(57)【要約】【課題】温度ドリフト等に起因する電流センサのオフセット電圧の誤差を補正し、制御性能の低下を防止する。【解決手段】インバータ２と、負荷モータ３に流れる電流値を検出する電流検出手段４ａ、４ｂと、電流のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出手段１２と、負荷モータ３に流れる電流値がゼロになるようにインバ−タ２のスイッチング素子５ａ〜５ｆを所定時間オフさせる駆動停止手段１３と、負荷モータ３に流れる電流値がゼロになる期間中に電流検出手段４ａ、４ｂが出力する電圧値を記憶更新するオフセット電圧検出手段１４と、電流検出手段４ａ、４ｂが出力する電圧値とオフセット電圧検出手段１４が記憶する電圧値から負荷モータ３に流れる電流値を演算する実電流演算手段１５とを備え、駆動停止手段１３はインバータ２のスイッチング速度が所定値以上であるときには、電流のゼロクロス点においてスイッチング素子５ａ〜５ｆを所定時間停止させる。【選択図】図１
2006014388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスイッチング素子から構成され直流を交流に変換して負荷モータに供給するインバ−タと、該インバータは前記負荷モータの速度に応じて前記複数のスイッチング素子をオン／オフさせるスイッチング速度を変更するとともに、前記負荷モータが駆動する負荷の大きさに応じて出力するパルスデューティを変更し、前記負荷モータに流れる電流値を検出し電圧値に変換して出力する電流検出手段と、前記負荷モータに流れる複数相の電流のゼロクロス点をそれぞれ検出するゼロクロス検出手段と、前記負荷モータに流れる電流値がゼロになるように前記インバ−タのスイッチング素子のうち少なくとも１つを所定時間オフさせる駆動停止手段と、前記駆動停止手段が前記インバ−タのスイッチング素子をオフさせることにより前記負荷モータに流れる電流値がゼロになる期間中に前記電流検出手段が出力する電圧値を記憶更新するオフセット電圧検出手段と、前記電流検出手段が出力する電圧値と前記オフセット電圧検出手段が記憶する電圧値から前記負荷モータに流れる電流値を演算する実電流演算手段とを備え、前記駆動停止手段は前記インバータのスイッチング速度が所定値以上であるときには、前記ゼロクロス検出手段が検出する電流のゼロクロス点において前記インバータのスイッチング素子を所定時間停止させることを特徴とするインバータ制御装置。
【請求項２】
駆動停止手段はインバータがスイッチング速度を変更中であるときは、ゼロクロス検出手段が検出する電流のゼロクロス点において前記インバータのスイッチング素子を所定時間停止させる動作を行なわないことを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項３】
駆動停止手段はインバータが出力するパルスデューティが所定値以下であるときには、ゼロクロス検出手段が検出する電流のゼロクロス点において前記インバータのスイッチング素子を所定時間停止させることを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項４】
駆動停止手段はインバータが出力するパルスデューティを変更中であるときは、ゼロクロス検出手段が検出する電流のゼロクロス点において前記インバータのスイッチング素子を所定時間停止させる動作を行なわないことを特徴とする請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１つに記載のインバ−タ制御装置を備えたことを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモ−タの運転を制御するインバ−タ制御装置であって、特に電流検出器を用いたインバ−タ制御装置およびこのインバ−タ制御装置を用いた空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９に従来のインバ−タ制御装置の一例を示す。図９において、制御部１１０は外部速度指令信号に基づいてモ−タ１０３を所定の速度に制御するために、電流センサ１０４ａ、１０４ｂより検出するモ−タ１０３の巻線電流の値をパラメ−タとしてインバ−タ１０２を駆動する信号を作成して出力する。この駆動信号を受けてインバ−タ駆動部１１１がインバ−タ１０２の各スイッチング素子を駆動する。
【０００３】
また、電流センサ１０４ａ、１０４ｂは一般的には検出した電流値を電圧値に変換して出力する。ここで、電流量がゼロの時のセンサ出力電圧をオフセット電圧をいい、検出したセンサ出力電圧からこのオフセット電圧を引いた値が検出電流値となる。
【０００４】
ところで、この電流センサ１０４ａ、１０４ｂのオフセット電圧は製品の初期ばらつきや周囲温度の変化等による温度ドリフトのため誤差が生じる。これは検出する電流値に誤差を与え、モ−タ１０３の電流波形の歪み、効率の低下あるいは脱調を引き起こし、制御性能を低下させることになる。
【０００５】
この電流センサのオフセット電圧の誤差を補正する方法として特許文献１に示すような方法がある。これはモ−タ１０３が停止する毎に電流センサ１０４ａ、１０４ｂのオフセット電圧を検出して、この更新されたオフセット電圧により逐次補正を行うものである。これにより、製品の初期ばらつきによるオフセット電圧の誤差を補正することができる。また、モ−タ１０３の運転が停止した後に運転中での温度ドリフト等によるオフセット電圧の誤差も補正することができる。
【０００６】
さらに電流センサ１０４ａ、１０４ｂのオフセット電圧の誤差を補正する方法として特許文献２に示すような方法がある。これは電流センサ１０４ａ、１０４ｂの出力電圧の１周期分を積分することによりオフセット電圧を算出して、この算出値を用いてオフセット電圧の誤差を補正するものである。
【０００７】
また電流センサ１０４ａ、１０４ｂの出力電圧の１周期分における検出電流値が正である第１の時間と負である第２の時間を計測し、この第１の時間と第２の時間の比に基づいてオフセット電圧を算出する。そしてこの算出値を用いてオフセット電圧の誤差を補正するものである。
【０００８】
これにより、製品の初期ばらつきによるオフセット電圧の誤差を補正することができるとともに、モ−タ１０３を運転状態にさせたまま、温度ドリフト等により生じるオフセット電圧の誤差を補正することができる。
【特許文献１】特開平７―２７１４４５号公報
【特許文献２】特開平５―２５２７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
例えば空気調和機において圧縮機モ−タを駆動するインバ−タ制御装置は室外機内に設
けられ、この室外機は屋外に設置される。従って、インバ−タ制御装置における電流センサの温度環境は外気温の変化やモ−タの運転状態により大きく変動する。
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１に示す従来のインバ−タ制御装置では、モ−タ１０３の停止中あるいは運転停止後の電流センサ１０４ａ、１０４ｂのオフセット電圧を検出してその誤差を補正することができるものの、圧縮機モ−タ運転中の外気温の変化や温度ドリフト等により変動するオフセット電圧を補正することができない。
【００１１】
これにより検出する電流値に誤差が発生して、インバ−タ制御装置の制御性能が低下するという課題を有していた。
【００１２】
しかしながら、上記特許文献２に示すインバ−タ制御装置では、モ−タの巻線電流波形が滑らかな正弦波状である場合に圧縮機モ−タの運転中の外気温の変化や温度ドリフト等により変動するオフセット電圧を算出してその誤差を補正することができるものの、インバ−タのスイッチング周波数成分が重畳された電流波形では正確なオフセット電圧を算出することができずに圧縮機モ−タ運転中の外気温の変化や温度ドリフト等により変動するオフセット電圧を補正することができない。
【００１３】
この場合も同様に検出する電流値に誤差が発生して、インバ−タ制御装置の制御性能が低下するという課題を有していた。
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、インバ−タのスイッチング周波数が重畳された電流波形であってもモ−タの運転中の外気温変化や温度ドリフト等によるオフセット電圧の変動を検出してその誤差を補正することができ、制御性能を低下させることのないインバ−タ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明のインバータ制御装置は、複数のスイッチング素子から構成され直流を交流に変換して負荷モータに供給するインバ−タと、このインバータは負荷モータの速度に応じて複数のスイッチング素子をオン／オフさせるスイッチング速度を変更するとともに、負荷モータが駆動する負荷の大きさに応じて出力するパルスデューティを変更し、負荷モータに流れる電流値を検出し電圧値に変換して出力する電流検出手段と、負荷モータに流れる複数相の電流のゼロクロス点をそれぞれ検出するゼロクロス検出手段と、負荷モータに流れる電流値がゼロになるようにインバ−タのスイッチング素子のうち少なくとも１つを所定時間オフさせる駆動停止手段と、駆動停止手段がインバ−タのスイッチング素子をオフさせることにより負荷モータに流れる電流値がゼロになる期間中に電流検出手段が出力する電圧値を記憶更新するオフセット電圧検出手段と、電流検出手段が出力する電圧値とオフセット電圧検出手段が記憶する電圧値から負荷モータに流れる電流値を演算する実電流演算手段とを備え、駆動停止手段はインバータのスイッチング速度が所定値以上であるときには、ゼロクロス検出手段が検出する電流のゼロクロス点においてインバータのスイッチング素子を所定時間停止させるものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のインバータ装置は、インバータを運転させながら電流検出手段のオフセット電圧の変動を補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
第1の発明は、インバ−タと、電流検出手段と、ゼロクロス検出手段と、駆動停止手段と、オフセット電圧検出手段と、実電流演算手段とを備え、駆動停止手段はインバータのスイッチング速度が所定値以上であるときには、ゼロクロス検出手段が検出する電流のゼロクロス点においてインバータのスイッチング素子を所定時間停止させるものである。
【００１７】
これによって、負荷の電流波形にインバ−タのスイッチング周波数成分が重畳されるような場合であっても、運転中における温度ドリフト等による電流検出手段のオフセット電圧の変動誤差を確実に補正することができる。特に、インバータのスイッチング速度が所定値以下である場合には電流センサのオフセット電圧の検出を行なわないので、モータの運転を安定させることができ低振動・低騒音で信頼の高いインバ−タ制御装置を実現することができる。
【００１８】
第2の発明は、特に第１発明において、駆動停止手段はインバータがスイッチング速度を変更中であるときは、ゼロクロス検出手段が検出する電流のゼロクロス点においてインバータのスイッチング素子を所定時間停止させる動作を行なわないものである。
【００１９】
これによって負荷の電流波形にインバ−タのスイッチング周波数成分が重畳されるような場合であっても、運転中における温度ドリフト等による電流検出手段のオフセット電圧の変動誤差を確実に補正することができる。特に、インバータのスイッチング速度変更中には電流センサのオフセット電圧の検出を行なわないので、モータの運転を安定させることができ低振動・低騒音で信頼の高いインバ−タ制御装置を実現することができる。
【００２０】
第３の発明は、特に第１発明において、駆動停止手段はインバータが出力するパルスデューティが所定値以下であるときには、ゼロクロス検出手段が検出する電流のゼロクロス点においてインバータのスイッチング素子を所定時間停止させるものである。
【００２１】
これによって、負荷の電流波形にインバ−タのスイッチング周波数成分が重畳されるような場合であっても、運転中における温度ドリフト等による電流検出手段のオフセット電圧の変動誤差を確実に補正することができる。特に、インバータの出力パルスデューティが所定値以上である場合には電流センサのオフセット電圧の検出を行なわないので、モータの運転を安定させることができ低振動・低騒音で信頼の高いインバ−タ制御装置を実現することができる。
【００２２】
第4の発明は,特に第１発明において、駆動停止手段はインバータが出力するパルスデューティを変更中であるときは、ゼロクロス検出手段が検出する電流のゼロクロス点においてインバータのスイッチング素子を所定時間停止させる動作を行なわないものである。
【００２３】
これによって、負荷の電流波形にインバ−タのスイッチング周波数成分が重畳されるような場合であっても、運転中における温度ドリフト等による電流検出手段のオフセット電圧の変動誤差を確実に補正することができる。特に、インバータの出力パルスデューティを変更中には電流センサのオフセット電圧の検出を行なわないので、モータの運転を安定させることができ低振動・低騒音で信頼の高いインバ−タ制御装置を実現することができる。
【００２４】
第５の発明は、第１から４のいずれかの発明のインバ−タ制御装置を、空気調和器に用いたものである。これによって、装置の大型化やコストＵＰを伴わずに制御性能、信頼性が高く、低振動・低騒音である空気調和機を実現することができる。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は本発明に係るインバ−タ制御装置の一実施形態を示す制御ブロック図である。図１において、１は直流電源、２は複数のスイッチング素子から構成され直流電源１から可
変電圧・可変周波数の交流電圧を出力するインバ−タ、３はインバ−タ２により速度制御されるモ−タであり、例えばブラシレスＤＣモ−タ、誘導電動機あるいはリラクタンスモ−タ等が用いられる。
【００２７】
さらに、４ａ、４ｂはモ−タ３の各相巻線に流れる電流値を検出する電流センサであり、ここではＶ相およびＷ相に設けられそれぞれに流れる電流値Ｉｖ、Ｉｗを検出する。尚、Ｕ相の電流値Ｉｕは  Ｉｕ＝−Ｉｖ−Ｉｗ・・・（式１）より算出する。
【００２８】
また、１２はモ−タ３の各相に流れる電流波形のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出部であり、本実施の形態では後述する実電流演算部１５により算出される電流値より検出する。
【００２９】
さらに、１３はゼロクロス検出部１２より検出された電流波形のゼロクロス点においてモ−タ３の各相に流れる電流値がゼロになるようにインバ−タ２の駆動信号を所定時間停止させる駆動停止部である。ここで２０は停止間隔計測部であり駆動停止部１３がインバータ２の駆動信号を停止させる時間間隔を決定する。１４は駆動停止部１３がインバ−タ２の駆動信号を停止することにより電流値がゼロになる期間中に電流センサ４ａ、４ｂの出力電圧をオフセット電圧として記憶更新するオフセット電圧検出部、１５はモ−タ３の運転中の電流センサ４ａ、４ｂの出力電圧とオフセット電圧検出部１４が記憶するオフセット電圧より実電流値を演算する実電流演算部である。
【００３０】
そして、１０は制御部であり指令電流演算部１６、電流誤差演算部１７および駆動信号作成部１８より構成される。１１は制御部１０が出力するインバ−タ駆動信号を受けて、インバ−タ２を駆動するインバ−タ駆動部である。
【００３１】
外部速度指令に基づき、指令電流演算部１６はモ−タ３を所定の速度に制御するための指令電流値を算出する。この指令電流演算部１５より算出される指令電流値と実電流演算部１５より算出される実電流値との誤差を電流誤差演算部１７にて求め、この誤差値から駆動信号作成部１８にてインバ−タ２へ出力する駆動信号を作成して出力する。インバ−タ駆動部１１はこの駆動信号を基にインバ−タ２のスイッチングを行いモ−タ３の速度制御を行う。
【００３２】
ここで電流センサ４ａ、４ｂは検出した電流値を対応する電圧値に変換して出力するものである。特に電流がゼロの場合の出力電圧値をオフセット電圧といい、検出電圧からこのオフセット電圧を引いた値が電流値となる。
【００３３】
この電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧は通常、製品の初期ばらつきやモ−タ３の運転中の温度ドリフト等により変動する特性を有する。この結果、電流センサ４ａ、４ｂにより検出する電流値に誤差が生じ、この値を用いて制御を行うと制御性能の低下を引き起こすことになる。
【００３４】
以下、図１から図６を用いて本発明のインバ−タ制御装置における電流センサ４ａのオフセット電圧誤差の補正方法について詳細に説明する。
【００３５】
電流センサ４ａはモ−タ３のＶ相に設けられており、Ｖ相に流れる電流値Ｉｖを検出する。モ−タ３の定常運転状態においてゼロクロス検出部１２は実電流演算部１５よりＶ相電流波形のゼロクロス点を検出する。このとき停止間隔計測部２０での計測値が所定値以上であれば駆動停止部１３は駆動信号作成部１８を介して、図２に示すようにモ−タ３のＶ相巻線に接続されたインバ−タ２のスイッチング素子５ｂ、５ｅを所定の時間停止させる。
【００３６】
これにより図３に示すようにＶ相に流れる電流値は増加せずにゼロの状態を保持する。オフセット電圧検出部１４はこの期間中における電流センサ４ａの出力電圧値をオフセット電圧として検出して更新し記憶する。
【００３７】
ここで、ホール素子を用いた電流センサ４ａ、４ｂは一般的に図４に示すような磁気特性を有している。即ち、モータ３に流れる電流が正から負に変化する際、モータ３に流れる電流値がゼロであっても保持電圧として第１のオフセット電圧（Ｖｏｆｆ１）を有する。また、モータ３に流れる電流が負から正に変化する際、モータ３に流れる電流値がゼロであっても保持電圧として第２のオフセット電圧（Ｖｏｆｆ２）を有する。
【００３８】
従って、電流センサ４ａ、４ｂの真のオフセット電圧（Ｖｏｆｆ）を正確に検出しようとすると、これら第１のオフセット電圧（Ｖｏｆｆ１）および第２のオフセット電圧（Ｖｏｆｆ２）を検出して  Ｖｏｆｆ＝（Ｖｏｆｆ１＋Ｖｏｆｆ２）／２・・・（式２）より演算する必要がある。
【００３９】
そこで、図５に示すようにゼロクロス検出部１２は実電流演算部１５よりＶ相電流波形の負から正となるゼロクロス点および正から負となるゼロクロス点を検出する。このとき停止間隔計測部２０での計測値が所定値以上であれば駆動停止部１３は駆動信号作成部１８を介して、インバ−タ２のスイッチング素子５ｂ、５ｅを所定の時間停止させる。
【００４０】
これにより図４の第１および第２のオフセット電圧に相当する電圧値を検出することができるので、（式２）に従い電流センサ４ａ、４ｂの真のオフセット電圧を検出できる。
【００４１】
そして実電流演算部１５は以降この検出したオフセット電圧値と電流センサ４ａより得られる電圧値を用いて実電流値を演算する。
【００４２】
この演算に用いるオフセット電圧は常にモ−タ３の運転中の温度ドリフト等による変動および電流センサ４ａ、４ｂの磁気特性による誤差を含んだ値である。従って実電流演算部１５により得られる実電流値はオフセット電圧の変動誤差の影響を受けずに真値を得ることができる。
【００４３】
電流センサ４ｂはモ−タ３のＷ相に設けられており、Ｗ相に流れる電流値Ｉｗを検出する。この電流センサ４ｂのオフセット電圧の補正方法についても電流センサ４ａの場合と同様に行うことができる。
【００４４】
ここで、インバータ２は図６に示すようにモータ３の速度に応じてスイッチング速度を変更させる。スイッチング速度が低い場合は図３におけるパルス数が少なく１つのパルスの影響が大きくなり、１つのパルスが抜けることは騒音・振動の増加に繋がる。従ってこの時に電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧を検出するためにインバータ２のスイッチングを停止させるのは好ましくない。そこで、本実施の形態ではインバータ２がスイッチング速度が所定値以下の場合には電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧の検出を行なわず、インバータ２のスイッチング速度が所定値以上である場合のみ電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧の検出を行なうようにするものである。
【００４５】
以降、この実電流値と指令電流演算部１６が算出する指令電流とを用いてインバ−タ２の駆動信号を作成してモ−タ３の制御を行う方法は前述した通りである。
【００４６】
以上の動作により本実施の形態のインバ−タ制御装置によれば、モ−タ３の電流波形にインバ−タ２のスイッチング周波数成分が重畳されるような場合であっても、運転中にお
ける温度ドリフト等による電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧の変動誤差を確実に補正することができるので、制御性能を低下させずに信頼性の高いインバ−タ制御装置を実現することができる。
【００４７】
さらに本実施の形態のインバ−タ制御装置ではモ−タ３の電流波形のゼロクロス点にてオフセット電圧検出を行うので、電流波形の歪みを最小限に抑えることができる。
【００４８】
しかも、インバータ２のスイッチング速度が所定の値以下であるときにはオフセット電圧検出によるスイッチングの停止を行なわないためより一層電流波形の歪みを抑えることができ騒音・振動の極めて少ないインバータ制御装置を実現することができる。
【００４９】
また、本実施の形態の制御方法は新たな回路等の追加を必要とせずに制御部１０にマイコン等を用いることにより全てソフトウェアで行うことができるので、部品点数の増加や装置の大型化さらにはコストＵＰの防止を実現することができる。
【００５０】
（実施の形態２）
図１〜図６を用いて本実施の形態の電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧誤差の補正方法について詳細に説明する。尚、図中の符号についての説明は実施の形態１と同じあるため省略する。
【００５１】
インバータ２によりモ−タ３の運転が開始される。電流センサ４ａはモ−タ３のＶ相に設けられており、Ｖ相に流れる電流値Ｉｖを検出する。
【００５２】
モ−タ３の運転状態において図５に示すようにゼロクロス検出部１２は実電流演算部１５よりＶ相電流波形の負から正となるゼロクロス点および正から負となるゼロクロス点を検出する。このとき停止間隔計測部２０での計測値が所定値以上であれば駆動停止部１３は駆動信号作成部１８を介して、インバ−タ２のスイッチング素子５ｂ、５ｅを所定の時間停止させる。
【００５３】
これにより図４の第１および第２のオフセット電圧に相当する電圧値を検出することができるので、（式２）に従い電流センサ４ａ、４ｂの真のオフセット電圧を検出できる。
【００５４】
そして実電流演算部１５は以降この検出したオフセット電圧値と電流センサ４ａより得られる電圧値を用いて実電流値を演算する。この演算に用いるオフセット電圧は常にモ−タ３の運転中の温度ドリフト等による変動および電流センサ４ａ、４ｂの磁気特性による誤差を含んだ値である。従って実電流演算部１５により得られる実電流値はオフセット電圧の変動誤差の影響を受けずに真値を得ることができる。
【００５５】
また、電流センサ４ｂはモ−タ３のＷ相に設けられており、Ｗ相に流れる電流値Ｉｗを検出する。この電流センサ４ｂのオフセット電圧の補正方法についても電流センサ４ａの場合と同様に行うことができる。
【００５６】
ここで、インバータ２は図６に示すようにモータ３の速度に応じてスイッチング速度を変更させる。スイッチング速度変更中は定常時に比較して音や振動といったモータ３の挙動が不安定になるので、この時に電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧を検出するためにインバータ２のスイッチングを停止させるのは好ましくない。そこで、本実施の形態ではインバータ２がスイッチング速度を変更中の場合には電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧の検出を行なわないようにするものである。
【００５７】
以降、この実電流値と指令電流演算部１６が算出する指令電流とを用いてインバ−タ２
の駆動信号を作成してモ−タ３の制御を行う方法は前述した通りである。
【００５８】
以上の動作により本実施の形態のインバ−タ制御装置によれば、モ−タ３の電流波形にインバ−タ２のスイッチング周波数成分が重畳されるような場合であっても、運転中における温度ドリフト等による電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧の変動誤差を確実に補正することができるので、制御性能を低下させずに信頼性の高いインバ−タ制御装置を実現することができる。
【００５９】
さらに本実施の形態のインバ−タ制御装置ではモ−タ３の電流波形のゼロクロス点にてオフセット電圧検出を行うので、電流波形の歪みを最小限に抑えることができる。
【００６０】
しかも、インバータ２のスイッチング速度を変更中の場合にはオフセット電圧検出によるスイッチングの停止を行なわないためより一層電流波形の歪みを抑えることができ騒音・振動の極めて少なく動作の安定したインバータ制御装置を実現することができる。
【００６１】
また、本実施の形態の制御方法は新たな回路等の追加を必要とせずに制御部１０にマイコン等を用いることにより全てソフトウェアで行うことができるので、部品点数の増加や装置の大型化さらにはコストＵＰの防止を実現することができる。
【００６２】
（実施の形態３）
図１〜図５および図７を用いて本実施の形態の電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧誤差の補正方法について詳細に説明する。尚、図中の符号についての説明は実施の形態１と同じあるため省略する。
【００６３】
インバータ２によりモ−タ３の運転が開始される。電流センサ４ａはモ−タ３のＶ相に設けられており、Ｖ相に流れる電流値Ｉｖを検出する。
【００６４】
モ−タ３の運転状態において図５に示すようにゼロクロス検出部１２は実電流演算部１５よりＶ相電流波形の負から正となるゼロクロス点および正から負となるゼロクロス点を検出する。このとき停止間隔計測部２０での計測値が所定値以上であれば駆動停止部１３は駆動信号作成部１８を介して、インバ−タ２のスイッチング素子５ｂ、５ｅを所定の時間停止させる。
【００６５】
これにより図４の第１および第２のオフセット電圧に相当する電圧値を検出することができるので、（式２）に従い電流センサ４ａ、４ｂの真のオフセット電圧を検出できる。
【００６６】
そして実電流演算部１５は以降この検出したオフセット電圧値と電流センサ４ａより得られる電圧値を用いて実電流値を演算する。この演算に用いるオフセット電圧は常にモ−タ３の運転中の温度ドリフト等による変動および電流センサ４ａ、４ｂの磁気特性による誤差を含んだ値である。従って実電流演算部１５により得られる実電流値はオフセット電圧の変動誤差の影響を受けずに真値を得ることができる。
【００６７】
また、電流センサ４ｂはモ−タ３のＷ相に設けられており、Ｗ相に流れる電流値Ｉｗを検出する。この電流センサ４ｂのオフセット電圧の補正方法についても電流センサ４ａの場合と同様に行うことができる。
【００６８】
ここで、インバータ２は図７に示すようにモータ３の負荷に応じて出力するパルスデューティを変更させる。パルスデューティが大きい場合は１つのパルスの影響が大きくなり、このパルスが抜けることは騒音・振動の増加に繋がる。従ってこの時に電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧を検出するためにインバータ２のスイッチングを停止させるのは
好ましくない。そこで、本実施の形態ではインバータ２が出力するパルスデューティが所定値以上の場合には電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧の検出を行なわず、インバータ２が出力するパルスデューティが所定値以下である場合のみ電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧の検出を行なうようにするものである。
【００６９】
以降、この実電流値と指令電流演算部１６が算出する指令電流とを用いてインバ−タ２の駆動信号を作成してモ−タ３の制御を行う方法は前述した通りである。
【００７０】
以上の動作により本実施の形態のインバ−タ制御装置によれば、モ−タ３の電流波形にインバ−タ２のスイッチング周波数成分が重畳されるような場合であっても、運転中における温度ドリフト等による電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧の変動誤差を確実に補正することができるので、制御性能を低下させずに信頼性の高いインバ−タ制御装置を実現することができる。
【００７１】
さらに本実施の形態のインバ−タ制御装置ではモ−タ３の電流波形のゼロクロス点にてオフセット電圧検出を行うので、電流波形の歪みを最小限に抑えることができる。
【００７２】
しかも、インバータ２が出力するパルスデューティが所定値以上の場合にはオフセット電圧検出によるスイッチングの停止を行なわないためより一層電流波形の歪みを抑えることができ騒音・振動の極めて少なく動作の安定したインバータ制御装置を実現することができる。
【００７３】
また、本実施の形態の制御方法は新たな回路等の追加を必要とせずに制御部１０にマイコン等を用いることにより全てソフトウェアで行うことができるので、部品点数の増加や装置の大型化さらにはコストＵＰの防止を実現することができる。
【００７４】
（実施の形態４）
図１〜図５および図７を用いて本実施の形態の電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧誤差の補正方法について詳細に説明する。尚、図中の符号についての説明は実施の形態１と同じあるため省略する。
【００７５】
インバータ２によりモ−タ３の運転が開始される。電流センサ４ａはモ−タ３のＶ相に設けられており、Ｖ相に流れる電流値Ｉｖを検出する。
【００７６】
モ−タ３の運転状態において図５に示すようにゼロクロス検出部１２は実電流演算部１５よりＶ相電流波形の負から正となるゼロクロス点および正から負となるゼロクロス点を検出する。このとき停止間隔計測部２０での計測値が所定値以上であれば駆動停止部１３は駆動信号作成部１８を介して、インバ−タ２のスイッチング素子５ｂ、５ｅを所定の時間停止させる。
【００７７】
これにより図４の第１および第２のオフセット電圧に相当する電圧値を検出することができるので、（式２）に従い電流センサ４ａ、４ｂの真のオフセット電圧を検出できる。
【００７８】
そして実電流演算部１５は以降この検出したオフセット電圧値と電流センサ４ａより得られる電圧値を用いて実電流値を演算する。この演算に用いるオフセット電圧は常にモ−タ３の運転中の温度ドリフト等による変動および電流センサ４ａ、４ｂの磁気特性による誤差を含んだ値である。従って実電流演算部１５により得られる実電流値はオフセット電圧の変動誤差の影響を受けずに真値を得ることができる。
【００７９】
また、電流センサ４ｂはモ−タ３のＷ相に設けられており、Ｗ相に流れる電流値Ｉｗを
検出する。この電流センサ４ｂのオフセット電圧の補正方法についても電流センサ４ａの場合と同様に行うことができる。
【００８０】
ここで、インバータ２は図７に示すようにモータ３の負荷に応じて出力するパルスデューティを変更させる。インバータ２がパルスデューティを速度変更中は定常時に比較して音や振動といったモータ３の挙動が不安定になるので、この時に電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧を検出するためにインバータ２のスイッチングを停止させるのは好ましくない。そこで、本実施の形態ではインバータ２が出力するパルスデューティを変更中の場合には電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧の検出を行なわないようにするものである。
【００８１】
以降、この実電流値と指令電流演算部１６が算出する指令電流とを用いてインバ−タ２の駆動信号を作成してモ−タ３の制御を行う方法は前述した通りである。
【００８２】
以上の動作により本実施の形態のインバ−タ制御装置によれば、モ−タ３の電流波形にインバ−タ２のスイッチング周波数成分が重畳されるような場合であっても、運転中における温度ドリフト等による電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧の変動誤差を確実に補正することができるので、制御性能を低下させずに信頼性の高いインバ−タ制御装置を実現することができる。
【００８３】
さらに本実施の形態のインバ−タ制御装置ではモ−タ３の電流波形のゼロクロス点にてオフセット電圧検出を行うので、電流波形の歪みを最小限に抑えることができる。
【００８４】
しかも、インバータ２が出力するパルスデューティが所定値以上の場合にはオフセット電圧検出によるスイッチングの停止を行なわないためより一層電流波形の歪みを抑えることができ騒音・振動の極めて少なく動作の安定したインバータ制御装置を実現することができる。
【００８５】
また、本実施の形態の制御方法は新たな回路等の追加を必要とせずに制御部１０にマイコン等を用いることにより全てソフトウェアで行うことができるので、部品点数の増加や装置の大型化さらにはコストＵＰの防止を実現することができる。
【００８６】
（実施の形態５）
図８は本発明のインバ−タ制御装置のいずれかを適用した空気調和機の一構成例を示す。図８において図１と同一の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。以下図８を用いて本発明の空気調和機について説明する。
【００８７】
図８に示すように空気調和機は圧縮機の駆動装置として実施の形態１に示す発明のモ−タ制御装置を用い、インバ−タ装置８１、電動圧縮機８２に加えて、室内ユニット９２、室外ユニット９５及び四方弁９１からなる冷凍サイクルを備えている。
【００８８】
室内ユニット９２は室内熱交換器９３と室内送風機９４から構成され、また室外ユニット９５は室外熱交換器９６、室外送風機９７及び膨張弁９８より構成される。
【００８９】
冷凍サイクル中は熱媒体である冷媒が循環する。冷媒は電動圧縮機８２により圧縮され、室外熱交換器９６にて室外送風機９７からの送風により室外の空気と熱交換され、また室内熱交換器９３にて室内送風機９４からの送風により室内の空気と熱交換される。室内熱交換器９３での熱交換後の空気により室内の冷暖房が行われる。冷房または暖房の切換は四方弁９１により冷媒の循環方向を反転させることにより行われる。
【００９０】
以上のような冷凍サイクルにおける冷媒の循環はインバ−タ装置８１により電動圧縮機８２を駆動させることにより行われ、これらインバ−タ装置８１及び電動圧縮機８２の制御方法は実施の形態１のインバ−タ制御装置を用いて行われる。インバ−タ制御装置の構成及び動作については前述したとおりであるので説明は省略する。 
【００９１】
以上のような構成により空気調和機における効率の低下等、制御性能の低下を抑えることができる。
【００９２】
本実施の形態では圧縮機駆動装置として実施の形態１に示す発明のインバータ制御装置を用いた空気調和機について説明したが、実施の形態２もしくは実施の形態４に示すような他の発明のインバ−タ制御装置を用いても同様に各発明のインバ−タ制御装置が持つ効果を有した空気調和機を提供することができる。
【００９３】
従って本発明のインバ−タ制御装置は、特に使用温度環境の厳しい空気調和機に対しては用いることによりその効果を最大限に利用することができる。
【００９４】
しかも上記のオフセット電圧補正制御はソフトウエアにより実現することができるので制御部１０内に組み込むことができ、部品の追加やコストＵＰを伴わずに行うことができるという非常に大きな効果を有する。
【００９５】
尚、本発明の実施の形態１から５において制御部１０に含まれる構成要素は上記実施の形態に示す組合わせに限るものではなく、図１および図２においてさらに他の構成要素１１から１５の１部或いは全部を含んでもよい。
【００９６】
また、上記実施の形態１から４において電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧の初期ばらつきについてはモ−タ３の起動前にセンサ出力電圧をオフセット電圧として予め検出することにより誤差を補正することができる。
【００９７】
さらに、上記実施の形態１から４のおいてオフセット電圧の検出を電流波形が負から正になる点の電圧と正から負になる点電圧の平均より求めたが、簡易的に負から正になる点の電圧のみから或いは正から負になる点の電圧のみから求めても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明のインバータ制御装置は、電流センサのオフセット誤差を補正し、電流波形の歪み抑制が可能となるので、インバータにより駆動されるモータを用いた冷蔵庫，冷凍庫等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明のインバ−タ制御装置の一実施の形態を示す制御ブロック図
【図２】本発明のインバ−タ制御装置の一実施の形態におけるインバ−タ回路構成図
【図３】本発明のインバ−タ制御装置の一実施の形態におけるオフセット電圧検出を示す図
【図４】本発明のインバ−タ制御装置の一実施の形態における電流センサの特性図
【図５】本発明のインバ−タ制御装置の一実施の形態におけるオフセット電圧検出を示す図
【図６】本発明のインバータ制御装置の他の実施の形態におけるモータ速度に対するスイッチング速度を示す図
【図７】本発明のインバータ制御装置の他の実施の形態におけるモータ速度に対するパルスデューティを示す図
【図８】本発明の空気調和機の一実施の形態を示す構成のブロック図
【図９】従来のインバ−タ制御装置における制御ブロック図
【符号の説明】
【０１００】
１  直流電源
２  インバ−タ
３  モ−タ
４ａ、４ｂ  電流センサ
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ  スイッチング素子
１０  制御部
１１  インバ−タ駆動部
１２  ゼロクロス検出部
１３  駆動停止部
１４  オフセット電圧検出部
１５  実電流演算部
１６  指令電流演算部
１７  電流誤差演算部
１８  駆動信号作成部
２０  停止間隔計測部
８１  インバ−タ装置
８２  電動圧縮機
９１  四方弁
９２  室内ユニット
９３  室内熱交換器
９４  室内送風機
９５  室外ユニット
９６  室外熱交換器
９７  室外送風機
９８  膨張弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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