(57)【要約】【課題】周期積分処理によりインバータの出力電圧もしくは出力電流から低周波の脈動成分を直接に検出して、各相電圧指令の補正により、バイパス・フィルタを不要としながら、過変調時にも有効な電流ビートレス制御を実現できるモータ駆動装置及び冷凍装置を提供する。【解決手段】  交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、該整流回路の出力である直流電圧を平滑する平滑コンデンサと、該平滑コンデンサの出力である直流電圧から交流電圧を出力し、モータの回転数を可変駆動するインバータ回路と、を備えたモータ駆動装置において、前記直流電圧が所定値以下である区間、前記インバータ回路の出力電圧のＰＷＭパルス幅を広げる一方で、前記直流電圧が所定値以上である区間、前記インバータ回路の出力電圧のＰＷＭパルス幅を狭めるように、各相電圧指令値を調整することにより、前記インバータ回路の出力電圧の低周波脈動成分を低減する。【選択図】  図１
2015042010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、
該整流回路の出力である直流電圧を平滑する平滑コンデンサと、
該平滑コンデンサの出力である直流電圧から交流電圧を出力し、モータの回転数を可変駆動するインバータ回路と、を備えたモータ駆動装置において、
前記直流電圧が所定値以下である区間、前記インバータ回路の出力電圧のＰＷＭパルス幅を広げる一方で、
前記直流電圧が所定値以上である区間、前記インバータ回路の出力電圧のＰＷＭパルス幅を狭めるように、各相電圧指令値を調整することにより、前記インバータ回路の出力電圧の低周波脈動成分を低減することを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記各相電圧指令値を調整する方法は、積分器若しくは積分回路を用いて、前記インバータ回路の出力電圧を周期積分処理することにより、指令電圧の補正量を算出することを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記各相電圧指令値を調整する方法は、積分器若しくは積分回路を用いて、前記インバータ回路の出力電流を周期積分処理することにより、指令電圧の補正量を算出することを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のモータ駆動装置において、
前記各相電圧指令値の補正量は、比例制御、積分制御、比例積分制御の何れかの制御器により算出することを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項５】
請求項１〜３の何れかに記載のモータ駆動装置において、
前記積分器若しくは積分回路の入力は、前記インバータ回路の各相出力端子と直流電圧の負端との間の電圧検出値と、直流電圧の検出値の半分との差分を算出することを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項６】
請求項２又は３に記載のモータ駆動装置において、
前記周期積分処理の周期は、モータ回転速度指令、モータの回転速度検出値、モータの回転位置検出値、インバータ出力周波数の何れかの情報から算出することを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項７】
交流電圧を直流に変換する整流回路と、直流を交流に変換するインバータを有するモータ駆動モジュールにおいて、
前記モータ駆動モジュールは請求項１〜３の何れかに記載のモータ駆動装置を備えて構成されることを特徴とするモータ駆動モジュール。
【請求項８】
冷媒を圧縮する圧縮機構部と、
該圧縮機構部を駆動する圧縮機用モータと、
該圧縮機用モータを駆動するモータ駆動装置とを備えた圧縮機において、
前記モータ駆動装置として請求項１〜３の何れかに記載のモータ駆動装置を用いることを特徴とする圧縮機。
【請求項９】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
冷媒と空気とで熱交換を行う室外熱交換器と、
該室外熱交換器に空気を送風する室外ファンと、を備えた冷凍装置において、
前記圧縮機の圧縮機構部は圧縮機用モータにより駆動され、
この圧縮機用モータを駆動するモータ駆動装置に請求項１〜３の何れかに記載のモータ駆動装置を用いることを特徴とする冷凍装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動装置、モータ駆動モジュール及びこれを備えた冷凍装置に関する。特に、交流電源からの交流電圧を入力として直流電圧を得るダイオード整流回路と、直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路とを用いてモータを駆動するモータ駆動装置において、直流電圧の電圧リップルの影響によって発生する低周波の電流ビートを抑制し、モータのトルクリップルや騒音を低減する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
交流電源による交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路と、から構成されるモータ駆動装置がエアコンなどの冷凍装置や産業機器分野において広く普及している。
【０００３】
単相または３相の交流電圧をダイオード整流回路により直流電圧に変換した場合、直流電圧には整流回路に入力される交流電圧の周波数（ｆｓ）に対して、２倍または６倍の周波数成分を持つ電圧リップルが発生する。この電圧リップルは、整流回路の出力側に接続する平滑コンデンサ容量を大きくすれば低減できるが、コストと体積が増加してしまう課題がある。
【０００４】
直流電圧に電圧リップルが存在する場合、直流電圧の検出遅延とインバータ制御器の演算遅延などの影響で、インバータ回路の出力電圧と出力電流には、インバータ回路の出力周波数（ｆ１）成分の他に、直流電圧リップル周波数（ｆｒ）成分とインバータの出力周波数成分との「差の周波数成分」（｜ｆｒ−ｆ１｜）が含まれることになる。
【０００５】
ここで、インバータ回路の出力周波数と直流電圧リップル周波数が接近すると、インバータ回路により駆動するモータの巻線抵抗値やインピダンスが小さい場合、前記の「差の周波数成分」によって、大きな脈動電流が発生し、モータの出力トルクが脈動するビート現象が発生する。
【０００６】
このビート現象の抑制方式について、例えば、特許文献１（特開２００４−１０４８９８号公報）には、回転座標系のγ−δ軸電流の高周波成分を検出して、３相の相電流ビート成分を演算し、この演算値を増幅して、３相の電圧指令値を修正する方法が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２（特開２００８−１６７５６８号公報）には、ハイパス・フィルタの代わりに、正弦（ｓｉｎ）信号と余弦（ｃｏｓ）信号の乗算などの処理でインバータの出力電圧値を補正して、電流ビートを抑制する手段が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１０４８９８号公報
【特許文献２】特開２００８−１６７５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記特許文献１（特開２００４−１０４８９８号）に記載の方法では、回転座標系のγ−δ軸電流の高周波成分を抽出するために、ハイパス・フィルタが必要になる。このため、電源周波数（５０Ｈｚ、６０Ｈｚ）などの違いや、周波数の誤差などが存在する場合、ビート現象の抑制効果を向上させるには、ハイパス・フィルタに設定するゲインなどの微調整が必須となる。
【００１０】
また、特許文献２（特開２００８−１６７５６８号公報）に記載の方法では、ハイパス・フィルタの代わりに、正弦（ｓｉｎ）信号と余弦（ｃｏｓ）信号の乗算など処理でインバータの出力電圧値を補正して、電流ビートを抑制するものであるが、過変調時にインバータの出力電圧が飽和になるため補正効果が低下する欠点がある。つまり、インバータの出力電圧指令に補正成分を加算するが、過変調の場合、出力電圧が飽和状態となり、これ以上の電圧が出力できなくなるため、補正量を加算した出力電圧が出なくなる。
【００１１】
そこで本発明は、周期積分処理によりインバータの出力電圧もしくは出力電流から低周波の脈動成分を直接に検出して、各相電圧指令の補正により、バイパス・フィルタを不要としながら、過変調時にも有効な電流ビートレス制御を実現できるモータ駆動装置及び冷凍装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明は、
「  交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、
該整流回路の出力である直流電圧を平滑する平滑コンデンサと、
該平滑コンデンサの出力である直流電圧から交流電圧を出力し、モータの回転数を可変駆動するインバータ回路と、を備えたモータ駆動装置において、
前記直流電圧が所定値以下である区間、前記インバータ回路の出力電圧のＰＷＭパルス幅を広げる一方で、
前記直流電圧が所定値以上である区間、前記インバータ回路の出力電圧のＰＷＭパルス幅を狭めるように、各相電圧指令値を調整することにより、前記インバータ回路の出力電圧の低周波脈動成分を低減する」ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ダイオード整流回路に起因する直流電圧の電圧リップルより発生する低周波数の電流ビートを抑制し、過変調運転領域の拡大により電圧利用率向上と、モータのトルクリップルや騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１のモータ駆動装置の構成図である。
【図２】本発明の実施例１のモータ駆動装置の制御部の機能ブロック構成図である。
【図３】本発明の実施例１のモータ駆動装置の制御軸、モータ回転軸である。
【図４】本発明の実施例１のモータ駆動装置の脈動電圧検出回路の構成図である。
【図５】本発明の実施例１のモータ駆動装置の直流電圧波形と出力電圧波形を示す図である。
【図６】本発明の実施例１のモータ駆動装置の指令電圧調整器の構成図である。
【図７】本発明の実施例１のモータ駆動装置の電圧波形である。
【図８】本発明の実施例１のモータ駆動装置の電流と電圧波形である。
【図９】本発明の実施例１のモータ駆動装置の電圧とＰＷＭパルス波形である。
【図１０】本発明の実施例２のモータ駆動装置の構成図である。
【図１１】本発明の実施例３のモータ駆動装置の構成図である。
【図１２】本発明の実施例３のモータ駆動装置の制御部の機能ブロック構成図である。
【図１３】本発明の実施例３のモータ駆動装置の脈動電圧検出の構成図である。
【図１４】本発明の実施例４のモータ駆動モジュールの外観図である。
【図１５】本発明の実施例５の冷凍装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。  
【実施例１】
【００１６】
以下、本発明の実施例１について図１〜９を用いて説明する。  
（全体構成）  
図１は実施例１のモータ駆動装置の全体構成を示す図である。本実施例のモータ駆動装置は、交流電源１に接続され、交流電源１からの交流電圧を直流電圧に変換する整流回路２を備える。平滑コンデンサ３は整流回路２の直流出力端子に接続され、整流回路２の出力である直流電圧を平滑する。インバータ回路４は平滑コンデンサ３の出力である直流電圧と３相交流の電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊とから交流電圧を出力し、モータ５の回転数を可変駆動する。
【００１７】
母線電流検出器７は平滑コンデンサ３とインバータ回路４の間に設けられたシャント抵抗により、インバータ回路４の直流電流（母線電流）を検出する。またインバータ回路４を制御する制御器６と、直流電圧検出回路８と、インバータ回路４の出力電圧の脈動成分を検出する脈動電圧検出回路９とを備えてモータ駆動装置が構成されている。なお、制御器６はマイクロコンピュータもしくはＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等の半導体演算素子を用いている。
（制御器構成）  
図２はインバータ回路４の制御器６の構成を示す図であり、各機能はＣＰＵ（コンピュータ）及び記憶プログラムにより実現される。制御器６は、ｄｑベクトル制御により、モータ５に印加する電圧指令信号を演算し、インバータ回路４のＰＷＭ制御信号を生成するものであり、速度制御器１０と、ｄ軸電流指令発生器１１と、電圧制御器１２と、２軸／３相変換器１３と、指令電圧調整器１４と、速度＆位相推定器１５と、３相／２軸変換器１６と、電流再現演算器１７と、ＰＷＭ制御器１８と、脈動電圧補正演算器１９とを備える。
【００１８】
電流再現演算器１７は、母線電流検出器７から出力される検出信号（Ｉｓｈ）と、三相電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊を用いてインバータ回路４の出力電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを再現する。ここで、コストを低減するために、母線電流から三相電流を再現する方式を採用しているが、電流センサなど手段を用いて三相の出力電流を検出しても良い。
【００１９】
図３は本実施例のモータ駆動装置の制御軸、モータ回転軸を示す図であり、ｄｃ−ｑｃ軸は制御系の推定軸、ｄ−ｑ軸はモータ回転子軸であり、ｄ−ｑ軸とｄｃ−ｑｃ軸との軸誤差をΔθｃと定義する。そして３相／２軸変換器１６は、再現された三相の出力電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗと、速度＆位相推定器１５により推定された位相情報θdcとに基づいて、ｄｃ軸電流Ｉｄｃとｑｃ軸電流Ｉｑｃとを次式に基づいて演算する。
【００２０】
【数１】
2015042010.tif 000003
2015042010.tif 000004
【００２１】
速度制御器１０は、外部からの速度指令値（ω＊）に従って、ｑ軸電流指令値（ｉｑｃ＊）を作成する。また、モータ電流を最小化するためにｄ軸電流指令発生器からｄ軸電流指令値（ｉｄｃ＊）を発生する。
【００２２】
電圧制御器１２では、ｄ軸電流指令発生器１１から与えられる電流指令値Ｉｄｃ＊と、速度制御器１０から与えられる電流指令値Ｉｑｃ＊と、ｄｃ軸電流検出値Ｉｄｃと、ｑｃ軸電流検出値Ｉｑｃと、速度指令値ω１＊およびモータ定数を用いて、ｄｃ軸電圧指令値Ｖｄｃ＊、ｑｃ軸電圧指令値Ｖｑｃ＊を演算する。
【００２３】
算出したｄｑ軸の指令電圧（Ｖｄｃ＊、  Ｖｑｃ＊）と速度＆位相推定器１５からの位相情報（θｄｃ）を用いて、２軸／３相変換器１３により三相指令電圧（Ｖｕ＊、  Ｖｖ＊、  Ｖｗ＊）を算出する。
【００２４】
【数２】
2015042010.tif 000005
2015042010.tif 000006
【００２５】
速度＆位相推定器１５内の処理は、特許文献２に開示されているものと同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。この制御によって、モータ５の回転子位置センサが無くても良いので、駆動システム全体のコスト低減が可能である。もちろん、エンコーダなど回転子位置センサを採用して常に回転子の位置情報を検出しても良い。
【００２６】
また、指令電圧調整器１４は、脈動電圧補正演算器１９からの演算量（ΔＶｕ＊、  ΔＶｖ＊、  ΔＶｗ＊）を用いて、三相指令電圧（Ｖｕ＊、  Ｖｖ＊、  Ｖｗ＊）を補正する。脈動電圧の補正演算方法と三相指令電圧の調整方法の詳細説明は、後述する。
【００２７】
最後に、直流電圧検出回路８からの電圧信号（Ｅｄ）を用いて、ＰＷＭ制御器１８で変調率を算出してインバータ回路４のＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  ｗｉｄｔｈ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御信号を作成する。インバータ回路４の半導体スイッチング素子（ＩＧＢTやパワーＭＯＳなど）が前記ＰＷＭ制御信号に従ってオン・オフ動作し、各相の出力端子から、パルス状の電圧（振幅値が直流電圧、幅がＰＷＭ信号によって変化）を出力する。
【００２８】
図４は脈動電圧検出回路９の詳細な構成を説明する図である。脈動電圧検出回路９は分圧抵抗２０を用いて、インバータの各相出力電圧（Ｅｕｎ、  Ｅｖｎ、  Ｅｗｎ）を検出する。次に、検出された各相出力電圧の検出値から直流電圧の検出値の半分（Ｅｄｃ／２）を減算して、各積分器２１に入力する。積分器の積分値は、制御器６でサンプリング＆ホールド２２とＡ／Ｄ変換器２３で処理した後、制御器６からの積分クリア信号によって周期的にクリアされる。ここでの減算及び積分演算は、オぺアンプなどアナログ回路を用いて実現する。この周期積分処理の周期は、図６に示すように、制御位相θｄｃから周期判定２５を用いて算出できる。なお制御位相以外に、モータ回転速度指令、モータの回転速度検出値、モータの回転位置検出値、インバータ出力周波数の何れかの情報から周期を算出するようにしても良い。
【００２９】
直流電圧に電圧リップルが無い場合、各相出力電圧と直流電圧の１／２との差が周期的に正負対称であるため、インバータの出力１周期分の電圧積分値が約０である。
【００３０】
一方、図５に示すように、直流電圧波形３０に周期的な電圧リップルがある場合、直流電圧が高い区間（例えば時間軸の０．５９５ｓ前後）において、インバータの出力電圧が大きいため、積分器入力電圧波形３１の振幅値が大きく、逆に直流電圧が低い区間（例えば時間軸の０．６ｓ前後）の積分器入力電圧波形３１の振幅値が小さくなる。
【００３１】
すると、インバータ出力の前半周期と後半周期の積分器入力電圧波形３１に正負非対称成分が現れ、積分器から低周波（インバータの出力周波数（ｆ１）と電圧リップル成分の周波数（ｆｒ）との差分周波数（｜ｆ１−ｆｒ｜））の脈動電圧が出る。本実施例では上記したように積分器若しくは積分回路を用いて、インバータ回路の出力電圧を周期積分処理することにより、脈動電圧を検出することができる。
【００３２】
図６は制御器６の脈動電圧補正演算器１９の構成を示す。脈動電圧検出回路９からの各相の電圧積分信号を、サンプリング＆ホールド２２とＡ／Ｄ変換器２３を用いて処理して、各相の低周波の脈動成分を算出する。低周波の脈動成分が無くなるように、指令値０との差分を求めてＰＩ制御器を用いて各相電圧の補正量（ΔＶｕ＊、  ΔＶｖ＊、  ΔＶｗ＊）を作成する。最後に、図７に示すように、三相指令電圧（Ｖｕ＊、  Ｖｖ＊、  Ｖｗ＊）に各相の補正量（ΔＶｕ＊、  ΔＶｖ＊、  ΔＶｗ＊）を加算して、三相指令電圧を補正し、補正三相指令電圧（Ｖｕ＊´、  Ｖｖ＊´、  Ｖｗ＊´）として出力する。なおここではＰＩ制御器を用いて比例積分制御により各相電圧の補正量（ΔＶｕ＊、  ΔＶｖ＊、  ΔＶｗ＊）を算出したが、このＰＩ制御器の代わりに比例制御、積分制御の何れかの制御器により算出するようにしてもよい。
【００３３】
三相指令電圧の補正により、各相変調波に低周波の脈動分量が重畳され、インバータ回路４の各相出力電圧のＰＷＭパルス幅が変わる。図８は、上述した電圧補正の効果を示す波形である。時間軸の０．４ｓから、本実施例の電圧補正制御がオンにさせて、脈動電圧補正演算器１９からＵ相電圧補正量３２（Ｖ、Ｗ相も同様）を出力し、Ｕ相電圧指令に加えて、Ｕ相電圧指令波形３３を発生する。
【００３４】
図９に示すように、Ｕ相電圧指令波形３３が補正前のＵ相電圧指令（ほぼ正弦波成分）と低周波変動の電圧補正量３２から構成されるため、三角波のキャリア波３５との比較によりＵ相上アームのＰＷＭパルス波形３６を発生する場合、電圧補正量３２が大きくなれば、電圧指令波形３３が正方向にシフトされ、Ｕ相上アームのＰＷＭパルスのオン幅が広くなる。逆に、電圧補正量３２が小さくなれば、電圧指令波形３３が負方向にシフトされ、Ｕ相上アームのＰＷＭパルスのオン幅が狭くなる。
【００３５】
その結果、図５に示す直流電圧３０が低い区間、インバータ出力電圧のＰＷＭパルス幅を広げ、直流電圧が高い区間、インバータ出力電圧のＰＷＭパルス幅を狭めることができ、これによりインバータ出力電圧の低周波脈動成分を低減されて、電流の低周波脈動を抑制できる。また、図９に示すように、上述したＰＷＭパルス幅の調整は、過変調の条件でも成り立つため、過変調時の電流の低周波脈動（ビート）抑制ができる。
【００３６】
図８は、上述した電圧補正の効果を示す波形である。時間軸の０．４ｓから、本実施例の電圧補正により、Ｕ相電流波形３４の電流ビートが大幅に抑制されたことを確認できる。
【実施例２】
【００３７】
以下、本発明の実施例２について図面を用いて説明する。  
（全体の構成）  
図１０に本実施例のモータ駆動装置の構成を示す。実施例１の図１と同一符号は同一動作をするものである。図１０は図１に対して、主な異なる点は脈動電圧検出回路９の代わりに、出力電圧検出回路２０になっていることである。言い換えると、脈動電圧検出回路９にある減算回路と積分器を制御器６に含まれるため、実施例１のアナログ回路の簡略化ができる。
【００３８】
同様な減算と積分処理を制御器６内で行い、演算精度を保つために、マイコンでのＡ／Ｄサンプリングと演算処理の周期が短くする必要になる。その他の処理は実施例１と同様であるため、詳細説明を省略する。
【００３９】
この実施例を用いて、高精度なアナログ回路が不要なので、コストの低減が有利である。
【実施例３】
【００４０】
図１１に本発明の実施例３のモータ駆動装置の構成を示す。
【００４１】
前記実施例１の図１と同一符号は同一動作をするものである。
【００４２】
本実施例の構成が前記実施例１及び実施例２との差異点は、前記脈動電圧検出回路９及び出力電圧検出回路２０の削除である。この実施例を用いて、高精度なアナログ回路が不要なので、コストの低減が有利である。
【００４３】
また、インバータ制御器６内の制御構成は図１２に示すように、図２に示す脈動電圧補正演算器１９を２７に入れ替え、その入力を三相出力電圧から三相電流の検出値に変わる。図５に示すように、直流電圧波形３０に周期リップル成分がある場合、各相出力電圧に正負非対称の成分が現れる。その影響で、図８の時間軸の０．４ｓ前のＵ相電流波形３４に低周波数の脈動が出る。
【００４４】
図１３には、本実施例の脈動電圧の補正演算処理２７の詳細構成を示す。積分器２６、サンプリング＆ホールド２２と周期判定処理２５を用いて、各相電流の周期平均処理を行う。周期平均処理により、各相電流の正負非対称成分を算出して、その非対称成分が無くなるように、ＰＩ制御器２４を用いて脈動電圧補正量を演算する。
【００４５】
その他の処理は実施例１と同様であるため、詳細説明を省略する。
【実施例４】
【００４６】
図１３は、本発明の第４実施例のモータ駆動モジュール１００の外観図であり、最終製品の一形態を示す。
【００４７】
モジュール１００は、制御部基板１０１に半導体素子１０２が搭載されたモータ駆動装置用のモジュールであり、制御部基板１０１は、図１に記載の母線電流検出回路７、直流電圧検出器８、制御器６などが直接実装され、インバータ４が１チップ化された半導体素子１０２として実装されている。モジュール化によって、小型化が達成され、コストの低減が図れる。なお、モジュールとは「規格化された構成単位」という意味であり、分離可能なハードウエア／ソフトウエアの部品から構成されているものである。また、製造上、同一基板上で構成されていることが好ましいが、同一基板に限定はされない。これより、同一筐体に内蔵された複数の回路基板上に構成されてもよい。
【００４８】
本実施形態によれば、第１〜３実施例のモータ駆動装置を使用することにより、直流電圧の電圧リップルがあっても、モータ電流の低周波脈動（ビート）を抑制し、高い制御性能を確保できる。
【実施例５】
【００４９】
図１４は、本発明の第５実施例の空気調和機や冷凍機などの冷凍装置の構成図を示す。冷凍装置２００は、空気温度を調和する装置であり、室外機と室内機とが冷媒配管２０６により接続されて構成される。ここで室外機は冷媒と空気の熱交換を行う室外熱交換器２０２と、この室外熱交換器２０２に空気を送風する室外ファン２０４と、冷媒を圧縮して循環させる圧縮機２０５を備える。また、圧縮機２０５は内部に永久磁石同期モータを備えた圧縮機用モータ２０８を有し、モータ駆動装置２０７により圧縮機用モータ２０８を駆動することで圧縮機が駆動される。モータ駆動装置２０７は、交流電源の交流電圧を直流電圧に変換して、モータ駆動用インバータに提供し、モータを駆動する。
【００５０】
圧縮機２０５は詳細な図示構造はないが、ロータリ圧縮機やスクロール圧縮機等が採用され、内部に圧縮機構部を備えており、この圧縮機構部は圧縮機用モータ２０８により駆動される。圧縮機構部はスクロール圧縮機であれば、固定スクロールと旋回スクロールとにより構成され、固定スクロールに対して旋回スクロールが旋回運動を行うことで、スクロール間に圧縮室が形成されるものである。
【００５１】
このモータ駆動装置２０７として実施例１〜３のモータ駆動装置、又は実施例４のモータ駆動用モジュールを使用することにより、直流電圧の電圧リップルがあっても、モータ電流の低周波脈動（ビート）を抑制し、高い制御性能を確保できる。また、モータ電流ビートの抑制により、より高い変調率（過変調）の安定駆動ができるので、インバータの電圧利用率が改善できる。また、冷凍装置として、実施例１〜３のモータ駆動装置、又は実施例４のモータ駆動用モジュールを用いると、振動や騒音の低減ができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  交流電源
２  整流回路
３  平滑コンデンサ
４  インバータ
５  モータ
６  制御器
７  電流検出回路
８  直流電圧検出回路
９  脈動電圧検出回路
１０  速度制御器
１１  ｄ軸電流指令発生器
１２  電圧制御器
１３  ２軸／３相変換器
１４  指令電圧調整器
１５  速度＆位相推定器
１６  ３相／２軸変換器
１７  電流再現演算器
１８  ＰＷＭ制御器
１９  脈動電圧補正演算器
２０  分圧抵抗
２１  積分器
２２  サンプリング＆ホールド
２３  Ａ／Ｄ変換器
２４  ＰＩ制御器
２５  周期判定処理
２６  積分器
２７  脈動電圧補正演算器
３０  直流電圧波形
３１  積分器の入力電圧波形
３２  Ｕ相電圧補正量波形
３３  Ｕ相電圧指令波形
３４  Ｕ相電流波形
３５  キャリア波
３６  Ｕ相上アームのＰＷＭパルス波形
１００  モジュール
１０１  基板
１０２  半導体スイッチング素子（パワーモジュール）
２００  冷凍装置
２０１、２０２  熱交換器
２０３、２０４  ファン
２０５  圧縮機
２０６  配管
２０７  モータ駆動装置
２０８  圧縮機用モータ
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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