JP7799851B2 - 電力変換装置、モータ駆動装置および冷凍サイクル適用機器 - Google Patents

Description

本開示は、交流電力を所望の電力に変換する電力変換装置、モータ駆動装置および冷凍サイクル適用機器に関する。

従来、一般的なファンモータ制御は、速度指令に追従するように、負荷トルクが大きくなると、負荷トルクに合わせて電流を大きく流すように制御している。空気調和機などに搭載される電力変換装置のファンモータ制御は、着霜などによって想定外の負荷トルクの大きさとなった場合でも、速度が落ちないようにするため、すなわち設定している速度指令に追従するように、負荷トルクに合わせて電流を大きく流すように制御する。しかしながら、このようなファンモータ制御は、負荷トルクが想定外に大きくなり、負荷トルクに合わせて電流を大きく流すことによって過電流になると、ファンモータの運転が停止し、ファンモータを継続して運転することが出来ないことから、快適性、省エネ性などの面において好ましくない。

このような問題に対して、特許文献１には、モータの出力可能なトルク最大値よりも過大なトルク指令値が要求された場合、ｑ軸の電流指令値がリミッタ値まで増加しないように、速度制御の入力を制限する技術が開示されている。

特開２０１０－１４２０３１号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、単純に速度指令の入力を制限するような制御を行うと、必要以上にファンモータの回転速度が低下してしまう可能性がある、という問題があった。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、接続されるモータの負荷トルクが大きくなった場合でも、モータの回転速度の低下を抑制しつつモータの運転を継続可能な電力変換装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示は、電力変換装置であって、商用電源から供給される第１の交流電力を整流する整流部と、整流部の出力端に接続されるコンデンサと、コンデンサの両端に接続され、第２の交流電力を生成して負荷を駆動するモータに出力するインバータと、インバータの動作を制御してモータの回転速度を制御する制御装置と、を備える。制御装置は、モータの回転速度が低下したときに回転速度と回転速度を制御するための速度指令値との差分が規定された範囲内になるように速度指令値を低減させ、速度指令値であるｑ軸電流指令値のｑ軸電流リミッタ値に対して、ｑ軸電流指令値が超過した分、ｑ軸電流指令値を低減させ、電力変換装置からモータに流れる各相の電流である相電流の実効値のリミッタ値および現在のｄ軸電流値に基づいて、ｑ軸電流リミッタ値を設定する。

本開示に係る電力変換装置は、接続されるモータの負荷トルクが大きくなった場合でも、モータの回転速度の低下を抑制しつつモータの運転を継続可能である、という効果を奏する。

実施の形態１に係る電力変換装置の構成例を示す図 実施の形態１に係る電力変換装置が備えるインバータの構成例を示す図 実施の形態１に係る電力変換装置が備える制御装置の構成例を示すブロック図 実施の形態１に係る電力変換装置の制御装置が備える電圧指令値演算部の構成例を示すブロック図 実施の形態１に係る電力変換装置が冷凍サイクル適用機器に搭載されたときのモータの回転数およびモータの負荷トルクの特性を示す図 実施の形態１に係る電力変換装置の制御装置が備える運転継続制御部の構成例を示すブロック図 実施の形態１に係る電力変換装置が備える制御装置の運転継続制御部による運転継続制御有無による特性の違いを示す図 実施の形態１に係る電力変換装置の動作を示すフローチャート 実施の形態１に係る電力変換装置が備える制御装置を実現するハードウェア構成の一例を示す図 実施の形態３に係る電力変換装置での演算処理のイメージを示す図 実施の形態４に係る冷凍サイクル適用機器の構成例を示す図

以下に、本開示の実施の形態に係る電力変換装置、モータ駆動装置および冷凍サイクル適用機器を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る電力変換装置２００の構成例を示す図である。図２は、実施の形態１に係る電力変換装置２００が備えるインバータ３０の構成例を示す図である。電力変換装置２００は、商用電源１およびモータ７に接続される。電力変換装置２００は、商用電源１から供給される電源電圧Ｖｓの第１の交流電力を所望の振幅および位相を有する第２の交流電力に変換し、モータ７に供給する。電力変換装置２００は、リアクタ２と、整流部３と、平滑コンデンサ５と、インバータ３０と、母線電圧検出部１０と、負荷電流検出部４０と、制御装置１００と、を備える。なお、電力変換装置２００およびモータ７によって、モータ駆動装置４００を構成している。また、電力変換装置２００、モータ７、室外ファン９１４、室外熱交換器９１０、および制御部９２０によって、冷凍サイクル適用機器９００を構成している。室外熱交換器９１０は、内部を流れる冷媒と外部の空気とで熱交換を行う。室外ファン９１４は、室外熱交換器９１０に送風する。モータ７は、室外ファン９１４を回転駆動させる。図１では、冷凍サイクル適用機器９００のうち、電力変換装置２００の説明で必要な構成のみを示している。冷凍サイクル適用機器９００の詳細な構成については実施の形態４で説明する。

リアクタ２は、商用電源１と整流部３との間に接続される。整流部３は、整流素子１３１～１３４によって構成されるブリッジ回路を有し、商用電源１から供給される電源電圧Ｖｓの第１の交流電力を整流して出力する。整流部３は、全波整流を行うものである。

平滑コンデンサ５は、整流部３の出力端に接続され、整流部３によって整流された電力を平滑化する平滑素子である。平滑コンデンサ５は、例えば、電解コンデンサ、フィルムコンデンサなどのコンデンサである。平滑コンデンサ５は、整流部３によって整流された電力を平滑化するような容量を有し、平滑化により平滑コンデンサ５に発生する電圧は商用電源１の全波整流波形形状ではなく、直流成分に商用電源１の周波数に応じた電圧リプルが重畳した波形形状となり、大きく脈動しない。この電圧リプルの周波数は、商用電源１が単相の場合は電源電圧Ｖｓの周波数の２倍成分となり、商用電源１が三相の場合は６倍成分が主成分となる。

母線電圧検出部１０は、平滑コンデンサ５の両端電圧、すなわち直流母線１２ａ，１２ｂ間の電圧を母線電圧Ｖｄｃとして検出し、検出した電圧値を制御装置１００に出力する検出部である。負荷電流検出部４０は、平滑コンデンサ５からインバータ３０に流入される直流電流である負荷電流Ｉｄｃを検出し、検出した電流値を制御装置１００に出力する検出部である。

インバータ３０は、平滑コンデンサ５の両端に接続され、整流部３および平滑コンデンサ５から出力される電力を所望の振幅および位相を有する第２の交流電力に変換、すなわち第２の交流電力を生成して、負荷を駆動するモータ７に出力する。具体的には、インバータ３０は、母線電圧Ｖｄｃを受けて、周波数および電圧値が可変の３相交流電圧を発生して、出力線３３１～３３３を介してモータ７に供給する。インバータ３０は、図２に示すように、インバータ主回路３１０と、駆動回路３５０と、を備える。インバータ主回路３１０の入力端子は、直流母線１２ａ，１２ｂに接続されている。インバータ主回路３１０は、スイッチング素子３１１～３１６を備える。スイッチング素子３１１～３１６の各々には、還流用の整流素子３２１～３２６が逆並列接続されている。

駆動回路３５０は、制御装置１００から出力されるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号Ｓｍ１～Ｓｍ６に基づいて、駆動信号Ｓｒ１～Ｓｒ６を生成する。駆動回路３５０は、駆動信号Ｓｒ１～Ｓｒ６によってスイッチング素子３１１～３１６のオンオフを制御する。これにより、インバータ３０は、周波数可変かつ電圧可変の３相交流電圧を、出力線３３１～３３３を介してモータ７に供給することができる。

ＰＷＭ信号Ｓｍ１～Ｓｍ６は、論理回路の信号レベル、すなわち０Ｖ～５Ｖの大きさを持つ信号である。ＰＷＭ信号Ｓｍ１～Ｓｍ６は、制御装置１００の接地電位を基準電位とする信号である。一方、駆動信号Ｓｒ１～Ｓｒ６は、スイッチング素子３１１～３１６を制御するのに必要な電圧レベル、例えば、－１５Ｖ～＋１５Ｖの大きさを持つ信号である。駆動信号Ｓｒ１～Ｓｒ６は、それぞれ対応するスイッチング素子３１１～３１６の負側の端子、すなわちエミッタ端子の電位を基準電位とする信号である。

モータ７は、インバータ３０から供給される第２の交流電力の振幅および位相に応じて回転する。モータ７は、例えば、圧縮機での圧縮動作、ファンの回転動作などに使用される。モータ７は、図１の例では、前述の負荷として、冷凍サイクル適用機器９００が備える室外ファン９１４を回転駆動させ、室外熱交換器９１０に風を送って室外熱交換器９１０の冷却などを行う。モータ７について、図１ではモータ巻線がＹ結線の場合を示しているが、一例であり、これに限定されない。モータ７のモータ巻線は、Δ結線であってもよいし、Ｙ結線とΔ結線とが切り替え可能な仕様であってもよい。

なお、電力変換装置２００において、図１に示す各構成の配置は一例であり、各構成の配置は図１で示される例に限定されない。例えば、リアクタ２は、整流部３の後段に配置されてもよい。また、電力変換装置２００は、昇圧部を備えてもよいし、整流部３に昇圧部の機能を持たせるようにしてもよい。以降の説明において、母線電圧検出部１０、および負荷電流検出部４０をまとめて検出部と称することがある。また、母線電圧検出部１０で検出された電圧値、および負荷電流検出部４０で検出された電流値を、検出値と称することがある。

制御装置１００は、母線電圧検出部１０から母線電圧Ｖｄｃを取得し、負荷電流検出部４０から負荷電流Ｉｄｃを取得する。制御装置１００は、各検出部によって検出された検出値を用いて、インバータ主回路３１０の動作、具体的には、インバータ主回路３１０が有するスイッチング素子３１１～３１６のオンオフを制御する。制御装置１００は、インバータ主回路３１０が有するスイッチング素子３１１～３１６のオンオフを制御することで、モータ７の回転数を制御する。なお、モータ７の回転数については、モータ7の回転速度と表記してもよい。以降についても同様とする。また、制御装置１００は、モータ７の負荷トルクを演算する。なお、制御装置１００は、各検出部から取得した全ての検出値を用いなくてもよく、一部の検出値を用いて制御を行ってもよい。本実施の形態において、制御装置１００は、ｄ軸およびｑ軸を有する回転座標系において制御を行う。

制御装置１００の詳細な構成および動作について説明する。図３は、実施の形態１に係る電力変換装置２００が備える制御装置１００の構成例を示すブロック図である。制御装置１００は、運転制御部１０２と、インバータ制御部１１０と、運転継続制御部１２１と、を備える。

運転制御部１０２は、冷凍サイクル適用機器９００の制御部９２０から指令情報Ｑｅを取得する。冷凍サイクル適用機器９００が空気調和機である場合、指令情報Ｑｅは、例えば、図示しない温度センサで検出された温度、図示しない操作部であるリモコンから指示される設定温度を示す情報、運転モードの選択情報、運転開始及び運転終了の指示情報などに基づく情報である。運転モードとは、例えば、暖房、冷房、除湿などである。また、運転制御部１０２は、運転継続制御部１２１から速度指令低下量Δω^＊を取得する。運転制御部１０２は、指令情報Ｑｅおよび速度指令低下量Δω^＊に基づいて、モータ７に印加する電圧の指令値である電圧指令値を生成するための周波数指令値ωｅ^＊を生成する。運転制御部１０２は、周波数指令値ωｅ^＊について、モータ７の回転速度の指令値である回転角速度指令値ωｍ^＊にモータ７の極対数Ｐｍを乗算した値から速度指令低下量Δω^＊を減算することで求めることができる。また、運転制御部１０２は、指令情報Ｑｅに基づいて、インバータ３０の動作を停止するための信号である停止信号Ｓｔを生成する。運転制御部１０２は、周波数指令値ωｅ^＊をインバータ制御部１１０の電圧指令値演算部１１５に出力し、停止信号Ｓｔをインバータ制御部１１０のＰＷＭ信号生成部１１８に出力する。

インバータ制御部１１０は、電流復元部１１１と、３相２相変換部１１２と、ｄ軸電流指令値生成部１１３と、電圧指令値演算部１１５と、電気位相演算部１１６と、２相３相変換部１１７と、ＰＷＭ信号生成部１１８と、を備える。

電流復元部１１１は、負荷電流検出部４０で検出された負荷電流Ｉｄｃに基づいてモータ７に流れる相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを復元する。電流復元部１１１は、負荷電流検出部４０で検出された負荷電流Ｉｄｃを、ＰＷＭ信号生成部１１８で生成されたＰＷＭ信号Ｓｍ１～Ｓｍ６に基づいて定められるタイミングでサンプリングすることによって、相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを復元することができる。

３相２相変換部１１２は、電流復元部１１１で復元された相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを、後述する電気位相演算部１１６で生成された電気位相θｅを用いて、励磁電流であるｄ軸電流ｉｄ、およびトルク電流であるｑ軸電流ｉｑ、すなわちｄｑ軸の電流値に変換する。

ｄ軸電流指令値生成部１１３は、前述の回転座標系におけるｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊を生成する。具体的には、ｄ軸電流指令値生成部１１３は、ｑ軸電流ｉｑと、母線電圧Ｖｄｃと、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^＊と、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^＊とに基づいて、モータ７を駆動するために最も効率が良くなる最適なｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊を求める。ｄ軸電流指令値生成部１１３は、ｑ軸電流ｉｑ、母線電圧Ｖｄｃ、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^＊、およびｑ軸電圧指令値Ｖｑ^＊に基づいて、モータ７の出力トルクが規定された値以上または最大になる、すなわち電流値が規定された値以下または最小になる電流位相βｍとなるｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊を出力する。なお、ここでは、ｄ軸電流指令値生成部１１３が、ｑ軸電流ｉｑなどに基づいてｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊を求めているが、一例であり、これに限定されない。ｄ軸電流指令値生成部１１３は、ｄ軸電流ｉｄ、周波数指令値ωｅ^＊などに基づいてｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊を求めても、同様の効果を得ることができる。また、ｄ軸電流指令値生成部１１３は、弱め磁束制御などによってｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊を決定してもよい。

電圧指令値演算部１１５は、運転制御部１０２から取得した周波数指令値ωｅ^＊と、３相２相変換部１１２から取得したｄ軸電流ｉｄおよびｑ軸電流ｉｑと、ｄ軸電流指令値生成部１１３から取得したｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊とに基づいて、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^＊およびｑ軸電圧指令値Ｖｑ^＊を生成する。また、電圧指令値演算部１１５は、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^＊およびｑ軸電圧指令値Ｖｑ^＊を生成する過程において、ｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊を生成する。さらに、電圧指令値演算部１１５は、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^＊と、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^＊と、ｄ軸電流ｉｄと、ｑ軸電流ｉｑとに基づいて、周波数推定値ωｅｓｔを推定する。

電気位相演算部１１６は、電圧指令値演算部１１５から取得した周波数推定値ωｅｓｔを積分することで、電気位相θｅを演算する。

２相３相変換部１１７は、電圧指令値演算部１１５から取得したｄ軸電圧指令値Ｖｄ^＊およびｑ軸電圧指令値Ｖｑ^＊、すなわち２相座標系の電圧指令値を、電気位相演算部１１６から取得した電気位相θｅを用いて、３相座標系の出力電圧指令値である３相電圧指令値Ｖｕ^＊，Ｖｖ^＊，Ｖｗ^＊に変換する。

ＰＷＭ信号生成部１１８は、２相３相変換部１１７から取得した３相電圧指令値Ｖｕ^＊，Ｖｖ^＊，Ｖｗ^＊と、運転制御部１０２から取得した停止信号Ｓｔとに基づいて、ＰＷＭ信号Ｓｍ１～Ｓｍ６を生成する。ＰＷＭ信号生成部１１８は、停止信号Ｓｔに基づいてＰＷＭ信号Ｓｍ１～Ｓｍ６を出力しないようにすることによって、モータ７を停止することも可能である。

電圧指令値演算部１１５の構成および動作について詳細に説明する。図４は、実施の形態１に係る電力変換装置２００の制御装置１００が備える電圧指令値演算部１１５の構成例を示すブロック図である。電圧指令値演算部１１５は、周波数推定部５０１と、加減算部５０２，５０４，５０５，５０９，５１３と、速度制御部５０３と、ｄ軸電流制御部５０６と、ｑ軸電流制御部５０７と、乗算部５０８，５１０，５１２と、加算部５１１と、を備える。

周波数推定部５０１は、ｄ軸電流ｉｄと、ｑ軸電流ｉｑと、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ^＊と、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^＊とに基づいて、モータ７に供給される電圧の周波数を推定し、周波数推定値ωｅｓｔとして出力する。なお、図４において周波数推定部５０１から電圧指令値演算部１１５の外部に出力される周波数推定値ωｅｓｔは、図３において電圧指令値演算部１１５から電気位相演算部１１６に出力される周波数推定値ωｅｓｔである。加減算部５０２は、周波数指令値ωｅ^＊から周波数推定値ωｅｓｔを減算し、周波数指令値ωｅ^＊と周波数推定値ωｅｓｔとの周波数偏差ｄｅｌ＿ωを出力する。

速度制御部５０３は、周波数偏差ｄｅｌ＿ωに基づいて、ｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊を演算して出力する。ｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊は、周波数偏差ｄｅｌ＿ωが零となるｑ軸電流ｉｑの指令値、すなわち、周波数指令値ωｅ^＊と周波数推定値ωｅｓｔとを一致させるためのｑ軸電流ｉｑの指令値である。速度制御部５０３は、例えば、比例積分（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ－Ｉｎｔｅｇｒａｌ：ＰＩ）制御器であるが、これに限定されない。速度制御部５０３は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊を、後段の加減算部５０５に出力するとともに、運転継続制御部１２１に出力する。

加減算部５０４は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊からｄ軸電流ｉｄを減算し、ｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊とｄ軸電流ｉｄとの偏差を出力する。ｄ軸電流制御部５０６は、例えば、ＰＩ制御器で構成され、ｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊とｄ軸電流ｉｄとの偏差を零に収束させるように動作する。ｄ軸電流制御部５０６は、第１のｄ軸電圧指令値Ｖｄｆｂ^＊を出力する。

加減算部５０５は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊からｑ軸電流ｉｑを減算し、ｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊とｑ軸電流ｉｑとの偏差を出力する。ｑ軸電流制御部５０７は、例えば、ＰＩ制御器で構成され、ｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊とｑ軸電流ｉｑとの偏差を零に収束させるように動作する。ｑ軸電流制御部５０７は、第１のｑ軸電圧指令値Ｖｑｆｂ^＊を出力する。

乗算部５０８は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊に、モータ７のｑ軸インダクタンスＬｑおよび周波数推定値ωｅｓｔを乗算し、第１のｄ軸電圧指令値Ｖｄｆｂ^＊の補償値Ｖｄｆｆ^＊を演算して出力する。加減算部５０９は、第１のｄ軸電圧指令値Ｖｄｆｂ^＊から補償値Ｖｄｆｆ^＊を減算し、第１のｄ軸電圧指令値Ｖｄｆｂ^＊と補償値Ｖｄｆｆ^＊との偏差（Ｖｄｆｂ^＊－Ｖｄｆｆ^＊）である第２のｄ軸電圧指令値を、電圧指令値演算部１１５からのｄ軸電圧指令値Ｖｄ^＊として出力する。

乗算部５１０は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ^＊に、モータ７のｄ軸インダクタンスＬｄを乗算して出力する。加算部５１１は、乗算部５１０からの出力にモータ７の磁束鎖交数ベクトルφｆを加算する。乗算部５１２は、加算部５１１からの出力に周波数推定値ωｅｓｔを乗算し、第１のｑ軸電圧指令値Ｖｑｆｂ^＊の補償値Ｖｑｆｆ^＊を演算して出力する。加減算部５１３は、第１のｑ軸電圧指令値Ｖｑｆｂ^＊から補償値Ｖｑｆｆ^＊を減算し、第１のｑ軸電圧指令値Ｖｑｆｂ^＊と補償値Ｖｑｆｆ^＊との偏差（Ｖｑｆｂ^＊－Ｖｑｆｆ^＊）である第２のｑ軸電圧指令値を、電圧指令値演算部１１５からのｑ軸電圧指令値Ｖｑ^＊として出力する。

図３の制御装置１００の説明に戻る。制御装置１００において、運転継続制御部１２１は、３相２相変換部１１２から取得したｄ軸電流ｉｄ、および電圧指令値演算部１１５から取得したｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊に基づいて、速度指令低下量Δω^＊を演算する。運転継続制御部１２１は、演算により求めた速度指令低下量Δω^＊を運転制御部１０２に出力する。

本実施の形態において、制御装置１００は、モータ７の回転速度が低下したときに、回転速度と回転速度を制御するための速度指令値との差分が規定された範囲内になるように速度指令値を低減させるように制御する。例えば、制御装置１００は、室外熱交換器９１０において霜が着いていない無着霜の状態から霜が着いた着霜の状態に変化すると、モータ７の回転数を維持するためには室外ファン９１４を駆動させるモータ７の負荷トルクが大きくなり、必要な電流も大きくなり、過電流状態になる可能性がある。そのため、制御装置１００は、無着霜の状態のときに出力可能な負荷トルクと同程度の負荷トルクによって、着霜の状態では回転数を低下させてモータ７を回転させるように制御する。

ここで、負荷トルクについて簡単に説明する。制御装置１００は、負荷電流検出部４０で検出された電流値、およびモータ７の仕様に基づくパラメータを用いて負荷トルク、すなわち推定負荷トルクＴｍを演算することができる。具体的には、制御装置１００は、３相２相変換部１１２から出力されるｄ軸電流ｉｄおよびｑ軸電流ｉｑを用いて、モータ７の負荷トルクを推定、すなわちモータ７の推定負荷トルクＴｍを演算する。制御装置１００は、以下に示す式（１）に基づいてモータ７の推定負荷トルクＴｍを演算する。

Ｔｍ＝Ｐｍφａｉｑ＋Ｐｍ（Ｌｄ－Ｌｑ）ｉｄｉｑ …（１）

式（１）において、Ｔｍは推定負荷トルクであり、Ｐｍはモータ７の極対数であり、φａはモータ７の誘起電圧定数であり、Ｌｄはモータ７のｄ軸インダクタンスであり、Ｌｑはモータ７のｑ軸インダクタンスであり、ｉｄはｄ軸電流であり、ｉｑはｑ軸電流である。モータ７の回転数すなわち速度がモータ７の動作を制御するための速度指令値に追従し、モータ７が一定速度で運転している場合、モータ７の出力トルクとモータ７の負荷トルクとは同じ大きさになる。そのため、式（１）の出力トルクを負荷トルクとして扱うことができる。制御装置１００は、前述のように、ｄ軸電流ｉｄおよびｑ軸電流ｉｑについては３相２相変換部１１２から得られるが、モータ７の極対数Ｐｍ、モータ７の誘起電圧定数φａ、モータ７のｄ軸インダクタンスＬｄ、およびモータ７のｑ軸インダクタンスＬｑについては予め保持しておく。

室外ファン９１４を駆動するモータ７の回転数およびモータ７の負荷トルクの関係について説明する。図５は、実施の形態１に係る電力変換装置２００が冷凍サイクル適用機器９００に搭載されたときのモータ７の回転数およびモータ７の負荷トルクの特性を示す図である。図５において、横軸はモータ７の回転数を示し、縦軸はモータ７の負荷トルクを示す。また、図５において、丸がプロットされる実線は冷凍サイクル適用機器９００において着霜が発生していないときの状態を表す多項式を示し、四角がプロットされる破線は冷凍サイクル適用機器９００において着霜が発生しているときの状態を表す多項式を示している。丸がプロットされる実線で示される値は、無着霜時の基準設定値とも言う。なお、図５において、横軸のモータ７の回転数は、室外ファン９１４の回転数としてもよい。図５に示すように、モータ７の回転数が同じ場合でも、冷凍サイクル適用機器９００において着霜が発生しているときの方が、冷凍サイクル適用機器９００において着霜が発生していないときよりも負荷トルクが大きくなる。また、モータ７の回転数が高くなるほど、冷凍サイクル適用機器９００において着霜が発生しているときの負荷トルクと、冷凍サイクル適用機器９００において着霜が発生していないときの負荷トルクとの差分が大きくなる。制御装置１００は、図５の例では、モータ７の回転数が２０００ｒｐｍのときに無着霜の状態から着霜の状態に変化した場合、モータ７の回転数を１４００ｒｐｍ程度に低下させることで、出力される負荷トルクを同程度にしつつ、モータ７の回転、すなわち運転を継続することができる。

制御装置１００が備える運転継続制御部１２１の詳細な構成および動作について説明する。図６は、実施の形態１に係る電力変換装置２００の制御装置１００が備える運転継続制御部１２１の構成例を示すブロック図である。運転継続制御部１２１は、リミッタ値演算部１４１と、加減算部１４２と、偏差符号処理部１４３と、出力部１４４と、を備える。

リミッタ値演算部１４１は、３相２相変換部１１２から取得したｄ軸電流ｉｄを用いて、加減算部１４２においてｑ軸電流指令値ｉｑ^＊と比較するためのリミッタ値を演算する。リミッタ値演算部１４１は、以下に示す式（２）に基づいてリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍを演算する。

ｉｑ＿ｌｉｍ＝√（３Ｉｅ^２－ｉｄ^２） …（２）

式（２）において、ｉｑ＿ｌｉｍはリミッタ値であり、Ｉｅは相電流の実効値のリミッタ値であり、ｉｄは３相２相変換部１１２から取得可能な現在のｄ軸電流値を示すｄ軸電流である。なお、√（３Ｉｅ^２－ｉｄ^２）は（３Ｉｅ^２－ｉｄ^２）の平方根を表しているものとする。リミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍは、ｄ軸電流ｉｄを優先的に流すため、相電流の実効値のリミッタ値Ｉｅからｄ軸電流ｉｄの分を差し引いた残りを、ｑ軸電流ｉｑとして回すことが可能な電流の大きさを示すものである。リミッタ値演算部１４１は、演算により求めたリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍを加減算部１４２に出力する。

加減算部１４２は、リミッタ値演算部１４１からリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍを取得し、電圧指令値演算部１１５からｑ軸電流指令値ｉｑ^＊を取得する。加減算部１４２は、リミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍからｑ軸電流指令値ｉｑ^＊を減算することで、リミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍとｑ軸電流指令値ｉｑ^＊との偏差を演算する。加減算部１４２は、演算により求めたリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍとｑ軸電流指令値ｉｑ^＊との偏差を偏差符号処理部１４３に出力する。

偏差符号処理部１４３は、加減算部１４２で演算されたリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍとｑ軸電流指令値ｉｑ^＊との偏差に基づいて、出力部１４４から運転制御部１０２に出力する速度指令低下量Δω^＊を制御する。具体的には、偏差符号処理部１４３は、リミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍとｑ軸電流指令値ｉｑ^＊との偏差が０以上の場合、すなわちｑ軸電流指令値ｉｑ^＊がリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍ以下の場合、出力部１４４から速度指令低下量Δω^＊＝０が出力されるように制御する。偏差符号処理部１４３は、リミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍとｑ軸電流指令値ｉｑ^＊との偏差が０未満の場合、すなわちｑ軸電流指令値ｉｑ^＊の方がリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍより大きい場合、出力部１４４から速度指令低下量Δω^＊としてリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍとｑ軸電流指令値ｉｑ^＊との偏差に対してＫ_Ｉａｃ／Ｓによる積分制御を行った値が出力されるように制御する。なお、Ｋ_Ｉａｃは積分制御の積分ゲインであり、Ｋ_Ｉａｃ／Ｓの分母のＳはラプラス演算子を表している。

出力部１４４は、偏差符号処理部１４３の制御に基づいて、速度指令低下量Δω^＊＝０、または速度指令低下量Δω^＊としてリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍとｑ軸電流指令値ｉｑ^＊との偏差に対してＫ_Ｉａｃ／Ｓによる積分制御を行った値を運転制御部１０２に出力する。

このように、制御装置１００は、速度指令値であるｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊のｑ軸電流リミッタ値であるリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍに対して、ｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊が超過した分、ｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊を低減させる。制御装置１００は、電力変換装置２００からモータ７に流れる各相の電流である相電流の実効値のリミッタ値Ｉｅおよび現在のｄ軸電流値であるｄ軸電流ｉｄに基づいて、ｑ軸電流リミッタ値であるリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍを設定する。これにより、制御装置１００は、図５の例において、モータ７の回転数が２０００ｒｐｍのときに無着霜の状態から着霜の状態に変化した場合、モータ７の回転数を１４００ｒｐｍ程度にすることで、出力される負荷トルクを同程度にしつつ、モータ７の回転、すなわち運転を継続することができる。すなわち、制御装置１００は、モータ７の負荷トルクが大きくなるような事象が発生した場合でも、リミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍを超過した分だけモータ７の回転数を下げるように制御することで、電力変換装置２００において最大電流を維持しつつ、モータ７の回転を制御する。

なお、リミッタ値演算部１４１がリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍを演算する方法は式（２）の例に限定されない。電力変換装置２００において最大電流を維持しつつ、モータ７の回転を制御できれば、リミッタ値演算部１４１で演算されるリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍは他の方法で演算されてもよい。例えば、リミッタ値演算部１４１は、電圧飽和の観点からリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍを演算してもよい。

図７は、実施の形態１に係る電力変換装置２００が備える制御装置１００の運転継続制御部１２１による運転継続制御有無による特性の違いを示す図である。図７において、左側は運転継続制御部１２１による運転継続制御が無い場合を示し、右側は運転継続制御部１２１による運転継続制御が有る場合を示している。また、運転継続制御無しの場合および運転継続制御有りの場合の両方において、図７の１段目はモータ７の回転速度を示し、図７の２段目はモータ７のトルクを示し、図７の３段目はモータ７の各相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗを示し、図７の４段目はモータ７のｑ軸電流ｉｑを示している。なお、全てのグラフにおいて、横軸は時間を示している。図７に示すように、運転継続制御無しの場合および運転継続制御有りの場合の両方において、２段目、３段目、および４段目のグラフは同様である。

運転継続制御無しの場合、図７の左側の１段目のグラフでは、指令値と、推定速度および実速度とが乖離した状態になる。これは、電力変換装置２００がトルク一定制御または最大トルクでモータ７を回転させようとしたが、着霜などの影響によってモータ７の回転に必要なトルクが大きくなり、所望の回転数、すなわち指令値で示される回転数にできない状態を示している。指令値と、推定速度および実速度とが乖離した状態が継続的になると、ワインドアップ現象が起こるなど、制御が不安定な状態になりやすいので、制御装置１００での制御上、好ましくない。これに対して、運転継続制御有りの場合、図７の右側の１段目のグラフでは、運転継続制御を開始してから規定された時間が経過すると、指令値が低下することによって、指令値と、推定速度および実速度とが乖離した状態が解消される。これにより、制御装置１００は、指令値と、推定速度および実速度とが乖離した状態が継続的になる事態を回避し、安定した制御状態にすることができる。

実施の形態１で特徴的な電力変換装置２００の動作を、フローチャートを用いて説明する。図８は、実施の形態１に係る電力変換装置２００の動作を示すフローチャートである。電力変換装置２００において、制御装置１００の運転継続制御部１２１は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊に対するリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍを演算する（ステップＳ１）。運転継続制御部１２１は、リミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍと電圧指令値演算部１１５から取得したｑ軸電流指令値ｉｑ^＊との偏差を演算する（ステップＳ２）。運転継続制御部１２１は、リミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍとｑ軸電流指令値ｉｑ^＊との偏差が０以上の場合、すなわちｑ軸電流指令値ｉｑ^＊がリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍ以下の場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、速度指令低下量Δω^＊＝０を運転制御部１０２に出力する（ステップＳ４）。運転継続制御部１２１は、リミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍとｑ軸電流指令値ｉｑ^＊との偏差が０未満の場合、すなわちｑ軸電流指令値ｉｑ^＊の方がリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍより大きい場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、速度指令低下量Δω^＊として、リミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍとｑ軸電流指令値ｉｑ^＊との偏差に対してＫ_Ｉａｃ／Ｓによる積分制御を行った値を運転制御部１０２に出力する（ステップＳ５）。

本実施の形態のように、制御装置１００の運転継続制御部１２１においてｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊がリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍによって制限される場合とは、前述のように、単純にモータ７の負荷トルクが大きくなってｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊がリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍで制限される場合があるがこれに限定されない。制御装置１００の運転継続制御部１２１においてｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊がリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍによって制限される場合には、例えば、制御装置１００が弱め磁束制御を限界までやり切った後、速度が低下してしまったために、速度制御部５０３の入力に偏差が発生し、ｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊がリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍで制限されるまで大きくなった場合などが含まれる。

つづいて、電力変換装置２００が備える制御装置１００のハードウェア構成について説明する。図９は、実施の形態１に係る電力変換装置２００が備える制御装置１００を実現するハードウェア構成の一例を示す図である。制御装置１００は、プロセッサ９１およびメモリ９２により実現される。

プロセッサ９１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）ともいう）、またはシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）である。メモリ９２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）といった不揮発性または揮発性の半導体メモリを例示できる。またメモリ９２は、これらに限定されず、磁気ディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）でもよい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、電力変換装置２００において、制御装置１００の運転継続制御部１２１は、電圧指令値演算部１１５で演算されるｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊の方が、電力変換装置２００において最大電流を維持することを考慮して演算されたリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍより大きい場合、リミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍとｑ軸電流指令値ｉｑ^＊との偏差に対してＫ_Ｉａｃ／Ｓによる積分制御を行った値を速度指令低下量Δω^＊として運転制御部１０２に出力する。運転制御部１０２は、演算により求めた周波数指令値から速度指令低下量Δω^＊の分低下させたものを周波数指令値ωｅ^＊として電圧指令値演算部１１５に出力する。これにより、制御装置１００は、モータ７の負荷トルクが大きくなるような事象が発生した場合でも、リミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍを超過した分だけモータ７の回転数を下げるように制御することで、電力変換装置２００において最大電流を維持しつつ、モータ７の回転を継続して行うことができる。制御装置１００は、電力変換装置２００に接続されるモータ７の負荷トルクが大きくなった場合でも、モータ７の回転速度の低下を抑制しつつモータ７の運転を継続可能である。

なお、本実施の形態では、制御装置１００が対象にするモータ７が室外ファン９１４を回転させるファンモータの場合について説明したが、これに限定されない。制御装置１００は、負荷トルクが増大する同様の事象が発生するものであれば、ファンモータ以外のモータ７に対しても、同様の制御を行うことが可能である。

実施の形態２．
実施の形態１では、運転継続制御部１２１は、電圧指令値演算部１１５から取得したｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊がリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍよりも大きくなると、運転継続制御を開始する。実施の形態２では、運転継続制御部１２１が運転継続制御を開始する他のタイミングについて説明する。

運転継続制御部１２１は、モータ７の推定速度が、モータ７に対する速度指令値よりも小さくなったときに、運転継続制御を開始してもよい。モータ７の推定速度が、モータ７に対する速度指令値よりも小さくなったときとは、図７の左側の１段目のグラフに示すような状態である。運転継続制御部１２１は、モータ７の推定速度およびモータ７に対する速度指令値を用いて運転継続制御の有無を判定することで、実施の形態１と同様の効果をうることができる。

運転継続制御部１２１は、ｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊およびリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍを用いた場合を第１の条件とし、前述のモータ７の推定速度およびモータ７に対する速度指令値を用いた場合を第２の条件とすると、第１の条件または第２の条件が規定された期間継続した場合、運転継続制御を開始してもよい。このような場合を第３の条件とする。一般的に、モータ７は、電力変換装置２００による通常の制御中でも、加速または減速することによって一時的に第１の条件または第２の条件の状態になることがある。そのため、運転継続制御部１２１は、電力変換装置２００による通常の制御によって一時的に第１の条件または第２の条件になる場合を排除するため、第３の条件のように、第１の条件または第２の条件を満たす期間が規定された期間継続した場合に、運転継続制御を開始すると判定してもよい。すなわち、運転継続制御部１２１は、速度指令値が規定されたリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍで制限される第１の条件が成立する場合、またはモータ７の回転速度が速度指令値よりも小さい第２の条件が成立する場合、または第１の条件または第２の条件が規定された期間継続する第３の条件が成立する場合、速度指令値を低減させることができる。運転継続制御部１２１は、モータ７の回転速度を速度指令値に追従させる制御ができなくなったときに、速度指令値を低減させる、とも言える。

なお、運転継続制御部１２１が運転継続制御を開始するタイミングについて説明したが、運転継続制御部１２１は、第１の条件または第２の条件または第３の条件のいずれかの要件を満たさなくなった場合、運転継続制御を停止することができる。ただし、運転継続制御を開始する場合と運転継続制御を停止する場合とを同じ値で判断すると、場合によっては運転継続制御の開始および停止が頻繁に繰り返される事態も考えられる。そのため、運転継続制御部１２１は、ヒステリシスを考慮して、運転継続制御を開始する場合と、運転継続制御を停止する場合とで、異なる値を基準にして判定してもよい。

このように、運転継続制御部１２１は、運転継続制御を開始する場合、いくつかの条件を用いて判断することができる。また、運転継続制御部１２１は、運転継続制御を停止する場合についても、いくつかの条件を用いて判断することができる。

実施の形態３．
実施の形態３では、運転継続制御部１２１の運転継続制御によって電圧指令値演算部１１５の速度制御部５０３での演算処理を変更する場合について説明する。

図１０は、実施の形態３に係る電力変換装置２００での演算処理のイメージを示す図である。図１０は、電力変換装置２００での演算処理の一部を抜粋し、抜粋した部分の演算の流れを示すものである。図１０において、リミッタ値はリミッタ値演算部１４１で演算されたリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍを示し、次の加減算処理は加減算部１４２の処理を示し、次の速度垂下制御は出力部１４４でのＫ_Ｉａｃ／Ｓによる積分制御を示し、次の加算処理は電圧指令値演算部１１５の内部処理を示し、次の速度制御は速度制御部５０３での演算処理を示している。制御装置１００では、運転継続制御部１２１が運転継続制御を行っている場合、速度制御部５０３から出力されるｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊はリミッタ値ｉｑ＿ｌｉｍに制限される。この場合、速度制御部５０３では、アンチワインドアップ処理のための積分制御は停止する。そのため、速度制御部５０３は、運転継続制御部１２１が運転継続制御を行っている場合、図１０の下段に示すように、比例制御のみによってｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊を演算、すなわちｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊を演算する際の速度制御を比例制御によって行ってもよい。

このような場合、実施の形態１でも説明した運転継続制御部１２１での積分制御の積分ゲインＫ_Ｉａｃは式（３）のように表すことができる。

Ｋ_Ｉａｃ＝（ωａｃ／ωｓｃ）×（Ｐｍ^２・φａ／Ｊ） …（３）

式（３）において、ωａｃは速度制御部５０３での制御応答であり、ωｓｃは運転継続制御部１２１での制御応答であり、Ｐｍはモータ７の極対数であり、φａはモータ７の誘起電圧定数であり、Ｊはモータ７のイナーシャである。

このように、制御装置１００は、制御状態に応じて適宜演算式などを変更することも可能である。

実施の形態４．
図１１は、実施の形態４に係る冷凍サイクル適用機器９００の構成例を示す図である。実施の形態４に係る冷凍サイクル適用機器９００は、電力変換装置２００を備える。実施の形態４に係る冷凍サイクル適用機器９００は、空気調和機、冷蔵庫、冷凍庫、ヒートポンプ給湯器といった冷凍サイクルを備える製品に適用することが可能である。なお、図１１において、実施の形態１などと同様の機能を有する構成要素には、実施の形態１と同一の符号を付している。

前述のように、冷凍サイクル適用機器９００は、実施の形態１におけるモータ７と同様のモータ７ａと、室外ファン９１４と、を備える。モータ７ａは、室外ファン９１４を回転駆動させる。室外ファン９１４は、室外熱交換器９１０に送風する。室外熱交換器９１０は、内部を流れる冷媒と空気とで熱交換を行う。また、冷凍サイクル適用機器９００は、実施の形態１におけるモータ７と同様のモータ７ｂを内蔵した圧縮機８と、四方弁９０２と、室内熱交換器９０６と、膨張弁９０８と、室外熱交換器９１０とが冷媒配管９１２を介して取り付けられている。

圧縮機８の内部には、冷媒を圧縮する圧縮機構９０４と、圧縮機構９０４を動作させるモータ７ｂとが設けられている。

冷凍サイクル適用機器９００は、四方弁９０２の切替動作により暖房運転又は冷房運転をすることができる。圧縮機構９０４は、可変速制御されるモータ７ｂによって駆動される。

暖房運転時には、実線矢印で示すように、冷媒が圧縮機構９０４で加圧されて送り出され、四方弁９０２、室内熱交換器９０６、膨張弁９０８、室外熱交換器９１０及び四方弁９０２を通って圧縮機構９０４に戻る。

冷房運転時には、破線矢印で示すように、冷媒が圧縮機構９０４で加圧されて送り出され、四方弁９０２、室外熱交換器９１０、膨張弁９０８、室内熱交換器９０６及び四方弁９０２を通って圧縮機構９０４に戻る。

暖房運転時には、室内熱交換器９０６が凝縮器として作用して熱放出を行い、室外熱交換器９１０が蒸発器として作用して熱吸収を行う。冷房運転時には、室外熱交換器９１０が凝縮器として作用して熱放出を行い、室内熱交換器９０６が蒸発器として作用し、熱吸収を行う。膨張弁９０８は、冷媒を減圧して膨張させる。

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ 商用電源、２ リアクタ、３ 整流部、５ 平滑コンデンサ、７，７ａ，７ｂ モータ、８ 圧縮機、１０ 母線電圧検出部、１２ａ，１２ｂ 直流母線、３０ インバータ、４０ 負荷電流検出部、９１ プロセッサ、９２ メモリ、１００ 制御装置、１０２ 運転制御部、１１０ インバータ制御部、１１１ 電流復元部、１１２ ３相２相変換部、１１３ ｄ軸電流指令値生成部、１１５ 電圧指令値演算部、１１６ 電気位相演算部、１１７ ２相３相変換部、１１８ ＰＷＭ信号生成部、１２１ 運転継続制御部、１３１～１３４，３２１～３２６ 整流素子、１４１ リミッタ値演算部、１４２，５０２，５０４，５０５，５０９，５１３ 加減算部、１４３ 偏差符号処理部、１４４ 出力部、２００ 電力変換装置、３１０ インバータ主回路、３１１～３１６ スイッチング素子、３３１～３３３ 出力線、３５０ 駆動回路、４００ モータ駆動装置、５０１ 周波数推定部、５０３ 速度制御部、５０６ ｄ軸電流制御部、５０７ ｑ軸電流制御部、５０８，５１０，５１２ 乗算部、５１１ 加算部、９００ 冷凍サイクル適用機器、９０２ 四方弁、９０４ 圧縮機構、９０６ 室内熱交換器、９０８ 膨張弁、９１０ 室外熱交換器、９１２ 冷媒配管、９１４ 室外ファン、９２０ 制御部。

Claims (6)

1. 電力変換装置であって、
   商用電源から供給される第１の交流電力を整流する整流部と、
   前記整流部の出力端に接続されるコンデンサと、
   前記コンデンサの両端に接続され、第２の交流電力を生成して負荷を駆動するモータに出力するインバータと、
   前記インバータの動作を制御して前記モータの回転速度を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、前記モータの回転速度が低下したときに前記回転速度と前記回転速度を制御するための速度指令値との差分が規定された範囲内になるように前記速度指令値を低減させ、
   前記速度指令値であるｑ軸電流指令値のｑ軸電流リミッタ値に対して、前記ｑ軸電流指令値が超過した分、前記ｑ軸電流指令値を低減させ、
   前記電力変換装置から前記モータに流れる各相の電流である相電流の実効値のリミッタ値および現在のｄ軸電流値に基づいて、前記ｑ軸電流リミッタ値を設定する、
   電力変換装置。
2. 前記制御装置は、前記回転速度を前記速度指令値に追従させる制御ができなくなったときに、前記速度指令値を低減させる、
   請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記制御装置は、前記速度指令値が規定されたリミッタ値で制限される第１の条件が成立する場合、または前記回転速度が前記速度指令値よりも小さい第２の条件が成立する場合、または前記第１の条件または前記第２の条件が規定された期間継続する第３の条件が成立する場合、前記速度指令値を低減させる、
   請求項１に記載の電力変換装置。
4. 前記制御装置は、前記ｑ軸電流指令値を演算する際の速度制御を比例制御によって行う、
   請求項１に記載の電力変換装置。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の電力変換装置を備えるモータ駆動装置。
6. 請求項１から４のいずれか１つに記載の電力変換装置を備える冷凍サイクル適用機器。