(57)【要約】      （修正有）【課題】圧縮機の振動を抑えることができるモータ制御装置を提供する。【解決手段】各圧縮機構部２０、４０は、それぞれの排除容積が互いにほぼ等しく、かつそれぞれの回転軸１３、３３がその軸方向に沿って互いに向き合う２つの圧縮機構部およびこれら圧縮機構部を駆動する２つのモータ１０、３０を１つの密閉ケース１ａに収容してなる圧縮機のモータ制御装置であって、各モータを互いに逆回転駆動し、その各モータの回転位置を互いの差が所定値以下となるように制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの圧縮機構部およびこれら圧縮機構部を駆動する２つのモータを１つの密閉ケースに収容してなる圧縮機のモータ制御装置であって、
前記各モータを互いに逆回転駆動し、その各モータの回転位置を互いの差が所定値以下となるように制御する
ことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記各圧縮機構部は、それぞれの排除容積が互いにほぼ等しく、かつそれぞれの回転軸がその軸方向に沿って互いに向き合う
ことを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記各モータを互いに逆回転駆動し、その各モータの回転電気角を検出し、これら回転電気角を回転機械角に変換し、これら回転機械角を互いの差が所定値以下となるように制御する
ことを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記各モータへの駆動電圧を出力する複数のインバータを備え、
前記各モータの起動に際し、前記各インバータの出力電圧に高周波電圧を重畳し、この高周波電圧の重畳により前記各モータに流れる高周波電流を検出し、この検出電流から前記各モータの回転電気角を検出し、検出した回転電気角に応じて前記各インバータを制御する
ことを特徴とする請求項３記載のモータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、２つの圧縮機構部および２つのモータを１つの密閉ケースに収容してなる圧縮機のモータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの圧縮機構部およびこれら圧縮機構部を駆動する２つのモータを１つの密閉ケースに収容し、一方の圧縮機構部の単独運転と両方の圧縮機構部の同時運転とを選択できる多気筒型の圧縮機が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−２６８８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記多気筒型の圧縮機では、各々のモータが独立して運転されるため、一方の圧縮機構部の回転位置と他方の圧縮機構部の回転位置との関係により、密閉ケースに大きな振動が生じることがある。
【０００５】
本発明の実施形態の目的は、圧縮機の振動を抑えることができるモータ制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１のモータ制御装置は、２つの圧縮機構部およびこれら圧縮機構部を駆動する２つのモータを１つの密閉ケースに収容してなる圧縮機のモータ制御装置であって、前記各モータを互いに逆回転駆動し、その各モータの回転位置を互いの差が所定値以下となるように制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実施形態に関わる圧縮機および冷凍サイクルの構成を示す図。
【図２】図１の圧縮機における一方の圧縮機構部のクランク位置を示す図。
【図３】図１の圧縮機における他方の圧縮機構部のクランク位置を示す図。
【図４】一実施形態の制御回路を示すブロック図。
【図５】図１の圧縮機における一方のモータの電流・回転速度・回転機械角・振動変位を示す図。
【図６】図１の圧縮機における回転軸トルクＴ1，Ｔ2および一実施形態における補正トルク成分電流Ｉｑref1´，Ｉｑref2´を示す図。
【図７】一実施形態の制御回路の起動制御を示すフローチャート。
【図８】図１の圧縮機における回転機械角Ｑ1，Ｑ2の差ΔＱが0°（または180°）の場合の回転軸トルクＴ1，Ｔ2およびその合成回転軸トルクＴ0を示す図。
【図９】図１の圧縮機における回転機械角Ｑ1，Ｑ2の差ΔＱが25°の場合の回転軸トルクＴ1，Ｔ2およびその合成回転軸トルクＴ0を示す図。
【図１０】図１の圧縮機における回転機械角Ｑ1，Ｑ2の差ΔＱが90°の場合の回転軸トルクＴ1，Ｔ2およびその合成回転軸トルクＴ0を示す図。
【図１１】図１の圧縮機の回転軸トルクＴ1が２シリンダの場合と１シリンダの場合でどのように異なるかを対比して示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、一実施形態について図面を参照して説明する。空気調和機や熱源機に搭載される圧縮機および冷凍サイクルの構成を図１に示す。  
圧縮機１は、横長円筒状の密閉ケース１ａで覆われている。この密閉ケース１ａの上部に吐出管２が取付けられ、下部に吸込口３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが取付けられている。そして、吐出管２に高圧側配管を介して凝縮器（放熱器）５１の一端が配管接続され、その凝縮器５１の他端に膨張弁５２を介して蒸発器(吸熱器)５３の一端が配管接続される。蒸発器５３の他端は、低圧側配管を介して吸込口３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに配管接続される。高圧側配管と低圧側配管との間に負荷低減用のバイパス配管５４が接続され、そのバイパス配管５４の中途部に開閉弁５５が配置される。
【０００９】
密閉ケース１ａ内には、吐出管２の取付け位置を境とする一方の側にモータ（ブラシレスＤＣモータ）１０と圧縮機構部２０が収容され、他方の側にモータ（ブラシレスＤＣモータ）３０と圧縮機構部４０が収容されている。圧縮機構部２０，４０は、それぞれの排除容積が互いにほぼ等しく、かつそれぞれの回転軸（回転軸１３，３３）がその軸方向に沿って互いに向き合う状態に配置されている。
【００１０】
モータ１０は、密閉ケース１ａの内周面に接する状態に配置された筒状のステータ１１、このステータ１１の内側に収容されたロータ１２、このロータ１２を回転自在に支持する回転軸（シャフト）１３を含み、例えば４個の永久磁石をロータ１２に埋設してなるいわゆる４極モータ、あるいは６個の永久磁石をロータ１２に埋設してなるいわゆる６極モータとなる。回転軸１３は、圧縮機構部２０側に延びて圧縮機構部２０の中心部を通る。、吸込口３ａ，３ｂに連通する２つの圧縮室（シリンダ）２１ａ，２１ｂ、これら圧縮室２１ａ，２１ｂ内を通る回転軸１３に偏心状態で装着されたクランク１４ａ，１４ｂ、これらクランク１４ａ，１４ｂの外周面に装着されたローラ２２ａ，２２ｂを有し、ローラ２２ａ，２２ｂの偏心回転により圧縮室２１ａ，２１ｂ内のガス冷媒を圧縮して密閉ケース１ａ内に吐出する。吐出されたガス冷媒は、吐出管２を通って凝縮器５１に流れる。
【００１１】
モータ３０は、密閉ケース１ａの内周面に接する状態に配置された筒状のステータ３１、このステータ３１の内側に収容されたロータ３２、このロータ３２を回転自在に支持する回転軸（シャフト）３３を含み、例えば４個の永久磁石をロータ３２に埋設してなるいわゆる４極モータ、あるいは６個の永久磁石をロータ１２に埋設してなるいわゆる６極モータとなる。回転軸３３は、圧縮機構部４０側に延びて圧縮機構部４０の中心部を通る。圧縮機構部４０は、吸込口３ａ，３ｂに連通する２つの圧縮室（シリンダ）４１ａ，４１ｂ、これら圧縮室４１ａ，４１ｂ内を通る回転軸３３に偏心状態で装着されたクランク３４ａ，３４ｂ、これらクランク３４ａ，３４ｂの外周面に装着されたローラ４２ａ，４２ｂを有し、ローラ４２ａ，４２ｂの偏心回転により圧縮室４１ａ，４１ｂ内のガス冷媒を圧縮して密閉ケース１ａ内に吐出する。吐出されたガス冷媒は、吐出管２を通って凝縮器５１に流れる。圧縮機構部２０及び圧縮機構部４０は、それぞれ２つのシリンダを備えた、いわゆる２シリンダ式型ロータリ圧縮機である。
【００１２】
圧縮機構部２０における回転軸１３およびクランク１４ａ（１４ｂ）をその軸方向に視た状態を図２に示す。圧縮機構部４０における回転軸３３およびクランク３４ａ（３４ｂ）をその軸方向に視た状態を図３に示す。ΔＱは、圧縮機構部２０におけるクランク１４ａの回転位置である回転機械角Ｑ1と、圧縮機構部４０におけるクランク３４ａの回転位置である回転機械角Ｑ2との差である。クランク１４ａ，３４ａの回転機械角Ｑ1，Ｑ2は、モータ１０，３０におけるロータ１２，３２の回転機械角に相当する。
【００１３】
モータ１０，３０の制御回路を図４に示す。  
交流電源６０にコンバータ６１が接続され、そのコンバータ６１の出力端にインバータ６２が接続される。コンバータ６１は、交流電源６０の電圧を直流電圧に変換する。インバータ６２は、コンバータ６１の出力電圧をスイッチングにより所定周波数の３相交流電圧に変換する。このインバータ６２の出力電圧により、モータ１０が動作する。インバータ６２とモータ１０との間の通電ラインに、モータ１０の各相巻線に流れる電流を検知する電流センサ６３ｒ，６３ｓ，６３ｔが配置される。また、交流電源６０にコンバータ６４が接続され、そのコンバータ６４の出力端にインバータ６５が接続される。コンバータ６４は、交流電源６０の電圧を直流電圧に変換する。インバータ６５は、コンバータ６４の出力電圧をスイッチングにより所定周波数の３相交流電圧に変換する。このインバータ６５の出力電圧により、モータ３０が動作する。インバータ６５とモータ３０との間の通電ラインに、モータ３０の各相巻線に流れる電流を検知する電流センサ６６ｒ，６６ｓ，６６ｔが配置される。
【００１４】
制御部７０は、センサレス・ベクトル制御部７１,７２を含み、主制御部１００からの指令に応じてインバータ６２，６５のスイッチングを制御する。主制御部１００は、制御部７０を通してインバータ６２，６５を制御するもので、主要な機能として次の（１）〜（２）の手段を有する。  
（１）圧縮機１におけるモータ１０，３０の運転台数および目標回転速度ωrefを冷凍サイクルの空調負荷（室内温度と設定温度との差など）に応じて設定する第１制御手段。
【００１５】
（２）モータ１０，３０の同時運転時、モータ１０，３０を互いに逆回転駆動しながら、モータ１０，３０におけるロータ１２，３２の回転位置を互いの差が所定値以下となるように制御する第２制御手段。
【００１６】
なお、第２制御手段は、具体的には、モータ１０，３０を互いに逆回転駆動しながら、モータ１０，３０におけるロータ１２，３２の回転電気角θest1，θest2を検出し、その回転電気角θest1，θest2を回転機械角Ｑ1，Ｑ2に変換し、その回転機械角Ｑ1，Ｑ2の差ΔＱが所定値以下となるようにインバータ６２，６５のスイッチングを制御する。また、第２制御手段は、モータ１０，３０の起動に際し、インバータ６２，６５の出力電圧に高周波電圧を重畳し、この高周波電圧の重畳によりモータ１０，３０に流れる高周波電流を検出し、この検出電流からモータ１０，３０におけるロータ１２，３２の回転電気角θest1，θest2を検出し、その回転電気角θest1，θest2に応じてインバータ６２，６５のスイッチングを制御することによりモータ１０，３０を起動する。
【００１７】
センサレス・ベクトル制御部７１は、インバータ６２のスイッチングを制御するもので、電流検出部８１、速度推定演算部８２、積分部８３、変換部８４、減算部８５、速度制御部８６、演算部８７、減算部８８，８９，９０、電流制御部９１，９２、加算部９３，９４、ＰＷＭ信号生成部９５、高周波重畳制御部９６、速度変動検出部９７、Ｉｑ補正部９８を備える。
【００１８】
電流検出部８１は、モータ１０に流れる電流（モータ電流という）を電流センサ６３ｒ,６３ｓ,６３ｔを介して検出し、この検出電流に基づき、モータ１０におけるロータ軸上の界磁軸（ｄ軸）座標およびトルク軸（ｑ軸）座標にそれぞれ換算された界磁成分電流（ｄ軸電流ともいう）Ｉｄ1およびトルク成分電流（ｑ軸電流ともいう）Ｉｑ1を検出する。また、電流検出部８１は、高周波重畳制御部９６による高周波電圧Ｖｈ1の重畳に際してモータ１０の各相巻線に流れる高周波電流を検出する。
【００１９】
速度推定演算部８２は、高周波重畳制御部９６による高周波電圧Ｖｈ1の重畳に際し、電流検出部８１で検出される高周波電流に基づいて高周波電圧Ｖｈ1の重畳に関する高周波重畳法の評価指標HYOを求め、この評価指標HYOを比例・積分（ＰＩ）制御演算することによりモータ１０の回転速度ωest1を推定する。また、速度推定演算部８２は、高周波電圧Ｖｈ1の非重畳時、電流検出部８１で検出される通常のモータ電流における界磁成分電流Ｉｄ1およびトルク成分電流Ｉｑ1を用いる演算により、モータ１０の回転速度ωest1を推定する。
【００２０】
積分部８３は、速度推定演算部８２の推定回転速度ωest1を積分することにより、モータ１０におけるロータ１２の回転位置である回転電気角θest1を検出する。変換部８４は、減算部８９から供給される補正目標値Ｉｑref1´の脈動パターンと回転電気角θest1との対比に基づき、回転電気角θest1を回転機械角Ｑ1に変換する。この回転機械角Ｑ1は、電流検出部８１、ＰＷＭ信号生成部９５、主制御部１００に供給される。減算部８５は、主制御部１００で設定される目標回転速度ωrefから推定回転速度ωest1を減算することにより、目標回転速度ωrefと推定回転速度ωest1との速度偏差を得る。
【００２１】
速度制御部８６は、減算部８５で得られた速度偏差を比例・積分制御（ＰＩ制御）演算することにより、トルク成分電流Ｉｑ1の目標値Ｉｑref1を求める。演算部８７は、トルク成分電流Ｉｑ1の目標値Ｉｑref1から界磁成分電流Ｉｄ1の目標値Ｉｄref1を求める。減算部８８は、目標値Ｉｄref1から界磁成分電流Ｉｄ1を減算することにより、目標値Ｉｄref1と界磁成分電流Ｉｄ1との偏差ΔＩｄ1を得る。減算部８９は、Ｉｑ補正部９８から供給されるトルク成分電流補正値Ｉｑx1をトルク成分電流Ｉｑ1の目標値Ｉｑref1から減算することにより、補正目標値Ｉｑref1´を得る。減算部９０は、補正目標値Ｉｑref1´からトルク成分電流Ｉｑ1を減算することにより、補正目標値Ｉｑref1´とトルク成分電流Ｉｑ1との偏差ΔＩｑ1を得る。
【００２２】
電流制御部９１は、偏差ΔＩｄ1の比例・積分制御（ＰＩ制御）演算により、モータ１０におけるロータ軸上のｄ軸座標に換算した界磁成分電圧Ｖｄ1を求める。電流制御部９２は、偏差ΔＩｑ1の比例・積分制御（ＰＩ制御）演算により、モータ１０におけるロータ軸上のｑ軸座標に換算したトルク成分電圧Ｖｑ1を求める。加算部９３は、高周波重畳制御部９６から供給される高周波電圧Ｖｈ1の界磁成分Ｖｄｈ1を界磁成分電圧Ｖｄ1に加算する。加算部９４は、高周波重畳制御部９６から供給される高周波電圧Ｖｈ1のトルク成分Ｖｑｈ1をトルク成分電圧Ｖｑ1に加算する。
【００２３】
ＰＷＭ信号生成部９５は、界磁成分電圧Ｖｄ1、トルク成分電圧Ｖｑ1、および回転機械角Ｑ1に応じて、インバータ６２に対するスイッチング用のパルス幅変調信号(ＰＷＭ信号という)を生成する。このＰＷＭ信号により、インバータ６２の各スイッチング素子がオン，オフ動作し、モータ１０の各相巻線に対する駆動電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗがインバータ６２から出力される。
【００２４】
高周波重畳制御部９６は、インバータ６２からモータ１０への駆動電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに重畳するための高周波電圧Ｖｈ1の界磁成分（ｄ軸成分）Ｖｄｈ1とトルク成分（ｑ軸成分）Ｖｑｈ1を生成する。具体的には、インバータ６２をスイッチングするためのＰＷＭ信号の生成に用いるキャリア信号をＰＷＭ信号生成部９５から取込み、取込んだキャリア信号の周期に合せた割込み処理により、その割込み処理の実行間隔に対応する周期の高周波電圧Ｖｈ1（界磁成分Ｖｄｈ1とトルク成分Ｖｑｈ1）を生成する。界磁成分Ｖｄｈ1は加算部９３に供給され、トルク成分Ｖｑｈ1は加算部９４に供給される。
【００２５】
速度変動検出部９７は、圧縮機構部２０の振動成分として、推定回転速度ωest1の変動を検出する。推定回転速度ωest1の変動の一例をモータ電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ、ロータ１２の回転機械角Ｑ1、回転軸１３の振動変位と共に図５に示す。回転軸１３の振動変位が推定回転速度ωest1の変動となって現われている。Ｉｑ補正部９８は、速度変動検出部９７で検出される“推定回転速度ωest1の変動”を最小にするためのトルク成分電流補正値Ｉｑx1を求める。このトルク成分電流補正値Ｉｑx1は、減算部８９に供給される。減算部８９は、トルク成分電流補正値Ｉｑx1をトルク成分電流Ｉｑ1の目標値Ｉｑref1から減算することにより、補正目標値Ｉｑref1´を得る。この補正目標値Ｉｑref1´は図６に示すように脈動し、その脈動は回転軸１３の回転軸トルクＴ1の脈動と同期する。
【００２６】
このように、推定回転速度ωest1の変動が最小となるようにトルク成分電流Ｉｑ1の目標値Ｉｑref1をフィードバック補正することにより、補正目標値Ｉｑref1´の脈動と回転軸１３の回転軸トルクＴ1の脈動とを同期させることができる。この同期により、変換部８４での回転電気角θest1から回転機械角Ｑ1への変換処理（演算）を、モータ１０の極数（４極や６極）に影響を受けることなく、正確に行うことができる。
【００２７】
モータ１０が例えば４極モータの場合、図６に示すように、回転電気角θest1＝360°の２周期分が回転機械角Ｑ1＝360°（１回転）に相当し、補正目標値Ｉｑref1´は回転電気角θest1の周期ごとに同じパターンで脈動する。この補正目標値Ｉｑref1´の脈動パターンと回転電気角θest1の周期との関係に基づき、モータ１０におけるロータ１２の回転機械角Ｑ1を正確に捕らえることができる。
【００２８】
モータ１０が例えば６極モータの場合、図６に示すように、回転電気角θest1＝360°の３周期分が回転機械角Ｑ1＝360°（１回転）に相当し、補正目標値Ｉｑref1´は回転電気角θest1の周期ごとに異なるパターンで脈動する。この周期ごとに異なる補正目標値Ｉｑref1´の脈動パターンと回転電気角θest1の周期との関係に基づき、モータ１０におけるにおけるロータ１２の回転機械角Ｑ1を正確に捕らえることができる。
【００２９】
一方、インバータ６５のスイッチングを制御するセンサレス・ベクトル制御部７２は、センサレス・ベクトル制御部７１と同様に、電流検出部８１、速度推定演算部８２、積分部８３、変換部８４、減算部８５、速度制御部８６、演算部８７、減算部８８，８９，９０、電流制御部９１，９２、加算部９３，９４、ＰＷＭ信号生成部９５、高周波重畳制御部９６、速度変動検出部９７、Ｉｑ補正部９８を備える。
【００３０】
センサレス・ベクトル制御部７２がセンサレス・ベクトル制御部７１と異なるのは、界磁成分電流Ｉｄ2、トルク成分電流Ｉｑ2、推定回転速度ωest2、回転電気角θest2、回転機械角Ｑ2、目標値Ｉｄref2、目標値Ｉｑref2、偏差ΔＩｄ2、トルク成分電流補正値Ｉｑx2、補正目標値Ｉｑref2´、偏差ΔＩｑ2、界磁成分電圧Ｖｄ2、トルク成分電圧Ｖｑ2、高周波電圧Ｖｈ2（界磁成分Ｖｄｈ2とトルク成分Ｖｑｈ2）などを制御要素として扱う点である。
【００３１】
とくに、センサレス・ベクトル制御部７２の速度変動検出部９７は、圧縮機構部４０の振動成分として、推定回転速度ωest2の変動を検出する。センサレス・ベクトル制御部７２のＩｑ補正部９８は、速度変動検出部９７で検出される“推定回転速度ωest2の変動”を最小にするためのトルク成分電流補正値Ｉｑx2を求める。このトルク成分電流補正値Ｉｑx2は、減算部８９に供給される。減算部８９は、トルク成分電流補正値Ｉｑx2をトルク成分電流Ｉｑ2の目標値Ｉｑref2から減算することにより、補正目標値Ｉｑref2´を得る。この補正目標値Ｉｑref2´は図６に示すように脈動し、その脈動は回転軸３３の回転軸トルクＴ2の脈動と同期する。
【００３２】
このように、推定回転速度ωest2の変動が最小となるようにトルク成分電流Ｉｑ2の目標値Ｉｑref2をフィードバック補正することにより、補正目標値Ｉｑref2´の脈動と回転軸３３の回転軸トルクＴ2の脈動とを同期させることができる。この同期により、変換部８４での回転電気角θest2から回転機械角Ｑ2への変換処理（演算）を、モータ３０の極数（４極や６極）に影響を受けることなく、正確に行うことができる。
【００３３】
ところで、図６から分かるように、モータ１０，３０が同じ回転速度で動作しても、モータ１０における回転軸トルクＴ1の脈動の位相とモータ３０における回転軸トルクＴ2の脈動の位相とが一致するとは限らない。この位相差は、回転機械角Ｑ1，Ｑ2の差ΔＱに相当する。また、この位相差は、密閉ケース１ａの振動となって現われる。
【００３４】
そこで、センサレス・ベクトル制御部７１の積分部８３で検出された回転電気角θest1がセンサレス・ベクトル制御部７２の減算部８５に供給される。センサレス・ベクトル制御部７２の減算部８５は、センサレス・ベクトル制御部７１からの回転電気角θest1と当該センサレス・ベクトル制御部７２の積分部８３で検出される回転電気角θest2（ロータ３２の回転位置）との電気角偏差を得る。センサレス・ベクトル制御部７２の速度制御部８６は、センサレス・ベクトル制御部７２の減算部８５で得られた電気角偏差を比例・積分制御（ＰＩ制御）演算することにより、トルク成分電流Ｉｑ2の目標値Ｉｑref2を求める。
【００３５】
このように、センサレス・ベクトル制御部７１で検出された回転電気角θest1に基づいてセンサレス・ベクトル制御部７２側のトルク成分電流Ｉｑ2の目標値Ｉｑref2を設定することにより、モータ１０，３０の回転速度が互いに一致するとともに、センサレス・ベクトル制御部７１側の補正目標値Ｉｑref1´の脈動の位相とセンサレス・ベクトル制御部７２側の補正目標値Ｉｑref2´の脈動の位相との差が0°（または180°）となる。これにより、モータ１０における回転軸トルクＴ1の脈動の位相とモータ３０における回転軸トルクＴ2の脈動の位相との差（回転機械角Ｑ1，Q2の差ΔQ）が0°（または180°）となる。これにより、密閉ケース１ａの振動を防ぐことができる。
【００３６】
つぎに、主制御部１００が制御部７０を通して実行する制御を図７のフローチャートを参照しながら説明する。  
モータ１０，３０の起動に際し（ステップＳ１のＹＥＳ）、主制御部１００は、高周波電圧の重畳による起動いわゆる高周波重畳制御を実行する（ステップＳ２）。すなわち、高周波重畳制御において、主制御部１００は、インバータ６２，６５から所定周波数の駆動電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを出力させるとともにその駆動電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗに高周波電圧Ｖｈを重畳し、この重畳によってモータ１０，３０に流れる高周波電流を検出し、この検出電流からモータ１０，３０の回転電気角θest1，θest2を検出し、この回転電気角θest1，θest2に応じてインバータ６２，６３のスイッチングを制御することによりモータ１０，３０を互いに逆方向に回転駆動する。
【００３７】
高周波重畳制御に伴い、主制御部１００は、起動用速度αを目標回転速度ωrefとして定めるとともに（ステップＳ３）、上記検出した回転電気角θest1，θest2を回転機械角Ｑ1，Ｑ2に変換する処理を実行する（ステップＳ４）。
【００３８】
なお、モータ１０，３０の起動に際し、主制御部１００は、圧縮機１に大きな振動が生じないよう、冷凍サイクルの開閉弁５５を予め開いて高圧側圧力と低圧側圧力との差を縮小し、圧縮機１の圧縮負荷を低減する制御を実行している。ただし、圧縮負荷が小さ過ぎると、回転軸トルクＴ1，Ｔ2の脈動が生じなくなる。回転軸トルクＴ1，Ｔ2の脈動が生じないと、回転機械角Ｑ1，Ｑ2への変換処理が完了しなくなってしまう。
【００３９】
そこで、主制御部１００は、回転機械角Ｑ1，Ｑ2への変換処理が完了しない場合（ステップＳ５のＮＯ）、起動用速度αを所定値Δαだけ低減し（ステップＳ６）、低減後の起動用速度αが許容最小値αminに達しているか否かを判定する（ステップＳ７）。低減後の起動用速度αが許容最小値αminに達していない場合（ステップＳ７のＮＯ）、主制御部１００は、ステップＳ２に戻って高周波重畳制御を継続するとともに、低減後の起動用速度αを新たな目標回転速度ωrefとして定める（ステップＳ３）。起動用速度αを低減することで、回転機械角Ｑ1，Ｑ2への変換処理に必要な回転軸トルクＴ1，Ｔ2の脈動を生じさせるようにしている。
【００４０】
起動用速度αの低減にもかかわらず変換処理が完了しない場合（ステップＳ５のＮＯ）、主制御部１００は、起動用速度αを再び所定値Δαだけ低減し（ステップＳ６）、低減後の起動用速度αが許容最小値αminに達しているか否かを判定する（ステップＳ７）。低減後の起動用速度αが許容最小値αminに達していない場合（ステップＳ７のＮＯ）、主制御部１００は、ステップＳ２に戻って高周波重畳制御を継続するとともに、低減後の起動用速度αを新たな目標回転速度ωrefとして定める（ステップＳ３）。
【００４１】
低減後の起動用速度αが許容最小値αminに達した場合（ステップＳ７のＹＥＳ）、主制御部１００は、開閉弁５５を閉じて圧縮負荷を増加する（ステップＳ８）。圧縮負荷を増加することで、回転機械角Ｑ1，Ｑ2への変換処理に必要な回転軸トルクＴ1，Ｔ2の脈動を生じさせることができる。
【００４２】
圧縮負荷の増加後、主制御部１００は、ステップＳ２に戻って高周波重畳制御を継続するとともに、低減後の起動用速度α（＝αmin）を新たな目標回転速度ωrefとして定める（ステップＳ３）。
【００４３】
回転機械角Ｑ1，Ｑ2への変換処理が完了した場合（ステップＳ５のＹＥＳ）、主制御部１００は、センサレス・ベクトル制御部７１の変換部８４で得られた回転機械角Ｑ1とセンサレス・ベクトル制御部７２の変換部８４で得られた回転機械角Ｑ2との差ΔＱ（回転軸トルクＴ1，Ｔ2の脈動の位相差）を所定値以下である例えば0°（または180°）に保つ同期制御を実行する（ステップＳ９）。主制御部１００は、この同期制御を起動後も継続する。
【００４４】
モータ１０，３０を互いに逆方向に回転駆動しながらこの同期制御を実行した場合の回転軸トルクＴ1，Ｔ2およびその合成回転軸トルクＴ0の関係を図８に示す。回転軸トルクＴ1，Ｔ2の脈動が正側と負側に振れる相似の波形となって互いに同期するので、回転軸トルクＴ1，Ｔ2が互いに打ち消し合ってその合成回転軸トルクＴ0が零となる。これにより、密閉ケース１ａの振動を抑えることができる。振動を抑えることができるので、騒音を低減できるとともに、圧縮機１と冷媒配管との接続部に生じるいわゆる配管応力を規定値内に抑えることができる。
【００４５】
同期制御については、回転機械角Ｑ1，Ｑ2の差ΔＱ（回転軸トルクＴ1，Ｔ2の脈動の位相差）を所定値たとえば25°以下に保つものであればよい。回転機械角Ｑ1，Ｑ2の差ΔＱを25°に保つ同期制御を行った場合の回転軸トルクＴ1，Ｔ2および合成回転軸トルクＴ0の関係を図９に示す。合成回転軸トルクＴ0に変動は生じるが、密閉ケース１ａの振動をモータ１０，３０のいずれか一方の単独運転時の振動程度に抑えることができる。参考として図１０に示すように、回転機械角Ｑ1，Ｑ2の差ΔＱを90°に保つ同期制御では、合成回転軸トルクＴ0が大きく変動し、密閉ケース１ａに大きな振動が生じる最悪の状態となる。
【００４６】
なお、上記実施形態では、圧縮機構部２０，４０がそれぞれ２つの圧縮室を持つ２シリンダ型である場合を例に説明したが、圧縮機構部２０，４０がそれぞれ１つの圧縮室を持つ１シリンダ型である場合も同様に実施可能である。回転軸トルクＴ1の脈動パターンが２シリンダの場合と１シリンダの場合でどのように異なるかを図１１に対比して示している。
【００４７】
上記実施形態および変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態や変形は、発明の範囲は要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４８】
１…圧縮機、１ａ…密閉ケース、１０，３０…モータ、１１，３１…ステータ、１２，３２…ロータ、１３，３３…回転軸、２０，４０…圧縮機構部、２１ａ，２１ｂ…圧縮室、１４ａ，１４ｂ…クランク、２２ａ，２２ｂ…ローラ、４１ａ，４１ｂ…圧縮室、３４ａ，３４ｂ…クランク、４２ａ，４２ｂ…ローラ、５１…凝縮器、５２…膨張弁、５３…蒸発器、５５…開閉弁、６０…交流電源、６１，６４…コンバータ、６２，６５…インバータ、７０…制御部、７１，７２…センサレス・ベクトル制御部、１００…主制御部、８１…電流検出部、８２…速度推定演算部、８３…積分部、８４…変換部、８６…速度制御部、８７…演算部、９１，９２…電流制御部、９５…ＰＷＭ信号生成部、９６…高周波重畳制御部、９７…速度変動検出部、９８…Ｉｑ補正部
【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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【図１０】
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【図１１】
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