(57)【要約】【課題】負荷脈動により変動する回転速度の最低回転速度があらかじめ決められた速度を下回らないように速度補償を行うことで、脱調することなく運転を続けられる圧縮機モータ制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】予め決められた一回転中の複数の各位置において回転速度が限界最低速度を下回った場合の速度補償値を記憶し、記憶された速度補償記憶値により前記複数位置における電流指令を補正する電流指令補正器９を備え、回転速度が限界最低速度を下回らないように速度補償を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周期的なトルク変動を有する負荷を回転駆動するモータと、直流電源より供給される電圧をパルス幅変調して前記モータへ印加するインバータ回路と、前記モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出器と、前記インバータ回路へ供給される直流電圧を検出する直流部電圧検出器と、前記モータの回転位置および回転速度を検出する位置速度検出器と、外部から与えられた回転速度指令と前記回転速度とを比較して第１の電流指令を演算する速度制御器と、あらかじめ決められた限界最低速度と回転速度指令と前記回転位置とから電流指令補正値を演算して第１の電流を補正し合成電流指令を作成する電流指令補正器と、前記合成電流指令と前記モータ電流とを比較して電圧指令を演算する電流制御器と、前記電圧指令と前記直流部電圧とからＰＷＭ信号を作成し前記インバータ回路を駆動するＰＷＭ信号生成器とから構成され、
前記電流指令補正器が、予め決められた一回転中の複数の各位置において前記回転速度が限界最低速度を下回った場合の速度補償値を記憶し、前記記憶された速度補償記憶値により複数位置における電流指令補正値を演算することを特徴とする圧縮機モータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷脈動を有する圧縮機モータを駆動するインバータ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インバータ制御装置として、圧縮機の負荷特性によるモータ速度変動を補償して、振動および騒音を減少させる速度誤差補償装置を備えるものがあった（例えば、特許文献１参照）。また、補償装置で入力電力を低減するために補償値にリミッタを設けるものがあった（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２６８４２４号公報
【特許文献２】特開２００４−３７０３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら従来の圧縮機モータ制御装置においては、モータ回転速度は推定値であり、この種の速度・位置推定演算はモータの誘起電圧を算出することを基本原理としているため、低速時のモータ印加電圧が低い場合には演算精度や電圧出力誤差により推定誤差が大きくなり、脱調して運転ができなくなるといった課題があった。
本発明は上記従来の課題を解決するもので、負荷脈動により変動する回転速度の最低回転速度があらかじめ決められた速度を下回らないように速度補償を行うことで、脱調することなく運転を続けられる圧縮機モー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】
【０００５】
上記従来の課題を解決するために、本発明の圧縮機モータ制御装置は、周期的なトルク変動を有する負荷を回転駆動するモータと、直流電源より供給される電圧をパルス幅変調して前記モータへ印加するインバータ回路と、前記モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出器と、インバータ回路へ供給される直流電圧を検出する直流部電圧検出器と、前記モータの回転位置および回転速度を検出する位置速度検出器と、外部から与えられた回転速度指令と前記回転速度とを比較して第１の電流指令を演算する速度制御器と、あらかじめ決められた限界最低速度と回転速度指令と前記回転位置とから電流指令補正値を演算して第１の電流を補正し合成電流指令を作成する電流指令補正器と、前記合成電流指令と前記モータ電流とを比較して電圧指令を演算する電流制御器と、前記電圧指令と前記直流部電圧とからＰＷＭ信号を作成し前記インバータ回路を駆動するＰＷＭ信号生成器とから構成され、前記電流指令補正器が、予め決められた一回転中の複数の各位置において前記回転速度が限界最低速度を下回った場合の速度補償値を記憶し、記憶された速度補償記憶値により複数位置における電流指令補正値を演算する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の圧縮機モータ制御装置は、圧縮機モータの速度・位置推定演算の推定誤差が大きくなって脱調をしないように、変動する回転速度の最低回転速度があらかじめ決められた速度を下回らないように速度補償を行うことで、脱調することなく運転を続けられる圧縮機モータ制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態１に係るモータ制御装置のブロック図
【図２】実施の形態１に係る電流指令補正器のブロック図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の圧縮機モータ制御装置は、周期的なトルク変動を有する負荷を回転駆動するモータと、直流電源より供給される電圧をパルス幅変調して前記モータへ印加するインバータ回路と、前記モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出器と、インバータ回路へ供給される直流電圧を検出する直流部電圧検出器と、前記モータの回転位置および回転速度を検出する位置速度検出器と、外部から与えられた回転速度指令と前記回転速度とを比較して第１の電流指令を演算する速度制御器と、あらかじめ決められた限界最低速度と回転速度指令と前記回転位置とから電流指令補正値を演算して第１の電流を補正し合成電流指令を作成する電流指令補正器と、前記合成電流指令と前記モータ電流とを比較して電圧指令を演算する電流制御器と、前記電圧指令と前記直流部電圧とからＰＷＭ信号を作成し前記インバータ回路を駆動するＰＷＭ信号生成器とから構成され、前記電流指令補正器が、予め決められた一回転中の複数の各位置において前記回転速度が限界最低速度を下回った場合の速度補償値を記憶し、記憶された速度補償記憶値により複数位置における電流指令補正値を演算する。
【０００９】
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、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における圧縮機モータ制御装置のブロック図である。
【００１１】
図１において、圧縮機１を駆動するモータ２はインバータ回路３に接続され、電流検出回路４により相電流がＩ３として検出される。また、インバータ回路３は直流電源５に接続され、電圧検出回路６により直流部電圧がＶＤとして検出される。
【００１２】
次にモータ２の速度を制御する制御回路７は、外部から設定される速度指令ωｃとモータの実速度ωとから第１の電流指令Ｉｃ１を出力する速度制御器８と、あらかじめ決められた限界最低速度ωｍｉｎとモータの実速度ωおよび回転位置θとからＩｃ１を補償して第２の電流指令Ｉｃ２として出力する電流指令補正器９と、第２の電流指令Ｉｃ２と相電流Ｉ３と回転位置θにより相電圧指令Ｖ３を出力する電流制御器１０と、相電圧指令Ｖ３をパルス幅変調してインバータ回路３の駆動信号ＳＷを生成するＰＷＭ信号作成器１１と、  モータの電気的特性と相電流および印加電圧とから位置θおよび速度ωを出力する位置速度検出器１２とから構成される。
【００１３】
ここで、速度制御器８および電流制御器１０およびＰＷＭ信号作成器１１および位置速度検出器１２については様々な方式が既に実用化されており、既知であるものとして詳細な説明は省略する。
【００１４】
次に図２は、電流指令補正器９の詳細なブロック図である。
【００１５】
速度補償判定手段１３により限界最低速度ωｍｉｎに対し実速度ωが低い場合は速度補償が必要と判断され、その差分はサンプル＆ホールド手段１４により１回転を４Ｎ等分した位置における速度補償値としてを速度補償値記憶テーブル１５に記憶される。
【００１６】
次に正ゲインＫｔおよび減衰ゲインＫｒをもつ積分＆直流成分カット手段１６により各位置毎に演算した結果を各位置より２７０度前方へずらした位置に相当する電流補正値記憶テーブル１７に記憶する。
【００１７】
最後に補間手段１８は回転位置θを挟む位置に対応する電流補正値記憶テーブル１７に記憶された２値を線形補間して電流補正値Ｉａを作成し、Ｉｃ１に加算して合成電流指令Ｉｃ２を出力する。
【００１８】
なお、本実施例ではモータの相電流の検出にＣＴを用いているが、直流部に設けられたシャント抵抗による電流検出であっても効果は変わらない。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
以上のように、本発明の圧縮機モータ制御装置は、回転速度が限界最低回転数を下回らないように速度補償を行うことにより、推定演算により回転速度および回転位置を検出する圧縮機モータの安定した運転が継続可能であるため、種々の圧縮機モータの制御装置に適用できる。
【符号の説明】
【００２０】
１  圧縮機
２  モータ
３  インバータ回路
４  電流検出回路
５  直流電源
６  電圧検出回路
７  制御回路
８  速度制御器
９  電流指令補正器
１０  電流制御器
１１  ＰＷＭ信号作成器
１２  位置速度検出器
１３  速度補償判定手段
１４  サンプル＆ホールド手段
１５  速度補償値記憶テーブル
１６  積分＆直流成分カット手段
１７  電流補正値記憶テーブル
１８  補間手段
【図１】
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【図２】
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