JP2011067023A - Current detection method, inverter device and converter device utilizing current detection method, motor drive equipped with such device, and refrigeration and air-conditioning equipment - Google Patents
Current detection method, inverter device and converter device utilizing current detection method, motor drive equipped with such device, and refrigeration and air-conditioning equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011067023A JP2011067023A JP2009216079A JP2009216079A JP2011067023A JP 2011067023 A JP2011067023 A JP 2011067023A JP 2009216079 A JP2009216079 A JP 2009216079A JP 2009216079 A JP2009216079 A JP 2009216079A JP 2011067023 A JP2011067023 A JP 2011067023A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- phase
- motor
- current detection
- value
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using DC to AC converters or inverters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
- H02P6/16—Circuit arrangements for detecting position
- H02P6/18—Circuit arrangements for detecting position without separate position detecting elements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using DC to AC converters or inverters
- H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using DC to AC converters or inverters with pulse width modulation
- H02P27/14—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using DC to AC converters or inverters with pulse width modulation with three or more levels of voltage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
【課題】過変調領域でも安定に運転できる電流検出方法、それを利用した、インバータ装置やコンバータ装置、更には、低コストのモータ駆動装置、冷凍空調機器を提供する。
【解決手段】交流モータと、交流モータを駆動するインバータと、インバータ直流側の母線電流もしくは各アーム電流を検出する電流検出手段と、検出された電流検出値を用いて交流モータを制御する制御手段を備えたモータ駆動装置において、電流検出手段から得た電流の過去検出値もしくは前記制御手段の電流指令値から交流モータ電流参考値を算出し、かつ、電流検出手段で交流モータ電流の1相分の電流のみしか検出できない場合には、1相分の電流検出値と電流参考値との誤差を算出し、当該誤差を用いて、検出できない相の交流モータ電流を推定する。
【選択図】図6A current detection method capable of stable operation even in an overmodulation region, an inverter device and a converter device using the current detection method, a low-cost motor drive device, and a refrigerating and air-conditioning apparatus are provided.
An AC motor, an inverter for driving the AC motor, current detection means for detecting a bus current or each arm current on the inverter DC side, and control means for controlling the AC motor using the detected current detection value In the motor drive apparatus having the above-described configuration, the AC motor current reference value is calculated from the past detection value of the current obtained from the current detection means or the current command value of the control means, and the current detection means is used for one phase of the AC motor current. When only the current of the current can be detected, an error between the current detection value for one phase and the current reference value is calculated, and the AC motor current of the phase that cannot be detected is estimated using the error.
[Selection] Figure 6
Description
本発明は、電流検出方法に関し、特に、直流を交流に変換するインバータ装置や交流を直流に変換するコンバータ装置などの変換装置における電流の検出に適した電流検出方法に関し、そして、かかる方法を利用したインバータ装置やコンバータ装置、更には、かかる装置を備えたモータ駆動装置及び冷凍空調機器に関する。なお。以下、インバータ装置やコンバータ装置は、これらを総称して「変換装置」とも言う。 The present invention relates to a current detection method, and more particularly to a current detection method suitable for current detection in a conversion device such as an inverter device that converts direct current to alternating current or a converter device that converts alternating current to direct current. The present invention also relates to an inverter device and a converter device, and further relates to a motor driving device and a refrigerating and air-conditioning apparatus provided with the device. Note that. Hereinafter, the inverter device and the converter device are collectively referred to as a “conversion device”.
直流を三相交流に変換するモータ駆動用インバータ装置や三相交流を直流に変換するコンバータ装置は、産業機器や家電製品の分野において広く適用されている。特に、直流を三相交流に変換するモータ駆動用インバータ装置は、省エネルギー性能と快適性が重視される冷凍空調機器(例えば、空調機、冷凍冷蔵装置、給湯機など)において、広く普及している。 Motor drive inverter devices that convert direct current to three-phase alternating current and converter devices that convert three-phase alternating current to direct current are widely applied in the fields of industrial equipment and home appliances. In particular, motor-driven inverter devices that convert direct current into three-phase alternating current are widely used in refrigeration and air conditioning equipment (for example, air conditioners, refrigeration and refrigeration systems, and water heaters) that place importance on energy saving performance and comfort. .
これらの冷凍空調機器では、そのコストを低減するために、インバータの直流母線もしくは各アームに設ける電流検出手段(具体的には、シャント抵抗や電流センサなど)を用い、もって、三相交流電流を再現する方法が多く採用されている。また、特に、インバータ装置を利用したモータ駆動装置では、そのスイッチング素子の損失低減(効率向上)とモータ駆動範囲を更に拡大するために、安定な過変調PWM制御が望まれている。 In these refrigeration and air-conditioning equipment, in order to reduce the cost, current detection means (specifically, shunt resistance, current sensor, etc.) provided on the inverter's DC bus or each arm is used, and three-phase AC current is generated. Many methods to reproduce are adopted. In particular, in a motor drive device using an inverter device, stable overmodulation PWM control is desired in order to reduce the loss of the switching element (improve efficiency) and further expand the motor drive range.
しかしながら、以下にも詳述するが、一般に、上述した過変調領域においては、その一定時間内では、上記電流検出手段によっては、複数相(例えば、3相)のうちの1相分の電流しか検出できないという現象が発生する。そして、かかる現象が発生すると、インバータ装置により生成される交流電流における再現誤差が大きくなり、モータ駆動装置による制御が不安定になる恐れがあり、上述した過変調制御を実際に採用することは困難であった。 However, as will be described in detail below, generally, in the above-described overmodulation region, within a certain period of time, depending on the current detection means, only a current for one phase of a plurality of phases (for example, three phases) can be obtained. The phenomenon that it cannot be detected occurs. When such a phenomenon occurs, the reproduction error in the alternating current generated by the inverter device increases, and the control by the motor drive device may become unstable, and it is difficult to actually employ the overmodulation control described above. Met.
なお、従来の技術ては、例えば、以下の特許文献1によれば、母線電流から三相交流電流を検出できない時の対策として、三相電圧指令値のいずれか2つの値が近くて各相の電流が検出できない場合でも、前回得られた回転座標系の電流を今回の回転座標系の電流とみなし、それに基づいて三相電圧指令値及び位相を算出する処理手法が開示されてる。
For example, according to
また、以下の特許文献2によれば、1相分の電流しか検出できない時の交流電流再現処理手法として、検出できる位相で既に検出した過去のモータ電流を利用することも提案されている。
Further, according to the following
しかしながら、上述した従来技術では、上述した過変調領域における変換装置の1相分の電流しか検出できない区間が長くなってしまい、そのため、三相交流電流の検出誤差が大きくなり、制御が不安定になるという問題点があった。 However, in the above-described conventional technology, a section in which only one phase current of the conversion device in the overmodulation region can be detected becomes long, so that the detection error of the three-phase alternating current becomes large and the control becomes unstable. There was a problem of becoming.
そこで、本発明は、上述した従来技術に鑑みて成されたものであり、より具体的には、上述した過変調領域においても三相交流電流をより確実に求めることが可能な電流検出方法を提供することを目的とし、更には、それを利用することにより制御を安定させることの可能なインバータ装置、並びに、かかる装置を備えたモータ駆動装置及び冷凍空調機器を提供することをその目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described prior art, and more specifically, a current detection method capable of more reliably obtaining a three-phase alternating current even in the above-described overmodulation region. An object of the present invention is to provide an inverter device capable of stabilizing control by using the device, and a motor driving device and a refrigerating and air-conditioning apparatus including the device. .
上記の目的を達成するため、本発明によれば、まず、3相交流から直流へ、又は、直流から3相交流へ変換した電力を負荷に供給する電力変換回路において、直流側の母線電流から3相交流電流の各相の電流を検出するための電流検出方法であって、前記1相分の電流のみしか検出できない場合には、当該1相分の電流検出値と、その電流参考値との誤差を算出し、当該誤差を用いて、検出できない他の相の交流電流を求める電流検出方法が提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, first, in a power conversion circuit for supplying power converted from three-phase alternating current to direct current or from direct current to three-phase alternating current to a load, In the current detection method for detecting the current of each phase of the three-phase alternating current, when only the current for the one phase can be detected, the current detection value for the one phase, the current reference value, A current detection method is provided in which an error in the other phase is calculated and an AC current of another phase that cannot be detected is calculated using the error.
また、本発明によれば、上記電流検出方法を利用して3相交流モータを駆動するためのモータ駆動装置であって、前記3相交流モータを駆動するインバータと、前記インバータの直流側の母線電流から前記インバータの各アームの電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段により検出された電流検出値を用いて、前記3相交流モータを供給される電流を制御する制御手段を備えたものにおいて、前記制御手段は、前記3相交流モータ電流の1相分の電流のみしか検出できない場合には、前記に記載した電流検出方法により、検出できない相の交流モータ電流を推定するモータ駆動装置が提供される。 According to the present invention, there is also provided a motor driving apparatus for driving a three-phase AC motor using the current detection method, the inverter driving the three-phase AC motor, and a bus on the DC side of the inverter. Current detection means for detecting the current of each arm of the inverter from current, and control means for controlling the current supplied to the three-phase AC motor using the current detection value detected by the current detection means If the control means can detect only the current for one phase of the three-phase AC motor current, the motor drive apparatus estimates the AC motor current of the phase that cannot be detected by the current detection method described above. Is provided.
なお、本発明では、前記に記載したモータ駆動装置において、前記制御手段は、前記電流検出手段から得た電流検出値を用いて、前記交流モータ電流を再現してモータ回転座標に変換し、当該変換された電流信号をローパスフィルタもしくは平均化手段で処理して、固定座標に逆変換することにより、前記交流モータ電流参考値を算出することが好ましく、又は、前記制御手段は、前記電流検出手段から得た電流検出値を用いて、前記交流モータ電流を再現してモータ回転座標に変換し、当該モータ回転座標でモータ電流検出値をモータ電流指令値と一致するように制御し、そして、前記モータ電流指令値を固定座標に逆変換することにより、前記交流モータ電流参考値を算出することが好ましい。又は、前記制御手段は、1相分の電流検出値と前記電流参考値との誤差を算出し、そして、検出できない相に対応する電流参考値と前記誤差を用いて、前記検出できない相の交流モータ電流を算出することが好ましい。 In the present invention, in the motor drive device described above, the control unit reproduces the AC motor current by using the current detection value obtained from the current detection unit, converts it to motor rotation coordinates, and It is preferable to calculate the AC motor current reference value by processing the converted current signal with a low-pass filter or averaging means and inversely transforming it into fixed coordinates, or the control means is the current detection means Using the current detection value obtained from the above, the AC motor current is reproduced and converted into motor rotation coordinates, and the motor current detection value is controlled to coincide with the motor current command value at the motor rotation coordinates, and It is preferable to calculate the AC motor current reference value by inversely converting the motor current command value into fixed coordinates. Alternatively, the control means calculates an error between the current detection value for one phase and the current reference value, and uses the current reference value corresponding to the phase that cannot be detected and the error to exchange the phase that cannot be detected. It is preferable to calculate the motor current.
また、本発明によれば、上記の目的を達成するため、入力側がリアクトルを介して三相交流電源に接続され、出力側の直流端子間に平滑コンデンサが接続された構成の交流を直流に変換するコンバータ回路と、前記コンバータ回路の母線電流もしくは各アーム電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段の電流検出値を用いて前記コンバータ回路を制御する制御手段とを備えたコンバータ装置であって、前記制御手段は、前記電流検出手段の電流検出値もしくは前記制御手段の電流指令値を用いて、三相入力電流参考値を算出し、かつ、前記電流検出手段で三相入力電流の1相分の電流のみしか検出できない場合には、前記請求項1に記載した電流検出方法により、検出できない相の交流電流を推定するコンバータ装置が提供される。
Further, according to the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, the alternating current of the configuration in which the input side is connected to the three-phase AC power source via the reactor and the smoothing capacitor is connected between the DC terminals on the output side is converted into direct current. A converter circuit, a current detection means for detecting a bus current or each arm current of the converter circuit, and a control means for controlling the converter circuit using a current detection value of the current detection means. The control means calculates a three-phase input current reference value using the current detection value of the current detection means or the current command value of the control means, and the current detection means calculates 1 of the three-phase input current. When only the current for the phase can be detected, the converter device that estimates the AC current of the phase that cannot be detected by the current detection method according to
更に、本発明によれば、上記の目的を達成するため、直流側が直流電源に接続され、交流側にリアクトルを介して三相交流電源に接続された構成の直流を交流に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の母線電流もしくは各アーム電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段の電流検出値を用いて前記インバータ回路を制御する制御手段とを備えた系統連結用インバータ装置において、前記制御手段は、前記電流検出手段の電流検出値もしくは前記制御手段の電流指令値を用いて、三相交流電流参考値を算出し、かつ、前記電流検出手段で三相交流電流の1相分の電流のみしか検出できない場合には、前記請求項1に記載した電流検出方法により、検出できない相の交流電流を推定するインバータ装置が提供される。
Furthermore, according to the present invention, in order to achieve the above object, an inverter circuit for converting a direct current of a configuration in which the direct current side is connected to a direct current power supply and the alternating current side is connected to a three-phase alternating current power supply through a reactor to an alternating current; In the system connection inverter device, comprising: current detection means for detecting a bus current or each arm current of the inverter circuit; and control means for controlling the inverter circuit using a current detection value of the current detection means, The control means calculates a three-phase alternating current reference value using the current detection value of the current detection means or the current command value of the control means, and the current detection means for one phase of the three-phase alternating current. When only the current can be detected, an inverter device is provided that estimates the AC current of the phase that cannot be detected by the current detection method described in
そして、本発明によれば、やはり上記の目的を達成するため、圧縮機と、配管により前記圧縮機に接続された熱交換器と、前記圧縮機に内蔵される交流モータと、前記交流モータを駆動するインバータ回路とを備えた冷凍空調機器であって、更に、前記インバータ回路は、その直流側の母線電流もしくは各アーム電流を検出する電流検出手段を有し、かつ、当該電流検出手段による電流検出値を用いて前記交流モータを制御する制御手段を備えたものにおいて、前記インバータ回路の前記制御手段は、前記電流検出手段から得た電流の過去検出値もしくは前記制御手段の電流指令値を用いて交流モータ電流参考値を算出し、かつ、前記電流検出手段で三相交流電流の1相分の電流のみしか検出できない場合には、前記請求項1に記載した電流検出方法により、検出できない相の交流モータ電流を推定して前記交流モータへ三相交流電流を供給するする冷凍空調機器が提供される。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a compressor, a heat exchanger connected to the compressor by piping, an AC motor built in the compressor, and the AC motor are provided. The inverter circuit includes a driving inverter circuit, and the inverter circuit further includes a current detection unit that detects a bus current on the DC side or each arm current, and a current generated by the current detection unit. In the apparatus including a control unit that controls the AC motor using a detection value, the control unit of the inverter circuit uses a past detection value of the current obtained from the current detection unit or a current command value of the control unit. When the AC motor current reference value is calculated and only the current for one phase of the three-phase AC current can be detected by the current detection means, the current described in
上述した本発明になる電流検出方法によれば、過変調領域でも三相交流電流をより確実に求めることができる。そのため、これを利用することにより、本発明により、安定なモータ制御が可能となることから、高効率と高出力を両立するモータ駆動装置が、更には、冷凍空調装置を提供することが出来るという優れた効果を発揮する。また、本発明を利用することにより、複雑な変調処理を使用することなくひずみ(高調波)やリップル電流を低減し、もって、その出力範囲を拡大可能なコンバータや系統連結インバータを提供することが可能となるという優れた効果を発揮する。 According to the current detection method of the present invention described above, the three-phase alternating current can be obtained more reliably even in the overmodulation region. Therefore, by utilizing this, stable motor control becomes possible according to the present invention, so that the motor drive device that achieves both high efficiency and high output can further provide a refrigeration air conditioner. Exhibits excellent effects. In addition, by using the present invention, it is possible to provide a converter and a system-connected inverter that can reduce distortion (harmonics) and ripple current without using complex modulation processing, and thereby expand the output range. Demonstrates the excellent effect of being possible.
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明になる電流検出方法については、以下に詳述する、それを利用したモータ駆動装置の説明において、詳細に説明される。
<<モータ駆動装置>>
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The current detection method according to the present invention will be described in detail in the description of the motor driving device using the current detection method described in detail below.
<< Motor drive device >>
<装置の構成>
図1は、本発明の一実施の形態になる3相用モータのためのモータ駆動装置の構成図であり、図からも明らかなように、このモータ駆動装置は、交流を直流に変換するコンバータ(整流器など)2と、直流コンデンサ3と、直流を交流に変換するインバータ4と、インバータ直流側の母線電流を検出する電流検出手段6と、直流電圧を検出する電圧検出手段7と、制御器8とを備えており、もって、交流電源1から受電し、交流モータ5を駆動する。なお、インバータ直流側の母線電流を検出する電流検出手段6は、図からも明らかなように、シャント抵抗61を含んでいる。
<Device configuration>
FIG. 1 is a configuration diagram of a motor drive device for a three-phase motor according to an embodiment of the present invention. As is apparent from the figure, this motor drive device is a converter that converts alternating current into direct current. (Rectifier etc.) 2,
<制御の全体構成>
上記モータ駆動装置を構成する制御器8は、例えば、マイクロコンピュータもしくはDSP(デジタルシグナルプロセッサ)等の半導体演算素子を用いて構成されており、前記電流検出手段6と電圧検出手段7の検出信号を処理し、その結果、上記インバータ4を構成する、例えば、IGBT等、半導体パワー素子のオン/オフ制御信号を出力する。
<Overall control configuration>
The
この半導体演算素子を用いて構成された制御器8の詳細を、添付の図2の機能ブロック図を用いて説明する。なお、これらの各機能は、当該制御器の記憶装置内に予め格納された演算処理プログラムにより実現される。図からも明らかなように、この制御器8は、所謂、ベクトル制御によりモータに印加する電圧指令信号を演算し、インバータのPWM制御信号を生成するものであり、より具体的には、d軸電流指令発生器11と、速度制御器12と、電圧指令制御器13と、電圧2軸/3相変換器14と、速度&位相推定器15と、電流3相/2軸変換器16と、電流再現演算器17と、PWM制御器18と、ローパスフィルタ19と、電流2軸/3相変換器20を備える。
Details of the
更に、以下には、上述した機能ブロックの詳細について、上記の図2を参照しながら説明する。 Further, details of the above-described functional blocks will be described below with reference to FIG.
<三相電流再現とdq変換装置の構成>
電流再現演算器17は、前記母線電流検出手段6からの検出信号(Ish)と、三相電圧指令値(Vu*,Vv*,Vw*)、及び、電流2軸/3相変換器20からの三相交流電流信号(Iu_r,Iv_r,Iw_r)を用いて、モータ電流(Iu,Iv,Iw)を再現する。なお、電流再現処理の詳細については、後述する。
<Configuration of three-phase current reproduction and dq converter>
The
3相/2軸変換器16は、再現されたモータ電流と、推定された位相情報(θdc)とに基づいて、以下の(数1)式のように、dc軸電流(Idc)とqc軸電流(Iqc)とを変換する。なお、dc−qc軸は制御系の推定軸、d−q軸はモータ回転子軸であり、d−q軸とdc−qc軸との軸誤差は(Δθc)と定義する。
<電圧制御>
電圧指令制御器13では、d軸電流指令発生器11から与えられるdc軸電流指令値(Idc*)と、速度制御器12から与えられるqc軸電流指令値(Iqc*)と、dc軸電流検出値(Idc)と、qc軸電流検出値(Iqc)と、速度指令値(ω1*)及びモータ定数とを用いて、dc軸電圧指令値(Vdc*)とqc軸電圧指令値(Vqc*)を演算する。最後に、dc軸電圧指令値(Vdc*)、qc軸電圧指令値(Vqc*)と推定された位相情報(θdc)とに基づいて、以下の(数2)式よりモータの3相電圧指令値(Vu*,Vv*,Vw*)を出力する。
In the
<位相センサレス>
続いて、以下には、位置センサレス制御を実現するための速度&位相推定方法について、詳細に説明する。
<Phase sensorless>
Subsequently, a speed & phase estimation method for realizing position sensorless control will be described in detail below.
図3は、速度&位相推定器15の詳細な機能ブロック図であり、図にも示すように、この位相推定器15は、モータ回転子位置センサレス制御法により、回転子位置と回転速度とを推定するものであ。具体的には、モータ軸(d−q軸)と制御系軸(dc−qc軸)との軸誤差を演算する軸誤差演算器21と、モータ回転速度を推定する速度推定器22と、位相演算器23とを備える。
FIG. 3 is a detailed functional block diagram of the speed &
軸誤差演算器21は、前記dc軸電圧指令値(Vdc*)、qc軸指令電圧値(Vqc*)、dc軸電流値(idc)、qc軸電流値(iqc)、モータ定数24(巻き線抵抗(r),q軸インダクタンス(Lq))、そして、モータ回転速度推定値(ω1)とから、以下の(数3)を用いて、軸誤差(Δθc)を演算する。
速度推定器22は、上記軸誤差演算器21が出力する軸誤差(Δθc)を、所謂、PI制御器を用いて処理し、モータ回転速度の推定値(ω1)を出力するものである。ここで、PI制御器は、モータ軸(d−q軸)と制御系軸(dc−qc軸)との推定軸誤差(Δθc)をなくすようにPLL制御するものである。また、位相演算器23では、推定したモータ回転速度(ω1)を積分して、制御系位相(θdc)を演算する。
The
<電流再現>
次に、図4及び5を参照しながら、インバータ直流側の母線電流から交流モータ電流を再現する方法について説明する。なお、この図4は、PWMキャリア波31と、三相変調波32、33、34と、インバータ直流側の母線電流波形35と、そして、インバータの通電モードを示す。
<Current reproduction>
Next, a method for reproducing the AC motor current from the bus current on the inverter DC side will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows a
この図4にも示すように、インバータの通電モード(図下部のブリッジ回路を参照)によって、母線電流Ishがモータの1相分の電流に対応することから、A/D変換器のサンプリングタイミング(図の「○」)を、変調波の大きさに従って適当に調整することによれば、母線電流から三相交流電流を再現することができる。即ち、上アームのU相とV相のIGBT、そして、下アームのW相のIGBTがオンであるときには、電流iwが流れ、上アームのV相のIGBT、そして、下アームのU相とW相のIGBTがオンであるときには、電流ivが流れることから、これらの電流iv及びiwは、それぞれ、インバータ直流側の母線電流を検出するシャント抵抗61を含む電流検出手段6により、is1として検出される。また、残りの電流iuは、U相の電流IuとV相の電流IvとW相の電流Iwとの和が0となる(Iu+Iv+Iw=0)ことを利用して求められる。
As shown in FIG. 4, the bus current Ish corresponds to the current for one phase of the motor depending on the energization mode of the inverter (see the bridge circuit at the bottom of the figure), so the sampling timing of the A / D converter ( By appropriately adjusting “◯” in the figure according to the magnitude of the modulated wave, the three-phase alternating current can be reproduced from the bus current. That is, when the U-phase and V-phase IGBTs of the upper arm and the W-phase IGBT of the lower arm are on, the current iw flows, the V-phase IGBT of the upper arm, and the U-phase and W of the lower arm Since the current iv flows when the phase IGBT is on, these currents iv and iw are respectively detected as is1 by the current detection means 6 including the
しかしながら、図5にも示すように、過変調領域の一部区間において、通常であれば互いに異なる値となる三相変調波32、33、34は、その一つ(本例では、W相の変調波Vw*:34)は所定の値(本例では、0V)となるが、他の2相間では差がない変調波(Vu*:32、Vv*:33)となってしまい、これでは、3相変調波の対応相電流の検出ができなくなるという現象が生じてしまう。即ち、この区間の電流検出値は、1相分の電流(例えば、W相分だけ)しか検出できず、そのため、上述したように、インバータ装置により生成される交流電流における再現誤差が大きくなり、モータ駆動装置による制御が不安定になる。
However, as shown in FIG. 5, three-phase modulated
そこで、本発明では、電流再現演算器17によって、過変調領域において、上述した3相変調波の対応相電流の検出を可能とするものである。この電流再現演算器17の詳細構成は、添付の図6の機能ブロック図に示されており、母線電流Ishから三相交流電流Iu、Iv、Iwを再現するものであり、A/D変換器41と、電流検出情報演算器42と、電流再現部43と、電流誤差補正処理部44とを備えている。より具体的には、この電流再現演算器17の入力信号は、検出された母線電流信号(Ish)と、三相変調波(Vu*,Vv*,Vw*)と三相交流電流参考値(Iu_r,Iv_r,Iw_r)である。なお、これら三相交流電流参考値(Iu*=Iu_r,Iv*=Iv_r,Iw*=Iw_r)は、上記の図2にも示したように、検出した交流モータ電流をdc−qc軸へ変換した値(Idc,Iqc)をローパスフィルタ19で処理して,電流2軸/3相変換器20を用いて,三相電流へ逆変換して作成したものである。
Therefore, in the present invention, the
電流検出情報演算器42は、三相変調波(Vu*,Vv*,Vw*)を用いて、A/D起動のタイミングと、A/D変換した電流値を三相電流に分配するために必要な情報と、電流誤差補正処理部44が出力する要否フラグを各機能ブロックに与える。即ち、添付の図7のフローチャートにも示すように、三相変調波(Vu*,Vv*,Vw*)を入力し(ステップS71)、電圧指令値との差分を計算し(ステップS72)、その後、電流検出相の情報を演算して(ステップS73)、当該電流の検出が可能な相は、1相だけか、又は、2相分の電流の検出が可能であるかを判定する(ステップS74)。
The current
そして、上記ステップS74における判定の結果、2相分の電流の検出が可能である場合には、上記において図4を参照して説明したように、2相分の電流の検出結果から、3相分の交流モータ電流(Iu,Iv,Iw)を再現することが出来る(所謂、通常再現:ステップS75)。 As a result of the determination in step S74, if it is possible to detect currents for two phases, as described above with reference to FIG. Minute AC motor current (Iu, Iv, Iw) can be reproduced (so-called normal reproduction: step S75).
一方、上記図5にも示したように、例えば、過変調領域の一部区間など、1相分の電流しか検出できない場合には、交流モータ電流(Iu,Iv,Iw)は以下のように演算する。 On the other hand, as shown in FIG. 5 described above, when only one phase of current can be detected, for example, in a partial section of the overmodulation region, the AC motor current (Iu, Iv, Iw) is as follows: Calculate.
まず、電流誤差を演算する(ステップS75)。具体的には、以下の通りである、
(1)U相電流(Iu)のみ検出時:
ΔI=Iu_r−Iu
Iv=Iv_r+ΔI×Kv
Iw=Iw_r+ΔI×Kw
(2)V相電流(Iv)のみ検出時:
ΔI=Iv_r−Iv
Iu=Iu_r+ΔI×Ku
Iw=Iw_r+ΔI×Kw
(3)W相電流(Iw)のみ検出時:
ΔI=Iw_r−Iw
Iu=Iu_r+ΔI×Ku
Iv=Iv_r+ΔI×Kv
First, a current error is calculated (step S75). Specifically:
(1) When only U-phase current (Iu) is detected:
ΔI = Iu_r−Iu
Iv = Iv_r + ΔI × Kv
Iw = Iw_r + ΔI × Kw
(2) When only V-phase current (Iv) is detected:
ΔI = Iv_r−Iv
Iu = Iu_r + ΔI × Ku
Iw = Iw_r + ΔI × Kw
(3) When only the W-phase current (Iw) is detected:
ΔI = Iw_r−Iw
Iu = Iu_r + ΔI × Ku
Iv = Iv_r + ΔI × Kv
ここで、電流誤差(ΔI)は、同じ相の電流参考値(Iu*又はIv*又はIw*)と検出した電流(Iu又はIv又はIw)との差である。なお、検出できない相の電流も、上記のように、対応する電流参考値と上記電流誤差とから演算される。 Here, the current error (ΔI) is the difference between the current reference value (Iu * or Iv * or Iw * ) of the same phase and the detected current (Iu or Iv or Iw). The phase current that cannot be detected is also calculated from the corresponding current reference value and the current error as described above.
次に、上記のようにして求めた誤差と過去の検出値から、検出できない電流の検出値を算出し(ステップS76)、処理を終了する。 Next, a detected value of a current that cannot be detected is calculated from the error obtained as described above and a detected value in the past (step S76), and the process ends.
一般的に、演算処理を簡略化するためには、上記の電流誤差を半分ずつにして、検出できない相電流分を補正すれば良い。即ち、補正ゲイン(Ku,Kv,Kw)は,Ku=1/2,Kv=1/2,Kw=1/2に設定すれば良い。 In general, in order to simplify the arithmetic processing, it is only necessary to correct the phase current that cannot be detected by halving the current error. That is, the correction gains (Ku, Kv, Kw) may be set to Ku = 1/2, Kv = 1/2, and Kw = 1/2.
そして、補正精度をさらに向上するためには、電流参考値を用いて、下式のように、補正ゲイン(Ku,Kv,Kw)を演算しても良い。
(1)U相電流のみ検出時:
Kv=|Iv_r|/(|Iv_r|+|Iw_r|)
Kw=|Iw_r|/(|Iv_r|+|Iw_r|)
(2)V相電流のみ検出時:
Ku=|Iu_r|/(|Iu_r|+|Iw_r|)
Kw=|Iw_r|/(|Iu_r|+|Iw_r|)
(3)W相電流のみ検出時:
Ku=|Iu_r|/(|Iu_r|+|Iv_r|)
Kv=|Iv_r|/(|Iu_r|+|Iv_r|)
In order to further improve the correction accuracy, the correction gain (Ku, Kv, Kw) may be calculated using the current reference value as in the following equation.
(1) When only U-phase current is detected:
Kv = | Iv_r | / (| Iv_r | + | Iw_r |)
Kw = | Iw_r | / (| Iv_r | + | Iw_r |)
(2) When only V-phase current is detected:
Ku = | Iu_r | / (| Iu_r | + | Iw_r |)
Kw = | Iw_r | / (| Iu_r | + | Iw_r |)
(3) When only W-phase current is detected:
Ku = | Iu_r | / (| Iu_r | + | Iv_r |)
Kv = | Iv_r | / (| Iu_r | + | Iv_r |)
以上に説明したように、検出できる相の検出電流と(Iu又はIv又はIw)と、同じ相の電流参考値(Iu*又はIv*又はIw*)から、電流誤差を推定して、そして、検出できない相の電流誤差を補正することにより、再現された三相電流の検出精度を改善し、もって、過変調時のモータ制御の安定性を向上することができる。 As described above, the current error is estimated from the detected current of the phase that can be detected (Iu or Iv or Iw) and the current reference value of the same phase (Iu * or Iv * or Iw * ), and By correcting the current error of the phase that cannot be detected, it is possible to improve the detection accuracy of the reproduced three-phase current, thereby improving the stability of motor control during overmodulation.
以上が,本発明になるモータ駆動装置の構成と、その制御原理である。なお、上記の実施例では、電流検出方式として、シャント抵抗を用いてインバータ直流側の母線電流を検出する方式を採用した例について説明したが、これに代わりに、電流センサを使用しても構わない。しかしながら、シャント抵抗を用いることによれば、三相交流電流の直接検出方式に比べ、センサのコストを削減できる。勿論、上述した電流再現処理は、上述したモータ駆動装置に限られず、例えば、位置・速度センサ付きのモータ駆動装置に対しても、同様に、適用できる。他方、電流センサを使用する場合、インバータを構成するスイッチング素子の下アームに設ける三つの抵抗もしくは電流センサを用いて、交流モータ電流を再現することも可能である。 The above is the configuration of the motor drive device according to the present invention and the control principle thereof. In the above embodiment, an example has been described in which a method of detecting a bus current on the inverter DC side using a shunt resistor is used as a current detection method. However, instead of this, a current sensor may be used. Absent. However, the use of the shunt resistor can reduce the cost of the sensor as compared with the direct detection method of the three-phase alternating current. Of course, the above-described current reproduction process is not limited to the above-described motor driving device, and can be similarly applied to, for example, a motor driving device with a position / speed sensor. On the other hand, when the current sensor is used, the AC motor current can be reproduced using three resistors or current sensors provided on the lower arm of the switching element constituting the inverter.
<制御器の変形例>
次に、添付の図8には、上記図2に示した制御器8の変形例が、機能ブロック構成により示されている。なお、この変形例になる制御器8は、基本的には上記図2に示すものと同様であり、上記図2と同一符号は同一動作をする機能ブロックを示している。そして、上記図2と異なる部分は、三相交流電流参考値(Iu*=Iu_r,Iv*=Iv_r,Iw*=Iw_r)の演算が、検出したモータ電流をdc−qc軸への変換値の代わりに、dc−qc軸電流指令値(Idc*,Iqc*)を使用することである。ただし、このような制御が成り立つ前提条件としては、例えば、電流指令と実電流がほぼ一致するように制御できることである。なお、電流再現処理は、上記図2の実施の形態と同様なので、ここではその説明を省略する。
<<コンバータ装置>>
<Modification of controller>
Next, FIG. 8 attached herewith shows a modified example of the
<< Converter device >>
続いて、添付の図9は、上記図1のモータ駆動装置に代えて、本発明の電流検出方法をコンバータ装置において利用した場合の構成の一例を示す図である。 Subsequently, FIG. 9 attached is a diagram showing an example of a configuration when the current detection method of the present invention is used in a converter device instead of the motor drive device of FIG. 1 described above.
図9に示す通り、コンバータ装置は、リップルフィルタ102とリアクトル103を介して、三相交流電源101に接続されたコンバータ回路104と、前記コンバータ回路104の直流出力端子に接続された平滑コンデンサ105と、前記コンバータ回路104を制御する制御部106と、前記平滑コンデンサ105及び前記コンバータ回路104との間に接続され、母線電流を検出するためのシャント抵抗1071と、電流検出回路107と、直流電圧検出回路108とから構成されている。尚、制御部106はマイクロコンピュータ又はDSP(デジタルシグナルプロセッサ)等の半導体演算素子を用いて構成されていることは、上記図1と同様である。
As shown in FIG. 9, the converter device includes a
<制御系の構成>
次に、添付の図10には、上述したコンバータ装置における制御部106の、特に、コンバータ制御に関する構成が、上記図2と同様、機能ブロックにより示されている。図からも明らかなように、この制御部106では、直流電圧検出回路108からの電圧信号(Ed)と直流電圧指令値(Ed*)の偏差から電圧制御器110を用いてq軸電流指令値(iq*)を作成する。また、入力電流の無効電流成分を最小化するためにd軸電流指令値(id*)は0にしている。
<Control system configuration>
Next, in FIG. 10 attached, the configuration related to the converter control of the
<電流再現処理>
電流再現処理部118は、母線電流検出回路107からの母線直流電流の検出信号(Ish)と、出力指令電圧信号(Vr*,Vs*,Vt*)と、三相交流電流参考値(Ir_r,Is_r,It_r)とを用いて、三相交流電流(Ir,Is,It)の再現処理を行う。
<Current reproduction process>
The current
<指令電圧演算処理>
ベクトル制御系は、上記で再現された三相交流電流(Ir,Is,It)を3相/2軸変換114でdq軸座標上の値(id,iq)へ変換し、それぞれの指令値(id*,iq*)との偏差を求め、ベクトル制御器111を介してdq軸上の指令電圧(Vd*,Vq*)を算出する。
<Command voltage calculation processing>
The vector control system converts the three-phase alternating current (Ir, Is, It) reproduced above into a value (id, iq) on the dq-axis coordinate by the three-phase / 2-
更に、算出したdq軸の指令電圧(Vd*,Vq*)と位相推定制御器112からの位相情報(θdc)を用いて、2軸/3相変換113により三相指令電圧(Vr*,Vs*,Vt*)を算出する。なお、上記位相推定制御器112内の処理は,上述した特許文献3に開示する電源センサレス制御法を用いているので、ここでは、その詳細説明は省略する。
Further, using the calculated dq-axis command voltage (Vd * , Vq * ) and the phase information (θdc) from the
三相交流電流参考値(Ir_r,Is_r,It_r)は、添付の図10にも示すように、検出した電流のd−q軸値(Id,Iq)をローパスフィルタ116で処理し、2軸/3相変換117により算出される。当然、d−q軸の電流指令値と検出値がほぼ一致するように制御すれば、上記図7示す処理と同様に、d−q軸電流指令値(Id,Iq)を用い、三相交流電流参考値(Ir_r,Is_r,It_r)を算出しても良い。
The three-phase alternating current reference values (Ir_r, Is_r, It_r) are obtained by processing the dq axis values (Id, Iq) of the detected current with a low-
ここでも、1相分の電流しか検出できない場合の電流再現処理は、上記に詳述した電流再現演算器17での処理と同様に行う。
In this case as well, the current reproduction process when only the current for one phase can be detected is performed in the same manner as the process in the
ところで、特に、コンバータの場合には、線形変調領域においても、2相変調波の差が小さい区間がある。そのため、特別な変調方法(例えば、PWMキャリア半周期ごとの変調波シフト処理など)を使用しないと、一定時間内では、1相分の電流しか検出できないことが発生する。しかしながら、上述した特別な変調方法を採用すると、入力電流のひずみ(高調波)やリップルが発生することから、出来る限り、かかる特別な変調方法は使用しないことが望ましいとされている。 By the way, especially in the case of a converter, there is a section where the difference between the two-phase modulated waves is small even in the linear modulation region. Therefore, if a special modulation method (for example, a modulation wave shift process for each PWM carrier half cycle) is not used, only one phase of current can be detected within a certain time. However, if the above-described special modulation method is adopted, distortion (harmonic) and ripples of the input current are generated. Therefore, it is desirable not to use such a special modulation method as much as possible.
これに対し、上述した本発明の電流再現処理を使用すれば、上述した特別な変調方法を使用することなく、1相電流しか検出できない区間の電流検出誤差を補正できることから、コンバータにおける制御の安定性、更には、電流リップルの低減を実現することができる。また、過変調領域の制御性能も改善できることから、スイッチング素子の損失低減と出力である直流電圧範囲の拡大が可能となる。
<<系統連結インバータ装置>>
On the other hand, if the current reproduction process of the present invention described above is used, the current detection error in the section in which only the one-phase current can be detected can be corrected without using the above-described special modulation method. In addition, reduction of current ripple can be realized. In addition, since the control performance of the overmodulation region can be improved, it is possible to reduce the loss of the switching element and expand the DC voltage range as the output.
<< System-connected inverter device >>
更に、図11は、本発明の電流検出方法を、系統連結インバータ装置に適用した場合の構成を示している。この図11においても、上記図9に示したと同一符号は、同一の機能を備えて構成要件を示す。 Further, FIG. 11 shows a configuration when the current detection method of the present invention is applied to a system-connected inverter device. Also in FIG. 11, the same reference numerals as those shown in FIG. 9 indicate the constituent elements having the same functions.
この実施の形態は、上述したコンバータ装置における電力変換方向が逆になった場合と同等であり、即ち、直流側に接続する電源202(整流器、蓄電池、太陽電池や燃料電池など)から交流電源側へ電力を変換の利用形態を示している。 This embodiment is equivalent to the case where the power conversion direction in the converter device described above is reversed, that is, from the power source 202 (rectifier, storage battery, solar cell, fuel cell, etc.) connected to the DC side to the AC power source side. It shows the usage form of power conversion.
この実施の形態における制御方式は、上記図10に示した制御系における電圧制御器110が不要となる以外、上記と同様の構成である。また、電流再現処理も、上記に詳述した電流再現演算器17と同様である。
<<冷凍空調機器>>
The control system in this embodiment has the same configuration as above except that the
<< Refrigeration and air-conditioning equipment >>
添付の図12には、上述したモータ駆動装置(上記の図1を参照)を用いて、その圧縮機用モータを駆動しするものとして、例えば、空気調和機や冷凍機など、所謂、冷凍空調機器の構成を示す図である。 The attached FIG. 12 shows what is called a refrigerating air conditioner such as an air conditioner or a refrigerator, for example, for driving the compressor motor using the motor driving device (see FIG. 1 above). It is a figure which shows the structure of an apparatus.
図において、冷凍空調機器400は、室内の温度を調和し、又は、貯蔵庫内の空気を冷却する装置であり、熱交換器401、402と、ファン403、404と、圧縮機405と、配管406と、そして、モータ駆動装置407から構成されている。なお、圧縮機用モータ408は、永久磁石同期モータもしくは三相誘導モータを用いて構成されており、かつ、圧縮機405の内部に配置されている。このモータ駆動装置407は、交流電源から受電して圧縮機用モータ406を駆動する。
In the figure, a refrigerating and air-conditioning apparatus 400 is a device that harmonizes the temperature in a room or cools air in a storage, and includes
かかる冷凍空調機器において、上述したモータ駆動装置(上記の図1を参照)を使用することによれば、上記からも明らかなように、比較的安価に、過変調領域の制御安定性を向上できるので、モータの高速回転時の振動や噪音を低減し、もって、空気調和機や冷凍機の性能改善ができる。特に、APF向上に必要な低速効率重視モータに対して、過変調制御により損失低減と直流電圧利用率を向上できることから、高速運転時での出力を確保し、空気調和機や冷凍機の出力範囲を拡大できるといる優れた効果を発揮する。 In such a refrigerating and air-conditioning apparatus, by using the above-described motor driving device (see FIG. 1 above), as is clear from the above, it is possible to improve the control stability of the overmodulation region at a relatively low cost. Therefore, vibration and noise during high-speed rotation of the motor can be reduced, thereby improving the performance of the air conditioner and the refrigerator. Especially for low-speed efficiency-oriented motors required to improve APF, loss reduction and DC voltage utilization can be improved by overmodulation control, ensuring output during high-speed operation and the output range of air conditioners and refrigerators An excellent effect that can be expanded.
1…交流電源、2…コンバータ、3…直流コンデンサ、4…インバータ、5…交流モータ、6…電流検出手段、61…シャント抵抗、7…電圧検出手段、8…制御器、41…A/D変換器、42…電流検出情報演算器、43…電流再現器、44…電流誤差補正処理器、101…交流電源、102…リップルフィルタ、103…リアクトル、104…インバータ、105…直流コンデンサ、107…コンバータ・インバータ制御器、108…電圧検出手段、109…負荷、110…電圧制御器、111…ベクトル制御器、112…位相推定器、113…2軸/3相変換、114…3相/2軸変換、115…PWM制御器、116…ローパスフィルタ、117…2軸/3相変換、201…インバータ制御器、202…直流電源、400…冷凍空調機器、401,402…熱交換器、403,404…ファン、405…圧縮機、406…配管、407…モータ駆動装置、408…圧縮機用モータ。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記1相分の電流のみしか検出できない場合には、当該1相分の電流検出値と、その電流参考値との誤差を算出し、当該誤差を用いて、検出できない他の相の交流電流を求めることを特徴とする電流検出方法。 Current detection for detecting the current of each phase of the three-phase AC current from the bus current on the DC side in the power conversion circuit that supplies the load with the power converted from the three-phase AC to the DC or from the DC to the three-phase AC A method,
When only the current for one phase can be detected, an error between the current detection value for the one phase and the current reference value is calculated, and the AC current of the other phase that cannot be detected is calculated using the error. What is claimed is: 1. A current detection method characterized by:
前記3相交流モータを駆動するインバータと、
前記インバータの直流側の母線電流から前記インバータの各アームの電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段により検出された電流検出値を用いて、前記3相交流モータを供給される電流を制御する制御手段を備えたものにおいて、
前記制御手段は、前記3相交流モータ電流の1相分の電流のみしか検出できない場合には、前記請求項1に記載した電流検出方法により、検出できない相の交流モータ電流を推定することを特徴とするモータ駆動装置。 A motor driving device for driving a three-phase AC motor,
An inverter for driving the three-phase AC motor;
Current detection means for detecting the current of each arm of the inverter from the bus current on the DC side of the inverter;
With a control means for controlling the current supplied to the three-phase AC motor using the current detection value detected by the current detection means,
The control means estimates an AC motor current of a phase that cannot be detected by the current detection method according to claim 1, when only the current for one phase of the three-phase AC motor current can be detected. A motor drive device.
前記コンバータ回路の母線電流もしくは各アーム電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段の電流検出値を用いて前記コンバータ回路を制御する制御手段とを備えたコンバータ装置であって、
前記制御手段は、前記電流検出手段の電流検出値もしくは前記制御手段の電流指令値を用いて、三相入力電流参考値を算出し、かつ、
前記電流検出手段で三相入力電流の1相分の電流のみしか検出できない場合には、前記請求項1に記載した電流検出方法により、検出できない相の交流電流を推定することを特徴とするコンバータ装置。 A converter circuit for converting alternating current into direct current with a configuration in which the input side is connected to a three-phase alternating current power supply via a reactor and a smoothing capacitor is connected between the direct current terminals on the output side;
Current detecting means for detecting a bus current or each arm current of the converter circuit;
A converter device comprising control means for controlling the converter circuit using a current detection value of the current detection means,
The control means calculates a three-phase input current reference value using a current detection value of the current detection means or a current command value of the control means, and
2. A converter characterized by estimating an undetectable phase AC current by the current detection method according to claim 1, when the current detection means can detect only a current of one phase of a three-phase input current. apparatus.
前記インバータ回路の母線電流もしくは各アーム電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段の電流検出値を用いて前記インバータ回路を制御する制御手段とを備えた系統連結用インバータ装置において、
前記制御手段は、前記電流検出手段の電流検出値もしくは前記制御手段の電流指令値を用いて、三相交流電流参考値を算出し、かつ、
前記電流検出手段で三相交流電流の1相分の電流のみしか検出できない場合には、前記請求項1に記載した電流検出方法により、検出できない相の交流電流を推定することを特徴とするインバータ装置。 An inverter circuit that converts direct current of a configuration in which the direct current side is connected to a direct current power supply and the alternating current side is connected to a three-phase alternating current power supply via a reactor;
Current detecting means for detecting a bus current or each arm current of the inverter circuit;
In the inverter device for system connection comprising the control means for controlling the inverter circuit using the current detection value of the current detection means,
The control means calculates a three-phase alternating current reference value using a current detection value of the current detection means or a current command value of the control means, and
An inverter characterized in that an alternating current of a phase that cannot be detected is estimated by the current detection method according to claim 1 when the current detecting means can detect only one phase of a three-phase alternating current. apparatus.
配管により前記圧縮機に接続された熱交換器と、
前記圧縮機に内蔵される交流モータと、
前記交流モータを駆動するインバータ回路とを備えた冷凍空調機器であって、更に、
前記インバータ回路は、その直流側の母線電流もしくは各アーム電流を検出する電流検出手段を有し、かつ、当該電流検出手段による電流検出値を用いて前記交流モータを制御する制御手段を備えたものにおいて、
前記インバータ回路の前記制御手段は、前記電流検出手段から得た電流の過去検出値もしくは前記制御手段の電流指令値を用いて交流モータ電流参考値を算出し、かつ、
前記電流検出手段で三相交流電流の1相分の電流のみしか検出できない場合には、前記請求項1に記載した電流検出方法により、検出できない相の交流モータ電流を推定して前記交流モータへ三相交流電流を供給することを特徴とする冷凍空調機器。 A compressor,
A heat exchanger connected to the compressor by piping;
An AC motor built in the compressor;
A refrigerating and air-conditioning apparatus provided with an inverter circuit for driving the AC motor,
The inverter circuit has current detection means for detecting the bus current on the DC side or each arm current, and control means for controlling the AC motor using a current detection value by the current detection means. In
The control means of the inverter circuit calculates an AC motor current reference value using a past detection value of the current obtained from the current detection means or a current command value of the control means, and
In the case where the current detection means can detect only the current for one phase of the three-phase AC current, the current detection method according to claim 1 estimates the AC motor current of the phase that cannot be detected and supplies the current to the AC motor. A refrigerating and air-conditioning apparatus that supplies a three-phase alternating current.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009216079A JP5161180B2 (en) | 2009-09-17 | 2009-09-17 | Motor drive device, inverter device, converter device, and refrigeration air conditioner |
| KR1020100080165A KR101194504B1 (en) | 2009-09-17 | 2010-08-19 | Current detecting method, inverter apparatus or converter apparatus using the same, and motor drive device and refrigerating and air-conditioning equipment having the above apparatus |
| CN201010260561.7A CN102023251B (en) | 2009-09-17 | 2010-08-20 | Current detecting method, inverter device and convertor device using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009216079A JP5161180B2 (en) | 2009-09-17 | 2009-09-17 | Motor drive device, inverter device, converter device, and refrigeration air conditioner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011067023A true JP2011067023A (en) | 2011-03-31 |
| JP5161180B2 JP5161180B2 (en) | 2013-03-13 |
Family
ID=43864790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009216079A Active JP5161180B2 (en) | 2009-09-17 | 2009-09-17 | Motor drive device, inverter device, converter device, and refrigeration air conditioner |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5161180B2 (en) |
| KR (1) | KR101194504B1 (en) |
| CN (1) | CN102023251B (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013042437A1 (en) * | 2011-09-21 | 2013-03-28 | 日立アプライアンス株式会社 | Electric power conversion device, motor drive device and air conditioner |
| WO2014024460A1 (en) * | 2012-08-08 | 2014-02-13 | パナソニック株式会社 | Motor control apparatus |
| JP2015154709A (en) * | 2014-02-12 | 2015-08-24 | 有限会社シー・アンド・エス国際研究所 | Drive controller for ac motor |
| US20180022378A1 (en) * | 2015-03-12 | 2018-01-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Control device for ac rotary machine and control device for electric power steering |
| JP2020078108A (en) * | 2018-11-05 | 2020-05-21 | 株式会社デンソー | Control device for rotary electric machine |
| JPWO2023243087A1 (en) * | 2022-06-17 | 2023-12-21 | ||
| JP7416166B1 (en) | 2022-09-30 | 2024-01-17 | 株式会社富士通ゼネラル | motor control device |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101444543B1 (en) * | 2012-11-26 | 2014-09-24 | 삼성전기주식회사 | Driving circuit, driving module and driving apparatus for motor |
| JP6239391B2 (en) * | 2014-01-22 | 2017-11-29 | 株式会社日立製作所 | Power converter |
| EP3270509A4 (en) * | 2015-03-12 | 2018-12-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Ac rotating electric machine control device and electric power steering control device |
| CN106374731B (en) * | 2015-07-23 | 2019-10-18 | 乐星产电(无锡)有限公司 | Variable frequency drive, over-current protection method and device |
| CN108123639B (en) | 2016-11-30 | 2020-02-21 | 华为技术有限公司 | Pulse width modulation method, pulse width modulation system and controller |
| CN106597059B (en) * | 2016-11-30 | 2019-09-20 | 卧龙电气集团股份有限公司 | A Current Sampling Method of Inverter Circuit |
| KR20180098042A (en) * | 2017-02-24 | 2018-09-03 | 엘지전자 주식회사 | Motor driving apparatus and home appliance including the same |
| WO2018226025A1 (en) * | 2017-06-07 | 2018-12-13 | 엘지전자 주식회사 | Motor driving apparatus |
| KR102320555B1 (en) | 2019-07-02 | 2021-11-01 | 엘지전자 주식회사 | Motor driving apparatus and home appliance including the same |
| KR102396561B1 (en) | 2019-07-15 | 2022-05-10 | 엘지전자 주식회사 | Motor driving apparatus and method thereof |
| CN110441589B (en) * | 2019-07-26 | 2022-06-07 | 康力电梯股份有限公司 | Online confirming and correcting method for current sampling of frequency converter |
| CN110346635A (en) * | 2019-08-15 | 2019-10-18 | 浙江工业大学 | Estimation method for direct current bus current of permanent magnet synchronous motor in automobile electric compressor |
| CN112928757B (en) * | 2021-02-05 | 2022-11-22 | 长春工业大学 | Periodic frequency modulation APF variable carrier frequency digital PI control system and control method thereof |
| KR102651256B1 (en) | 2022-11-09 | 2024-03-26 | 동명대학교 산학협력단 | Smart refrigeration and air conditioning system having and indoor air sterilization and IoT control and monitoring system |
| KR102628346B1 (en) | 2022-11-09 | 2024-01-23 | 동명대학교산학협력단 | Smart refrigeration and air conditioning system having IoT control and monitoring system |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001145398A (en) * | 1999-11-12 | 2001-05-25 | Hitachi Ltd | Inverter control method and device |
| JP2004159391A (en) * | 2002-11-05 | 2004-06-03 | Nissan Motor Co Ltd | Control device for three-phase AC motor |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006101685A (en) | 2004-08-31 | 2006-04-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Inverter device |
| JP4628941B2 (en) | 2005-12-08 | 2011-02-09 | 本田技研工業株式会社 | Electric motor control device |
| JP2008312360A (en) * | 2007-06-15 | 2008-12-25 | Hitachi Appliances Inc | Power converter and module |
| JP5256837B2 (en) | 2007-11-06 | 2013-08-07 | パナソニック株式会社 | Inverter device |
-
2009
- 2009-09-17 JP JP2009216079A patent/JP5161180B2/en active Active
-
2010
- 2010-08-19 KR KR1020100080165A patent/KR101194504B1/en active Active
- 2010-08-20 CN CN201010260561.7A patent/CN102023251B/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001145398A (en) * | 1999-11-12 | 2001-05-25 | Hitachi Ltd | Inverter control method and device |
| JP2004159391A (en) * | 2002-11-05 | 2004-06-03 | Nissan Motor Co Ltd | Control device for three-phase AC motor |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103703669A (en) * | 2011-09-21 | 2014-04-02 | 日立空调·家用电器株式会社 | Power conversion device, motor drive device, and air conditioner |
| JPWO2013042437A1 (en) * | 2011-09-21 | 2015-03-26 | 日立アプライアンス株式会社 | Power conversion device, electric motor drive device, and air conditioner |
| CN103703669B (en) * | 2011-09-21 | 2017-08-08 | 江森自控日立空调技术(香港)有限公司 | Power conversion device, motor drive device, and air conditioner |
| WO2013042437A1 (en) * | 2011-09-21 | 2013-03-28 | 日立アプライアンス株式会社 | Electric power conversion device, motor drive device and air conditioner |
| WO2014024460A1 (en) * | 2012-08-08 | 2014-02-13 | パナソニック株式会社 | Motor control apparatus |
| CN104541445A (en) * | 2012-08-08 | 2015-04-22 | 松下知识产权经营株式会社 | motor control unit |
| JP2015154709A (en) * | 2014-02-12 | 2015-08-24 | 有限会社シー・アンド・エス国際研究所 | Drive controller for ac motor |
| US10666169B2 (en) * | 2015-03-12 | 2020-05-26 | Mitsubishi Electric Corporation | Control device for AC rotary machine and control device for electric power steering |
| US20180022378A1 (en) * | 2015-03-12 | 2018-01-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Control device for ac rotary machine and control device for electric power steering |
| JP2020078108A (en) * | 2018-11-05 | 2020-05-21 | 株式会社デンソー | Control device for rotary electric machine |
| JP7063240B2 (en) | 2018-11-05 | 2022-05-09 | 株式会社デンソー | Rotating electric machine control device |
| JPWO2023243087A1 (en) * | 2022-06-17 | 2023-12-21 | ||
| WO2023243087A1 (en) * | 2022-06-17 | 2023-12-21 | 三菱電機株式会社 | Electric motor control device |
| JP7416166B1 (en) | 2022-09-30 | 2024-01-17 | 株式会社富士通ゼネラル | motor control device |
| WO2024071277A1 (en) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | 株式会社富士通ゼネラル | Motor control device |
| JP2024051587A (en) * | 2022-09-30 | 2024-04-11 | 株式会社富士通ゼネラル | Motor Control Device |
| AU2023351761B2 (en) * | 2022-09-30 | 2026-02-12 | Fujitsu General Limited | Motor control device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5161180B2 (en) | 2013-03-13 |
| CN102023251B (en) | 2015-01-28 |
| KR20110030304A (en) | 2011-03-23 |
| CN102023251A (en) | 2011-04-20 |
| KR101194504B1 (en) | 2012-10-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5161180B2 (en) | Motor drive device, inverter device, converter device, and refrigeration air conditioner | |
| JP4625116B2 (en) | Motor control apparatus, motor control system, motor control module, and refrigeration apparatus | |
| CN101662251B (en) | Motor controller | |
| JP4053968B2 (en) | Synchronous motor driving device, refrigerator and air conditioner | |
| JP5549384B2 (en) | Electric motor control device and electric motor control system | |
| JP3661642B2 (en) | Motor control device and control method thereof | |
| US10778130B2 (en) | Control apparatus for alternating-current rotary electric machine | |
| JP3644391B2 (en) | Inverter device, compressor control device, refrigeration / air conditioning device control device, motor control method, compressor, refrigeration / air conditioning device | |
| KR101514391B1 (en) | Vector controller and motor controller using the same, air-conditioner | |
| JP2010206874A (en) | Freezing device | |
| JP2008206323A (en) | Electric motor drive | |
| JP2002223599A (en) | Inverter control method and device | |
| JP2006129632A (en) | Electric motor drive | |
| KR101251238B1 (en) | Motor control system | |
| JP2009189146A (en) | Control unit for electric motor | |
| JP2019146360A (en) | Inverter controller | |
| JP5078925B2 (en) | Electric motor drive device and equipment | |
| JP2014138526A (en) | Inverter control apparatus, and compressor equipped with the same | |
| JP2013126284A (en) | Electric motor drive apparatus | |
| JP2009273302A (en) | Controller for electric motor | |
| JP4581603B2 (en) | Electric motor drive | |
| JP2009268303A (en) | Inverter apparatus | |
| JP2011004539A (en) | Inverter device | |
| JP2019170095A (en) | Motor controller | |
| JP7361948B2 (en) | Electric motor drive equipment, refrigeration cycle equipment, and air conditioners |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110817 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111214 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120207 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120409 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121120 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121213 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5161180 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151221 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |