JP2013102567A

JP2013102567A - Motor controller

Info

Publication number: JP2013102567A
Application number: JP2011243842A
Authority: JP
Inventors: Masaji Nakatani; 政次中谷
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2011-11-07
Filing date: 2011-11-07
Publication date: 2013-05-23

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor controller capable of suppressing load torque variation and torque fluctuation with torque correction data of a small memory capacity, driving a motor more smoothly, and suppressing vibration and noise of a compressor incorporating the motor.SOLUTION: A correction data generation section 21 reads load torque variation correction data and torque fluctuation correction data from a sine wave data table for correction 20 based on the rotational position information updated by a rotational position detection section 19, and uses the read torque fluctuation correction data as the periodic fluctuation component k of torque constant. The torque fluctuation correction data ic is then determined from the periodic fluctuation component k of torque constant, and the load torque variation correction data i and the torque fluctuation correction data ic are summed, and the torque variation correction data thus summed is sent to a PWM generation section 18.

Description

本発明は、回転子に永久磁石を使用した同期型モータのトルク変動を抑制するモータ制御装置に関し、より詳細には、エアコンディショナーなどに搭載される圧縮機を駆動するモータのトルク変動を効果的に抑制するモータ制御装置に関する。 The present invention relates to a motor control device that suppresses torque fluctuations of a synchronous motor that uses a permanent magnet as a rotor, and more particularly, effectively reduces torque fluctuations of a motor that drives a compressor mounted on an air conditioner or the like. The present invention relates to a motor control device that suppresses noise.

エアコンディショナー（以下「エアコン」という）などで一般的に使用されている圧縮機は、基本的に、冷媒を吸入、圧縮、そして排出するロータリーベーン式などの圧縮機構と、該圧縮機構を駆動させるためのモータである電動機機構とが、主要構成品として構成されている。近年、家庭用エアコン用途の圧縮機構としては、ロータリーベーン式を１系統備えたシングルロータリー方式、および、ロータリーベーン式を２系統備え、各々の配置を１８０度対向としたツインロータリー方式が広く使用されている。また、モータとしては、複数のコイルを配置した固定子と、永久磁石および回転軸で構成された回転子とによる、永久磁石同期型モータが一般的に使用されている。 A compressor generally used in an air conditioner (hereinafter referred to as an “air conditioner”) basically has a rotary vane type compression mechanism that sucks, compresses, and discharges a refrigerant, and drives the compression mechanism. An electric motor mechanism that is a motor for this purpose is configured as a main component. In recent years, a single rotary system with one rotary vane system and a twin rotary system with two rotary vane systems each facing 180 degrees are widely used as compression mechanisms for home air conditioners. ing. Moreover, as a motor, a permanent magnet synchronous motor is generally used, which includes a stator having a plurality of coils and a rotor composed of a permanent magnet and a rotating shaft.

モータの回転軸と圧縮機構の回転部とは締結されており、圧縮機構は、モータの回転に同期して、冷媒の吸入、冷媒の圧縮、および冷媒の排出からなる圧縮工程を行う。各工程における必要負荷が異なるため、モータには、圧縮工程に同期した負荷トルク変動が発生する。上述したように、圧縮工程は、モータの回転と同期しているので、この負荷トルク変動は、モータの回転位置、つまり回転角度によって決まる変動として発生する。上述のシングルロータリー方式では、モータ１回転で１周期の負荷トルク変動が発生し、ツインロータリー方式では、モータ１回転で２周期の負荷トルク変動が発生する。 The rotating shaft of the motor and the rotating portion of the compression mechanism are fastened, and the compression mechanism performs a compression process including refrigerant suction, refrigerant compression, and refrigerant discharge in synchronization with the rotation of the motor. Since the required load in each process is different, load torque fluctuations synchronized with the compression process occur in the motor. As described above, since the compression process is synchronized with the rotation of the motor, this load torque fluctuation occurs as a fluctuation determined by the rotational position of the motor, that is, the rotation angle. In the single rotary method described above, one cycle of load torque fluctuation is generated by one rotation of the motor, and in the twin rotary method, load torque fluctuation of two cycles is generated by one rotation of the motor.

この負荷トルク変動は、モータの振動や、モータの回転速度の変動としても表れるので、結果的に、圧縮機全体の振動や騒音の一因となっている。負荷トルクが脈動的に変動すると、モータの駆動トルクと負荷トルクとに差が生じる。この差は、本来モータが回転するためのパワーの過不足分になる。この過不足パワーは、モータの回転速度の変動や、それに伴うモータの振動や圧縮機の振動として表れる。 This load torque fluctuation also appears as motor vibration and motor rotation speed fluctuation, and as a result, contributes to the vibration and noise of the entire compressor. When the load torque fluctuates in a pulsating manner, a difference occurs between the motor drive torque and the load torque. This difference is an excess or deficiency of power for the motor to rotate. This excess / deficiency power appears as fluctuations in the rotational speed of the motor, motor vibration accompanying it, and compressor vibration.

この負荷トルク変動を抑えるための第１の従来技術は、モータ回転角度３０度ごとに、モータコイルに発生する逆起電圧を回転位置情報として検出し、３０度ごとの回転位置情報の時間間隔の長短関係に基づいて、モータの回転速度の変動を特定することによって、負荷トルク変動の発生箇所を特定する。そして、この第１の従来技術は、回転位置３０度刻みごとの回転位置情報に応じて、負荷トルクを抑えるための補正データテーブルから補正データを読み出し、読み出した補正データで補正したモータ駆動電圧を印加して、負荷トルク変動を打ち消すトルクを発生させて抑制する。補正データテーブルには、負荷トルク変動を抑えるための駆動電圧の補正波形が得られるように、データをカスタマイズして作成された補正データが含まれる。補正データテーブルは、不揮発性メモリ内に格納されている。 The first conventional technique for suppressing the load torque fluctuation is to detect the counter electromotive voltage generated in the motor coil as the rotation position information at every 30 degrees of the motor rotation angle, and to detect the time interval of the rotation position information at every 30 degrees. Based on the long / short relationship, the variation in the rotational speed of the motor is identified to identify the location where the load torque variation occurs. And this 1st prior art reads the correction data from the correction data table for suppressing load torque according to the rotation position information for every rotation position 30 degree, and the motor drive voltage corrected with the read correction data is read. Applied to generate and suppress torque that cancels load torque fluctuation. The correction data table includes correction data created by customizing data so as to obtain a drive voltage correction waveform for suppressing load torque fluctuation. The correction data table is stored in the nonvolatile memory.

第２の従来技術として、特許文献１に記載される電動圧縮機の制御装置がある。この電動圧縮機の制御装置は、直結された同期電動機によって駆動される圧縮機の振動および騒音を低減するために、同期電動機の負荷トルクの脈動の位相を判定する負荷トルク位相判定回路、および負荷トルクの脈動によって発生する角速度の変動を低減するためのトルク補正を行う発生トルク補正回路を備える。 As a second conventional technique, there is a control device for an electric compressor described in Patent Document 1. The control device for the electric compressor includes a load torque phase determination circuit that determines a phase of a pulsation of a load torque of the synchronous motor, and a load in order to reduce vibration and noise of the compressor driven by the directly connected synchronous motor. A generated torque correction circuit that performs torque correction for reducing fluctuations in angular velocity caused by torque pulsation is provided.

第３の従来技術として、特許文献２に記載されるモータ制御装置がある。このモータ制御装置は、周期的な負荷トルク変動を有する圧縮機を回転駆動するモータの駆動トルクを、圧縮機の特性に応じて制御する。モータ制御装置は、音や振動の低減のために、衝撃緩和トルクマップに基づいて、予め定められた所定の回転角において、基本駆動トルクを補正して、駆動トルクを低減する。 As a third prior art, there is a motor control device described in Patent Document 2. This motor control device controls the drive torque of a motor that rotationally drives a compressor having periodic load torque fluctuations according to the characteristics of the compressor. In order to reduce sound and vibration, the motor control device corrects the basic drive torque at a predetermined rotation angle based on the impact relaxation torque map to reduce the drive torque.

第４の従来技術として、特許文献３に記載される圧縮機に接続されたモータの制御装置がある。このモータの制御装置は、平均負荷トルクと、モータの出力トルクを変動させるための基準となる正規化トルクパターンとを乗算して補償トルクを求め、平均負荷トルクと補償トルクとを加算して、モータ出力トルクとする。 As a fourth conventional technique, there is a motor control device connected to a compressor described in Patent Document 3. The motor control device multiplies the average load torque by a normalized torque pattern that is a reference for changing the output torque of the motor to obtain a compensation torque, and adds the average load torque and the compensation torque, Use motor output torque.

第５の従来技術として、特許文献４に記載される同期電動機制御装置がある。この同期電動機制御装置は、トルク指令に対してｄ軸電流指令データテーブルを用いてｄ軸電流指令を算出し、トルク指令とｄ軸電流指令とから同期電動機のトルク式を用いてｑ軸電流指令を算出し直して、トルク指令と出力トルクとを一致させる。 As a fifth prior art, there is a synchronous motor control device described in Patent Document 4. The synchronous motor control device calculates a d-axis current command using a d-axis current command data table with respect to the torque command, and uses the torque formula of the synchronous motor from the torque command and the d-axis current command to generate a q-axis current command. Is recalculated to match the torque command with the output torque.

特開２００１−４１１６８号公報JP 2001-41168 A 特開２００７−２９５６７４号公報JP 2007-295673 A 特開２００８−２４５５０６号公報JP 2008-245506 A 特開２０１０−８８２３８号公報JP 2010-88238 A

第１〜第５の従来技術は、圧縮機構の負荷変動による負荷トルク変動を抑制することを目的としたものであり、補正データ、たとえば衝撃緩和トルクマップ、正規化トルクパターン、あるいはｄ軸電流指令データテーブルなどの補正データは、負荷変動波形に合わせたものである。したがって、圧縮機構の構造や運転条件が変わるごとに、専用の補正データを用意しなければならず、マイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）内の補正データ格納メモリを大容量必要とする。 The first to fifth prior arts are intended to suppress load torque fluctuations due to load fluctuations of the compression mechanism, and correction data such as an impact relaxation torque map, a normalized torque pattern, or a d-axis current command. Correction data such as a data table is adapted to the load fluctuation waveform. Therefore, every time the structure of the compression mechanism and the operating conditions change, dedicated correction data must be prepared, and a large amount of correction data storage memory in the microcomputer (hereinafter referred to as “microcomputer”) is required.

また、モータの組み付け誤差によって、永久磁石や回転軸で構成される回転子の位置が、モータのコイルを配置した固定子の中心からずれてしまう偏芯や、永久磁石の配置によって発生する磁束むらによって、発生トルクそのものが変動してしまうことがある。発生トルクそのものが変動する発生トルク変動による騒音や振動も問題であるが、第１〜第５の従来技術は、発生トルク変動に対する補正については何ら考慮されていない。 In addition, the position of the rotor composed of the permanent magnet and the rotating shaft due to the motor assembly error deviates from the center of the stator where the motor coil is arranged, and the magnetic flux unevenness generated by the arrangement of the permanent magnet. As a result, the generated torque itself may fluctuate. Although noise and vibration due to the generated torque fluctuation in which the generated torque itself fluctuates are problems, the first to fifth prior arts do not consider any correction for the generated torque fluctuation.

負荷トルク変動は、モータの外部から伝わるトルクの変動であり、基本的な考え方として、これを抑制して振動や騒音を低減するためには、モータの駆動電圧や駆動電流が、負荷変動と同じトルク変動で変動するように補正データを作成すればよい。これは、つまり、大きなトルクが必要な回転位置では、それに応じた大きなトルクを発生させることである。 Load torque fluctuation is a torque fluctuation transmitted from the outside of the motor. As a basic idea, in order to suppress this and reduce vibration and noise, the motor drive voltage and drive current are the same as the load fluctuation. Correction data may be created so as to fluctuate due to torque fluctuation. In other words, in a rotational position where a large torque is required, a large torque corresponding to that is generated.

しかしながら、モータの偏芯や磁束むらなどによる発生トルク変動は、トルク定数自体が回転に同期して周期的に変動するために発生するものである。したがって、トルク定数が変動しても、発生トルクが一定になるように補正データを作成する必要があり、発生トルクを変える第１〜第５の従来技術と同じ考え方では、発生トルク変動を抑制することはできない。 However, the generated torque fluctuation due to the eccentricity of the motor or the magnetic flux unevenness occurs because the torque constant itself fluctuates periodically in synchronization with the rotation. Therefore, even if the torque constant fluctuates, it is necessary to create correction data so that the generated torque is constant. In the same way as the first to fifth conventional techniques for changing the generated torque, the generated torque fluctuation is suppressed. It is not possible.

さらに、モータの磁束むらによる発生トルク変動の代表的なものとして、一般にトルクリップルと呼ばれる成分は、１回転中に、固定子のモータコイルスロット数と回転子の磁石極数との最小公倍数の周期で発生する、たとえば、３相６スロット４極モータの場合、回転数の１２倍の高次周期が基本のトルク変動成分となる。ここで、補正データは、回転位置情報に応じて読み出されて、出力されるが、回転位置の検出分解能が低いと、実際のトルク変動と、補正データによる発生トルクとに位相差が生じ、トルク変動の補正効果が弱まってしまうし、位相差が大きすぎると、逆にトルク変動を増大させてしまうこともある。これは、簡易的に、位相の異なる正弦波同士の引き算を行えば分かることであり、電気角で６０度以上の位相差が生じると、補正効果はなくなり、返ってトルク変動が増大してしまう。 Furthermore, as a typical example of the torque fluctuation generated due to the unevenness of the magnetic flux of the motor, a component generally called torque ripple is a cycle of the least common multiple of the number of motor coil slots of the stator and the number of magnet poles of the rotor during one rotation. For example, in the case of a three-phase, six-slot, four-pole motor, a higher-order cycle that is 12 times the rotational speed is a basic torque fluctuation component. Here, the correction data is read and output according to the rotational position information, but if the rotational position detection resolution is low, a phase difference occurs between the actual torque fluctuation and the generated torque based on the correction data, The torque fluctuation correction effect is weakened, and if the phase difference is too large, the torque fluctuation may be increased. This can be understood simply by subtracting sine waves with different phases. If a phase difference of 60 degrees or more in electrical angle occurs, the correction effect is lost and the torque fluctuation increases. .

これを、上述した１回転１２回の基本変動成分を持つトルクリップルの場合について具体的に示すと、１２倍成分は、回転角度３０度でトルク変動１周期が発生していることになる。さらに、上述した補正効果を発揮するための電気角６０度の回転角度を求めると、３０×６０÷３６０＝５となり、回転位置として少なくとも±５度より小さい検出精度が得られないと、トルク補正が行えないことになる。 This is specifically shown in the case of the torque ripple having the basic fluctuation component of 12 rotations described above, and the 12-fold component has one cycle of torque fluctuation at a rotation angle of 30 degrees. Further, when the rotation angle of 60 degrees for obtaining the correction effect described above is obtained, 30 × 60 ÷ 360 = 5, and if the detection accuracy of at least less than ± 5 degrees is not obtained as the rotation position, torque correction Will not be possible.

上述した従来技術では、そもそも１回転中の回転位置検出間隔がトルクリップル１周期と同じ３０度であるので、これから補正データを作成することは不可能である。 In the prior art described above, since the rotation position detection interval during one rotation is 30 degrees, which is the same as one cycle of torque ripple, it is impossible to create correction data from this.

本発明の目的は、少ないメモリ容量のトルク補正データで、負荷トルク変動および発生トルク変動を抑制するとともに、モータをより平滑に駆動し、モータを内蔵した圧縮機の振動および騒音を抑制することができるモータ制御装置の提供することである。 An object of the present invention is to suppress load torque fluctuation and generated torque fluctuation with torque correction data having a small memory capacity, and more smoothly drive a motor to suppress vibration and noise of a compressor incorporating the motor. It is providing the motor control apparatus which can be performed.

また、本発明の目的は、メモリに格納するトルク補正データを、モータ固有のデータではなく、モータの個体差や機種に依存しない汎用性の高いデータとすることができるモータ制御装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a motor control device capable of making the torque correction data stored in the memory not data specific to the motor but highly versatile data independent of individual motor differences or models. It is.

本発明は、モータの回転角度に同期して周期的に変動する、モータが発生する発生トルクと負荷を駆動するために必要な負荷トルクとの差の変動であるトルク変動を抑制するモータ制御装置であって、
モータの回転角度に対して正弦波状に変化するトルクの値を表す正弦波データを記憶する記憶部と、
記憶部に記憶される正弦波データが表すトルクの値に基づいて、発生トルクを補正するための複数の補正トルクであって、位相、周期および振幅のうちいずれかが異なる複数の補正トルクを発生するための複数の補正データを生成し、生成した複数の補正データによって発生される複数の補正トルクの値を加算し、加算した補正トルクの値を発生させるためのトルク変動補正データを生成するトルク変動補正データ生成部と、
トルク変動補正データ生成部によって生成されたトルク変動補正データに基づいて、発生トルクを制御してトルク変動を抑制する制御部とを含むことを特徴とするモータ制御装置である。 The present invention relates to a motor control device that suppresses torque fluctuation, which is a fluctuation of a difference between a generated torque generated by a motor and a load torque necessary for driving a load, which fluctuates periodically in synchronization with a rotation angle of the motor. Because
A storage unit for storing sine wave data representing a torque value that changes in a sinusoidal manner with respect to the rotation angle of the motor;
Based on the torque value represented by the sine wave data stored in the storage unit, a plurality of correction torques for correcting the generated torque, which are different in phase, period, or amplitude, are generated. Torque for generating torque fluctuation correction data for generating a plurality of correction data for generating the added correction torque value by generating a plurality of correction torque values generated by the plurality of correction data generated A fluctuation correction data generation unit;
A motor control device including a control unit that controls generated torque and suppresses torque variation based on torque variation correction data generated by a torque variation correction data generation unit.

また本発明は、前記複数の補正データは、前記記憶部に記憶される正弦波データが表すトルクの値の変動成分をフーリエ級数展開したときの正弦の項または余弦の項によって表わされる波形のデータであることを特徴とする。 According to the present invention, the plurality of correction data are waveform data represented by a sine term or a cosine term when a fluctuation component of a torque value represented by the sine wave data stored in the storage unit is expanded in a Fourier series. It is characterized by being.

また本発明は、前記複数の補正データは、負荷に起因するトルク変動を抑制するための負荷トルク変動補正データと、負荷を除く残余の要因に起因するトルク変動を抑制するための発生トルク変動補正データとからなり、
前記トルク変動補正データ生成部は、負荷トルク変動補正データの値と、発生トルク変動補正データの値に対して発生トルクの変動成分を０とするための演算を行った値とを加算することによって、前記トルク変動補正データを生成することを特徴とする。 According to the present invention, the plurality of correction data includes load torque fluctuation correction data for suppressing torque fluctuation caused by a load, and generated torque fluctuation correction for suppressing torque fluctuation caused by a remaining factor excluding the load. Data and
The torque fluctuation correction data generation unit adds the value of the load torque fluctuation correction data and the value obtained by performing calculation for setting the fluctuation component of the generated torque to 0 with respect to the value of the generated torque fluctuation correction data. The torque fluctuation correction data is generated.

また本発明は、前記複数の補正データは、変動する負荷トルクの変動成分のうち、変動周期の一次成分を抑制するための負荷トルク変動補正データと、変動する負荷トルクの変動成分のうち、変動周期の二次以上の成分を抑制するための発生トルク変動補正データとからなり、
前記トルク変動補正データ生成部は、負荷トルク変動補正データの値と、発生トルク変動補正データの値に対して変動周期の二次以上の変動成分を０とするための演算を行った値とを加算することによって、前記トルク変動補正データを生成することを特徴とする。 According to the present invention, the plurality of correction data includes a load torque fluctuation correction data for suppressing a primary component of a fluctuation cycle among fluctuation components of a varying load torque and a fluctuation among fluctuation components of the fluctuation load torque. It consists of generated torque fluctuation correction data to suppress the second and higher order components of the cycle,
The torque fluctuation correction data generation unit obtains a value of load torque fluctuation correction data and a value obtained by performing calculation for setting a fluctuation component of the second or higher fluctuation cycle to 0 with respect to the value of the generated torque fluctuation correction data. The torque fluctuation correction data is generated by addition.

また本発明は、モータの特定相に流れる電流と同相へ印加する電圧との位相差に基づいてモータの回転角度を算出する回転角度算出部をさらに含み、
前記トルク変動補正データ生成部は、前記記憶部に記憶される正弦波データが表すトルクの値に基づいて複数の補正データを生成するとき、回転角度算出部によって算出された回転角度でのトルクの値を前記記憶部に記憶される正弦波データから取得し、取得した正弦波データが表すトルクの値に基づいて、前記複数の補正データを生成することを特徴とする。 The present invention further includes a rotation angle calculation unit that calculates a rotation angle of the motor based on a phase difference between a current flowing in a specific phase of the motor and a voltage applied to the same phase,
When the torque fluctuation correction data generation unit generates a plurality of correction data based on the torque value represented by the sine wave data stored in the storage unit, the torque fluctuation correction data generation unit calculates the torque at the rotation angle calculated by the rotation angle calculation unit. A value is acquired from the sine wave data stored in the storage unit, and the plurality of correction data is generated based on a torque value represented by the acquired sine wave data.

また本発明は、前記制御部は、前記トルク変動補正データに基づいて、モータの特定相に流れる電流と同相へ印加する電圧との位相差が予め定める位相差になるように発生トルクを制御してトルク変動を抑制することを特徴とする。 Further, according to the present invention, the control unit controls the generated torque based on the torque fluctuation correction data so that a phase difference between a current flowing in a specific phase of the motor and a voltage applied to the same phase becomes a predetermined phase difference. Torque fluctuation is suppressed.

また本発明は、前記制御部は、前記トルク変動補正データに基づいて、前記トルク変動補正データ生成部によって生成された負荷トルク変動補正データおよび発生トルク変動補正データに基づいて、モータの回転角度と前記正弦波データに対応する目標回転角度との差の変動を抑制するように発生トルクを制御してトルク変動を抑制することを特徴とする。 Further, according to the present invention, the control unit is configured to calculate the rotation angle of the motor based on the load torque variation correction data and the generated torque variation correction data generated by the torque variation correction data generation unit based on the torque variation correction data. The torque fluctuation is suppressed by controlling the generated torque so as to suppress the fluctuation of the difference from the target rotation angle corresponding to the sine wave data.

また本発明は、前記制御部は、前記トルク変動補正データに基づいて形成した電圧波形の電圧をモータの各相に印加することを特徴とする。 In the invention, it is preferable that the control unit applies a voltage having a voltage waveform formed based on the torque fluctuation correction data to each phase of the motor.

本発明によれば、モータの回転角度に同期して周期的に変動する、モータが発生する発生トルクと負荷を駆動するために必要な負荷トルクとの差の変動であるトルク変動を抑制するにあたって、記憶部は、モータの回転角度に対して正弦波状に変化するトルクの値を表す正弦波データを記憶する。トルク変動補正データ生成部は、記憶部に記憶される正弦波データが表すトルクの値に基づいて、発生トルクを補正するための複数の補正トルクであって、位相、周期および振幅のうちいずれかが異なる複数の補正トルクを発生するための複数の補正データを生成し、生成した複数の補正データによって発生される複数の補正トルクの値を加算し、加算した補正トルクの値を発生させるためのトルク変動補正データを生成する。そして、制御部は、トルク変動補正データ生成部によって生成されたトルク変動補正データに基づいて、発生トルクを制御してトルク変動を抑制する。したがって、モータ制御装置は、少ないメモリ容量のトルク補正データ、つまり正弦波データで、負荷トルク変動および発生トルク変動などのトルク変動を抑制するとともに、モータをより平滑に駆動し、モータを内蔵した圧縮機の振動および騒音を抑制することができる。また、モータ制御装置は、メモリに格納するトルク補正データを、モータ固有のデータではなく、モータの個体差や機種に依存しない汎用性の高いデータとすることができる。 According to the present invention, the torque fluctuation, which is a fluctuation in the difference between the generated torque generated by the motor and the load torque necessary for driving the load, which periodically fluctuates in synchronization with the rotation angle of the motor is suppressed. The storage unit stores sine wave data representing a torque value that changes in a sine wave shape with respect to the rotation angle of the motor. The torque fluctuation correction data generation unit is a plurality of correction torques for correcting the generated torque based on the torque value represented by the sine wave data stored in the storage unit, and any one of the phase, the period, and the amplitude Generating a plurality of correction data for generating a plurality of correction torques different from each other, adding a plurality of correction torque values generated by the plurality of generated correction data, and generating the added correction torque value Torque fluctuation correction data is generated. Then, the control unit controls the generated torque based on the torque fluctuation correction data generated by the torque fluctuation correction data generation unit to suppress the torque fluctuation. Therefore, the motor control device suppresses torque fluctuations such as load torque fluctuation and generated torque fluctuation with torque correction data with a small memory capacity, that is, sine wave data, and drives the motor more smoothly, and compresses the motor with a built-in motor. The vibration and noise of the machine can be suppressed. In addition, the motor control device can set the torque correction data stored in the memory as highly versatile data that does not depend on individual motor differences or models, instead of data unique to the motor.

また本発明によれば、前記複数の補正データは、前記記憶部に記憶される正弦波データが表すトルクの値の変動成分をフーリエ級数展開したときの正弦の項または余弦の項によって表わされる波形のデータである。したがって、モータ制御装置は、正弦波データから容易に複数の補正データを生成することができる。 According to the invention, the plurality of correction data are waveforms represented by a sine term or a cosine term when a torque value fluctuation component represented by the sine wave data stored in the storage unit is expanded by Fourier series. It is data of. Therefore, the motor control device can easily generate a plurality of correction data from the sine wave data.

また本発明によれば、前記複数の補正データは、負荷に起因するトルク変動を抑制するための負荷トルク変動補正データと、負荷を除く残余の要因に起因するトルク変動を抑制するための発生トルク変動補正データとからなる。そして、前記トルク変動補正データ生成部は、負荷トルク変動補正データの値と、発生トルク変動補正データの値に対して発生トルクの変動成分を０とするための演算を行った値とを加算することによって、前記トルク変動補正データを生成する。したがって、モータ制御装置は、トルク変動の発生要因が、負荷トルク変動および発生トルク変動のように異なった発生要因を含んでいても、効果的にトルク変動を抑制することができるトルク変動補正データを作成することができる。 According to the present invention, the plurality of correction data includes load torque fluctuation correction data for suppressing torque fluctuation caused by a load, and generated torque for suppressing torque fluctuation caused by a remaining factor excluding the load. It consists of fluctuation correction data. Then, the torque fluctuation correction data generation unit adds the value of the load torque fluctuation correction data and a value obtained by performing a calculation for setting the fluctuation component of the generated torque to 0 with respect to the value of the generated torque fluctuation correction data. Thus, the torque fluctuation correction data is generated. Therefore, the motor control device generates torque fluctuation correction data that can effectively suppress the torque fluctuation even if the torque fluctuation generation factor includes different generation factors such as the load torque fluctuation and the generated torque fluctuation. Can be created.

本発明によれば、前記複数の補正データは、変動する負荷トルクの変動成分のうち、変動周期の一次成分を抑制するための負荷トルク変動補正データと、変動する負荷トルクの変動成分のうち、変動周期の二次以上の成分を抑制するための発生トルク変動補正データとからなる。そして、前記トルク変動補正データ生成部は、負荷トルク変動補正データの値と、発生トルク変動補正データの値に対して変動周期の二次以上の変動成分を０とするための演算を行った値とを加算することによって、前記トルク変動補正データを生成する。したがって、モータ制御装置は、負荷トルク変動が高次波成分を含んでいても、トルクリップルをはじめとする高次のトルク変動の抑制を実現して、効果的にトルク変動を抑制することができるトルク変動補正データを作成することができる。 According to the present invention, the plurality of correction data includes load torque fluctuation correction data for suppressing a primary component of a fluctuation cycle among fluctuation components of a changing load torque, and fluctuation components of a changing load torque. It comprises generated torque fluctuation correction data for suppressing the second and higher order components of the fluctuation cycle. The torque fluctuation correction data generation unit calculates a value for the load torque fluctuation correction data and the value for the generated torque fluctuation correction data to make the fluctuation component of the second or higher fluctuation cycle zero. Is added to generate the torque fluctuation correction data. Therefore, even if the load torque fluctuation includes a higher-order wave component, the motor control device can effectively suppress the torque fluctuation by realizing suppression of higher-order torque fluctuation including torque ripple. Torque fluctuation correction data can be created.

また本発明によれば、回転角度算出部は、モータの特定相に流れる電流と同相へ印加する電圧との位相差に基づいてモータの回転角度を算出する。そして、前記トルク変動補正データ生成部は、前記記憶部に記憶される正弦波データが表すトルクの値に基づいて複数の補正データを生成するとき、回転角度算出部によって算出された回転角度でのトルクの値を前記記憶部に記憶される正弦波データから取得し、取得した正弦波データが表すトルクの値に基づいて、前記複数の補正データを生成する。したがって、モータ制御装置は、モータの回転角度を高精度に検出することができるので、トルクリップルなど高次のトルク変動成分の抑制が可能になるとともに、モータ駆動に必要な情報を使用するので特別な検出手段を設ける必要がない。 According to the invention, the rotation angle calculation unit calculates the rotation angle of the motor based on the phase difference between the current flowing in the specific phase of the motor and the voltage applied to the same phase. When the torque fluctuation correction data generation unit generates a plurality of correction data based on the torque value represented by the sine wave data stored in the storage unit, at the rotation angle calculated by the rotation angle calculation unit. A torque value is acquired from the sine wave data stored in the storage unit, and the plurality of correction data is generated based on the torque value represented by the acquired sine wave data. Therefore, since the motor control device can detect the rotation angle of the motor with high accuracy, it is possible to suppress higher-order torque fluctuation components such as torque ripple and use information necessary for driving the motor. It is not necessary to provide a simple detection means.

また本発明によれば、前記制御部は、前記トルク変動補正データに基づいて、モータの特定相に流れる電流と同相へ印加する電圧との位相差が予め定める位相差になるように発生トルクを制御してトルク変動を抑制する。したがって、モータ制御装置は、負荷の振動および騒音を効果的に抑制することができる。 According to the invention, the control unit generates the generated torque so that a phase difference between a current flowing in a specific phase of the motor and a voltage applied to the same phase becomes a predetermined phase difference based on the torque fluctuation correction data. Control to suppress torque fluctuation. Therefore, the motor control device can effectively suppress load vibration and noise.

また本発明によれば、前記制御部は、前記トルク変動補正データに基づいて、前記トルク変動補正データ生成部によって生成された負荷トルク変動補正データおよび発生トルク変動補正データに基づいて、モータの回転角度と前記正弦波データに対応する目標回転角度との差の変動を抑制するように発生トルクを制御してトルク変動を抑制する。したがって、モータ制御装置は、モータの回転を平滑化することができる。 According to the invention, the control unit rotates the motor based on the load torque fluctuation correction data and the generated torque fluctuation correction data generated by the torque fluctuation correction data generation unit based on the torque fluctuation correction data. Torque fluctuation is suppressed by controlling the generated torque so as to suppress the fluctuation of the difference between the angle and the target rotation angle corresponding to the sine wave data. Therefore, the motor control device can smooth the rotation of the motor.

また本発明によれば、前記制御部は、前記トルク変動補正データに基づいて形成した電圧波形の電圧をモータの各相に印加する。したがって、モータ制御装置は、駆動電圧の電圧波形の振幅を制御するので、容易にトルク変動補正データを生成することができる。 According to the invention, the control unit applies a voltage having a voltage waveform formed based on the torque fluctuation correction data to each phase of the motor. Therefore, since the motor control device controls the amplitude of the voltage waveform of the drive voltage, torque fluctuation correction data can be easily generated.

本発明の第１実施形態である制御回路７の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control circuit 7 which is 1st Embodiment of this invention. 駆動用正弦波データテーブル１３に記憶されるデータの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the data memorize | stored in the driving sine wave data table. 補正用正弦波データテーブル２０に記憶されるデータの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the data memorize | stored in the correction | amendment sine wave data table. モータ４の断面を示す図である。FIG. 3 is a view showing a cross section of a motor 4. トルクリップルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a torque ripple. トルクリップルの他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a torque ripple. トルク変動補正処理の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of a torque fluctuation correction process. 回転位置検出の実験結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the experimental result of a rotation position detection. 本発明の第２実施形態である制御回路７１の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control circuit 71 which is 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態である制御回路７２の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control circuit 72 which is 3rd Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して本発明の各実施形態について詳細に説明する。当然ながら、本発明はこれらのみに限定されるものではなく、これの実施形態に記載されている構成などは、特に限定的な記載がない限り、この発明の範囲をこれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。また、本発明の各実施形態において、同じ構成を有するものに対しては、同じ名称かつ同じ参照符を付して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Of course, the present invention is not limited to only these, and the configuration described in the embodiment of the present invention is not intended to limit the scope of the present invention to this unless otherwise specified. It is merely an illustrative example. Further, in each embodiment of the present invention, components having the same configuration will be described with the same names and the same reference numerals.

図１は、本発明の第１実施形態である制御回路７の構成を示すブロック図である。交流（Alternating Current：以下「ＡＣ」という）電源供給源１は、交流の駆動電源である。コンバータ２は、ＡＣ電源供給源１からのＡＣ電圧を直流（Direct Current：以下「ＤＣ」という）電圧に変換する。インバータ３は、コンバータ２で変換されたＤＣ電圧を、モータ各相のコイルごとの駆動波形の駆動電圧に振り分け、振り分けた駆動電圧を各相のコイルに供給する。 FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the control circuit 7 according to the first embodiment of the present invention. An alternating current (hereinafter referred to as “AC”) power source 1 is an alternating drive power source. The converter 2 converts the AC voltage from the AC power supply source 1 into a direct current (hereinafter referred to as “DC”) voltage. The inverter 3 distributes the DC voltage converted by the converter 2 into a drive voltage having a drive waveform for each coil of each motor phase, and supplies the allocated drive voltage to each phase coil.

モータ４は、３相のコイルを備え、回転子に永久磁石を配置した永久磁石同期型モータである。モータ４は、インバータ３とは３本のコイル端子で接続されている。圧縮機構５は、圧縮稼動部がモータ４のトルク軸、つまり回転軸に接続されている。圧縮機６は、主となる構成要素として、モータ４および圧縮機構５を含んで構成される。 The motor 4 is a permanent magnet synchronous motor having a three-phase coil and having a permanent magnet disposed on the rotor. The motor 4 is connected to the inverter 3 by three coil terminals. The compression mechanism 5 has a compression operation portion connected to the torque shaft of the motor 4, that is, the rotation shaft. The compressor 6 includes a motor 4 and a compression mechanism 5 as main components.

負荷である圧縮機構５は、シングルロータリー方式またはツインロータリー方式の圧縮機構であり、吸入、圧縮、および排出からなる圧縮工程を繰り返す。したがって、圧縮機構５の負荷トルクは、圧縮工程に同期して変動する。以下、負荷トルクの変動のことを、負荷トルク変動といい、発生トルクの変動のことを発生トルク変動という。トルク変動を抑制するとは、トルク変動の変動幅、つまり振幅を少なくすることである。 The compression mechanism 5 which is a load is a single rotary type or twin rotary type compression mechanism, and repeats a compression process including suction, compression, and discharge. Therefore, the load torque of the compression mechanism 5 varies in synchronization with the compression process. Hereinafter, the variation in load torque is referred to as load torque variation, and the variation in generated torque is referred to as generated torque variation. Suppressing the torque fluctuation is to reduce the fluctuation width of the torque fluctuation, that is, the amplitude.

モータ制御装置である制御回路７は、インバータ３を制御することによって、モータ４を制御する制御回路である。制御回路７は、電流検出器８、電流検出アンプ９、モータ電流推定部１０、回転数設定部１１、駆動データ作成部１２、駆動用正弦波データテーブル１３、位相差検出部１４、目標位相差格納部１５、比較部１６、比例積分（Proportional Integral：以下「ＰＩ」という）演算部１７、パルス幅変調（Pulse Width Modulation：以下「ＰＷＭ」という）作成部１８、回転位置検出部１９、補正用正弦波データテーブル２０および補正データ作成部２１を含んで構成される。 The control circuit 7 that is a motor control device is a control circuit that controls the motor 4 by controlling the inverter 3. The control circuit 7 includes a current detector 8, a current detection amplifier 9, a motor current estimation unit 10, a rotation speed setting unit 11, a drive data creation unit 12, a driving sine wave data table 13, a phase difference detection unit 14, a target phase difference. Storage unit 15, comparison unit 16, proportional integral (hereinafter referred to as “PI”) calculation unit 17, pulse width modulation (hereinafter referred to as “PWM”) creation unit 18, rotational position detection unit 19, for correction The sine wave data table 20 and the correction data creation unit 21 are included.

制御回路７は、たとえばマイクロコンピュータ（以下「マイコン」という）および記憶装置を含んで構成される。マイクロコンピュータは、記憶装置に記憶されるプログラムを実行することによって、電流検出器８、および電流検出アンプ９を制御し、モータ電流推定部１０、駆動データ作成部１２、位相差検出部１４、比較部１６、ＰＩ演算部１７、ＰＷＭ作成部１８、回転位置検出部１９、および補正データ作成部２１などの機能を実現し、回転数設定部１１、駆動用正弦波データテーブル１３、目標位相差格納部１５、および補正用正弦波データテーブル２０などの記憶部を実現し、制御に関する計算処理を実行する。 The control circuit 7 includes, for example, a microcomputer (hereinafter referred to as “microcomputer”) and a storage device. The microcomputer controls the current detector 8 and the current detection amplifier 9 by executing the program stored in the storage device, and the motor current estimation unit 10, the drive data creation unit 12, the phase difference detection unit 14, and the comparison The functions of the unit 16, the PI calculation unit 17, the PWM generation unit 18, the rotational position detection unit 19, the correction data generation unit 21, and the like are realized, the rotational speed setting unit 11, the driving sine wave data table 13, and the target phase difference storage A storage unit such as the unit 15 and the correction sine wave data table 20 is realized, and calculation processing related to control is executed.

電流検出器８は、微小な値の抵抗器などによって構成され、コンバータ２とインバータ３との間に流れる電流を検出する。電流検出アンプ９は、電流検出器８によって検出された電流を増幅して電流信号を生成し、生成した電流信号をモータ電流推定部１０に送る。 The current detector 8 is configured by a minute value resistor or the like, and detects a current flowing between the converter 2 and the inverter 3. The current detection amplifier 9 amplifies the current detected by the current detector 8 to generate a current signal, and sends the generated current signal to the motor current estimation unit 10.

モータ電流推定部１０は、電流検出アンプ９から受け取る電流信号に基づいて、モータ４の各相もしくは特定相に流れるモータ電流を検出する。制御回路７は、ＰＷＭ作成部１８によってインバータ３を制御しており、現在どのコイルに対して電流を流しているかを認識している。モータ電流推定部１０は、ＰＷＭ作成部１８から現在どのコイルに対して電流を流しているかを表す情報を受け取り、その情報に基づいて、各相もしくは特定相に流れているモータ電流を検出する。 The motor current estimation unit 10 detects the motor current flowing in each phase or specific phase of the motor 4 based on the current signal received from the current detection amplifier 9. The control circuit 7 controls the inverter 3 by the PWM generator 18 and recognizes to which coil the current is currently flowing. The motor current estimation unit 10 receives information indicating to which coil the current is currently flowing from the PWM generation unit 18 and detects a motor current flowing in each phase or a specific phase based on the information.

モータ電流の検出は、たとえば特開２００５−１６０１４９号公報に記載されている従来技術による方法で行ってもよいが、この方法に限定されるものではなく、カレントトランスなどに代表される電流センサを、モータのある１相のコイル端子に取付けて、モータ電流を直接検出する方法でもよい。 The detection of the motor current may be performed by a method according to the prior art described in, for example, JP-A-2005-160149, but is not limited to this method, and a current sensor represented by a current transformer or the like is used. Alternatively, the motor current may be directly detected by attaching to a one-phase coil terminal of the motor.

回転数設定部１１は、目標とするモータ回転数を表す情報が記憶しており、記憶しているモータ回転数を表す情報を駆動データ作成部１２に送る。駆動データ作成部１２は、回転数設定部１１から受け取る情報が表すモータ回転数に応じて、駆動用正弦波データテーブル１３から、３相のコイル端子それぞれに印加する駆動電圧の基本波形（以下「駆動電圧波形」という）を形成するための駆動データを読み込み、読み込んだ駆動データを、ＰＷＭ作成部１８および位相差検出部１４に送る。 The rotation number setting unit 11 stores information representing the target motor rotation number, and sends the stored information representing the motor rotation number to the drive data creation unit 12. The drive data creation unit 12 generates a basic waveform of drive voltage applied to each of the three-phase coil terminals (hereinafter “ The drive data for forming the “drive voltage waveform” is read, and the read drive data is sent to the PWM creation unit 18 and the phase difference detection unit 14.

近年、モータに印加する駆動電圧の波形は、正弦波状の波形が用いられることが多くなっている。正弦波の波形を用いる駆動は、モータの振動および騒音を低減する効果を有する。 In recent years, a sinusoidal waveform is often used as a waveform of a drive voltage applied to a motor. Driving using a sinusoidal waveform has the effect of reducing motor vibration and noise.

図２は、駆動用正弦波データテーブル１３に記憶されるデータの一例を示す図である。図２（ａ）は、駆動用正弦波データテーブル１３の一例を示す。図２（ｂ）は、図２（ａ）に示した駆動用正弦波データテーブル１３のデータをグラフ化したものである。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of data stored in the driving sine wave data table 13. FIG. 2A shows an example of the driving sine wave data table 13. FIG. 2B is a graph of the data of the driving sine wave data table 13 shown in FIG.

駆動用正弦波データテーブル１３は、アドレス欄１３１およびデータ欄１３２を有する。アドレス欄１３１は、データが記憶されているアドレスを記憶する。データ欄１３２は、各アドレス欄１３１に記憶されるアドレスごとの振幅を、最大振幅を「１」としたときの値で示すデータを記憶する。駆動用正弦波データテーブル１３は、アドレス０〜３５９の３６０個のデータを含む。駆動用正弦波データテーブル１３に記憶される３６０個のデータは、図２（ｂ）に示した１周期の正弦波を形成する正弦波データである。横軸は、アドレスを示し、縦軸は、振幅、つまりデータ欄１３２の値を示す。 The driving sine wave data table 13 has an address column 131 and a data column 132. The address column 131 stores an address where data is stored. The data column 132 stores data indicating the amplitude for each address stored in each address column 131 as a value when the maximum amplitude is “1”. The driving sine wave data table 13 includes 360 data of addresses 0 to 359. The 360 pieces of data stored in the driving sine wave data table 13 are sine wave data forming one cycle of the sine wave shown in FIG. The horizontal axis indicates the address, and the vertical axis indicates the amplitude, that is, the value in the data column 132.

駆動データ作成部１２は、低回転数で駆動するときは、所定の時間間隔で、アドレス０のデータ、アドレス１のデータ、・・・といった具合に、アドレスを「１」ずつ加算しながらデータを読み出す。駆動データ作成部１２は、高回転数で駆動するときは、上記と同じ時間間隔で、アドレス０のデータ、アドレス４のデータ、・・・といった具合に、アドレスを間引きながら読み出す。これによって、高速回転時は低速回転時に比べて、駆動用正弦波データテーブル１３から読み出して、正弦波の波形を１周期分作成するのに要する時間が短くなる。したがって、この正弦波の波形に同期して回転するモータ４の回転速度は、速くなる。 When driving at a low rotational speed, the drive data creation unit 12 adds the address by incrementing the address by “1” at a predetermined time interval, such as address 0 data, address 1 data, etc. read out. When driving at a high rotational speed, the drive data creation unit 12 reads out the address at the same time interval as described above, thinning out the address, such as data at address 0, data at address 4, and so on. As a result, the time required to read out from the driving sine wave data table 13 and create one cycle of the sine wave waveform during the high speed rotation is shorter than during the low speed rotation. Therefore, the rotation speed of the motor 4 that rotates in synchronization with the sine wave waveform is increased.

位相差検出部１４は、駆動データ作成部１２で作成された駆動電圧波形のうち、ある特定相についての基準位相、たとえば、正弦波波形の位相０度のタイミングと、モータ電流推定部１０で得られた、前記特定相と同じ相のモータ電流とから、駆動電圧とモータ電流との位相差を検出する。たとえば、位相差検出部１４は、駆動電圧波形の位相０のタイミングと、モータ電流波形の位相０のタイミングとの差を位相差として求め、あるいは駆動電圧波形の位相０のタイミングでモータ電流を複数回サンプリングして、サンプリング結果の平均値などから位相差と同等の情報を位相差として求める。 The phase difference detection unit 14 obtains the reference phase for a specific phase among the drive voltage waveforms created by the drive data creation unit 12, for example, the timing of phase 0 degree of the sine wave waveform and the motor current estimation unit 10. The phase difference between the drive voltage and the motor current is detected from the motor current having the same phase as the specific phase. For example, the phase difference detection unit 14 obtains a difference between the phase 0 timing of the drive voltage waveform and the phase 0 timing of the motor current waveform as a phase difference, or a plurality of motor currents at the phase 0 timing of the drive voltage waveform. The information equivalent to the phase difference is obtained as the phase difference from the average value of the sampling results.

目標位相差格納部１５は、回転数などの回転条件ごとに、最適な位相差の目標値が目標位相差として記憶され、格納されている。ここで、最適な位相差とは、モータの最高効率が得られる位相差、あるいはＡＣ電源供給源１の不意の電源電圧降下などに対しても、モータが停止することのない安定な駆動ができる位相差のことである。比較部１６は、位相差検出部１４から受け取る位相差と、目標位相差格納部１５から受け取る目標位相差とを比較し、位相差のずれ量を計算する。すなわち、比較部１６は、実際に回転している状態の位相差の、目標位相差に対するずれ量を計算する。 The target phase difference storage unit 15 stores and stores an optimum target value of the phase difference as a target phase difference for each rotation condition such as the rotation speed. Here, the optimum phase difference means that the motor can be stably driven without stopping even with respect to a phase difference at which the maximum efficiency of the motor is obtained or an unexpected power supply voltage drop of the AC power supply 1. It is a phase difference. The comparison unit 16 compares the phase difference received from the phase difference detection unit 14 with the target phase difference received from the target phase difference storage unit 15 and calculates the amount of phase difference deviation. That is, the comparison unit 16 calculates the amount of deviation of the phase difference in the actually rotating state from the target phase difference.

ＰＩ演算部１７は、比較部１６によって計算されたずれ量を積算した値に、所定の積分ゲイン値を乗算する積分（Integral：以下「Ｉ」という）制御計算部と、ずれ量そのものに所定の比例ゲイン値を乗算する比例（Proportional：以下「Ｐ」という）制御計算部とからなり、両計算結果を合算し、合算した合算結果をＰＷＭ作成部１８に送る。回転角度算出部である回転位置検出部１９は、後述する回転子４３の回転位置を、任意の点、たとえば回転角度０度の点を基準とした回転角度に類する回転位置情報として作成する。回転位置検出部１９は、作成した回転位置情報を補正データ作成部２１に送る。 The PI calculation unit 17 integrates a value obtained by integrating the deviation amount calculated by the comparison unit 16 by a predetermined integral gain value, an integral (Integral: hereinafter referred to as “I”) control calculation unit, and the deviation amount itself has a predetermined value. It consists of a proportional (Proportional: hereinafter referred to as “P”) control calculation unit that multiplies the proportional gain value, adds both calculation results, and sends the combined result to the PWM creation unit 18. The rotation position detection unit 19 serving as a rotation angle calculation unit creates a rotation position of a rotor 43 described later as rotation position information similar to a rotation angle based on an arbitrary point, for example, a point with a rotation angle of 0 degrees. The rotational position detector 19 sends the created rotational position information to the correction data creator 21.

記憶部である補正用正弦波データテーブル２０は、駆動用正弦波データテーブル１３に記憶されているデータと同様のデータ、たとえば図２（ａ）に示した正弦波データと同じデータを記憶する。トルク変動補正データ生成部である補正データ作成部２１は、回転位置検出部１９から受け取る回転位置情報を基本アドレスとして、補正用正弦波データテーブル２０から補正データを読み出し、読み出した補正データに対して後述する計算を行い、計算結果をＰＷＭ作成部１８に送る。 The correction sine wave data table 20 which is a storage unit stores data similar to the data stored in the driving sine wave data table 13, for example, the same data as the sine wave data shown in FIG. The correction data creation unit 21 that is a torque fluctuation correction data generation unit reads the correction data from the correction sine wave data table 20 using the rotation position information received from the rotation position detection unit 19 as a basic address, and performs the correction data read. The calculation described later is performed, and the calculation result is sent to the PWM creating unit 18.

制御部であるＰＷＭ作成部１８は、駆動データ作成部１２から受け取る駆動データ、ＰＩ演算部１７から受け取る合算結果、および補正データ作成部２１から受け取る計算結果に基づいて、実際にモータ４の各コイルに印加する駆動電圧波形を表す駆動電圧データを作成する。ＰＷＭ作成部１８は、通常、インバータ３へは、インバータ３での損失を低減するため、駆動電圧波形をパルス幅変調したＰＷＭ波形として送る。すなわち、ＰＷＭ作成部１８は、駆動電圧波形をＰＷＭ波形に変換して出力する。 The PWM creating unit 18 serving as a control unit actually uses each coil of the motor 4 based on the drive data received from the drive data creating unit 12, the summation result received from the PI computation unit 17, and the calculation result received from the correction data creation unit 21. Drive voltage data representing a drive voltage waveform to be applied to is generated. The PWM creating unit 18 usually sends the drive voltage waveform to the inverter 3 as a PWM waveform obtained by pulse width modulation in order to reduce the loss in the inverter 3. That is, the PWM creation unit 18 converts the drive voltage waveform into a PWM waveform and outputs it.

電流検出器８、電流検出アンプ９、モータ電流推定部１０、回転数設定部１１、駆動データ作成部１２、駆動用正弦波データテーブル１３、位相差検出部１４、目標位相差格納部１５、比較部１６およびＰＩ演算部１７は、モータ４を駆動するための電圧／電流位相差フィードバック制御系を構成し、回転位置検出部１９、補正用正弦波データテーブル２０および補正データ作成部２１は、トルク変動を補正するためのトルク変動補正データ作成系を構成している。 Current detector 8, current detection amplifier 9, motor current estimation unit 10, rotation speed setting unit 11, drive data creation unit 12, driving sine wave data table 13, phase difference detection unit 14, target phase difference storage unit 15, comparison The unit 16 and the PI calculation unit 17 constitute a voltage / current phase difference feedback control system for driving the motor 4, and the rotational position detection unit 19, the correction sine wave data table 20, and the correction data creation unit 21 A torque fluctuation correction data creation system for correcting fluctuations is configured.

上述した実施形態では、モータ４の駆動を、電圧と電流との位相差を制御することによって実現している。本実施形態は、後述するように、モータ４の回転位置を検出する方法として、電圧と電流との位相差の情報を使用しており、電圧と電流との位相差の情報を、モータ４の駆動とモータ４の回転位置を検出とで共有することができるので、演算量を軽減することができる効果的な構成である。モータ４の駆動は、これに限定されるものではなく、従来からある、逆起電圧を検出し、検出した逆起電圧に基づいて回転速度をフィードバック制御するもの、もしくは文献「エアコン用正弦波駆動インバーターコンプレッサモータの高性能駆動：東芝レビューＶｏｌ．５７Ｎｏ．１０」に記載されているようなベクトル制御によって、回転速度および回転位置を推定して駆動するものであってもよい。 In the embodiment described above, driving of the motor 4 is realized by controlling the phase difference between the voltage and the current. As will be described later, this embodiment uses information on the phase difference between voltage and current as a method for detecting the rotational position of the motor 4. Since the driving and the rotational position of the motor 4 can be shared by the detection, the amount of calculation can be reduced. The driving of the motor 4 is not limited to this. Conventionally, the counter electromotive voltage is detected, and the rotational speed is feedback controlled based on the detected counter electromotive voltage, or the document “Sine Wave Drive for Air Conditioning” High-performance drive of inverter compressor motor: It may be driven by estimating the rotational speed and rotational position by vector control as described in Toshiba Review Vol.57 No.10.

次に、補正用正弦波データテーブル２０および補正データ作成部２１について詳細に説明する。 Next, the correction sine wave data table 20 and the correction data creation unit 21 will be described in detail.

図３は、補正用正弦波データテーブル２０に記憶されるデータの一例を示す図である。図３（ａ）に示した補正用正弦波データテーブル２０は、３６０個のデータで１周期の正弦波が形成されるようなデータを含み、図２（ａ）と同様のアドレス欄２０１およびデータ欄２０２を有するデータテーブルである。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of data stored in the correction sine wave data table 20. The correction sine wave data table 20 shown in FIG. 3A includes data such that one cycle of a sine wave is formed by 360 data, and the address field 201 and data similar to those in FIG. It is a data table having a column 202.

ここで、圧縮機構５によって、モータ４のモータ軸、つまり回転軸に外部から矩形波状のトルク変動が伝えられ、このトルク変動を抑制する場合を考える。一般に、矩形波ｆのフーリエ級数は式（１）のように表される。

…（１） Here, a case is considered in which a rectangular wave torque fluctuation is transmitted from the outside to the motor shaft of the motor 4, that is, the rotating shaft by the compression mechanism 5, and this torque fluctuation is suppressed. In general, the Fourier series of the rectangular wave f is expressed as shown in Equation (1).

... (1)

ここで、ｎは次数であり、ｔは時間である。ｎ＝１が１次であり、ｎ＝３が２次であり、ｎ＝５が３次であり、ｎ＝７が４次である。本実施形態では、回転位置の情報を使用する。すなわち、式（１）の右辺は、ｓｉｎ関数を用いて表されるが、補正用正弦波データテーブル２０には、すでに正弦波データが記憶されているので、補正データ作成部２１は、回転位置に従って、補正用正弦波データテーブル２０から正弦波データを読み出せば、式（１）による波形と同じ正弦波の波形を生成することができる。 Here, n is the order and t is time. n = 1 is the first order, n = 3 is the second order, n = 5 is the third order, and n = 7 is the fourth order. In the present embodiment, information on the rotational position is used. In other words, the right side of the equation (1) is expressed using the sine function, but since the sine wave data is already stored in the correction sine wave data table 20, the correction data creation unit 21 determines the rotation position. Thus, if the sine wave data is read from the correction sine wave data table 20, the same sine wave waveform as that of the equation (1) can be generated.

負荷トルクの変動を抑制するためには、補正データ作成部２１は、負荷トルクのトルク変動、すなわち、式（１）と同じ波形を作成し、作成した波形と同じ波形の補正トルクを、モータ４に発生させればよい。回転位置検出部１９からの回転位置情報（以下「回転位置信号」ともいう）が、モータ４の１回転で３６０回の分解能で出てくるものとして、補正データ作成部２１は、まず、図３（ａ）に示した補正用正弦波データテーブル２０から、式（１）にｎ＝１を代入して、回転位置に従って、アドレスを１ずつ加算しながら、つまりアドレス０，１，２・・・のデータを作成する。すなわち、補正データ作成部２１は、回転位置０の時にはアドレス０の値、回転位置１の時にはアドレス１の値を読み出す。回転位置信号は、１回転で３６０回の分解能であるので、たとえば、回転位置０は、０／３６０の位置であり、回転位置１は、１／３６０の位置である。 In order to suppress the fluctuation of the load torque, the correction data creation unit 21 creates the torque fluctuation of the load torque, that is, the same waveform as the formula (1), and applies the correction torque having the same waveform as the created waveform to the motor 4. Can be generated. Assuming that rotational position information (hereinafter also referred to as “rotational position signal”) from the rotational position detection unit 19 is output with a resolution of 360 times in one rotation of the motor 4, the correction data creation unit 21 firstly performs FIG. From the correction sine wave data table 20 shown in (a), n = 1 is substituted into the equation (1), and addresses are added one by one according to the rotational position, that is, addresses 0, 1, 2,. Create data for. That is, the correction data creation unit 21 reads the value of address 0 when the rotational position is 0, and reads the value of address 1 when the rotational position is 1. Since the rotation position signal has a resolution of 360 times per rotation, for example, the rotation position 0 is a position of 0/360, and the rotation position 1 is a position of 1/360.

また、補正データ作成部２１は、ｎ＝３についても式（１）に代入して求める。このときは、データを回転位置に従って読み出すアドレスとしては、３個おきに、つまり、アドレス０，３，６・・・を読み出せばよい。すなわち、補正データ作成部２１は、回転位置０の時にはアドレス０の値、回転位置１の時にはアドレス３の値を読み出す。 The correction data creation unit 21 also obtains n = 3 by substituting it into the equation (1). In this case, every three addresses, that is, addresses 0, 3, 6,. That is, the correction data creation unit 21 reads the value of address 0 when the rotational position is 0 and the value of address 3 when the rotational position is 1.

このようにして、補正データ作成部２１が、ｎ＝１，３，５，７の４次までの高次波について、データを読み出し、さらに式（１）に示すような（４／（π×ｎ））の振幅を計算して、これらを加算すると、図３（ｂ）に示したグラフのように矩形波状の負荷トルク変動補正データが得られる。すなわち、図３（ｂ）に示したグラフは、回転位置ごとに、ｎ＝１のときの（４／πｎ）・ｓｉｎπｎｔと、ｎ＝３のときの（４／πｎ）・ｓｉｎπｎｔと、ｎ＝５のときの（４／πｎ）・ｓｉｎπｎｔと、ｎ＝７のときの（４／πｎ）・ｓｉｎπｎｔとを加算したグラフである。横軸は、回転位置を示し、縦軸は、振幅を示す。振幅は、データ欄２０２の最大振幅を「１」としたときの値である。 In this way, the correction data creation unit 21 reads out the data for the high-order waves up to the fourth order of n = 1, 3, 5, and 7, and further (4 / (π × When the amplitude of n)) is calculated and added, rectangular wave-shaped load torque fluctuation correction data is obtained as shown in the graph of FIG. That is, the graph shown in FIG. 3B shows, for each rotation position, (4 / πn) · sinπnt when n = 1, (4 / πn) · sinπnt when n = 3, and n = 6 is a graph obtained by adding (4 / πn) · sinπnt when 5 and (4 / πn) · sinπnt when n = 7. The horizontal axis indicates the rotational position, and the vertical axis indicates the amplitude. The amplitude is a value when the maximum amplitude in the data column 202 is “1”.

このように、負荷トルク変動補正データを補正用正弦波データテーブル２０から作成することは、式（１）のサイン演算を行う必要がないので、補正データ作成部２１は、制御回路７のマイコンの処理負荷を軽減し、演算時間を短縮することができる。 As described above, the creation of the load torque fluctuation correction data from the correction sine wave data table 20 does not require the sine calculation of the equation (1). The processing load can be reduced and the calculation time can be shortened.

補正用正弦波データテーブル２０からのデータの読み出しについて、もう少し具体的に説明する。補正データ作成部２１は、回転位置信号が「０」の位置であった場合は、ｎ＝１，３，５，７のいずれの場合もアドレス０の値を読み出す。図３（ａ）に示した補正用正弦波データテーブル２０では、データは「０」である。この場合、これらの値に振幅を乗算して合算しても、値は「０」である。次に、補正データ作成部２１は、回転位置信号が「１」の位置であった場合は、ｎ＝１についてはアドレス１のデータを、ｎ＝３については回転位置信号の３倍のアドレスであるアドレス３のデータを、ｎ＝５については回転位置信号の５倍のアドレスであるアドレス５のデータを、ｎ＝７については回転位置信号の７倍のアドレスであるアドレス７のデータを読み出し、読み出したそれぞれのデータに４／（π×ｎ）の振幅を乗算して、それぞれの乗算結果を合算する。 Reading data from the correction sine wave data table 20 will be described more specifically. When the rotational position signal is “0”, the correction data creation unit 21 reads the value of the address 0 in any case of n = 1, 3, 5, and 7. In the correction sine wave data table 20 shown in FIG. 3A, the data is “0”. In this case, even if these values are multiplied by the amplitude and added together, the value is “0”. Next, when the rotational position signal is “1”, the correction data creation unit 21 uses the data at address 1 for n = 1 and the address three times the rotational position signal for n = 3. Read data at a certain address 3, read data at address 5 which is an address five times the rotational position signal for n = 5, and read data at address 7 which is an address seven times the rotational position signal for n = 7, Each read data is multiplied by an amplitude of 4 / (π × n), and the multiplication results are added together.

補正データ作成部２１は、これをモータ４の回転とともに更新されていく回転位置信号ごとに行うことによって、図３（ｂ）に示したような矩形波状の負荷トルク変動補正データを作成していく。そして、補正データ作成部２１は、作成した負荷トルク変動補正データを、ＰＷＭ作成部１８に送り、ＰＷＭ作成部１８がモータ駆動することで、矩形波状のトルクを発生することができる。したがって、制御回路７は、負荷トルクの変動による負荷トルク変動を抑制することができて、負荷トルク変動に伴うモータ４および圧縮機構５の振動および騒音の抑制を実現することができる。 The correction data creation unit 21 creates rectangular wave-shaped load torque fluctuation correction data as shown in FIG. 3B by performing this for each rotational position signal that is updated as the motor 4 rotates. . Then, the correction data creation unit 21 sends the created load torque fluctuation correction data to the PWM creation unit 18, and the PWM creation unit 18 drives the motor to generate a rectangular wave torque. Therefore, the control circuit 7 can suppress the load torque fluctuation due to the fluctuation of the load torque, and can realize the suppression of the vibration and noise of the motor 4 and the compression mechanism 5 due to the load torque fluctuation.

次に、モータ４自体が発生する発生トルクの補正について説明する。一般に、トルクリップルと呼ばれている発生トルクの変動は、１回転中に、固定子の巻線スロット数と回転子の磁極数との最小公倍数のトルク変動が発生する。 Next, correction of generated torque generated by the motor 4 itself will be described. Generally, the generated torque variation called torque ripple causes a torque variation of the least common multiple of the number of winding slots of the stator and the number of magnetic poles of the rotor during one rotation.

図４は、モータ４の断面を示す図である。図５は、トルクリップルの一例を示す図である。モータ４は、固定子４１および回転子４３を含んで構成される。固定子４１には、スロット４２およびスロット４２が形成される。ティース４５は、コイル巻き芯である。スロット４２は、ティース４５に巻かれる固定子コイル巻線を収容する。回転子４３は、磁極４４および回転軸４６を含んで構成される。磁極４４は、永久磁石である。回転軸４６は、回転子４３から図４の紙面鉛直方向に延在している。 FIG. 4 is a view showing a cross section of the motor 4. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of torque ripple. The motor 4 includes a stator 41 and a rotor 43. A slot 42 and a slot 42 are formed in the stator 41. The teeth 45 are coil winding cores. The slot 42 accommodates a stator coil winding wound around the tooth 45. The rotor 43 includes a magnetic pole 44 and a rotating shaft 46. The magnetic pole 44 is a permanent magnet. The rotating shaft 46 extends from the rotor 43 in the direction perpendicular to the paper surface of FIG.

図４に示したモータ４は、３相６スロット４極モータの例である。３相６スロット４極モータのような種類のモータでは、一定のトルクを発生しようとしても、図５に示したグラフのように、回転角度３０度ごと、すなわち回転数の１２倍が基本の周期となるトルク変動、いわゆるトルクリップルが発生してしまう。横軸は、回転角度（度）を示し、縦軸は、トルク（Ｎ・ｍ）を示す。トルクリップルの波形は、磁極４４やティース４５の形状や配置などによって、多少波形は変わるが、回転数の１２倍という基本周期は変わらない。 The motor 4 shown in FIG. 4 is an example of a three-phase six-slot four-pole motor. In a motor such as a three-phase six-slot four-pole motor, even if a constant torque is to be generated, the basic period is every 30 degrees of rotation, that is, 12 times the number of rotations, as shown in the graph of FIG. Torque fluctuation, so-called torque ripple occurs. The horizontal axis indicates the rotation angle (degrees), and the vertical axis indicates the torque (N · m). The waveform of the torque ripple changes somewhat depending on the shape and arrangement of the magnetic pole 44 and the teeth 45, but the basic period of 12 times the rotational speed does not change.

図６は、トルクリップルの他の例を示す図である。横軸は、回転角度（度）を示し、縦軸は、トルク（Ｎ・ｍ）を示す。図６に示したトルク変動波形を示すトルクリップルの例は、偏芯によるものである。偏芯とは、固定子４１の中心位置に対して回転軸４６の中心がずれてしまっていることや回転軸４６が傾いていることである。この偏芯は、圧縮機６へのモータ４の組み込み時の組み付け誤差、あるいは各部材の加工精度によって発生するものである。また、電気的にみても、ティース４５に巻かれるコイルの巻きむらなどにより一部のティース４５に巻かれた固定子コイル巻線に流れる電流が変化すると、その電流の変化が発生トルクに影響を及ぼす。これも広義の意味で、偏芯ということができる。 FIG. 6 is a diagram illustrating another example of torque ripple. The horizontal axis indicates the rotation angle (degrees), and the vertical axis indicates the torque (N · m). The example of the torque ripple showing the torque fluctuation waveform shown in FIG. 6 is due to eccentricity. Eccentricity means that the center of the rotating shaft 46 is deviated from the center position of the stator 41 or that the rotating shaft 46 is inclined. This eccentricity is caused by an assembling error when the motor 4 is assembled in the compressor 6 or processing accuracy of each member. Also, from an electrical viewpoint, if the current flowing through the stator coil windings wound around some of the teeth 45 changes due to uneven winding of the coils wound around the teeth 45, the change in the current affects the generated torque. Effect. This can also be called eccentricity in a broad sense.

偏芯は、モータ４個々によって、その大きさや変動成分が異なる点が特徴的である。近年、モータ効率の高効率化を図るため、固定子４１と回転子４３とのギャップの狭隙化が図られている。ギャップの狭隙化によってギャップに対する偏芯量の割合が相対的に大きくなってきており、偏芯によるトルク変動も、モータ４の振動および騒音に大きく関係している。 Eccentricity is characterized in that the size and variation component of each motor 4 are different. In recent years, the gap between the stator 41 and the rotor 43 has been narrowed in order to increase the motor efficiency. Due to the narrowing of the gap, the proportion of the eccentricity relative to the gap has become relatively large, and torque fluctuation due to the eccentricity is greatly related to the vibration and noise of the motor 4.

このようなトルクリップルについても、上記と同様に、補正データ作成部２１によって補正データを作成して抑制すればよいが、上述のような圧縮機構５などの外部から加わる負荷トルクの変動と、トルクリップルに代表される発生トルクそのものの脈動であるトルクリップルとを同等に合算すると、トルク変動を悪化させてしまうことになりかねない。このことを式（２）および式（３）を用いて説明する。以下、各式では、乗算記号「×」を「・」で表わす。

…（２） Such torque ripple may be suppressed by creating correction data by the correction data creating unit 21 as described above. However, fluctuations in load torque applied from the outside such as the compression mechanism 5 as described above, and torque If torque ripples, which are pulsations of the generated torque itself represented by ripples, are added together equally, torque fluctuations may be exacerbated. This will be described using equations (2) and (3). Hereinafter, in each expression, the multiplication symbol “×” is represented by “·”.

... (2)

ここで、Ｔは発生トルクまたは負荷トルクの直流成分からなるモータトルク、Ｋはモータ４固有のトルク定数、Ｉはモータ４に流すモータ電流の直流成分、ｔは周期成分からなる負荷トルク変動成分、ｉは負荷トルク変動補正データによる周期成分からなる負荷トルク補正電流である。補正電流ｉは、具体的には、モータ４の回転位置情報に従って、補正用正弦波データテーブル２０から読み出して作成される周期成分である。 Here, T is a motor torque composed of a direct current component of generated torque or load torque, K is a torque constant specific to the motor 4, I is a direct current component of a motor current flowing through the motor 4, t is a load torque fluctuation component composed of a periodic component, i is a load torque correction current comprising a periodic component based on load torque fluctuation correction data. Specifically, the correction current i is a periodic component that is created by reading from the correction sine wave data table 20 in accordance with the rotational position information of the motor 4.

モータトルクＴは、式（２）の上段の式のように、トルク定数Ｋとモータ電流Ｉとの積で発生する。ここで、外部より負荷トルク変動成分ｔが加わった場合、負荷トルク変動成分ｔによる振動などの悪影響を防ぐためには、負荷トルク変動成分ｔと同波形の補正電流iが流れるようにすればよく、上述の方法で負荷トルク補正電流ｉが流れるような補正データを作成すればよい。 The motor torque T is generated by the product of the torque constant K and the motor current I as shown in the upper equation of equation (2). Here, when a load torque fluctuation component t is added from the outside, in order to prevent an adverse effect such as vibration due to the load torque fluctuation component t, a correction current i having the same waveform as the load torque fluctuation component t may flow. Correction data that causes the load torque correction current i to flow may be created by the method described above.

次に、図５に示したトルクリップルのように、発生トルクそのものが変動することについて考慮すると、モータトルクＴは式（３）のようになる。

…（３） Next, considering that the generated torque itself fluctuates like the torque ripple shown in FIG. 5, the motor torque T is expressed by Equation (3).

... (3)

ここで、ｔｒは発生トルクの周期変動成分（以下「発生トルク変動成分」という）、ｋはトルク定数の周期変動成分である。すなわち、トルクリップルなど、発生トルクそのものの変動については、トルク定数に周期性をもったトルク変動定数ｋが存在していると見なすことができ、発生トルク変動成分ｔｒ（＝ｋ・Ｉ）が発生する。これを上記と同様に、補正電流ｉをモータ電流Ｉに加算して補正すると、式（３）の下段の式のように、発生トルク変動成分ｔｒ（＝ｋ・Ｉ）だけでなく、ｔｒａ（＝Ｋ・i＋ｋ・ｉ）という新たな発生トルク変動成分（以下「新たな発生トルク変動成分」という）も発生してしまう。仮に、Ｋ・ｉを負荷トルク変動による振動および騒音を抑制するためのトルクだとしても、「ｋ・Ｉ＋ｋ・i」というトルク定数の周期変動成分によるトルク変動が発生してしまうことになる。 Here, tr is a cyclic fluctuation component of the generated torque (hereinafter referred to as “generated torque fluctuation component”), and k is a cyclic fluctuation component of the torque constant. That is, for fluctuations in the generated torque itself, such as torque ripple, it can be considered that there is a torque fluctuation constant k having periodicity in the torque constant, and a generated torque fluctuation component tr (= k · I) is generated. To do. When this is corrected by adding the correction current i to the motor current I in the same manner as described above, not only the generated torque fluctuation component tr (= k · I) but also the tra ( = K · i + k · i), a new generated torque fluctuation component (hereinafter referred to as “new generated torque fluctuation component”). Even if K · i is a torque for suppressing vibration and noise due to load torque fluctuation, torque fluctuation due to a periodic fluctuation component of the torque constant “k · I + k · i” will occur.

この発生トルク変動成分ｔｒおよび新たな発生トルク変動成分ｔｒａによる変動が発生トルク変動であり、上記のように、負荷トルク変動と同様の補正では除去することができないことを表している。したがって、平滑なモータ駆動のためには、負荷トルク変動とは異なる計算式を用いて補正データを作成し、これらのトルク変動成分ｔｒ＋ｔｒａを抑制する必要がある。発生トルクを周期的な変動なく平滑にするためには、発生トルクに周期的なトルク変動成分ｔｒ＋ｔｒａが発生しないようにすればよいので、Ｋ・ｉ＋ｋ・Ｉ＋ｋ・ｉが０になるようにすればよい。次の式（４）は、発生トルクを補正するための発生トルク補正電流をｉｃとし、発生トルクの変動分が０になるような発生トルク補正電流iｃを求める式である。

…（４） The fluctuation caused by the generated torque fluctuation component tr and the new generated torque fluctuation component tra is the generated torque fluctuation, and as described above, it cannot be removed by the same correction as the load torque fluctuation. Therefore, in order to drive the motor smoothly, it is necessary to create correction data using a calculation formula different from the load torque fluctuation and suppress these torque fluctuation components tr + tra. In order to smooth the generated torque without periodic fluctuation, it is only necessary to prevent the periodic torque fluctuation component tr + tra from being generated in the generated torque. Therefore, if K · i + k · I + k · i is set to zero. Good. The following expression (4) is an expression for determining the generated torque correction current ic so that the generated torque correction current for correcting the generated torque is ic and the variation of the generated torque becomes zero.

(4)

周期変動が０になる発生トルク補正電流ｉｃを求めると、式（４）の下段の式のようになる。すなわち、補正データ作成部２１では、負荷トルク変動のときと同様に、発生トルク変動と同波形のデータ、つまり式（４）の下段の式のｋに相当するデータ、を作成するとともに、式（４）の下段の式の計算を行った後に出力すればよい。周期変動成分ｋは、周期成分であり、上述と同じように、図３（ａ）に示したような補正用正弦波データテーブル２０から、回転位置に従って、データを読み出して作成される。 When the generated torque correction current ic at which the period variation is zero is obtained, the lower expression of Expression (4) is obtained. That is, the correction data creation unit 21 creates data having the same waveform as that of the generated torque fluctuation, that is, data corresponding to k in the lower expression of Expression (4), as in the case of load torque fluctuation. 4) Output after calculating the lower equation. The period fluctuation component k is a period component, and is created by reading data from the correction sine wave data table 20 as shown in FIG. 3A according to the rotational position, as described above.

モータ電流Ｉおよびトルク定数Ｋは、いずれも直流成分であり、圧縮機６の駆動条件で回転数によって一義的に決まる値であるので、定数として予め設定しておけばよい。負荷トルク変動の補正は、式（２）のように抑制した波形と同じ波形を、そのままモータ電流として出力して負荷トルク変動と同じトルクを発生させるものである。しかし、発生トルク変動の補正では、変動成分が発生しないように補正するものであり、補正対象が変わるので、上記のような所定の計算を施した補正データを作成することで、トルクリップルの抑制も実現できる。 Since the motor current I and the torque constant K are both direct current components and are values that are uniquely determined by the rotational speed under the driving conditions of the compressor 6, they may be set in advance as constants. The correction of the load torque fluctuation is to generate the same torque as the load torque fluctuation by outputting the same waveform as the waveform suppressed as shown in Expression (2) as the motor current as it is. However, in the correction of the generated torque fluctuation, the fluctuation component is corrected so that the fluctuation target is not generated, and the correction target changes. Therefore, the torque ripple can be suppressed by creating correction data that has been subjected to the predetermined calculation as described above. Can also be realized.

なお、負荷トルク変動の補正と、発生トルク変動の補正とを同時に行う場合には、補正データ作成部２１は、負荷トルク補正電流iを流すための負荷トルク変動補正データと、発生トルク補正電流ｉｃを流すための発生トルク変動補正データとを、それぞれ上述したように、補正用正弦波データテーブル２０から読み出して所定の計算をした後に、合算して出力すればよい。この合算について式で表すと、式（５）のようになる。

…（５） When the correction of the load torque fluctuation and the correction of the generated torque fluctuation are performed at the same time, the correction data creation unit 21 loads the load torque fluctuation correction data for flowing the load torque correction current i and the generated torque correction current ic. As described above, the generated torque fluctuation correction data for flowing the current is read out from the correction sine wave data table 20 and subjected to a predetermined calculation, and then summed and output. This summation can be expressed as an equation (5).

... (5)

式（５）の上段の式の右辺の（Ｉ＋ｉｃ）・（１＋ｉ／Ｉ）の項が、負荷トルク変動と発生トルク変動とを同時に補正するための合算式である。これに式（４）の下段の式で表わされる発生トルク補正電流ｉｃを代入すると、出力トルクは、Ｔ＋ｔ（Ｔ＝Ｋ・Ｉ、ｔ＝Ｋ・ｉ）となる。したがって、トルク定数の周期変動成分ｋによる発生トルク変動は除去され、周期変動トルクとしては、負荷トルク変動に応じた負荷トルク変動成分ｔのみを発生させることができる。これによって、制御回路７は、トルクリップルによる発生トルク変動を抑制することができ、かつ圧縮機構５の負荷トルク変動に合わせたトルクを発生することができ、モータ４の振動および騒音を抑制することができる。 The term (I + ic) · (1 + i / I) on the right side of the upper equation of equation (5) is a summation equation for simultaneously correcting load torque variation and generated torque variation. When the generated torque correction current ic represented by the lower equation of equation (4) is substituted for this, the output torque becomes T + t (T = K · I, t = K · i). Therefore, the generated torque fluctuation due to the cyclic fluctuation component k of the torque constant is removed, and only the load torque fluctuation component t corresponding to the load torque fluctuation can be generated as the cyclic fluctuation torque. As a result, the control circuit 7 can suppress the generated torque fluctuation due to the torque ripple and can generate the torque in accordance with the load torque fluctuation of the compression mechanism 5, thereby suppressing the vibration and noise of the motor 4. Can do.

ここで、圧縮機６において、モータ４に接続されているのは、圧縮機構５のみであり、外部からの負荷変動要因による負荷トルク変動は、圧縮機構５の圧縮サイクルによるものと限定することができる。この圧縮機構５の負荷トルク変動の周期は、シングルロータリー方式で１回転１周期、つまり１倍成分が基本成分であり、また、ツインロータリー方式で１回転２周期、つまり２倍成分が基本成分である。 Here, in the compressor 6, only the compression mechanism 5 is connected to the motor 4, and load torque fluctuations due to external load fluctuation factors may be limited to those caused by the compression cycle of the compression mechanism 5. it can. The cycle of the load torque fluctuation of the compression mechanism 5 is one cycle and one cycle in the single rotary method, that is, a one-fold component, and one cycle and two cycles in the twin rotary method, that is, a two-fold component is a basic component. is there.

また、負荷トルク変動は、基本成分とその高調波成分とからなる。負荷トルク変動の代表的な波形の形状は、三角波に近い。三角波の高調波成分の振幅は、基本成分に比べると１／｛（高次成分の値）^２｝となる。たとえば、三角波の２倍高調波は、基本成分の振幅の１／４の振幅である。このように、高次成分による負荷トルク変動は小さく、実用上負荷トルク変動は、基本成分のみを補正して抑制することができればよいこともある。そこで、補正データ作成部２１は、上記の負荷トルク変動の補正と、発生トルク変動の補正とにおいて、圧縮機構５の圧縮サイクルの１回転中の周期を負荷トルク変動として、それより高次の成分を発生トルク変動として扱う。そして、補正データ作成部２１は、負荷トルク変動と発生トルク変動とのそれぞれで上記のような補正データを作成するための計算を行うことで、補正データの周期によって、補正データの計算を一義的に決めることができる。したがって、制御回路７は、補正データ作成部２１での計算を軽減することができる。 Further, the load torque fluctuation is composed of a basic component and its harmonic component. A typical waveform shape of the load torque fluctuation is close to a triangular wave. The amplitude of the harmonic component of the triangular wave is 1 / {(value of higher order component) ² } compared to the basic component. For example, the second harmonic of the triangular wave has an amplitude that is 1/4 of the amplitude of the basic component. Thus, the load torque fluctuation due to the higher order component is small, and the load torque fluctuation may be practically only required to be corrected by correcting only the basic component. Therefore, the correction data creation unit 21 uses the period during one rotation of the compression cycle of the compression mechanism 5 as the load torque fluctuation in the correction of the load torque fluctuation and the correction of the generated torque fluctuation, and higher-order components. Is treated as the generated torque fluctuation. Then, the correction data creation unit 21 performs the calculation for creating the correction data as described above for each of the load torque fluctuation and the generated torque fluctuation, thereby uniquely calculating the correction data according to the period of the correction data. Can be decided. Therefore, the control circuit 7 can reduce the calculation in the correction data creation unit 21.

図７は、トルク変動補正処理の処理手順を示すフローチャートである。最も簡単な例として、ツインロータリー方式で、３相６スロット４極のモータ４を含む圧縮機６で、回転数の２倍周期成分のみを負荷トルク変動補正データを用いて補正し、回転数の１２倍周期成分のみを発生トルク変動補正データを用いて補正する場合を、図７のフローチャートを交えて説明する。制御回路７は、制御回路７の電源が投入され、動作可能になると、ステップＳ１に移る。 FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of torque fluctuation correction processing. As the simplest example, in a twin rotary system, a compressor 6 including a three-phase, six-slot, four-pole motor 4 is used to correct only the double cycle component of the rotational speed using the load torque fluctuation correction data. A case where only the 12-fold period component is corrected using the generated torque fluctuation correction data will be described with reference to the flowchart of FIG. When the control circuit 7 is powered on and becomes operable, the control circuit 7 proceeds to step S1.

ステップＳ１では、回転位置検出部１９は、モータ４の回転位置情報を更新する。ステップＳ２，Ｓ３では、補正データ作成部２１は、ステップＳ１で回転位置検出部１９によってモータ４の回転位置情報が更新されると、更新された回転位置情報に基づいて、補正用正弦波データテーブル２０から該当の補正値を読み出す。 In step S <b> 1, the rotational position detector 19 updates the rotational position information of the motor 4. In steps S2 and S3, when the rotational position information of the motor 4 is updated by the rotational position detector 19 in step S1, the correction data creation unit 21 corrects the sine wave data table for correction based on the updated rotational position information. The corresponding correction value is read from 20.

たとえば、補正用正弦波データテーブル２０が図３に示したような１周期分の正弦波データであれば、ステップＳ２では、補正データ作成部２１は、２倍成分のデータを読み込んで振幅を設定する。すなわち、補正データ作成部２１は、補正用正弦波データテーブル２０から回転位置情報ごとに２個飛ばしのデータを読み出し、読み出したデータ、つまり振幅を、負荷トルク変動補正データとし、負荷トルク変動補正データから負荷トルク補正電流ｉを計算する。ステップＳ３では、補正データ作成部２１は、１２倍成分のデータを読み込んで振幅を設定する。すなわち、補正データ作成部２１は、補正用正弦波データテーブル２０から回転位置情報ごとに１２個飛ばしのデータを読み出し、読み出したデータ、つまり振幅を、トルク定数の周期変動成分ｋを表す発生トルク変動補正データとする。 For example, if the correction sine wave data table 20 is sine wave data for one cycle as shown in FIG. 3, in step S2, the correction data creation unit 21 reads the double component data and sets the amplitude. To do. That is, the correction data creation unit 21 reads out two skipped data for each rotational position information from the correction sine wave data table 20, sets the read data, that is, the amplitude as load torque fluctuation correction data, and loads torque fluctuation correction data. To calculate the load torque correction current i. In step S3, the correction data creation unit 21 reads 12-fold component data and sets the amplitude. That is, the correction data creation unit 21 reads 12 skipped data for each rotational position information from the correction sine wave data table 20, and the read data, that is, the generated torque fluctuation that represents the periodic fluctuation component k of the torque constant. The correction data.

なお、読み出したデータｋを、振幅に変換する場合は、所定の値を乗算する。駆動用正弦波データテーブル１３に記憶されているデータの値は、たとえば最大振幅を「１」としたときの振幅である。したがって、実際の振幅を求めるためには、補正したいトルク成分が除去できるように振幅を調整する必要がある。所定の値は、振幅を調整するための調整値である。調整値は、装置の組立後に一度だけ、トルクを、周波数を分析しながら、実際にトルクの補正を実施し、所望の成分を除去することができる振幅の調整値として求められる。 In addition, when converting the read data k into an amplitude, a predetermined value is multiplied. The value of the data stored in the driving sine wave data table 13 is, for example, the amplitude when the maximum amplitude is “1”. Therefore, in order to obtain the actual amplitude, it is necessary to adjust the amplitude so that the torque component to be corrected can be removed. The predetermined value is an adjustment value for adjusting the amplitude. The adjustment value is obtained as an adjustment value of an amplitude that can be corrected only once after assembly of the apparatus, while actually performing torque correction while analyzing the frequency, and removing a desired component.

ステップＳ４では、補正データ作成部２１は、発生トルク変動補正データを計算する。すなわち、補正データ作成部２１は、式（４）の下段の式に従って、読み出したデータｋに対して、発生トルク補正電流iｃを求める計算を行う。ステップＳ５では、補正データ作成部２１は、負荷トルク補正電流iと発生トルク補正電流ｉｃを、式（５）の上段の式に示す（Ｉ＋ｉｃ）・（１＋ｉ／Ｉ）に従って合算する。 In step S4, the correction data creation unit 21 calculates generated torque fluctuation correction data. That is, the correction data creation unit 21 performs a calculation for obtaining the generated torque correction current ic with respect to the read data k according to the lower equation of equation (4). In step S5, the correction data creation unit 21 adds the load torque correction current i and the generated torque correction current ic according to (I + ic) · (1 + i / I) shown in the upper equation of equation (5).

ステップＳ６では、補正データ作成部２１は、合算した補正データをＰＷＭ作成部１８に送り、ステップＳ１に戻る。制御回路７は、ステップＳ１〜Ｓ６をモータ４の回転位置情報が更新されるごとに実行する。 In step S6, the correction data creation unit 21 sends the summed correction data to the PWM creation unit 18 and returns to step S1. The control circuit 7 executes steps S1 to S6 every time the rotational position information of the motor 4 is updated.

上述したように、負荷トルク変動および発生トルク変動では主成分が一番大きいので、上記のように２倍成分、および１２倍成分のみを補正するだけでも、モータ４の騒音および振動を抑制する効果を得ることも可能である。また、補正データとしては、正弦波データを１種類のみ保持していればよく、データ容量を削減することが可能である。このように、制御回路７は、回転数の何倍の周期成分かによって、負荷トルクなのか発生トルクなのかを分けることで、補正データの作成を簡便に行うことができる。 As described above, since the main component is the largest in the load torque fluctuation and the generated torque fluctuation, the effect of suppressing the noise and vibration of the motor 4 only by correcting the double component and the 12-fold component as described above. It is also possible to obtain Further, only one type of sine wave data needs to be held as the correction data, and the data capacity can be reduced. As described above, the control circuit 7 can easily create correction data by dividing the load torque or the generated torque depending on how many times the rotational speed is a periodic component.

上述した各式は、内部永久磁石（Internal Permanent Magnet：以下「ＩＰＭ」という）モータで、通電位相を変更した際に発生するリラクタンストルクについては、表現していないが、発生トルクの周期変動などは、同様の考え方であり、本実施形態は、この種のモータにも適用することができる。 Each of the above formulas does not express the reluctance torque generated when the energization phase is changed in an internal permanent magnet (IPM) motor. This is the same way of thinking, and this embodiment can also be applied to this type of motor.

回転位置検出部１９でのモータ４の回転位置の検出は、文献「エアコン用正弦波駆動インバーターコンプレッサモータの高性能駆動：東芝レビューＶｏｌ．５７Ｎｏ．１０」に記載されているように、モータ４の回転速度を推定して、これを積分することでモータ４の回転位置を求めてもよいし、あるいは図１に示した構成で、モータ駆動に使用している位相差の情報を利用してもよい。位相差を用いた回転位置の計算例は、式（６）になる。

…（６） The rotation position detection unit 19 detects the rotation position of the motor 4 as described in the document “High-performance driving of a sine wave drive inverter compressor motor for an air conditioner: Toshiba review Vol. 57 No. 10”. The rotational position of the motor 4 may be obtained by estimating the rotational speed and integrating it, or the phase difference information used for driving the motor in the configuration shown in FIG. 1 may be used. Good. A calculation example of the rotational position using the phase difference is expressed by Equation (6).

... (6)

ここで、Ａは駆動電圧の振幅、ω（ｔ）は回転位置を表しており、δは駆動電圧の印加タイミングとモータコイルに発生する逆起電圧との位相差、Ｒはモータコイル抵抗、Ｂはモータ電流の振幅、θは駆動電圧とモータ電流との位相差である。 Here, A represents the amplitude of the drive voltage, ω (t) represents the rotational position, δ represents the phase difference between the application timing of the drive voltage and the counter electromotive voltage generated in the motor coil, R represents the motor coil resistance, B Is the amplitude of the motor current, and θ is the phase difference between the drive voltage and the motor current.

式（６）の上段の式は、左辺の第１項が駆動電圧、第２項が逆起電圧であり、両者の差がコイル電流を流すためのトルク電圧となることを表している。式（６）の上段の式の右辺は、トルク電圧がコイル抵抗とコイル電流との積であることを示している。すなわち、モータ４が回転している状態では、駆動電圧が印加されており、また、回転に伴う逆起電圧が発生しており、駆動電圧と逆起電圧との差が回転を持続するために必要なトルクを発生するための電圧であることを示している。また、式（６）の下段の式は、上段の式をδについて求めたものである。 The upper expression of Expression (6) indicates that the first term on the left side is the drive voltage and the second term is the counter electromotive voltage, and the difference between them is the torque voltage for flowing the coil current. The right side of the upper expression in Expression (6) indicates that the torque voltage is the product of the coil resistance and the coil current. That is, when the motor 4 is rotating, a driving voltage is applied, and a counter electromotive voltage is generated due to the rotation, and the difference between the driving voltage and the counter electromotive voltage maintains the rotation. It indicates that the voltage is for generating the necessary torque. Further, the lower expression of Expression (6) is obtained by obtaining the upper expression with respect to δ.

ここで、逆起電圧は、モータ４の回転に応じて発生するものである。逆起電圧の位相は、モータ４の回転位置と同期しているので、逆起電圧の波形の位相は、回転位置そのものを示していると考えることができる。モータ４への電圧の印加タイミングは、駆動データ作成部１２で作成する駆動電圧波形の位相であるので、位相差検出部１４は、駆動電圧と逆起電圧との位相差δが分かれば、モータ４の回転位置を求めることができる。モータ４に印加する駆動電圧の振幅Ａは、位相差δを求めるための情報であり、ＰＩ演算部１７で演算された値に比例した値を示す情報であるので、印加する駆動電圧の振幅Ａを使用すればよく、モータ電流の振幅Ｂは、モータ電流推定部１０で検出した値で求めることができる。回転位置検出部１９は、駆動電圧の振幅Ａおよびモータ電流の振幅Ｂと、位相差検出部１４で求めた駆動電圧とモータ電流との位相差θとからδを計算することができる。したがって、モータ４の回転位置は、上記に従って、駆動電圧の印加タイミングを逆起電圧の位相差δ分だけ補正した値になる。 Here, the counter electromotive voltage is generated according to the rotation of the motor 4. Since the phase of the counter electromotive voltage is synchronized with the rotational position of the motor 4, it can be considered that the phase of the waveform of the counter electromotive voltage indicates the rotational position itself. Since the application timing of the voltage to the motor 4 is the phase of the drive voltage waveform created by the drive data creation unit 12, the phase difference detection unit 14 knows the phase difference δ between the drive voltage and the counter electromotive voltage. 4 rotational positions can be obtained. The amplitude A of the drive voltage applied to the motor 4 is information for obtaining the phase difference δ, and is information indicating a value proportional to the value calculated by the PI calculation unit 17. And the amplitude B of the motor current can be obtained from the value detected by the motor current estimation unit 10. The rotational position detector 19 can calculate δ from the amplitude A of the drive voltage and the amplitude B of the motor current and the phase difference θ between the drive voltage and the motor current obtained by the phase difference detector 14. Therefore, the rotational position of the motor 4 becomes a value obtained by correcting the application timing of the drive voltage by the phase difference δ of the counter electromotive voltage according to the above.

図８は、回転位置検出の実験結果の一例を示す図である。図８に示した回転位置検出の実験結果は、モータ４の駆動電圧の印加タイミングと実際の回転位置との関係、および逆起電圧の位相差δの計算を実施して回転位置を補正した位置と実際の回転位置との関係を、実際にモータ４を駆動して求めたときのグラフである。図８に示した回転位置検出の実験結果は、種々の回転条件で回転位置の検出がどのように変化するかを確認したものである。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an experimental result of rotational position detection. The experimental results of rotational position detection shown in FIG. 8 are the positions where the rotational position is corrected by calculating the relationship between the drive voltage application timing of the motor 4 and the actual rotational position, and the phase difference δ of the back electromotive force. 5 is a graph when the relationship between the actual rotational position and the actual rotational position is obtained by actually driving the motor 4. The experimental result of the rotational position detection shown in FIG. 8 confirms how the detection of the rotational position changes under various rotational conditions.

縦軸は、モータ４の回転位置を表している。ここでは、回転位置の検出変動を確認するため、モータ４の回転軸４６にエンコーダを取り付け、エンコーダのカウント値を示している。このエンコーダは、１回転で３６０パルスであり、１パルスのカウントが１度の回転角度に相当するものであり、カウント値は回転角度を示している。横軸は、回転条件を示している。回転条件は、回転数（ｒｐｍ）／負荷（Ｎｍ）で示している。０Ｎｍは、無負荷であることを示している。 The vertical axis represents the rotational position of the motor 4. Here, an encoder is attached to the rotating shaft 46 of the motor 4 in order to confirm the detection variation of the rotational position, and the count value of the encoder is shown. This encoder has 360 pulses per rotation, and the count of one pulse corresponds to a rotation angle of 1 degree, and the count value indicates the rotation angle. The horizontal axis indicates the rotation condition. The rotation condition is indicated by the number of rotations (rpm) / load (Nm). 0 Nm indicates no load.

モータ４の回転位置情報として、駆動電圧の印加タイミングをそのまま使用した場合は、図８に示したグラフで塗りつぶした菱形状の印で示したように、モータ４の回転数や負荷トルクの回転条件によって、検出位置が５度以上変動してしまうことが分かる。これは、モータ４の回転位置情報を元にトルクを補正するための補正データを作成する制御回路７では、トルク変動と補正データとに位相ずれが生じることを示しており、抑制効果が弱くなってしまうことを示している。上述したように位相差δを用いて回転位置を検出した場合は、図８に示したグラフで塗りつぶした正方形状の印で示したように、回転条件が変わっても、回転位置情報の変動は小さく、トルク変動の抑制効果が損なわれないことが分かる。 When the application timing of the drive voltage is used as it is as the rotational position information of the motor 4, the rotational speed of the motor 4 and the rotational conditions of the load torque are indicated by the diamond-shaped marks filled in the graph shown in FIG. It can be seen that the detection position varies by 5 degrees or more. This indicates that the control circuit 7 that generates the correction data for correcting the torque based on the rotational position information of the motor 4 causes a phase shift between the torque fluctuation and the correction data, and the suppression effect is weakened. It shows that it will end. As described above, when the rotational position is detected using the phase difference δ, as shown by the square mark filled in the graph shown in FIG. It can be seen that the torque fluctuation suppressing effect is not impaired.

このように、制御回路７は、駆動電圧とモータ電流との位相差をはじめとする情報によって回転位置を計算することで、正確な回転位置を検出することができ、これによりトルク変動を抑制することができる。 As described above, the control circuit 7 can detect the accurate rotational position by calculating the rotational position based on information including the phase difference between the drive voltage and the motor current, thereby suppressing the torque fluctuation. be able to.

図９は、本発明の第２実施形態である制御回路７１の構成を示すブロック図である。制御回路７１の構成要素のうち、制御回路７と同じ構成要素については、同じ参照符を付して、重複を避けるために、説明は省略する。 FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of the control circuit 71 according to the second embodiment of the present invention. Among the components of the control circuit 71, the same components as those of the control circuit 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted to avoid duplication.

制御回路７では、駆動用正弦波データテーブル１３と補正用正弦波データテーブル２０とは、ともにアドレスに対する正弦波データで構成されている。したがって、補正用正弦波データテーブル２０として、駆動用正弦波データテーブル１３そのものを使用することで、正弦波データテーブルに関わるデータ容量を削減することができる。図９では、正弦波データテーブル２２が、駆動用正弦波データテーブル１３および補正用正弦波データテーブル２０に該当するものである。 In the control circuit 7, both the driving sine wave data table 13 and the correction sine wave data table 20 are composed of sine wave data for addresses. Therefore, by using the driving sine wave data table 13 itself as the correction sine wave data table 20, the data capacity related to the sine wave data table can be reduced. In FIG. 9, the sine wave data table 22 corresponds to the driving sine wave data table 13 and the correction sine wave data table 20.

図１０は、本発明の第３実施形態である制御回路７２の構成を示すブロック図である。制御回路７２の構成要素のうち、制御回路７と同じ構成要素については、同じ参照符を付して、重複を避けるために、説明は省略する。 FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the control circuit 72 according to the third embodiment of the present invention. Among the components of the control circuit 72, the same components as those of the control circuit 7 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted to avoid duplication.

上述したように、制御回路７および制御回路７１は、トルク変動を補正して抑制するために、モータ４の発生トルクを変化させて、トルク変動を打ち消すトルクを発生させている。このために、制御回路７および制御回路７１は、モータ４に印加する駆動電圧を変化させて、それに伴いモータ電流を変化させている。すなわち、モータ４の駆動制御を行うための位相差検出部１４および回転位置検出部１９は、すでに変化したモータ電流の情報に基づいて、位相差や回転位置を検出することになり、検出結果に誤差が生じる。 As described above, the control circuit 7 and the control circuit 71 change the torque generated by the motor 4 to generate torque that cancels the torque fluctuation in order to correct and suppress the torque fluctuation. For this purpose, the control circuit 7 and the control circuit 71 change the drive voltage applied to the motor 4 and change the motor current accordingly. That is, the phase difference detection unit 14 and the rotation position detection unit 19 for performing drive control of the motor 4 detect the phase difference and the rotation position based on the information of the motor current that has already changed. An error occurs.

これを防止するため、図９に示した制御回路７２の構成では、位相差検出部１４および回転位置検出部１９に、補正データ作成部２１で求めたトルク変動補正データを入力している。位相差検出部１４および回転位置検出部１９では、トルク変動補正データによるモータ電流の波形などの変化分を減算することによって補償して、本来のモータ電流を推定し、推定したモータ電流によって、正確な位相差および回転位置を検出することができる。 In order to prevent this, in the configuration of the control circuit 72 shown in FIG. 9, the torque fluctuation correction data obtained by the correction data creation unit 21 is input to the phase difference detection unit 14 and the rotational position detection unit 19. The phase difference detection unit 14 and the rotational position detection unit 19 compensate by subtracting a change in the motor current waveform or the like based on the torque fluctuation correction data, estimate the original motor current, and accurately calculate the estimated motor current. A simple phase difference and rotational position can be detected.

このように、本発明に係る実施形態は、モータ４のトルク変動を抑制して平滑に駆動するものであり、圧縮機６などに内蔵される制御回路７，７１，７２などのモータ制御装置に適用することができる。 As described above, the embodiment according to the present invention is to drive the motor 4 smoothly by suppressing the torque fluctuation of the motor 4, and to the motor control device such as the control circuits 7, 71, 72 built in the compressor 6 or the like. Can be applied.

上述したように、モータ４の回転位置に同期して周期的に発生するトルク変動を抑制する制御回路７は、１種類の補正用正弦波データテーブル２０と、補正用正弦波データテーブル２０から位相、周期および振幅のうちいずれかが異なる複数の補正データを作成し、これらを合算したトルク変動補正データを作成する補正データ作成部２１を備えている。複数の補正データは、トルク変動成分を式（１）のようにフーリエ級数展開したときの正弦データもしくは余弦データである。 As described above, the control circuit 7 that suppresses torque fluctuations periodically generated in synchronization with the rotational position of the motor 4 is based on the phase from the one type of correction sine wave data table 20 and the correction sine wave data table 20. A correction data creation unit 21 is provided that creates a plurality of correction data having different periods or amplitudes, and creates torque fluctuation correction data obtained by adding the correction data. The plurality of correction data is sine data or cosine data when the torque fluctuation component is Fourier series expanded as shown in Equation (1).

このような実施形態によれば、補正データ作成部２１は、モータ４の回転位置に応じて、補正用正弦波データテーブル２０からデータを読み込んで、位相、周期および振幅のうちいずれかが異なる複数の補正トルクを発生するための複数の補正データを生成して合算することで、トルク変動を抑制するための補正トルクを発生するためのトルク変動補正データを生成する。そして、ＰＷＭ作成部１８は、このトルク変動補正データに基づいて、モータ４に駆動電圧を印加して、モータ４に、トルク変動を抑制することができるトルクを発生させることによって、トルク変動の抑制を実現することができる。 According to such an embodiment, the correction data creation unit 21 reads data from the correction sine wave data table 20 according to the rotational position of the motor 4, and a plurality of phases, periods, and amplitudes are different. By generating and adding a plurality of correction data for generating the correction torque, torque fluctuation correction data for generating the correction torque for suppressing the torque fluctuation is generated. Then, the PWM creating unit 18 applies a driving voltage to the motor 4 based on the torque fluctuation correction data, and causes the motor 4 to generate a torque that can suppress the torque fluctuation, thereby suppressing the torque fluctuation. Can be realized.

ここで、位相を所望の位相にするには、補正用正弦波データテーブル２０から読み出すアドレスに、所定のオフセット値を加算すればよい。周期を所望の周期にするには、補正用正弦波データテーブル２０から読み出すアドレスを所定値間引けばよい。また、振幅を所望の振幅にするには、読み出したデータに所定の値を乗算すればよい。 Here, in order to set the phase to a desired phase, a predetermined offset value may be added to the address read from the correction sine wave data table 20. In order to set the cycle to a desired cycle, the addresses read from the correction sine wave data table 20 may be thinned out by a predetermined value. In order to set the amplitude to a desired amplitude, the read data may be multiplied by a predetermined value.

このようにすることで、補正データ作成部２１は、１種類の補正用正弦波データテーブル２０から複数の正弦波データを作成することができるので、これを合算することで、トルク変動に整合したトルク変動補正データを効率よく作成することができる。 By doing in this way, since the correction data creation unit 21 can create a plurality of sine wave data from one type of correction sine wave data table 20, it is matched with the torque fluctuation by adding them. Torque fluctuation correction data can be created efficiently.

たとえば、エアコンディショナー（以下「エアコン」という）製品を例に取ると、機能や冷暖房性能、あるいは価格が異なる複数の機種が商品としてラインアップされており、エアコンに使用される圧縮機もそれぞれで異なるものが用いられている。ここで、トルク変動補正データそのものをメモリなどの記憶装置に記憶して格納する場合を考えると、その機種ごとに専用の補正データを作成してメモリに書き込むという作業が生じ、さらに、補正データの作成および管理の手間が生じるとともに、調整および設定に長時間が必要となってしまい、人員およびコストアップなどが増加してしまう。 For example, taking an air conditioner (hereinafter referred to as “air conditioner”) product as an example, there are multiple models with different functions, air conditioning performance, and prices, and the compressors used in the air conditioner are also different. Things are used. Here, considering the case where the torque fluctuation correction data itself is stored and stored in a storage device such as a memory, an operation of creating dedicated correction data for each model and writing it in the memory occurs. It takes time and effort for creation and management, and a long time is required for adjustment and setting, which increases personnel and cost.

また、全機種の補正データを各装置のメモリに格納しておく場合は、メモリ使用領域が増大してしまうという問題が生じる。本実施形態では、補正データとしては、１種類の補正用正弦波データテーブル２０のみでよく、除去したい成分などの情報を設定するだけでよい。除去したい成分とは、振動への影響が大きい成分のことである。すなわち、負荷トルク変動の波形は、純粋な正弦波ではなく、複数の正弦波が重畳された歪波である。重畳されている複数の正弦波のうち負荷トルク変動への寄与が大きい成分は、１つないしは２つ程度であるので、負荷トルク変動の波形から、この影響の大きい成分だけを除去すれば振動を抑えることができる。 Further, when correction data for all models is stored in the memory of each device, there is a problem that the memory use area increases. In the present embodiment, only one type of correction sine wave data table 20 may be used as correction data, and information such as components to be removed may be set. The component to be removed is a component having a large influence on vibration. That is, the load torque fluctuation waveform is not a pure sine wave but a distorted wave in which a plurality of sine waves are superimposed. Of the plurality of superimposed sine waves, only one or two components have a large contribution to the load torque fluctuation. Therefore, if only the component having a large influence is removed from the waveform of the load torque fluctuation, vibration will occur. Can be suppressed.

また、たとえば、制御回路７に外部から操作可能な複数のスイッチを設け、各スイッチのオン／オフ（以下「ＯＮ／ＯＦＦ」という）を、各周期成分の補正のＯＮ／ＯＦＦと連動させ、ユーザが、使用時に任意のスイッチをＯＮ／ＯＦＦする設定を行うだけで所望のトルク変動の補正が実現できる。これにより、制御回路７のメーカは、装置の設定および調整作業を大きく軽減することができる。特に、偏芯によるトルク変動は、モータ４個々によるものであり、事前にトルク変動補正データを準備しておくことはできないが、本実施形態の制御回路７では、出荷前の試運転における騒音および振動の測定結果から補正実施成分を設定することで、制御回路７のメーカは、装置の設定および調整作業を大幅に軽減することができる。 In addition, for example, a plurality of switches that can be operated from the outside are provided in the control circuit 7, and the on / off of each switch (hereinafter referred to as “ON / OFF”) is linked with the ON / OFF of the correction of each periodic component, and the user However, a desired torque fluctuation can be corrected simply by setting an arbitrary switch ON / OFF during use. Thereby, the manufacturer of the control circuit 7 can greatly reduce the setting and adjustment work of the apparatus. In particular, torque fluctuation due to eccentricity is caused by each motor 4 and torque fluctuation correction data cannot be prepared in advance. However, in the control circuit 7 according to the present embodiment, noise and vibration in a trial run before shipment. By setting the correction execution component from the measurement results, the manufacturer of the control circuit 7 can greatly reduce the apparatus setting and adjustment work.

また、トルク変動補正データは、圧縮機６に内蔵される圧縮機構５に起因するトルク変動を抑制するための負荷トルク変動補正データと、その他の要因によるトルク変動を抑制するための発生トルク変動補正データとからなり、補正データ作成部２１は、両補正データを異なる演算式で演算して合算する。 The torque fluctuation correction data includes load torque fluctuation correction data for suppressing torque fluctuation caused by the compression mechanism 5 built in the compressor 6 and generated torque fluctuation correction for suppressing torque fluctuation due to other factors. The correction data creating unit 21 calculates and adds both correction data using different arithmetic expressions.

また、トルク変動補正データは、圧縮機構５の負荷トルク変動の周期の１次成分を負荷トルク変動補正データと、それより高い変動周期を発生トルク変動補正データとからなり、補正データ作成部２１は、両補正データを異なる演算式で演算して合算する。 The torque fluctuation correction data is composed of load torque fluctuation correction data as a primary component of the load torque fluctuation period of the compression mechanism 5 and generated torque fluctuation correction data having a higher fluctuation period. Both correction data are calculated by different arithmetic expressions and added together.

このような実施形態によれば、補正データ作成部２１は、トルク変動の発生要因が異なっても効果的にトルク変動を抑制することができるトルク変動補正データを作成することができる。 According to such an embodiment, the correction data creation unit 21 can create torque fluctuation correction data that can effectively suppress the torque fluctuation even if the cause of torque fluctuation differs.

各補正データは、モータ４の回転位置情報に応じて補正用正弦波データテーブル２０から読み出され、モータ４の回転位置情報の検出には、モータ４の特定相に流れる電流と同相への印加電圧との位相差の情報が用いられる。 Each correction data is read from the correction sine wave data table 20 in accordance with the rotational position information of the motor 4, and for detecting the rotational position information of the motor 4, the current applied to the specific phase of the motor 4 is applied in the same phase. Information on the phase difference from the voltage is used.

また、モータ４の駆動方法は、モータ４の特定相に流れる電流と同相への印加電圧との位相差を所定の値に制御するものである。 The driving method of the motor 4 is to control the phase difference between the current flowing in a specific phase of the motor 4 and the voltage applied to the same phase to a predetermined value.

また、制御回路７は、負荷トルク変動補正データおよび発生トルク補正データによるモータ４の回転位置の変動を抑制するものである。 Further, the control circuit 7 suppresses fluctuations in the rotational position of the motor 4 due to load torque fluctuation correction data and generated torque correction data.

また、制御回路７は、１種類の補正用正弦波データテーブル２０から、各補正データを作成するとともに、モータ４の駆動波形も生成している。 In addition, the control circuit 7 generates each correction data from one type of correction sine wave data table 20 and also generates a drive waveform of the motor 4.

このような実施形態によれば、制御回路７は、モータ４の回転位置を高精度に検出することができるので、トルクリップルなど高次のトルク変動成分の抑制が可能になるとともに、モータ駆動に必要な情報を利用するので特別な検出手段の必要がない。 According to such an embodiment, since the control circuit 7 can detect the rotational position of the motor 4 with high accuracy, it is possible to suppress higher-order torque fluctuation components such as torque ripple and to drive the motor. Since necessary information is used, no special detection means is required.

さらに、上述した実施形態によれば、制御回路７は、補正用のデータとして１種類の補正用正弦波データテーブル２０のみを記憶するだけの少ないメモリ容量で、モータ４を平滑に駆動すること、およびモータ４を内蔵した圧縮機６の振動および騒音を抑制することができる。制御回路７は、トルク発生要因が異なる場合や、高次のトルク変動成分についても効果を奏することができる。さらに、トルク補正データは、通常の正弦波のデータであるので、装置のメーカは、モータ４の種類などに依存することなく、装置ごとに設定を行う手間を省くことができる。 Further, according to the above-described embodiment, the control circuit 7 smoothly drives the motor 4 with a small memory capacity for storing only one type of correction sine wave data table 20 as correction data. In addition, vibration and noise of the compressor 6 including the motor 4 can be suppressed. The control circuit 7 can also be effective when the torque generation factors are different or with higher order torque fluctuation components. Furthermore, since the torque correction data is normal sine wave data, the manufacturer of the apparatus can save time and effort for setting each apparatus without depending on the type of the motor 4.

このように、モータ４の回転角度に同期して周期的に変動する、モータ４が発生する発生トルクと負荷を駆動するために必要な負荷トルクとの差の変動であるトルク変動を抑制するにあたって、補正用正弦波データテーブル２０は、モータ４の回転角度に対して正弦波状に変化するトルクの値を表す正弦波データを記憶する。補正データ作成部２１は、補正用正弦波データテーブル２０に記憶される正弦波データが表すトルクの値に基づいて、発生トルクを補正するための複数の補正トルクであって、位相、周期および振幅のうちいずれかが異なる複数の補正トルクを発生するための複数の補正データを生成し、生成した複数の補正データによって発生される複数の補正トルクの値を加算し、加算した補正トルクの値を発生させるためのトルク変動補正データを生成する。そして、ＰＷＭ作成部１８は、補正データ作成部２１によって生成されたトルク変動補正データに基づいて、発生トルクを制御してトルク変動を抑制する。したがって、制御回路７は、少ないメモリ容量のトルク補正データ、つまり正弦波データで、負荷トルク変動および発生トルク変動などのトルク変動を抑制するとともに、モータ４をより平滑に駆動し、モータ４を内蔵した圧縮機の振動および騒音を抑制することができる。また、制御回路７は、メモリに格納するトルク補正データを、モータ４固有のデータではなく、モータ４の個体差や機種に依存しない汎用性の高いデータとすることができる。 As described above, in suppressing the torque fluctuation, which is a fluctuation of the difference between the generated torque generated by the motor 4 and the load torque necessary for driving the load, which periodically fluctuates in synchronization with the rotation angle of the motor 4. The correction sine wave data table 20 stores sine wave data representing torque values that change in a sine wave shape with respect to the rotation angle of the motor 4. The correction data creation unit 21 is a plurality of correction torques for correcting the generated torque based on the torque value represented by the sine wave data stored in the correction sine wave data table 20, and includes a phase, a period, and an amplitude. A plurality of correction data for generating a plurality of correction torques, one of which is different, adding a plurality of correction torque values generated by the generated plurality of correction data, and adding the corrected torque value Torque fluctuation correction data to be generated is generated. Then, the PWM creating unit 18 controls the generated torque based on the torque variation correction data generated by the correction data creating unit 21 to suppress the torque variation. Therefore, the control circuit 7 uses torque correction data with a small memory capacity, that is, sine wave data to suppress torque fluctuations such as load torque fluctuations and generated torque fluctuations, drive the motor 4 more smoothly, and incorporate the motor 4. The vibration and noise of the compressed compressor can be suppressed. Further, the control circuit 7 can set the torque correction data stored in the memory as highly versatile data that does not depend on individual differences or models of the motor 4, rather than data unique to the motor 4.

さらに、前記複数の補正データは、補正用正弦波データテーブル２０に記憶される正弦波データが表すトルクの値の変動成分をフーリエ級数展開したときの正弦の項または余弦の項によって表わされる波形のデータである。したがって、制御回路７は、正弦波データから容易に複数の補正データを生成することができる。 Further, the plurality of correction data has a waveform represented by a sine term or a cosine term when a fluctuation component of a torque value represented by the sine wave data stored in the correction sine wave data table 20 is expanded by Fourier series. It is data. Therefore, the control circuit 7 can easily generate a plurality of correction data from the sine wave data.

さらに、前記複数の補正データは、負荷に起因するトルク変動を抑制するための負荷トルク変動補正データと、負荷を除く残余の要因に起因するトルク変動を抑制するための発生トルク変動補正データとからなる。そして、補正データ作成部２１は、負荷トルク変動補正データの値と、発生トルク変動補正データの値に対して発生トルクの変動成分を０とするための演算を行った値とを加算することによって、前記トルク変動補正データを生成する。したがって、制御回路７は、トルク変動の発生要因が、負荷トルク変動および発生トルク変動のように異なった発生要因を含んでいても、効果的にトルク変動を抑制することができるトルク変動補正データを作成することができる。 Further, the plurality of correction data includes load torque fluctuation correction data for suppressing torque fluctuation caused by a load and generated torque fluctuation correction data for suppressing torque fluctuation caused by a remaining factor excluding the load. Become. Then, the correction data creation unit 21 adds the value of the load torque fluctuation correction data and the value obtained by performing the calculation for setting the fluctuation component of the generated torque to 0 with respect to the value of the generated torque fluctuation correction data. The torque fluctuation correction data is generated. Therefore, the control circuit 7 generates torque fluctuation correction data that can effectively suppress the torque fluctuation even if the torque fluctuation occurrence factor includes different occurrence factors such as the load torque fluctuation and the generated torque fluctuation. Can be created.

さらに、前記複数の補正データは、変動する負荷トルクの変動成分のうち、変動周期の一次成分を抑制するための負荷トルク変動補正データと、変動する負荷トルクの変動成分のうち、変動周期の二次以上の成分を抑制するための発生トルク変動補正データとからなる。そして、補正データ作成部２１は、負荷トルク変動補正データの値と、発生トルク変動補正データの値に対して変動周期の二次以上の変動成分を０とするための演算を行った値とを加算することによって、前記トルク変動補正データを生成する。したがって、制御回路７は、負荷トルク変動が高次波成分を含んでいても、トルクリップルをはじめとする高次のトルク変動の抑制を実現して、効果的にトルク変動を抑制することができるトルク変動補正データを作成することができる。 Further, the plurality of correction data includes load torque fluctuation correction data for suppressing the primary component of the fluctuation cycle among the fluctuation components of the fluctuation load torque, and two fluctuation periods of the fluctuation components of the fluctuation load torque. It consists of generated torque fluctuation correction data for suppressing the next and higher components. Then, the correction data creating unit 21 obtains the value of the load torque fluctuation correction data and the value obtained by performing the calculation for setting the fluctuation component of the second or higher fluctuation cycle to 0 with respect to the value of the generated torque fluctuation correction data. The torque fluctuation correction data is generated by adding. Therefore, even if the load torque fluctuation includes a high-order wave component, the control circuit 7 can effectively suppress the torque fluctuation by realizing suppression of higher-order torque fluctuation including torque ripple. Torque fluctuation correction data can be created.

さらに、回転位置検出部１９は、モータ４の特定相に流れる電流と同相へ印加する電圧との位相差に基づいてモータ４の回転角度を算出する。そして、補正データ作成部２１は、補正用正弦波データテーブル２０に記憶される正弦波データが表すトルクの値に基づいて複数の補正データを生成するとき、回転位置検出部１９によって算出された回転角度でのトルクの値を補正用正弦波データテーブル２０に記憶される正弦波データから取得し、取得した正弦波データが表すトルクの値に基づいて、前記複数の補正データを生成する。したがって、制御回路７は、モータ４の回転角度を高精度に検出することができるので、トルクリップルなど高次のトルク変動成分の抑制が可能になるとともに、モータ駆動に必要な情報を使用するので特別な検出手段を設ける必要がない。 Further, the rotational position detector 19 calculates the rotational angle of the motor 4 based on the phase difference between the current flowing in the specific phase of the motor 4 and the voltage applied to the same phase. Then, when the correction data creating unit 21 generates a plurality of correction data based on the torque value represented by the sine wave data stored in the correction sine wave data table 20, the rotation calculated by the rotation position detecting unit 19 is used. The torque value at the angle is acquired from the sine wave data stored in the correction sine wave data table 20, and the plurality of correction data is generated based on the torque value represented by the acquired sine wave data. Therefore, since the control circuit 7 can detect the rotation angle of the motor 4 with high accuracy, it is possible to suppress higher-order torque fluctuation components such as torque ripple and use information necessary for driving the motor. There is no need to provide special detection means.

さらに、ＰＷＭ作成部１８は、前記トルク変動補正データに基づいて、モータ４の特定相に流れる電流と同相へ印加する電圧との位相差が予め定める位相差になるように発生トルクを制御してトルク変動を抑制する。したがって、制御回路７は、負荷の振動および騒音を効果的に抑制することができる。 Further, the PWM generator 18 controls the generated torque so that the phase difference between the current flowing in the specific phase of the motor 4 and the voltage applied to the same phase becomes a predetermined phase difference based on the torque fluctuation correction data. Suppresses torque fluctuation. Therefore, the control circuit 7 can effectively suppress load vibration and noise.

さらに、ＰＷＭ作成部１８は、前記トルク変動補正データに基づいて、補正データ作成部２１によって生成された負荷トルク変動補正データおよび発生トルク変動補正データに基づいて、モータ４の回転角度と前記正弦波データに対応する目標回転角度との差の変動を抑制するように発生トルクを制御してトルク変動を抑制する。したがって、制御回路７は、モータ４の回転を平滑化することができる。 Further, the PWM creation unit 18 determines the rotation angle of the motor 4 and the sine wave based on the load torque variation correction data and the generated torque variation correction data generated by the correction data creation unit 21 based on the torque variation correction data. The torque fluctuation is suppressed by controlling the generated torque so as to suppress the fluctuation of the difference from the target rotation angle corresponding to the data. Therefore, the control circuit 7 can smooth the rotation of the motor 4.

さらに、ＰＷＭ作成部１８は、前記トルク変動補正データに基づいて形成した電圧波形の電圧をモータ４の各相に印加する。したがって、制御回路７は、駆動電圧の電圧波形の振幅を制御するので、容易にトルク変動補正データを生成することができる。 Further, the PWM generator 18 applies a voltage having a voltage waveform formed based on the torque fluctuation correction data to each phase of the motor 4. Therefore, since the control circuit 7 controls the amplitude of the voltage waveform of the drive voltage, it is possible to easily generate torque fluctuation correction data.

１ＡＣ電圧供給源
２コンバータ
３インバータ
４モータ
５圧縮機構
６圧縮機
７制御回路
８電流検出器
９電流検出アンプ
１０モータ電流推定部
１１回転数設定部
１２駆動データ作成部
１３駆動用正弦波データテーブル
１４位相差検出部
１５目標位相差格納部
１６比較部
１７ＰＩ演算部
１８ＰＷＭ作成部
１９回転位置検出部
２０補正用正弦波データテーブル
２１補正データ作成部
４１固定子
４２スロット
４３回転子
４４磁極
４５ティース
４６回転軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC voltage supply source 2 Converter 3 Inverter 4 Motor 5 Compression mechanism 6 Compressor 7 Control circuit 8 Current detector 9 Current detection amplifier 10 Motor current estimation part 11 Rotation speed setting part 12 Drive data creation part 13 Sine wave data table for drive DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Phase difference detection part 15 Target phase difference storage part 16 Comparison part 17 PI calculating part 18 PWM creation part 19 Rotation position detection part 20 Correction | amendment sine wave data table 21 Correction data creation part 41 Stator 42 Slot 43 Rotor 44 Magnetic pole 45 Teeth 46 rotation axis

Claims

モータの回転角度に同期して周期的に変動する、モータが発生する発生トルクと負荷を駆動するために必要な負荷トルクとの差の変動であるトルク変動を抑制するモータ制御装置であって、
モータの回転角度に対して正弦波状に変化するトルクの値を表す正弦波データを記憶する記憶部と、
記憶部に記憶される正弦波データが表すトルクの値に基づいて、発生トルクを補正するための複数の補正トルクであって、位相、周期および振幅のうちいずれかが異なる複数の補正トルクを発生するための複数の補正データを生成し、生成した複数の補正データによって発生される複数の補正トルクの値を加算し、加算した補正トルクの値を発生させるためのトルク変動補正データを生成するトルク変動補正データ生成部と、
トルク変動補正データ生成部によって生成されたトルク変動補正データに基づいて、発生トルクを制御してトルク変動を抑制する制御部とを含むことを特徴とするモータ制御装置。 A motor control device for suppressing torque fluctuation, which is a fluctuation of a difference between a generated torque generated by a motor and a load torque necessary for driving a load, which periodically fluctuates in synchronization with a rotation angle of the motor,
A storage unit for storing sine wave data representing a torque value that changes in a sinusoidal manner with respect to the rotation angle of the motor;
Based on the torque value represented by the sine wave data stored in the storage unit, a plurality of correction torques for correcting the generated torque, which are different in phase, period, or amplitude, are generated. Torque for generating torque fluctuation correction data for generating a plurality of correction data for generating the added correction torque value by generating a plurality of correction torque values generated by the plurality of correction data generated A fluctuation correction data generation unit;
A motor control device comprising: a control unit that controls generated torque and suppresses torque fluctuation based on torque fluctuation correction data generated by a torque fluctuation correction data generation unit.

前記複数の補正データは、前記記憶部に記憶される正弦波データが表すトルクの値の変動成分をフーリエ級数展開したときの正弦の項または余弦の項によって表わされる波形のデータであることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。 The plurality of correction data is waveform data represented by a sine term or a cosine term when a torque value fluctuation component represented by the sine wave data stored in the storage unit is expanded in a Fourier series. The motor control device according to claim 1.

前記複数の補正データは、負荷に起因するトルク変動を抑制するための負荷トルク変動補正データと、負荷を除く残余の要因に起因するトルク変動を抑制するための発生トルク変動補正データとからなり、
前記トルク変動補正データ生成部は、負荷トルク変動補正データの値と、発生トルク変動補正データの値に対して発生トルクの変動成分を０とするための演算を行った値とを加算することによって、前記トルク変動補正データを生成することを特徴とする請求項１または２に記載のモータ制御装置。 The plurality of correction data includes load torque fluctuation correction data for suppressing torque fluctuation caused by a load, and generated torque fluctuation correction data for suppressing torque fluctuation caused by a remaining factor excluding the load,
The torque fluctuation correction data generation unit adds the value of the load torque fluctuation correction data and the value obtained by performing calculation for setting the fluctuation component of the generated torque to 0 with respect to the value of the generated torque fluctuation correction data. The motor control device according to claim 1, wherein the torque fluctuation correction data is generated.

前記複数の補正データは、変動する負荷トルクの変動成分のうち、変動周期の一次成分を抑制するための負荷トルク変動補正データと、変動する負荷トルクの変動成分のうち、変動周期の二次以上の成分を抑制するための発生トルク変動補正データとからなり、
前記トルク変動補正データ生成部は、負荷トルク変動補正データの値と、発生トルク変動補正データの値に対して変動周期の二次以上の変動成分を０とするための演算を行った値とを加算することによって、前記トルク変動補正データを生成することを特徴とする請求項１または２に記載のモータ制御装置。 The plurality of correction data includes load torque fluctuation correction data for suppressing a primary component of a fluctuation cycle among fluctuation components of a changing load torque, and second or more of a fluctuation cycle among fluctuation components of a changing load torque. The generated torque fluctuation correction data for suppressing the component of
The torque fluctuation correction data generation unit obtains a value of load torque fluctuation correction data and a value obtained by performing calculation for setting a fluctuation component of the second or higher fluctuation cycle to 0 with respect to the value of the generated torque fluctuation correction data. The motor control apparatus according to claim 1, wherein the torque fluctuation correction data is generated by addition.

モータの特定相に流れる電流と同相へ印加する電圧との位相差に基づいてモータの回転角度を算出する回転角度算出部をさらに含み、
前記トルク変動補正データ生成部は、前記記憶部に記憶される正弦波データが表すトルクの値に基づいて複数の補正データを生成するとき、回転角度算出部によって算出された回転角度でのトルクの値を前記記憶部に記憶される正弦波データから取得し、取得した正弦波データが表すトルクの値に基づいて、前記複数の補正データを生成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のモータ制御装置。 A rotation angle calculation unit that calculates a rotation angle of the motor based on a phase difference between a current flowing in a specific phase of the motor and a voltage applied to the same phase;
When the torque fluctuation correction data generation unit generates a plurality of correction data based on the torque value represented by the sine wave data stored in the storage unit, the torque fluctuation correction data generation unit calculates the torque at the rotation angle calculated by the rotation angle calculation unit. The value is acquired from the sine wave data stored in the storage unit, and the plurality of correction data is generated based on a torque value represented by the acquired sine wave data. The motor control apparatus as described in any one.

前記制御部は、前記トルク変動補正データに基づいて、モータの特定相に流れる電流と同相へ印加する電圧との位相差が予め定める位相差になるように発生トルクを制御してトルク変動を抑制することを特徴とする請求項５に記載のモータ制御装置。 Based on the torque fluctuation correction data, the controller controls the generated torque so that the phase difference between the current flowing in a specific phase of the motor and the voltage applied to the same phase becomes a predetermined phase difference, thereby suppressing the torque fluctuation. The motor control device according to claim 5, wherein

前記制御部は、前記トルク変動補正データに基づいて、前記トルク変動補正データ生成部によって生成された負荷トルク変動補正データおよび発生トルク変動補正データに基づいて、モータの回転角度と前記正弦波データに対応する目標回転角度との差の変動を抑制するように発生トルクを制御してトルク変動を抑制することを特徴とする請求項３または４に記載のモータ制御装置。 The control unit converts the rotation angle of the motor and the sine wave data based on the load torque variation correction data and the generated torque variation correction data generated by the torque variation correction data generation unit based on the torque variation correction data. 5. The motor control device according to claim 3, wherein the torque fluctuation is suppressed by controlling the generated torque so as to suppress the fluctuation of the difference from the corresponding target rotation angle.

前記制御部は、前記トルク変動補正データに基づいて形成した電圧波形の電圧をモータの各相に印加することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のモータ制御装置。 The motor control device according to claim 1, wherein the controller applies a voltage having a voltage waveform formed based on the torque fluctuation correction data to each phase of the motor.