WO2025254086A1 - モータ制御装置及びモータ制御方法 - Google Patents

モータ制御装置及びモータ制御方法

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WO2025254086A1
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motor
torque
command
compensation
unit
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謙一 相場
健志 清水
正和 久原
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Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems Ltd
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/22—Current control, e.g. using a current control loop
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using DC to AC converters or inverters

Definitions

  • This disclosure relates to a motor control device and a motor control method.
  • steady load torque fluctuations occur due to changes in refrigerant gas pressure during each of the suction, compression, and discharge strokes during one rotation.
  • the drive motor connected to the compressor is operated to generate a constant drive torque during one rotation, so fluctuations in rotation speed occur due to an imbalance between this drive torque and the load torque, which in turn generates noise.
  • Patent Document 1 discloses a method for suppressing speed fluctuations by multiplying the torque command, which is the output of the speed control unit, by a predetermined torque pattern to calculate a compensation torque that matches the estimated position of the motor, and then adding this compensation torque to the torque command.
  • the torque pattern is normalized so that the torque compensation amount during one rotation of the motor is zero, which means that the response frequency of the speed control unit needs to be slower than the steady-state fluctuation frequency of the load torque. For this reason, for example, as described in detail below, when speed fluctuations occur in the load, it is difficult to quickly control the motor output in response to those speed fluctuations.
  • the response frequency of the speed control section needs to be slower than the steady-state fluctuation frequency of the load torque, it is difficult to improve the responsiveness of the speed control, and there is the problem that it is not possible to respond quickly when unexpected load speed fluctuations occur.
  • This disclosure has been made in light of these circumstances, and aims to provide a motor control device and motor control method that can improve response speed to load fluctuations.
  • a motor control device includes an inverter that converts DC voltage into three-phase AC voltage and outputs it to a motor, and an inverter control unit that controls the inverter, and controls a motor connected to a load that generates periodic torque fluctuations.
  • the inverter control unit includes a motor position estimator that estimates the position of the motor, and a current command generator that generates a current command for rotating the motor at a target speed.
  • the current command generator includes a speed control unit that calculates a torque command for rotating the motor at the target speed, a compensation torque calculation unit that calculates a compensation torque by multiplying a compensation coefficient that varies depending on the motor position by a smoothed torque command that smooths the torque command, a correction unit that corrects the torque command using the compensation torque, and a current conversion unit that generates a current command using the corrected torque command.
  • a motor control method is a motor control method for controlling a motor connected to a load that generates periodic torque fluctuations, in which a computer executes a motor position estimation process that estimates the position of the motor, and a current command generation process that generates a current command for rotating the motor at a target speed.
  • the current command generation process includes a speed control process that calculates a torque command for rotating the motor at the target speed, a compensation torque calculation process that calculates a compensation torque by multiplying a compensation coefficient that varies depending on the motor position by a smoothed torque command that smooths the torque command, a correction process that corrects the torque command using the compensation torque, and a current conversion process that generates a current command using the corrected torque command.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a motor control device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of an inverter control unit according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a functional configuration diagram of a current command generating unit according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of compensation information according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a functional configuration diagram of a current command generating unit according to a first modified example of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a functional configuration diagram of a current command generating unit according to a second modification of the present disclosure.
  • 1 is a diagram illustrating an example configuration of an air conditioner to which a motor control device according to an embodiment of the present disclosure is applied.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining problems of the related art.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining problems of the related art.
  • the motor control device 1 includes, for example, a converter 2 that converts AC power from an AC power source into DC power, an inverter 3 that converts the DC power output from the converter 2 into three-phase AC power and outputs the AC power to a motor 4, and an inverter control unit 10 that controls the inverter 3.
  • the inverter 3 includes, for example, upper arm switching elements and lower arm switching elements provided corresponding to each phase, and these switching elements are on/off controlled by a gate drive signal S provided from the inverter control unit 10, thereby controlling the motor voltages of the U phase, V phase, and W phase supplied to the motor 4.
  • the motor 4 is, for example, a permanent magnet synchronous motor used as a drive source for a compressor of an air conditioner.
  • the motor control device 1 is equipped with a current sensor 5 that measures the motor current (currents of U, V, and W phases) flowing through the motor 4, and a voltage sensor 6 that measures the input DC voltage Vdc of the inverter 3.
  • the motor current may be detected in two phases, and the remaining phase may be calculated from the detected two phases.
  • three-phase motor current may be measured by providing a shunt resistor on the DC bus (not shown). In this way, there are no particular limitations on the method for obtaining the three-phase motor current.
  • the three-phase motor current detected by the current sensor 5 is converted into a digital signal by an A/D converter (not shown), and the input DC voltage detected by the voltage sensor 6 is converted into a digital signal by an A/D converter (not shown), and these are output to the inverter control unit 10.
  • the inverter control unit 10 generates gate drive signals S for each phase to match the rotation speed of the motor 4 with the motor rotation speed command given by a higher-level control device (not shown), and controls the inverter 3 by giving these signals to the switching elements corresponding to each phase of the inverter 3, thereby supplying the desired three-phase AC voltage to the motor 4.
  • FIG. 2 shows an example of the hardware configuration of the inverter control unit 10.
  • the inverter control unit 10 is, for example, a computer and includes a processing circuit 60.
  • the processing circuit 60 includes, for example, a processor 61, a main memory 62, and a secondary storage 63.
  • the inverter control unit 10 may also include a communication interface 64 for transmitting and receiving information to and from other devices. These units are connected directly or indirectly via a bus 65.
  • Examples of the processor 61 include a CPU (Central Processing Unit), microprocessor, microcomputer, and DSP (Digital Signal Processor).
  • CPU Central Processing Unit
  • microprocessor microcomputer
  • DSP Digital Signal Processor
  • the main memory device 62 is composed of writable memory such as cache memory or RAM (Random Access Memory), and is used as a working area for reading the execution program of the processor 61 and writing data processed by the execution program.
  • writable memory such as cache memory or RAM (Random Access Memory)
  • Secondary storage device 63 is a non-transitory computer-readable storage medium. Examples of secondary storage device 63 include flash memory and SSD (Solid State Drive). Other examples of secondary storage device 63 include magnetic disks, magneto-optical disks, CD-ROMs, and DVD-ROMs. Multiple secondary storage devices may be provided, and the programs and data required to implement the functions described below may be stored separately in each secondary storage device.
  • the series of processes for realizing the various functions described below are stored in the secondary storage device 63 in the form of a program, and the processor 61 reads this program into the main storage device 62 and executes information processing and arithmetic operations to realize the various functions.
  • the program may be pre-installed in the secondary storage device 63, provided in a state stored on a computer-readable storage medium, or distributed via wired or wireless communication means. Examples of computer-readable storage media include magnetic disks, magneto-optical disks, CD-ROMs, DVD-ROMs, and semiconductor memories.
  • FIG. 1 illustrates an example of functions provided in the inverter control unit 10.
  • the inverter control unit 10 includes a motor position estimating unit 12 and a current command generating unit 20 .
  • the inverter control unit 10 includes a three-phase/two-phase conversion unit 11, a voltage command generation unit 30, a two-phase/three-phase conversion unit 16, and a gate drive signal generation unit 17.
  • the three-phase/two-phase converter 11 converts the three-phase motor current output from the A/D converter (not shown) into two-phase current, i.e., q-axis current and d-axis current, and outputs it to the motor position estimator 12.
  • the motor position estimator 12 calculates an estimated position ⁇ es and an estimated rotational speed ⁇ es of the motor using the q-axis current and d-axis current from the three-phase/two-phase converter 11 and the two-phase voltage commands calculated by the voltage command generator 30 in the previous clock cycle, i.e., the q-axis voltage command vq * and the d-axis voltage command vd * .
  • the estimated position ⁇ es of the motor and the estimated rotational speed ⁇ es of the motor are output to the current command generating unit 20 .
  • the current command generating unit 20 generates a current command corresponding to the torque component of the load, and generates a q-axis current command iq * and a d-axis current command id* such that the deviation ⁇ between the rotation speed command ⁇ * given from a higher-level control device, for example, a higher-level control device that controls an air conditioner, and the estimated rotation speed ⁇ es from the motor position estimating unit 12 approaches zero . Details of the current command generating unit 20 will be described later.
  • the voltage command generating unit 30 generates a q-axis voltage command vq * and a d-axis voltage command vd * using the q-axis current command iq * and the d-axis current command id * generated by the current command generating unit 20 .
  • the voltage command generating unit 30 includes, for example, a deviation calculation unit 31 and a current PI control unit 32 .
  • the deviation calculation unit 31 calculates the deviation between the q-axis current command iq * generated by the current command generation unit 20 and the q-axis current iq output from the three-phase/two-phase conversion unit 11, and the deviation between the d-axis current command id * generated by the current command generation unit 20 and the d-axis current id output from the three-phase/two-phase conversion unit 11.
  • the current PI control unit 32 generates a q-axis voltage command vq * and a d-axis voltage command vd * such that the deviation calculated by the deviation calculation unit 31 approaches 0.
  • the q-axis voltage command vq * and the d-axis voltage command vd * are calculated by performing proportional-integral control (PI control) on each deviation.
  • the two-phase/three-phase converter 16 converts the estimated motor position ⁇ es and the q-axis voltage command vq * and d-axis voltage command vd * generated by the voltage command generator 30 into three-phase voltage commands vu * , vv * , vw * .
  • the gate drive signal generation unit 17 receives the three-phase voltage commands vu * , vv * , vw * output from the two-phase/three-phase conversion unit 16 and the input DC voltage Vdc from an A/D conversion unit (not shown).
  • the gate drive signal generation unit 17 generates a triangular wave of a predetermined carrier frequency, compares this triangular wave with each of the three-phase voltage commands vu * , vv * , vw * , and further corrects the duty width of the PWM pulse using the input DC voltage Vdc, thereby generating a gate drive signal S corresponding to each phase and outputting it to the inverter 3.
  • FIG. 3 is a functional configuration diagram of the current command generation unit 20.
  • the current command generation unit 20 includes a speed control unit 22, a compensation torque calculation unit 23, and a correction unit 24. Furthermore, the current command generation unit 20 includes a deviation calculation unit 21 and a current conversion unit 25.
  • the deviation calculation unit 21 calculates the deviation between the rotation speed command ⁇ * and the estimated rotation speed ⁇ es.
  • the speed control unit 22 calculates a torque command for rotating the motor 4 at a target speed.
  • the speed control unit 22 includes a proportional control unit 26 and an integral control unit 27.
  • the speed control unit 22 generates the torque command by performing proportional-integral control (PI control) on the deviation between the rotation speed command ⁇ * calculated by the deviation calculation unit 21 and the estimated rotation speed ⁇ es.
  • PI control proportional-integral control
  • the compensation torque calculation unit 23 calculates the compensation torque by multiplying a compensation coefficient, which varies depending on the motor position ⁇ es, by a smoothing torque command that smooths the torque command.
  • a smoothing torque command that smooths the torque command.
  • the output of the integral control unit 27 is used as the smoothing torque command.
  • the compensation torque calculation unit 23 obtains a compensation coefficient corresponding to the estimated position ⁇ es of the motor 4 from compensation information in which the compensation coefficient is set based on the periodic torque fluctuations of the load, and calculates the compensation torque by multiplying the obtained compensation coefficient by the smoothing torque command, i.e., the output of the integral control unit 27.
  • Figure 4 shows an example of compensation information.
  • the compensation information associates the estimated position of the motor with a compensation coefficient, with the horizontal axis representing the motor position (in other words, the rotor rotation angle) and the vertical axis representing the compensation coefficient.
  • This compensation information is set based on the periodic torque fluctuations of the load to which the motor is connected.
  • the compensation information is set so as to be linked to fluctuations in the load torque of the load to which motor 4 is connected (e.g., an electric compressor), with a large compensation coefficient set at positions where the load torque is large and a small compensation coefficient set at positions where the load torque is small.
  • the compensation coefficients are set as normalized data, and are set so that the sum of the compensation coefficients during one rotation of the motor is zero.
  • the compensation information may be stored as a table that associates the motor position with the compensation coefficient, or may be stored in a specified memory area as an arithmetic formula that calculates the compensation coefficient using the motor position as a variable.
  • the compensation torque calculation unit 23 obtains a compensation coefficient corresponding to the estimated position ⁇ es of the motor output from the motor position estimation unit 12 from the compensation information, and calculates the compensation torque by multiplying the obtained compensation coefficient by the smoothing torque command, i.e., the output from the integral control unit 27.
  • the compensation information may be set, for example, so that the amplitude of the compensation coefficient (deviation between the maximum and minimum values) increases as the motor current increases. However, the sum of the correction coefficients during one rotation of the motor is still set to zero.
  • the correction unit 24 corrects the torque command using the compensation torque. Specifically, the correction unit 24 calculates the corrected torque command by adding the torque command and the compensation torque.
  • the current converter 25 generates a current command for the motor using the corrected torque command.
  • the current converter 25 generates a q-axis current command iq * corresponding to the q-axis torque component and a d-axis current command id * corresponding to the d-axis torque component from the corrected torque command.
  • the q-axis current command iq * and the d-axis current command id * are adjusted so as not to exceed preset upper limits.
  • the q-axis current command iq * and the d-axis current command id * thus generated are output to the voltage command generating section 30, where the above-mentioned processing is continued.
  • the operation of the inverter control unit 10 will be described.
  • the three-phase current detection values detected by the current sensor 5 and converted into digital signals by the A/D converter are converted into two-phase q-axis and d-axis currents by the three-phase/two-phase converter 11.
  • the motor position estimator calculates an estimated position ⁇ es and an estimated motor rotation speed ⁇ es using the q-axis current iq and the d-axis current id, and the q-axis voltage command vq * and the d-axis voltage command vd * calculated by the voltage command generator 30 in the previous clock cycle.
  • a torque command is generated by performing proportional-plus-integral control on the deviation between the rotation speed command ⁇ * and the estimated rotation speed ⁇ es by the speed control unit 22. Furthermore, in the current command generating unit 20, the output of the integral control unit 27 is output to the compensation torque calculating unit 23 as a smoothing torque command.
  • the compensation torque calculation unit 23 obtains a compensation coefficient corresponding to the estimated motor position ⁇ es from the compensation information, and calculates the compensation torque by multiplying the obtained compensation coefficient by the smoothing torque command.
  • the corrector 24 corrects the torque command by adding the compensation torque to the torque command, and the current converter 25 generates a q-axis current command iq * and a d-axis current command id * using the corrected torque command.
  • the q-axis current command iq * and the d-axis current command id * are output to a voltage command generating section 30, which uses these to generate a q-axis voltage command vq * and a d-axis voltage command vd * .
  • the q-axis voltage command vq * and the d-axis voltage command vd * are converted into three-phase voltage commands vu * , vv * , vw * using the motor position ⁇ es, and gate drive signals S corresponding to each phase are generated using these three-phase voltage commands vu * , vv * , vw * and the input DC voltage Vdc. Then, the inverter 3 is driven based on this gate drive signal S, and an output voltage according to the motor load is supplied to the motor 4.
  • the motor control device 1 controls a motor 4 connected to a load that generates periodic torque fluctuations, and includes an inverter 3 that converts DC voltage into a three-phase AC voltage and outputs it to the motor 4, and an inverter control unit 10 that controls the inverter 3.
  • the inverter control unit 10 includes a motor position estimator 12 that estimates the position of the motor 4, and a current command generator 20 that generates a current command for rotating the motor 4 at a target speed.
  • the current command generator 20 includes a speed controller 22 that calculates a torque command for rotating the motor 4 at the target speed, a compensation torque calculator 23 that calculates a compensation torque by multiplying a compensation coefficient that varies depending on the position of the motor 4 by a smoothing torque command that smooths the torque command, a correction unit 24 that corrects the torque command using the compensation torque, and a current converter 25 that generates a current command using the corrected torque command.
  • the motor control device 1 calculates the compensation torque by multiplying the smoothed torque command, which is obtained by smoothing the torque command, by the compensation coefficient, which varies depending on the position of the motor 4. In this way, using the smoothed torque command, which is obtained by smoothing the torque command, makes it possible to obtain a stable compensation torque. By using the smoothed torque command, which is obtained by smoothing the torque command, rather than the torque command itself, to generate the compensation torque, it is possible to separate the process of generating the compensation torque from the torque command.
  • the current command generating unit 20a may include a smoothing processing unit 28 that smooths the torque command to calculate the smoothing torque command.
  • the smoothing processing unit 28 may include a low-pass filter and smooth the torque command using the low-pass filter. Instead of using a low-pass filter, the smoothing processing unit 28 may stabilize the value by zero-order hold synchronized with the load fluctuation period.
  • the current command generating unit 20b may input the integral torque command output from the integral control unit 27 to the smoothing processing unit 28.
  • the integral torque command smoothed by the integral operation is further smoothed using a low-pass filter, thereby making it possible to further improve the stability of the compensation torque.
  • Fig. 7 is a diagram showing an example configuration of an air conditioner 50 to which the motor control device 1 according to this embodiment is applied.
  • the air conditioner 50 includes a refrigerant circuit 51.
  • the refrigerant circuit 51 mainly includes, for example, a compressor 52 that compresses and sends out a refrigerant, a condenser 54, an expansion valve 55, and an evaporator 56.
  • the refrigerant circuit 51 is also provided with a switching valve 53 that switches the circulation direction of the refrigerant.
  • the compressor 52 is controlled by a compressor motor 5a that is driven by the motor control device 1 according to this embodiment.
  • a motor control device (1) includes an inverter (3) that converts DC voltage into a three-phase AC voltage and outputs it to a motor (4), and an inverter control unit (10) that controls the inverter.
  • the motor control device also controls a motor connected to a load that generates periodic torque fluctuations.
  • the inverter control unit includes a motor position estimator (12) that estimates the position of the motor, and a current command generator (20, 20a, 20b) that generates a current command for rotating the motor at a target speed.
  • the current command generator includes a speed controller (22) that calculates a torque command for rotating the motor at the target speed, a compensation torque calculator (23) that calculates a compensation torque by multiplying a compensation coefficient that varies depending on the motor position by a smoothed torque command that smooths the torque command, a correction unit (24) that corrects the torque command using the compensation torque, and a current converter (25) that generates a current command using the corrected torque command.
  • the compensation torque is calculated by multiplying a smoothed torque command, which is obtained by smoothing the torque command, by a compensation coefficient that varies depending on the motor position.
  • a stable compensation torque can be obtained by using a smoothed torque command, which is obtained by smoothing the torque command.
  • a smoothed torque command which is obtained by smoothing the torque command
  • the process of generating the compensation torque can be separated from the torque command.
  • the compensation torque calculation unit (23) obtains a compensation coefficient corresponding to the position of the motor from compensation information in which the compensation coefficient is set based on the periodic torque fluctuations of the load, and calculates the compensation torque by multiplying the obtained compensation coefficient by the smoothing torque command.
  • the compensation coefficient corresponding to the motor position is obtained from compensation information in which the compensation coefficient is set based on the periodic torque fluctuations of the load, making it possible to easily calculate the compensation torque.
  • the compensation torque calculation unit (23) calculates the compensation torque using, as the smoothing torque command, an integral torque command calculated by performing integral control on the difference between the motor rotation speed command and the motor rotation speed.
  • the rotational speed of the motor may be the rotational speed detected by a sensor, or may be an estimated rotational speed estimated from the motor current or the like.
  • the motor control device (1) is the first or second aspect described above, and includes a smoothing processing unit that smooths the torque command and calculates the smoothed torque command, and the smoothing processing unit includes a low-pass filter.
  • the above aspect makes it possible to obtain a smoothing torque command with a simple configuration.
  • a motor control device (1) is the fourth aspect described above, wherein an integral torque command calculated by performing integral control on the difference between the motor rotation speed command and the motor rotation speed is input to the smoothing processing unit.
  • the rotational speed of the motor may be the rotational speed detected by a sensor, or may be an estimated rotational speed estimated from the motor current or the like.
  • a compressor (52) includes a motor control device described in any one of the first to fifth aspects above, and a motor controlled by the motor control device.
  • An air conditioner (50) includes a motor control device according to any one of the first to fifth aspects above, and a compressor (5) including a motor controlled by the motor control device.
  • a motor control method is a motor control method for controlling a motor connected to a load that generates periodic torque fluctuations, in which a computer executes a motor position estimation process that estimates the position of the motor, and a current command generation process that generates a current command for rotating the motor at a target speed.
  • the current command generation process includes a speed control process that calculates a torque command for rotating the motor at the target speed, a compensation torque calculation process that calculates a compensation torque by multiplying a compensation coefficient that varies depending on the motor position by a smoothed torque command that smooths the torque command, a correction process that corrects the torque command using the compensation torque, and a current conversion process that generates a current command using the corrected torque command.
  • a program according to a ninth aspect of the present disclosure is a program for causing a computer to execute the motor control method described in the eighth aspect above.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

負荷変動に対する応答速度を向上させることを目的とする。インバータ制御部は、モータの位置を推定するモータ位置推定部と、モータを目標速度で回転させるための電流指令を生成する電流指令生成部（２０）とを備えている。電流指令生成部（２０）は、モータを目標速度で回転させるためのトルク指令を算出する速度制御部（２２）と、モータの位置に応じて変動する補償係数と、トルク指令を円滑化した円滑化トルク指令との積により、補償トルクを算出する補償トルク算出部（２３）と、補償トルクを用いてトルク指令を補正する補正部（２４）と、補正後のトルク指令を用いて電流指令を生成する電流変換部（２５）とを具備する。

Description

モータ制御装置及びモータ制御方法
　本開示は、モータ制御装置及びモータ制御方法に関するものである。
　例えば、圧縮機においては、１回転の間に吸入、圧縮、吐出の各行程における冷媒ガス圧の変化のため、定常的な負荷トルク変動が発生する。一方、圧縮機に接続された駆動モータは、１回転中に一定の駆動トルクを発生するように運転されているため、この駆動トルクと負荷トルクとの不平衡に起因した回転数変動が生じ、それに起因して騒音が発生する。
　このような駆動トルクと負荷トルクとの不均衡に起因した回転数変動を低減させるための方法として、例えば、特許文献１に開示される手法が知られている。特許文献１には、速度制御部の出力であるトルク指令に所定のトルクパターンを乗じることにより、モータの推定位置に合わせた補償トルクを算出し、この補償トルクをトルク指令に加算することで、速度変動を抑制する手法が開示されている。
特開２００８－２４５５０６号公報
　特許文献１において、トルクパターンは、モータ１回転中におけるトルク補償量をゼロにするように正規化されているため、速度制御部の応答周波数を負荷トルクの定常的な変動周波数よりも遅くする必要がある。このため、例えば、以下に詳述するように、負荷に速度変動が生じた場合には、その速度変動に追従して速やかにモータ出力を制御することが難しかった。
　例えば、図８のように、トルクパターンの補償値の大きい領域Ａで速度が低く、補償値の小さい領域Ｂで速度が高い場合を考える。この場合、領域Ａでは、回転子位置が進まなくなるため、補償トルクの大きい時間が長くなり、逆に、領域Ｂでは、回転子位置が進むため、補償トルクの小さい時間が短くなる。これにより、モータ１回転中の平均補償値は、ゼロよりも大きい値となる。
　これに対し、例えば、図９のように、トルクパターンの補償値の小さい領域Ｃで速度が低く、補償値の大きい領域Ｄで速度が高い場合を考える。この場合、領域Ｃでは、回転子位置が進まなくなるため、補償トルクの小さい時間が長くなり、逆に、領域Ｄでは、回転子位置が進むため、補償トルクの大きい時間が短くなる。これにより、モータ１回転中の平均補償値は、ゼロよりも小さな値となる。
　このように、特許文献１に係る発明では、モータ１回転中における補償トルクの平均値がゼロになるようにトルクパターンを設計しているにもかかわらず、モータ１回転中に速度変化が生じてしまうと、意図した補償トルクを設定することができず、制御精度が低下するという問題があった。
　更に、速度制御部の応答周波数を負荷トルクの定常的な変動周波数よりも遅くする必要があるため、速度制御の応答性を向上させることが難しく、予期しない負荷の速度変動が発生した場合に、速やかに応答することができないという問題があった。
　特に、モータ速度が遅い低速領域では、モータ速度が速い高速領域に比べて、トルク補償量の変動が顕著に表れるため、低速領域ほどモータ制御の精度が低下するおそれがある。
　本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、負荷変動に対する応答速度を向上させることのできるモータ制御装置及びモータ制御方法を提供することを目的とする。
　本開示の一態様に係るモータ制御装置は、直流電圧を３相交流電圧に変換してモータに出力するインバータと、前記インバータを制御するインバータ制御部とを備えるとともに、周期的なトルク変動が生ずる負荷に接続されたモータを制御するモータ制御装置であって、前記インバータ制御部は、前記モータの位置を推定するモータ位置推定部と、前記モータを目標速度で回転させるための電流指令を生成する電流指令生成部とを備え、前記電流指令生成部は、前記モータを目標速度で回転させるためのトルク指令を算出する速度制御部と、モータの位置に応じて変動する補償係数と、前記トルク指令を円滑化した円滑化トルク指令との積により、補償トルクを算出する補償トルク算出部と、前記補償トルクを用いて前記トルク指令を補正する補正部と、補正後のトルク指令を用いて電流指令を生成する電流変換部とを具備する。
　本開示の一態様に係るモータ制御方法は、周期的なトルク変動が生ずる負荷に接続されたモータを制御するモータ制御方法であって、前記モータの位置を推定するモータ位置推定処理と、前記モータを目標速度で回転させるための電流指令を生成する電流指令生成処理とをコンピュータが実行し、前記電流指令生成処理は、前記モータを目標速度で回転させるためのトルク指令を算出する速度制御処理と、モータの位置に応じて変動する補償係数と、前記トルク指令を円滑化した円滑化トルク指令との積により、補償トルクを算出する補償トルク算出処理と、前記補償トルクを用いて前記トルク指令を補正する補正処理と、補正後のトルク指令を用いて電流指令を生成する電流変換処理とを含む。
　負荷変動に対する応答速度を向上させることができる。
本開示の一実施形態に係るモータ制御装置の構成を概略的に示した図である。 本開示の一実施形態に係るインバータ制御部のハードウェア構成の一例を示した図である。 本開示の一実施形態に係る電流指令生成部の機能構成図である。 本開示の一実施形態に係る補償情報の一例を示した図である。 本開示の変形例１に係る電流指令生成部の機能構成図である。 本開示の変形例２に係る電流指令生成部の機能構成図である。 本開示の一実施形態に係るモータ制御装置が適用された空気調和機の一構成例を示した図である。 従来の問題点について説明するための図である。 従来の問題点について説明するための図である。
　以下に、本開示に係るモータ制御装置及びモータ制御方法並びにプログラムの一実施形態について、図面を参照して説明する。
　図１は、本開示の一実施形態に係るモータ制御装置１の構成を概略的に示した図である。図１に示すように、モータ制御装置１は、例えば、交流電源からの交流電力を直流電力に変換するコンバータ２と、コンバータ２から出力される直流電力を三相交流電力に変換してモータ４に出力するインバータ３と、インバータ３を制御するインバータ制御部１０とを備えている。
　インバータ３は、例えば、各相に対応して設けられた上側アームのスイッチング素子と下側アームのスイッチング素子とを備えており、これらのスイッチング素子がインバータ制御部１０から与えられるゲート駆動信号Ｓによりオンオフ制御されることにより、モータ４に供給されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相のモータ電圧が制御される。
　モータ４は、例えば、空気調和機の圧縮機の駆動源として用いられる永久磁石型同期モータである。
　モータ制御装置１は、モータ４に流れるモータ電流（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電流）を測定する電流センサ５、インバータ３の入力直流電圧Ｖｄｃを測定する電圧センサ６を備えている。モータ電流については、２相を検出し、残りの１相については検出した２相から演算により求めることとしてもよい。このような測定方法に代えて、直流母線（図示略）にシャント抵抗を設けることにより、３相モータ電流を測定することとしてもよい。このように、３相モータ電流の取得方法については特に限定されない。
　電流センサ５により検出された３相のモータ電流は、Ａ／Ｄ変換部（図示略）によって、電圧センサ６により検出された入力直流電圧はＡ／Ｄ変換部（図示略）によって、それぞれデジタル信号に変換され、インバータ制御部１０に出力される。
　インバータ制御部１０は、モータ４の回転数を上位の制御装置（図示略）から与えられるモータ回転数指令に一致させるようなゲート駆動信号Ｓを相毎に生成し、これらをインバータ３の各相に対応するスイッチング素子に与えることでインバータ３を制御し、所望の３相交流電圧をモータ４に供給する。
　図２は、インバータ制御部１０のハードウェア構成の一例を示した図である。図２に示すように、インバータ制御部１０は、例えば、コンピュータであり、処理回路６０を備えている。処理回路６０は、例えば、プロセッサ６１、主記憶装置（Ｍａｉｎ　Ｍｅｍｏｒｙ）６２、二次記憶装置（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｓｔｏｒａｇｅ：メモリ）６３等を備えている。インバータ制御部１０は、他の装置と情報の送受信を行うための通信インターフェース６４などを備えていてもよい。これら各部は、バス６５を介して直接的または間接的に接続されている。
　プロセッサ６１の一例として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）が挙げられる。
　主記憶装置６２は、例えば、キャッシュメモリ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等の書き込み可能なメモリで構成され、プロセッサ６１の実行プログラムの読み出し、実行プログラムによる処理データの書き込み等を行う作業領域として利用される。
　二次記憶装置６３は、非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｒｅａｄａｂｌｅ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｍｅｄｉｕｍ）である。二次記憶装置６３の一例として、フラッシュメモリ、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）などが挙げられる。二次記憶装置６３の他の一例として、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭなどが挙げられる。二次記憶装置は、複数設けられていてもよく、各二次記憶装置に後述する機能を実現するためのプログラムやデータが分割されて格納されていてもよい。
　後述する各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で二次記憶装置６３に記憶されており、このプログラムをプロセッサ６１が主記憶装置６２に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。プログラムは、二次記憶装置６３に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等である。
　図１には、インバータ制御部１０が備える機能の一例が図示されている。
　具体的には、インバータ制御部１０は、モータ位置推定部１２と、電流指令生成部２０とを備えている。
　更に、インバータ制御部１０は、３相／２相変換部１１、電圧指令生成部３０、２相／３相変換部１６、及びゲート駆動信号生成部１７を備えている。
　３相／２相変換部１１は、Ａ／Ｄ変換部（図示略）から出力された３相のモータ電流を２相電流、すなわち、ｑ軸電流及びｄ軸電流に変換し、モータ位置推定部１２に出力する。
　モータ位置推定部１２は、３相／２相変換部１１からのｑ軸電流及びｄ軸電流と、一つ前のクロックサイクルにおいて電圧指令生成部３０で算出された２相電圧指令、すなわち、ｑ軸電圧指令ｖｑ＊及びｄ軸電圧指令ｖｄ＊とを用いて、モータの推定位置θｅｓ及びモータの推定回転数ωｅｓを算出する。
　モータの推定位置θｅｓ及びモータの推定回転数ωｅｓは、電流指令生成部２０に出力される。
　電流指令生成部２０は、負荷のトルク成分に相当する電流指令を生成するものであり、上位の制御装置、例えば、空気調和機を制御する上位制御装置から与えられる回転数指令ω＊とモータ位置推定部１２からの推定回転数ωｅｓとの偏差Δωがゼロに近づくようなｑ軸電流指令ｉｑ＊，ｄ軸電流指令ｉｄ＊を生成する。電流指令生成部２０の詳細については後述する。
　電圧指令生成部３０は、電流指令生成部２０によって生成されたｑ軸電流指令ｉｑ＊及びｄ軸電流指令ｉｄ＊を用いてｑ軸電圧指令ｖｑ＊，ｄ軸電圧指令ｖｄ＊を生成する。
　電圧指令生成部３０は、例えば、偏差演算部３１、電流ＰＩ制御部３２を備えている。
　偏差演算部３１は、電流指令生成部２０によって生成されたｑ軸電流指令ｉｑ＊と３相／２相変換部１１から出力されたｑ軸電流ｉｑとの偏差及び電流指令生成部２０によって生成されたｄ軸電流指令ｉｄ＊と３相／２相変換部１１から出力されたｄ軸電流ｉｄとの偏差を算出する。
　電流ＰＩ制御部３２は、偏差演算部３１によって算出された偏差が０に近づくようなｑ軸電圧指令ｖｑ＊及びｄ軸電圧指令ｖｄ＊を生成する。具体的には、それぞれの偏差に対して比例積分制御（ＰＩ制御）を行うことにより、ｑ軸電圧指令ｖｑ＊及びｄ軸電圧指令ｖｄ＊を算出する。
　２相／３相変換部１６は、モータの推定位置θｅｓと、電圧指令生成部３０によって生成されたｑ軸電圧指令ｖｑ＊及びｄ軸電圧指令ｖｄ＊を３相電圧指令ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊に変換する。
　ゲート駆動信号生成部１７には、２相／３相変換部１６から出力された３相電圧指令ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊とＡ／Ｄ変換部（図示略）からの入力直流電圧Ｖｄｃとが入力される。ゲート駆動信号生成部１７は、所定のキャリア周波数の三角波を生成し、この三角波と３相電圧指令ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊とをそれぞれ比較し、さらに入力直流電圧Ｖｄｃを用いて、ＰＷＭパルスのデューティ幅を補正することで、各相に対応するゲート駆動信号Ｓを生成し、インバータ３に出力する。
　次に、本実施形態に係る電流指令生成部２０について図面を参照して説明する。図３は、電流指令生成部２０の機能構成図である。図３に示すように、電流指令生成部２０は、速度制御部２２と、補償トルク算出部２３と、補正部２４とを備えている。さらに、電流指令生成部２０は、偏差演算部２１と、電流変換部２５とを備えている。
　偏差演算部２１は、回転数指令ω＊と推定回転数ωｅｓとの偏差を算出する。
　速度制御部２２は、モータ４を目標速度で回転させるためのトルク指令を算出する。例えば、速度制御部２２は、比例制御部２６及び積分制御部２７を備えている。速度制御部２２は、偏差演算部２１によって算出された回転数指令ω＊と推定回転数ωｅｓとの偏差に対して比例積分制御（ＰＩ制御）を行うことにより、トルク指令を生成する。
　補償トルク算出部２３は、モータの位置θｅｓに応じて変動する補償係数と、トルク指令を円滑化した円滑化トルク指令との積により、補償トルクを算出する。本実施形態では、円滑化トルク指令として、積分制御部２７の出力が用いられる。
　例えば、補償トルク算出部２３は、負荷の周期的なトルク変動に基づいて補償係数が設定された補償情報からモータ４の推定位置θｅｓに対応する補償係数を取得し、取得した補償係数を円滑化トルク指令、すなわち、積分制御部２７の出力に乗じることにより、補償トルクを算出する。
　図４は、補償情報の一例を示した図である。図４に示すように、補償情報は、モータの推定位置と補償係数とが関連付けられた情報であり、横軸はモータの位置（換言すると、ロータの回転角度）、縦軸は補償係数を示している。この補償情報は、モータが接続される負荷の周期的なトルク変動に基づいて設定されている。換言すると、補償情報は、モータ４が接続される負荷（例えば、電動圧縮機）の負荷トルクの変動に連動するように設定されており、負荷トルクが大きくなる位置では大きな補償係数が設定され、負荷トルクが小さくなる位置では、小さな補償係数が設定されている。この補償係数は、正規化されたデータとして設定されており、モータの１回転中における補償係数の和がゼロになるように設定されている。
　補償情報は、モータの位置と補償係数とが関連付けられたテーブルとして記憶されていてもよいし、モータの位置を変数として用いて補償係数を算出するような演算式として所定の記憶領域に記憶されていてもよい。
　補償トルク算出部２３は、モータ位置推定部１２から出力されたモータの推定位置θｅｓに対応する補償係数を補償情報から取得し、取得した補償係数を円滑化トルク指令、すなわち、積分制御部２７からの出力に乗じることにより、補償トルクを算出する。
　補償情報は、例えば、モータ電流の値に応じて複数設けられており、電流センサ５によって検出されるモータ電流に応じて補償情報を切り替えて使用することとしてもよい。この場合、補償情報は、例えば、モータ電流が大きくなるほど、補償係数の振幅（最大値と最小値との偏差）が大きくなるように設定されている。ただし、モータ１回転中における補正係数の和はゼロになるように設定される点は同じである。
　補正部２４は、補償トルクを用いてトルク指令を補正する。具体的には、補正部２４は、トルク指令と補償トルクとを加算することにより、補正後のトルク指令を算出する。
　電流変換部２５は、補正後のトルク指令を用いて、モータの電流指令を生成する。例えば、電流変換部２５は、補正後のトルク指令からｑ軸のトルク成分に相当するｑ軸電流指令ｉｑ＊、ｄ軸のトルク成分に相当するｄ軸電流指令ｉｄ＊を生成する。ここで、ｑ軸電流指令ｉｑ＊、ｄ軸電流指令ｉｄ＊は、予め設定されている上限値を超えないように調整される。
　このようにして生成されたｑ軸電流指令ｉｑ＊、ｄ軸電流指令ｉｄ＊は、電圧指令生成部３０に出力され、上述した処理が引き続き行われる。
　次に、本実施形態に係るインバータ制御部１０の動作について説明する。
　まず、電流センサ５によって検出され、Ａ／Ｄ変換部によってデジタル信号に変換された３相電流検出値は、３相／２相変換部１１により２相ｑ軸電流及びｄ軸電流に変換される。モータ位置推定部では、ｑ軸電流ｉｑ及びｄ軸電流ｉｄと、一つ前のクロックサイクルにおいて電圧指令生成部３０で算出されたｑ軸電圧指令ｖｑ＊及びｄ軸電圧指令ｖｄ＊とを用いて、モータの推定位置θｅｓ及びモータの推定回転数ωｅｓが算出される。
　電流指令生成部２０において、速度制御部２２により、回転数指令ω＊と推定回転数ωｅｓとの偏差に対して比例積分制御が行われることにより、トルク指令が生成される。さらに、電流指令生成部２０において、積分制御部２７の出力は、円滑化トルク指令として補償トルク算出部２３に出力される。
　補償トルク算出部２３では、モータの推定位置θｅｓに対応する補償係数が補償情報から取得され、取得した補償係数が円滑化トルク指令に乗じられることにより、補償トルクが算出される。
　補正部２４では、補償トルクをトルク指令に加算することにより、トルク指令が補正され、電流変換部２５において、補正後のトルク指令を用いて、ｑ軸電流指令ｉｑ＊及びｄ軸電流指令ｉｄ＊が生成される。
　ｑ軸電流指令ｉｑ＊及びｄ軸電流指令ｉｄ＊は、電圧指令生成部３０に出力され、これらを用いてｑ軸電圧指令ｖｑ＊，ｄ軸電圧指令ｖｄ＊が生成される。
　２相／３相変換部１６において、モータの位置θｅｓを用いて、ｑ軸電圧指令ｖｑ＊及びｄ軸電圧指令ｖｄ＊が３相電圧指令ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊に変換され、この３相電圧指令ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊と入力直流電圧Ｖｄｃとを用いて、各相に対応するゲート駆動信号Ｓが生成される。そして、このゲート駆動信号Ｓに基づいてインバータ３が駆動されることにより、モータ負荷に応じた出力電圧がモータ４に供給されることとなる。
　以上、説明してきたように、本実施形態によれば、モータ制御装置１は、周期的なトルク変動が生ずる負荷に接続されたモータ４を制御するモータ制御装置１であって、直流電圧を３相交流電圧に変換してモータ４に出力するインバータ３と、インバータ３を制御するインバータ制御部１０とを備えている。インバータ制御部１０は、モータ４の位置を推定するモータ位置推定部１２と、モータ４を目標速度で回転させるための電流指令を生成する電流指令生成部２０とを備えている。電流指令生成部２０は、モータ４を目標速度で回転させるためのトルク指令を算出する速度制御部２２と、モータ４の位置に応じて変動する補償係数と、トルク指令を円滑化した円滑化トルク指令との積により、補償トルクを算出する補償トルク算出部２３と、補償トルクを用いてトルク指令を補正する補正部２４と、補正後のトルク指令を用いて電流指令を生成する電流変換部２５とを備えている。
　このように、本実施形態に係るモータ制御装置１によれば、トルク指令を円滑化した円滑化トルク指令とモータ４の位置に応じて変動する補償係数との積により、補償トルクを算出する。このように、トルク指令を円滑化した円滑化トルク指令を用いるので、安定した補償トルクを得ることが可能となる。補償トルクの生成に関し、トルク指令自体ではなく、トルク指令を円滑化した円滑化トルク指令を用いることで、補償トルクを生成する処理をトルク指令と分離することができる。これにより、特許文献１のように、速度制御部の応答周波数を負荷トルクの定常的な変動周波数よりも遅くする必要がなく、速度制御部２２については、比例ゲインを上げるなどの応答周波数を向上させるような設計が可能となる。これにより、負荷変動に対する応答速度を向上させることが可能となる。
　以上、本開示について実施形態を用いて説明したが、本開示の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。本開示の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本開示の技術的範囲に含まれる。
〔変形例１〕
　例えば、図３に例示した電流指令生成部２０では、円滑化トルク指令として、積分制御部２７の出力を用いていたが、これに限られない。例えば、図５に示すように、電流指令生成部２０ａは、トルク指令を円滑化して円滑化トルク指令を算出する円滑化処理部２８を備えることとしてもよい。例えば、円滑化処理部２８は、ローパスフィルタを備え、ローパスフィルタを用いて、トルク指令を円滑化させることとしてもよい。円滑化処理部２８は、ローパスフィルタに変えて、負荷変動周期に同期したゼロオーダーホールドにより値を安定させることとしてもよい。
〔変形例２〕
　さらに、本実施形態と上記変形例１とを組み合わせ、図６に示すように、電流指令生成部２０ｂは、円滑化処理部２８に、積分制御部２７から出力される積分トルク指令を入力することとしてもよい。これにより、積分動作により円滑化された積分トルク指令に、さらに、ローパスフィルタを用いて円滑化を行うので、補償トルクの安定性をさらに向上させることが可能となる。
〔適用例〕
　図７は、本実施形態に係るモータ制御装置１が適用された空気調和機５０の一構成例を示した図である。図７において、空気調和機５０は、冷媒回路５１を備えている。冷媒回路５１には、例えば、冷媒を圧縮して送出する圧縮機５２、凝縮器５４、膨張弁５５及び蒸発器５６が主な構成として設けられている。冷媒回路５１には、冷媒の循環方向を切り換える切替弁５３が設けられている。圧縮機５２は、本実施形態に係るモータ制御装置１によって駆動される圧縮機モータ５ａによって制御される。
（付記事項）
　上述した実施形態に記載のモータ制御装置及びモータ制御方法並びにプログラムは、例えば以下のように把握される。
　本開示の第１態様に係るモータ制御装置（１）は、直流電圧を３相交流電圧に変換してモータ（４）に出力するインバータ（３）と、前記インバータを制御するインバータ制御部（１０）とを備えるとともに、周期的なトルク変動が生ずる負荷に接続されたモータを制御するモータ制御装置であって、前記インバータ制御部は、前記モータの位置を推定するモータ位置推定部（１２）と、前記モータを目標速度で回転させるための電流指令を生成する電流指令生成部（２０，２０ａ，２０ｂ）とを備え、前記電流指令生成部は、前記モータを目標速度で回転させるためのトルク指令を算出する速度制御部（２２）と、モータの位置に応じて変動する補償係数と、前記トルク指令を円滑化した円滑化トルク指令との積により、補償トルクを算出する補償トルク算出部（２３）と、前記補償トルクを用いて前記トルク指令を補正する補正部（２４）と、補正後のトルク指令を用いて電流指令を生成する電流変換部（２５）とを具備する。
　上記態様によれば、トルク指令を円滑化した円滑化トルク指令とモータの位置に応じて変動する補償係数との積により、補償トルクを算出する。このように、トルク指令を円滑化した円滑化トルク指令を用いるので、安定した補償トルクを得ることが可能となる。トルク指令を円滑化した円滑化トルク指令を用いることで、補償トルクを生成する処理をトルク指令と分離することができる。これにより、特許文献１のように、速度制御部の応答周波数を負荷トルクの定常的な変動周波数よりも遅くする必要がなく、速度制御部の応答周波数を向上させるような設計が可能となる。よって、負荷変動に対する応答速度を向上させることが可能となる。
　本開示の第２態様に係るモータ制御装置（１）は、上記第１態様において、前記補償トルク算出部（２３）は、前記負荷の周期的なトルク変動に基づいて補償係数が設定された補償情報から前記モータの位置に対応する補償係数を取得し、取得した補償係数を前記円滑化トルク指令に乗じることにより、補償トルクを算出する。
　上記態様によれば、負荷の周期的なトルク変動に基づいて補償係数が設定された補償情報から前記モータの位置に対応する補償係数を取得するので、容易に補償トルクを算出することが可能となる。
　本開示の第３態様に係るモータ制御装置（１）は、上記第１態様又は第２態様において、前記補償トルク算出部（２３）は、前記モータの回転数指令と前記モータの回転数との差分に対して積分制御を行うことにより算出された積分トルク指令を前記円滑化トルク指令として用いて、前記補償トルクを算出する。
　上記態様によれば、積分トルク指令を円滑化トルク指令として用いて補償トルクを算出することにより、簡素な構成及び処理により、補償トルクを算出することが可能となる。
　ここで、モータの回転数については、センサによって検出された回転数を用いてもよいし、モータ電流などから推定された推定回転数を用いてもよい。
　本開示の第４態様に係るモータ制御装置（１）は、上記第１態様又は第２態様において、前記トルク指令を円滑化して前記円滑化トルク指令を算出する円滑化処理部を備え、前記円滑化処理部は、ローパスフィルタを備える。
　上記態様によれば、容易な構成により、円滑化トルク指令を得ることが可能となる。
　本開示の第５態様に係るモータ制御装置（１）は、上記第４態様において、前記円滑化処理部には、前記モータの回転数指令と前記モータの回転数との差分に対して積分制御を行うことにより算出された積分トルク指令が入力される。
　上記態様によれば、容易な構成により、さらに安定した円滑化トルク指令を得ることが可能となる。
　ここで、モータの回転数については、センサによって検出された回転数を用いてもよいし、モータ電流などから推定された推定回転数を用いてもよい。
　本開示の第６態様に係る圧縮機（５２）は、上記第１態様から第５態様のいずれかに記載のモータ制御装置と、前記モータ制御装置によって制御されるモータとを備える。
　上記態様によれば、圧縮機の負荷トルクに追従するように補償情報を設定することにより、圧縮機の回転数変動を低減させることが可能となる。
　本開示の第７態様に係る空気調和機（５０）は、上記第１態様から第５態様のいずれかに記載のモータ制御装置と、前記モータ制御装置によって制御されるモータとを備える圧縮機（５）とを備える。
　本開示の第８態様に係るモータ制御方法は、周期的なトルク変動が生ずる負荷に接続されたモータを制御するモータ制御方法であって、前記モータの位置を推定するモータ位置推定処理と、前記モータを目標速度で回転させるための電流指令を生成する電流指令生成処理とをコンピュータが実行し、前記電流指令生成処理は、前記モータを目標速度で回転させるためのトルク指令を算出する速度制御処理と、モータの位置に応じて変動する補償係数と、前記トルク指令を円滑化した円滑化トルク指令との積により、補償トルクを算出する補償トルク算出処理と、前記補償トルクを用いて前記トルク指令を補正する補正処理と、補正後のトルク指令を用いて電流指令を生成する電流変換処理とを含む。
　本開示の第９態様に係るプログラムは、コンピュータに上記第８態様に記載のモータ制御方法を実行させるためのプログラムである。
１　　　：モータ制御装置
２　　　：コンバータ
３　　　：インバータ
４　　　：モータ
５　　　：電流センサ
５ａ　　：圧縮機モータ
６　　　：電圧センサ
１０　　：インバータ制御部
１２　　：モータ位置推定部
１７　　：ゲート駆動信号生成部
２０　　：電流指令生成部
２０ａ　　：電流指令生成部
２０ｂ　　：電流指令生成部
２１　　：偏差演算部
２２　　：速度制御部
２３　　：補償トルク算出部
２４　　：補正部
２５　　：電流変換部
２６　　：比例制御部
２７　　：積分制御部
２８　　：円滑化処理部
３０　　：電圧指令生成部
３１　　：偏差演算部
３２　　：電流ＰＩ制御部
５０　　：空気調和機
５１　　：冷媒回路
５２　　：圧縮機
５３　　：切替弁
５４　　：凝縮器
５５　　：膨張弁
５６　　：蒸発器
６０　　：処理回路
６１　　：プロセッサ
６２　　：主記憶装置
６３　　：二次記憶装置
６４　　：通信インターフェース
６５　　：バス

Claims (9)

  1. 　直流電圧を３相交流電圧に変換してモータに出力するインバータと、前記インバータを制御するインバータ制御部とを備えるとともに、周期的なトルク変動が生ずる負荷に接続されたモータを制御するモータ制御装置であって、
    　前記インバータ制御部は、
    　前記モータの位置を推定するモータ位置推定部と、
    　前記モータを目標速度で回転させるための電流指令を生成する電流指令生成部と
    を備え、
    　前記電流指令生成部は、
    　前記モータを目標速度で回転させるためのトルク指令を算出する速度制御部と、
    　モータの位置に応じて変動する補償係数と、前記トルク指令を円滑化した円滑化トルク指令との積により、補償トルクを算出する補償トルク算出部と、
    　前記補償トルクを用いて前記トルク指令を補正する補正部と、
    　補正後のトルク指令を用いて電流指令を生成する電流変換部と
    を具備するモータ制御装置。
  2. 　前記補償トルク算出部は、前記負荷の周期的なトルク変動に基づいて補償係数が設定された補償情報から前記モータの位置に対応する補償係数を取得し、取得した補償係数を前記円滑化トルク指令に乗じることにより、補償トルクを算出する請求項１に記載のモータ制御装置。
  3. 　前記補償トルク算出部は、前記モータの回転数指令と前記モータの回転数との差分に対して積分制御を行うことにより算出された積分トルク指令を前記円滑化トルク指令として用いて、前記補償トルクを算出する請求項１に記載のモータ制御装置。
  4. 　前記トルク指令を円滑化して前記円滑化トルク指令を算出する円滑化処理部を備え、
    　前記円滑化処理部は、ローパスフィルタを備える請求項１に記載のモータ制御装置。
  5. 　前記円滑化処理部には、前記モータの回転数指令と前記モータの回転数との差分に対して積分制御を行うことにより算出された積分トルク指令が入力される請求項４に記載のモータ制御装置。
  6. 　請求項１から５のいずれかに記載のモータ制御装置と、
    　前記モータ制御装置によって制御されるモータと、
    を備える圧縮機。
  7. 　請求項１から５のいずれかに記載のモータ制御装置と、前記モータ制御装置によって制御されるモータとを備える圧縮機を備える空気調和機。
  8. 　周期的なトルク変動が生ずる負荷に接続されたモータを制御するモータ制御方法であって、
    　前記モータの位置を推定するモータ位置推定処理と、
    　前記モータを目標速度で回転させるための電流指令を生成する電流指令生成処理と
    をコンピュータが実行し、
    　前記電流指令生成処理は、
    　前記モータを目標速度で回転させるためのトルク指令を算出する速度制御処理と、
    　モータの位置に応じて変動する補償係数と、前記トルク指令を円滑化した円滑化トルク指令との積により、補償トルクを算出する補償トルク算出処理と、
    　前記補償トルクを用いて前記トルク指令を補正する補正処理と、
    　補正後のトルク指令を用いて電流指令を生成する電流変換処理と
    を含むモータ制御方法。
  9. 　コンピュータに請求項８に記載のモータ制御方法を実行させるためのプログラム。
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