(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、制御性能の劣化を防止する。【解決手段】インバ−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、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を一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、オフセット電圧検出手段１４は電流が負から正に切換わる時の第１のオフセット電圧と負荷モータの電流が正から負に切換わる時の第２のオフセット電圧との平均値を求める。【選択図】図１
2005312201.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、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、この電流のゼロクロス点において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つを一定時間オフさせる駆動停止手段と、この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、前記オフセット電圧検出手段は前記負荷モータの電流が負から正に切換わる時のゼロクロス点より検出した第１のオフセット電圧と前記負荷モータの電流が正から負に切換わる時のゼロクロス点より検出した第２のオフセット電圧との平均値より求めることを特徴とするインバ−タ制御装置。
【請求項２】
オフセット電圧検出手段は、負荷モータの何れか１相に設けられた電流検出手段のオフセット電圧を検出中は、他相に設けられた電流検出手段のオフセット電圧の検出を行わないことを特徴とする請求項１に記載のインバ−タ制御装置。
【請求項３】
オフセット電圧検出手段は、負荷モータが速度変更中はオフセット電圧の検出を行わないことを特徴とする請求項１に記載のインバ−タ制御装置。
【請求項４】
オフセット電圧検出手段は、負荷モータの電流振幅が変化中はオフセット電圧の検出を行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項に記載のインバ−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１０に従来のインバ−タ制御装置の一例を示す。図１０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、制御性能を劣化させることになる。
【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、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がある（例えば特許文献１参照）。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、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がある（例えば特許文献２参照）。
【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―２５２７８５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、前記特許文献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。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劣化するという課題を有していた。
【００１１】
また近年、空気調和機の更なる省エネルギ−化を達成するため、メカ損失の小さい１ピストンロ−タリ圧縮機が用いられる場合がある。この場合、特に低速領域において圧縮機の音・振動が大きくなるという特性を持つ。この抑制方法としてメカ１回転中のトルクを一定に保つトルク制御が用いられることがあるが、この時圧縮機モ−タの電流波形は図１０に示すように歪んだ電流波形となる。
【００１２】
また前記特許文献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や、図２１に示すような１ピストンロ−タリ圧縮機のトルク制御時の歪んだ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。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劣化するという課題を有していた。
【００１３】
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、また歪んだ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、制御性能を劣化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、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、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、電流のゼロクロス点において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つを一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、オフセット電圧検出手段は負荷モータの電流が負から正に切換わる時のゼロクロス点より検出した第１のオフセット電圧と負荷モータの電流が正から負に切換わる時のゼロクロス点より検出した第２のオフセット電圧との平均値より求めるものである。
【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、オフセット電圧検出手段は負荷モータの電流が負から正に切換わる時のゼロクロス点より検出した第１のオフセット電圧と負荷モータの電流が正から負に切換わる時のゼロクロス点より検出した第２のオフセット電圧との平均値より求めるものである。これにより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、電流センサの磁気特性をも考慮したオフセット電圧の検出を行なうことができるので、非常に精度良くモータ電流の検出を行なうことができ、制御性能および信頼性が非常に高いインバ−タ制御装置を実現することができる。
【００１７】
第２の発明は、特に第１の発明において、オフセット電圧検出手段は負荷モータの何れか１相に設けられた電流検出手段のオフセット電圧を検出中は他相に設けられた電流検出手段のオフセット電圧の検出を行わないものである。これにより、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、複数の電流センサのオフセット電圧の検出が重ならないようにするので、波形歪みを最小にでき低振動・低騒音なインバ−タ制御装置を実現することができる。
【００１８】
第３の発明は、特に第１の発明において、オフセット電圧検出手段は負荷モータが速度変更中は、オフセット電圧の検出を行わないものである。これにより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、モータの加減速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。
【００１９】
第4の発明は、特に第１の発明において、オフセット電圧検出手段は負荷モータの電流振幅が変化中は、オフセット電圧の検出を行わないものである。これにより、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、１ピストンコンプレッサにおいてモータのトルク制御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で、モータの波形歪みを抑制させることができ低振動・低騒音で応用範囲の広いインバ−タ制御装置を実現することができる。
【００２０】
第５の発明は、第１から４の発明のインバータ制御装置のいずれかを空気調和機に用いたものである。これにより、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。
【００２１】
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。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は本発明のインバ−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。
【００２３】
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は式（１）より算出する。
【００２４】
Ｉｕ＝−Ｉｖ−Ｉｗ・・・（１）
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。
【００２５】
そして、駆動停止部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。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。
【００２６】
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。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。
【００２７】
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。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劣化を引き起こすことになる。
【００２８】
以下、図１から図５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。
【００２９】
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。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。
【００３０】
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。
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）を検出して式（２）より演算する必要がある。
【００３１】
Ｖｏｆｆ＝（Ｖｏｆｆ１＋Ｖｏｆｆ２）／２・・・（２）
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。
【００３２】
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、（数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。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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。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。
【００３５】
以上の動作を行うことにより運転中において変動するオフセット電圧の誤差を確実に補正することができるので、制御性能を劣化させることなく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。
【００３６】
さらに本インバ−タ制御装置ではモ−タ３に流れる電流を強制的にゼロにするために電流波形に重畳されるインバ−タ２のスイッチング周波数成分の影響を受けない。従って本発明のインバ−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、制御性能を劣化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。
【００３７】
しかもモ−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。
【００３８】
さらに本発明の制御方法は制御部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、新たな回路等の追加を必要とせずに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。
【００３９】
（実施の形態２）
図１〜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と同じであるため省略する。
【００４０】
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。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。
【００４１】
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。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。
【００４２】
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。
【００４３】
ここで、図６に示すように電流センサ４ａのオフセット電圧検出動作と電流センサ４ｂのオフセット電圧検出動作が重なるとモータ３の電流の波形歪みが大きくなり、振動や騒音の増大が予想される。従って、本実施の形態では図７に示すように電流センサ４ａ或いは４ｂのオフセット電圧を検出中は他方の電流センサのオフセット電圧の検出を行なわない。即ち複数の電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧検出が重ならないようにしながら検出を行なう。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。
【００４４】
以上の動作を行うことにより運転中において変動する複数の電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧の誤差を確実に補正することができるので、制御性能を劣化させることなく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。
【００４５】
さらに本インバ−タ制御装置ではモ−タ３に流れる電流を強制的にゼロにするために電流波形に重畳されるインバ−タ２のスイッチング周波数成分の影響を受けない。従って本発明のインバ−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、制御性能を劣化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。
【００４６】
しかもモ−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とともに常に１つずつ電流センサのオフセット電圧検出を行なうので、電流波形の歪みを最小限に抑えることができる。
【００４７】
さらに本発明の制御方法は制御部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、新たな回路等の追加を必要とせずに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。
【００４８】
（実施の形態３）
図１〜図５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と同じであるため省略する。
【００４９】
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。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。
【００５０】
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。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。
【００５１】
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。
【００５２】
ここで、モータ３が加速或いは減速中の状態は定常安定時と比較して波形歪みの影響を受けやすく振動・騒音がより大きくなる可能性がある。従って、本実施の形態ではモータ３が加速中或いは減速中には電流センサ４ａ或いは４ｂのオフセット電圧の検出を行なわない。即ちモータ３が定常安定状態にある時のみ電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧検出を行なう。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。
【００５３】
以上の動作を行うことにより運転中において変動する複数の電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧の誤差を確実に補正することができるので、制御性能を劣化させることなく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。
【００５４】
さらに本インバ−タ制御装置ではモ−タ３に流れる電流を強制的にゼロにするために電流波形に重畳されるインバ−タ２のスイッチング周波数成分の影響を受けない。従って本発明のインバ−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、制御性能を劣化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。
【００５５】
しかもモ−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とともに常にモータ３の定常安定時において電流センサのオフセット電圧検出を行なうので、電流波形の歪みを最小限に抑える振動・騒音への影響を最小に抑えることができる。
【００５６】
さらに本発明の制御方法は制御部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、新たな回路等の追加を必要とせずに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。
【００５７】
（実施の形態４）
図１〜図５および図８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と同じであるため省略する。
【００５８】
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。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。
【００５９】
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。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。
【００６０】
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。ここで、例えばモータ３が空気調和機の１ピストンコンプレッサに使用された場合、特に低周波数域ではコンプレッサメカの１周期においてトルク脈動が発生して大きな振動・騒音が発生する。このコンプレッサのトルク振動を抑制させるために図８に示すようにトルク脈動に応じてモータの発生トルクを変化させるトルク制御が行なわれる。
【００６１】
本実施の形態では、トルク制御領域では特に電流波形歪みがモータ３の振動・騒音に影響を与えるため電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧の検出を行なわない。即ちモータ３がトルク制御領域外にある時のみ電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧検出を行なう。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。
【００６２】
以上の動作を行うことにより運転中において変動する複数の電流センサ４ａ、４ｂのオフセット電圧の誤差を確実に補正することができるので、制御性能を劣化させることなく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。
【００６３】
さらに本インバ−タ制御装置ではモ−タ３に流れる電流を強制的にゼロにするために電流波形に重畳されるインバ−タ２のスイッチング周波数成分の影響を受けない。従って本発明のインバ−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、制御性能を劣化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。
【００６４】
しかもモ−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とともに常にモータ３のトルク制御領域外において電流センサのオフセット電圧検出を行なうので、モータ３の振動・騒音への影響を最小に抑えることができる。
【００６５】
さらに本発明の制御方法は制御部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、新たな回路等の追加を必要とせずに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。
【００６６】
（実施の形態５）
図９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９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９を用いて本発明の空気調和機について説明する。
【００６７】
図９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、モータを内蔵した電動圧縮機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。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。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。
【００６８】
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。 
【００６９】
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、制御性能の劣化を抑えることができる。本実施例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或いは実施の形態３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。
【００７０】
本発明のインバ−タ制御装置では電動圧縮機８２が１ピストンロ−タリ圧縮機であっても実施の形態３に示すように、運転中の温度ドリフト等による電流センサのオフセット電圧の誤差を補正して制御性能の劣化を抑制することができる。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。
【００７１】
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。
【００７２】
尚、本発明の実施の形態１から３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および２０の一部或いは全部を含んでもよい。
【００７３】
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。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
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搭載した冷蔵庫・冷凍機器等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明のインバ−タ制御装置の実施の形態を示す制御ブロック図
【図２】本発明のインバ−タ制御装置の実施の形態を示すインバ−タ回路構成図
【図３】本発明のインバ−タ制御装置の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−タ制御装置の実施の形態における他の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実施の形態における他のオフセット電圧検出を示す図
【図７】本発明のインバータ制御装置の実施の形態における他のオフセット電圧検出を示す図
【図８】１ピストンロータリ圧縮機のモータ電流波形図
【図９】本発明の空気調和機の実施の形態を示す構成ブロック図
【図１０】従来のインバ−タ制御装置の制御ブロック図
【符号の説明】
【００７６】
１  直流電源
２  インバ−タ
３  モ−タ
４ａ、４ｂ  電流センサ
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ  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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【図１０】
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