KR20130106291A - Motor drive device, air conditioner comprising motor drive device, and motor drive method - Google Patents

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다카아키 우메시타
아츠시 오쿠야마
마사요시 구로사키
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요지 오구라
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히타치 어플라이언스 가부시키가이샤
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Abstract

PURPOSE: A motor driving device, an air conditioner including the same, and a motor driving method are provided to properly suppress the demagnetization of a permanent magnet in a motor while stably driving the motor. CONSTITUTION: A current threshold setting unit (45) sets an acceleration rate limit threshold by corresponding to a motor temperature which is detected by a motor winding temperature detector (50). An acceleration rate setting unit (46) compares a motor current corresponding to a current value which is detected by a current detector (20) with the acceleration rate limit threshold. The acceleration rate setting unit sets the acceleration rate of a motor according to a comparison result. A driving signal generating unit (44) outputs a driving signal to an inverter (11) according to the acceleration rate which is set by the acceleration rate setting unit. A converter (300) converts an AC voltage from an AC power source (200) into a DC voltage. [Reference numerals] (10) Power module; (100) Motor operating device; (11) Inverter; (12) Device short-circuit protecting means; (13) Inverter operating motor; (20) Current detector; (30) Amplifier; (300) Converter; (40) Inverter control means; (41) Motor current replaying u nit; (42) Speed ordering unit; (44) Driving signal generating unit; (45) Current threshold setting unit; (46) Acceleration rate setting unit; (50) Motor winding temperature detector; (AA) PWM signal

Description

모터 구동 장치, 이를 구비한 공기 조화기, 및 모터 구동 방법{MOTOR DRIVE DEVICE, AIR CONDITIONER COMPRISING MOTOR DRIVE DEVICE, AND MOTOR DRIVE METHOD}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a motor driving apparatus, an air conditioner having the same,

본 발명은 모터 구동 장치, 이를 구비한 공기 조화기, 및 모터 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a motor driving apparatus, an air conditioner having the same, and a motor driving method.

최근, 압축기의 모터가 구비하는 영구 자석으로서, 저렴한 페라이트 자석이 이용되고 있지만, 페라이트 자석은 저온 환경에서 감자(減磁)하기 쉬운 특성(저온 감자 특성)을 갖고 있다.In recent years, inexpensive ferrite magnets have been used as permanent magnets provided in motors of compressors, but ferrite magnets have characteristics (low temperature potato characteristics) that are easily demagnetized in a low temperature environment.

여기에서, 「감자」란, 자석의 와전류 손실에 의한 온도 상승이나, 전류에 의해 생기는 역자계 등에 의해, 자석 전체의 자기 모멘트가 감소하는 것을 의미하고 있다.Here, the term " potato " means that the magnetic moment of the entire magnet is reduced by a temperature rise caused by an eddy current loss of the magnet, or a reverse system caused by an electric current.

이와 같은 영구 자석의 감자를 방지하기 위한 기술로서, 이하에 나타내는 것이 알려져 있다.As a technique for preventing such permanent magnet magnetization, the following is known.

예를 들면 특허문헌 1에는, DC 전류 검출 회로(전류 검출기)의 출력에 의거하여 상(相)전류 연산부(전류 재현부)에서 모터 상전류를 연산하고, 당해 모터 상전류가 소정의 임계치 이상이 되었을 경우에 브러쉬리스 모터(모터)의 주파수를 낮추는 전류 제한 기능을 구비한 압축기용 브러쉬리스 모터 구동 장치에 대해서 기재되어 있다.For example, in Patent Document 1, a motor phase current is calculated in a phase current calculation section (current reproduction section) based on the output of a DC current detection circuit (current detector), and when the motor phase current becomes a predetermined threshold value or more Discloses a brushless motor drive apparatus for a compressor having a current limiting function for lowering the frequency of a brushless motor (motor).

특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 전압 비교 회로에 의해 결정되는 과전류 보호 정지 임계치를, 감자 전류 미만인 소정치로 변경함으로써 영구 자석의 감자를 방지하고 있다.In the technique described in Patent Document 1, the overcurrent protection stop threshold value determined by the voltage comparison circuit is changed to a predetermined value less than the potato current, thereby preventing the permanent magnet from being demagnetized.

또한, 특허문헌 2에는, 압축기 온도 검지 수단에 의해 검지되는 온도에 따라 모터의 과전류 검지 레벨을 전환하는 공기 조화기에 대해서 기재되어 있다. 그리고, 검출되는 모터 전류가 과전류 검지 레벨을 초과했을 경우에는 모터의 회전 속도를 제한함으로써, 모터가 구비하는 영구 자석의 감자를 방지하고 있다.Patent Document 2 describes an air conditioner that switches the overcurrent detection level of the motor in accordance with the temperature detected by the compressor temperature detection means. When the detected motor current exceeds the overcurrent detection level, the rotational speed of the motor is limited to prevent the permanent magnet of the motor from being demagnetized.

일본국 특개2009-198139호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-198139 일본국 특개2005-308233호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-308233

그런데, 특허문헌 1, 2에 기재된 기술에서는, 모터 전류가 소정의 전류 제한 임계치를 초과하면, 마이크로컴퓨터로부터 모터의 주파수를 낮추는(즉, 모터를 감속시키는) 지령 신호가 인버터에 출력된다. 또한, 모터 전류가 소정의 과전류 보호 임계치를 초과하면, 마이크로컴퓨터로부터 모터의 구동을 정지시키는 지령 신호가 인버터에 출력된다.In the technologies described in Patent Documents 1 and 2, when the motor current exceeds a predetermined current limit threshold value, a command signal for lowering the frequency of the motor from the microcomputer (that is, decelerating the motor) is output to the inverter. Further, when the motor current exceeds a predetermined overcurrent protection threshold, a command signal for stopping the driving of the motor from the microcomputer is outputted to the inverter.

그러면, 예를 들면 공기 조화기에서 난방 운전을 행할 때에 모터를 고속 회전시키고자 하면, 상기한 모터의 감속 제어 또는 정지 제어가 행해짐으로써, 목표 회전 속도에 도달할 때까지 장시간을 요하게 된다. 또한, 이와 같은 경우에는, 모터의 감속과 가속을 반복하게 될 가능성이 높아, 모터의 구동이 불안정해진다는 문제도 있다.If, for example, the motor is to be rotated at a high speed when the air conditioner performs the heating operation, deceleration control or stop control of the motor is performed, so that it takes a long time to reach the target rotation speed. In such a case, there is a high possibility that the deceleration and acceleration of the motor will be repeated, and the driving of the motor becomes unstable.

그래서, 본 발명의 과제는, 모터를 안정적으로 구동시키면서, 모터가 갖는 영구 자석의 감자 억제를 적절히 행하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to appropriately suppress potatoes of a permanent magnet of a motor while stably driving the motor.

상기 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 모터의 가속 레이트를 제한할 때의 전류 임계치인 가속 레이트 제한 임계치를, 모터 온도 검출 수단에 의해 검출되는 모터 온도에 대응하여 설정하는 전류 임계치 설정부와, 전류 검출 수단에 의해 검출되는 전류치에 대응하는 모터 전류와, 상기 전류 임계치 설정부로부터 입력되는 상기 가속 레이트 제한 임계치를 비교하고, 당해 비교 결과에 따라 상기 모터의 가속 레이트를 설정하는 가속 레이트 설정부와, 상기 가속 레이트 설정부에 의해 설정되는 상기 가속 레이트에 따라 인버터에 구동 신호를 출력하는 구동 신호 발생부를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a motor control apparatus comprising a current threshold setting section for setting an acceleration rate limiting threshold value, which is a current threshold value for limiting an acceleration rate of a motor, An acceleration rate setting unit that compares the motor current corresponding to the current value detected by the detecting unit with the acceleration rate limiting threshold inputted from the current threshold setting unit and sets the acceleration rate of the motor according to the comparison result, And a drive signal generator for outputting a drive signal to the inverter according to the acceleration rate set by the acceleration rate setting unit.

본 발명의 그 밖의 태양에 대해서는, 후기하는 실시형태에 있어서 설명한다.Other aspects of the present invention will be described in the later embodiments.

본 발명에 의하면, 모터를 안정적으로 구동시키면서, 모터가 갖는 영구 자석의 감자 억제를 적절히 행할 수 있다.According to the present invention, it is possible to appropriately suppress the demagnetization of the permanent magnet of the motor while stably driving the motor.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 모터 제어 장치를 이용한 공기 조화기의 시스템 구성도.
도 2는 압축기에 설치된 모터를 구동시키는 모터 구동 장치를 포함하는 구성도.
도 3은 저온 감자 특성을 갖는 영구 자석을 이용한 모터에 있어서, 모터 권선(捲線) 온도에 대한 모터 감자 전류, 및 모터 감자 보호 임계치의 관계를 나타내는 맵.
도 4는 소자 단락 보호 임계치, 모터 감자 전류, 모터 감자 보호 임계치, 및 가속 레이트 제한 임계치와, 모터 온도의 관계를 나타내는 맵.
도 5는 인버터 제어 수단이 행하는 처리의 흐름을 나타내는 플로차트.
도 6은 모터의 회전 속도의 시간적 변화를 나타내는 설명도.
도 7은 모터의 회전 속도의 시간적 변화를 나타내는 설명도.
도 8은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 모터 구동 장치에 있어서, 소자 단락 보호 임계치, 모터 감자 전류, 모터 감자 보호 임계치, 및 가속 레이트 제한 임계치와, 모터 온도의 관계를 나타내는 맵.
도 9는 인버터 제어 수단이 행하는 처리의 흐름을 나타내는 플로차트.
도 10은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 모터 구동 장치를 이용한 공기 조화기에 있어서, 압축기 구동용 모터의 가속 레이트 제한치를 Omin-1/sec로 했을 때의 회전 속도와 모터 상전류의 관계를 나타내는 특성도.
도 11은 공기 조화기의 제어 수단이 행하는 처리의 흐름을 나타내는 플로차트.
도 12의 (a)는 토크 외란 억제 제어를 행했을 경우에 있어서, 압축기의 압력을 변화시켰을 때의 모터 전류 특성을 나타내는 설명도이며, (b)는 토크 변동 억제 제어를 실행하는 영역 T와, 전류 변동 억제 제어를 실행하는 영역 I에서의 상전류 파형을 나타내는 설명도.
도 13은 토크 외란 억제 제어를 행했을 경우에 있어서, 압축기의 압력을 변화시켰을 때의 모터 전류 특성과, 실부하예를 나타내는 설명도.
1 is a system configuration diagram of an air conditioner using a motor control apparatus according to a first embodiment of the present invention;
2 is a configuration diagram including a motor drive device for driving a motor installed in a compressor.
Fig. 3 is a map showing the relationship between the motor potato current and the motor potato protection threshold value for the motor winding temperature in a motor using permanent magnets having low-temperature potato characteristics. Fig.
4 is a map showing the relationship between the device short-circuit protection threshold, the motor potato current, the motor potato protection threshold, and the acceleration rate limiting threshold and the motor temperature.
5 is a flowchart showing the flow of processing performed by the inverter control means;
6 is an explanatory diagram showing a temporal change in the rotational speed of the motor;
7 is an explanatory diagram showing a temporal change in the rotational speed of the motor;
8 is a map showing the relationship between the element short-circuit protection threshold, the motor potato current, the motor potato protection threshold, and the acceleration rate limiting threshold and the motor temperature in the motor driving apparatus according to the second embodiment of the present invention.
9 is a flowchart showing the flow of processing performed by the inverter control means.
Fig. 10 is a graph showing the relationship between the rotational speed and the motor phase current when the acceleration rate limit value of the compressor driving motor is Omin- 1 / sec in the air conditioner using the motor driving apparatus according to the third embodiment of the present invention Degree.
11 is a flowchart showing the flow of processing performed by the control means of the air conditioner.
Fig. 12A is an explanatory diagram showing the motor current characteristics when the pressure of the compressor is changed when the torque disturbance suppression control is performed, Fig. 12B is a graph showing the relationship between the region T for executing the torque fluctuation suppression control, Fig. 5 is a diagram showing a phase current waveform in a region I in which the current fluctuation suppressing control is executed. Fig.
13 is an explanatory diagram showing an example of a motor current characteristic and an actual load when a pressure of a compressor is changed when torque disturbance suppression control is performed;

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 적정 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 한편, 각 도면에서 공통되는 부분에는 동일한 부호를 부여하여, 중복된 설명을 생략한다.Best Mode for Carrying Out the Invention Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to appropriate drawings. In the drawings, the same reference numerals are given to common parts in the drawings, and a duplicate description is omitted.

《제1 실시형태》&Quot; First embodiment "

<공기 조화기의 구성><Configuration of the air conditioner>

도 1은 본 실시형태에 따른 모터 제어 장치를 이용한 공기 조화기의 시스템 구성도이다. 공기 조화기(A)는, 실내기(Iu)와 실외기(Ou)가 냉매 배관(L)에 의해 접속되고, 리모컨(Re)으로부터 입력되는 적외선 신호에 따라, 소정의 공기 조절 운전을 행하도록 되어 있다.1 is a system configuration diagram of an air conditioner using a motor control apparatus according to the present embodiment. The indoor unit Iu and the outdoor unit Ou of the air conditioner A are connected to each other by a refrigerant pipe L so as to perform a predetermined air conditioning operation in accordance with an infrared signal input from the remote control unit Re .

실내기(Iu)는, 팽창 밸브(4)와, 실내 열교환기(5)와, 실내 팬(5a)과, 실내 제어 장치(100a)를 구비하고 있다. 또한, 실외기(Ou)는, 압축기(1)와, 사방 밸브(2)와, 실외 열교환기(3)와, 실외 팬(3a)과, 실외 제어 장치(100b)를 구비하고 있다.The indoor unit Iu includes an expansion valve 4, an indoor heat exchanger 5, an indoor fan 5a, and an indoor control device 100a. The outdoor unit Ou includes a compressor 1, a four-way valve 2, an outdoor heat exchanger 3, an outdoor fan 3a, and an outdoor control device 100b.

압축기(1)에는, 냉방시와 난방시에 냉매의 흐름을 전환하는 사방 밸브(2)가 접속되어 있다. 이 사방 밸브(2)의 한쪽측에는, 냉방 운전시에 응축기로서 기능하고, 난방 운전시에 증발기로서 기능하는 실외 열교환기(3)가 냉매 배관(L)을 통해 접속되어 있다. 또한, 사방 밸브(2)의 다른쪽측에는, 냉방 운전시에 증발기로서 기능하고, 난방 운전시에 응축기로서 기능하는 실내 열교환기(5)가 냉매 배관(L) 을 통해 접속되어 있다.A four-way valve (2) is connected to the compressor (1) for switching the flow of the refrigerant during cooling and heating. One side of the four-way valve 2 is connected to an outdoor heat exchanger 3 which functions as a condenser during cooling operation and functions as an evaporator during heating operation through a refrigerant pipe L. On the other side of the four-way valve 2, an indoor heat exchanger 5 which functions as an evaporator during cooling operation and functions as a condenser during heating operation is connected via a refrigerant pipe L.

또한, 실외 열교환기(3)와 실내 열교환기(5) 사이에는 감압 장치인 팽창 밸브(4)가 접속되어 있다. 덧붙여서 말하면, 압축기(1)로부터 사방 밸브(2)로 토출 되는 냉매의 압력을 검지하는 압력 센서(도시 생략)가 설치되어 있다.An expansion valve 4 as a decompression device is connected between the outdoor heat exchanger 3 and the indoor heat exchanger 5. Incidentally, a pressure sensor (not shown) for detecting the pressure of the refrigerant discharged from the compressor 1 to the four-way valve 2 is provided.

이와 같이, 압축기(1)와, 사방 밸브(2)와, 실외 열교환기(3)와, 팽창 밸브(4)와, 실내 열교환기(5)는 냉매 배관(L)에 의해 접속되고, 히트 펌프 사이클을 구성하고 있다.As described above, the compressor 1, the four-way valve 2, the outdoor heat exchanger 3, the expansion valve 4, and the indoor heat exchanger 5 are connected by the refrigerant pipe L, Cycle.

한편, 난방 운전 및 냉방 운전에 있어서의 각 기기의 기능에 대해서는 주지(周知)이기 때문에, 상세한 설명을 생략한다.On the other hand, the functions of the respective devices in the heating operation and the cooling operation are well known, and detailed description thereof will be omitted.

이하의 설명에 있어서, 압축기(1)가 구비하는 모터(M)의 구동을 제어하는 제어 장치(실외 제어 장치(100b))를, 「모터 구동 장치(100)」로 기재하는 경우가 있는 것으로 한다.In the following description, it is assumed that the control device (outdoor control device 100b) for controlling the driving of the motor M provided in the compressor 1 is described as "motor driving device 100" .

<모터 구동 장치를 포함하는 시스템 구성><System Configuration Including Motor Drive Device>

도 2는 압축기에 설치된 모터를 구동시키는 모터 구동 장치를 포함하는 구성도이다.2 is a configuration diagram including a motor driving device for driving a motor installed in the compressor.

교류 전원(200)은, 발전소(도시 생략) 등으로부터 송배전되는 교류 전력의 전원을 나타내고 있다.The AC power supply 200 shows a power source of AC power transmitted from a power plant (not shown) or the like.

컨버터(300)는, 교류 전원(200)으로부터 입력되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 회로이며, 다이오드(D1, D3)를 순방향으로 직렬 접속하고, 그 상호 접속점을 컨버터 입력단으로 하는 다이오드 브릿지를 구비하고 있다. 한편, 다이오드(D2, D4)에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 당해 직류 전압에 포함되는 맥동 성분을 평활화하기 위한 평활 콘덴서(C)가, 상기한 다이오드 브릿지와 병렬로 접속되어 있다.The converter 300 is a circuit for converting an AC voltage input from the AC power source 200 into a DC voltage and includes a diode bridge in which diodes D1 and D3 are connected in series in a forward direction and their interconnection points are used as a converter input terminal . The same applies to the diodes D2 and D4. Further, a smoothing capacitor C for smoothing pulsation components included in the DC voltage is connected in parallel with the diode bridge described above.

따라서, 교류 전원(200)에 접속되는 컨버터(300)가 「직류 전원」을 구성하고 있다.Therefore, the converter 300 connected to the AC power supply 200 constitutes a &quot; DC power supply &quot;.

모터 구동 장치(100)는, 상기한 직류 전원으로부터 입력되는 직류 전압을, 인버터 제어에 의해 소정의 교류 전압으로 변환하여 모터(M)에 출력하도록 되어 있다. 한편, 모터 구동 장치(100)의 상세에 대해서는, 후기한다.The motor driving apparatus 100 converts the DC voltage input from the DC power supply into a predetermined AC voltage by inverter control and outputs the DC voltage to the motor M. [ On the other hand, details of the motor driving apparatus 100 will be described later.

모터(M)는, 예를 들면 영구 자석형 동기(同期) 모터이며, 삼상 권선을 통해 인버터(11)와 접속되고, 당해 삼상 권선에 유입(流入)하는 교류 전류에 의해 생기는 회전 자계로 영구 자석(도시 생략)을 흡인함으로써 회전한다. 한편, 모터(M)의 회전축은, 부하인 압축기(1)(도 1 참조)의 주축에 고정되고, 모터(M)의 회전에 수반하여 압축기(1)가 구동하도록 되어 있다.The motor M is, for example, a permanent magnet type synchronous motor. The motor M is connected to the inverter 11 through a three-phase winding. The permanent magnet M is connected to the inverter 11 via a rotating magnetic field generated by an alternating- (Not shown). On the other hand, the rotary shaft of the motor M is fixed to the main shaft of the compressor 1 (see Fig. 1) as a load, and the compressor 1 is driven by the rotation of the motor M.

본 실시형태에서는, 모터(M)가 갖는 영구 자석으로서, 저온에서 감자하기 쉬운 저온 감자 특성을 가진 페라이트 자석을 이용하기로 한다.In this embodiment, a ferrite magnet having low-temperature potato characteristics, which is easy to potentiate at a low temperature, is used as a permanent magnet of the motor M. [

<모터 구동 장치의 구성>&Lt; Configuration of Motor Drive Apparatus >

도 2에 나타내는 바와 같이, 모터 구동 장치(100)는, 파워 모듈(10)과, 전류 검출기(20)와, 증폭기(30)와, 인버터 제어 수단(40)을 구비하고 있다.2, the motor drive apparatus 100 includes a power module 10, a current detector 20, an amplifier 30, and an inverter control means 40. [

파워 모듈(10)은, 모터(M)에 소정의 교류 전압을 출력하기 위한 복수의 스위칭 소자(도시 생략)를 포함하는 인버터(11)와, 스위칭 소자를 보호하기 위한 소자 단락 보호 수단(12)과, 스위칭 소자를 구동시키기 위한 인버터 구동 회로(13)가 집약적으로 일체화된 구성으로 되어 있다.The power module 10 includes an inverter 11 including a plurality of switching elements (not shown) for outputting a predetermined AC voltage to the motor M, element short-circuit protection means 12 for protecting the switching element, And an inverter driving circuit 13 for driving the switching elements are integrated intensively.

전류 검출기(전류 검출 수단)(20)는, 컨버터(300)와 인버터(11) 사이의 모선(母線)에 직렬로 접속되어, 인버터(11)에 공급되는 전류를 검출하여 증폭기(30) 및 소자 단락 보호 수단(12)에 시시각각으로 출력한다.The current detector (current detecting means) 20 is connected in series to a bus line between the converter 300 and the inverter 11 to detect the current supplied to the inverter 11, And outputs it to the short-circuit protection means 12 momentarily.

증폭기(30)는, 예를 들면 트랜지스터(도시 생략)를 갖고, 전류 검출기(20)로부터 입력되는 검출 신호를 증폭하고, 인버터 제어 수단(40)의 모터 전류 재현부(41)에 출력한다.The amplifier 30 has, for example, a transistor (not shown), amplifies the detection signal input from the current detector 20, and outputs the amplified detection signal to the motor current reproducing unit 41 of the inverter controlling means 40.

인버터 제어 수단(제어 수단)(40)은, 증폭기(30)로부터 입력되는 검출 신호와 모터(M)의 회전 속도 지령치(ω)에 의거하여, 모터(M)에 인가해야 할 교류 전압을 연산하고, 구동 신호로 변환하여 출력한다.The inverter control means (control means) 40 calculates an AC voltage to be applied to the motor M on the basis of the detection signal input from the amplifier 30 and the rotation speed instruction value? Of the motor M , And outputs the drive signal.

한편, 회전 속도 지령치(ω)는, 리모컨(Re)(도 1 참조)으로부터 입력되는 설정 온도 정보나, 실내기(Iu)의 서미스터(도시 생략)에 의해 검출되는 실내 온도 등 에 의거하여 결정되는 지령치이다. 예를 들면, 난방 운전시에 리모컨(Re)으로부터 입력되는 설정 온도가 상승하면, 공기 조화기의 온도 조절용 마이크로컴퓨터(도시 생략)가, 회전 속도 지령치(ω)를 증가시킨다.On the other hand, the rotational speed command value? Is set to a value that is determined on the basis of the set temperature information inputted from the remote control Re (see Fig. 1), the indoor temperature detected by the thermistor (not shown) to be. For example, when the set temperature inputted from the remote control Re rises during the heating operation, the temperature control microcomputer (not shown) of the air conditioner increases the rotation speed command value?.

모터 권선 온도 검출기(모터 온도 검출 수단)(50)는, 모터(M)의 권선 온도를 검출하여, 전류 임계치 설정부(45)에 시시각각으로 출력한다.The motor winding temperature detector (motor temperature detecting means) 50 detects the winding temperature of the motor M and outputs it to the current threshold setting section 45 at a time instant.

(1. 파워 모듈)(1. Power module)

파워 모듈(10)은, 인버터(11)와, 소자 단락 보호 수단(12)과, 인버터 구동 회로(13)를 구비하고 있다.The power module 10 includes an inverter 11, an element short-circuit protection means 12, and an inverter driving circuit 13. [

인버터(11)는, 복수의 스위칭 소자(도시 생략)를 갖고, 인버터 구동 회로(13)로부터 입력되는 PWM 신호에 따라, 각각의 스위칭 소자의 ON/OFF를 전환하고, 소정의 삼상 교류 전압을 모터(M)에 출력한다. 그리고, 당해 삼상 교류 전압에 따른 삼상 교류 전류가 모터(M)에 유입하여, 상기한 회전 자계를 발생시킨다.The inverter 11 has a plurality of switching elements (not shown), switches ON / OFF of each switching element in accordance with the PWM signal input from the inverter driving circuit 13, and supplies a predetermined three- (M). Then, the three-phase alternating current according to the three-phase AC voltage flows into the motor M to generate the rotating magnetic field.

한편, 인버터(11)가 갖는 복수의 스위칭 소자로서, 예를 들면 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)를 이용할 수 있다.On the other hand, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) can be used as a plurality of switching elements of the inverter 11. [

소자 단락 보호 수단(12)은, 전류 검출기(20)로부터 입력되는 전류 검출치와, 미리 설정된 소자 단락 보호 임계치를 비교하여, 상기한 전류 검출치가 소자 단락 보호 임계치를 초과할 경우에 정지 지령 신호를 인버터 구동 회로(13)에 출력하고, 인버터(11)의 구동을 정지시킨다.The device short-circuit protection means 12 compares the current detection value input from the current detector 20 with a predetermined device short-circuit protection threshold value and outputs a stop command signal when the current detection value exceeds the device short- And outputs it to the inverter drive circuit 13 to stop the drive of the inverter 11. [

한편, 소자 단락 보호 수단(12)의 처리는, 마이크로컴퓨터를 개재시키지 않고 실행된다. 이에 따라, 스위칭 소자가 단락했을 경우 등에, 매우 짧은 시간(수 μsec)에 인버터(11)의 구동을 정지시킬 수 있다.On the other hand, the processing of the element short circuit protection means 12 is executed without interposing a microcomputer. This makes it possible to stop the drive of the inverter 11 for a very short time (several microseconds) when the switching element is short-circuited.

인버터 구동 회로(13)는, 구동 신호 발생부(44)로부터 입력되는 구동 신호에 따라, 인버터(11)가 갖는 각각의 스위칭 소자(도시 생략)에 PWM 신호(Pulse Width Modulation: 펄스폭 변조파 신호)를 출력한다. 또한, 소자 단락 보호 수단(12)으로부터 정지 지령 신호가 입력되었을 경우, 인버터 구동 회로(13)는, 상기한 PWM 신호의 출력을 정지한다.The inverter drive circuit 13 outputs a PWM signal (Pulse Width Modulation: pulse width modulated wave signal) to each switching element (not shown) of the inverter 11 in accordance with a drive signal input from the drive signal generator 44, ). Further, when the stop command signal is inputted from the element short-circuit protection means 12, the inverter drive circuit 13 stops the output of the PWM signal.

(2. 인버터 제어 수단)(2. inverter control means)

인버터 제어 수단(제어 수단)(40)은, 모터 전류 재현부(41)와, 속도 지령부(42)와, 구동 신호 발생부(44)와, 전류 임계치 설정부(45)와, 가속 레이트 설정부(46)를 구비하고 있다.The inverter control means (control means) 40 includes a motor current reproducing section 41, a speed command section 42, a drive signal generating section 44, a current threshold setting section 45, (46).

한편, 인버터 제어 수단(40)의 처리는, 마이크로컴퓨터(Microcomputer: 도시 생략)에 의해 실행된다. 마이크로컴퓨터는, CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 각종 인터페이스 등의 전자 회로(도시 생략)를 포함하여 구성되고, ROM에 기억된 프로그램을 판독하여 RAM에 전개하고, CPU가 각종 처리를 실행하도록 되어 있다.On the other hand, the processing of the inverter control means 40 is executed by a microcomputer (not shown). The microcomputer includes an electronic circuit (not shown) such as a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory) and various interfaces, reads a program stored in the ROM, And the CPU executes various processes.

모터 전류 재현부(41)는, 전류 검출기(20)로 검출하고, 또한 증폭기(30)에 의해 증폭된 검출 신호에 의거하여, 모터(M)에 흐르는 전류(이하, 모터 전류라고 기재함)를 재현하고, 가속 레이트 설정부(46)에 출력한다.The motor current reproducing section 41 reproduces a current flowing through the motor M (hereinafter referred to as a motor current) based on the detection signal detected by the current detector 20 and amplified by the amplifier 30 And outputs it to the acceleration rate setting unit 46.

속도 지령부(42)는, 모터 전류 재현부(41)로부터 입력되는 모터 전류와, 상기한 온도 조절용 마이크로컴퓨터(도시 생략)로부터 입력되는 회전 속도 지령치(ω)에 의거하여, 모터(M)에 인가해야 할 삼상 교류 지령 전압, 및, PWM 주파수 지령치를 산출하고, 구동 신호 발생부(44)에 출력한다.Based on the motor current input from the motor current regenerating section 41 and the rotation speed instruction value? Inputted from the above-mentioned temperature controlling microcomputer (not shown), the speed instruction section 42 applies The three-phase AC command voltage to be set, and the PWM frequency command value, and outputs it to the drive signal generating section 44.

전류 임계치 설정부(45)는, 모터(M)의 가속 레이트를 제한할 때의 전류 임계치인 가속 레이트 제한 임계치를, 모터 권선 온도 검출기(50)에 의해 검출되는 모터 온도에 대응하여 설정한다(도 4 참조). 또한, 전류 임계치 설정부(45)는, 모터 권선 온도 검출기(50)로부터 입력되는 모터 권선 온도에 따라, 영구 자석의 감자를 방지하기 위한 모터 감자 보호 임계치(감자 보호 임계치)를 설정한다(도 4 참조). 또한, 상기한 가속 레이트 제한 임계치와, 모터 감자 보호 임계치를 포함하여 「전류 임계치」라고 기재하는 경우가 있는 것으로 한다.The current threshold setting unit 45 sets an acceleration rate limiting threshold value which is a current threshold value for limiting the acceleration rate of the motor M in accordance with the motor temperature detected by the motor winding temperature detector 50 4). The current threshold value setting unit 45 sets a motor potato protection threshold value (potato protection threshold value) for preventing the permanent magnet from being demagnetized in accordance with the motor winding temperature inputted from the motor winding temperature detector 50 Reference). Incidentally, it is assumed that the above-mentioned "acceleration threshold" and "motor potato protection threshold" are referred to as "current threshold".

전류 임계치 설정부(45)는, 설정한 복수의 전류 임계치를 가속 레이트 설정부(46)에 출력한다.The current threshold setting unit 45 outputs the set plurality of current threshold values to the acceleration rate setting unit 46. [

가속 레이트 설정부(46)는, 모터 전류 재현부(41)로부터 입력되는 모터 전류와, 전류 임계치 설정부(45)로부터 입력되는 가속 레이트 제한 임계치를 비교하고, 당해 비교 결과에 따라 모터(M)의 가속 레이트를 결정하여 구동 신호 발생부(44)에 출력한다.The acceleration rate setting section 46 compares the motor current inputted from the motor current reproducing section 41 with the acceleration rate limiting threshold inputted from the current threshold setting section 45 and outputs And outputs the determined acceleration rate to the drive signal generation unit 44.

또한, 가속 레이트 설정부(46)는, 모터 전류 재현부(41)로부터 입력되는 모터 전류와, 전류 임계치 설정부(45)로부터 입력되는 가속 레이트 제한 임계치를 비교하고, 그 비교 결과에 따라 모터(M)의 가속 레이트를 설정한다. 즉, 가속 레이트 설정부(46)는, 모터 전류가, 상기한 복수의 전류 임계치간에 미리 설정되는 가속 레이트 영역(도 4의 영역 A, 영역 B 참조) 중 어느 쪽에 속하는지를 특정하고, 그 가속 레이트 영역에 대응하는 가속 레이트를 구동 신호 발생부(44)에 출력한다.The acceleration rate setting section 46 compares the motor current inputted from the motor current reproducing section 41 with the acceleration rate limiting threshold inputted from the current threshold setting section 45 and outputs the motor current M Is set. That is, the acceleration rate setting unit 46 specifies which one of the acceleration rate regions (see the region A and the region B in FIG. 4) that is preset between the above-mentioned plurality of current thresholds, And outputs the acceleration rate corresponding to the area to the drive signal generation unit 44. [

한편, 모터 전류가 모터 감자 보호 임계치를 초과할 경우, 가속 레이트 설정부(46)는, 인버터(11)의 구동을 정지시키는 정지 지령 신호를 구동 신호 발생부(44)에 출력한다.On the other hand, when the motor current exceeds the motor potato protection threshold, the acceleration rate setting section 46 outputs a stop command signal to stop the drive of the inverter 11 to the drive signal generating section 44.

구동 신호 발생부(44)는, 속도 지령부(42)로부터 입력되는 회전 속도 지령치(ω)와, 가속 레이트 설정부(46)로부터 입력되는 가속 레이트 정보에 따라, 인버터 구동 회로(13)에 구동 신호를 출력한다. 또한, 구동 신호 발생부(44)는, 전류 임계치 설정부(45)로부터 인버터(11)의 구동을 정지시키는 정지 지령 신호가 입력되었을 경우에는, 속도 지령부(42)로부터 입력되는 회전 속도 지령치(ω)에 관계없이, 인버터 구동 회로(13)에 정지 지령 신호를 출력한다.The drive signal generating section 44 drives the inverter drive circuit 13 in accordance with the rotation speed instruction value ω input from the speed instruction section 42 and the acceleration rate information input from the acceleration rate setting section 46 And outputs a signal. When the stop command signal for stopping the drive of the inverter 11 is inputted from the current threshold value setting unit 45, the drive signal generating unit 44 outputs the rotation speed command value (&quot; and outputs a stop command signal to the inverter drive circuit 13,

(1. 감자 보호 처리)(Potato protection treatment)

도 3은 저온 감자 특성을 갖는 영구 자석을 이용한 모터에 있어서, 모터 권선 온도에 대한 모터 감자 전류, 및 모터 감자 보호 임계치의 관계를 나타내는 맵이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 저온 감자 특성을 갖는 영구 자석(예를 들면, 페라이트 자석)은, 그 온도가 낮아짐에 따라 모터 감자 전류의 값이 작아진다(즉, 감자하기 쉬워진다). 또한, 「모터 감자 전류」란, 소정 온도에서 모터 전류를 증가시켰을 경우에 감자가 일어나기 시작할 때의 모터 전류치이다.3 is a map showing the relationship between the motor potentiometer current and the motor potentiometer protection threshold value for the motor winding temperature in the motor using the permanent magnet having the low-temperature potato characteristic. As shown in Fig. 3, the permanent magnet (for example, ferrite magnet) having a low-temperature potato characteristic has a smaller motor potato current value (that is, it becomes easier to potentiate) as its temperature is lowered. The &quot; motor potato current &quot; is a motor current value at the time when the potato starts to be generated when the motor current is increased at a predetermined temperature.

또한, 도 4에 나타내는 모터 감자 보호 임계치는, 임의의 모터 권선 온도에서 모터 감자 전류의 값보다 작아지도록 설정되어 있다. 여기에서, 「모터 감자 보호 임계치」란, 모터(M)가 구비하는 영구 자석의 감자를 방지하기 위해 미리 설정되어 있는 전류 임계치이다. 덧붙여서 말하면, 모터 감자 보호 임계치는, 모터 권선 온도 검출기(50)나 전류 검출기(20)의 검출 오차, 파워 모듈(10)의 구성 부품의 전기적 특성의 불균일, 및 인버터 제어 수단(40)의 마이크로컴퓨터 처리 능력(반응 시간) 등을 고려하여, 모터 감자 전류의 특성에 대하여 약간 낮은 전류치로 설정되어 있다.The motor potato protection threshold value shown in Fig. 4 is set to be smaller than the value of the motor potato current at any motor winding temperature. Here, the &quot; motor potato protection threshold value &quot; is a preset current threshold value for preventing the permanent magnet of the motor M from being demagnetized. Incidentally, the motor potato protection threshold value is set to a value that is different from the detection error of the motor winding temperature detector 50 or the current detector 20, the irregularity of the electrical characteristics of the components of the power module 10, (Reaction time), and the like, the current value is set to a slightly lower value than the characteristic of the motor potato current.

그리고, 이들 정보가, 미리 마이크로컴퓨터가 구비하는 기억 수단(도시 생략)에 기억되어 있다.These pieces of information are stored in storage means (not shown) provided in advance in the microcomputer.

이와 같이, 시정수(時定數)가 비교적 큰 감자 특성에 대해서는, 마이크로컴퓨터의 제어에 의해 정밀도가 높은 판정 처리를 행하고, 모터 권선 온도 검출기(50)로부터 입력되는 모터 권선 온도와, 모터 전류 재현부(41)로부터 입력되는 모터 권선 온도에 따라 모터(M)의 가속 레이트를 적절히 설정하도록 되어 있다.As described above, the potato characteristics with a relatively large time constant are subjected to determination processing with high accuracy under the control of the microcomputer, and the motor winding temperature inputted from the motor winding temperature detector 50, The acceleration rate of the motor M is appropriately set in accordance with the motor winding temperature inputted from the motor 41. [

(2. 소자 단락 보호 처리)(2. short-circuit protection process)

소자 단락 보호 수단(12)은, 인버터(11)의 스위칭 소자(도시 생략)의 단락을 방지하기 위한 소자 단락 보호 임계치를, 소자 절대 정격보다 낮은 소정치로 설정한다(도 5 참조). 또한, 소자 절대 정격이란, 모터 전류가 한 순간도 초과해서는 안 되는 전류치로서 미리 설정되어 있는 값이다.The element short-circuit protection means 12 sets the element short-circuit protection threshold for preventing short-circuiting of the switching element (not shown) of the inverter 11 to a predetermined value lower than the absolute value of the element (see Fig. 5). In addition, the absolute value of the element is a value preset as a current value at which the motor current should not exceed a moment.

소자 단락 보호 수단(12)은 마이크로컴퓨터를 개재하지 않고 처리를 실행하고, 모터 전류가 소자 단락 보호 임계치를 초과하면, 매우 단시간(예를 들면 수 μsec)에 인버터(11)의 구동을 정지시킨다.The device short-circuit protection means 12 executes processing without interposing a microcomputer, and stops the drive of the inverter 11 for a very short time (for example, several microseconds) when the motor current exceeds the short-circuit protection threshold value.

이와 같이, 마이크로컴퓨터에 의한 감자 보호 처리와, 마이크로컴퓨터를 개재하지 않은 소자 단락 보호 처리를 독립적으로 실행함으로써, 모터(M)가 구비하는 영구 자석의 감자를 방지함과 함께, 인버터(11)의 스위칭 소자를 적절히 보호할 수 있다.In this way, the potato protection process by the microcomputer and the device short-circuit protection process without the microcomputer are executed independently, thereby preventing the permanent magnet of the motor M from being demagnetized, The switching element can be suitably protected.

(3. 가속 레이트 제한 처리)(3. Acceleration Rate Limiting Process)

도 4는 소자 단락 보호 임계치, 모터 감자 전류, 모터 감자 보호 임계치, 및 가속 레이트 제한 임계치와, 모터 온도의 관계를 나타내는 맵이다.4 is a map showing the relationship between the element short-circuit protection threshold, the motor potato current, the motor potato protection threshold, and the acceleration rate limiting threshold and the motor temperature.

한편, 이하의 설명에서는, 모터(M)가, 저온 감자 특성을 갖는 페라이트 자석(도시 생략)을 가질 경우에 대해서 기술하기로 한다.In the following description, the case where the motor M has a ferrite magnet (not shown) having a low-temperature potato characteristic will be described.

도 4에 나타내는 바와 같이 모터 권선 온도에 따라 소정 범위의 모터 전류가 미리 대응지어짐과 함께, 당해 범위의 모터 전류에 가속 레이트가 대응지어지는 가속 레이트 영역(영역 A, 영역 B)이 미리 설정되어 있다. 한편, 가속 레이트(min-1/sec(회전/초))란, 단위 시간당 증가하는 모터(M)의 회전 속도이다.As shown in Fig. 4, the motor currents of predetermined ranges are previously associated with the motor winding temperature, and the acceleration rate regions (regions A and B) in which the acceleration currents are associated with the motor currents of the ranges are set in advance have. On the other hand, the acceleration rate (min -1 / sec (rotation / second)) is the rotation speed of the motor M that increases per unit time.

또한, 도 4에 나타내는 바와 같이 가속 레이트 제한 임계치(I1)로부터 가속 레이트 제한 임계치(I2)까지의 영역을 영역 A로 하고, 가속 레이트 제한 임계치(I2)로부터 모터 감자 보호 임계치까지의 영역을 영역 B로 하고 있다. 따라서, 영역 A에서는, 예를 들면 가속 레이트를 32min-1/sec, 영역 B에서는, 예를 들면 가속 레이트를 14min-1/sec라고 하는 바와 같이, 전류 레벨이 높은 영역(B 영역)은 전류 레벨이 낮은 영역(A 영역)보다 1/3∼1/10의 가속 레이트로 저감시키고, 전류 레벨이 높은 영역 B는 전류 레벨이 작은 영역 A보다 낮은 가속 레이트로 설정하고 있다. 덧붙여서 말하면, 정상 영역에서의 가속 레이트는, 예를 들면 96min-1/sec이다.4, an area from the acceleration rate limiting threshold value I1 to the acceleration rate limiting threshold value I2 is set as the area A, and an area from the acceleration rate limiting threshold value I2 to the motor potato protection threshold value is set as the area B . Therefore, the area A, for example in the acceleration rate 32min -1 / sec, the area B, for example the acceleration rate as that 14min -1 / sec, a high current level region (B region) has a current level Is reduced to 1/3 to 1/10 of the lower area (area A), and the area B having the higher current level is set to be lower than the area A having the smaller current level. Incidentally, the acceleration rate in the normal region is, for example, 96 min -1 / sec.

즉, 정상 영역→영역 A→영역 B와 같이, 감자 보호 임계치에 가까워짐에 따라서 가속도 레이트의 값이 작아지도록 미리 설정되어 있다. 또한, 이들 정보는, 마이크로컴퓨터의 기억 수단(도시 생략)에 미리 기억되어 있다.That is, as in the case of the normal region? The region A? The region B, the value of the acceleration rate is set to be smaller as the threshold value approaches the potato protection threshold. These pieces of information are stored in advance in the storage means (not shown) of the microcomputer.

그리고, 가속 레이트 설정부(46)는, 모터 전류 재현부(41)로부터 입력되는 모터 전류(의 피크치)가 속하는 가속 레이트 영역을 특정하고, 당해 가속 레이트 영역에 대응하는 가속 레이트를 구동 신호 발생부(44)에 출력한다.The acceleration rate setting section 46 specifies an acceleration rate region to which (the peak value of) the motor current inputted from the motor current reproducing section 41 belongs and sets the acceleration rate corresponding to the acceleration rate region to the drive signal generating section 44.

이에 따라, 가속 레이트가 낮을 때의 부하 전류의 맥동폭(모터 전류의 피크치)이, 가속 레이트가 높을 때의 맥동폭보다 작다는 특성을 이용하여 운전 가능한 모터 전류의 범위를 넓힐 수 있다. 그 결과, 우발적으로 발생하는 모터(M)의 감자 보호 정지를 피하고 있음과 함께, 원할하며 또한 신속하게 목표 회전 속도에 도달시킬 수 있다.This makes it possible to widen the range of the motor current that can be operated by using the characteristic that the ripple width (peak value of the motor current) of the load current when the acceleration rate is low is smaller than the ripple width when the acceleration rate is high. As a result, it is possible to prevent the motor M from accidentally stopping the protection of the potato, and at the same time to reach the target rotation speed smoothly and quickly.

도 5는 인버터 제어 수단이 행하는 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다.5 is a flowchart showing the flow of processing performed by the inverter control means.

스텝 S101에서 인버터 제어 수단(40)은, 모터(M)의 구동 개시 시각으로부터 소정 시간 Δt1이 경과했는지의 여부를 판정한다. 또한, 소정 시간 Δt1은, 미리 설정된 값(예를 들면 마이크로컴퓨터의 사이클 타임)이며, 기억 수단(도시 생략)에 기억시키고 있다.In step S101, the inverter control means 40 determines whether or not a predetermined time? T1 has elapsed from the drive start time of the motor M. [ The predetermined time? T1 is a preset value (for example, a cycle time of the microcomputer), and is stored in a storage means (not shown).

모터(M)의 구동 개시 시각으로부터 소정 시간 Δt1이 경과하고 있을 경우(S101→Yes), 인버터 제어 수단(40)의 처리는 스텝 S102로 진행된다. 한편, 모터(M)의 구동 개시 시각으로부터 소정 시간 Δt1이 경과하고 있지 않을 경우(S101→ No), 인버터 제어 수단(40)은 스텝 S101의 처리를 반복한다.When the predetermined time? T1 has elapsed from the drive start time of the motor M (S101? Yes), the process of the inverter control means 40 proceeds to Step S102. On the other hand, when the predetermined time? T1 has not elapsed from the drive start time of the motor M (S101? No), the inverter control means 40 repeats the processing of the step S101.

스텝 S102에서 인버터 제어 수단(40)은, 모터 권선 온도 검출기(50)로부터 입력되는 권선 온도(T)에 대응하여, 전류 임계치(즉, 감자 전류 보호 임계치, 및 2개의 가속 레이트 제한 임계치(I1, I2))의 값을 갱신(설정)한다. 또한, 가속 레이트 제한 임계치(I1)는, 도 4에 나타내는 영역 A의 하한치이며, 가속 레이트 제한 임계치(I2)는, 도 4에 나타내는 영역 B의 하한치이다. 예를 들면, 모터(M)의 권선 온도가 60℃였을 경우, 인버터 제어 수단(40)은 도 4에 나타내는 도면을 참조하여 당해 온도에 대응하는 가속 레이트 제한 임계치 I1(약 15A) 및 I2(약 17A)를 갱신(설정)한다.In step S102, the inverter control means 40 sets the current threshold value (i.e., the potato current protection threshold value and the two acceleration rate limiting threshold values I1 and I2) corresponding to the winding temperature T input from the motor winding temperature detector 50, I2) is updated (set). The acceleration rate limiting threshold value I1 is the lower limit value of the area A shown in Fig. 4, and the acceleration rate limiting threshold value I2 is the lower limit value of the area B shown in Fig. For example, when the winding temperature of the motor M is 60 占 폚, the inverter control means 40 refers to the diagram shown in Fig. 4 to calculate the acceleration rate limiting thresholds I1 (about 15A) and I2 17A) is updated (set).

스텝 S103에서 인버터 제어 수단(40)은, 모터 전류(Im)가 가속 레이트 제한 임계치(I2) 이상인지의 여부를 판정한다. 모터 전류(Im)가 가속 레이트 제한 임계치(I2) 이상일 경우(S103→Yes), 인버터 제어 수단(40)의 처리는 스텝 S104로 진행된다. 한편, 모터 전류(Im)가 가속 레이트 제한 임계치(I2) 미만일 경우(S103→No), 인버터 제어 수단(40)의 처리는 스텝 S105로 진행된다.In step S103, the inverter control means 40 determines whether or not the motor current Im is equal to or greater than the acceleration rate limiting threshold value I2. When the motor current Im is equal to or greater than the acceleration rate limiting threshold value I2 (S103? Yes), the process of the inverter control means 40 proceeds to step S104. On the other hand, when the motor current Im is less than the acceleration rate limiting threshold value I2 (S103? No), the process of the inverter control means 40 proceeds to step S105.

스텝 S104에서 인버터 제어 수단(40)은, 모터(M)의 가속도 지령치를 소정치(α)(예를 들면 14min-1/sec)로 설정하고, 구동 신호로서 인버터 구동 회로(13)에 출력한다. 한편, 소정치(α)는 제로 이상의 미리 설정된 가속도이다.In step S104, the inverter control means 40 sets the acceleration command value of the motor M to a predetermined value (?) (For example, 14 min -1 / sec) and outputs it to the inverter drive circuit 13 as a drive signal . On the other hand, the predetermined value? Is a predetermined acceleration of zero or more.

스텝 S105에서 인버터 제어 수단(40)은, 모터 전류(Im)가 가속 레이트 제한 임계치(I1) 이상인지의 여부를 판정한다. 모터 전류(Im)가 가속 레이트 제한 임계치(I1) 이상일 경우(S105→Yes), 인버터 제어 장치의 처리는 스텝 S106으로 진행된다. 한편, 모터 전류(Im)가 제1 가속 레이트 제한 임계치(I1) 미만일 경우(S105→No), 인버터 제어 수단(40)의 처리는 스텝 S107로 진행된다.In step S105, the inverter control means 40 determines whether or not the motor current Im is equal to or greater than the acceleration rate limiting threshold value I1. If the motor current Im is equal to or greater than the acceleration rate limiting threshold value I1 (Yes in S105), the process of the inverter control device proceeds to step S106. On the other hand, when the motor current Im is less than the first acceleration rate limiting threshold value I1 (S105? No), the process of the inverter control means 40 proceeds to step S107.

스텝 S106에서 인버터 제어 수단(40)은, 모터(M)의 가속도 지령치를 소정치(β)(예를 들면 32min-l/sec)로 설정하고, 구동 신호로서 인버터 구동 회로(13)에 출력한다. 한편, 소정치(β)는 상기한 소정치(α) 이상의 미리 설정된 가속도이다. 이와 같이 인버터 제어 수단(40)은, 모터 전류의 피크치가 모터 감자 보호 임계치로부터 멀어짐에 따라서, 큰 가속 레이트를 설정한다.In step S106, the inverter control means 40 sets the acceleration command value of the motor M to a predetermined value (for example, 32 min-1 / sec) and outputs it to the inverter drive circuit 13 as a drive signal . On the other hand, the predetermined value? Is a predetermined acceleration equal to or higher than the predetermined value?. In this manner, the inverter control means 40 sets a large acceleration rate as the peak value of the motor current moves away from the motor potato protection threshold value.

즉, 모터 전류의 피크치가, 모터 감자 보호 임계치에 가까운 영역 A 또는 영역 B 내에 있을 경우에도, 인버터 제어 수단(40)은, 모터(M)의 회전 속도를 유지하거나, 또는, 모터 회전 속도는 상승시키면서도, 모터(M)의 가속 레이트를 낮추도록 제어한다.That is, even when the peak value of the motor current is in the region A or the region B close to the motor potato protection threshold value, the inverter control means 40 maintains the rotation speed of the motor M or the motor rotation speed rises , And controls the acceleration rate of the motor (M) to be lowered.

이에 따라, 모터(M)가 갖는 영구 자석의 감자를 회피하면서, 신속하게 모터(M)를 목표 회전 속도까지 도달시키도록 구동할 수 있다.Accordingly, the motor M can be quickly driven to reach the target rotation speed while avoiding the potato of the permanent magnet of the motor M.

스텝 S107에서 인버터 제어 수단(40)은, 통상의 가속도 지령치(γ)(예를 들면 96min-1/sec)를 유지한다. 한편, 소정치(γ)는 상기한 소정치(β) 이상의 미리 설정된 가속도이다. 이 경우, 인버터 제어 수단(40)은, 통상 운전을 행하여 모터(M)를 구동시킨다.In step S107, the inverter control means 40 maintains the normal acceleration command value? (E.g., 96 min- 1 / sec). On the other hand, the predetermined value? Is a preset acceleration equal to or higher than the predetermined value?. In this case, the inverter control means 40 drives the motor M by performing normal operation.

도 6은 모터의 회전 속도의 시간적 변화를 나타내는 설명도이다. 도 6의 횡축은 모터(M)의 구동 개시로부터의 모터의 운전 시간, 종축은 모터의 회전 속도를 나타내고 있다. 또한, 도 6에 나타내는 실선은 본 실시형태에 따른 모터 구동 장치(100)를 이용했을 경우이며, 파선은 비교예이다.6 is an explanatory diagram showing a temporal change in the rotational speed of the motor. The horizontal axis of FIG. 6 shows the operation time of the motor from the start of driving of the motor M, and the vertical axis shows the rotation speed of the motor. A solid line shown in Fig. 6 shows a case in which the motor driving apparatus 100 according to the present embodiment is used, and a broken line shows a comparative example.

도 6의 파선으로 나타내는 비교예의 경우(가속 레이트 제한을 마련하지 않을 경우)에는, 시각 0에서 모터(M)를 기동시켰을 때, 모터(M)의 회전 속도가 상승하면, 시각 t2에서 모터 전류가 감자 임계치(도 4 참조)에 도달하고, 모터(M)가 정지하여 재시동한다. 이와 같이 운전과 재시동을 반복할 경우에는, 모터(M)의 구동이 불안정해짐과 함께, 목표 회전 속도에 도달할 때까지 장시간을 요하게 된다.In the case of the comparative example shown by the broken line in Fig. 6 (when the acceleration rate limitation is not provided), when the motor M is started at the time 0 and the rotational speed of the motor M rises, Reaches the potato threshold value (see Fig. 4), and the motor M is stopped and restarted. In this manner, when the operation and the restart are repeated, the driving of the motor M becomes unstable, and it takes a long time to reach the target rotation speed.

이에 대하여, 도 6의 실선으로 나타내는 본 실시형태의 경우에는, 정상 영역에서 비교적 높은 가속도(γ)로 모터(M)의 회전 속도를 상승시킨 후, 모터 전류가 I1(도 4 참조) 이상이 되는 시각 t1에서 영역 A(도 4 참조)로 이행하고, 모터(M)의 회전 속도를 가속도(γ)보다 낮은 가속도(β)로 상승시킨다.On the other hand, in the case of the present embodiment shown by the solid line in Fig. 6, after the rotational speed of the motor M is raised to a relatively high acceleration? In the steady region, the motor current becomes I1 The control is shifted from the time t1 to the area A (see Fig. 4), and the rotational speed of the motor M is raised to an acceleration? Lower than the acceleration?.

또한, 모터 전류가 I2(≥I1: 도 4 참조) 이상이 되는 시각 t3에서 영역 B(도 4 참조)로 이행하고, 모터(M)의 회전 속도를 가속도(β)보다 낮은 가속도(α)로 상승시킨다.4) at time t3 at which the motor current becomes I2 (≥I1: see Fig. 4) or more, and the rotation speed of the motor M is changed to the acceleration .

그리고, 모터(M)의 회전 속도는, 시각 t4에서 목표 회전 속도에 도달한다.Then, the rotational speed of the motor M reaches the target rotational speed at time t4.

이와 같이 하여, 모터 감자 보호 임계치에 가까워짐에 따라 모터(M)의 가속도를 단계적으로 저감시키면서 회전 속도를 상승시킴으로써, 모터(M)를 정지시키지 않고 신속하게 목표 회전 속도에 도달할 수 있다. 즉, 가속 레이트 제한 처리를 실행함으로써, 모터(M)는, 운전 정지 및 재시동을 반복하지 않고 안정적으로 구동하여, 빨리 목표 회전 속도에 도달할 수 있다.In this manner, the target rotational speed can be quickly reached without stopping the motor M by raising the rotational speed while stepwise reducing the acceleration of the motor M as the motor potentiometer protection threshold is approached. That is, by executing the acceleration rate limiting process, the motor M can stably drive without stopping the operation and restarting, and can reach the target rotation speed quickly.

도 7은 모터의 회전 속도의 시간적 변화를 나타내는 설명도이다. 도 7의 횡축은 구동 개시로부터의 모터의 운전 시간, 종축은 모터의 회전 속도를 나타내고 있다. 또한, 도 7에 나타내는 실선은 본 실시형태에 따른 모터 구동 장치(100)를 이용했을 경우이며, 파선은 비교예이다.Fig. 7 is an explanatory diagram showing a temporal change in the rotational speed of the motor. Fig. In Fig. 7, the horizontal axis represents the operating time of the motor from the start of driving, and the vertical axis represents the rotational speed of the motor. 7 shows a case where the motor driving apparatus 100 according to the present embodiment is used, and the broken line shows a comparative example.

도 7에 나타내는 비교예(파선)는, 모터 회전 속도가 소정 임계치를 초과했을 경우에 모터(M)를 강제 감속시킬 경우이다. 이 경우에는, 도 7에 나타내는 시각 t5에서 모터 전류가 소정의 전류 임계치에 도달하면 모터(M)를 감속시키고, 상기한 전류 임계치 미만이 되면 모터를 가속시킨다. 따라서, 강제 감속 제어를 행하면, 목표 회전 속도에 도달하기 위해 시간이 걸릴뿐만 아니라, 모터(M) 자신의 가감속에 의한 부하 변동으로 전류 맥동을 일으키기 때문에, 모터(M)의 운전/정지를 반복하는 리스크가 더 높아진다. 또한, 모터(M)의 가감속에 수반하여 소음이 발생하거나 할 가능성이 있다.A comparison example (broken line) shown in Fig. 7 is a case where the motor M is forcibly decelerated when the motor rotation speed exceeds a predetermined threshold value. In this case, the motor M is decelerated when the motor current reaches the predetermined current threshold at time t5 shown in FIG. 7, and the motor is accelerated when the current becomes lower than the current threshold. Therefore, when the forced deceleration control is performed, not only the time is taken to reach the target rotation speed but also the current pulsation occurs due to the load fluctuation caused by acceleration / deceleration of the motor M itself, The risk is higher. In addition, there is a possibility that noise may be generated along with acceleration / deceleration of the motor M.

이에 대하여, 도 7의 실선으로 나타내는 본 실시형태의 경우에는, 시각 t5∼t6 사이는 영역 A(도 4 참조)에서 가속 레이트 제한을 걸어 가속도(β)로 하고, 시각 t6∼t7 사이는 영역 B(도 4 참조)에서 가속 레이트 제한을 걸어 가속도(α)(≤β)로 한다.On the other hand, in the case of this embodiment shown by the solid line in Fig. 7, the acceleration (A) is applied to the region A (see Fig. 4) between time t5 and t6 to set the acceleration (See Fig. 4), an acceleration (?) (??) Is obtained.

따라서, 목표 회전 속도에 신속하게 도달할 수 있음과 함께, 모터(M)의 운전/정지를 반복하지 않는다. 이에 따라 모터(M)를 안정적으로 구동시켜 소음을 억제할 수 있다.Therefore, the target rotation speed can be quickly reached, and the operation / stop of the motor M is not repeated. Thus, the motor M can be stably driven to suppress noise.

<효과><Effect>

본 실시형태에 따른 모터 구동 장치(100)에 의하면, 모터 감자 보호 임계치에 가까워짐에 따라, 모터(M)의 가속도를 단계적으로 저감시키면서 회전 속도를 상승시키는 제어를 행한다. 이에 따라, 모터(M)를 정지시키지 않고, 모터 전류를 최대한으로 높게 하여 모터(M)의 회전 속도를 상승시킬 수 있다. 그 결과, 운전 개시로부터 신속하게 목표 회전 속도에 도달시킬 수 있다.The motor driving apparatus 100 according to the present embodiment performs control to raise the rotation speed while gradually reducing the acceleration of the motor M as the motor potato protection threshold is approached. Thereby, the rotation speed of the motor M can be raised by maximizing the motor current without stopping the motor M. As a result, the target rotation speed can be quickly reached from the start of operation.

또한, 본 실시형태에 따른 모터 구동 장치(100)를 구비한 압축기(1)를 이용한 공기 조화기(A)를 운전하면, 예를 들면 저온 환경에서 난방 운전을 행하여 모터(M)를 고속 회전시킬 경우에도, 안정적으로 신속하게 목표 회전 속도에 도달시킬 수 있다. 따라서, 쾌적성이 우수한 공기 조화기(A)를 제공할 수 있다.When the air conditioner A using the compressor 1 equipped with the motor driving apparatus 100 according to the present embodiment is operated, for example, the heating operation is performed in a low temperature environment to rotate the motor M at a high speed Even in this case, the target rotation speed can be reached quickly and stably. Therefore, it is possible to provide the air conditioner (A) having excellent comfort.

또한, 가속 레이트 제한 임계치를 마련하여, 모터 전류와 모터 온도에 따라 가속도 레이트를 변화시키면서 모터(M)의 회전 속도를 계속적으로 상승시킴으로써, 운전 정지 및 재시동을 반복하는 사태를 회피할 수 있다. 따라서, 모터(M)가 구비하는 영구 자석의 감자를 방지하면서, 모터(M)를 안정적으로 구동하는 것이 가능해진다.It is also possible to avoid the situation where the operation stop and restart are repeated by raising the rotation speed of the motor M continuously while changing the acceleration rate in accordance with the motor current and the motor temperature by providing an acceleration rate limiting threshold value. Therefore, it is possible to stably drive the motor M while preventing the permanent magnet of the motor M from being demagnetized.

또한, 종래의 페라이트 자석을 구비하는 모터 제어에서는, 모터(M)의 감자 전류 임계치와 정격 부하 전류치의 차가 작아져, 모터(M)가 운전 정지할 가능성이 높아지는 경향이 있었다. 즉, 주위 환경 부하의 급변에 있어서의 모터 전류의 맥동(즉, 모터 전류의 피크치)에 의해, 우발적인 운전 정지가 빈발하는 경우가 있었다.Further, in the motor control including the conventional ferrite magnet, the difference between the potato current threshold value of the motor M and the rated load current value becomes small, and there is a high possibility that the motor M is stopped. In other words, accidental stoppage of operation frequently occurs due to the pulsation of the motor current (i.e., the peak value of the motor current) at the sudden change of ambient environmental load.

이에 대하여 본 실시형태에 따른 모터 구동 장치(100)에서는, 감자 개시 전류치보다 약간 낮은 전류 레벨로 가속 레이트 제한 임계치를 마련함으로써, 모터(M)의 회전 속도를 올리면서 가속 레이트를 단계적으로 저감시킨다. 이에 따라, 모터(M)의 감자 보호를 행하여, 목표 회전 속도에 더 원활하며 또한 신속하게 도달할 수 있다.On the other hand, in the motor driving apparatus 100 according to the present embodiment, the acceleration rate limiting threshold is provided at a current level slightly lower than the potato starting current value, thereby raising the rotation speed of the motor M and gradually reducing the acceleration rate. As a result, the motor M is protected against the potato, and the target rotational speed can be reached more smoothly and quickly.

《제2 실시형태》&Quot; Second Embodiment &

다음으로, 제2 실시형태에 대해서 설명한다. 상기한 제1 실시형태에서는 복수의 영역(영역 A, 영역 B)을 설치하고, 모터(M)의 상태(모터 온도 및 모터 전류)에 따라 가속 레이트를 제한한 것에 대하여, 본 실시형태에서는 정상 영역을 이용하여 가속도를 변화시켜, 모터(M)의 상태가 상기 영역의 경계선을 따라 변화하도록 제어하는 점이 상이하다.Next, 2nd Embodiment is described. In the above-described first embodiment, a plurality of regions (region A and region B) are provided and the acceleration rate is limited in accordance with the state of the motor M (motor temperature and motor current) To control the state of the motor M so as to change along the boundary line of the area.

한편, 모터 구동 장치(100)의 구성에 대해서는 제1 실시형태와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.On the other hand, since the configuration of the motor driving apparatus 100 is the same as that of the first embodiment, a description thereof will be omitted.

도 8은 본 실시형태에 따른 모터 구동 장치에 있어서, 소자 단락 보호 임계치, 모터 감자 전류, 모터 감자 보호 임계치, 및 가속 레이트 제한 임계치와, 모터 온도의 관계를 나타내는 도면이다. 또한, 도 8의 횡축은 모터 온도를 나타내고, 종축은 모터 전류 및 인버터(11)의 회로 전류를 나타내고 있다.8 is a diagram showing the relationship between the short-circuit protection threshold value, the motor potato current, the motor potato protection threshold, the acceleration rate limiting threshold, and the motor temperature in the motor driving apparatus according to the present embodiment. 8, the axis of abscissas indicates the motor temperature, and the axis of ordinates indicates the motor current and the circuit current of the inverter 11. [

본 실시형태에서는, 모터 감자 보호 임계치와, 임의의 모터 전류에 있어서 상기 모터 감자 보호 임계치보다 작은 값이 되도록 설정되는 가속 레이트 제한 임계치(I3)(도 9 참조)가 기억 수단(도시 생략)에 미리 기억되어 있다.In the present embodiment, the motor potato protection threshold and the acceleration rate limiting threshold I3 (see Fig. 9), which is set to be a value smaller than the motor potato protection threshold value for any motor current, It is remembered.

그리고, 모터 전류가 가속 레이트 제한 임계치(I3)를 초과하여, 도 8에 나타내는 영역 C에 들어갔을 경우에, 모터(M)의 가속도 지령치를 소정치(δ)(≥0)로 한다. 덧붙여서 말하면, 이하에서는, 소정치(δ=0)로 할 경우에 대해서 설명하지만, 이에 한정되지 않는다.When the motor current exceeds the acceleration rate limit threshold value I3 and enters the area C shown in Fig. 8, the acceleration command value of the motor M is set to a predetermined value? (? 0). Incidentally, in the following, the case where the predetermined value (? = 0) is described will be described, but the present invention is not limited thereto.

본 실시형태에서는, 모터 권선 온도 검출기(50)로부터 입력되는 모터 권선 온도와, 모터 전류 재현부(41)로부터 입력되는 모터 전류에 대응하는 모터(M)의 상태가 영역 C에 들어갔을 경우에, 가속 레이트 설정부(46)가 모터(M)의 가속도를 제로로 하는 지령 신호를 구동 신호 발생부(44)에 출력한다. 즉, 가속 레이트 설정부(46)는, 모터(M)의 온도 상승에 수반하여 가속 레이트 제한 임계치가 증가할 때에, 모터 전류보다 큰 가속 레이트 제한 임계치가 존재할 경우에는 모터(M)의 가속 레이트를 증가시킨다.In the present embodiment, when the motor winding temperature inputted from the motor winding temperature detector 50 and the state of the motor M corresponding to the motor current input from the motor current reproducing portion 41 enter the region C, The rate setting section 46 outputs to the drive signal generating section 44 a command signal for setting the acceleration of the motor M to zero. That is, the acceleration rate setting unit 46 sets the acceleration rate of the motor M when the acceleration rate limiting threshold increases as the temperature of the motor M increases, .

그러면, 모터(M)는 대략 일정한 정격 속도로 구동하기 때문에, 모터 전류의 피크치도 대략 일정해진다(도 8의 K부 확대부를 참조). 또한, 모터 전류가 흐름으로써 모터 권선 온도가 상승하기 때문에, 그 모터 권선 온도에 대응하는 가속 레이트 제한 임계치와의 사이에 여유가 생긴다.Then, since the motor M is driven at a substantially constant rated speed, the peak value of the motor current is also substantially constant (see the K portion enlarged portion in Fig. 8). Further, since the motor winding temperature rises as the motor current flows, there is a margin between the acceleration rate limiting threshold value corresponding to the motor winding temperature.

가속도를 제로로 변경한 후, 모터 전류가 가속 레이트 제한 임계치(I3) 이상이 되면, 가속 레이트 설정부(46)는 가속도(δ)(=0)로 모터(M)를 회전시키도록, 소정의 지령 신호를 구동 신호 발생부(44)에 출력한다. 인버터 제어 수단(40)은, 이와 같은 처리를 마이크로컴퓨터의 사이클 타임마다 실행한다.If the motor current becomes equal to or greater than the acceleration rate limit threshold value I3 after changing the acceleration to zero, the acceleration rate setting section 46 sets the predetermined value And outputs a command signal to the drive signal generating section 44. The inverter control means 40 executes such processing for each cycle time of the microcomputer.

따라서, 도 8의 K부 확대도에 나타내는 바와 같이 모터(M)의 상태는 영역 C의 경계선이 되는 가속도 레이트 제한 임계치의 직선(또는 곡선)을 따라, 도면의 우측으로 서서히 이동하게 된다.8, the state of the motor M is gradually moved to the right side of the drawing along the straight line (or curve) of the acceleration rate limiting threshold value which becomes the boundary line of the area C. Therefore, as shown in Fig.

도 9는 인버터 제어 수단이 행하는 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다. 도 9에 나타내는 스텝 S201, S202의 처리는 각각, 제1 실시형태에서 도 5를 이용하여 나타낸 스텝 S101, 102의 처리와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.9 is a flow chart showing the flow of processing performed by the inverter control means. The processes in steps S201 and S202 shown in FIG. 9 are the same as the processes in steps S101 and 102 shown in FIG. 5 in the first embodiment, respectively, and the description will be omitted.

스텝 S203에서 인버터 제어 수단(40)은, 모터 전류(Im)가 가속 레이트 제한 임계치(I3) 이상인지의 여부를 판정한다. 모터 전류(Im)가 가속 레이트 제한 임계치(I3) 이상일 경우(S203→Yes), 인버터 제어 수단(40)의 처리는 스텝 S204로 진행된다. 한편, 모터 전류(Im)가 가속 레이트 제한 임계치(I3) 미만일 경우(S203→No), 인버터 제어 수단(40)의 처리는, 스텝 S205로 진행된다.In step S203, the inverter control means 40 determines whether or not the motor current Im is equal to or greater than the acceleration rate limiting threshold value I3. If the motor current Im is equal to or greater than the acceleration rate limiting threshold value I3 (S203? Yes), the process of the inverter control means 40 proceeds to step S204. On the other hand, when the motor current Im is less than the acceleration rate limiting threshold value I3 (S203? No), the process of the inverter control means 40 proceeds to step S205.

스텝 S204에서 인버터 제어 수단(40)은, 모터(M)의 가속도 지령치를 소정치(δ)로 설정하고, 구동 신호를 구동 신호 발생부(44)에 출력한다. 상기한 바와 같이, 소정치(δ)는 제로 이상의 미리 설정된 값이다. 스텝 S205에서 인버터 제어 수단(40)은, 통상의 가속도 지령치(γ)를 유지한다. 또한, 지령치(γ)는 상기한 소정치(δ) 이상의 미리 설정된 값이다. 이 경우, 인버터 제어 수단(40)은 통상 운전을 행하여 모터(M)를 구동시킨다.In step S204, the inverter control means 40 sets the acceleration command value of the motor M to the predetermined value (?) And outputs the drive signal to the drive signal generation unit 44. [ As described above, the predetermined value? Is a preset value of zero or more. In step S205, the inverter control means 40 holds the normal acceleration command value?. The command value? Is a preset value equal to or greater than the predetermined value?. In this case, the inverter control means 40 drives the motor M by performing normal operation.

도 10은 본 실시형태에 따른 모터 구동 장치를 이용한 공기 조화기에 있어서, 압축기 구동용 모터의 가속 레이트 제한치를 0min-1/sec로 했을 때의 회전 속도와 모터 상전류의 관계를 나타내는 특성도이다. 한편, 도 10의 횡축은 모터(M)의 회전 속도를 나타내고, 종축은 모터 전류의 피크치를 나타내고 있다.10 is a characteristic diagram showing the relationship between the rotational speed and the motor phase current when the acceleration rate limit value of the compressor driving motor is 0 min -1 / sec in the air conditioner using the motor driving apparatus according to the present embodiment. On the other hand, the horizontal axis in Fig. 10 represents the rotational speed of the motor M, and the vertical axis represents the peak value of the motor current.

도 10에 나타내는 바와 같이 모터 전류의 피크치는, 모터(M)의 회전 속도에 비례하여 커짐과 함께, 압축기(1)의 토출 압력(압축기 압력)의 변화에 따라 동일한 회전 속도의 조건이더라도 변화한다. 즉, 소정의 회전 속도로 모터(M)를 구동했을 경우에도, 모터 전류의 값이 클수록 압축기(1)(도 1 참조)의 토출 압력도 상승한다.10, the peak value of the motor current increases in proportion to the rotational speed of the motor M and also changes under the condition of the same rotational speed in accordance with the change of the discharge pressure (compressor pressure) of the compressor 1. That is, even when the motor M is driven at a predetermined rotational speed, the discharge pressure of the compressor 1 (see FIG. 1) also increases as the value of the motor current increases.

예를 들면, 모터(M)의 회전 속도 및 모터 전류의 상태가, 도 10에 나타내는 점(P)이었을 경우에, 모터(M)의 회전 속도가 상승함에 따라 모터 전류도 커진다. 또한, 모터 전류에 의해 모터(M)의 온도가 상승하기 때문에, 모터 감자 보호 임계치도 상승한다. 즉, 점(P)의 상태가 도 10의 우측 상부를 향하여 이동함과 함께, 모터 감자 보호 임계치도 상승한다.For example, when the rotational speed of the motor M and the state of the motor current are the point P shown in Fig. 10, the motor current also increases as the rotational speed of the motor M increases. Further, since the temperature of the motor M is raised by the motor current, the motor potato protection threshold value also rises. That is, as the state of the point P moves toward the upper right of FIG. 10, the motor potato protection threshold rises as well.

여기에서, 상기한 바와 같이 모터(M)의 가속 레이트를 제한(예를 들면 δ=0)함으로써, 모터 감자 보호 임계치가, 점(P)에 대응하는 모터 전류보다 항상 위에 위치하는 상태가 계속된다. 가속 레이트를 조정하면서 모터(M)의 회전 속도를 증가시키면서, 확실히 모터(M)의 감자를 회피할 수 있다.Here, by limiting the acceleration rate of the motor M (for example,? = 0) as described above, the state in which the motor potentiometer protection threshold is always above the motor current corresponding to the point P continues . It is possible to reliably avoid the demagnetization of the motor M while increasing the rotational speed of the motor M while adjusting the acceleration rate.

<효과><Effect>

본 실시형태에 따른 모터 구동 장치(100)에서는, 모터 감자 보호 임계치와 가속 레이트 제한 임계치(I3) 사이의 영역에서의 가속 레이트(δ)(≥0)를 설정함으로써, 모터(M)의 상태를 영역 C의 경계선이 되는 가속 레이트 제한 임계치(I3)를 따르도록 변화시킬 수 있다.The motor drive apparatus 100 according to the present embodiment sets the state of the motor M to the state of the motor M by setting the acceleration rate? (? 0) in the region between the motor potato protection threshold and the acceleration rate limiting threshold value I3 Can be changed to follow the acceleration rate limiting threshold value (I3) which is the boundary of the area C.

따라서, 도 8에 나타내는 바와 같이 모터 전류가 모터 감자 보호 임계치에 달하는 것을 확실히 방지하면서, 모터(M)의 회전 속도를 상승시킬 수 있다. 즉, 모터(M)가 갖는 영구 자석의 감자를 회피하면서, 신속하게 모터(M)를 목표 회전 속도까지 이동시킬 수 있다.Therefore, as shown in Fig. 8, the rotational speed of the motor M can be raised while reliably preventing the motor current from reaching the motor potato protection threshold value. That is, the motor M can be quickly moved to the target rotation speed while avoiding the potato of the permanent magnet of the motor M.

또한, 도 10에 나타내는 영역 B의 가속 레이트 제한치를 0min-1/sec(즉, 가속하지 않음)로 해도, 모터 권선 온도의 상승(예를 들면 -20℃로부터 +80℃로의 상승)과 함께 모터 감자 전류가 상승한다. 따라서, 모터 감자 보호 임계치도 상승하기 때문에, 모터(M)의 영구 자석의 감자를 회피하면서, 모터(M)를 목표 회전 속도로 원활하게 도달시킬 수 있다.Even when the acceleration rate limit value in the area B shown in Fig. 10 is set to 0 min -1 / sec (i.e., not accelerated), the motor winding temperature rises (e.g., from -20 캜 to + 80 캜) Potato current increases. Therefore, since the motor potentiometer protection threshold is also raised, the motor M can be smoothly reached at the target rotation speed while avoiding the potato of the permanent magnet of the motor M. [

《제3 실시형태》&Quot; Third Embodiment &

다음으로, 제3 실시형태에 대해서 설명한다. 상기한 각 실시형태에서는 모터(M)의 권선 온도와 모터 전류치에 대응하여 가속 레이트를 변화시킨 것에 대하여, 제3 실시형태에서는 팽창 밸브(4)의 개도(開度)를 조정함으로써 모터 전류의 값을 변화시킬 경우에 대해서 설명한다. 한편, 압축기(1)(도 1 참조)는, 압축기(1)가 구비하는 모터(M)의 회전 속도를 제어함으로써 압력이 변화하도록 되어 있다.Next, 3rd Embodiment is described. In each of the above embodiments, the acceleration rate is changed corresponding to the winding temperature of the motor M and the motor current value. In the third embodiment, by adjusting the opening degree of the expansion valve 4, Will be described. On the other hand, in the compressor 1 (see Fig. 1), the pressure is changed by controlling the rotational speed of the motor M provided in the compressor 1. [

예를 들면, 난방 운전을 행할 때에, 압축기(1)(도 1 참조)로부터 토출된 고온 고압 가스 냉매는, 사방 밸브(2)를 통해 실내 열교환기(5)로 방열하고 응축하여 고압액 냉매가 된다. 이 고압액 냉매는 감압 장치인 팽창 밸브(4)에 의해 감압되고, 실외 열교환기(3)에서 증발 흡열하여 가스화한 상태가 된다. 그리고, 당해 냉매는 사방 밸브(2)를 통해 압축기(1)로 돌아가 압축된다.For example, when performing the heating operation, the high-temperature high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor 1 (see FIG. 1) is discharged to the indoor heat exchanger 5 through the four-way valve 2 and condensed, do. This high-pressure liquid refrigerant is decompressed by the expansion valve 4 as a decompression device, and is evaporated and absorbed in the outdoor heat exchanger 3 to become a gasified state. Then, the refrigerant returns to the compressor 1 through the four-way valve 2 and is compressed.

본 실시형태에서는, 이와 같은 히트 펌프 사이클을 이용하여 적정한 공기 조절 능력을 얻음과 함께, 압축기(1)의 회전 속도에 따라 팽창 밸브(4)의 개도를 조정한다.In this embodiment, appropriate air control capability is obtained by using such a heat pump cycle, and the opening degree of the expansion valve 4 is adjusted in accordance with the rotation speed of the compressor 1.

또한, 본 실시형태에 따른 공기 조화기(A)는, 전류 임계치 설정부(45)(도시 생략)와, 팽창 밸브 개도 변경부(도시 생략)를 구비하고 있다.The air conditioner A according to the present embodiment includes a current threshold value setting unit 45 (not shown) and an expansion valve opening degree changing unit (not shown).

전류 임계치 설정부(45)는, 팽창 밸브(4)의 개도를 변경할 때의 전류 임계치를, 모터 온도 검출 수단에 의해 검출되는 모터 온도에 대응하여 설정한다. 또한, 팽창 밸브 개도 변경부는, 전류 검출기(20)에 의해 검출되는 전류치에 대응하는 모터 전류와, 전류 임계치 설정부(45)로부터 입력되는 상기 전류 임계치를 비교하고, 당해 비교 결과에 따라 팽창 밸브(4)의 개도를 변경한다. 덧붙여서 말하면, 전류 임계치 설정부(45)가 행하는 처리, 및 팽창 밸브 개도 변경부가 행하는 처리는, 인버터 제어 수단(40)과 연휴하여 마이크로컴퓨터에 의해 실행된다.The current threshold setting unit 45 sets the current threshold value when the opening degree of the expansion valve 4 is changed corresponding to the motor temperature detected by the motor temperature detection means. The expansion valve opening degree changing section compares the motor current corresponding to the current value detected by the current detector 20 with the current threshold value inputted from the current threshold value setting section 45 and controls the expansion valve 4) is changed. Incidentally, the process performed by the current threshold value setting unit 45 and the process performed by the expansion valve opening degree varying unit are executed by the microcomputer in conjunction with the inverter control unit 40.

도 11은 공기 조화기의 제어 수단이 행하는 처리의 흐름을 나타내는 플로차트이다.11 is a flow chart showing the flow of processing performed by the control means of the air conditioner.

도 11에 나타내는 스텝 S301, S302의 처리는 각각, 제1 실시형태에서 도 5의 스텝 S101, 102의 처리와 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.The processes in steps S301 and S302 shown in FIG. 11 are the same as the processes in steps S101 and 102 in FIG. 5 in the first embodiment, respectively, and therefore the description thereof will be omitted.

스텝 S303에서 인버터 제어 수단(40)은, 모터 전류(Im)가 전류 임계치(I4) 이상인지의 여부를 판정한다. 모터 전류(Im)가 전류 임계치(I4) 이상일 경우(S303→Yes), 인버터 제어 수단(40)의 처리는 스텝 S304로 진행된다. 한편, 모터 전류(Im)가 전류 임계치(I4) 미만일 경우(S303→No), 인버터 제어 수단(40)의 처리는, 스텝 S305로 진행된다.In step S303, the inverter control means 40 determines whether or not the motor current Im is equal to or greater than the current threshold value I4. When the motor current Im is equal to or larger than the current threshold value I4 (Yes in S303), the process of the inverter control means 40 proceeds to step S304. On the other hand, when the motor current Im is less than the current threshold value I4 (S303? No), the process of the inverter control means 40 proceeds to step S305.

스텝 S304에서 인버터 제어 수단(40)은, 팽창 밸브(4)의 개도를 소정치(Δε)만큼 개방한다. 또한, 스텝 S305에서 인버터 제어 수단(40)은, 목표 개도에 따라 팽창 밸브(4)를 동작시킨다(스텝 S305).In step S304, the inverter control means 40 opens the opening degree of the expansion valve 4 by the predetermined value DELTA epsilon. In step S305, the inverter control means 40 operates the expansion valve 4 in accordance with the target opening degree (step S305).

예를 들면, 모터(M)가 소정의 회전 속도로 구동할 때에, 모터 전류가 소정의 전류 임계치 이상이 되었을 경우에는, 팽창 밸브(4)의 개도를 크게 함으로써 압축기(1)의 토출 압력을 작게 한다. 이에 따라, 모터(M)의 회전 속도를 증가시키면서 가속도를 억제하여, 모터 전류가 모터 감자 보호 임계치를 초과하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 모터(M)의 구동(즉, 압축기(1)의 구동)을 정지시키지 않고, 공기 조화기(A)의 상승 운전시에도 원하는 난방을 실현할 수 있다.For example, when the motor M is driven at a predetermined rotational speed and the motor current reaches a predetermined current threshold value or more, the opening degree of the expansion valve 4 is increased to reduce the discharge pressure of the compressor 1 do. Thus, the acceleration can be suppressed while increasing the rotation speed of the motor M, thereby preventing the motor current from exceeding the motor potentiometer protection threshold value. Therefore, desired heating can be realized even when the air conditioner A is in the ascending operation, without stopping the driving of the motor M (i.e., driving the compressor 1).

도 12의 (a)는 토크 외란 억제 제어를 행했을 경우에 있어서, 압축기의 압력을 변화시켰을 때의 모터 전류 특성의 변화를 나타내는 설명도이며, 도 12의 (b)는 토크 변동 억제 제어를 실행하는 영역 1과, 전류 변동 억제 제어를 실행하는 영역 2에서의 상전류 파형을 나타내는 설명도이다.FIG. 12A is an explanatory diagram showing a change in the motor current characteristic when the pressure of the compressor is changed when the torque disturbance suppression control is performed, FIG. 12B shows the torque fluctuation suppression control executed Fig. 2 is an explanatory diagram showing a phase current waveform in the region 1 in which the current fluctuation suppressing control is performed and the region 2 in which the current fluctuation suppressing control is executed.

한편, 도 12의 (a)는, 공기 조화기(A)에 사용되는 압축기(1)의 압축 방식이, 로터리 방식이나 왕복동 방식 등과 같이, 냉매 압축의 한 과정에서 큰 토크 맥동을 수반하는 압축기(1)를 사용했을 경우의 모터 전류 특성을 나타내고 있다. 이와 같은 경우에는, 토크 외란 억제 제어(토크 변동 억제 제어, 및 전류 변동 억제 제어)를 행하여, 토크 외란을 억제한다.On the other hand, Fig. 12 (a) shows a compressor (1) used in the air conditioner (A), which is a rotary type or a reciprocating type, 1) is used as the motor current characteristic. In such a case, torque disturbance suppression control (torque fluctuation suppression control and current fluctuation suppression control) is performed to suppress torque disturbance.

도 12의 (b)에 나타내는 영역(T)은 저속 회전 영역이기 때문에, 압축기(1)에서 큰 토크 변동이 일어나기 쉽고, 압축기 압력이 클수록 진동도 커진다. 이와 같은 저속 회전 영역에서는, 토크 변동 억제 제어를 실행한다. 덧붙여서 말하면, 토크 변동 억제 제어란, PWM 신호의 듀티비를 제어하여, 압축 과정의 회전각 속도에 맞춰 필요 토크를 얻는 제어이다. Since the region T shown in FIG. 12 (b) is in the low-speed rotation region, a large torque fluctuation easily occurs in the compressor 1, and the larger the compressor pressure, the larger the vibration. In this low-speed rotation region, torque fluctuation suppression control is executed. Incidentally, the torque fluctuation suppression control is a control for controlling the duty ratio of the PWM signal to obtain the necessary torque in accordance with the rotational angular velocity of the compression process.

한편, 도 12의 (b)에 나타내는 영역(I)은 고속 회전 영역이기 때문에, 비교적 토크 변동은 작지만, 모터 전류의 변동을 억제하여 정현파에 가깝게 하기 위한 전류 변동 억제 제어를 실행한다.On the other hand, since the region I shown in Fig. 12B is a high-speed rotation region, the current fluctuation suppressing control is performed so as to suppress the fluctuation of the motor current to be close to the sinusoidal wave although the torque fluctuation is comparatively small.

즉, 도 12 중의 압축기 압력의 특성에 나타내는 바와 같이, 동일한 압축기 압력의 조건(예를 들면, 압축기 부하 표준(실선))이더라도, 회전 속도가 낮은 조건 쪽이, 모터(M)의 피크 전류가 커진다. 그러면, 종래의 감자 보호 제어에 의한 감속 보호에서는, 특히 T 영역으로부터 I 영역으로 이행하기 직전에 모터 전류가 모터 감자 보호 임계치에 도달하여, 모터(M)가 운전/정지를 반복하는 현상이 발생하게 된다. 회전 속도가 상승하는 과정에서, 회전 속도가 3500min-1의 부근에서 운전/정지의 현상이 나타나게 된다That is, as shown by the characteristic of the compressor pressure in Fig. 12, even in the condition of the same compressor pressure (for example, the compressor load standard (solid line)), the peak current of the motor M becomes larger . Then, in the deceleration protection by the conventional potato protection control, particularly when the motor current reaches the motor potato protection threshold immediately before the transition from the T area to the I area, the phenomenon that the motor M repeats the operation / do. In the process of increasing the rotation speed, a phenomenon of operation / stopping appears at a rotation speed of about 3500 min &lt; -1 &gt;

도 13은 토크 외란 억제 제어를 행했을 경우에 있어서, 압축기(1)의 압력을 변화시켰을 때의 모터 전류 특성의 변화를 나타내는 설명도이며, 굵은선은 실부하예를 나타내고 있다. 한편, 도 13의 횡축은 모터(M)의 회전 속도를 나타내고, 종축은 모터 전류를 나타내고 있다.13 is an explanatory diagram showing changes in the motor current characteristic when the pressure of the compressor 1 is changed when the torque disturbance suppression control is performed, and the bold line shows an example of the actual load. On the other hand, the horizontal axis in Fig. 13 indicates the rotational speed of the motor M, and the vertical axis indicates the motor current.

본 실시형태에서는, 도 13의 실선으로 나타내는 실부하예에 나타내는 바와 같이 회전 속도가 가속 레이트 제한 임계치에 도달하면, 팽창 밸브(4)의 개도를 소정치만큼 크게 함으로써 모터 전류를 억제한다. 이에 따라, 모터 전류의 피크치를 작게 하면서, 모터(M)의 회전 속도를 서서히 크게 하여, 토크 변동 억제 제어로부터 전류 변동 억제 제어로 원활하게 이행시킬 수 있다. 따라서, 압축기(1)를 구동하는 모터(M)의 정지 리스크는 적어져, 공기 조화기(A)의 저온 난방시의 상승 운전시에도 안정적으로 압축기(1)를 구동시킬 수 있다.In the present embodiment, as shown in the example of the actual load shown by the solid line in Fig. 13, when the rotational speed reaches the acceleration rate limit threshold value, the motor current is suppressed by increasing the opening degree of the expansion valve 4 by a predetermined value. As a result, the rotation speed of the motor M is gradually increased while the peak value of the motor current is reduced, and smooth transition from the torque fluctuation suppression control to the current fluctuation suppression control can be achieved. Therefore, the stopping risk of the motor (M) driving the compressor (1) is reduced, and the compressor (1) can be driven stably even during the rising operation of the air conditioner (A) at low temperature.

<효과><Effect>

또한, 발명의 실시형태에 따른 공기 조화기(A)에 의하면, 팽창 밸브(4)의 개도를 제어함으로써, 히트 펌프 사이클에서의 압축기(1)의 압력을 조정한다. 이에 따라, 모터 전류의 피크치를 작게 하면서, 모터(M)의 회전 속도를 서서히 크게 하여, 공기 조화기(A)를 안정적이며 또한 계속적으로 운전할 수 있다.Further, according to the air conditioner (A) according to the embodiment of the present invention, the pressure of the compressor (1) in the heat pump cycle is adjusted by controlling the opening degree of the expansion valve (4). Thus, the air conditioner A can be stably and continuously operated by gradually increasing the rotational speed of the motor M while reducing the peak value of the motor current.

또한, 토크 변동 억제 제어로부터 전류 변동 억제 제어로 이행할 때에는 모터(M)의 피크 전류가 작아지므로, 높은 가속 레이트를 유지하면서 모터(M)를 가속할 수 있다.Further, when shifting from the torque fluctuation suppression control to the current fluctuation suppression control, the peak current of the motor M becomes small, so that the motor M can be accelerated while maintaining a high acceleration rate.

또한, 모터(M)의 회전 속도를 유지 또는 증가시키면서, 팽창 밸브(4)의 개도를 크게 함으로써 피크 전류를 작게 할 수 있다. 이에 따라, 모터(M)가 갖는 영구 자석의 감자를 억제하면서, 모터(M)의 목표 회전 속도에 신속하게 도달시킬 수 있다.Further, by increasing the opening degree of the expansion valve 4 while maintaining or increasing the rotational speed of the motor M, the peak current can be reduced. Thus, it is possible to quickly reach the target rotation speed of the motor M while suppressing the magnetization of the permanent magnet of the motor M.

《변형예》"Variations"

이상, 본 발명에 따른 모터 구동 장치(100)에 대해서 각 실시형태에 의해 설명했지만, 본 발명의 실시 태양은 이들 기재에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 변경 등을 행할 수 있다.As described above, the motor driving apparatus 100 according to the present invention has been described with reference to each embodiment. However, the embodiment of the present invention is not limited to these descriptions, and various modifications can be made.

예를 들면, 상기한 제1 실시형태에서는 2개의 가속 레이트 영역(영역 A, 영역 B)이 설정될 경우에 대해서 설명하고, 제2 실시형태에서는 1개의 가속 레이트 영역(영역 C)이 설정될 경우에 대해서 설명했지만, 이에 한하지 않는다. 즉, 가속 레이트가 설정되는 영역은 3개 이상이어도 된다. 이 경우에 있어서, 각 영역의 가속 레이트의 값은, 모터 전류의 값이 상기한 모터 감자 보호 임계치에 가까워짐에 따라서 작게 하는 것이 바람직하다.For example, in the first embodiment, the case where two acceleration rate regions (region A and region B) are set is described. In the second embodiment, when one acceleration rate region (region C) is set But the present invention is not limited to this. That is, there may be three or more regions in which the acceleration rate is set. In this case, it is preferable that the value of the acceleration rate of each region be made smaller as the value of the motor current approaches the motor potato protection threshold value described above.

이에 따라, 모터 전류가 모터 감자 보호 임계치에 가까워짐에 따라, 모터(M)의 회전 속도를 크게 하면서, 단계적으로 가속 레이트를 작게 할 수 있다.Thus, as the motor current approaches the motor potentiometer protection threshold value, the acceleration rate can be reduced stepwise while increasing the rotation speed of the motor M. [

또한, 제1 실시형태에서는, 상기한 2개의 영역에 대응하여 설정되는 가속도 레이트가 모두 양의 값일 경우에 대해서 설명했지만, 이에 한하지 않는다. 예를 들면, 정격 전류와 모터 감자 전류의 여유도가 더 없을 경우 등에는, 모터 감자 보호 임계치에 가장 가까운 영역의 가속도 레이트를 제로(즉, 가속하지 않고 일정한 회전 속도를 유지하는 것)로 해도 된다. 이 경우, 모터(M)를 일정 속도로 회전시킴으로써 모터 전류를 대략 일정한 값으로 유지하며, 또한, 모터 권선 온도를 상승시킨다. 따라서, 모터 전류가 모터 감자 보호 임계치를 초과하는 것을 확실히 방지할 수 있다.In the first embodiment, the case where the acceleration rates set in correspondence with the two areas are all positive values is described, but the present invention is not limited to this. For example, in a case where there is no allowance of the rated current and the motor potato current, the acceleration rate of the region closest to the motor potato protection threshold may be zero (that is, a constant rotation speed is maintained without accelerating) . In this case, by rotating the motor M at a constant speed, the motor current is kept at a substantially constant value, and the motor winding temperature is also raised. Therefore, it is possible to reliably prevent the motor current from exceeding the motor potato protection threshold.

또한, 상기한 각 실시형태에서는 모터 권선 온도 검출기(50)에 의해 모터 권선 온도를 검출할 경우에 대해서 설명했지만, 이에 한하지 않는다. 예를 들면, 압축기(1)의 외곽(도시 생략)의 온도를 검출하는 외곽 온도 검출 수단(도시 생략)에 의해 모터(M)의 권선 온도를 간접적으로 검출하는 것으로 해도 된다.In the above-described embodiments, the motor winding temperature detector 50 detects the motor winding temperature, but the present invention is not limited to this. For example, the temperature of the winding of the motor M may be indirectly detected by an outer temperature detection means (not shown) for detecting the temperature of the outer periphery of the compressor 1 (not shown).

이에 따라, 압축기(1)의 외곽 온도와 모터 감자 보호 임계치의 상관에 의거하여 모터 감자 보호를 행하므로, 모터(M)의 감자 보호를 적절히 행할 수 있다. 또한, 고압이 되는 압축기(1)의 내부에 온도 검출기를 설치할 경우와 비교하여, 온도 검출기(외곽 온도 검출 수단)의 부착 구조나 신호선의 인출 구조가 간단해져, 제조 비용을 저감할 수 있다.This protects the motor potentiometer based on the correlation between the temperature of the outer periphery of the compressor 1 and the motor potentiometer protection threshold value, thereby protecting the motor M appropriately. Further, as compared with the case where the temperature detector is provided inside the compressor 1 which becomes a high pressure, the attachment structure of the temperature detector (outer temperature detection means) and the lead-out structure of the signal line are simplified, and the manufacturing cost can be reduced.

또한, 압축기(1)의 토출 배관 온도를 검출하는 토출 배관 온도 검출 수단(도시 생략)에 의해, 모터(M)의 권선 온도를 간접적으로 취득해도 된다.The winding temperature of the motor M may indirectly be obtained by the discharge pipe temperature detecting means (not shown) for detecting the discharge pipe temperature of the compressor 1. [

또한, 상기한 각 실시형태에서는 모터(M)로서, 영구 자석형 동기 모터를 이용할 경우에 대해서 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 권선형 동기 모터, 릴럭턴스 모터 등, 다른 동기 모터에도 상기 각 실시형태를 마찬가지로 적용할 수 있다.In each of the above-described embodiments, the permanent magnet type synchronous motor is used as the motor M. However, the present invention is not limited to this. That is, the above-described embodiments can be similarly applied to other synchronous motors such as a wire-wound synchronous motor and a reluctance motor.

또한, 상기한 각 실시형태에서는 교류 전원(200)으로부터 입력되는 교류 전압을 컨버터(300)에 의해 직류 전압으로 변환하고, 인버터(11)의 스위칭 소자가 구동됨으로써 소정의 교류 전압으로 더 변환할 경우에 대해서 설명했지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 축전지(직류 전원: 도시 생략)로부터 인버터(11)에 직류 전압을 입력하는 것으로 해도 된다.Further, in each of the above-described embodiments, when the alternating-current voltage input from the alternating-current power supply 200 is converted into the direct-current voltage by the converter 300 and further converted into the predetermined alternating-current voltage by the switching element of the inverter 11 being driven The present invention is not limited to this. For example, a DC voltage may be input to the inverter 11 from a battery (DC power source: not shown).

또한, 상기한 각 실시형태에서는 저온 감자 특성의 영구 자석을 갖는 모터(M)를 이용할 경우에 대해서 설명했지만, 이에 한하지 않는다. 즉, 고온 환경에서 감자하기 쉬운 고온 감자 특성(예를 들면, 네오디뮴 자석을 포함하는 희토류 자석)의 영구 자석을 이용할 경우에도, 상기한 각 실시형태와 마찬가지의 방법으로 모터(M)의 구동을 제어할 수 있다.In the above-described embodiments, the case where the motor M having the permanent magnet with the low-temperature potato characteristic is used is described, but the present invention is not limited to this. That is, even when permanent magnets of high-temperature potato characteristics (for example, rare-earth magnets including neodymium magnets) that are easy to potentiate in a high-temperature environment are used, the driving of the motor M is controlled in the same manner as in the above- can do.

A: 공기 조화기 Iu: 실내기
Ou: 실외기 1: 압축기
2: 사방 밸브 3: 실외 열교환기
4: 팽창 밸브 5: 실내 열교환기
L: 냉매 배관 100: 모터 구동 장치
11: 인버터 12: 소자 단락 보호 수단
13: 인버터 구동 회로 20: 전류 검출기(전류 검출 수단)
30: 증폭기 40: 인버터 제어 수단(제어 수단)
44: 구동 신호 발생부 45: 전류 임계치 설정부
46: 가속 레이트 설정부
50: 모터 권선 온도 검출기(모터 온도 검출 수단)
M: 모터
A: Air conditioner Iu: Indoor unit
Ou: outdoor unit 1: compressor
2: Four-way valve 3: Outdoor heat exchanger
4: expansion valve 5: indoor heat exchanger
L: refrigerant piping 100: motor driving device
11: inverter 12: element short-circuit protection means
13: inverter drive circuit 20: current detector (current detection means)
30: Amplifier 40: Inverter control means (control means)
44: driving signal generating unit 45: current threshold setting unit
46: Acceleration rate setting unit
50: Motor winding temperature detector (motor temperature detecting means)
M: Motor

Claims (11)

직류 전원으로부터 입력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하는 인버터와, 상기 인버터의 직류측에 설치되는 전류 검출 수단과, 상기 인버터에 접속되는 모터의 온도를 검출하는 모터 온도 검출 수단과, 상기 인버터의 구동을 제어하는 제어 수단을 구비하고, 상기 인버터로부터의 교류 전력에 의해 상기 모터를 구동하는 모터 구동 장치로서,
상기 제어 수단은,
상기 모터의 가속 레이트를 제한할 때의 전류 임계치인 가속 레이트 제한 임계치를, 상기 모터 온도 검출 수단에 의해 검출되는 모터 온도에 대응하여 설정하는 전류 임계치 설정부와,
상기 전류 검출 수단에 의해 검출되는 전류치에 대응하는 모터 전류와, 상기전류 임계치 설정부로부터 입력되는 상기 가속 레이트 제한 임계치를 비교하고, 당해 비교 결과에 따라 상기 모터의 가속 레이트를 설정하는 가속 레이트 설정부와,
상기 가속 레이트 설정부에 의해 설정되는 상기 가속 레이트에 따라, 상기 인버터에 구동 신호를 출력하는 구동 신호 발생부를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.
An inverter for converting a DC voltage input from a DC power source into an AC voltage; current detecting means provided on a DC side of the inverter; motor temperature detecting means for detecting a temperature of a motor connected to the inverter; And a motor drive device for driving the motor by AC power from the inverter,
Wherein,
A current threshold setting unit for setting an acceleration rate limiting threshold value, which is a current threshold value for limiting the acceleration rate of the motor, in accordance with the motor temperature detected by the motor temperature detecting unit;
An acceleration rate setting unit that compares the motor current corresponding to the current value detected by the current detection unit with the acceleration rate limiting threshold input from the current threshold setting unit and sets the acceleration rate of the motor according to the comparison result, Wow,
And a drive signal generator for outputting a drive signal to the inverter according to the acceleration rate set by the acceleration rate setting unit.
제1항에 있어서,
상기 모터 온도에 따라 소정 범위의 상기 모터 전류가 미리 대응지어짐과 함께, 당해 범위의 모터 전류에 상기 가속 레이트가 대응지어지는 가속 레이트 영역에 관한 정보를 기억하는 기억 수단을 구비하고,
상기 가속 레이트 영역의 경계는, 상기 모터를 감자(減磁) 보호하기 위한 전류 임계치인 감자 보호 임계치, 및 당해 감자 보호 임계치보다 작은 전류 임계치로서 설정되는 상기 가속 레이트 제한 임계치를 포함하고,
상기 가속 레이트 영역은 하나 또는 복수 설치됨과 함께, 상기 감자 보호 임계치에 가까워짐에 따라서, 상기 가속 레이트가 작아지도록 미리 설정되고,
상기 가속 레이트 설정부는, 상기 모터 전류가 속하는 상기 가속 레이트 영역을 특정하고, 당해 가속 레이트 영역에 대응하는 가속 레이트를 상기 구동 신호 발생부에 출력하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.
The method of claim 1,
And storage means for storing information on an acceleration rate region in which the motor current of a predetermined range is previously associated with the motor temperature and the acceleration rate is associated with the motor current in the range,
Wherein the boundary of the acceleration rate region includes a potato protection threshold that is a current threshold for demagnetizing protection of the motor and the acceleration rate limiting threshold that is set as a current threshold less than the potato protection threshold,
Wherein one or a plurality of the acceleration rate regions are provided, and the acceleration rate is set to be smaller as the acceleration threshold value is approached,
Wherein the acceleration rate setting section specifies the acceleration rate region to which the motor current belongs and outputs the acceleration rate corresponding to the acceleration rate region to the drive signal generation section.
제2항에 있어서,
각각의 상기 가속 레이트 영역에 대응지어지는 가속 레이트는, 제로 이상인 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the acceleration rate corresponding to each of the acceleration rate regions is zero or more.
제3항에 있어서,
상기 가속 레이트 설정부는, 상기 모터의 온도 상승에 수반하여 상기 가속 레이트 제한 임계치가 증가할 때에, 상기 모터 전류보다 큰 상기 가속 레이트 제한 임계치가 존재할 경우, 상기 모터의 가속 레이트를 증가시키는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.
The method of claim 3,
Wherein the acceleration rate setting unit increases the acceleration rate of the motor when the acceleration rate limiting threshold is greater than the motor current when the acceleration rate limiting threshold increases with temperature rise of the motor Motor drive device.
제4항에 있어서,
상기 가속 레이트 설정부는, 상기 모터 전류가 각각의 상기 가속 레이트 제한 임계치보다 낮을 경우, 미리 설정된 정격의 가속 레이트를 상기 구동 신호 발생부에 출력하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the acceleration rate setting unit outputs a predetermined acceleration rate to the drive signal generating unit when the motor current is lower than the respective acceleration rate limiting threshold values.
제5항에 있어서,
상기 가속 레이트 설정부는, 상기 모터 전류가 상기 감자 보호 임계치에 도달했을 경우, 상기 인버터의 구동을 정지시키기 위한 지령 신호를 상기 구동 신호 발생부에 출력하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.
The method of claim 5,
Wherein the acceleration rate setting section outputs a command signal to the drive signal generating section to stop driving the inverter when the motor current reaches the potato protection threshold.
제6항에 있어서,
상기 모터는, 저온에서 감자하기 쉬운 저온 감자 특성을 갖는 영구 자석을 갖는 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the motor has a permanent magnet having a low-temperature potato characteristic that is easy to potentiate at a low temperature.
제7항에 있어서,
상기 영구 자석은, 페라이트 자석인 것을 특징으로 하는 모터 구동 장치.
The method of claim 7, wherein
Wherein the permanent magnet is a ferrite magnet.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 모터 구동 장치를 구비하고, 당해 모터 구동 장치에 의해 구동되는 모터가 설치되는 압축기와, 실외 열교환기와, 팽창 밸브와, 실내 열교환기와, 사방 밸브가 냉매 배관에 의해 접속되어 히트 펌프 사이클을 구성하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.An air conditioner comprising: a compressor provided with a motor drive apparatus according to any one of claims 1 to 8, in which a motor driven by the motor drive apparatus is installed; an outdoor heat exchanger; an expansion valve; an indoor heat exchanger; And connected by a refrigerant pipe to constitute a heat pump cycle. 제9항에 있어서,
상기 제어 수단은,
상기 팽창 밸브의 개도를 변경할 때의 전류 임계치를, 상기 모터 온도 검출 수단에 의해 검출되는 모터 온도에 대응하여 설정하는 전류 임계치 설정부와,
상기 전류 검출 수단에 의해 검출되는 전류치에 대응하는 모터 전류와, 상기전류 임계치 설정부로부터 입력되는 상기 전류 임계치를 비교하고, 당해 비교 결과에 따라 상기 팽창 밸브의 개도를 변경하는 팽창 밸브 개도 변경부를 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
10. The method of claim 9,
Wherein,
A current threshold setting unit for setting a current threshold when changing the opening degree of the expansion valve in accordance with a motor temperature detected by the motor temperature detecting unit;
And an expansion valve opening degree changing section for comparing the motor current corresponding to the current value detected by the current detection section with the current threshold value inputted from the current threshold value setting section and changing the opening degree of the expansion valve in accordance with the comparison result The air conditioner comprising:
직류 전원으로부터 인버터에 입력되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환하고, 상기 인버터에 접속되는 모터를 구동시키는 모터 구동 방법으로서,
상기 모터의 가속 레이트를 제한하기 위한 전류 임계치인 가속 레이트 제한 임계치를, 모터 온도 검출 수단에 의해 검출되는 모터 온도에 대응하여 설정하는 전류 임계치 설정 처리와,
전류 검출 수단에 의해 검출되는 전류치에 대응하여 재현되는 모터 전류와, 전류 임계치 설정 처리에 의해 설정되는 상기 가속 레이트 제한 임계치를 비교하고, 당해 비교 결과에 따라 상기 모터의 가속 레이트를 설정하는 가속 레이트 설정 처리와,
상기 가속 레이트 설정 처리에 의해 설정되는 상기 가속 레이트에 따라, 상기 인버터에 구동 신호를 출력하는 구동 신호 발생 처리를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 구동 방법.
A motor drive method for converting a DC voltage input to an inverter from a DC power supply to an AC voltage and driving a motor connected to the inverter,
A current threshold setting processing for setting an acceleration rate limiting threshold value, which is a current threshold value for limiting the acceleration rate of the motor, in accordance with the motor temperature detected by the motor temperature detecting means;
A motor current to be reproduced corresponding to a current value detected by the current detecting means is compared with the acceleration rate limiting threshold value set by the current threshold value setting process and an acceleration rate setting for setting the acceleration rate of the motor in accordance with the comparison result Processing,
And a drive signal generating process for outputting a drive signal to the inverter according to the acceleration rate set by the acceleration rate setting process.
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