(57)【要約】【課題】実際の負荷トルクの変動態様により一致するように、トルク変動を補償することができるモータ制御装置を提供する。【解決手段】速度制御部２３は、モータ４の回転速度が外部より与えられる速度指令ωrefに一致するようにｄ軸電流指令Ｉdref，ｑ軸電流指令Ｉqrefを出力し、電流制御部２１は、ｄ軸電流Ｉｄ，前記ｑ軸電流Ｉｑが上記各指令に一致するようｄ軸電圧指令Ｖｄ，ｑ軸電圧指令Ｖｑを出力する。Ｉｄゼロクロス検出部４２は、ｄ軸電流Ｉｄのゼロクロス点を検出し、その検出信号を制御パラメータ補正部４３に出力し、制御パラメータ補正部４３は、そのゼロクロス点に基づきモータ４の回転位相を第１〜第４領域に分割設定すると各領域に応じて係数Ｋ１〜Ｋ４を設定し、比例積分微分器３２ｄ，３２ｑ並びに４１の制御ゲインを変更させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクが周期的に変動する負荷を駆動するモータの制御装置であって、
前記モータの巻線に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流に基づいてベクトル演算処理を行い、励磁成分電流であるｄ軸電流と、トルク成分電流であるｑ軸電流とを求める演算手段と、
所定の制御演算パラメータに基づき、前記モータの回転速度が外部より与えられる速度指令に一致するようにフィードバック制御する制御手段と、
前記負荷トルクの変動状態を捉えるための変動基準タイミングを検出する変動基準検出手段と、
この変動基準検出手段により検出される前記変動基準タイミングに基づいて、前記モータの回転位相領域を複数に分割設定する位相領域設定手段と、
この位相領域設定手段によって分割設定された領域毎に、前記制御演算パラメータを変更設定する演算パラメータ設定手段とを備えることを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記モータの回転速度が外部より与えられる速度指令に一致するようにｄ軸電流指令，ｑ軸電流指令を出力する速度制御手段と、
前記ｄ軸電流，前記ｑ軸電流が、前記ｄ軸電流指令，前記ｑ軸電流指令に一致するようにｄ軸電圧指令，ｑ軸電圧指令を出力する電流制御手段とで構成され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３】
前記変動基準検出手段は、前記ｄ軸電流のゼロクロス点を検出することを特徴とする請求項１又は２記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記位相領域設定手段は、前記変動基準点より、前記モータの回転位相領域を、少なくとも、前記負荷トルクが、最低レベル付近を示す第１領域と、増大傾向を示す第２領域と、最高レベル付近を示す第３領域と、減少傾向を示す第４領域とに分割することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記演算パラメータ設定手段は、前記制御演算パラメータを変更設定するため初期値に対して乗じる係数を、前記第１〜第４領域につきＫ１〜Ｋ４とする場合、これらの係数の大小関係が、
Ｋ１＜Ｋ３＜Ｋ４＜Ｋ２
となるように設定することを特徴とする請求項４記載のモータ制御装置。
【請求項６】
トルクが周期的に変動する負荷を駆動するモータを制御する方法であって、
前記モータの巻線に流れる電流を検出し、
前記電流に基づいてベクトル演算処理を行い、励磁成分電流であるｄ軸電流と、トルク成分電流であるｑ軸電流とを求め、
所定の制御演算パラメータに基づき、前記モータの回転速度が外部より与えられる速度指令に一致するようにフィードバック制御する場合に、
前記負荷トルクの変動状態を捉えるための変動基準タイミングを検出し、
前記変動基準タイミングに基づいて、前記モータの回転位相領域を複数に分割設定し、
この分割設定された領域毎に、前記制御演算パラメータを変更設定することを特徴とするモータ制御方法。
【請求項７】
前記フィードバック制御として、
前記モータの回転速度が外部より与えられる速度指令に一致するようにｄ軸電流指令，ｑ軸電流指令を出力する速度制御と、
前記ｄ軸電流，前記ｑ軸電流が、前記ｄ軸電流指令，前記ｑ軸電流指令に一致するようにｄ軸電圧指令，ｑ軸電圧指令を出力する電流制御とを実行することを特徴とする請求項６記載のモータ制御方法。
【請求項８】
前記変動基準タイミングとして、前記ｄ軸電流のゼロクロス点を検出することを特徴とする請求項６又は７記載のモータ制御方法。
【請求項９】
前記変動基準点より、前記モータの回転位相領域を、少なくとも、前記負荷トルクが、最低レベル付近を示す第１領域と、増大傾向を示す第２領域と、最高レベル付近を示す第３領域と、減少傾向を示す第４領域とに分割することを特徴とする請求項６ないし８の何れかに記載のモータ制御方法。
【請求項１０】
前記制御演算パラメータを変更設定するため初期値に対して乗じる係数を、前記第１〜第４領域につきＫ１〜Ｋ４とする場合、これらの係数の大小関係が、
Ｋ１＜Ｋ３＜Ｋ４＜Ｋ２
となるように設定することを特徴とする請求項９記載のモータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクが周期的に変動する負荷を駆動するモータの制御装置及びモータ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば冷蔵庫やエアコン等に使用される冷凍サイクルは、圧縮機、凝縮器、減圧器及び蒸発器等から構成され、この冷凍サイクルの冷却能力を可変にするために、能力可変式の圧縮機が用いられている。このような圧縮機に用いられるモータの回転数の制御は、目標回転数と、モータの実際の回転数との偏差に応じた制御量を出力するようにフィードバック制御を行う。そして、従来のフィードバック制御では、モータの１回転中に印加電圧を複数回制御することで、目標回転数と実回転数とを一致させるようにしている。
【０００３】
しかしながら、圧縮機は、１回転中における負荷トルクの変動が大きいため、上記のように単純なフィードバック制御ではトルク変動を除去することが困難であり、圧縮機全体がモータの回転方向に振動し、これを搭載した冷蔵庫やエアコン等の振動及び騒音の発生源となり、商品性を損なうという問題がある。
斯様な問題を解決するため、特許文献１には、モータをベクトル制御することで得られるｑ軸電流に、電流補正値として正弦波状の電流を加えることで負荷トルクの変動を補償する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−１８３０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、振動をある程度抑制することはできるが、電流が余分に流れる期間が生じるため、効率が低下するという問題があった。また、負荷トルクの変動態様は、正弦波に対して完全に一致はしないので、振動等を抑制するレベルに限界があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、実際の負荷トルクの変動態様により一致するように、トルク変動を補償することが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にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明のモータ制御装置は、トルクが周期的に変動する負荷を駆動するモータを制御するものであって、
前記モータの巻線に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流に基づいてベクトル演算処理を行い、励磁成分電流であるｄ軸電流と、トルク成分電流であるｑ軸電流とを求める演算手段と、
所定の制御演算パラメータに基づき、前記モータの回転速度が外部より与えられる速度指令に一致するようにフィードバック制御する制御手段と、
前記負荷トルクの変動状態を捉えるための変動基準タイミングを検出する変動基準検出手段と、
この変動基準検出手段により検出される前記変動基準タイミングに基づいて、前記モータの回転位相領域を複数に分割設定する位相領域設定手段と、
この位相領域設定手段によって分割設定された領域毎に、前記制御演算パラメータを変更設定する演算パラメータ設定手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
すなわち、負荷トルクが周期的に変動する場合、ベクトル制御を行う演算の過程において使用するパラメータ等に、その周期的な変動に応じた変化を示すものがある。そこで、そのパラメータ等から周期的変動の基準となるタイミングを検出すれば、位相領域設定手段は、その基準タイミングに基づいて、負荷のトルク変動状態に対応するように、モータの回転位相領域を複数に分割設定することができる。そして、演算パラメータ設定手段は、分割設定された領域毎に、フィードバック制御における制御演算パラメータを最適に変更設定することが可能となる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のモータ制御装置によれば、実際の負荷トルクの変動態様により一致するようにトルク変動を補償してモータを制御できるので、負荷を駆動する際の騒音や振動を抑制すると共に、駆動効率を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を、エアコンディショナのコンプレッサのモータを駆動する装置に適用した一実施例について図面を参照して説明する。図２において、ヒートポンプ１を構成するコンプレッサ（負荷）２は、圧縮部３とモータ４を同一の鉄製密閉容器５内に収容して構成され、モータ４のロータシャフトが圧縮部３に連結されている。そして、コンプレッサ２、四方弁６、室内側熱交換器７、減圧装置８、室外側熱交換器９は、冷媒通路たるパイプにより閉ループを構成するように接続されている。尚、コンプレッサ２は、例えばロータリ型のコンプレッサであり、モータ４は、例えば三相ＩＰＭ（Interior Permanent Magnet）モータである。
【０００９】
暖房時には、四方弁６は実線で示す状態にあり、コンプレッサ２の圧縮部３で圧縮された高温冷媒は、四方弁６から室内側熱交換器７に供給されて凝縮し、その後、減圧装置８で減圧され、低温となって室外側熱交換器９に流れ、ここで蒸発してコンプレッサ２へと戻る。一方、冷房時には、四方弁６は破線で示す状態に切り替えられる。このため、コンプレッサ２の圧縮部３で圧縮された高温冷媒は、四方弁６から室外側熱交換器９に供給されて凝縮し、その後、減圧装置８で減圧され、低温となって室内側熱交換器７に流れ、ここで蒸発してコンプレッサ２へと戻る。そして、室内側、室外側の各熱交換器７，９には、それぞれファン１０，１１により送風が行われ、その送風によって各熱交換器７，９と室内空気、室外空気の熱交換が効率良く行われるように構成されている。
【００１０】
図１は、モータ４の回転をベクトル制御するモータ制御装置２０の構成をブロック図で示したものである。ベクトル制御では、電機子巻線に流れる電流を、界磁である永久磁石の磁束方向と、それに直交する方向とに分離してそれらを独立に調整し、磁束と発生トルクとを制御する。電流制御には、モータ４の回転子と共に回転する座標系、いわゆるｄ−ｑ座標系で表わした電流値が用いられるが、ｄ軸は回転子に取り付けた永久磁石の作る磁束方向であり、ｑ軸はｄ軸に直交する方向である。巻線に流れる電流のｑ軸成分であるｑ軸電流Ｉｑは回転トルクを発生させる成分であり（トルク成分電流）、同ｄ軸成分であるｄ軸電流Ｉｄは磁束を作る成分である（励磁または磁化成分電流）。
【００１１】
モータ制御装置２０は、電流制御部（演算手段）２１、回転位置推定部２２、速度制御部２３、ＰＷＭ信号形成部２４を備えている。電流制御部２１は、モータ４に実際に流れる電流のｄ軸電流Ｉｄ及びｑ軸電流Ｉｑの値を、速度制御部２３が出力するｄ軸電流指令値Ｉdref、ｑ軸電流指令値Ｉqrefにそれぞれ一致させるように制御する。電流制御部２１は、減算器３１ｄ，３１ｑ（電流制御手段）、比例積分微分器３２ｄ，３２ｑ（電流制御手段）、ｄｑ／αβ座標変換器３３、αβ／ＵＶＷ座標変換器３４、ＵＶＷ／αβ座標変換器３５、αβ／ｄｑ座標変換器３６を備えている。
【００１２】
電流センサ３７（Ｕ，Ｖ，Ｗ）は、モータ４の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に流れる電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出するセンサである。尚、電流センサ３７に替えて、インバータ回路３８を構成する下アーム側スイッチング素子とグランドとの間に３個のシャント抵抗を配置し、それらの端子電圧に基づいて電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗを検出する構成としても良い。
【００１３】
電流センサ（電流検出手段）３７により検出された電流Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗは、ＵＶＷ／αβ座標変換器３５により２相電流Ｉα、Ｉβに変換され、それらの２相電流Ｉα、Ｉβは、αβ／ｄｑ座標変換器３６により、更にｄ軸電流Ｉｄ，ｑ軸電流Ｉｑに変換される。α，βは、モータ４の固定子に固定された２軸座標系の座標軸である。このαβ／ｄｑ座標変換器３６における座標変換の計算には、後述する回転子の回転位置推定値（α軸とｄ軸との位相差の推定値）θｅが用いられる。
【００１４】
ｄ軸電流Ｉｄ，ｑ軸電流Ｉｑについては、減算器３１ｄ，３１ｑにおいて、速度制御部２３が出力するｄ軸電流指令値Ｉdref、ｑ軸電流指令値Ｉqrefとの偏差ΔＩｄ 、ΔＩｑ が算出される。電流偏差ΔＩｄ，ΔＩｑは、比例積分微分器３２ｄ，３２ｑにおいて比例積分微分演算され、ｄ−ｑ座標系で表わされた出力電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑが算出される。出力電圧指令値Ｖｄ、Ｖｑは、ｄｑ／αβ座標変換器３３によりα−β座標系で表わした値に変換され、更にαβ／ＵＶＷ座標変換器３４により固定子の各相電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに変換される。なお、ｄｑ／αβ座標変換器３３における座標変換の計算にも、後述する回転子の回転位置推定値θｅが用いられる。
【００１５】
各相電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ、ＶｗはＰＷＭ形成部２４に入力され、指令値に一致する電圧を供給するためのパルス幅変調されたゲート駆動信号が形成される。インバータ回路３８は例えばＩＧＢＴなどのスイッチング素子を三相ブリッジ接続して構成され、図示しない直流電源回路より直流電圧の供給を受けるようになっている。ＰＷＭ形成部２４で形成されたゲート駆動信号は、インバータ回路３８を構成する各スイッチング素子のゲートに与えられ、それにより各相電圧指令値Ｖｕ、Ｖｖ、Ｖｗに一致するＰＷＭ変調された三相交流電圧が生成されてモータ４の電機子巻線に印加される。
上記の構成において、減算部３１ｄ，３１ｑと比例積分微分器３２ｄ，３２ｑとによる比例積分微分（ＰＩＤ）演算によるフィードバック制御が行なわれ、ｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑはそれぞれｄ軸電流指令値Ｉdref、ｑ軸電流指令値Ｉqrefに一致するように制御される。
【００１６】
回転位置推定部２２は、回転子の回転位置θの推定値θｅ、及び角速度ωの推定値ωｅを推定するもので、ｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑ、及びｄ軸の出力電圧指令値Ｖｄ、が入力されている。また、回転位置推定部２２には、モータ４の回路定数である電機子巻線のｄ軸インダクタンスＬｄ、ｑ軸インダクタンスＬｑ、巻線抵抗値Ｒの各値が記憶されている。
回転位置推定部２２は、これらの入力値と回路定数を用いて、ｄ軸方向の誘起電圧推定値Ｅｄを次式で計算する。
Ｅｄ＝Ｖｄ−Ｒ・Ｉｄ−Ｌｄ・ｐ・Ｉｄ＋ωｅ・Ｌｑ・Ｉｑ    …（１）
ここで、ｐは微分演算子である。誘起電圧推定値Ｅｄには比例積分演算が施され、その結果が回転子の角速度推定値ωｅとして出力される。また、角速度推定値ωｅが積分されることで、その値が回転位置推定値θｅとして出力される。また、角速度推定値ωｅは速度制御部２３にも与えられる。
【００１７】
速度制御部２３は、ｄ軸電流指令値Ｉdref、ｑ軸電流指令値Ｉqrefを出力する回路である。このｄ軸電流指令値Ｉdref、ｑ軸電流指令値Ｉqrefは、回転子の角速度（回転速度に相当）ωを、外部から入力される角速度指令値（回転速度指令値に相当）ωrefに一致させるための電流指令値である。速度制御部２３は、減算器３９、ｄｑ分配器４０により構成されている。
【００１８】
減算器３９（速度制御手段）は、エアコンディショナの運転を制御する外部の図示しないマイコンなどから出力される角速度指令値ωrefと角速度推定値ωｅとの偏差Δωを算出する。偏差Δωは、ｄｑ分配器４０（速度制御手段）に内蔵される比例積分微分器４１によって比例積分微分演算が施され、その演算結果がｄ軸電流指令値Ｉdrefとｑ軸電流指令値Ｉqerfに分配されて出力される。
【００１９】
そして、ｄ軸電流指令値Ｉdref、ｑ軸電流指令値Ｉqrefは電流制御部２１に与えられ、前述したようにモータ４のｄ軸電流Ｉｄ、ｑ軸電流Ｉｑがそれらの指令値に一致するように制御される。その制御結果としての角速度推定値ωｅが、減算器３９にフィードバックされる。比例積分微分器４１は、比例積分微分演算により偏差Δωをゼロに収束させる。その結果、角速度推定値ωｅは角速度指令値ωrefに一致するようになる。
【００２０】
更に、本実施例のモータ制御装置２０は、電流制御部２１に、Ｉｄゼロクロス検出部（変動基準検出手段）４２，制御パラメータ補正部（位相領域設定手段，演算パラメータ設定手段）４３を備えている。Ｉｄゼロクロス検出部４２は、ｄ軸電流Ｉｄを参照してそのゼロクロス点（変動基準タイミング）を検出し、検出信号を制御パラメータ補正部４３に出力するようになっている。
【００２１】
制御パラメータ補正部４３は、ゼロクロス点の検出間隔に基づいてモータ４の回転位相領域（０〜３６０度）を４分割するように設定し、各領域毎に、比例積分微分器３２ｄ，３２ｑ並びに４１において設定されている、比例制御，積分制御，微分制御の各制御ゲイン（制御演算パラメータ）を変更設定する。すなわち、上記のように４分割された各領域について、係数Ｋ１〜Ｋ４を比例積分微分器３２ｄ，３２ｑ並びに４１に出力する。比例積分微分制御の一般式は、
（操作量）＝Ｋｐ×（偏差）＋Ｋｉ×（偏差の累積値）
＋Ｋｄ×（前回の偏差との差分）
であり、Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄが、比例ゲイン，積分ゲイン，微分ゲインに対応する。尚、「偏差」は目標値と実際の出力値との差分である。そして、制御パラメータ補正部４３が与える係数Ｋ１〜Ｋ４は、上記の各ゲインに対して一律に乗じられるようになっている。
【００２２】
次に、本実施例の作用について図３乃至図５も参照して説明する。図３は、モータ４によってコンプレッサ２を駆動する場合に観測される負荷トルクの周期的な変動状態と、それに伴うｄ軸電流Ｉｄの変化とを示すものである。この負荷トルクの変動については、概して以下の４つの傾向を示す領域に分割することができる。
第１領域：略最低レベル付近を示し、殆ど変化しない。
第２領域：上記最低レベル付近から、急激な増大傾向を示す。
第３領域：略最高レベル付近となり、緩やかに変化する。
第４領域：上記最高レベル付近から、減少傾向を示す。
すなわち、負荷トルクが変動する大きさを、各領域について評価すれば、
（第１領域）＜（第３領域）＜（第４領域）＜（第２領域）
の順に大きくなっている、と言える。そこで、本実施例では、制御パラメータ補正部４３が第１〜第４領域の負荷トルク変動の大きさに応じて、係数Ｋ１〜Ｋ４を与えるようにする。尚、負荷トルクの変動特性については、実測により求めるか、シミュレーションによって特定すれば良い。
【００２３】
そして、図３から明らかなように、負荷トルクの周期的変動に応じて、ｄ軸電流Ｉｄが周期的な変動を示しているので、上記の４つの領域は、ｄ軸電流Ｉｄの変化状態を参照すれば分割設定することができる。すなわち、ｄ軸電流Ｉｄのゼロクロス点を第１領域の始期とみなすことができるから、ｄ軸電流Ｉｄのゼロクロス点を基準として、図４に示すように、
モータ４の回転位相        位相領域
０度〜５０度          第１領域
５０度〜１４０度          第２領域
１４０度〜２０５度          第３領域
２０５度〜３６０度          第４領域
のように位相領域を分割設定する。
【００２４】
図５は、Ｉｄゼロクロス検出部４２，制御パラメータ補正部４３による処理内容を中心に示すフローチャートである。先ず、モータ４に対する回転速度指令が与えられ、モータ４を例えば強制転流を行って始動させると（ステップＳ１）、モータ４の回転が定常状態に達するまで待機する（ステップＳ２）。
それから、Ｉｄゼロクロス検出部４２は、ｄ軸電流Ｉｄのゼロクロス点（負荷トルク位相の０度）を検出し、その検出信号を制御パラメータ補正部４３に出力する（ステップＳ３）。すると、制御パラメータ補正部４３は、ゼロクロス点の検出間隔から位相３６０度に相当する１回転周期を求め、その回転周期に対する時間比により上記の位相角範囲を特定し、第１〜第４領域を分割設定する（ステップＳ４）。
【００２５】
次に、制御パラメータ補正部４３は、設定した第１〜第４領域について、制御パラメータの係数Ｋ１〜Ｋ４を設定すると、それらを比例積分微分器３２ｄ，３２ｑ並びに４１に出力する（ステップＳ５）。ここで、係数Ｋ１〜Ｋ４は、上述した各領域における負荷変動の大きさに応じて、大小関係が
Ｋ１＜Ｋ３＜Ｋ４＜Ｋ２
となるように設定する。
そして、比例積分微分器３２ｄ，３２ｑ並びに４１は、与えられた係数Ｋ１〜Ｋ４を各制御ゲインに乗じて（ステップＳ６）、各位相領域毎に制御ゲインを変更して比例積分微分制御を行う（ステップＳ７）。それから、ステップＳ３に戻り、モータ４の運転中は上記の処理を繰り返し実行する。
【００２６】
例えば、各制御ゲインの基本設定値が、
比例ゲイン：１０，積分ゲイン：５０，微分ゲイン：０．１
であり、制御パラメータＫ１〜Ｋ４が
Ｋ１＝０．５，Ｋ２＝３，Ｋ３＝１．５，Ｋ４＝２
である場合、各位相領域における制御ゲインは、以下のように変更されることになる。
比例ゲイン  積分ゲイン  微分ゲイン
第１領域        ５        ２５        ０．０５
第２領域      ３０      １５０        ０．３
第３領域      １５        ７５        ０．１５
第４領域      ２０      １００        ０．２
このように、回転位相について分割した各領域ごとに、負荷トルクが変動する傾向に応じて比例積分微分制御のゲインを変更し、モータ４の速度制御，電流制御を行うようにすれば、負荷トルクの変動を補償するようにモータ４を駆動できる。すなわち、ｑ軸電流指令Ｉqrefを負荷トルクに追従させると共に、速度変動を減少させるように制御する。
【００２７】
以上のように本実施例によれば、モータ４の巻線に流れる電流を検出し、その電流に基づいてベクトル演算処理を行い、ｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑとを求めてモータ４をベクトル制御する場合に、速度制御部２３は、モータ４の回転速度が外部より与えられる速度指令ωrefに一致するようにｄ軸電流指令Ｉdref，ｑ軸電流指令Ｉqrefを出力し、電流制御部２１は、ｄ軸電流Ｉｄ，前記ｑ軸電流Ｉｑが上記各指令に一致するように、ｄ軸電圧指令Ｖｄ，ｑ軸電圧指令Ｖｑを出力する。
【００２８】
そして、Ｉｄゼロクロス検出部４２は、ｄ軸電流Ｉｄのゼロクロス点を検出し、その検出信号を制御パラメータ補正部４３に出力し、制御パラメータ補正部４３は、そのゼロクロス点に基づき、モータ４の回転位相を第１〜第４領域に分割設定すると、各領域に応じて係数Ｋ１〜Ｋ４を設定し、比例積分微分器３２ｄ，３２ｑ並びに４１の制御ゲインを変更させるようにした。
したがって、実際の負荷トルクの変動態様により一致するようにトルク変動を補償してモータ４を制御できるので、コンプレッサ２を駆動する際の騒音や振動を抑制すると共に、駆動効率を向上させることが可能となる。
【００２９】
また、制御パラメータ補正部４３は、ｄ軸電流Ｉｄのゼロクロス点を基準として、モータ４の回転位相領域を、少なくとも、負荷トルクが、最低レベル付近を示す第１領域と、増大傾向を示す第２領域と、最高レベル付近を示す第３領域と、減少傾向を示す第４領域とに分割するので、ロータリ型のコンプレッサ２のように負荷トルクが周期的に変動するものにおいて特徴的な傾向を示すものに、有効に適用することができる。そして、係数Ｋ１〜Ｋ４を、これらの大小関係がＫ１＜Ｋ３＜Ｋ４＜Ｋ２となるように設定するので、各領域における負荷トルクの変動の大きさに応じて、比例積分微分ゲインを適切に変更することができる。
【００３０】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形または拡張が可能である。
比例積分微分制御のゲインや、係数Ｋ１〜Ｋ４の具体数値はあくまでも一例であり、個別の設計に応じて適宜変更すれば良い。
また、４分割する場合は、必ずしも上記第１〜第４領域のような変動特性に対応させる必要はない。
例えば、ノイズ等の影響により微分項を構成することができない場合は、比例積分制御を行っても良い。
【００３１】
変動基準点は、ｄ軸電流のゼロクロス点に限ることなく、例えばｑ軸電流の変化状態において特定されるタイミングを変動基準点としても良い。
回転位相領域を、「３」以下や「５」以上に分割設定しても良い。また、１つの制御系において、例えば回転数の高低に応じて分割数を変更しても良い。
上記実施例では、ロータの回転位置を回転位置推定部２２において推定しているが、例えばエンコーダ等の位置検出器を用いて回転位置を取得しても良い。
ロータリ型のコンプレッサに限ることなく、レシプロ型のコンプレッサに適用しても良い。また、コンプレッサに限ることなく、トルクが周期的に変動する特性を備えた負荷であれば適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施例であり、モータ制御装置の構成を示す機能ブロック図
【図２】エアコンディショナのヒートポンプサイクルを示す図
【図３】コンプレッサを駆動する場合に観測される負荷トルク，ｄ軸電流Ｉｄの変化を示す図
【図４】負荷トルクの変動に応じて、回転位相領域を分割した状態を示す図
【図５】制御内容を示すフローチャート
【符号の説明】
【００３３】
図面中、２はコンプレッサ（負荷）、４はモータ、２０はモータ制御装置、２１は電流制御部（電流制御手段，演算手段）、２３は速度制御部、３２ｄ，３２ｑは比例積分微分器（電流制御手段）、３７は電流センサ（電流検出手段）、４１は比例積分微分器（速度制御手段）、４２はＩｄゼロクロス検出部（変動基準検出手段）、４３は制御パラメータ補正部（位相領域設定手段，演算パラメータ設定手段）を示す。
【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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