电动机控制装置、压缩机、空调机及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电动机控制装置、压缩机、空调机以及程序。在应用于空调机等的电动机控制装置中，能够补偿电动机控制装置的响应频率的制约，且降低电动机的噪声或振动。具备：电力变换电路，其将直流电压变换成交流电压，通过该交流电压驱动与负载装置连接的电动机；以及控制部，其输出用于驱动电力变换电路的驱动信号，该控制部推定电动机的旋转角度位置(轴误差Δθc)，根据推定或预先设定的负载变动模式(差转矩推定值Δτm

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动机控制装置、压缩机、空调机以及程序。
技术介绍
作为应用于空调机等的电动机控制装置的
技术介绍
，例如在专利文献1的权利要求1中记载了“具备：转矩控制部，其生成用于根据所述电动机的旋转位置使所述电动机的输出转矩变动的补偿转矩模式，并修正向所述电动机供给的电流值”。但是，专利文献1的与压缩机连接的电动机的控制装置没有特别记载不是以正规化转矩模式为前提的情况。此外，也没有特别记载因电动机控制装置的响应频率的制约，在电动机定子的推定位置与电压施加相位之间产生定时差的情况。专利文献1：日本特开2008-245506号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而提出的，其目的是提供一种能够补偿电动机控制装置的响应频率的制约，且降低电动机的噪声或振动的电动机控制装置、压缩机、空调机以及程序。为了解决上述课题，本专利技术推定电动机的旋转角度位置，并根据推定或预先设定的负载变动模式和旋转角度位置使驱动信号的占空比变化。根据本专利技术，能够补偿电动机控制装置的响应频率的制约，且降低电动机的噪声或振动。附图说明图1是比较例1的压缩机的整体框图。图2是表示比较例1中的电力变换电路以及电流检测部的结构的框图。图3是表示比较例1中的负载装置即旋转转子型压缩机构部的结构例的图。图4是说明比较例1中的电角、机械角、坐标系的图。图5是比较例1中的PWM信号生成器的波形图。图6是比较例1中的控制部的框图。图7是比较例1中的电压指令值运算部的框图。图8是比较例1中的PLL控制器的框图。图9是比较例1中的转矩电流指令值生成器的框图。图10是比较例1中的各部的波形图。图11是本专利技术的第1实施方式的压缩机的整体框图。图12是第1实施方式中的控制部的框图。图13是表示第1实施方式中的脉动转矩推定器的原理的框图。图14是表示第1实施方式中的脉动转矩电流指令值生成器的结构的框图。图15是第1实施方式的动作说明图。图16是表示第1实施方式中的负载转矩波形与电动机发生转矩的关系的图。图17是本专利技术的第2实施方式的压缩机的截面图。图18是本专利技术的第3实施方式的空调机的冷却系统图。图19是第3实施方式中的脉动转矩电流指令值生成器的框图。图20是本专利技术的第4实施方式的验证系统的框图。图21是脉动转矩电流指令值生成器的一变形例的框图。图22是表示转速指令值与逆变器频率指令值的关系的图。图23是脉动转矩电流指令值生成器的其他变形例的框图。图24是稳定轴误差运算器的框图。符号说明1、1a、1b电动机控制装置2、2a、2b控制部3电压指令值生成器4dq/3φ变换器5电力变换电路6电动机6a转子6b定子7电流检测部83φ/dq变换器(坐标变换部)9负载装置10转矩电流指令值生成器11f、11g、11h、11i脉动转矩电流指令值生成器12轴误差运算器13PLL控制器16脉动转矩推定器19稳定轴误差运算器20直流电压源21逆变器32单相坐标变换器33PWM信号生成器34电压指令值运算部37单相坐标逆变换器40位置推定部300空调机301电动机控制装置302压缩机303室内机304室外机305配管306室内热交换器307送风机308室外热交换器309送风机310配线电缆311电动机控制装置500旋转转子型压缩机构部(压缩机构部)511密闭容器(收纳容器)具体实施方式[比较例1]＜比较例1的结构＞(比较例1的整体结构)说明本专利技术的实施方式前，说明用于与实施方式进行比较的比较例1的结构。图1是表示比较例1的压缩机的整体结构的图。该压缩机由作为压缩机构的负载装置9、驱动该负载装置9的电动机6以及控制电动机6的电动机控制装置1a构成。在图1中，电动机控制装置1a具有向电力变换电路5输出驱动信号的控制部2a。电力变换电路5内置有直流电压源和逆变器，逆变器根据上述驱动信号输出交流电压。电动机6通过该交流电压旋转，并旋转驱动与电动机6结合的负载装置9。由此，通过基于驱动信号的电压或电流，对电动机(motor)6的速度或转矩进行控制以便成为预期状态。在本比较例中，电动机6是在转子中具有永磁铁的永磁铁同步电动机。此外，通过电动机6驱动的负载装置9在本比较例中是旋转转子型压缩机构。电流检测部7检测流过电动机6或电力变换电路5的电流。通过这些控制部2a、电力变换电路5以及电流检测部7构成电动机控制装置1a。接着，图2表示电力变换电路5和电流检测部7的结构。如图2所示，电力变换电路5具有逆变器21、直流电压源20以及栅极驱动电路23。逆变器21具有开关元件22a～22f(例如，IGBT或MOS-FET等半导体开关元件)、与它们并联连接的回流用二极管。另外，将开关元件22a～22f统称为“开关元件22”。这些开关元件22通过串联连接2组开关元件22来构成各相的上下支路。在图2的例子中，通过开关元件22a、22b构成U相的上下支路，通过开关元件22c、22d构成V相的上下支路，通过开关元件22e、22f构成W相的上下支路。各相的上下支路的连接点与电动机6连接。栅极驱动电路23放大被供给的脉冲状的驱动信号后输出。开关元件22根据栅极驱动电路23输出的驱动信号24a～24f对直流电压源20的输出电压进行开关。在本比较例中，直流电压源20与分流电阻器25串联连接。这是为了保护开关元件22不会流过过大的电流。这样，对直流电压源20的输出电压进行开关而输出三相交流电压，由此能够向电动机6施加任意频率的三相交流电压，由此能够可变速驱动电动机6。电流检测部7检测出从电力变换电路5向电动机6流过的三相交流电流中的、流过U相和W相的电流Iu，Iw。当然，也可以检测出全相交流电流，但根据基尔霍夫第一定律，若能够检测出三相中的两相，则可以根据检测出的两相计算出其他一相。本比较例想要解决在电动机6或负载装置9等的机械部分产生的振动或噪声的问题。因此，首先对负载装置9即旋转转子型的压缩机构中的具体的问题进行叙述。图3(a)、(b)表示在本比较例作为负载装置9而采用的旋转转子型压缩机构部500。图3(a)表示压缩机构部500和电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机控制装置，其特征在于，具备：电力变换电路，其将直流电压变换成交流电压，并通过所述交流电压驱动与负载装置连接的电动机；以及控制部，其输出用于驱动所述电力变换电路的驱动信号，所述控制部推定所述电动机的旋转角度位置，并根据推定或预先设定的负载变动模式和推定的所述旋转角度位置使所述驱动信号的占空比变化。

【技术特征摘要】
2014.10.14 JP 2014-2097131.一种电动机控制装置，其特征在于，具备：
电力变换电路，其将直流电压变换成交流电压，并通过所述交流电压驱动
与负载装置连接的电动机；以及
控制部，其输出用于驱动所述电力变换电路的驱动信号，
所述控制部推定所述电动机的旋转角度位置，并根据推定或预先设定的负
载变动模式和推定的所述旋转角度位置使所述驱动信号的占空比变化。
2.一种电动机控制装置，其特征在于，具备：
电力变换电路，其将直流电压变换成交流电压，并通过所述交流电压驱动
与负载装置连接的电动机；以及
控制部，其输出用于驱动所述电力变换电路的驱动信号，
所述控制部根据与所述负载装置的瞬时转矩对应地增减的参数来调整所
述驱动信号的占空比。
3.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，
所述控制部还具有：
电流检测部，其检测向所述电动机供给的电流值；
坐标变换部，其将通过所述电流检测部检测出的电流值变换成旋转坐标中
的电流值；以及
微分器，其对所述旋转坐标中的电流值进行微分并输出电流微分值，
所述控制部根据所述电流微分值调整所述驱动信号的占空比。
4.根据权利要求2所述的电动机控制装置，其特征在于，
所述控制部还具有：
电流检测部，其检测向所述电动机供给的电流值；
坐标变换部，其将通过所述电流检测部检测出的电流值变换成旋转坐标中
的电流值；以及
微分器，其对所述旋转坐标中的电流值进行微分并输出电流微分值，
所述控制部根据所述电流微分值调整所述驱动信号的占空比。
5.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，
以所述电动机的转速小于属于所述电动机的感应电压为所述直流电压的
一半以下的速度区域的预定的切换速度为条件，所述控制部根据与所述负载装
置的瞬时转矩对应地增减的参数来调整所述驱动信号的占空比。
6.根据权利要求2所述的电动机控制装置，其特征在于，
以所述电动机的转速小于属于所述电动机的感应电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木尚礼，田村建司，
申请(专利权)人：日立空调·家用电器株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP