[发明专利]电动机控制装置、以及利用该电动机控制装置的空气调节机

说明书

技术领域

本发明涉及电动机控制装置的控制方法、以及利用其的设备，特别是涉及电流脉动的抑制的技术。

背景技术

关于空调机等中使用的电动机，强烈要求实现小型化、高效率、高输出化。

通过采用在电动机定子侧进行集中线圈化且将永久磁铁埋入到电动机的转子内部的埋入磁铁型电动机(以下，称为“IPM电动机”)，能够实现电动机的小型化、高效率、高输出化。

但是，在IPM电动机的线圈中被感应的感应电压的波形相对于IPM电动机的转子的角度而成为从理想的正弦波状畸变后的波形。因感应电压波形的畸变而导致在电流波形发生畸变。

专利文献1公开了利用共振型滤波器来提取电动机转数变动的周期性分量，并基于变动的周期性分量来补正转矩电流指令值的技术。根据专利文献1，能够抑制因感应电压波形的畸变而引起的转数变动。

专利文献2公开了对于使电动机的转矩脉动和逆相位的转矩产生的高次谐波电流指令进行运算，来控制高次谐波电流的技术。根据专利文献2，能够降低电动机转矩的变动。

专利文献1：JP特开2006-191737号公报

专利文献2：JP特开2004-64909号公报

根据专利文献1中所记载的技术，理想的是，能够输出电动机的感应电压所含的全部的高次分量，但由于PWM脉冲数是有限的值，因此，现实上，不能输出电动机的感应电压中所含的全部的高次分量。

尤其是，在PWM脉冲数为一定的状态下电动机转数成为高速域时，与低速域相比，电压/电流1周期中所含的PWM脉冲数变少，因此，感应电压高次分量的次数较大的分量的输出将变得困难。

专利文献2所记载的技术中，输出产生转矩脉动与逆相位的转矩的高次谐波电流指令，因此，在电流波形将发生畸变。

发明内容

于是，本发明的目的在于防止不能输出高次分量且相反还在电流波形发生畸变这样的事态。

为了解决上述课题，本发明的电动机驱动装置具备：对永久磁铁电动机供给电力的电力变换器；对电力变换器的输出电压进行控制的控制装置；和将永久磁铁电动机的感应电压的高次分量相加到控制装置的电压指令值中的电压相加部，使得永久磁铁电动机的转数越高，相加到控制装置的电压指令值中的感应电压的高次分量的次数越少。

发明效果

根据本发明，能够防止不能输出高次分量且相反还在电流波形发生畸变这样的事态。

附图说明

图1是表示实施例1的电动机控制装置的整体构成图的框图。

图2是感应电压波形为理想的正弦波的情况下的以固定坐标而表示的感应电压、指令电压、电动机电流的关系的概要图。

图3是感应电压波形发生畸变的情况下的现有方式中的以固定坐标而表示的感应电压、指令电压、电动机电流的关系的概要图。

图4是感应电压波形为理想的正弦波的情况下的以旋转坐标而表示的感应电压、指令电压、电动机电流的关系的概要图。

图5是感应电压波形发生畸变的情况下的现有方式中的以旋转坐标而表示的感应电压、指令电压、电动机电流的关系的概要图。

图6是感应电压波形发生畸变的情况下的实施例1的方式中的以固定坐标而表示的感应电压、指令电压、电动机电流的关系的概要图。

图7是感应电压波形发生畸变的情况下的实施例1的方式中的以旋转坐标而表示的感应电压、指令电压、电动机电流的关系的概要图。

图8是通过现有方式对实际机器进行了驱动的情况下的U相电流的波形/FFT解析例。

图9是通过实施例1的方式对实际机器进行了驱动的情况下的U相电流的波形/FFT解析例。

图10是比较了通过现有方式与实施例1的方式对实际机器进行了驱动的情况下的综合损失的概要图。

图11是表示现有技术的PWM控制方式的电动机控制装置的整体构成的框图。

图12是在旋转坐标系的dq轴上将感应电压高次分量相加到施加电压指令的情况下的框图。

图13是在将感应电压高次分量相加到三相交流的施加电压指令的情况下的框图。

图14是表示感应电压高次分量振幅值的设定例的图。

图15是表示感应电压高次分量振幅值的切换设定例的图。

图16是表示本实施例2中的PWM频率的切换设定例的图。

图17是利用了电动机控制装置的空调机的整体构成图。

图18是相对于压缩机用电动机的电动机转数的效率、直流电压/施加电压指令的概略图。