KR101393903B1 - 모터 제어 장치 및 그것을 사용한 공기 조화기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는, 방진 고무를 설치한 모터나 팬이 아니어도, 팬과 로터의 공진에 의한 소리를 저감한 고효율인 모터 제어 장치를 제공하는 것이다.
직류 전원에 접속되고, 상기 직류 전원의 직류 전력을 가변 전압 가변 주파수의 교류 전력으로 변환하여, 3상 모터를 구동 제어하는 인버터와, 상기 3상 모터에 인가하는 전압을 연산하는 벡터 제어부와, 상기 벡터 제어부의 인가 전압의 기본파의 고차 성분을 연산하는 고차 성분 생성부와, 상기 벡터 제어부의 연산한 인가 전압에 상기 고차 성분 생성부가 연산한 고차 성분을 가산하는 전압 가산부와, 상기 인버터를 펄스 폭 제어하는 PWM 펄스 생성부를 구비하고, 상기 고차 성분 생성부가, 3상의 인가 전압의 기본파 성분의 (6m－1)차와 (6m＋1)차의 양쪽 혹은 어느 한쪽의 고차 성분을 생성하여 상기 전압 가산부에 인가하고, 상기 3상 모터의 회전 주파수의 6m배(m은 정의 정수)의 주파수로 공진하는 공진음을 저감한다.

Description

모터 제어 장치 및 그것을 사용한 공기 조화기{MOTOR CONTROL DEVICE AND AIR CONDITIONER USING THE SAME}
본 발명은, 모터 제어 장치의 제어 방법, 및 그것을 이용한 공기 조화기에 관한 것이다. 특히 팬용 모터에 기인하는 소리의 저감에 관한 것이다.
종래, 공기 조화기에 사용되어 있는 소형 팬 모터는, 로터와 팬의 공진을 원인으로 한 특정 회전수에서 발생하는 소음이 문제로 되어 있었다. 이 공진에 의한 소음의 문제를 해결하기 위해 로터부에 방진 고무를 설치하거나, 팬의 샤프트 수용부에 방진 고무를 설치하여 소리를 저감하고 있었다.
이 원인의 하나로서 모터의 유기 전압의 변형과 인가 전압의 차에 의한 전류 파형의 변형을 들 수 있고, 이 전류 파형의 변형을 제거하기 위해 다양한 방법이 제안되어 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에 있어서, 유기 전압의 변형에 기인하여 발생하는 토크 리플을 상쇄하는 전압을 사전에 유기 전압 리플 테이블로서 작성하고, 지령 전압에 가산한다고 하는 기술이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 2에 있어서는, 고효율 운전을 실현하기 위해, 토크와 회전수의 맵 또는 id 전류(d축), iq 전류(q축)의 2차원 좌표에 따라, 변조 방식을 전환하는 제어 방법이 개시되어 있다.
일본 특허 출원 공개 제2008-219966호 공보 일본 특허 출원 공개 제2005-229676호 공보
그러나 팬과 로터의 공진음을 낮추기 위해 방진 고무를 설치하는 방법은, 모터나 팬의 구조가 복잡해지고, 또한 원가가 높아진다고 하는 문제가 있었다.
또한, 특허문헌 1에 개시된 전류의 정현파화의 기술에서는, 팬과 로터의 공진음은 사라지지 않는 것을, 본 발명자는 실험에 의해 확인하였다.
또한, 특허문헌 2에 개시된 변조 방식을 전환하는 방법에서는, 팬과 로터의 공진음이 사라지는 경우와 사라지지 않는 경우가 있는 것을, 본 발명자는 실험에 의해 확인하였다.
따라서, 본 발명은, 이러한 문제점을 해결하는 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 방진 고무를 설치한 모터나 팬이 아니어도, 팬과 로터의 공진에 의한 소리를 저감한 고효율인 모터 제어 장치를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 해결하여, 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 이하와 같이 구성하였다.
즉, 본 발명의 모터 제어 장치는, 직류 전원에 접속되고, 상기 직류 전원의 직류 전력을 가변 전압 가변 주파수의 교류 전력으로 변환하여, 3상 모터를 구동 제어하는 인버터와, 부하를 회전 구동하는 상기 3상 모터에 인가하는 전압을 연산하는 벡터 제어부와, 상기 벡터 제어부의 인가 전압의 기본파의 고차 성분을 연산하는 고차 성분 생성부와, 상기 벡터 제어부의 연산한 인가 전압에 상기 고차 성분 생성부가 연산한 고차 성분을 가산하는 전압 가산부와, 상기 전압 가산부의 신호에 기초하여 상기 인버터를 펄스 폭 제어하는 PWM 펄스 생성부를 구비하고, 상기 고차 성분 생성부가, 3상의 인가 전압의 기본파 성분의 (6m－1)차와 (6m＋1)차의 양쪽 혹은 어느 한쪽의 고차 성분을 생성하여 상기 전압 가산부에 인가하고, 상기 3상 모터의 회전 주파수의 6m배(m은 정의 정수)의 주파수로 공진하는 공진음을 저감하는 것을 특징으로 한다.
또한, 그 밖의 수단은, 발명을 실시하기 위한 형태 중에서 설명한다.
본 발명에 따르면, 방진 고무를 설치한 모터나 팬이 아니어도, 팬과 로터의 공진에 의한 소리를 저감한 고효율인 모터 제어 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 모터 제어 장치의 내부의 구성과, 이 직류 모터 제어 장치와 전원과 3상 교류 동기 전동기와 부하의 관련을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서, 고차 성분 생성부의 고차 성분을 벡터 제어부의 기본파에, 전압 가산부에서 회전 좌표계를 사용하여 가산하는 방법을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서, 고차 성분 생성부의 고차 성분을 벡터 제어부의 기본파에, 전압 가산부(23)에서 고정 좌표계를 사용하여 가산하는 방법을 나타내는 도면.
도 4는 팬의 소음의 회전수에 대한 특성의 일례를 나타내는 도면.
도 5는 모터의 회전수가 450min－1에 있어서의 팬의 소음의 주파수 스펙트럼의 일례를 나타내는 도면.
도 6은 모터의 회전수가 510min－1에 있어서의 팬의 소음의 주파수 스펙트럼의 일례를 나타내는 도면.
도 7은 모터의 회전수가 600min－1에 있어서의 팬의 소음의 주파수 스펙트럼의 일례를 나타내는 도면.
도 8은 모터의 회전수가 650min－1에 있어서의 팬의 소음의 주파수 스펙트럼의 일례를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서, 고차 성분의 인가식에서 G5＝3％, φ5＝60도, G7＝5％, φ7＝20도인 경우의 소음의 스펙트럼의 일례를 나타내는 도면.
도 10은 도 9의 스펙트럼을 나타냈을 때의 모터 파형과, 모터 전류의 FFT 해석을 실행한 파형의 일례를 나타내는 도면이며, (a)는 모터 단자 전압의 파형, (b)는 모터 전류의 파형, (c)는 모터 전류의 FFT 해석을 실행한 파형.
도 11은 하 고정상 120도 전환 방식으로 모터를 동작시킨 경우의 모터 파형(전압, 전류)과 모터 전류의 FFT 해석을 실행한 파형의 일례를 나타내는 도면이며, (a)는 모터 단자 전압의 파형, (b)는 모터 전류의 파형, (c)는 모터 전류의 FFT 해석을 실행한 파형.
도 12는 제1 비교예의 모터 제어 장치의 전체의 구성을 나타내는 도면.
도 13은 유기 전압 파형이 이상적인 정현파인 경우의 고정 좌표계에서의 파형의 개략을 나타내는 도면이며, (a)는 유기 전압, (b)는 인가하는 지령 전압, (c)는 모터 전류를 나타내는 도면.
도 14는 유기 전압 파형이 변형된 경우의 고정 좌표계에서의 파형의 개략을 나타내는 도면이며, (a)는 유기 전압, (b)는 인가하는 지령 전압, (c)는 모터 전류를 나타내는 도면.
도 15는 유기 전압 파형이 이상적인 정현파인 경우의 영구 자석의 자속을 기준으로 한 회전 좌표계에서의 파형의 개략을 나타내는 도면이며, (a)는 유기 전압, (b)는 인가하는 지령 전압, (c)는 모터 전류를 나타내는 도면.
도 16은 유기 전압 파형이 변형된 경우의 영구 자석의 자속을 기준으로 한 회전 좌표계에서의 파형의 개략을 나타내는 도면이며, (a)는 유기 전압, (b)는 인가하는 지령 전압, (c)는 모터 전류를 나타내는 도면.
도 17은 유기 전압의 고차 성분을 인가 전압에 가산한 경우의 고정 좌표에서의 개략 파형을 나타내는 도면이며, (a)는 유기 전압, (b)는 인가하는 지령 전압, (c)는 모터 전류를 나타내는 도면.
도 18은 유기 전압의 고차 성분을 인가 전압에 가산한 경우의 회전 좌표계에서의 개략 파형을 나타내는 도면이며, (a)는 유기 전압, (b)는 인가하는 지령 전압, (c)는 모터 전류를 나타내는 도면.
도 19는 일반적인 3상 변조에 있어서의 U상, V상, W상의 전압 파형을 나타내는 도면.
도 20은 2상 변조 방식인 고정상 60도 전환 방식에 있어서의 U상, V상, W상의 전압 파형을 나타내는 도면.
도 21은 2상 변조 방식인 상 고정상 120도 전환 방식에 있어서의 U상, V상, W상의 전압 파형을 나타내는 도면.
도 22는 2상 변조 방식인 하 고정상 120도 전환 방식에 있어서의 U상, V상, W상의 전압 파형을 나타내는 도면.
도 23은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 모터 제어 장치의 내부의 구성과, 이 직류 모터 제어 장치와 직류 전원과 3상 모터와 팬의 관계를 나타내는 도면.
도 24는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 모터 제어 장치의 내부의 구성과, 이 직류 모터 제어 장치와 직류 전원과 3상 모터와 팬의 관련을 나타내는 도면.
도 25는 510min－1에 있어서, 5차 성분의 인가와, 2상 변조의 고정상 60° 전환 방식을 실시한 경우의 모터 단자 전압과 모터 전류의 파형과, FFT 해석을 실행한 파형을 나타내는 도면이며, (a)는 모터 단자 전압의 파형, (b)는 모터 전류의 파형, (c)는 모터 전류의 FFT 해석을 실행한 파형.
도 26은 도 25의 모터의 측정 조건 시의 팬의 소음 스펙트럼을 나타내는 도면.
도 27은 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 공기 조화기의 구성을 나타내는 도면.
이하에 본원의 발명을 실시하기 위한 형태(이하, 「실시 형태」라 칭함)를, 도면을 참조하여 설명한다.
(제1 실시 형태)
본 발명의 제1 실시 형태에 관한 모터 제어 장치를 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
[모터 제어 장치의 구성 (1)]
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 모터 제어 장치(11)의 내부의 구성과, 이 모터 제어 장치(11)와 직류 전원(12)과 3상 교류 동기 전동기(적절하게 「모터」 혹은 「3상 모터」라 약기함)(13)와 부하(팬)(14)의 관련을 나타내는 도면이다.
도 1에 있어서, 모터 제어 장치(11)는, DC―AC 전력 변환기인 인버터(15)와 인버터(15)를 제어하는 제어 장치(17)를 구비하여 구성되어 있다.
또한, 제어 장치(17)는, PWM(Pulse Width Modulation) 펄스 생성부(24)와 벡터 제어부(21)와 고차 성분 생성부(22)와 전압 가산부(23)를 구비하여 구성되어 있다.
제1 실시 형태의 모터 제어 장치(11)의 특징은, 제어 장치(17)에 고차 성분 생성부(22)를 구비하고, 제어 장치(17)가 인버터(15)를 PWM 제어할 때에, 고차 성분 생성부(22)로부터 전압 가산부(23)에 유기 전압의 고차 성분을 가산하는 것이다. 이 방법에 의해, 모터(13)와 부하인 팬(14)의 공명에 의한 소음을 제거하는 것이다.
이 공명에 의한 소음을 제거하는 방법을 특징으로 하는 제1 실시 형태의 모터 제어 장치(11)의 상세를 설명하기 전에, 모터와 팬의 공명에 의한 소음에 대해 먼저 설명하고, 그 후, 재차, 도 1의 제1 실시 형태의 모터 제어 장치(11)에 대해 상세하게 설명한다.
<팬의 소음에 대해>
모터(13)(도 1)로 팬(14)(도 1)을 구동하였을 때의 팬(14)의 발생하는 소음에 대해 설명한다.
도 4는 팬(14)의 소음의 회전수에 대한 특성의 일례를 나타내는 도면이다. 또한, 도 2, 도 3에 대해서는 나중에 설명한다.
도 4에 있어서, 횡축은 회전수[min－1]이며, 종축은 소음[㏈]이다. 또한, 회전수[min－1]라 함은 회전수/분을 말한다. 또한, rpm(rotation per minute)에 상당한다. 또한, 이하에 있어서는, 예를 들어 510회전수/분을 510min－1과 같이 간략화하여 표기하는 것으로 한다.
팬(14)의 소음은, 도 4에서, 250min－1, 510min－1, 650min－1과 같이 팬(14)의 특정한 회전수의 부근에 출현하고 있다.
다음으로, 이들 복수의 특정한 회전수에 있어서의 주파수 스펙트럼을 도 5 내지 도 8에 나타낸다.
도 5는 모터(13)의 회전수가 450min－1에 있어서의 팬(14)의 소음의 주파수 스펙트럼의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 모터(13)의 회전수가 510min－1에 있어서의 팬(14)의 소음의 주파수 스펙트럼의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 모터(13)의 회전수가 600min－1에 있어서의 팬(14)의 소음의 주파수 스펙트럼의 일례를 나타내는 도면이다.
도 8은 모터(13)의 회전수가 650min－1에 있어서의 팬(14)의 소음의 주파수 스펙트럼의 일례를 나타내는 도면이다.
이상의 도 5 내지 도 8에 있어서, 횡축은 주파수[㎐]이며, 종축은 소음[㏈]을 표기하고 있다. 또한, 횡축에 있어서는, 1/3옥타브 단위로 측정점을 취하고 있다. 따라서 200㎐의 측정점으로부터 3번째의 측정점은 400㎐이지만, 측정 시의 설정상의 단수의 축적으로부터 398㎐로 되어 있다. 마찬가지로 794㎐, 1585㎐, 3162㎐, 6310㎐, 12589㎐는, 각각 순서대로 800㎐, 1600㎐, 3200㎐, 6400㎐, 12800㎐에 대응하는 것이다.
도 5 내지 도 8의 주파수 해석 결과에 있어서, 도 5의 450min－1과 도 7의 600min－1에 있어서는, 소음이 돌출한 측정점은 보이지 않는다.
그러나 도 6의 510min－1에 있어서는, 200㎐와 316㎐에 소음이 돌출한 측정점이 있다. 또한, 도 8의 650min－1에 있어서는, 251㎐에 소음이 돌출한 측정점이 있다.
이와 같이, 팬(14)과 모터(13)의 공진음은 200 내지 300㎐ 부근에 출현한다.
또한, 회전수 510min－1을 기준으로 하면, 모터가 3상 교류 동기 전동기이므로, 모터의 극수가 8극이면, 모터의 전기 주파수는 34㎐[510/{60×(2/8)}]이다. 이 34㎐를 기본 주파수로 하여 6차 성분의 204㎐(34×6, 도 6의 200㎐에 대응)와 9차 성분의 306㎐(34×9, 도 6의 316㎐에 대응) 부근의 가진 토크에 의해 소리가 발생하고 있는 것을 알 수 있다.
따라서, 팬(14)과 모터(모터의 로터)(13)의 공진음을 소거하기 위해서는, 이들의 고차 성분에의 대책을 취하게 된다.
[모터 제어 장치의 구성 (2)]
도 1의 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 모터 제어 장치(11)의 구성에 대해, 재차 상세하게 설명한다.
<모터 제어 장치와 직류 전원, 모터, 팬의 관련>
상기한 바와 같이, 도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 모터 제어 장치(11)의 구성과, 직류 전원(12)과 모터(13)와 팬(부하)(14)의 관련을 나타내는 도면이다.
도 1에 있어서, 모터 제어 장치(11)는, 직류 전원(12)으로부터 직류 전력을 받아, 3상 교류 전력으로 변환한다. 또한, 모터(3상 교류 동기 전동기)(13)는, 모터 제어 장치(11)로부터 3상 교류 전력이 공급되고, 구동 제어되어 회전하고, 팬(14)을 회전 구동시킨다.
다음으로, 모터 제어 장치(11)의 상세에 대해 설명한다.
<모터 제어 장치>
도 1에 있어서, 상기한 바와 같이, 모터 제어 장치(11)는, 직류 전력을 가변 전압 가변 주파수의 3상 교류 전력으로 변환하는 인버터(15)(전력 변환기)와 인버터(15)를 제어하는 제어 장치(17)를 구비하여 구성되어 있다. 또한, 직류 모선 전류 검출 회로(16)를 인버터(15)의 직류 전원에 구비하고 있다.
《인버터》
또한, 인버터(15)는, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등의 반도체 스위칭 소자와 역 병렬로 접속된 다이오드 소자로 구성된 전력 변환 주 회로(51)와, 후기하는 PWM 펄스 생성부(24)로부터의 PWM 펄스 신호(17A)에 기초하여 전력 변환 주 회로(51)의 IGBT(Sup, Sun, Svp, Svn, Swp, Swn)로의 게이트 신호를 발생시키는 게이트·드라이버(52)를 구비하여 구성되어 있다.
IGBT가 직렬로 접속되어 레그를 구성하는 IGBT(Sup, Sun)는, 직류 전원(12)의 사이에 접속되고, 각각의 상부 아암(Sup)과 하부 아암(Sup)의 접속점은, U상의 교류 출력 단자로 되어 있다.
마찬가지로 직렬로 접속되어 레그를 구성하는 IGBT(Svp, Svn)는, 직류 전원(12)의 사이에 접속되고, 각각의 상부 아암(Svp)과 하부 아암(Svn)의 접속점은, V상의 교류 출력 단자로 되어 있다.
또한, 직렬로 접속되어 레그를 구성하는 IGBT(Swp, Swn)는, 직류 전원(12)의 사이에 접속되고, 각각의 상부 아암(Swp)과 하부 아암(Swn)의 접속점은, W상의 교류 출력 단자로 되어 있다.
이상의 IGBT(Sup, Sun, Svp, Svn, Swp, Swn)를 제어 장치(17)가 게이트·드라이버(52)를 통해, 적절하게 제어를 함으로써, 직류 전원(12)의 직류 전력은, 가변 전압 가변 주파수의 3상 교류 전력(3상 교류 전압 Vu, Vv, Vw, 3상 교류 전류 Iu, Iv, Iw)이 상기한 U상, V상, W상의 교류 출력 단자로부터 출력된다.
《제어 장치》
또한, 제어 장치(17)는, PWM 펄스 생성부(24)와 벡터 제어부(21)와 고차 성분 생성부(22)와 전압 가산부(23)를 구비하여 구성되어 있다.
벡터 제어부(21)는, 직류 모선 전류 검출 회로(16)에서 검출된 직류 모선 전류 정보(적절하게 「상 전류의 정보」라 표기함)(16A)를 기초로 상기 영구 자석 동기 모터(13)로의 기본파 인가 전압 지령(21B)과 상기 영구 자석 동기 모터(13)의 모터 회전수·위상 정보(21A)를 산출한다.
또한, 고차 성분 생성부(22)는, 상기 모터 회전수·위상 정보(회전 정보)(21A)를 기초로, 상기 영구 자석 동기 모터(13)의 유기 전압의 고차 성분(22A)을 전압 가산부(23)에 출력한다.
또한, 전압 가산부(23)는, 상기한 기본파 인가 전압 지령(21B)에 상기한 유기 전압의 고차 성분(22A)을 가산하여 인가 전압 지령(23A)을 출력한다.
또한, PWM 펄스 생성부(24)는, 상기한 인가 전압 지령(23A)과 내부에 갖는 캐리어 신호에 기초하여, 인버터(15)를 펄스 폭 제어하는 PWM 펄스 신호(17A)로 변환한다.
또한, 벡터 제어부(21)의 벡터 제어는, 예를 들어, 비특허문헌 1로서의 「「고속용 영구 자석 동기 모터의 신 벡터 제어 방식의 검토」 전학론 D, Vol.129(2009) No.1 pp.36-45」나, 비특허문헌 2로서의 「「가전 기기용 위치 센서 리스 영구 자석 동기 모터의 간이 벡터 제어」 전학론 D, Vol.124(2004) No.11 pp.1133-1140」에 개시되어 있는 방식을 이용함으로써 실현 가능하다.
《직류 모선 전류 검출 회로》
직류 모선 전류 검출 회로(16)는, 직류 전원(12)의 부측의 직류 모선에 접속되고, U상, V상, W상의 맥류가 혼재한 직류 모선 전류 IDC로부터 상 전류 정보를 취득한다. 취득된 상 전류 정보는, 직류 모선 전류 정보(상 전류의 정보)(16A)로서, 벡터 제어부(21)에 출력된다.
또한, 상 전류 정보의 취득하는 방법은, 예를 들어, 특허문헌 3으로서 일본 특허 출원 공개 제2004-48886호에 개시되어 있는 방식 등으로 가능하다.
[고차 성분 생성부와 전압 가산부의 동작]
제1 실시 형태에서는, 소음을 저감하기 위해 이하에 개시하는 유기 전압의 고차 성분 생성부(22)와 전압 가산부(23)에 의해, 고차 성분을 인가하는 구성을 취하고 있다.
이하에 있어서, 유기 전압의 고차 성분(22A)을 생성하는 고차 성분 생성부(22)와, 고차 성분(22A)을 기본파 인가 전압 지령(21B)에 가산하는 전압 가산부(23)의 동작을, 도 2, 도 3, 도 17, 도 18을 참조하여 설명한다.
<고차 성분의 생성>
고차 성분 생성부(22)에서는, 미리 설정한 후기하는 수학식 1, 수학식 2에 있어서의 G와 φ의 값을 사용하여 상기 모터 회전수·위상 정보(21A)를 기초로 고차 성분을 생성하고, 고차 성분(22A)을 전압 가산부(23)에 출력한다.
<인가 전압에의 가산>
전압 가산부(23)에서는, 벡터 제어부(21)가 출력한 기본파 인가 전압 지령(21B)과, 고차 성분 생성부(22)가 출력한 유기 전압의 고차 성분(22A)을 가산하고, PWM 펄스 생성부(24)에 출력한다.
구체적인 구성으로서는, 회전 좌표계에서의 가산과, 고정 좌표계에서의 가산이 있다. 다음으로, 이들 방법에 대해 순서대로 설명한다.
《회전 좌표계에서의 가산》
회전 좌표계에서의 가산의 방식에 대해, 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서, 고차 성분 생성부(22)의 고차 성분[유기 전압의 고차 성분(22A)]을 벡터 제어부(21)의 기본파[기본파 인가 전압 지령(21B)]에, 전압 가산부(23)에서, 회전 좌표계를 사용하여 가산하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 2에 있어서, 벡터 제어부(21)는, 상 전류의 정보(16A)에 기초하여, 모터 회전자의 자석 자속 방향(d축)을 기준으로 하고, 이 d축과 직각 방향(q축)에 의한 회전 좌표계인 dq 좌표축 상에 있어서, 기본파 인가 전압 지령(21B)(Vd *, Vq *)과, 모터 회전수·위상 정보(회전 정보)(21A)를 출력한다. 또한, Vd *가 d축, Vq *가 q축에 관계되는 기본파 인가 전압 지령(21B)(도 1)이다.
고차 성분 생성부(22)는, 벡터 제어부(21)로부터의 모터 회전수·위상 정보(21A)에 기초하여, dq 좌표축 상에 있어서의 고차 성분 22A－d(d축), 22A－q(q축)를 생성한다. 또한, 고차 성분 22A－d, 22A－q는, 도 1에서는 고차 성분(22A)에 상당한다.
전압 가산부(23)는, d축에 있어서, 기본파 인가 전압 지령(Vd *)과 고차 성분 22A－d를 가산하여, d축의 인가 전압 지령 23A－d를 출력한다.
또한, 전압 가산부(23)는, q축에 있어서, 기본파 인가 전압 지령(Vq *)과 고차 성분 22A－q를 가산하여, q축의 인가 전압 지령 23A－q를 출력한다.
또한, 인가 전압 지령 23A－d, 23A－q는, 도시하고 있지 않은 변환부에 의해 U상, V상, W상의 성분으로 변환되어, PWM 펄스 생성부(24)(도 1)에 입력된다.
《고정 좌표계에서의 가산》
또한, 고정 좌표계에서의 가산의 방식에 대해, 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서, 고차 성분 생성부(22)의 고차 성분[유기 전압의 고차 성분(22A)]을 벡터 제어부(21)의 기본파[기본파 인가 전압 지령(21B)]에, 전압 가산부(23)에서, 고정 좌표계를 사용하여 가산하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 3에 있어서, 벡터 제어부(21)는, 상 전류의 정보(16A)에 기초하여, 고정 좌표계의 3상 교류의 기본파 인가 전압 지령(21B)(Vu *, Vv *, Vw *)과, 모터 회전수·위상 정보(21A)를 출력한다.
고차 성분 생성부(22)는, 벡터 제어부(21)로부터의 모터 회전수·위상 정보(21A)에 기초하여, 각 상의 고차 성분 22A－U, 22A－V, 22A－W를 생성한다.
전압 가산부(23)는, 고정 좌표계의 3상 교류의 기본파 인가 전압 지령(21B)(Vu *, Vv *, Vw *)과 고차 성분 22A－U, 22A－V, 22A－W를, 각 상(U, V, W)마다 가산하여, 각각 인가 전압 지령 23A－U, 23A－V, 23A－W를 출력한다.
[6차 진동의 저감]
다음으로, 모터 회전수의 6차배로 발생하는 팬(14)과 로터[모터(13)의 로터]의 공진음의 저감 방법에 대해 설명한다.
팬(14)과 로터(13)에 의한 공진은, 회전 방향의 진동에 기인하는 것이며, 모터의 각 상의 전압 혹은 전류와 좌표축이 다르다. 모터의 120도(2π/3)마다 위상이 다른 3상의 합성으로부터 발생하는 회전 자계의 좌표축의 성분에 팬과 로터에 의한 공진은 관계된다. 따라서, 3상 모터(모터)의 각 상의 전압이 아니라, 회전 좌표계의 dq 좌표계로 변환하여 공진음의 저감의 대책을 세우는 것이 타당하다.
일반적으로 3상 모터의 각 상에서의 (3m－1)차 성분과 (3m＋1)차 성분은, dq 좌표계의 3m차 성분으로 변환된다. 여기서, m은 정의 정수로 한다.
또한, 기본파(1차 성분)와 (3m－1)차 성분의 합성 시의 합의 작용에 의해 3m차 성분이 생성된다. 또한, 기본파(1차 성분)와 (3m＋1)차 성분의 합성 시의 차의 작용에 의해 3m차 성분이 생성된다.
이 변환을 발전시켜, dq 좌표계, 즉 회전 좌표계에서의 6차 성분(m＝2)을 없애기 위해, 3상 모터의 각 상(U, V, W)의 인가 전압에 유기 전압 성분의 5차 성분과 7차 성분(m＝2)을 더하는 것을 본 발명자들은 고안하였다. 이하에 설명한다.
<고차 성분의 인가식에 대해>
이 경우에, 유기 전압 1차 성분 E1, 고차 성분의 인가식 E5, E7은, 다음 수학식 1과 수학식 2와 수학식 3으로 된다.
《1차 성분의 식》
Figure 112013014237870-pat00001
《5차 성분의 인가식》
각 상(U, V, W)으로의 5차 성분의 인가식에 대해서는, 이하의 식으로 된다.
Figure 112013014237870-pat00002
《7차 성분의 인가식》
또한, 각 상(U, V, W)으로의 7차 성분의 인가식에 대해서는, 이하의 식으로 된다.
Figure 112013014237870-pat00003
이 수학식 1, 수학식 2, 수학식 3에 있어서, ω:모터 전기각 주파수, Ke:유기 전압 상수, θ:위상, G5:유기 전압 기본파 진폭에 대한 5차파 진폭의 비율, G7:유기 전압 기본파 진폭에 대한 7차파 진폭의 비율, φ5:기본파 성분과 5차 성분의 위상 차, φ7:기본파 성분과 7차 성분의 위상 차이다.
수학식 1, 수학식 2, 수학식 3으로 나타내어지는 1차 성분과 5차 성분과 7차 성분을 벡터 제어에서 사용되고 있는 dq 변환함으로써 다음에 나타내는 수학식 4로 되고, 수학식 2와 수학식 3의 5차 성분과 7차 성분은, dq 좌표계(토크계)의 6차 성분으로 할 수 있다. 이 6차 성분이 가진 토크를 상쇄하는 토크로서 작용하고, 회전수의 6차 성분의 소리를 없앨 수 있다.
《dq 좌표계로의 변환》
유기 전압 1차 성분 E1과 고차 성분 E5, E7로부터, dq 좌표계의 각각의 전압 Ed, Eq는, 다음 수학식 4에 의해 변환된다.
Figure 112013014237870-pat00004
<각종 고차 성분의 저감>
또한, 수학식 1, 수학식 2는 유기 전압의 진폭에 대한 비율 G(G5, G7)와 유기 전압 성분에 대한 위상 차 φ(φ5, φ7)로 표현하고 있지만, G와 φ를 변경함으로써, 자유롭게 고차 성분을 인가할 수 있다.
《510min－1에 있어서의 6차음의 저감》
다음으로, 510min－1에 있어서의 6차음을 저감하기 위한 실험예를 개시한다.
본 발명자들은 실험적으로 G5, G7, φ5, φ7의 값을 변경하고, G5＝3％, φ5＝60도, G7＝5％, φ7＝20도인 경우가 6차음, 즉 대략 200㎐의 소음의 저감에 효과적인 것을 발견하였다.
도 9는 고차 성분의 인가식에 있어서, G5＝3％, φ5＝60도, G7＝5％, φ7＝20도인 경우의 소음의 스펙트럼의 일례를 나타내는 도면이다. 또한, 횡축은 주파수[㎐]이며, 종축은 소음[㏈]을 표기하고 있다. 또한, 횡축에 있어서는, 1/3옥타브 단위로 측정점을 취하고 있다.
도 9에 있어서, 도 6에서 보인 200㎐의 소음이 돌출한 측정점은 없어져 있다. 200㎐의 스펙트럼은 있지만, 200㎐ 전후의 스펙트럼과 큰 차는 없는 측정 결과가 얻어지고 있다. 따라서, 6차음(대략 200㎐)의 저감에 효과가 있었던 것을 나타내고 있다.
또한, 도 10은 도 9의 스펙트럼을 나타냈을 때의 모터 파형(전압, 전류)과 모터 전류의 FFT(Fast Fourier Transform) 해석을 실행한 파형의 일례를 나타내는 도면이며, (a)는 모터 단자 전압의 파형, (b)는 모터 전류의 파형, (c)는 모터 전류의 FFT 해석을 실행한 파형이다.
또한, 도 10의 (a), (b)의 횡축은 시간의 추이이며, 종축은 각각 전압값과 전류값이다. 또한, 도 10의 (c)의 횡축은 주파수이며, 종축은 전류의 성분의 비율이다.
도 10의 (c)의 FFT를 보면 5차 성분이 크게 포함되어 있다. 단, 이 모터의 5차 성분은, 팬과는 공명하지 않으므로(팬에서 감쇠해 버리므로), 남아있어도 문제는 없다.
《250min－1에 있어서의 12차음의 저감》
다음으로, 250min－1에 있어서의 12차음의 저감 방법에 대해 설명한다.
도 4에 있어서는, 250min－1에 소음의 돌출점이 있다. 스펙트럼은 도시하고 있지 않지만, 대략 200㎐의 소음이다.
모터의 극수가 8극인 경우에는, 250min－1에 있어서의 대략 200㎐의 소리는, 모터 전기 주파수로 16.67㎐[250/{60×(2/8)}]에 상당한다.
따라서, 12차(≒200/16.67)의 고차 성분에 기인하는 소음이다. 이 12차의 고차 성분의 저감의 방법에 대해 설명한다.
6차의 경우와 마찬가지로, 고차 성분과 기본파의 합과 차의 관계에 의해, 12차에 대해서는, 11차와 13차의 고차 성분을 3상 모터에 인가한다.
이 12차에 대해서는, 11차와 13차의 고차 성분의 양쪽, 혹은 어느 한쪽을 인가함으로써, 팬 회전수의 12배의 주파수의 팬과 로터의 공진음을 저감할 수 있다.
《6m차의 소리의 저감》
이상에 있어서, 6차와 12차의 경우에 대해 설명하였다.
또한, 정현파 구동을 하고 있는 경우, 1주기 내에 있어서 대칭형인 각 상의 짝수차는 없어지게 된다.
따라서, 제1 실시 형태에서 설명한 방법으로 효과가 있는 것은, 상기한 6차, 12차 외에, 일반적으로 m을 정의 정수로 하여 6m차(m은 정의 정수, 즉 m＝1, 2, 3…)의 소리의 저감을 할 수 있다.
<인가할 때의 소프트 스타트, 소프트 엔드>
고차 성분을 인가하는 경우의 최초(스타트)와 최후(엔드)의 인가하는 방법에 대해 설명한다.
고차 성분 생성부(22)에 있어서, 고차 성분을 인가하는 회전수로 되었을 때에는, 고차 성분의 진폭값을 0으로부터 소정의 진폭까지 서서히 늘린다(소프트 스타트). 예를 들어, 5차와 7차의 성분을 인가하는 수학식 1과 수학식 2에 있어서는, G5, G7(유기 전압 기본파 진폭에 대한 비율)의 계수를 서서히 늘리는 것에 상당한다.
또한, 고차 성분을 인가하고 있는 상태로부터 고차 성분을 인가하지 않는 회전수로 되었을 때에는 고차 성분의 진폭값을 소정의 진폭으로부터 0까지 서서히 줄인다(소프트 엔드).
이 고차 성분을 인가할 때의 소프트 스타트, 소프트 엔드를 채용함으로써, 고차 성분의 인가를 개시하였을 때와 종료하였을 때의 쇼크가 없어, 안정된 제어로 된다.
<제1 실시 형태의 효과>
도 1에 나타낸 제1 실시 형태에 의해 6m차의 고차 성분을 소정의 위상, 진폭으로 인가함으로써, 모터 회전수의 6m배의 주파수의 팬과 로터의 공진음을 저감할 수 있다.
《제1 비교예》
다음으로 제1 비교예로서, 전류 제어기에 의해 전류 파형을 정현파 형상으로 제어하는 방식을 설명한다. 또한, 이 방식은, 비특허문헌 1로서의 「「고속용 영구 자석 동기 모터의 신 벡터 제어 방식의 검토」 전학론 D, Vol.129(2009) No.1 pp.36-45」 등에 동일한, 혹은 유사한 기술이 개시되어 있다.
<전류 파형을 정현파 형상으로 제어하는 방식>
우선, 전류 제어기에 의해 전류 파형을 정현파 형상으로 제어하는 방식을, 도 12 내지 도 16을 참조하여 설명한다.
도 12는 제1 비교예의 전체의 구성을 나타내는 도면이다. 또한, 도 1과 동일한 부호를 부여한 것은, 동일한 기능을 갖는 것으로 하여 중복되는 설명은 생략한다.
도 12가 도 1과 다른 구성은, 제어 장치(18)가 벡터 제어부(21)와 PWM 펄스 생성부(24)[출력은 PWM 펄스 신호(18A)]에 의해 구성되어 있는 것이다. 즉, 도 1에 있어서의 고차 성분 생성부(22)와 전압 가산부(23)가, 도 12에는 존재하고 있지 않다.
제어 장치(18)에서는, 직류 모선 전류 정보(16A)로부터 재현한 상 전류 정보를 기초로 벡터 제어부(21)에서 연산을 행하고 있다. 즉, 고차 성분을 인가하지 않는 방식이다.
다음으로, 도 13 내지 도 16을 참조하여, 유기 전압 파형과 전압·전류의 관계를 서술한다.
도 13은 유기 전압 파형이 이상적인 정현파인 경우의 고정 좌표계에서의 파형의 개략을 나타내는 도면이며, (a)는 유기 전압 E1[V], (b)는 인가하는 지령 전압 V1[V], (c)는 모터 전류 I1[A]을 나타내고 있다.
또한, 도 14는 유기 전압 파형이 변형된 경우의 고정 좌표계에서의 파형의 개략을 나타내는 도면이며, (a)는 유기 전압 E1[V], (b)는 인가하는 지령 전압 V1[V], (c)는 모터 전류 I1[A]을 나타내고 있다.
또한, 도 15는 유기 전압 파형이 이상적인 정현파인 경우의 영구 자석의 자속을 기준으로 한 회전 좌표계에서의 파형의 개략을 나타내는 도면이며, (a)는 유기 전압 E[V], (b)는 인가하는 지령 전압 V[V], (c)는 모터 전류 I[A]를 나타내고 있다.
또한, 도 16은 유기 전압 파형이 변형된 경우의 영구 자석의 자속을 기준으로 한 회전 좌표계에서의 파형의 개략을 나타내는 도면이며, (a)는 유기 전압 E[V], (b)는 인가하는 지령 전압 V[V], (c)는 모터 전류 I[A]를 나타내고 있다.
또한, 도 13 내지 도 16의 (a), (b), (c)의 횡축은, 전기각 θv[rad]이다.
또한, 도 13, 도 14의 (a), (b)에 있어서의 φ는, 지령 전압과 유기 전압의 위상 차이다.
또한, 도 15, 도 16에 있어서, 유기 전압 Ed, Eq, 지령 전압 Vd, Vq, 모터 전류 Id, Iq에 있어서의 첨자 d, q는, 각각 d축, q축에 대응하는 것이다.
영구 자석 동기 모터의 유기 전압 파형이 이상적인 정현파 형상인 경우, 도 13의 (b), (c)에 나타내는 바와 같이, 인가 전압 지령의 지령 전압, 및 모터 전류는 정현파 형상의 파형으로 되고, 회전 좌표계에서는 도 15의 (b), (c)에 나타내는 바와 같이 일정한 값으로 된다.
그러나 도 14, 도 16에 나타내는 바와 같이, 유기 전압 파형이 정현파 형상으로부터 변형된 경우(a), 이들 변형에 기인하여 모터 전류 파형에도 변형(c), 토크에 회전수의 고차 성분이 발생한다.
토크의 고차 성분이 팬이나 모터의 구조에 기인하는 공진 주파수와 일치하면 진동·소음의 발생으로 된다.
이상으로부터, 도 12에 나타낸 제1 비교예의 모터 제어 장치는, 진동·소음의 발생이 일어날 가능성이 높은 구성이다.
《제2 비교예》
다음으로 제2 비교예로서, 유기 전압의 고차 성분(22A)을, 그대로 기본파 인가 전압 지령(21B)에 가산하는 방식에 대해, 도 17, 도 18을 참조하여 설명한다. 또한, 제2 비교예를 구성하는 회로의 도시는 생략한다.
도 17은 유기 전압의 고차 성분을 인가 전압에 가산한 경우의 고정 좌표에서의 개략 파형을 나타내는 도면이며, (a)는 유기 전압[V], (b)는 인가하는 지령 전압[V], (c)는 모터 전류[A]를 나타내고 있다.
도 18은 유기 전압의 고차 성분을 인가 전압에 가산한 경우의 회전 좌표계에서의 개략 파형을 나타내는 도면이며, (a)는 유기 전압[V], (b)는 인가하는 지령 전압[V], (c)는 모터 전류[A]를 나타내고 있다.
또한, 도 17, 도 18의 (a), (b), (c)의 횡축은, 전기각 θv[rad]이다.
또한, 도 17의 (a), (b)에 있어서의 φ는 지령 전압과 유기 전압의 위상 차이다.
또한, 도 17, 도 18에 있어서, 유기 전압 Ed, Eq, 지령 전압 Vd, Vq, 모터 전류 Id, Iq에 있어서의 첨자 d, q는, 각각 d축, q축에 대응하는 것이다.
제2 비교예에서는, 고차 성분(22A)을 기본파 인가 전압 지령(21B)에 가산한다. 이로 인해, 도 17의 (b), 도 18의 (b)에 나타내는 바와 같이, 인가 전압 지령(23A)에는 고차 성분(22A)이 인가된 전압이 출력된다.
이 전압의 고차 성분 인가에 의해, 모터 전류로서, 도 17의 (c), 도 18의 (c)에는 전압의 고차 성분 인가에 의해 전류 (Id, Iq)의 고차 성분이 제거된 파형이 출력되어 있다.
이와 같이 고차 성분의 전압을 인가함으로써 전류에 포함되는 고차 성분을 제거할 수 있다. 그리고 전류의 고차 성분을 제거함으로써 토크의 고차 성분도 줄어들게 될 것이다.
그러나 팬과 로터의 공진음에 관해서는 상 전류의 5차 성분을 저감해도 사라지지 않았다. 따라서, 단순하게 전압의 고차 성분을 인가하는 방식에서는, 소음을 소거할 수 없는 경우가 있다.
또한, 도 17의 (c), 도 18의 (c)와 같이, 모터 전류를 완전한 정현파형으로 해도, 모터로서의 토크는 회전에 관계되는 것이므로, 상의 좌표와 회전 좌표의 상이에 의해, 토크에 기인하는 팬과 로터의 공진음은 반드시 사라진다고는 할 수 없다. 따라서, 제1 실시 형태에서는, 5차, 7차의 고차 성분을 더욱 적극적으로 인가하는 방법을 취하고 있다.
(제2 실시 형태)
본 발명의 제2 실시 형태에 관한 모터 제어 장치를 도 19 내지 도 23, 도 11을 참조하여 설명한다.
제2 실시 형태에 있어서는, 3상 교류 모터의 PWM 제어의 변조 방식으로서, 후기하는 고정상 60도 전환 방식, 또는 고정상 120도 전환 방식을 채용한 경우에 있어서, 발생하는 9차 성분, 또한 (6m＋3)차 성분(m은 정의 정수)의 팬과 모터의 공명하는 소음을 저감하는 방법에 대해 설명한다.
또한, 후기하는 고정상 60도 전환 방식과, 고정상 120도 전환 방식을 포함하여, 소정의 전기각에 있어서, 1상의 전위를 고정하고, 다른 2상을 변조하는 방식을 고정 2상 변조라고 칭하는 것으로 한다.
우선, 모터 제어 장치의 제어 방법인 고정상 60도 전환 방식과, 고정상 120도 전환 방식에 대해 먼저 설명한다. 그리고 그 후에, 이 제어 방법에서 발생하는 9차 성분, 또한 (6m＋3)차 성분을 저감하는 방법, 및 구체적인 회로 구성에 대해 설명한다.
<고정상 60도 전환 방식>
여기서 모터 제어 장치에 있어서의 PWM 제어의 변조 방식에 대해 설명한다.
일반적인 3상 교류 모터의 PWM 제어는 3상 변조(3상 변조 방식)이지만, 3상 교류 모터가 Y 결선인 경우에는, 상 전압과 상간 전압이 다른 것을 이용하여 2상 변조(2상 변조 방식)로 행하는 방법이 있다.
즉, 모터 전류가 상 전압이 아니라 상간 전압에 의해 결정되는 것을 이용하여, 상간 전압을 확보하면서, 각 상 전압을 소정 기간마다 인버터의 스위칭 소자를 상시 온(ON)함으로써, 1상마다 고위 전원 레벨 또는 저위 전원 레벨에 전기각 π/3(60도, 60°)만큼 순차적으로 고정하여 인버터의 스위칭 손실을 저감하는 방법이다.
또한, 이 방법에서는 상기한 바와 같이, 소정의 구간에 있어서 1상이 전위적으로 고정되고, 다른 2상만이 변조(PWM 제어)된다. 그리고 이 전위적으로 고정되는 상이 순서대로 반복된다. 따라서, 어느 시간에 있어서도, 변조되고 있는 것은 2상뿐이므로, 2상 변조라 칭해진다.
이하, 상기한 2상 변조 방식을 고정상 60도 전환 방식이라 하는 것으로 한다.
다음으로, 고정상 60도 전환 방식의 전압 파형(전압 지령)을 도 20에 나타내고, 이 방식에 대해 설명한다.
도 20은 2상 변조 방식인 고정상 60도 전환 방식에 있어서의 U상, V상, W상의 전압 파형(전압 지령)을 나타내는 도면이다.
또한, 도 19는 참고로서, 일반적인 3상 변조 방식에 있어서의 U상, V상, W상의 전압 파형(전압 지령)을 나타내는 도면이다.
도 20과 도 19에 있어서, 횡축은 전기각의 각도[°]이며, 종축은 각 전기각에 있어서의 전압의 최대 전압에 대한 비, 즉 듀티[％]를 나타내고 있다.
도 20에 있어서, W상은 전기각이 0도([°]에 상당) 내지 60도에 있어서, 듀티 0％의 하한의 전압으로 일정해져 있다.
이 W상이 듀티 0％의 전압의 구간인 0도 내지 60도에 있어서, U상과 V상은, W상과의 전압 차, 위상을, 도 19에 나타낸 3상 변조 방식의 경우와 동일한 관계를 유지하는 전압 파형을 취한다. 즉, 0도 내지 60도에 있어서는, W상이 듀티 0％이므로, U상과 V상은, 본래의 전압값보다, 약간 낮은 값을 취한다.
또한, 60도 내지 120도에 있어서는, U상이 듀티 100％의 상한의 전압으로 일정해진다. 이 구간에 있어서는, V상과 W상은, U상과의 전압 차, 위상을, 도 19에 나타낸 3상 변조의 경우와 동일한 관계를 유지하는 전압 파형을 취하므로, 본래의 전압값보다, 약간 높은 값을 취한다. 또한, U상이 단번에 듀티 100％로 되는 60도에 있어서는, V상과 W상은, 갑자기 전압이 상승한다.
또한, 120도 내지 180도에 있어서는, V상이 듀티 0％의 하한의 전압으로 일정해진다. 이 구간에 있어서는, W상과 U상은, V상과의 전압 차, 위상을, 도 19에 나타낸 3상 변조 방식의 경우와 동일한 관계를 유지하는 전압 파형을 취하므로, 본래의 전압값보다, 약간 낮은 값을 취한다. 또한, V상이 단번에 듀티 0％로 되는 120도에 있어서는, W상과 U상은, 갑자기 전압이 하강한다.
이상과 같은 U상, V상, W상의 동작 파형으로 되도록 반복하여 제어한다.
도 20에 나타내는 바와 같이, U상, V상, W상의 상간 전압은, 정현파와 다른 파형이지만, U상―V상의 선간 전압, V상―W상의 선간 전압, W상―U상의 선간 전압은, 각각 정현파형으로 되어 있으므로, 3상의 선간 전압에 의해 구동되는 모터(13)(도 23), 및 팬(14)(도 23)은, 도 19에 나타낸 3상 변조 방식의 경우와 동일하도록 동작한다.
그러나 W상은 0도 내지 60도에 있어서, U상은 60도 내지 120도에 있어서, V상은 120도 내지 180도에 있어서, 각각 일정해져 있으므로, 인버터(15)에 의한 PWM 제어의 동작 횟수를 저감할 수 있다. 따라서, 인버터(15)의 저소비 전력화에 효과가 있다.
또한, 0도 내지 360도, 및 그것이 반복되는 모든 구간에 있어서, U상, V상, W상 중 어느 하나의 상이 고정되어 있고, 변조되는 것은 나머지 2상이다. 따라서, 상기한 바와 같이 2상 변조이다.
또한, 비특허문헌 3으로서의 「반도체 전력 변환 회로」 1987년 3월의 사단 법인 전기 학회 발행의 제110, 111, 125페이지 등에 이상과 동일한, 혹은 유사한 기술이 개시되어 있다.
<고정상 120도 전환 방식 (1)>
다음으로, 1상당 고정 구간이 상기한 고정상 60도 전환 방식보다 긴, 고정상 120도 전환 방식에 대해 설명한다.
또한, 고정상 120도 전환 방식에는, 고정상을 직류 전압의 고전위에 고정하는 상 고정상 120도 전환 방식과, 고정상을 직류 전압의 저전위에 고정하는 하 고정상 120도 전환 방식의 2종류가 있다. 다음으로, 순서대로, 상 고정상 120도 전환 방식과 하 고정상 120도 전환 방식에 대해 설명한다.
《상 고정상 120도 전환 방식》
도 21은 2상 변조 방식인 상 고정상 120도 전환 방식에 있어서의 U상, V상, W상의 전압 파형(전압 지령)을 나타내는 도면이다. 또한, 횡축은 전기각의 각도[°]이며, 종축은 전압의 듀티[％]를 나타내고 있다.
도 21에 있어서, U상은 30도([°]에 상당) 내지 150도에 있어서, 듀티 100％의 상한의 전압으로 일정해져 있다.
또한, W상은 150도 내지 270도에 있어서, 듀티 100％의 상한의 전압으로 일정해져 있다.
또한, V상은 270도 내지 (390)도에 있어서, 듀티 100％의 상한의 전압으로 일정해져 있다.
이상과 같이, U상, V상, W상 모두 각각 1상마다, 전기각 2π/3(120도)의 사이에 고위 전원 레벨에 고정한다.
또한, U상, V상, W상의 각각의 1상이 고정되어 있는 구간은, 다른 상은, 상기한 상과의 전압 차, 위상을, 도 19에 나타낸 3상 변조 방식의 경우와 동일한 관계를 유지하는 전압 파형을 취하도록 제어한다.
따라서, U상, V상, W상을 Y 결선으로 하여, 각각의 선간 전압으로 3상 교류 모터를 구동할 수 있다.
《하 고정상 120도 전환 방식》
도 22는 2상 변조 방식인 하 고정상 120도 전환 방식에 있어서의 U상, V상, W상의 전압 파형(전압 지령)을 나타내는 도면이다. 또한, 횡축은 전기각의 각도[°]이며, 종축은 전압의 듀티[％]를 나타내고 있다.
도 22에 있어서, V상은 90도([°]에 상당) 내지 210도에 있어서, 듀티 0％의 하한의 전압으로 일정해져 있다.
또한, U상은 210도 내지 330도에 있어서, 듀티 0％의 하한의 전압으로 일정해져 있다.
또한, W상은 330도 내지 (450)도에 있어서, 또한, (－30)도 내지 90도에 있어서, 듀티 0％의 하한의 전압으로 일정해져 있다.
이상과 같이, U상, V상, W상 모두 각각 1상마다, 전기각 2π/3(120도)의 사이에 저전위 전원 레벨에 고정한다.
또한, U상, V상, W상의 각각의 1상이 고정되어 있는 구간은, 다른 상은, 상기한 상과의 전압 차, 위상을, 도 19에 나타낸 3상 변조 방식의 경우와 동일한 관계를 유지하는 전압 파형을 취한다.
따라서, U상, V상, W상을 Y 결선으로 하여, 각각의 선간 전압으로 3상 모터를 구동할 수 있다.
<고정상 120도 전환 방식 (2)>
이상과 같이, 상 고정상 120도 전환 방식 및 하 고정상 120도 전환 방식 모두, 1상마다 고위 전원 레벨 또는 저위 전원 레벨에 전기각 2π/3(120도, 120°)만큼 순차적으로 고정하므로, 인버터의 스위칭 손실을 저감할 수 있다.
또한, 상 전압의 진폭이 소정의 전압값보다 낮아지면, 도 21이나 도 22에 나타낸 제어가 적절하지 않은 상황이 발생하는 경우에는, 2상 변조 방식을 정지하여 3상 변조 방식에 의해 모터에 3상 전압을 인가하는 방법도 있다.
또한, 특허문헌 2에 있어서, 이상과 동일한, 혹은 유사한 기술이 개시되어 있다.
[9차 성분의 저감]
상기한 2상 변조 방식의 고정상 60도 전환 방식이나, 고정상 120도 전환 방식에 있어서는, 9차 성분이 발생한다.
즉, 3상 모터를 정현파 구동하고 있는 경우에는, 일반적으로 3상의 짝수차 성분은 발생하지 않지만, 도 22에 나타내는 하 고정상 120도 전환 방식을 행하고, 파형이 상하 대상으로 되어 있지 않은 경우에 짝수차수가 발생한다. 이 짝수차수인 8차, 10차 성분(각 상의 성분)에 의해, 9차 성분(회전 좌표계의 성분)이 발생하여, 9차 성분의 소음의 원인으로 될 수 있다.
따라서, 3상 모터의 9차 성분(회전 좌표계의 성분)을 저감하기 위해, 3상의 8차, 10차 성분(각 상의 성분)을 저감하는 것이 필요해지는 경우가 있다.
또한, 기본파(1차 성분)와 8차 성분의 합성 시의 합의 작용에 의해 9차 성분이 생성된다. 또한, 기본파(1차 성분)와 10차 성분의 합성 시의 차의 작용에 의해 9차 성분이 생성된다.
또한, 도 11은 상기한 하 고정상 120도 전환 방식으로 모터를 동작시킨 경우의 모터 파형(전압, 전류)과 모터 전류의 FFT 해석을 실행한 파형의 일례를 나타내는 도면이며, (a)는 모터 단자 전압의 파형, (b)는 모터 전류의 파형, (c)는 모터 전류의 FFT 해석을 실행한 파형이다.
또한, 도 11의 (a), (b)의 횡축은 시간의 추이이며, 종축은 각각 전압값과 전류값이다. 또한, 도 11의 (c)의 횡축은 주파수이며, 종축은 전류의 성분의 비율이다.
도 11의 (c)의 FFT를 보면 8차 성분과 10차 성분이 비교적 많이 포함되어 있다.
다음으로, 상기한 고정상 60도 전환 방식을 행하고, 그때에 발생하는 짝수차수(8차와 10차)를 저감함으로써 9차의 소리를 저감하는 방식에 대해 설명한다.
또한, 이 변조 방식의 선택으로 소리 저감 효과가 있는 차수는 9차 이외에, 15차, 21차, …, 등의 일반적으로 (6m＋3)차(m은 정의 정수)이다.
<회로 구성>
다음으로, 2상 변조 방식의 고정상 60도 전환 방식이나, 고정상 120도 전환 방식에 있어서, (6m＋3)차(m은 정의 정수)의 고차 성분을 저감하는 모터 제어 장치의 구성에 대해 설명한다.
도 23은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 모터 제어 장치(11)의 내부의 구성과, 이 모터 제어 장치(11)와 직류 전원(12)과 모터(3상 모터)(13)와 팬(14)의 관련을 나타내는 도면이다.
도 23에 있어서, 모터 제어 장치(11)의 제어 장치(171)의 구성에 제2 실시 형태로서의 특징이 있다.
또한, 직류 전원(12), 모터(13), 팬(14), 인버터(15), 직류 모선 전류 검출 회로(16)에 대해서는, 도 1의 제1 실시 형태와 마찬가지이므로 중복되는 설명은 생략한다.
제어 장치(19)는 벡터 제어부(21)와, PWM 펄스 생성부(24)와, 변조 방식 선택부(25)를 구비하여 구성된다.
벡터 제어부(21)는, 직류 모선 전류 검출 회로(16)로부터 상 전류의 정보(16A)를 취득하고, 모터 회전수·위상 정보(회전 정보)(21A)를 연산하여, 변조 방식 선택부(25)에 출력한다. 또한, 벡터 제어부(21)는, 아울러, 기본파 인가 전압 지령(21B)을 PWM 펄스 생성부(24)에 출력한다.
변조 방식 선택부(25)는, 모터 회전수·위상 정보(회전 정보)(21A)에 기초하여, 공진 주파수 성분이 소음의 한도로 되는 소정의 범위를 초과하였을 때에, 2상 변조 방식의 고정상 60도(혹은 120도) 전환 방식이나, 3상 변조 방식을 선택하고, 변조 방식 선택 신호(12A)를 PWM 펄스 생성부(24)에 출력한다.
PWM 펄스 생성부(24)는, 기본파 인가 전압 지령(21B)과 변조 방식 선택 신호(25A)에 기초하여, 인버터(15)를 펄스 폭 제어하는 PWM 펄스 정보(19A)를 생성한다.
이상의 구성에 의해, 2상 변조 방식의 고정상 60도 전환 방식이나, 고정상 120도 전환 방식에 있어서, (6m＋2)차와 (6m＋4)차의 고차 성분을 제어 장치(19)에서 상기한 2상 변조 방식의 기본 성분에 인가하여, (6m＋3)차의 고차 성분을 저감한다.
<제2 실시 형태의 효과>
제2 실시 형태에 의해 3상 변조 혹은 고정상 60도 전환 방식의 2상 변조로 함으로써, 저소비 전력화를 도모하면서, 또한, 모터 회전수의 (6m＋3)차(m은 정의 정수)의 주파수의 팬과 로터의 공진음을 저감할 수 있다.
(제3 실시 형태)
다음으로, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 모터 제어 장치를, 도 24를 참조하여 설명한다.
제3 실시 형태는, 제1 실시 형태의 고차 성분 생성부(22) 및 전압 가산부(23)와, 제2 실시 형태의 변조 방식 선택부(25)를 아울러 구비하는 것이다.
<제3 실시 형태에 관한 모터 제어 장치의 구성>
도 24는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 모터 제어 장치(11)의 내부의 구성과, 이 모터 제어 장치(11)와 직류 전원(12)과 3상 모터(13)와 팬(14)의 관련을 나타내는 도면이다.
도 24에 있어서, 모터 제어 장치(11)의 제어 장치(20)의 구성에 제3 실시 형태로서의 특징이 있다.
또한, 직류 전원(12), 모터(13), 팬(14), 인버터(15), 직류 모선 전류 검출 회로(16)에 대해서는, 도 1의 제1 실시 형태와 마찬가지이므로 중복되는 설명은 생략한다.
제어 장치(20)는, 벡터 제어부(21)와, PWM 펄스 생성부(24)와, 고차 성분 생성부(22)와, 전압 가산부(23)와, 변조 방식 선택부(25)를 구비하여 구성된다.
벡터 제어부(21)는, 직류 모선 전류 검출 회로(16)로부터 상 전류의 정보(16A)를 취득하고, 모터 회전수·위상 정보(21A)를 연산하여, 고차 성분 생성부(22)와 변조 방식 선택부(25)에 출력한다. 또한, 벡터 제어부(21)는, 아울러, 전압 가산부(23)에 기본파 인가 전압 지령(21B)을 출력한다.
고차 성분 생성부(22)는, 모터 회전수·위상 정보(21A)에 기초하여 고차 성분(22A)을 생성하고, 전압 가산부(23)에 출력한다.
전압 가산부(23)는, 기본파 인가 전압 지령(21B)과 고차 성분(22A)을 가산하여 인가 전압 지령(23A)을 출력한다.
변조 방식 선택부(25)는, 모터 회전수·위상 정보(21A)에 기초하여, 2상 변조 방식의 고정상 60도(혹은 120도) 전환 방식이나, 3상 변조 방식을 선택하고, 변조 방식 선택 신호(25A)를 PWM 펄스 생성부(24)에 출력한다.
PWM 펄스 생성부(24)는, 인가 전압 지령(23A)과 변조 방식 선택 신호(25A)에 기초하여, PWM 펄스 정보(20A)를 생성한다.
이상의 구성에 의해, 6m차의 고차 성분을 소정의 위상, 진폭으로 인가하여, 주파수의 팬(14)과 로터(13)의 공진음을 저감한다. 또한, 3상 변조 혹은 고정상 60도 전환 방식의 2상 변조로 함으로써 모터 회전수의 3m차(m은 정의 정수)의 주파수의 팬(14)과 로터(13)의 공진음을 저감할 수 있다.
<제3 실시 형태의 소음의 저감의 측정 결과>
다음으로, 제3 실시 형태의 소음의 저감의 측정 결과를 도 25 내지 도 26을 참조하여 설명한다.
《측정 파형》
도 25는 510min－1에 있어서, 5차 성분의 인가와, 2상 변조의 고정상 60° 전환 방식을 실시한 경우의 모터 단자 전압과 모터 전류의 파형과, FFT 해석을 실행한 파형을 나타내는 도면이며, (a)는 모터 단자 전압의 파형, (b)는 모터 전류의 파형, (c)는 모터 전류의 FFT 해석을 실행한 파형이다.
또한, 도 25의 (a), (b)의 횡축은 시간의 추이이며, 종축은 각각 전압값과 전류값이다. 또한, 도 25의 (c)의 횡축은 주파수이며, 종축은 전류의 성분의 비율이다.
또한, 510min－1에 있어서의 5차 성분의 인가는, 수학식 1에 있어서 위상 θ를 62도, 유기 전압 기본파 진폭에 대한 비율 G5를 3％로 하고 있다.
《소음 스펙트럼》
또한, 도 26은 도 25의 모터의 측정 조건 시의 팬의 소음 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 26의 소음 스펙트럼을 도 6의 소음 스펙트럼과 비교하면, 도 6에 볼 수 있었던 200㎐와 316㎐의 주파수의 돌발한 소음이 저감되어 있다.
<제3 실시 형태의 효과>
따라서, 제3 실시 형태는, 팬과 로터의 다종의 공진음을 저감하는 효과가 있다.
(제4 실시 형태)
다음으로, 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태에서 설명한 모터 제어 장치(11)를, 공기 조화기(100)의 실외기(101)의 팬의 모터 제어 장치(108)에 적용한 형태를 제4 실시 형태로서 설명한다.
도 27은 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 공기 조화기(100)의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 27에 있어서, 공기 조화기(100)는, 외기와 열교환을 행하는 실외기(101), 실내와 열교환을 행하는 실내기(102), 양자를 연결하는 배관(103)을 구비하여 구성된다.
실외기(101)는, 냉매를 압축하는 압축기(104)와, 외기와 열교환하는 열교환기(105)와, 이 열교환기(105)에 송풍하는 실외 팬(106)과, 이 실외 팬(106)을 회전시키는 실외 팬 모터(107)와, 이 실외 팬 모터(107)를 구동하는 모터 제어 장치(108)를 구비하여 구성된다. 또한, 모터 제어 장치(108)에는, 상기한 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태의 모터 제어 장치(11)가 적용된다.
또한, 실내기(102)는, 실내와 열교환을 행하는 열교환기(109)와, 실내에 송풍하는 송풍기(110)를 구비하여 구성된다.
제4 실시 형태에서는, 상기한 바와 같이, 제1 실시 형태 내지 제3 실시 형태의 모터 제어 장치(11)를 공기 조화기(100)에 적용한다. 즉, 인버터(15)를 제어하는 제어 장치(17, 19, 20)에 있어서, 고차 성분을 인가하거나, 변조 방식을 선택함으로써 모터 회전수의 고차의 주파수의 팬(14)과 로터[모터(13)]의 공진음을 저감한다.
<제4 실시 형태의 효과>
제4 실시 형태에 의해, 실외 팬 모터(107)의 로터부의 방진 고무나 팬부의 방진 고무를 사용하는 일 없이, 소리의 저감을 할 수 있으므로 조용한 공기 조화기(100)를 저렴하게 제작하는 것이 가능해진다.
(그 밖의 실시 형태)
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 상세하게 서술하였지만, 본 발명은 이들 실시 형태 및 그 변형에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계 변경 등이 있어도 되고, 이하에 그 예를 든다.
《각 구성, 기능의 실현》
상기한 본 실시 형태의 각 구성, 기능, 처리부, 처리 수단 등은, 그들의 일부 또는 전부를, 예를 들어 집적 회로로 설계하는 등에 의해 하드웨어로 실현해도 된다. 또한, 프로그램 변경 가능한 소프트웨어에 의해 실현해도 된다. 또한, 하드웨어와 소프트웨어를 혼재해도 된다.
또한, 제어선이나 정보선은 설명상 필요하다고 생각되는 것을 나타내고 있어, 제품상 반드시 모든 제어선이나 정보선을 나타내고 있다고는 할 수 없다. 실제로는 거의 모든 구성이 서로 접속되어 있다고 생각해도 된다.
《각 구성, 기능의 조합, 치환》
어느 실시 형태의 구성의 일부를 다른 실시 형태의 구성으로 치환하는 것이 가능하며, 또한, 어느 실시 형태의 구성에 다른 실시 형태의 구성을 더하는 것도 가능하다. 또한, 각 실시 형태의 구성의 일부에 대해, 다른 구성의 추가·삭제·치환을 하는 것이 가능하다.
《부하, 소음원》
또한, 설명을 명확하게 행하기 위해, 주로 부하로서 팬을 구동하는 경우의 설명을 행하였지만, 구조적인 공진 주파수에 기인하는 소리의 저감에 본 발명은 유효하며, 부하로서 팬에 한정하는 것은 아니다.
《상 전류 정보의 취득》
직류 모선 전류 검출 회로(16)에 의한 상 전류 정보의 취득은, 특허문헌 3으로서 일본 특허 출원 공개 제2004-48886호에 개시되어 있는 방식 등, 일반적인 방식을 이용함으로써 가능하며, 검출 방식을 특정하는 것은 아니다.
《벡터 제어》
벡터 제어부(21)는 상기한 비특허문헌 1이나 비특허문헌 2에서 제안되어 있는 방식 등, 일반적인 벡터 제어를 이용함으로써 실현 가능하며, 제어 방식을 특정하는 것은 아니다.
《스위칭 소자, 반도체 소자》
또한 전력 변환 주 회로(51)의 스위칭 소자로서 IGBT를 사용하였지만, 다른 반도체 소자의 스위칭 소자를 사용해도 되고, 예를 들어 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)이어도 된다. 또한, 소자의 조성으로서, SiC(Silicon Carbide, 탄화규소)나 GaN(Gallium Nitride, 질화갈륨)을 사용한 반도체 소자여도 된다.
《고차 성분의 인가식의 G와 φ의 변경》
고차 성분의 인가식에 있어서의 G(유기 전압 기본파 진폭에 대한 고차파 진폭의 비율)와 φ(기본파 성분과 고차 성분의 위상 차)에 대해서는 당초, 설정한 값을 사용하는 경우에 대해 설명하였지만, 직류 모선 전류 검출 회로(16)의 정보를 기초로, 벡터 제어부(21)에 있어서, G와 φ를 상황에 따라 적절하게 변경하여 최적의 제어를 하는 방법도 있다.
《게이트·드라이버》
도 1에 있어서의 게이트·드라이버(52)는, PWM 펄스 생성부(24)의 신호의 구동 능력을 높이는 것에 주기능이 있으므로, PWM 펄스 생성부(24)의 출력부에 충분한 구동 능력이 있거나, 혹은 게이트·드라이버(52)의 기능을 PWM 펄스 생성부(24)에 내장하면, 인버터(15)에 게이트·드라이버(52)를 구비하지 않더라도 좋다.
11, 108 : 모터 제어 장치
12 : 직류 전원
13 : 모터, 3상 모터, 3상 교류 동기 전동기
14 : 부하, 팬
15 : 인버터, 전력 변환 회로
16 : 직류 모선 전류 검출 회로
17, 18, 19, 20 : 제어 장치
21 : 벡터 제어부
22 : 고차 성분 생성부
23 : 전압 가산부
24 : PWM 펄스 생성부
25 : 변조 방식 선택부
51 : 전력 변환 주 회로
52 : 게이트·드라이버
100 : 공기 조화기
101 : 실외기
102 : 실내기
103 : 배관
104 : 압축기
105 : 열교환기(실외의 열교환기)
106 : 실외 팬
107 : 실외 팬 모터
109 : 열교환기(실내의 열교환기)
110 : 송풍기

Claims (7)

  1. 직류 전원에 접속되고, 상기 직류 전원의 직류 전력을 가변 전압 가변 주파수의 교류 전력으로 변환하여, 3상 모터를 구동 제어하는 인버터와,
    부하를 회전 구동하는 상기 3상 모터에 인가하는 전압을 연산하는 벡터 제어부와,
    상기 벡터 제어부의 인가 전압의 기본파의 고차 성분을 연산하는 고차 성분 생성부와,
    상기 벡터 제어부의 연산한 인가 전압에 상기 고차 성분 생성부가 연산한 고차 성분을 가산하는 전압 가산부와,
    상기 전압 가산부의 신호에 기초하여 상기 인버터를 펄스 폭 제어하는 PWM 펄스 생성부를 구비하고,
    상기 고차 성분 생성부가, 3상의 인가 전압의 기본파 성분의 (6m－1)차와 (6m＋1)차의 양쪽 또는 어느 한쪽의 고차 성분을 생성하여 상기 전압 가산부에 인가하고, 상기 3상 모터의 회전 주파수의 6m배(m은 정의 정수)의 주파수로 공진하는 공진음을 저감하는 것을 특징으로 하는, 모터 제어 장치.
  2. 직류 전원에 접속되고, 상기 직류 전원의 직류 전력을 가변 전압 가변 주파수의 교류 전력으로 변환하여, 3상 모터를 구동 제어하는 인버터와,
    부하를 회전 구동하는 상기 3상 모터에 인가하는 전압을 연산하는 벡터 제어부와,
    상기 벡터 제어부의 인가 전압의 기본파의 고차 성분을 연산하는 고차 성분 생성부와,
    상기 벡터 제어부의 연산한 인가 전압에 상기 고차 성분 생성부가 연산한 고차 성분을 가산하는 전압 가산부와,
    고정 2상 변조 방식을 포함하는 복수의 변조 방식을 갖고, 상기 전압 가산부의 신호에 기초하여 상기 인버터를 펄스 폭 제어하는 PWM 펄스 생성부와,
    상기 PWM 펄스 생성부가 갖는 상기 복수의 변조 방식을 선택하는 변조 방식 선택부를 구비하고,
    상기 벡터 제어부가 얻은 상기 3상 모터의 회전 정보에 기초하여, 공진 주파수 성분이 소정의 범위를 초과하였을 때에, 상기 변조 방식 선택부가 상기 복수의 변조 방식 중 어느 하나를 선택하고, 상기 선택된 변조 방식으로 상기 PWM 펄스 생성부가 상기 인버터를 제어하고, 상기 3상 모터의 회전 주파수의 (6m＋3)배(m은 정의 정수)의 주파수로 공진하는 공진음을 저감하는 것을 특징으로 하는, 모터 제어 장치.
  3. 직류 전원에 접속되고, 상기 직류 전원의 직류 전력을 가변 전압 가변 주파수의 교류 전력으로 변환하여, 3상 모터를 구동 제어하는 인버터와,
    부하를 회전 구동하는 상기 3상 모터에 인가하는 전압을 연산하는 벡터 제어부와,
    상기 벡터 제어부의 인가 전압의 기본파의 고차 성분을 연산하는 고차 성분 생성부와,
    상기 벡터 제어부의 연산한 인가 전압에 상기 고차 성분 생성부가 연산한 고차 성분을 가산하는 전압 가산부와,
    고정 2상 변조 방식을 포함하는 복수의 변조 방식을 갖고, 상기 전압 가산부의 신호에 기초하여 상기 인버터를 펄스 폭 제어하는 PWM 펄스 생성부와,
    상기 PWM 펄스 생성부가 갖는 상기 복수의 변조 방식을 선택하는 변조 방식 선택부를 구비하고,
    상기 고차 성분 생성부가, 3상의 인가 전압의 기본파 성분의 (6m－1)차와 (6m＋1)차의 양쪽 또는 어느 한쪽의 고차 성분을 생성하여 상기 전압 가산부에 인가하고, 상기 3상 모터의 회전 주파수의 6m배(m은 정의 정수)의 주파수로 공진하는 공진음을 저감하는 기능과,
    상기 벡터 제어부가 얻은 상기 3상 모터의 회전 정보에 기초하여, 공진 주파수 성분이 소정의 범위를 초과하였을 때에, 상기 변조 방식 선택부가 상기 변조 방식 중 어느 하나를 선택하고, 상기 선택된 변조 방식으로 상기 PWM 펄스 생성부가 상기 인버터를 제어하고, 상기 3상 모터의 회전 주파수의 (6m＋3)배(m은 정의 정수)의 주파수로 공진하는 공진음을 저감하는 기능을 아울러 갖는 것을 특징으로 하는, 모터 제어 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 고정 2상 변조 방식은, 고정상 60도 전환 방식, 또는 상 고정상 120도 전환 방식, 또는 하 고정상 120도 전환 방식인 것을 특징으로 하는, 모터 제어 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 복수의 변조 방식에 3상 변조 방식이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는, 모터 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 3상 모터의 부하가 팬인 것을 특징으로 하는, 모터 제어 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 모터 제어 장치를 탑재한 것을 특징으로 하는, 공기 조화기.
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