(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直結された同期電動機により圧縮機を可変速駆動する電動圧縮機の制御装置において、前記圧縮機の１回転角度範囲を複数の単位区間に分割し、１回転角度範囲における前記単位区間の通過所要時間を計測し、前記通過所要時間の長短比較により負荷トルク脈動位相を検出する負荷トルク脈動位相判定手段と、
この負荷トルク脈動位相判定手段によって判定された負荷トルク脈動の位相に基づいて前記同期電動機の発生トルクをトルク脈動が軽減するように補正する発生トルク補正手段と、
前記負荷トルク脈動位相判定手段が負荷トルクの位相判定処理をしている間は前記同期電動機に対する速度指令を低速域に制限するとともに、前記負荷トルク脈動位相判定手段が負荷トルク脈動位相判定を開始してから所定時間経過しても位相判定をすることができないときは、前記同期電動機に対する速度指令の下限を制限する速度制限手段を設けた、
ことを特徴とする電動圧縮機の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動圧縮機の制御装置において、前記電動圧縮機は１つのシリンダ内で単一の偏心ロータを駆動させる１シリンダ型ロータリ式の圧縮機構を備えていることを特徴とする電動圧縮機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、負荷トルクの脈動位相を検出する手段を備えた電動圧縮機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば空調機の冷凍サイクルに冷媒を循環させるために用いられる圧縮機を、これに直結された無整流子電動機により駆動することは公知である。図６は、そのような圧縮機を可変速駆動する無整流子電動機の周知の回路構成を示すものである。図６において、交流電源１から供給された交流電力を整流器２で直流電力に変換し、得られた直流電力を平滑コンデンサ３で平滑し、さらにインバータ４で任意周波数の交流電力に変換して同期電動機５（以下、単に「電動機５」と称する）に供給し、これを駆動する。電動機５の回転子位置が位置検出器（ＰＳ）６によって検出され、その検出信号を用いて、インバータ４の出力周波数が電動機５の回転周波数と同期するように制御回路７およびドライブ回路８を介して制御される。電動機５には例えば空調機の冷凍サイクルに冷媒を循環させるための圧縮機（ＣＰ）９が直結されている。ここで、圧縮機９以外の電気回路構成部品、すなわち、整流器２、平滑コンデンサ３、インバータ４、電動機５、位置検出器６、制御回路７およびドライブ回路８によって周知の無整流子電動機が構成されている。
【０００３】
整流器２としてダイオードからなる非制御型のものが図示されているが、これを可制御型にしてその出力電圧を可変とすることもできる。インバータ４の各アームは、半導体スイッチング素子、例えばトランジスタとこれに逆並列接続されたダイオードからなっている。電動機５は例えば４極型の同期電動機であり、圧縮機９は例えばシングルロータリー圧縮機である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
空調機における圧縮機９の負荷トルクは１回転角度範囲（３６０°）にわたって一様ということはなく、回転角により大きく変化し、シリンダ位置が吸込・圧縮・吐出の３工程のうち吸込工程の負荷トルクは比較的小さいが、圧縮工程のそれは比較的大きい。その場合、最大トルクは軽負荷時のトルクの２倍以上にも達することが知られている。従って、圧縮機９を駆動する電動機５の負荷トルクも回転角によって大きく脈動することになる。
【０００５】
このトルク脈動は圧縮機駆動軸の１回転を周期として繰り返され、それが圧縮機に振動や騒音を生ずる原因となる。空調機に設けられている圧縮機の場合、圧縮機に連結されている空調機器にも振動や騒音が伝播し、そこに振動や騒音を生じたり、配管応力集中による配管破損を生じたりするおそれがある。
【０００６】
このような問題に対処し、振動と騒音を低減するためには、まず圧縮機９すなわち電動機５のトルク脈動位相を正確に検出することが必要であり、その上でトルク脈動位相を考慮して電動機５の出力トルクを補正するのが望ましい。ところが、負荷トルクの脈動位相の検出結果に大きな誤差があるとすれば、出力トルクの補正により振動や騒音を逆に増大させてしまうことになりかねない。
【０００７】
圧縮機９を駆動する電動機５を特に低速領域まで運転する場合には、回転速度が低下するのに伴い、高速時と等しい瞬時角加速度に対しては回転脈動の振幅が増大し、その回転脈動の周波数も低下する。このために生ずる振動も回転脈動に応じて振幅が大きく振動周波数が低下する。この低周波数での振動や騒音を抑制するための防振・防音の手段は構造的に大形になるため、実用レベルでの実現が困難であった。
【０００８】
従って本発明は、直結された同期電動機によって駆動される圧縮機の振動と騒音を低減するために適用し得る電動圧縮機の制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、
請求項１に係る発明は、直結された同期電動機により圧縮機を可変速駆動する電動圧縮機の制御装置において、前記圧縮機の１回転角度範囲を複数の単位区間に分割し、１回転角度範囲における前記単位区間の通過所要時間を計測し、前記通過所要時間の長短比較により負荷トルク脈動位相を検出する負荷トルク脈動位相判定手段と、
この負荷トルク脈動位相判定手段によって判定された負荷トルク脈動の位相に基づいて前記同期電動機の発生トルクをトルク脈動が軽減するように補正する発生トルク補正手段と、
前記負荷トルク脈動位相判定手段が負荷トルクの位相判定処理をしている間は前記同期電動機に対する速度指令を低速域に制限し、前記負荷トルク脈動位相判定手段が負荷トルク脈動位相判定を開始してから所定時間経過しても位相判定をすることができないときは、前記同期電動機に対する速度指令の下限を制限する速度制限手段とを設けた
ことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明は、
請求項１に記載の電動圧縮機の制御装置において、前記電動圧縮機は１つのシリンダ内で単一の偏心ロータを駆動させる１シリンダ型ロータリ式の圧縮機構を備えている
ことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、図６の系統構成のもとで駆動されるインバータ４、電動機５および圧縮機９を前提とし、横軸を時間軸として、（ａ）シングルロータリー圧縮機９の負荷トルク、後述の負荷トルク補正を行わない時と行った時の電動機および圧縮機の角速度、（ｂ）インバータ４の通電モード、（ｃ）インバータ４の通電アーム、（ｄ）各通電モードにおける周期時間、および（ｅ）後述のトルク補正量をそれぞれ示すものである。電動機５は４極であるとし、かつ１２０°通電方式のインバータで駆動しているものとする。（ｄ）通電モード周期時間は、（ｂ）インバータ４の通電モードに対応させて電動機５および圧縮機９の機械角１回転３６０°を１２個の単位区間に等分した場合の各単位区間（機械角３０°）の通過所要時間を意味する。
【００１２】
シングルロータリーの圧縮機では単一のシリンダだけを備え、このシリンダ内に１つの偏心ロータを設けたシリンダ機構となっているので、図示のごとく、１回転区間を周期とした負荷トルク変動すなわち負荷トルクの脈動を生ずる。このとき、圧縮機９のシリンダ角度として１２分割されたときの各単位区間の角速度または各単位区間の所要時間は一様でなく、負荷トルクが小さいとき、例えば圧縮機９が吸込工程にあるモード１１，１２のときは、所要時間は短くて角速度は速く、負荷トルクが大きいとき、例えば圧縮機９が圧縮工程にあるモード２１，２２のときは、所要時間は長くて角速度は遅い。なお、圧縮機９が１回転する間、電動機５は４極型であることに対応して各アームの通電は２周期分が繰り返されている。電動機軸と圧縮機シリンダ機構部が固定されている場合、電動機５の２周期の通電モードと圧縮機９の１周期の負荷トルク脈動との間には図１に示すように一定の関係が保たれる。このことを利用してインバータ４の通電状態から、圧縮機９または電動機５がどのような負荷状態にあるかを知ることができる。
仮にインバータ４が同じ通電状態にあっても負荷の軽い通電モード区間と負荷の重い通電モード区間があるため、負荷の軽重と通電モードとの対応関係を知るためには、負荷トルク脈動（図１（ａ））の位相検出を行う必要がある。
【００１３】
この検出を行うため、ある特定モードに着目し、そのモードと次の通電サイクルでの同一モードの所要時間の長短比較を行う。この比較結果により、自己の通電モードから負荷トルク脈動位相を検出することができる。例えば、通電モード１１の所要時間と、それから１／２回転後の同じ通電状態である通電モード２１の所要時間とを比較し、所要時間の長い方がより大きな負荷トルク状態にあることを知ることができる。
【００１４】
図２は本発明を適用する無整流子電動機のブロック図を示すものである。図６と共通の主回路部分には共通の符号を付して示している。図示の制御回路１０はマイクロコンピュータを含んで構成されており、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）をはじめ、メモリやその他の周辺機器をも含んでいるが、ここには図示されていない。制御回路１０に対し、電動機５の電機子巻線の誘起電圧によって回転子位置を間接的に検出する間接式位置検出回路（ＰＳ）１１の出力、整流器２の出力側電流を検出する電流検出器１２の出力に基づいて電動機負荷を検出する負荷検出回路１３の出力、およびインバータ４の入力電流を検出する電流検出器１４の出力に基づいてインバータ４の過負荷保護を行うための保護回路１５の出力が導入される。制御回路１０は、各入力信号に基づいて後述する所定の制御動作を行うための制御信号を作成し、波形合成回路１６およびドライブ回路８を介してインバータ４を制御する。
【００１５】
制御回路１０はマイクロコンピュータによって構成され、図３に示すように、ＣＰＵ１００をはじめＲＯＭ１１０や図示していないＲＡＭ等を備えており、種々の機能をソフトウェア的に実行する。ここには種々の機能回路として、位置検出回路１１によって検出された電動機５の実際の回転位相が内部で生成される図示していないインバータ用の駆動信号と同期しているか否かを判定する同期判定回路１０１と、負荷トルク脈動の位相を判定する負荷トルク位相判定回路１０２と、負荷トルク脈動によって発生する角速度の変動を低減するためのトルク補正を行う発生トルク補正回路１０３と、電動機５の回転速度を指令する速度指令回路１０５と、その速度指令に対し最低値および最高値等を制限する速度制限回路１０４とが示されている。
【００１６】
図４において、（ａ）〜（ｃ）は図２の装置における電動機５の各相誘起電圧ＶＵ，ＶＶ，ＶＷを示し、以下同様に、（ｄ）〜（ｆ）は位置検出回路１１から出力される各相の位置検出信号ＰＳＵ，ＰＳＶ，ＰＳＷを、（ｇ）は既に述べたインバータ４の各アーム１１〜１６および２１〜２６の通電区間を示す通電モードを、（ｈ）は各通電モードの時間すなわち周期時間Ｔを、（ｉ）は各周期時間Ｔの初めの１／２時間を、（ｊ）〜（ｌ）は制御回路１１の出力に基づいて波形合成回路１６から出力されるインバータアームのための正側各相アームの駆動信号ＤＳＵ，ＤＳＶ，ＤＳＷを、さらに（ｍ）〜（ｏ）は同じく負側各相アームの駆動信号ＤＳＸ，ＤＳＹ，ＤＳＺを、さらに（ｐ）は圧縮機９の吸込工程、圧縮工程および吐出工程からなる一連の圧縮機工程を電動機５側の各信号と対応させて、それぞれ示したものである。
【００１７】
図４（ｄ）〜（ｆ）に示す位置検出信号ＰＳＵ，ＰＳＶ，ＰＳＷは位置検出回路１１により電動機５の入力端子で検出された誘起電圧に基づいて生成され、各相の誘起電圧が正電圧にある区間で出力される。図４（ｊ）〜（ｏ）に示すインバータ４の各アームに対する駆動信号として、インバータ４のＰＷＭ制御に対応して各モードでオン動作される正負一対のアームのいずれか一方に対してＰＷＭ駆動信号が与えられ、他方のアームには連続オン信号が与えられる。
【００１８】
図４の例では、電動機５および圧縮機９の回転子位置（機械角）３６０°に対し、電動機５の誘起電圧およびインバータ４の駆動信号は電動機５が４極であることに対応して電気角３６０°×２＝７２０°が対応している。電動機５の負荷トルクは図１に示すように機械角３６０°に対し周期的に変化し、電動機５の出力トルクが一定の場合は、負荷トルクの脈動により電動機５の角速度も回転子位置によって変動し、そのため同一機械角単位区間を回動するのに要する時間すなわち周期時間が図１に示すように変動する。この周期時間ないし回転子位置による角速度の変動により電動機５が振動すると共に騒音を発生する。
【００１９】
図２および図３の装置において、位置検出回路１１からの位置検出信号に基づき同期判定回路１０１により電動機５の回転子位置に対応した同期信号を形成し、それを波形合成回路１６に送出する共に、負荷トルク位相判定回路１０２および速度制限回路１０４に送出する。負荷トルク位相判定回路１０２は同期判定回路１０１の出力信号を用いて、予め測定して得た相関関係を用いて負荷トルク位相を検出し、発生トルク補正回路１０３にトルク補正を指令する負荷トルク信号を送出する。発生トルク補正回路１０３は入力された負荷トルク信号を用いて、負荷トルクの変動を低減するためのトルク補正信号を形成し、波形合成回路１６に送出する。波形合成回路１６は発生トルク補正回路１０３からのトルク補正信号を参照して波形合成を行い、ドライブ回路８を介してインバータ４の出力を制御する。インバータ４はトルク補正信号成分により負荷トルクの変動を低減し角速度の変動を低減するような単位区間毎に補正されたトルク電流を電動機５に供給し発生トルクの変動を緩和し角速度の変動を低減させる。この補正により、電動機５の角速度変化は図１に波線で示すように低減することができる。これにより、電動機５の振動および騒音を低減することができる。
【００２０】
負荷トルク位相判定回路１０２による負荷トルク脈動位相の判定に関しては、位置検出回路１１からの検出パルスを検出できた後で電動機５の起動加速中に負荷トルク脈動の位相を判定すればよい。さらに比較対象とする両検出パルス周期の差が小さい時は検出誤差が大きくなり得るので負荷トルク脈動の位相判定を保留したり、比較対象の両検出パルス周期の差がプラスかマイナスかの符号判定を数回実行し、出現回数の多い方の符号に係る周期データに基づいてトルク脈動の周期を判定したり、さらには、比較対象の両検出パルス周期の差の正負符号を判定し、同一符号が少なくとも３回連続して出現したときにトルク脈動の周期判定を実行したりすることができる。
【００２１】
また、電動機５への印加電圧に対する補正データを電動機５に流れる電流に応じて変化させたり、単位区間を単位としてプラス補正またはマイナス補正を実行したりすることができる。
【００２２】
発生トルクの補正に関しては、負荷トルクの位相判定が可能になるまでは補正を行わずに、位相判定が可能になってから、その判定結果に基づいて発生トルクの補正を行うようにすることができる。その場合、負荷トルク位相判定ができるようになるまでは判定結果に影響しない範囲でなんらかの補正を行うこともできる。
【００２３】
例えば、負荷トルクの位相判定が可能になるまでは仮に決定した負荷トルク位相で発生トルクの補正を行っておき、負荷トルク位相判定が可能になってから、その判定結果に基づいて発生トルクを修正するようにしてもよい。この時、負荷トルクの位相判定が可能になるまでは電動機５および圧縮機９を含む空気調和機等に悪影響を与えない程度の範囲で、すなわち補正切換後の補正により振動低減効果が少なく、たとえ仮の設定位相が適切でなかった時であっても振動が大きくなりすぎて製品寿命を短くする等の問題を発生しない程度に控えめの補正をし位相判定を待つようにすることもできる。
【００２４】
電動機５の起動時などのように同期がとれていない場合、位置検出回路１１の検出パルス位相と電動機５の実際の回転子位置との間には大きな誤差が生ずるので、負荷トルク位相判定回路１０２による負荷トルク位相判定の精度が低下するという問題がある。これを回避するためには、同期がとれていない期間の位置検出パルス周期誤差の影響を小さくするために、位相判定のデータ取得の積算回数を増やすことが考えられる。しかし、この方式には判定に時間がかかるという問題がある。そこで同期がとれてから負荷トルク位相を判定することにより、精度の高い、迅速な判定をすることができ、電動機５の振動の大きい時間を短縮することができる。
【００２５】
図２における速度制限回路１０４の機能について説明する。
【００２６】
速度制限回路１０４の一つの機能は、負荷トルク位相判定回路１０２が負荷トルクの位相判定処理をしている間は、位相判定処理を確実に実行できるように電動機５に対する速度指令を低速域に制限することである。しかしながら、負荷トルク位相判定回路１０２が負荷トルク脈動位相の判定を開始してから所定時間経過しても負荷トルクの位相判定をすることができないときは電動機５の起動を優先して速度制限回路１０４による電動機５に対する速度指令の制限を解除するか、または速度制限回路１０４による電動機５に対する速度指令の下限を制限するのがよい。
【００２７】
図２〜４のシステムでは、波形合成回路１６でＰＷＭデューティを制御してインバータ４の出力電圧を調整し、電動機５の発生トルクを制御する。また、ＰＷＭデューティのオン期間にしか正しい位置検出信号を発生することができないので、最大でＰＷＭデューティのオフ期間に相当する位置検出間隔相当の時間誤差を発生し得る。負荷トルクの脈動による位置検出間隔の時間の差とＰＷＭデューティ期間による誤差が近い場合、ただ１度の判定では誤判定する（負荷トルク大の位相を負荷トルク小と判定する）ことがあり得る。このような場合、発生トルク補正回路１０３の出力によるトルク補正を行うことにより、かえって振動と騒音が非補正時よりも大きくなってしまう事態が起こり得る。
【００２８】
そこで、図１に示すように、負荷トルクの脈動パターンが予め分かっている場合、負荷トルクの大きい区間で判定することによってＰＷＭデューティオフ期間の誤差より大きな位置検出間隔の時間差を得ることができ、それにより一層正確な位相判定をすることができる。また、負荷トルクが大きい時と小さい時の位置検出間隔の時間差がＰＷＭデューティーオフ期間より小さい時（例えば、ＰＷＭ周期の１／２以下とすることもできる）は判定処理をしないことにすれば高精度の判定をすることができる。
【００２９】
位置検出間隔の時間差を積算し、または、位相判定を複数回行うことにより一層高精度の判定をすることができる。判定を複数回行う方法として、判定回数の多い位相を採用する方法がある。
【００３０】
負荷トルク脈動による位置検出間隔の時間差は電動機５の回転速度の低い方が大きくなるので、負荷トルクの位相を判定している間は回転速度を低く抑えることにより、より高精度の判定をすることができる。また、同期電動機に対する速度指令が所定値よりも低い速度範囲の時のみ判定することによっても同様に高精度の判定をすることができる。
【００３１】
電動機５の回転速度が低い時は振動も大きいので、長時間運転すると振動によって機器が壊れる場合があり得る。そのため、一定時間待っても判定できない時は、判定を中止し、振動が機器に悪影響を与えないように電動機５の回転速度の下限を速度制限回路１０４によって速度指令回路１０５を介して制限することにより、機器の寿命を延ばすことができる。
【００３２】
図２，３の位置検出回路１１は間接式位置検出の原理に従い電動機５の一次側から直接に得た電圧信号に基づいて位置検出信号を得ているが、電流検出器１４および保護回路１５を通して検出されるインバータ４の電流値から判定することもできる。
【００３３】
図１の負荷検出回路１３の入力は電流検出器１２により整流器２の出力電流を検出することによって得ているが、実電流を用いる代わりに波形合成回路１６の出力信号に基づいてインバータ４から電動機５に供給される電力からの計算によって得ることもできる。
【００３４】
位置検出回路１１は間接式位置検出の原理に従いセンサレスで簡易型に構成され、そのため負荷トルクの変動を簡易的に検出できるのが望ましい。この負荷トルクは回転周波数や電動機５に接続された負荷の状態によっても大きく異なり、電動機５が安定した回転トルクを出力するためには負荷状態の検出が不可欠となる。そこで負荷検出回路１３または保護回路１５により検出された電流を制御回路１０に取り込み、これを、ＲＯＭ１１０に予め格納されている周期時間とトルク補正量との関係を示すテーブルを参照して発生トルク補正回路１０３を介して補正することができる。
【００３５】
負荷トルクの検出を正確に行おうとすれば、制御回路１０の内部処理が複雑になり、内部演算回路の仕様によってはそれが演算能力の低下、適正回転トルクの出力不良、速度制御不良につながる場合がある。このため、負荷トルクに応じたインバータ４の出力電圧の補正は固定値制御または比率制御で行うこととし、制御回路内部での処理を簡略化するのがよい。
【００３６】
負荷トルク脈動による位置検出時間の差は電動機５の回転速度が低いほど大きくなり、位置検出時間の差が大きいほど発生振動も増大する。他方、高速で回転するにつれ、位置検出時間も短くなり、また回転子自体も慣性エネルギーを持つため高速回転域でのトルク補正は効率の低下を招きやすい。そのため、電圧補正量は適切に分割された単位区間を単位として負荷トルクの大小に応じてプラス補正またはマイナス補正を行うのがよい。
【００３７】
上述したように電動機５の低速領域では負荷トルクの最大値は軽負荷時の２倍以上にもなり、そのため回転中に発生する振動や騒音は増大する。そこで、軽負荷時に電動機５に印加する電圧を抑える補正（マイナス補正）を行い、重負荷時に電圧を上げる補正（プラス補正）を行うことにより、負荷トルクに対する電動機５の回転トルクの差を減少させることができ、電動機５の速度脈動を減少させることができる。また電動機５の回転周期はインバータ４を構成する半導体スイッチング素子の動作周期と相関があり、出力電圧の補正周期においても規則性を持たせることにより、制御回路１０および内部演算回路での処理を簡略化することができる。
【００３８】
しかしながら、特に低速回転領域ではＰＷＭデューティ幅（インバータ４からの出力電圧）が低いため、マイナス補正を行うことによって電動機５の回転トルクそのものを低下させてしまう懸念がある。このため、回転トルクを所定レベルに維持するために最低出力電圧を設定しておき、それ以下には低下しないようにするのがよい。
【００３９】
次に、より正確に、より安定した周期時間の測定とトルク補正を行う実施の形態について説明する。ここでは、周期時間の測定を回転子１回転区間で２つの単位区間で行い、それを８回転にわたって計８回行って、その平均をとる。図５はこの実施形態を示すフローチャートである。装置の起動指令ありを確認する（ステップ２０１）と起動制御に入る（ステップ２０２）。一連の制御に入ったときの初期処理として、ｎ＝０（ステップ２０３）、Ｔf1＝Ｔ１＝０（ステップ２０４）、およびＴf2＝Ｔ２＝０（ステップ２０５）を実行する。ここで、ｎは各単位区間（図Ｅ参照）の所要時間すなわち周期時間の平均値を計算するのに用いる測定回数を表す変数であり、ここでは最終的にｎ＝８回の測定結果の平均値をとるので、ｎ＝８となるまで測定を繰り返す。Ｔf1は通電モード１０の単位区間の所要時間すなわち周期時間Ｔ１の積算値を表す変数であり、Ｔf2は通電モード２０の単位区間の所要時間すなわち周期時間Ｔ２の積算値を表す変数である。
【００４０】
以上の初期処理の後、いよいよ周期時間測定に入る。まず、通電モード１０の周期時間Ｔ１を測定し（ステップ２０６）、その測定結果を変数Ｔf1に入れる（ステップ２０７）。同様に通電モード２０の周期時間Ｔ２を測定し（ステップ２０８）、その測定結果を変数Ｔf2に入れる（ステップ２０９）。次に測定回数を表す変数ｎに“１”を加えてｎ＝１とし（ステップ２１０）、ｎ＝８ではないことを確認して（ステップ２１１）ステップ２０６に戻り、周期時間Ｔ１およびＴ２の測定を、ｎ＝８となるまで都合８回繰り返す。ステップ２１１で、ｎ＝８になったことを確認したら、いよいよ平均周期時間の計算に入り、周期時間Ｔ１の８回の測定値の積算値Ｔf1を８で割算して通電モード１０の平均周期時間Ｔavg1を求め、周期時間Ｔ２の８回の測定値の積算値Ｔf2を８で割算して通電モード２０の平均周期時間Ｔavg2を求める（ステップ２１２）。このようにして求めた平均周期時間Ｔavg1およびＴavg2の長短比較を行い（ステップ２１３）、Ｔavg1＜Ｔavg2なら、モード１１側の電源電圧をマイナス補正すると共に、モード２１側の電源電圧をプラス補正する（ステップ２１４）ことによりトルク補正を行い、逆に、Ｔavg1＜Ｔavg2でなかったら、モード１１側の電源電圧をプラス補正すると共に、モード２１側の電源電圧をマイナス補正する（ステップ２１５）。以上により一連のトルク補正動作を終了する。
【００４１】
このように本実施形態によれば、予め圧縮機機構部とモータ回転子位置との関係が分かっていて、さらに負荷トルクパターンを想定できている場合には、上記のような単純な時間比較によってトルク脈動位相を検出できるので、低機能で低コストのマイクロプロセッサを使用して位相検出を行うことができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、圧縮機の１回転角度範囲を複数の単位区間に等分し、単位区間の通過所要時間の長短比較により電動圧縮機の負荷トルク脈動位相を比較的簡易に判定することができる。また、所定時間待っても判定できない時は、判定を中止し、振動が機器に悪影響を与えないように電動機５の回転速度の下限を制限することにより、機器の寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による負荷トルク脈動位相検出方法を説明するための線図。
【図２】  本発明に係る圧縮機直結の整流子電動機を示すブロック図。
【図３】  本発明に係る制御回路の内部構成を示すブロック図。
【図４】  同期電動機の負荷トルク、角速度、位置検出パルスおよび位置検出周期を圧縮  機工程との関係で示す線図。
【図５】  本発明の一実施形態による負荷トルク補正の手順を示すフローチャート。
【図６】  公知の整流子電動機の回路構成とそれによって駆動される圧縮機を示すブロック図。
【符号の説明】
１  交流電源
２  整流器
３  平滑コンデンサ
４  インバータ
５  同期電動機
８  ドライブ回路
９  圧縮機
１０  制御回路
１００  ＣＰＵ
１０１  同期判定回路
１０２  負荷トルク位相判定回路
１０３  発生トルク補正回路
１０４  速度制限回路
１０５  速度指令回路
１１０  ＲＯＭ
１１  位置検出回路
１２，１４  電流検出器
１３  負荷検出回路
１５  保護回路
１６  波形合成回路
【図１】
0004330208.tif 000002
【図２】
0004330208.tif 000003
【図３】
0004330208.tif 000004
【図４】
0004330208.tif 000005
【図５】
0004330208.tif 000006
【図６】
0004330208.tif 000007