JP2009055719A - Air compressor and motor drive control method - Google Patents
Air compressor and motor drive control method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009055719A JP2009055719A JP2007220488A JP2007220488A JP2009055719A JP 2009055719 A JP2009055719 A JP 2009055719A JP 2007220488 A JP2007220488 A JP 2007220488A JP 2007220488 A JP2007220488 A JP 2007220488A JP 2009055719 A JP2009055719 A JP 2009055719A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current value
- drive
- motor
- driving
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 36
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B41/00—Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids
- F04B41/02—Pumping installations or systems specially adapted for elastic fluids having reservoirs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2203/00—Motor parameters
- F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
- F04B2203/0201—Current
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2203/00—Motor parameters
- F04B2203/02—Motor parameters of rotating electric motors
- F04B2203/0209—Rotational speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B2205/00—Fluid parameters
- F04B2205/05—Pressure after the pump outlet
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
Description
本発明は、エアコンプレッサおよびモータ駆動制御方法に関し、より詳細には、モータ手段を駆動させて圧縮空気を建築用の駆動工具に供給することが可能なエアコンプレッサおよびモータ手段に対するモータ駆動制御方法に関する。 The present invention relates to an air compressor and a motor drive control method, and more particularly to an air compressor and a motor drive control method for motor means that can drive motor means to supply compressed air to a building drive tool. .
圧縮空気を利用した釘打機等の駆動工具を建築現場で利用する場合には、駆動工具に対して圧縮空気を供給するエアコンプレッサを設置する必要がある。エアコンプレッサは、モータ部を駆動させることによって圧縮空気生成部で圧縮空気を生成し、生成させた空気をタンク部に貯留することによって、所定圧力の圧縮空気を駆動工具に提供する構造となっている。ここで、エアコンプレッサは、一般的なコンセント(交流電源)用のプラグを備えており、プラグをコンセントに接続することによって、モータ部を駆動させるための駆動電力の供給を受けている(例えば、特許文献1参照)。 When a driving tool such as a nailing machine using compressed air is used at a construction site, it is necessary to install an air compressor that supplies compressed air to the driving tool. The air compressor has a structure in which compressed air is generated in the compressed air generation unit by driving the motor unit, and the generated air is stored in the tank unit to provide compressed air of a predetermined pressure to the driving tool. Yes. Here, the air compressor is provided with a plug for a general outlet (AC power supply), and is supplied with driving power for driving the motor unit by connecting the plug to the outlet (for example, Patent Document 1).
一方で、作業現場等で使用される工具であって、コンセントを介して駆動電力の供給を受ける必要がある工具は、エアコンプレッサ以外にも多数存在する。しかしながら、各コンセントには、合計して使用可能な電力量が予め規定されており、使用可能な電流値を超えた場合にはコンセントへの電力供給を一時的に遮断するためのブレーカが通常設けられている。 On the other hand, there are many tools that are used at work sites or the like and need to be supplied with driving power via an outlet, in addition to the air compressor. However, the total amount of power that can be used in each outlet is specified in advance, and a breaker is usually provided to temporarily cut off the power supply to the outlet when the available current value is exceeded. It has been.
ブレーカによる電力の遮断が行われると、同一コンセントに接続された全ての駆動工具の動作が停止されてしまうため、作業に支障が生ずる可能性が高い。そのため、使用可能な電流値を確認し、この使用可能な電流値以内に、接続された全ての駆動工具の使用電流値が収まるように注意する必要がある。また、電流値の確認を確実に行うためにも、各駆動装置の使用電流値が、駆動装置毎に予め設定される電流目標量で安定して維持されるように電流制御を行う必要がある。
しかしながら、エアコンプレッサで圧縮空気を生成する処理では、タンク部の圧力状態等によってモータ部の駆動負荷が変化することから、モータ部において使用される電流値も上下するおそれがあるという問題があった。このため、モータ部の駆動負荷状態によっては、電流値が目標電流値を超えてしまうオーバーシュート現象などが発生してしまい、一時的に目標電流値以上の電流値に達してしまうおそれがあった。 However, in the process of generating compressed air with an air compressor, the driving load of the motor unit varies depending on the pressure state of the tank unit, etc., so there is a problem that the current value used in the motor unit may also rise and fall. . For this reason, depending on the driving load state of the motor unit, an overshoot phenomenon in which the current value exceeds the target current value may occur, and the current value may temporarily exceed the target current value. .
一方で目標電流値よりも低い電流値となるように、モータ部の駆動制御を行うと、モータ部において十分な回転数を維持することが難しくなり、目標とする出力特性を得ることが困難になる場合もあり得るという問題があった。 On the other hand, if the drive control of the motor unit is performed so that the current value is lower than the target current value, it is difficult to maintain a sufficient number of revolutions in the motor unit, and it is difficult to obtain target output characteristics. There was a problem that it could be.
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、モータ手段の電流値が目標電流値以上へ上昇することを抑制し、さらに、電流値が目標電流値以下の場合には、モータ手段の回転状態を考慮したモータ手段の駆動制御を行うことが可能なエアコンプレッサおよびモータ駆動制御方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and suppresses the current value of the motor means from rising to a target current value or higher. Further, when the current value is equal to or lower than the target current value, the motor means rotates. It is an object of the present invention to provide an air compressor and a motor drive control method capable of performing drive control of motor means in consideration of the state.
上記課題を解決するために、本発明に係るモータ駆動制御方法は、モータ手段の駆動量を制御する制御手段が、前記モータ手段の駆動に用いられる駆動電流値を検出する電流検出手段によって検出された駆動電流値と、前記モータ手段の駆動に要する所望の目標電流値との電流値差に基づいて、前記モータ手段の駆動量を制御することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, in the motor drive control method according to the present invention, the control means for controlling the drive amount of the motor means is detected by the current detection means for detecting the drive current value used for driving the motor means. The drive amount of the motor means is controlled based on the difference between the drive current value and the desired target current value required for driving the motor means.
本発明に係るモータ駆動制御方法によれば、制御手段が、電流検出手段によって検出された駆動電流値に基づいてモータ手段の駆動量を制御するので、駆動電流値の増減に応じてモータ手段を制御することができる。特に、制御手段が、電流検出手段により検出された駆動電流値と目標電流値との電流値差とに基づいてモータ手段の駆動量を制御するので、モータ手段の駆動に応じて変動する駆動電流値を目標電流値に近づくように制御することが可能となる。 According to the motor drive control method of the present invention, since the control means controls the drive amount of the motor means based on the drive current value detected by the current detection means, the motor means is controlled according to the increase / decrease of the drive current value. Can be controlled. In particular, since the control means controls the drive amount of the motor means based on the current value difference between the drive current value detected by the current detection means and the target current value, the drive current that varies according to the drive of the motor means The value can be controlled to approach the target current value.
また、上述したモータ駆動制御方法において、前記制御手段が、前記モータ手段の駆動回転数を検出する回転数検出手段によって検出された駆動回転数と、前記モータ手段の駆動における所望の目標回転数との回転数差に基づいて、前記モータ手段の駆動量を制御するものであってもよい。 In the motor drive control method described above, the control means detects the drive rotation speed detected by the rotation speed detection means for detecting the drive rotation speed of the motor means, and a desired target rotation speed for driving the motor means. The drive amount of the motor means may be controlled on the basis of the difference in rotational speed.
このように制御手段が、回転数検出手段により検出された駆動回転数と目標回転数との回転数差に基づいてモータ手段の駆動量を制御することによって、モータ手段の駆動に応じて変動する駆動回転数が目標回転数に近づくように制御を行うことが可能となる。 In this way, the control means controls the drive amount of the motor means based on the rotational speed difference between the drive rotational speed detected by the rotational speed detection means and the target rotational speed, and thus varies according to the driving of the motor means. Control can be performed so that the drive rotational speed approaches the target rotational speed.
特に、上述した駆動電流値と目標電流値との電流値差が大きい場合には、回転数差に基づいてモータ手段の駆動制御を行っても、制御されたモータ手段の駆動状態により上昇する駆動電流値が急激に上昇するおそれが少ない。このため、目標電流値と駆動電流値との電流値差が大きい場合には、回転数差に基づいてモータ手段の制御を行うことにより、駆動電流値が目標電流値よりも上昇することを防ぎつつモータ手段の駆動回転数を積極的に制御することができ、モータ手段が性能を十分に発揮し得るように駆動制御を行うことが可能となる。 In particular, when the current value difference between the drive current value and the target current value described above is large, even if the drive control of the motor means is performed based on the rotational speed difference, the drive that rises depending on the drive state of the controlled motor means There is little risk of a sudden increase in current value. For this reason, when the current value difference between the target current value and the drive current value is large, the motor means is controlled based on the rotational speed difference to prevent the drive current value from rising above the target current value. However, it is possible to positively control the drive rotation speed of the motor means, and to perform drive control so that the motor means can sufficiently exhibit performance.
一方で本発明に係るエアコンプレッサは、圧縮空気を生成する圧縮空気生成手段と、該圧縮空気生成手段により生成された前記圧縮空気を貯留するタンク部と、前記圧縮空気生成手段を駆動させるためのモータ手段と、該モータ手段の駆動量を制御する制御手段と、前記モータ手段の駆動に用いられる駆動電流値を検出する電流検出手段とを有し、前記制御手段は前記電流検出手段によって検出された駆動電流値に基づいて前記モータ手段の駆動量を制御することを特徴とする。 On the other hand, an air compressor according to the present invention drives compressed air generating means for generating compressed air, a tank section for storing the compressed air generated by the compressed air generating means, and driving the compressed air generating means. Motor means; control means for controlling the drive amount of the motor means; and current detection means for detecting a drive current value used for driving the motor means. The control means is detected by the current detection means. The driving amount of the motor means is controlled based on the driving current value.
本発明に係るエアコンプレッサによれば、制御手段が、電流検出手段によって検出された駆動電流値に基づいてモータ手段の駆動量を制御するので、駆動電流値の増減に応じてモータ手段を制御することができる。このため、駆動電流値が高い場合にはモータ手段の駆動量を低減させることによって駆動電流値の低減を図ることができ、また駆動電流値が低い場合には、モータ手段の駆動量を増大させることによって駆動電流値の増加を図ることが可能となる。 According to the air compressor of the present invention, the control means controls the drive amount of the motor means based on the drive current value detected by the current detection means, so the motor means is controlled according to the increase / decrease of the drive current value. be able to. For this reason, when the drive current value is high, the drive amount of the motor means can be reduced by reducing the drive amount of the motor means. When the drive current value is low, the drive amount of the motor means is increased. As a result, the drive current value can be increased.
また、前記制御手段が、前記電流検出手段により検出された駆動電流値に基づいてモータ手段の駆動状態を分類し、分類された駆動状態に基づいて前記駆動量を算出するために用いられる係数を変更するものであってもよい。 Further, the control means classifies the drive state of the motor means based on the drive current value detected by the current detection means, and calculates a coefficient used for calculating the drive amount based on the classified drive state. It may be changed.
このように、検出された駆動電流値に基づいてモータ手段の駆動状態を分類し、分類された駆動状態に基づいて係数を変更することによって、一の駆動状態においては係数を大きくして駆動電流値の増減が大きくなるようにモータ手段の駆動量を算出・決定し、他の駆動状態においては係数を小さくして駆動電流値の増減が小さくなるようにモータ手段の駆動量を算出・決定することができる。このため、検出される駆動電流値に応じて適切に駆動量を変更することができ、モータ手段の駆動制御を駆動電流値に応じて柔軟に調整することが可能となる。 In this way, by classifying the driving state of the motor means based on the detected driving current value and changing the coefficient based on the classified driving state, the driving current is increased by increasing the coefficient in one driving state. Calculate / determine the drive amount of the motor means so that the increase / decrease in the value is large, and calculate / determine the drive amount of the motor means so that the increase / decrease in the drive current value is small by reducing the coefficient in other drive states. be able to. For this reason, the drive amount can be appropriately changed according to the detected drive current value, and the drive control of the motor means can be flexibly adjusted according to the drive current value.
さらに、前記制御手段が、前記モータ手段の駆動に要する所望の目標電流値を基準として、前記電流検出手段により検出された駆動電流値と前記目標電流値との電流値差と、前記係数とに基づいて、前記駆動量を算出するものであってもよい。 Further, the control means uses the desired target current value required for driving the motor means as a reference, the current value difference between the drive current value detected by the current detection means and the target current value, and the coefficient. Based on this, the drive amount may be calculated.
このように、制御手段が、上述した係数に加えて、電流検出手段により検出された駆動電流値と目標電流値との電流値差とに基づいて駆動量を算出することによって、電流値差が大きい場合には、モータ手段の駆動量が大きくなって積極的にモータ手段の駆動制御がなされ、電流値差が小さい場合には、モータ手段の駆動量が小さくなってより細かくモータ手段の駆動制御を行うことが可能となる。このため、モータ手段の駆動に応じて変動する駆動電流値を目標電流値に近づくように制御することが可能となり、駆動電流値が目標電流値よりも高い電流値へと変動してしまうオーバーシュート現象を効果的に抑制することが可能となる。 Thus, the control means calculates the drive amount based on the current value difference between the drive current value detected by the current detection means and the target current value in addition to the above-described coefficient, so that the current value difference is reduced. When the difference is large, the drive amount of the motor means is increased, and the drive control of the motor means is positively performed. When the current value difference is small, the drive amount of the motor means is decreased and the drive control of the motor means is finer. Can be performed. For this reason, it becomes possible to control the drive current value that fluctuates according to the driving of the motor means so as to approach the target current value, and the overshoot that causes the drive current value to fluctuate to a higher current value than the target current value. The phenomenon can be effectively suppressed.
また、上述したエアコンプレッサが、前記モータ手段の駆動回転数を検出する回転数検出手段を有し、前記制御手段が、前記モータ手段の駆動における所望の目標回転数を基準として、前記回転数検出手段により検出された駆動回転数と前記目標回転数との回転数差と、前記係数とに基づいて、前記駆動量を算出するものであってもよい。 Further, the air compressor described above has a rotation speed detection means for detecting the drive rotation speed of the motor means, and the control means detects the rotation speed based on a desired target rotation speed in driving the motor means. The drive amount may be calculated based on the difference between the rotational speed detected by the means and the target rotational speed and the coefficient.
このように制御手段が、上述した係数に加えて、回転数検出手段により検出された駆動回転数と目標回転数との回転数差に基づいて駆動量を算出することによって、回転数差が大きい場合には、モータ手段の駆動量が大きくなって積極的にモータ手段の駆動制御がなされ、回転数差が小さい場合には、モータ手段の駆動量が小さくなってより細かくモータ手段の駆動制御を行うことが可能となる。このため、モータ手段の駆動に応じて変動する駆動回転数が目標回転数に近づくように制御することが可能となる。 Thus, in addition to the above-described coefficient, the control means calculates the drive amount based on the rotational speed difference between the drive rotational speed detected by the rotational speed detection means and the target rotational speed, so that the rotational speed difference is large. In this case, the drive amount of the motor means is increased and the drive control of the motor means is positively performed. When the difference in rotational speed is small, the drive amount of the motor means is decreased and the drive control of the motor means is more finely controlled. Can be done. For this reason, it becomes possible to control so that the drive rotation speed which fluctuates according to the drive of the motor means approaches the target rotation speed.
特に、上述した駆動電流値と目標電流値との電流値差が大きい場合には、回転数差に基づいて駆動量を算出してモータ手段の駆動制御を行っても、制御されたモータ手段の駆動状態により上昇する駆動電流値が急激に上昇するおそれが少ない。このため、目標電流値と駆動電流値との電流値差が大きい場合には、回転数差に基づいてモータ手段の駆動量を算出して制御を行うことにより、駆動電流値が目標電流値よりも上昇することを防ぎつつモータ手段の駆動回転数を積極的に制御することができ、モータ手段が性能を十分に発揮し得るように駆動制御を行うことが可能となる。 In particular, when the current value difference between the drive current value and the target current value described above is large, even if the drive amount is calculated based on the rotation speed difference and the drive control of the motor means is performed, There is little possibility that the drive current value that rises depending on the drive state rises rapidly. For this reason, when the current value difference between the target current value and the drive current value is large, the drive current value is larger than the target current value by performing control by calculating the drive amount of the motor means based on the rotation speed difference. In addition, it is possible to positively control the drive rotation speed of the motor means while preventing the motor means from rising, and it is possible to perform drive control so that the motor means can exhibit its performance sufficiently.
本発明に係るモータ駆動制御方法によれば、制御手段が、電流検出手段によって検出された駆動電流値に基づいてモータ手段の駆動量を制御するので、駆動電流値の増減に応じてモータ手段を制御することができる。特に、制御手段が、電流検出手段により検出された駆動電流値と目標電流値との電流値差とに基づいてモータ手段の駆動量を制御するので、モータ手段の駆動に応じて変動する駆動電流値を目標電流値に近づくように制御することが可能となる。 According to the motor drive control method of the present invention, since the control means controls the drive amount of the motor means based on the drive current value detected by the current detection means, the motor means is controlled according to the increase / decrease of the drive current value. Can be controlled. In particular, since the control means controls the drive amount of the motor means based on the current value difference between the drive current value detected by the current detection means and the target current value, the drive current that varies according to the drive of the motor means The value can be controlled to approach the target current value.
また、本発明に係るエアコンプレッサによれば、電流検出手段によって検出された駆動電流値に基づいて前記モータ手段の駆動量を制御するので、駆動電流値の増減に応じてモータ手段を制御することができる。このため、駆動電流値が所定の電流値(目標電流値)より上昇しないように、駆動電流値に応じてモータ手段を制御することができ、モータ駆動時における急激な電流値上昇等を効果的に抑制することが可能となる。 Further, according to the air compressor of the present invention, since the drive amount of the motor means is controlled based on the drive current value detected by the current detection means, the motor means is controlled according to increase / decrease of the drive current value. Can do. For this reason, the motor means can be controlled in accordance with the drive current value so that the drive current value does not rise above a predetermined current value (target current value). Can be suppressed.
以下、本発明に係るエアコンプレッサについて、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, an air compressor according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、エアコンプレッサの概略構成を示したブロック図である。エアコンプレッサ1は、タンク部2と、圧縮空気生成部(圧縮空気生成手段)3と、モータ部(モータ手段)4と、制御回路部(制御手段)5とによって概略構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an air compressor. The air compressor 1 is roughly configured by a
タンク部2は、圧縮空気を貯留するための貯留タンク8を有している。貯留タンク8には、圧縮空気生成部3により生成された一定圧力の圧縮空気が蓄えられており、通常3.5MPa〜4.3MPa程度の圧力に維持されている。
The
貯留タンク8には、複数の圧縮空気取出口9が設けられている。本実施の形態においては、高圧の圧縮空気を取り出すための高圧取出口9aと、常圧の圧縮空気を取り出すための常圧取出口9bとが設けられている。各取出口9a、9bには、それぞれの取出口9a、9bより得られる圧縮空気を所望の圧力に減圧させるための減圧弁10a、10bが設けられており、高圧取出口9aでは、減圧弁10aによって取り出される圧縮空気の圧力が1.5MPa〜2.50MPa程度に減圧され、常圧取出口9bでは、減圧弁10bによって取り出される圧縮空気の圧力が0.7MPa〜1.5MPa程度に減圧される。
The storage tank 8 is provided with a plurality of compressed air outlets 9. In the present embodiment, a high-
貯留タンク8内の圧縮空気は、上述したように通常3.5MPa〜4.3MPa程度の圧力に維持されるため、高圧取出口9aから取り出され圧縮空気も常圧取出口9bから取り出される圧縮空気も、上述した所望の圧力を減圧弁10a、10bによって維持することが可能となる。また、各取出口9a、9bには、減圧弁10a、10bにより減圧された圧縮空気を釘打機等の駆動工具に供給するために、エアホース(図示省略)を着脱することが可能となっている。
Since the compressed air in the storage tank 8 is normally maintained at a pressure of about 3.5 MPa to 4.3 MPa as described above, the compressed air taken out from the
圧縮空気生成部3は、シリンダ内に設けられるピストンを往復運動させ、シリンダの吸気弁からシリンダ内に引き込まれた空気を圧縮することによって圧縮空気を生成する構造を備えている。圧縮された空気は、連結パイプ14を介してタンク部2の貯留タンク8へと供給される。
The compressed air generating unit 3 has a structure that generates compressed air by reciprocating a piston provided in the cylinder and compressing air drawn into the cylinder from the intake valve of the cylinder. The compressed air is supplied to the storage tank 8 of the
モータ部4は、圧縮空気生成部3のピストンを往復運動させるための駆動力を発生させる役割を有している。モータ部4には、駆動力を発生させるためのステータ16とロータ17とが設けられている。ステータ16には、U相、V相、W相の巻線16a、16b、16cが形成されており、これらの巻線16a〜16cに対して電流を流すことによって回転磁界が形成される。
The motor unit 4 has a role of generating a driving force for reciprocating the piston of the compressed air generating unit 3. The motor unit 4 is provided with a
ロータ17は、永久磁石によって構成されており、ステータ16の巻線16a、16b、16cを流れる電流によって形成される回転磁界により、ロータ17の回転が行われる。また、モータ部4には、ロータ17の回転を検出するための回転数検出部(回転数検出手段)18が設けられている。回転数検出部18には、ホールICが設けられており、このホールICを用いてロータ17における磁界の変化を検出することによってロータ17の回転数を検出する。
The
制御回路部5は、図2に示すように、マイクロプロセッサ(MPU:Micro Processing Unit、制御手段)20と、コンバータ回路21と、インバータ回路22とによって概略構成されている。
As shown in FIG. 2, the control circuit unit 5 is roughly configured by a microprocessor (MPU: Micro Processing Unit, control means) 20, a converter circuit 21, and an
コンバータ回路21は、整流回路24と昇圧回路25と平滑回路26とにより概略構成されており、このコンバータ回路21によっていわゆるPAM(Pulse Amplitude Modulation)制御が実行される。ここで、PAM制御とは、コンバータ回路21によって出力電圧のパルスの高さを変化させることにより、モータ部4の回転数を制御する方法である。一方で、インバータ回路22では、いわゆるPWM(Pulse Width Modulation)制御が実行される。PWM制御とは、出力電圧のパルス幅を変化させてモータ部4の回転数を制御させる方法である。
The converter circuit 21 is roughly configured by a rectifier circuit 24, a booster circuit 25, and a smoothing circuit 26, and so-called PAM (Pulse Amplitude Modulation) control is executed by the converter circuit 21. Here, the PAM control is a method of controlling the rotation speed of the motor unit 4 by changing the pulse height of the output voltage by the converter circuit 21. On the other hand, the
PAM制御は、PWM制御に比べて、モータ部4における低回転時の効率低下が少なく、電圧を上げることによって高回転にも対応することが可能であるという特性を有しているため、高出力時および定常運転時に主として用いられる制御方法である。一方で、PWM制御は、起動時や電圧低下時などにおいて主として用いられる制御方法である。マイクロプロセッサ20は、エアコンプレッサ1の運転状態に応じて、コンバータ回路21によるPAM制御とインバータ回路22によるPWM制御とを好適に切り替えて制御を実行する。
Compared with PWM control, PAM control has a characteristic that the motor unit 4 is less susceptible to lowering efficiency at low rotation and can cope with high rotation by increasing the voltage. It is a control method mainly used during operation and steady operation. On the other hand, the PWM control is a control method mainly used at the time of start-up or voltage drop. The
コンバータ回路21の整流回路24および平滑回路26は、エアコンプレッサ1の駆動源となる交流電源29を整流・平滑することによって直流電圧に変換する役割を有している。昇圧回路25の内部には、スイッチング素子25aが設けられており、マイクロプロセッサ20の制御命令に応じて直流電圧の振幅制御を行う役割を有している。昇圧回路25は、マイクロプロセッサ20のPAM命令を受けた昇圧コントローラ27を介して制御されている。
The rectifier circuit 24 and the smoothing circuit 26 of the converter circuit 21 have a role of converting into an AC voltage by rectifying and smoothing an
なお、コンバータ回路21の整流回路24と昇圧回路25との間には、電流検出部(電流検出手段)28が設けられている。電流検出部28において検出された電流値は、マイクロプロセッサ20に出力される構造となっている。
A current detection unit (current detection means) 28 is provided between the rectifier circuit 24 and the booster circuit 25 of the converter circuit 21. The current value detected by the
インバータ回路22は、コンバータ回路21によって変換された直流電圧のパルスを一定周期で正負変換させるとともに、パルス幅を変換させることによって直流電圧を擬似的な正弦波を備える交流電圧に変換する役割を有している。このパルス幅を調整することによって、上述したようにモータ部4の回転数制御を行うことが可能となる。マイクロプロセッサ20は、モータ部4の操作量(制御量)を調整することによってインバータ回路22の制御を行う。
The
マイクロプロセッサ20は、コンバータ回路21およびインバータ回路22の駆動制御を行うことによって、タンク部2の圧縮空気の圧力を3.5MPa〜4.0MPaに安定させるための制御手段である。マイクロプロセッサ20は、演算処理ユニット(CPU:Central Processing Unit)、ワークメモリ等の一時記憶領域として利用されるRAM(Random Access Memory)、後述する制御処理プログラム(図4参照、本発明に係るモータ駆動制御方法を示すプログラム)や、駆動電流値毎に分類される領域情報(図3(a)参照)や、操作量の算出方法情報(図3(b)参照)等が記録されるROM(Read Only Memory)等の機能が、1チップのLSIにより実現されたものである。
The
マイクロプロセッサ20には、回転数検出部18によって検出されたモータ部4(より詳細にはロータ17)の回転数情報(駆動回転数の情報)が入力されると共に、電流検出部28で検出された電流値情報(駆動電流値の情報)が入力される。一方でマイクロプロセッサ20は、制御情報(PAM命令、PWM命令)をコンバータ回路21およびインバータ回路22に対して出力することが可能な構成となっている。コンバータ回路21およびインバータ回路22では、マイクロプロセッサ20によって出力された制御情報に基づいて、モータ部4の駆動制御を実行する。
The
マイクロプロセッサ20は、昇圧コントローラ27にPAM命令を出力することによって、昇圧コントローラ27を介して昇圧回路25のスイッチング素子25aを制御して、コンバータ回路21の駆動制御を行う。また、同様に、マイクロプロセッサ20は、インバータ回路22に対してPWM命令を出力することによってインバータ回路22の制御を行う。
The
但し、上述したように、PAM制御は高出力時および定常運転時に主として用いられる制御方法であり、PWM制御は、起動時や電圧低下時などにおいて主として用いられる制御方法である。このため、マイクロプロセッサ20は、エアコンプレッサ1の起動時には、インバータ回路22のduty値を20%から100%へと徐々に増加させることによって円滑にエアコンプレッサ1(モータ部4)の駆動状態を立ち上げる制御を行い、インバータ回路22の出力電圧が所定電圧値(例えば200V)に到達するか、またはモータ部4の回転数が所定回転数(例えば、3000rpm)に到達した場合に、PWM制御のduty値を100%に固定した状態で、PAM命令をコンバータ回路21に出力してPAM制御によるモータ部4の駆動制御を行う。
However, as described above, the PAM control is a control method that is mainly used at the time of high output and steady operation, and the PWM control is a control method that is mainly used at the time of start-up or voltage drop. For this reason, when the air compressor 1 is started, the
マイクロプロセッサ20では、PAM制御またはPWM制御を行う場合、電流検出部28により検出される駆動電流値と、回転数検出部18により検出されるモータ部4の駆動回転数とに基づいて、コンバータ回路21およびインバータ回路22の操作量を決定する。
In the
図3(a)は、目標電流値とこの目標電流値を基準として領域分けされた領域A〜Dを示した図である。ここで、目標電流値とは、本実施の形態に係るエアコンプレッサ1を通常使用した状態において使用され得る設計上の駆動電流値を示している。例えば、目標電流値が14.5Aであった場合、エアコンプレッサを通常使用する場合には、駆動電力が14.5A程度に維持される。使用者は、各駆動工具の目標電流値に基づいて、コンセントに接続させる各駆動工具の合計電力量が、コンセントの許容電力量の範囲内に収まるよう考慮して、コンセントに駆動工具を接続する。 FIG. 3A is a diagram showing a target current value and regions A to D divided into regions based on the target current value. Here, the target current value indicates a design drive current value that can be used in a state where the air compressor 1 according to the present embodiment is normally used. For example, when the target current value is 14.5 A, the drive power is maintained at about 14.5 A when the air compressor is normally used. Based on the target current value of each drive tool, the user connects the drive tool to the outlet considering that the total power amount of each drive tool to be connected to the outlet is within the allowable power range of the outlet. .
しかしながら、駆動電力量は、駆動工具の駆動負担状態等によって値が変動する場合があるため、例えば、駆動工具の駆動電力量の一時的な上昇に伴って、コンセントの許容電力量を超えてしまう場合もあり得る。このような場合には、コンセントに対して多大な負荷が加えられてしまうおそれがあるため、コンセントの許容電力量を超えて多くの電力消費が行われた場合に電力の供給を意図的に遮断するブレーカが、一般的に設けられている。 However, since the value of the driving power amount may vary depending on the driving load state of the driving tool, for example, the allowable power amount of the outlet is exceeded with a temporary increase in the driving power amount of the driving tool. There may be cases. In such a case, a large load may be applied to the outlet, so if the power consumption exceeds the allowable power consumption of the outlet, the power supply is intentionally cut off. A breaker is generally provided.
このため、エアコンプレッサ1の駆動制御を行う場合には、駆動電流値が目標電流値である14.5A以下となるように駆動制御することが好ましい。一方で、駆動電流値が目標電流値を超えないように、常に低めの駆動電流値でモータ部4の駆動制御を行うと、モータ部4において所望の駆動特性を得ることが難しくなってしまい、モータ部4の能力を十分に発揮することができない場合があり得るという問題があった。 For this reason, when performing drive control of the air compressor 1, it is preferable to drive-control so that a drive current value may be 14.5 A or less which is a target current value. On the other hand, if the drive control of the motor unit 4 is always performed with a lower drive current value so that the drive current value does not exceed the target current value, it becomes difficult to obtain desired drive characteristics in the motor unit 4. There has been a problem that the capability of the motor unit 4 may not be fully exhibited.
そこで、本実施の形態に係るエアコンプレッサ1では、図3(a)に示すように、電流検出部28により検出される駆動電流値に基づいて、モータ部4の駆動状態を領域A(回転数制御モード)、領域B(電流+回転数制御モード)、領域C(電流微調整モード)、領域D(電流低減モード)の4つの領域に分類し、マイクロプロセッサ20が一定時間毎に、どの領域にモータ部4の駆動状態が該当するかを判断している。そして、マイクロプロセッサ20では、判断された駆動状態に基づいて、図3(b)に示す一覧表の計算式に従った操作量(駆動量)を算出して、コンバータ回路21およびインバータ回路22に操作命令(PAM命令、PWM命令)を出力する処理を実行している。
Therefore, in the air compressor 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 3A, the drive state of the motor unit 4 is changed to the region A (the number of revolutions) based on the drive current value detected by the
具体的なマイクロプロセッサ20の制御処理(モータ駆動制御方法)を、図4に示すフローチャートを用いて説明する。
A specific control process (motor drive control method) of the
マイクロプロセッサ20は、一定間隔毎に電流検出部28より駆動電流値を検出し(ステップS100)、続けて、回転数検出部18よりモータの駆動回転数を検出する(ステップS110)。続いて、マイクロプロセッサ20は、検出された駆動電流値が13A以下であるか否かを判断する(ステップS120)。
The
検出された駆動電流値が13A以下である場合(ステップS120においてYesの場合)、マイクロプロセッサ20は、モータ部4の駆動状態が領域Aに該当すると判断し、図3(b)に示す領域Aの計算式に基づいて操作量を算出する(ステップS130)。この計算式において、目標回転数とは、貯留タンク8内の圧力値を一定の圧力値(例えば、3.5MPa〜4.0MPa)に維持するために必要とされるモータ部4の回転数(例えば、3000rpm)を意味しており、駆動回転数とは、回転数検出部18において検出されたモータ部4の回転数を意味している。
When the detected drive current value is 13 A or less (Yes in step S120), the
また、ゲインとは、操作量(駆動量)を算出するために用いられる係数であって、領域A〜領域D毎に異なるゲインが予め設定されている。例えば、モータ部4の目標回転数と駆動回転数との回転数差に基づいて制御量を算出する領域AのゲインGa1と領域BのゲインGa2との関係は、「Ga1>Ga2」で規定されている。 The gain is a coefficient used for calculating the operation amount (drive amount), and a different gain is set in advance for each of the regions A to D. For example, the relationship between the gain Ga1 in the region A and the gain Ga2 in the region B in which the control amount is calculated based on the rotational speed difference between the target rotational speed and the drive rotational speed of the motor unit 4 is defined by “Ga1> Ga2”. ing.
領域AのゲインGa1の方が領域2のゲインよりも大きい値となるのは、領域Aにおける駆動電流値は13A以下となるため、モータ部4の操作量を値の大きいゲインGa1を用いて大きく増加させても、駆動電流値が目標電流値を大きく超えて上昇するおそれが少ないためである。一方で、領域Bの場合では、電流検出部28で検出された駆動電流値と目標電流値との電流値差が少ないため、ゲインGa2を大きな値に設定してモータ部4の操作量を大きく増加させると、駆動電流値が目標電流値を超えてしまうおそれが生じる。このため、ゲインGa2の値は、領域AのゲインGa1よりも小さな値に設定されている。
The reason why the gain Ga1 in the region A is larger than the gain in the
マイクロプロセッサ20は、目標回転数と回転数検出部18により検出された駆動回転数との回転数差に対して、ゲインGa1を積算することによって操作量を算出する。領域Aにおいては、目標電流値と駆動電流値との電流値差が大きいため、電流値差に基づくモータ部4の制御処理(電流値差に基づく操作量の算出処理)よりも、モータ部4の機能が十分に発揮され得ることを優先して回転数差に基づくモータ部4の制御処理(回転数差に基づく操作量の算出処理)を行っている。
The
領域Aにおける操作量を算出(ステップS130)した後、マイクロプロセッサ20は、算出された操作量に基づいて制御命令(PAM命令またはPWM命令)をコンバータ回路21またはインバータ回路22に出力(ステップS140)する。
After calculating the operation amount in the region A (step S130), the
PAM命令を受けたコンバータ回路21、またはPWM命令を受けたインバータ回路22では、受信した制御命令(PAM命令、PWM命令)に従い、ステップS130で算出された操作量に基づいてモータ部4を回転駆動させる。なお、エアコンプレッサ1の起動運転時には、上述したようにインバータ回路22によるPWM制御が行われる場合が多く、エアコンプレッサ1の駆動が定常運転状態にあるときには、コンバータ回路21によるPAM制御が行われる場合が多い。
In the converter circuit 21 that has received the PAM command or the
なお、マイクロプロセッサ20が、コンバータ回路21に対してPAM命令を出力した場合には、昇圧コントローラ27によって昇圧回路25のスイッチング素子25aの制御が行われる。ここで、昇圧コントローラ27が、PAM命令の出力値の内容(操作量)を電圧値の値によって判断する構造である場合には、マイクロプロセッサ20によって出力される電圧値の値に応じて、PAM命令の操作量情報が伝達される。例えば、マイクロプロセッサ20から昇圧コントローラ27に対して5VのPAM命令を送出することが可能な場合には、出力する電圧のdutyが35%の場合、つまり5V×0.35=1.75Vを基準として操作量が伝達される。昇圧コントローラ27では、伝達されたPAM命令の電圧値に基づいて、電圧値のdutyが35%より上の値(電圧値が1.75Vよりも大きい電圧値である場合)には、スイッチング素子25aを制御してモータ部4へ供給される電力の電圧値を増加させ、電圧値のdutyが35%より下の値(電圧値が1.75Vよりも小さい電圧値である場合)には、モータ部4へ供給される電圧値を減少させる。このように、昇圧コントローラ27では、電圧値の大小に応じてスイッチング素子25aを制御して電圧の昇圧処理を行い、モータ部4の駆動制御を行う。
When the
その後、マイクロプロセッサ20は、一定時間毎に、図4に示す処理を繰り返し実行する。
Thereafter, the
一方で、検出された電流値が13A以下でない場合(ステップS120においてNoの場合)、マイクロプロセッサ20は、検出された駆動電流値が14A以下であって、さらに、モータ部4の目標回転数と回転数検出部18により検出された駆動回転数との回転数差が±50rpm以外(−50rpm〜+50rpmに含まれない)であるかどうかを判断する(ステップS150)。検出された駆動電流値が14A以下であって、さらに、モータ部4の回転数差が±50rpm以外の場合(ステップS150においてYesの場合)、マイクロプロセッサ20は、モータ部4の駆動状態が領域Bに該当すると判断し、図3(b)に示す領域Bであって、モータ部4の回転数差が±50rpm以外の場合に用いる計算式に基づいて操作量を算出する(ステップS160)。
On the other hand, if the detected current value is not 13 A or less (in the case of No in step S120), the
電流値が13Aより大きくて14A以下であり、さらに、モータ部4の回転数差が±50rpm以外の場合、マイクロプロセッサ20は、回転数の上昇処理を迅速に行うために、目標回転数と回転数検出部18により検出された駆動回転数との回転数差に基づいて操作量を算出する。但し、上述したように、ゲインGa2の値は、領域AのゲインGa1よりも小さい値となるので、回転数差が領域Aの場合と同数であっても、算出される操作量は領域Aの場合に比べて小さな値となる。
When the current value is larger than 13A and not larger than 14A and the rotational speed difference of the motor unit 4 is other than ± 50 rpm, the
領域Bにおける操作量を算出(ステップS160)した後、マイクロプロセッサ20は、算出された操作量に基づいて制御命令(PAM命令またはPWM命令)をコンバータ回路21またはインバータ回路22に出力する(ステップS140)。制御命令を受けたコンバータ回路21またはインバータ回路22では、受信した制御命令(PAM命令、PWM命令)に従い、ステップS160で算出された操作量に基づいてモータ部4を回転駆動させる。その後、マイクロプロセッサ20は、一定時間毎に、図4に示す処理を繰り返し実行する。
After calculating the operation amount in the region B (step S160), the
ステップS150の処理において、「検出された電流値が14A以下であって、さらに、モータ部の目標回転数と回転数検出部18により検出された駆動回転数との差が±50rpm以外」との条件を満たさない場合(ステップS150においてNoの場合)、マイクロプロセッサ20は、検出された電流値が14A以下であって、さらに、モータ部4の目標回転数と回転数検出部18により検出された駆動回転数との差が±50rpm以内であるかどうかを判断する(ステップS170)。
In the process of step S150, “the detected current value is 14 A or less, and the difference between the target rotational speed of the motor unit and the driving rotational speed detected by the rotational
検出された電流値が14A以下であって、さらに、モータ部4の回転数差が±50rpm以内である場合(ステップS170においてYesの場合)、マイクロプロセッサ20は、モータ部4の駆動状態が領域Bに該当すると判断し、図3(b)に示す領域Bであって、モータ部4の回転数差が±50rpm以内である場合に用いる計算式に基づいて、操作量を算出する(ステップS180)。
When the detected current value is 14 A or less and the rotational speed difference of the motor unit 4 is within ± 50 rpm (Yes in step S170), the
なお、領域Bであってモータ部4の回転数差が±50rpm以内である場合には、図3(b)に示すように、目標電流値と電流検出部28により検出された駆動電流値との電流値差に基づいて操作量を算出する。
In the region B, when the rotational speed difference of the motor unit 4 is within ± 50 rpm, as shown in FIG. 3B, the target current value and the drive current value detected by the
本実施の形態では、上述したように14.5Aを目標電流値として設定しているが、予め目標電流値を設定した場合であっても、貯留タンク8内の圧縮空気の圧力が高い場合等のようにモータ部4の駆動に際して通常よりも重い駆動負荷が課される場合には、エアコンプレッサ1の駆動時の電流値が目標電流値を超えてしまうおそれがある。そこで、マイクロプロセッサ20は、電流値が14A以下であって、さらに、モータ部4の回転数差が±50rpm以内である場合に、上述したステップS160の操作量算出処理とは異なり、目標電流値と電流検出部28において検出された駆動電流値との電流差にゲインGb1を積算することによって操作量を算出する。
In the present embodiment, as described above, 14.5 A is set as the target current value. However, even when the target current value is set in advance, the pressure of the compressed air in the storage tank 8 is high, etc. As described above, when a driving load heavier than usual is imposed when the motor unit 4 is driven, the current value during driving of the air compressor 1 may exceed the target current value. Therefore, the
なお、電流値差に基づいて操作量を算出する際に用いられるゲインも、領域毎に予め設定される値である。例えば、図3(b)に示すように、領域CにおけるゲインはゲインGb2と規定され、領域DにおけるゲインはゲインGb3と規定されている。 Note that the gain used when calculating the operation amount based on the current value difference is also a value set in advance for each region. For example, as shown in FIG. 3B, the gain in the region C is defined as the gain Gb2, and the gain in the region D is defined as the gain Gb3.
なお、領域BのゲインGb1と、領域CのゲインGb2と、領域DのゲインGb3との関係は、「Gb3>Gb1>Gb2」で規定されている。領域CのゲインGb2が一番小さい値を示すのは、領域C内に目標電流値が位置しており、この領域C内における操作量調整は、微量な調整であることが好ましいため、他の領域のゲイン(Gb1、Gb3)よりも小さな値に設定されている。一方で領域Dでは、駆動電流値が目標電流値よりも大きな電流値となるため、速やかに駆動電流値の低減を図るためにゲインGb3の値が他のゲイン(Gb1、Gb2)よりも大きな値に設定されている。 The relationship among the gain Gb1 in the region B, the gain Gb2 in the region C, and the gain Gb3 in the region D is defined by “Gb3> Gb1> Gb2.” The reason why the gain Gb2 in the region C shows the smallest value is that the target current value is located in the region C, and the operation amount adjustment in this region C is preferably a minute adjustment. It is set to a value smaller than the gain (Gb1, Gb3) of the area. On the other hand, in the region D, the drive current value is larger than the target current value. Therefore, the gain Gb3 value is larger than the other gains (Gb1, Gb2) in order to quickly reduce the drive current value. Is set to
領域Bにおける操作量を算出(ステップS180)した後、マイクロプロセッサ20は、算出された操作量に基づいて制御命令(PAM命令またはPWM命令)をコンバータ回路21またはインバータ回路22に出力する(ステップS140)。制御命令を受けたコンバータ回路21またはインバータ回路22では、受信した制御命令(PAM命令、PWM命令)に従い、ステップS180で算出された操作量に基づいてモータ部4を回転駆動させる。その後、マイクロプロセッサ20は、一定時間毎に、図4に示す処理を繰り返し実行する。
After calculating the operation amount in the region B (step S180), the
また、検出された電流値が14A以下でない場合(ステップS150およびステップS170においてNoの場合)、マイクロプロセッサ20は、検出された駆動電流値が14Aより大きな値であって、さらに15A以下であるかどうかを判断する(ステップS190)。検出された電流値が14Aよりも大きく、かつ15A以下の場合、マイクロプロセッサ20は、モータ部4の駆動状態が領域Cに該当すると判断し、図3(b)に示す領域Cの計算式に基づいて操作量を算出する(ステップS200)。領域Cの計算式により算出される操作量は、上述したようにゲインGb2が小さい値であるため、算出される操作量が小さな値となる。
If the detected current value is not 14 A or less (No in Step S150 and Step S170), the
そして、領域Cにおける操作量を算出(ステップS200)した後、マイクロプロセッサ20は、算出された操作量に基づいて制御命令(PAM命令またはPWM命令)をコンバータ回路21またはインバータ回路22に出力する(ステップS140)。制御命令を受けたコンバータ回路21またはインバータ回路22では、受信した制御命令(PAM命令、PWM命令)に従い、ステップS200で算出された操作量に基づいてモータ部4を回転駆動させる。
Then, after calculating the operation amount in the region C (step S200), the
領域Cにおける操作量は小さな値であるため、この操作量によって変動する駆動電流値が電流検出部28によって検出された場合であっても、直前に検出された駆動電流値に比べて少しだけ電流値が変動することとなる。このため、結果としてモータ部4の駆動電流値の微調整を行うことが可能になるとともに、安定的に駆動電流値を目標電流値に近づけることが可能となる。その後、マイクロプロセッサ20は、一定時間毎に、図4に示す処理を繰り返し実行する。
Since the operation amount in the region C is a small value, even when the drive current value that varies depending on the operation amount is detected by the
一方で、検出された駆動電流値が14Aより大きな値でなく、かつ、15A以下でない場合(ステップS190においてNoの場合)、マイクロプロセッサ20は、検出された電流値が15Aよりも大きいか否かを判断する(ステップS210)。検出された電流値が15Aより大きい場合、マイクロプロセッサ20は、モータ部4の駆動状態が領域Dに該当すると判断し、図3(b)に示す領域Dの計算式に基づいて操作量を算出する(ステップS220)。領域Dの計算式により算出される操作量は、上述したようにゲインGb3がゲインGb1、ゲインGb2よりも大きな値に設定されるため、算出される操作量の絶対値が大きな値となる。また、図3(a)より明らかなように、領域Dでは目標電流値よりも駆動電流値の方が大きい値になるため、(目標電流値−駆動電流値)によって算出される値は負の数となり、操作量も負の値となる。
On the other hand, if the detected drive current value is not greater than 14A and not less than 15A (No in step S190), the
そのため、領域Dにおいて算出される操作量は、他の領域B、領域Cで算出された電流値差に基づいて算出された操作量よりも大きな値となり、操作量が低減される方向で操作量が算出される。従って、領域Dにおいて算出された操作量に基づいて、マイクロプロセッサ20が制御命令(PAM命令またはPWM命令)をコンバータ回路21またはインバータ回路22に出力(ステップS140)することによって、制御命令を受けたコンバータ回路21またはインバータ回路22では、モータ部4の駆動量を低減させる制御を行う。このようにしてモータ部4の駆動量が低減されることによって、上昇した駆動電流値を目標電流値に近づくように減少させることができる。その後、マイクロプロセッサ20は、一定時間毎に、図4に示す処理を繰り返し実行する。
For this reason, the operation amount calculated in the region D is larger than the operation amount calculated based on the current value difference calculated in the other regions B and C, and the operation amount is reduced in the direction in which the operation amount is reduced. Is calculated. Accordingly, the
一方で、電流値が15Aより大きい場合(ステップS210においてNoの場合)には、電流検出部28において検出された電流値が異常であると判断される。この場合、マイクロプロセッサ20は、モータ部4の駆動を停止させ、必要に応じて音や警告ランプなどを用いたエラー報知(エラー処理)を実行する(ステップS230)。
On the other hand, if the current value is greater than 15A (No in step S210), it is determined that the current value detected by
このように、本発明に係るエアコンプレッサ1では、制御回路部5のマイクロプロセッサ20が、電流検出部28により検出された駆動電流値に基づいてモータ部4の操作量を制御するので、駆動電流値が目標電流値に近づくようにモータ部4の駆動操作を行うことが可能となる。
As described above, in the air compressor 1 according to the present invention, the
特に、本実施の形態では、検出された電流値が所定電流値以下等である場合などの一定の条件を満たす場合(本実施の形態では、(1)検出された電流値が13A以下の場合、および、(2)検出された電流値が14A以下であって、モータ部4の回転数差が±50rpm以外の場合)には、モータ部4の駆動回転数を目標回転数に近づくように補正することを優先して、モータ部4の回転数差に基づく操作量の算出を行うので、電流値差に基づいて操作量を算出する場合よりも、より迅速かつ効果的にモータ部4の回転数を目標回転数に近づけることができる。 In particular, in this embodiment, when a certain condition is satisfied such as when the detected current value is equal to or less than a predetermined current value (in this embodiment, (1) when the detected current value is 13 A or less. (2) When the detected current value is 14 A or less and the rotational speed difference of the motor unit 4 is other than ± 50 rpm), the driving rotational speed of the motor unit 4 is brought closer to the target rotational speed. Since the operation amount is calculated based on the rotation speed difference of the motor unit 4 with priority given to correction, the motor unit 4 can be operated more quickly and effectively than when the operation amount is calculated based on the current value difference. The rotational speed can be brought close to the target rotational speed.
一方で、検出された駆動電流値が所定の電流値以上等である場合などの一定の条件を満たす場合(本実施の形態では、(1)検出された電流値が14A以上の場合、および、(2)検出された電流値が13Aより大きく14A以下であって、モータ部4の回転数差が±50rpm以内の場合)には、上述とは異なり、検出された駆動電流値を目標電流値に近づけるように補正を行うことによって操作量の算出を行うので、モータ部4の回転数差に基づいて操作量を算出する場合よりも細かい調整を行うことができ、電流値を最優先としたモータ部4の駆動量制御を行うことが可能となる。 On the other hand, when a certain condition is satisfied such as when the detected drive current value is equal to or greater than a predetermined current value (in this embodiment, (1) when the detected current value is equal to or greater than 14A, and (2) When the detected current value is greater than 13A and less than or equal to 14A and the rotational speed difference of the motor unit 4 is within ± 50 rpm), unlike the above, the detected drive current value is set to the target current value. Since the operation amount is calculated by performing correction so that the operation amount is closer to that of the motor unit 4, it is possible to perform finer adjustments than when the operation amount is calculated based on the difference in the number of revolutions of the motor unit 4, and the current value is given the highest priority. The drive amount of the motor unit 4 can be controlled.
さらに、本実施の形態に係るエアコンプレッサ1では、モータ部4の回転数差に基づく操作量の算出を行う場合に、検出された電流値が13A以下の場合に操作量の算出に用いるゲインGa1の値を、検出された電流値が13Aよりも大きい場合に操作量の算出に用いるゲインGa2の値よりも大きな値に設定している。このため、検出された電流値が目標電流値である14.5Aよりも比較的低い電流値(13A以下)の場合には、積極的にモータ部4の駆動制御を行うことができ、また、検出された電流値が、目標電流値に比較的近い電流値(13Aより大きい電流値)の場合には、モータ部4の操作量を低減させることによって、細かくモータ部4の駆動制御を行うことができる。 Furthermore, in the air compressor 1 according to the present embodiment, when calculating the operation amount based on the rotation speed difference of the motor unit 4, the gain Ga1 used for calculating the operation amount when the detected current value is 13 A or less. Is set to a value larger than the value of the gain Ga2 used for calculating the manipulated variable when the detected current value is larger than 13A. For this reason, when the detected current value is a relatively low current value (13 A or less) than the target current value of 14.5 A, the drive control of the motor unit 4 can be actively performed, When the detected current value is a current value that is relatively close to the target current value (current value greater than 13 A), the drive control of the motor unit 4 is finely performed by reducing the operation amount of the motor unit 4. Can do.
また同様に、電流値差に基づく操作量の算出を行う場合には、検出された電流値が13Aよりも大きく、かつ14A以下の場合に操作量の算出に用いるゲインGb1の値を、検出された電流値が14Aよりも大きく、かつ15A以下の場合に操作量の算出に用いるゲインGb2の値よりも大きな値に設定することによって、検出された駆動電流値と目標電流値との電流値差が比較的大きい場合(検出された電流値が13Aよりも大きく、かつ14A以下の場合)に積極的にモータ部4の駆動制御を行うことができる。また、検出された電流値が、目標電流値である14.5Aに比較的近い電流値の場合(電流値が14Aよりも大きく、かつ15A以下の場合)には、モータ部4の操作量を低減させることによって、細かくモータ部4の駆動制御を行うことができる。 Similarly, when calculating the operation amount based on the current value difference, the value of the gain Gb1 used for calculating the operation amount is detected when the detected current value is larger than 13A and 14A or less. The current value difference between the detected drive current value and the target current value is set to a value larger than the value of the gain Gb2 used for calculating the manipulated variable when the measured current value is greater than 14A and 15A or less. Is relatively large (when the detected current value is larger than 13A and equal to or smaller than 14A), the drive control of the motor unit 4 can be actively performed. When the detected current value is a current value that is relatively close to the target current value of 14.5 A (when the current value is greater than 14 A and less than 15 A), the operation amount of the motor unit 4 is reduced. By reducing it, the drive control of the motor part 4 can be performed finely.
さらに、検出された電流値が15Aよりも大きい場合に操作量の算出に用いるゲインGb3の値を、ゲインGb1、ゲインGb2よりも大きな値とすることによって、算出される操作量の値が大きな値となり、検出される駆動電流値が目標電流値へと低減されるようにモータ部4の駆動量を制御することが可能となる。 Furthermore, when the detected current value is larger than 15 A, the value of the gain Gb3 used for calculating the manipulated variable is set to a value larger than the gain Gb1 and the gain Gb2, thereby increasing the calculated manipulated variable value. Thus, the drive amount of the motor unit 4 can be controlled so that the detected drive current value is reduced to the target current value.
以上説明したように、本発明に係るエアコンプレッサ1では、目標電流値に達するまで駆動電流値に余裕がある場合には、積極的に回転数差に基づいてモータ部4の駆動制御を行うことによって、モータ部4の性能を発揮し得るように駆動制御を積極的に行うことができる。また、駆動電流値が目標電流値に近い値を示す場合には、電流値差に基づいてモータ部4の駆動制御を行うことによって、モータ部4の駆動に伴って駆動電流値が目標電流値を超えないことを最優先とした制御を行うことができる。さらに、駆動電流値が目標電流値を超えてしまった場合には、駆動電流値が目標電流値よりも低い値となるように、モータ部4の駆動制御を行うことによって、駆動電流値が目標電流値まで低減するように積極的な制御を行うことが可能である。 As described above, in the air compressor 1 according to the present invention, when there is a margin in the drive current value until the target current value is reached, the drive control of the motor unit 4 is positively performed based on the rotational speed difference. Thus, drive control can be positively performed so that the performance of the motor unit 4 can be exhibited. When the drive current value is close to the target current value, the drive current value is changed to the target current value as the motor unit 4 is driven by controlling the drive of the motor unit 4 based on the current value difference. It is possible to perform control with the highest priority being not to exceed. Further, when the drive current value exceeds the target current value, the drive current value is set to the target value by performing drive control of the motor unit 4 so that the drive current value is lower than the target current value. Active control can be performed so as to reduce the current value.
以上、本発明に係るエアコンプレッサおよびモータ駆動制御方法について、図面を用いて詳細に説明を行ったが、本発明に係るエアコンプレッサおよびモータ駆動制御方法は、上述したものに限定されるものではない。いわゆる当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属する。 The air compressor and motor drive control method according to the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the air compressor and motor drive control method according to the present invention are not limited to those described above. . It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention.
例えば、上述した実施の形態に係るエアコンプレッサ1では、マイクロプロセッサ20が、駆動電流値に基づいて領域A〜領域Dの4つの領域にモータ部4の駆動状態を区分けする場合について説明したが、マイクロプロセッサ20による領域分けは、上述した4つの領域に限定されるものではない。例えば、マイクロプロセッサ20が、領域を3領域以下に分ける構成であっても、5領域以上に分ける構成であってもよい。
For example, in the air compressor 1 according to the above-described embodiment, the case has been described in which the
また、上述した実施の形態では、検出された電流値が13A以下の場合を領域A、13Aより大きく14A以下の場合を領域B、14Aより大きく15A以下を領域C、15Aより大きい場合を領域Dとして領域分けを行ったが、領域分けの基準となる電流値はこれらの値に限定されるものではなく、モータ部4の性能や特性に応じて適宜変更することが可能である。 Further, in the above-described embodiment, the detected current value is 13 A or less in the region A, the region B is greater than 13 A and 14 A or less, the region B, the region greater than 14 A is 15 A or less in the region C, and the region D is greater than 15 A. However, the current value used as a reference for the area division is not limited to these values, and can be appropriately changed according to the performance and characteristics of the motor unit 4.
さらに、領域Bにおいて、モータ部4の目標回転数と駆動回転数との差が±50rpm以内の場合と±50rpm以外の場合とで、異なる操作量の算出方法を用いる場合について説明を行ったが、駆動回転数の差は必ずしも±50rpmに限定されるものではなく、±50rpm以外の回転数差を基準として算出方法を変更する構成であってもよい。 Furthermore, in the region B, a case has been described in which different operation amount calculation methods are used depending on whether the difference between the target rotational speed of the motor unit 4 and the driving rotational speed is within ± 50 rpm or other than ± 50 rpm. The difference in the driving rotational speed is not necessarily limited to ± 50 rpm, and the calculation method may be changed based on the rotational speed difference other than ± 50 rpm.
また、上述した本実施の形態では、本発明に係るモータ駆動制御方法を、エアコンプレッサ1に用いる場合について説明を行ったが、本発明に係るモータ駆動制御方法は、必ずしもエアコンプレッサ1のモータ部4の駆動制御だけには限定されず、他の製品におけるモータ手段の駆動制御にも用いることが可能である。 In the above-described embodiment, the case where the motor drive control method according to the present invention is used for the air compressor 1 has been described. However, the motor drive control method according to the present invention is not necessarily limited to the motor unit of the air compressor 1. However, the present invention is not limited to drive control No. 4, and can be used for drive control of motor means in other products.
1 …エアコンプレッサ
2 …タンク部
3 …圧縮空気生成部(圧縮空気生成手段)
4 …モータ部(モータ手段)
5 …制御回路部(制御手段)
8 …(タンク部の)貯留タンク
9 …圧縮空気取出口
9a …(圧縮空気取出口の)高圧取出口
9b …(圧縮空気取出口の)常圧取出口
10a、10b …減圧弁
14 …連結パイプ
16 …(モータ部の)ステータ
16a、16b、16c …(ステータの)巻線
17 …ロータ
18 …(モータ部の)回転数検出部(回転数検出手段)
20 …マイクロプロセッサ(制御手段)
21 …コンバータ回路
22 …インバータ回路
24 …(コンバータ回路の)整流回路
25 …(コンバータ回路の)昇圧回路
25a …(昇圧回路の)スイッチング素子
26 …(コンバータ回路の)平滑回路
27 …昇圧コントローラ
28 …電流検出部(電流検出手段)
29 …交流電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
4 ... Motor part (motor means)
5 ... Control circuit section (control means)
8 ... Reservoir tank 9 (of tank part) ...
20: Microprocessor (control means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ...
29… AC power supply
Claims (6)
前記モータ手段の駆動に用いられる駆動電流値を検出する電流検出手段によって検出された駆動電流値と、前記モータ手段の駆動に要する所望の目標電流値との電流値差に基づいて、前記モータ手段の駆動量を制御すること
を特徴とするモータ駆動制御方法。 Control means for controlling the drive amount of the motor means,
Based on the current value difference between the drive current value detected by the current detection means for detecting the drive current value used for driving the motor means and the desired target current value required for driving the motor means, the motor means The motor drive control method characterized by controlling the drive amount of.
前記モータ手段の駆動回転数を検出する回転数検出手段によって検出された駆動回転数と、前記モータ手段の駆動における所望の目標回転数との回転数差に基づいて、前記モータ手段の駆動量を制御すること
を特徴とする請求項1に記載のモータ駆動制御方法。 The control means includes
Based on the rotational speed difference between the rotational speed detected by the rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the motor means and the desired target rotational speed for driving the motor means, the drive amount of the motor means is determined. The motor drive control method according to claim 1, wherein control is performed.
該圧縮空気生成手段により生成された前記圧縮空気を貯留するタンク部と、
前記圧縮空気生成手段を駆動させるためのモータ手段と、
該モータ手段の駆動量を制御する制御手段と
前記モータ手段の駆動に用いられる駆動電流値を検出する電流検出手段と、
を有し、
前記制御手段は前記電流検出手段によって検出された駆動電流値に基づいて前記モータ手段の駆動量を制御すること
を特徴とするエアコンプレッサ。 Compressed air generating means for generating compressed air;
A tank section for storing the compressed air generated by the compressed air generating means;
Motor means for driving the compressed air generating means;
Control means for controlling the drive amount of the motor means; current detection means for detecting a drive current value used for driving the motor means;
Have
The air compressor according to claim 1, wherein the control means controls a drive amount of the motor means based on a drive current value detected by the current detection means.
を特徴とする請求項3に記載のエアコンプレッサ。 The control unit classifies the driving state of the motor unit based on the current value detected by the current detection unit, and changes a coefficient used to calculate the driving amount based on the classified driving state. The air compressor according to claim 3.
を特徴とする請求項4に記載のエアコンプレッサ。 The control means is based on a current value difference between the drive current value detected by the current detection means and the target current value based on a desired target current value required for driving the motor means and the coefficient. The air compressor according to claim 4, wherein the driving amount is calculated.
前記制御手段は、前記モータ手段の駆動における所望の目標回転数を基準として、前記回転数検出手段により検出された駆動回転数と前記目標回転数との回転数差と、前記係数とに基づいて、前記駆動量を算出すること
を特徴とする請求項4に記載のエアコンプレッサ。 Having rotation speed detection means for detecting the drive rotation speed of the motor means;
The control means is based on a difference in rotational speed between the drive rotational speed detected by the rotational speed detection means and the target rotational speed and the coefficient based on a desired target rotational speed in driving the motor means. The air compressor according to claim 4, wherein the driving amount is calculated.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007220488A JP2009055719A (en) | 2007-08-28 | 2007-08-28 | Air compressor and motor drive control method |
| PCT/JP2008/065122 WO2009028466A1 (en) | 2007-08-28 | 2008-08-25 | Air compressor and motor drive control method |
| TW097132668A TW200929776A (en) | 2007-08-28 | 2008-08-27 | Air compressor and motor drive control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007220488A JP2009055719A (en) | 2007-08-28 | 2007-08-28 | Air compressor and motor drive control method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009055719A true JP2009055719A (en) | 2009-03-12 |
Family
ID=40387186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007220488A Pending JP2009055719A (en) | 2007-08-28 | 2007-08-28 | Air compressor and motor drive control method |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009055719A (en) |
| TW (1) | TW200929776A (en) |
| WO (1) | WO2009028466A1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011226383A (en) * | 2010-04-20 | 2011-11-10 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Oxygen concentrator |
| EP3128172A1 (en) | 2015-08-07 | 2017-02-08 | Max Co., Ltd. | Air compressor |
| EP3128171A1 (en) | 2015-08-07 | 2017-02-08 | Max Co., Ltd. | Air compressor |
| JP2017038426A (en) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | マックス株式会社 | Air compressor |
| JP2021050695A (en) * | 2019-09-26 | 2021-04-01 | 日本電産トーソク株式会社 | Control device of electric oil pump, and electric oil pump |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011083167A1 (en) * | 2010-01-11 | 2011-07-14 | Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) | Method for regulating a pump of an scr system |
| CN105804978B (en) * | 2014-12-31 | 2017-12-12 | 广东美的制冷设备有限公司 | The control device and control method of compressor in air conditioner |
| IT201700043015A1 (en) * | 2017-04-19 | 2018-10-19 | Abac Aria Compressa | Compressor equipped with electronic pressure switch and procedure for regulating the pressure in such a compressor. |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06113406A (en) * | 1992-09-28 | 1994-04-22 | Toshiba Corp | Control method of electric motor drive control device |
| JPH11252973A (en) * | 1998-03-05 | 1999-09-17 | Fujitsu General Ltd | Control method of brushless motor |
| JP2004040861A (en) * | 2002-07-01 | 2004-02-05 | Sanyo Electric Co Ltd | Driving-gear of motor |
| JP2006054941A (en) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Hitachi Koki Co Ltd | Breaker operation prevention system |
| JP4828851B2 (en) * | 2005-03-31 | 2011-11-30 | 株式会社日立産機システム | air compressor |
-
2007
- 2007-08-28 JP JP2007220488A patent/JP2009055719A/en active Pending
-
2008
- 2008-08-25 WO PCT/JP2008/065122 patent/WO2009028466A1/en not_active Ceased
- 2008-08-27 TW TW097132668A patent/TW200929776A/en unknown
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011226383A (en) * | 2010-04-20 | 2011-11-10 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Oxygen concentrator |
| EP3128172A1 (en) | 2015-08-07 | 2017-02-08 | Max Co., Ltd. | Air compressor |
| EP3128171A1 (en) | 2015-08-07 | 2017-02-08 | Max Co., Ltd. | Air compressor |
| JP2017038426A (en) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | マックス株式会社 | Air compressor |
| US10598174B2 (en) | 2015-08-07 | 2020-03-24 | Max Co., Ltd. | Air compressor |
| US10690130B2 (en) | 2015-08-07 | 2020-06-23 | Max Co., Ltd. | Air compressor |
| EP3779191A1 (en) | 2015-08-07 | 2021-02-17 | Max Co., Ltd. | Air compressor |
| US11131301B2 (en) | 2015-08-07 | 2021-09-28 | Max Co., Ltd. | Air compressor |
| JP2021050695A (en) * | 2019-09-26 | 2021-04-01 | 日本電産トーソク株式会社 | Control device of electric oil pump, and electric oil pump |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW200929776A (en) | 2009-07-01 |
| WO2009028466A1 (en) | 2009-03-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2009055719A (en) | Air compressor and motor drive control method | |
| EP3128172B1 (en) | Air compressor | |
| CN112640283B (en) | Inverter control method, power supply system for AC load, and refrigeration circuit | |
| JP4609078B2 (en) | Electric motor drive device and air conditioner using the same | |
| JP2010233304A (en) | Inverter controller for DC motor drive | |
| JP5205869B2 (en) | Air compressor | |
| JP5521268B2 (en) | Air compressor and motor control device | |
| WO2006114843A1 (en) | Servo motor controller | |
| JP2016167901A (en) | Synchronous machine control device, compressor, electrical equipment and program | |
| JP5309545B2 (en) | Motor control device | |
| JP5166112B2 (en) | Inverter controller for motor drive | |
| JP4685715B2 (en) | Power system stabilization method and power system stabilization system using the method | |
| JP5186840B2 (en) | Air compressor and notification control method | |
| JP5141401B2 (en) | Air compressor and motor drive control method | |
| JP5168931B2 (en) | Electric motor control device | |
| KR20150033654A (en) | System and method of dynamic regulation of real power to a load | |
| CN103299075A (en) | Electric pump device | |
| JP2006158141A (en) | Motor drive device and air conditioner | |
| JPWO2018061076A1 (en) | Control device and control method of rotating machine, and rotating machine unit provided with control device | |
| JP4706661B2 (en) | Compressor driving method and apparatus | |
| JP2004196475A (en) | Winding device | |
| JP2005328583A (en) | Electric motor control device and electric pump device | |
| JP2011234466A (en) | Motor control device and equipment provided with the same | |
| KR100848561B1 (en) | Induction motor deceleration control device and method for suppressing overvoltage of inverter | |
| JP5168925B2 (en) | Electric motor control device |