한 공조 기기(10)는, 직류 전원(2)으로부터 공급되는 직류 전력을 PWM 제어에 의해 원하는 교류 전력으로 변환하고, 그 교류 전력을 교류 모터(1)에 공급하는 인버터(3)와, 상기 교류 모터(1)에 흐르는 모터 전류를 검출하는 전류 검출 수단(4)과, 상기 교류 모터(1)의 단자에 인가되는 모터 인가 전압을 검출하는 전압 검출 수단(5)과, 180도 통전의 펄스 신호를 출력해서, 상기 인버터를 PWM 제어하는 제어 수단(8)과, 상기 펄스 신호 중, 소정의 상의 펄스 신호를 소정의 정지 기간만큼 정지시키는 정지 수단(7)과, 상기 교류 모터(1)가 소정의 회전 속도 이하일 때의 운전 상태에 따라서, 상기 정지 수단(7)에 설정된 정지 기간을 가변 조정하는 조정 수단(8)을 구비한다. 이와 같은 구성을 구비하고 있으므로, 모터 구동 제어 장치(10O) 및 공조 기기(10)는, 정지 시를 포함하는 저속역에서 고속역까지 회전자의 위치 검출을 할 수 있으며, 전류 왜곡이 작고, 또한, 중성점 전위의 검출이 불필요한, 위치센서리스 제어를 행할 수 있다.As described above, the motor-drive control apparatus 100 of the present embodiment and the air-conditioning equipment 10 using the motor-drive control apparatus 100 can control the DC power supplied from the DC power supply 2 by the PWM control to the desired AC power A current detecting means 4 for detecting a current flowing through the AC motor 1 and a current detecting means for detecting a current flowing through the terminal of the AC motor 1, A control means (8) for PWM-controlling the inverter by outputting a pulse signal of 180-degree conduction, and a control means (8) for outputting a pulse signal of a predetermined phase (7) for stopping the AC motor (1) for a predetermined stop period, an adjusting means (7) for variably adjusting a stop period set in the stop means (7) in accordance with an operating condition when the AC motor (8). The motor drive control apparatus 100 and the air conditioner 10 can detect the position of the rotor from the low speed range to the high speed range including the stopping state and the current distortion is small, , It is possible to perform the position sensorless control in which the detection of the neutral point potential is unnecessary.

한편, 본 발명에 관련되는 모터 구동 제어 장치(100) 및, 공조 기기(10)의 실시형태에 대해서 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상기한 각 실시형태의 내용에 한정되는 것이 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.While the embodiments of the motor drive control device 100 and the air conditioner 10 according to the present invention have been described in detail, the present invention is not limited to the above-described embodiments, Various modifications are possible without departing from the scope.

즉, 본 발명은, 상기한 제1 실시형태 내지 제3 실시형태의 내용에 한정되는 것이 아니며, 다양한 변형이 가능하다. 환언하면, 전술한 각 실시형태는, 본 발명의 내용을 이해하기 쉽게 설명하기 위해서 상세하게 예시한 것이며, 반드시 상기에서 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것이 아니다. 또한, 어느 실시형태의 구성 중 일부를 다른 실시형태의 구성으로 치환하는 것도 가능하고, 또한, 어느 실시형태의 구성에 다른 실시형태의 구성을 부가하는 것도 가능하다.That is, the present invention is not limited to the contents of the above-described first to third embodiments, and various modifications are possible. In other words, each of the above-described embodiments is a detailed illustration for explaining the contents of the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to those having all the configurations described above. Note that some of the configurations of the embodiments may be replaced with those of the other embodiments, and the configurations of the other embodiments may be added to the configurations of any of the embodiments.

또한, 각 실시형태의 구성 중 일부에 대해서, 다른 실시형태의 구성을 추가·삭제·치환하는 것도 가능하다. 또한, 상기한 각 구성, 기능, 처리부, 처리 수단 등은, 그들의 일부 또는 전부를, 예를 들면 집적 회로로 설계하는 등에 의해 하드웨어로 실현해도 된다. 또한, 상기의 각 구성, 기능 등은, 프로세서가 각각의 기능을 실현하는 프로그램을 해석해서 실행함으로써, 소프트웨어로 실현해도 된다. 한편, 각 기능을 실현하는 프로그램, 테이블, 파일 등의 정보는, 메모리, 하드디스크, SSD(Solid State Drive) 등의 기록장치, 또는, IC(integrated circuit) 카드, SD 카드, DVD(Digital Versatile Disc) 등의 기록 매체에 저장할 수 있다. 또한, 제어선이나 정보선은 설명 상 필요하다고 생각되는 것을 나타내고 있으며, 제품 상 반드시 모든 제어선이나 정보선을 나타내고 있다고는 할 수 없다. 실제로는 거의 모든 구성이 상호 접속되어 있는 것으로 생각해도 된다.It is also possible to add, delete, or replace the configurations of other embodiments with respect to some of the configurations of the embodiments. The above-described components, functions, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware, for example, by designing a part or all of them with, for example, an integrated circuit. Further, the above-described respective structures, functions, and the like may be realized by software by analyzing and executing a program realizing the respective functions of the processor. Information such as a program, a table, and a file for realizing each function may be recorded in a recording device such as a memory, a hard disk, an SSD (solid state drive), or an IC (integrated circuit) card, an SD card, ) Or the like. In addition, the control lines and information lines indicate that they are deemed necessary for explanation, and not all control lines and information lines are necessarily indicated on the product. In practice, almost all configurations may be considered to be interconnected.

본 발명에 의하면, 공조 기기에 이용되는 교류 모터를 구동 제어하는 모터 구동 제어 장치에 한하지 않고, 냉장고, 세탁기, 전기 청소기 등의 가전 기기에 이용되는 교류 모터를 구동하는 모터 구동 제어 장치로서도 유효하게 이용할 수 있다.According to the present invention, not only the motor drive control device for driving and controlling the AC motor used in the air conditioner but also the motor drive control device for driving the AC motor used in the household appliance such as the refrigerator, the washing machine and the electric vacuum cleaner Can be used.

1 : 교류 모터
la : U상 권선 가변 수단
lb : V상 권선 가변 수단
lc : W상 권선 가변 수단
1d : 자속량 가변 회전자
2 : 직류 전원
3 : 인버터
3a : 정극측 단자
3b 부극측 단자
3c : U상 단자
3d : V상 단자
3e : W상 단자
4 : 전류 검출 수단
5 : 전압 검출 수단
5a : U상 전압 검출 수단
5aa : 제1 분압 저항
5ab : 제2 분압 저항
5ac : 스위치 수단
5b : V상 전압 검출 수단
5c : W상 전압 검출 수단
6 : 180도 통전 수단(제어 수단)
6a : 자기 포화형 위상 추정 수단
6b : 유기 전압형 위상 추정 수단
6c : 위상 추정 전환 수단
6d : 전압 지령 수단
6e PWM 제어 수단
6f : 속도 추정 수단
6g : 프리런형 위상 추정 수단
7 : 정지 수단
8 : 조정 수단
9 : 압축기
10 : 공조 기기
100 : 모터 구동 제어 장치
VDC : 직류 전압
IDC : 모선 전류
Sup, Sun, Svp, Svn, Swp, Swn : 스위치 소자
Vu, Vv, Vw : U상 전압, V상 전압, W상 전압
Vua, Vva, Vwa : U상 단자 전압, V상 단자 전압, W상 단자 전압
V1 : 모터 전압
Iu, Iv, Iw : U상 전류, V상 전류, W상 전류
I1 : 모터 전류
Vω : 유기 전압
Vωu, Vωv, Vωw : 유기 전압의 U상 성분, V상 성분, W상 성분
Ton : 통전 기간
Toff : 정지 기간
Tr : 환류 기간
VO, VOO, VOa : 기전압
θ : 회전자 위상
θa : 위상 추정값
θv : 전압 위상
θi : 전류 위상
θω : 유기 전압 위상
ω : 회전 속도
ωa : 속도 추정값
τ : 부하 토크
1: AC motor
la: U-phase winding variable means
lb: V-phase winding variable means
lc: W phase winding variable means
1d: magnetic flux variable rotor
2: DC power source
3: Inverter
3a: Positive electrode terminal
3b Negative electrode terminal
3c: U phase terminal
3d: V phase terminal
3e: W phase terminal
4: current detection means
5: Voltage detection means
5a: U-phase voltage detection means
5aa: first partial pressure resistance
5ab: second partial pressure resistance
5ac: switch means
5b: V-phase voltage detection means
5c: W-phase voltage detection means
6: 180 degree energizing means (control means)
6a: Magnetic saturation type phase estimation means
6b: organic voltage type phase estimation means
6c: phase estimation switching means
6d: voltage command means
6e PWM control means
6f: velocity estimation means
6g: free-run type phase estimation means
7: Stopping means
8: Adjustment means
9: Compressor
10: Air conditioner
100: Motor drive control device
VDC: DC voltage
IDC: Bus current
Sup, Sun, Svp, Svn, Swp, Swn: Switch element
Vu, Vv, Vw: U phase voltage, V phase voltage, W phase voltage
Vua, Vva, Vwa: U phase terminal voltage, V phase terminal voltage, W phase terminal voltage
V1: Motor voltage
Iu, Iv, Iw: U phase current, V phase current, W phase current
I1: Motor current
Vω: induced voltage
Vωu, Vωv, Vωw: U phase component of the induced voltage, V phase component, W phase component
Ton: Energizing period
Toff: Stop period
Tr: reflux period
VO, VOO, VOa: Voltage
θ: rotor phase
? a: phase estimation value
θv: voltage phase
θi: current phase
θω: Organic voltage phase
ω: rotational speed
ωa: velocity estimate
τ: Load torque

Claims (13)

직류 전원으로부터 공급되는 직류 전력을 PWM 제어에 의해 원하는 교류 전력으로 변환하고, 그 교류 전력을 교류 모터에 공급하는 인버터와,
상기 교류 모터에 흐르는 모터 전류를 검출하는 전류 검출 수단과,
상기 교류 모터의 단자에 인가되는 모터 인가 전압을 검출하는 전압 검출 수단과,
180도 통전의 펄스 신호를 출력해서, 상기 인버터를 PWM 제어하는 제어 수단과,
상기 펄스 신호 중, 소정의 상(相)의 펄스 신호를 소정의 정지 기간만큼 정지시키는 정지 수단과,
상기 교류 모터가 소정의 회전 속도 이하일 때의 운전 상태에 따라서, 상기 정지 수단에 설정된 정지 기간을 가변 조정하는 조정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 제어 장치.
An inverter for converting DC power supplied from a DC power source into desired AC power by PWM control and supplying the AC power to the AC motor,
Current detecting means for detecting a motor current flowing in said alternating-current motor;
Voltage detecting means for detecting a motor-applied voltage applied to a terminal of the alternating-current motor;
Control means for PWM-controlling the inverter by outputting a 180-degree pulse signal,
A stop means for stopping a pulse signal of a predetermined phase among the pulse signals by a predetermined stop period,
And an adjusting means for variably adjusting a stop period set in the stop means in accordance with an operation state when the AC motor is at a predetermined rotation speed or lower.
제1항에 있어서,
상기 조정 수단은, 전기각(電氣角) 1주기에 있어서 상기 모터 전류가 제로가 되는 기간을 포함하도록 상기 정지 기간을 가변 조정하고, 그 정지 기간을 상기 정지 수단에 설정하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the adjusting means variably adjusts the stop period so as to include a period in which the motor current becomes zero in one cycle of electrical angle (electric angle), and sets the stop period to the stop means controller.
제1항에 있어서,
상기 조정 수단은, 전기각 1주기에 있어서 상기 모터 전류의 실효값이 극소값이 되는 기간을 포함하도록 상기 정지 기간을 가변 조정하고, 그 정지 기간을 상기 정지 수단에 설정하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein said adjusting means variably adjusts the stop period so as to include a period in which an effective value of the motor current becomes a minimum value in each one electrical cycle and sets the stop period in the stop means, Device.
제3항에 있어서,
상기 조정 수단은, 전기각 1주기에 있어서 상기 모터 전류의 실효값의 극소값이 복수 존재할 때에는, 각각의 상기 극소값에 대응해서, 복수의 정지 기간을 상기 정지 수단에 설정하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 제어 장치.
The method of claim 3,
Wherein the adjusting means sets a plurality of stop periods in the stopping means in accordance with each of the minimum values when there are a plurality of minimum values of the rms values of the motor current in one electrical cycle of the motor, Device.
제1항에 있어서,
상기 조정 수단은, 상기 교류 모터의 회전 속도, 토크, 상기 모터 전류, 상기 모터 인가 전압 중 적어도 하나가 낮아질수록, 상기 정지 기간을 전기각 60도 이하의 범위에서 증가시켜서, 그 정지 기간을 상기 정지 수단에 설정하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the adjusting means increases the stop period within a range of 60 degrees or less in electrical angle as at least one of the rotational speed, the torque, the motor current, and the motor applied voltage of the alternating current motor is lowered, And the motor drive control means sets the motor drive control means to the motor drive control means.
제1항에 있어서,
상기 조정 수단은, 상기 교류 모터의 회전 속도, 토크, 상기 모터 전류, 상기 모터 인가 전압 중 적어도 하나가 높아질수록, 상기 정지 기간을 감소시거나 또는 제로로 해서, 그 정지 기간을 상기 정지 수단에 설정하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 제어 장치.
The method according to claim 1,
The adjusting means sets the stopping period to the stopping means with decreasing or decreasing the stopping period as at least one of the rotational speed of the alternating-current motor, the torque, the motor current and the motor-applied voltage becomes higher And the motor drive control device.
제1항에 있어서,
상기 조정 수단은, 상기 인버터의 구동 주파수에 따라서 상기 정지 기간을 가변 조정하고, 그 정지 기간을 상기 정지 수단에 설정하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the adjusting means variably adjusts the stop period in accordance with the drive frequency of the inverter and sets the stop period in the stop means.
제1항에 있어서,
상기 전압 검출 수단은, 상기 교류 모터의 단자와 당해 전압 검출 수단의 접속 상태를 ON/OFF시키는 스위치 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein said voltage detecting means comprises switching means for turning on and off the connection state of said terminal of said AC motor and said voltage detecting means.
제1항에 있어서,
상기 교류 모터가 공전하고 있을 때,
상기 정지 수단은, 상기 전압 검출 수단이 검출한 전압 검출값의 절대값이 최소값으로 되는 상의 상기 펄스 신호를 소정의 정지 기간만큼 정지시키고,
상기 제어 수단은, 상기 정지 기간에 해당하지 않는 상의 펄스 신호에 의해 상기 인버터를 PWM 제어하고, 상기 교류 모터를 시동시키는 것을 특징으로 하는 모터 구동 제어 장치.
The method according to claim 1,
When the AC motor is idling,
The stopping means stops the pulse signal whose absolute value of the voltage detection value detected by the voltage detecting means becomes the minimum value for a predetermined stop period,
Wherein the control means PWM-controls the inverter by an image pulse signal not corresponding to the stop period and starts the AC motor.
제1항에 있어서,
상기 교류 모터가 자속량(磁束量)을 임의로 가변 가능할 때,
상기 조정 수단은, 상기 자속량에 따라서 상기 정지 기간을 가변 조정하고, 그 정지 기간을 상기 정지 수단에 설정하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 제어 장치.
The method according to claim 1,
When the alternating-current motor is capable of arbitrarily varying the magnetic flux amount (magnetic flux amount)
Wherein the adjusting means variably adjusts the stop period according to the magnetic flux amount and sets the stop period in the stopping means.
제1항에 있어서,
상기 조정 수단은, 권선(捲線)의 감김수에 따라서 상기 정지 기간을 가변 조정하고, 그 정지 기간을 상기 정지 수단에 설정하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 제어 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the adjusting means adjusts the stop period variably according to the number of turns of the winding and sets the stop period in the stopping means.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재한 모터 구동 제어 장치에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 공조 기기.An air-conditioning apparatus driven by the motor drive control apparatus according to any one of claims 1 to 11. 제12항에 있어서,
상기 조정 수단은, 상기 공조 기기의 기계계(器械系)의 1주기와 상기 교류 모터의 전기각의 1주기가 상이할 때에는, 상기 정지 기간을, 전기각의 1주기마다 상기 모터 전류의 실효값의 최소값이 존재하는 기간을 포함하도록 가변 조정하고, 그 정지 기간을 상기 정지 수단에 설정하는 것을 특징으로 하는 공조 기기.
13. The method of claim 12,
Wherein the adjusting means adjusts the stopping period to an effective value of the motor current for every one period of the electric angle when one period of the mechanical system of the air conditioning equipment differs from one period of the electric angle of the alternating current motor , And sets the stopping period to the stopping means.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101709491B1 (en) * 2013-11-08 2017-02-23 엘지전자 주식회사 Motor driving apparatus and laundry treatment machine including the same
DE102016216560A1 (en) * 2016-04-29 2017-11-02 Robert Bosch Gmbh Method for switching off a multi-phase electric machine in a motor vehicle
US20200021212A1 (en) * 2017-02-02 2020-01-16 Nidec Corporation Motor controller, brushless motor, fan, and motor control method
KR101939474B1 (en) * 2017-07-07 2019-01-16 엘지전자 주식회사 Motor drive apparatus
JP6967470B2 (en) * 2018-02-26 2021-11-17 日立Astemo株式会社 Control device
CN111886791A (en) * 2018-05-22 2020-11-03 松下知识产权经营株式会社 Motor driving device and refrigerator using the same
CN109167339A (en) * 2018-09-25 2019-01-08 北京卓立汉光仪器有限公司 Automatic power loss contracting brake controller, equipment and control method
CN109945396B (en) * 2019-03-25 2021-10-26 广东美的制冷设备有限公司 Air conditioner, and detection method and detection device for driving circuit fault
JPWO2022153436A1 (en) * 2021-01-14 2022-07-21
CN114517966A (en) * 2022-03-30 2022-05-20 海信(山东)空调有限公司 Air conditioner and control method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR940017087A (en) * 1992-12-04 1994-07-25 김주용 Motor speed control method
KR960009372A (en) * 1994-08-30 1996-03-22 기타오카 다카시 Motor controller
KR970077933A (en) * 1996-05-27 1997-12-12 김광호 Motor control device and its control method
KR20070073876A (en) * 2004-10-20 2007-07-10 이시카와지마-하리마 주고교 가부시키가이샤 Motor driving apparatus

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002291284A (en) * 2001-03-26 2002-10-04 Toshiba Kyaria Kk Method for detecting current of motor and its controller
JP4586366B2 (en) * 2004-01-14 2010-11-24 パナソニック電工株式会社 Jet bath pump system
JP2007236062A (en) * 2006-02-28 2007-09-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Motor driving device, motor driving method, and disk driving device
JP2008172948A (en) * 2007-01-12 2008-07-24 Sharp Corp Controller for brushless motors
JP5130876B2 (en) * 2007-11-15 2013-01-30 株式会社明電舎 V / f control device for permanent magnet synchronous motor
JP5175569B2 (en) * 2008-02-07 2013-04-03 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Synchronous motor drive system
JP5308109B2 (en) * 2008-09-17 2013-10-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Synchronous motor drive system
JP5402311B2 (en) * 2009-06-26 2014-01-29 パナソニック株式会社 Motor drive device and electric apparatus using the same
TWI393343B (en) * 2010-02-12 2013-04-11 Amtek Semiconductor Co Ltd Brushless dc motor driving system and the blueray optical device with this driving system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR940017087A (en) * 1992-12-04 1994-07-25 김주용 Motor speed control method
KR960009372A (en) * 1994-08-30 1996-03-22 기타오카 다카시 Motor controller
KR970077933A (en) * 1996-05-27 1997-12-12 김광호 Motor control device and its control method
KR20070073876A (en) * 2004-10-20 2007-07-10 이시카와지마-하리마 주고교 가부시키가이샤 Motor driving apparatus

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Publication number Publication date
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