JP5836859B2 - MOTOR CONTROL DEVICE, MOTOR DRIVE DEVICE USING THE SAME, COMPRESSOR, REFRIGERATOR, AIR CONDITIONER, AND MOTOR CONTROL METHOD - Google Patents

MOTOR CONTROL DEVICE, MOTOR DRIVE DEVICE USING THE SAME, COMPRESSOR, REFRIGERATOR, AIR CONDITIONER, AND MOTOR CONTROL METHOD Download PDF

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Description

本発明は、モータ制御装置、及びこれを用いたモータ駆動装置、圧縮機、冷凍装置、空気調和機、並びにモータ制御方法に関する。   The present invention relates to a motor control device, a motor drive device using the same, a compressor, a refrigeration device, an air conditioner, and a motor control method.

圧縮機に設置されたモータが回転する際に、当該圧縮機の固有振動数に応じたトルク変動がモータで周期的に起こることが知られている。このようなトルク変動が発生した場合、圧縮機で振動や騒音が発生するため、トルク変動を抑制することが求められる。
上記問題に対処する技術として、例えば、特許文献１には、低速回転時など負荷変動が大きい場合にはトルク変動抑制制御を行い、通常運転時には電流変動抑制制御を行う技術について記載されている。 It is known that when the motor installed in the compressor rotates, torque fluctuations according to the natural frequency of the compressor periodically occur in the motor. When such torque fluctuation occurs, vibration and noise are generated in the compressor, and thus it is required to suppress the torque fluctuation.
As a technique for coping with the above problem, for example, Patent Document 1 describes a technique for performing torque fluctuation suppression control when load fluctuation is large, such as during low-speed rotation, and performing current fluctuation suppression control during normal operation.

ちなみに、トルク変動抑制制御とは、モータの負荷トルクの変動分を算出し、当該変動分を打ち消すように電流指令値を補正する制御である。また、電流変動抑制制御とは、モータに流れるモータ電流の変動分を算出し、当該変動分を打ち消すように電流指令値を補正する制御である。   Incidentally, the torque fluctuation suppression control is a control that calculates the fluctuation amount of the load torque of the motor and corrects the current command value so as to cancel the fluctuation amount. The current fluctuation suppression control is a control for calculating a fluctuation amount of the motor current flowing through the motor and correcting the current command value so as to cancel the fluctuation quantity.

特開２００７−１６６６９０号公報JP 2007-166690 A

ところで、モータに用いられる永久磁石は、使用温度及びモータに流れる電流（以下、モータ電流と記す）によって、減磁が起こる場合がある。なお、「減磁」とは、磁石の渦電流損による温度上昇や、コイルに流れる電流による逆磁界などによって、磁石全体の磁気モーメントが減少する現象である。
例えば、フェライト系の永久磁石は低温の環境下で減磁しやすい特性（すなわち、低温減磁特性）を有している。したがって、このような永久磁石を有するモータに低温環境下で大きな電流を流すと、減磁が起こってモータが劣化してしまう可能性がある。
ちなみに、近年、レアメタルの安定的な供給が困難となっており、安価なフェライト磁石が注目されている。 Incidentally, permanent magnets used in motors may be demagnetized depending on the operating temperature and the current flowing through the motor (hereinafter referred to as motor current). “Demagnetization” is a phenomenon in which the magnetic moment of the entire magnet decreases due to a temperature rise due to eddy current loss of the magnet, a reverse magnetic field due to a current flowing in the coil, or the like.
For example, a ferrite-based permanent magnet has a characteristic that is easily demagnetized in a low-temperature environment (that is, a low-temperature demagnetization characteristic). Therefore, if a large current is passed through a motor having such a permanent magnet in a low temperature environment, demagnetization may occur and the motor may deteriorate.
Incidentally, in recent years, it has become difficult to stably supply rare metals, and inexpensive ferrite magnets have attracted attention.

前記した特許文献１に記載の技術では、モータの減磁が起こる可能性について考慮していない。また、モータを低速で回転させる場合にはトルク変動抑制制御を行うが、これによってモータに流れる電流のピーク値（以下、ピーク電流と記す）が大きくなる。
そうすると、特許文献１に記載の技術において、フェライト系の永久磁石を有するモータを低温環境で使用する際にモータを継続的に低速回転で駆動させると、モータの永久磁石が減磁してしまう可能性が高くなる。 The technique described in Patent Document 1 does not consider the possibility of motor demagnetization. Further, when the motor is rotated at a low speed, torque fluctuation suppression control is performed, which increases the peak value of the current flowing through the motor (hereinafter referred to as peak current).
Then, in the technique described in Patent Document 1, when a motor having a ferrite permanent magnet is used in a low temperature environment, if the motor is continuously driven at a low speed, the permanent magnet of the motor may be demagnetized. Increases nature.

また、特許文献１に記載の技術において、フェライト系の永久磁石をモータに使用し、モータの減磁抑制を実施した場合でも、次のような問題が生じる。すなわち、モータの減磁を防止するために減磁電流保護閾値を設定すると、低速回転時などトルク変動が大きいときは、前記したトルク変動抑制制御を行うことによってモータのピーク電流が高くなる。そうすると、モータ電流が前記した減磁電流保護閾値を超えてしまい、モータが停止してしまうという問題が生じる。   Further, in the technique described in Patent Document 1, even when a ferrite permanent magnet is used for a motor and demagnetization suppression of the motor is performed, the following problems occur. That is, when a demagnetizing current protection threshold is set to prevent demagnetization of the motor, the peak current of the motor is increased by performing the above-described torque fluctuation suppression control when torque fluctuation is large, such as during low-speed rotation. As a result, the motor current exceeds the demagnetizing current protection threshold described above, causing a problem that the motor stops.

そこで、本発明の課題は、モータを安定的に駆動させつつ、モータが有する永久磁石の減磁抑制を適切に行うことにある。   Accordingly, an object of the present invention is to appropriately suppress demagnetization of a permanent magnet included in a motor while driving the motor stably.

前記課題を達成するために、本発明は、直流電源からインバータに入力される直流電圧を交流電圧に変換し、前記インバータに接続されるモータの駆動を制御するモータ制御装置であって、前記モータは、低温で減磁しやすい低温減磁特性の永久磁石を有し、前記モータ制御装置は、前記モータのトルク変動を抑制するトルク変動抑制制御部と、モータ温度検出手段によって検出される前記モータの温度が第１所定値以下である場合に、前記モータに流れる電流の変動を抑制することで当該電流を正弦波に近づける電流変動抑制制御を実行する電流変動抑制制御部と、前記モータ温度検出手段によって検出される前記モータの温度が前記第１所定値以下である場合、前記モータの指令回転速度を、前記電流変動抑制制御を実行することが可能な補正指令回転速度とすることによって減磁保護処理を実行するモータ減磁保護部と、前記モータの回転速度に応じて前記トルク変動抑制制御部による処理と、前記電流変動抑制制御による処理と、を切り替える切替部と、を備えることを特徴とする。
本発明のその他の態様については、後記する実施の形態において説明する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a motor control device that converts a DC voltage input from a DC power source to an inverter into an AC voltage, and controls driving of a motor connected to the inverter, the motor Includes a permanent magnet having a low temperature demagnetization characteristic that is easy to demagnetize at a low temperature, and the motor control device includes a torque fluctuation suppression control unit that suppresses torque fluctuation of the motor and the motor detected by a motor temperature detection unit. A current fluctuation suppression control unit that executes current fluctuation suppression control that suppresses fluctuations in the current flowing through the motor so that the current approaches a sine wave when the temperature is equal to or lower than a first predetermined value; and the motor temperature detection When the temperature of the motor detected by the means is equal to or lower than the first predetermined value, the current fluctuation suppression control can be executed on the command rotational speed of the motor. A motor demagnetization protection unit that executes a demagnetization protection process by setting the correction command rotation speed, a process by the torque fluctuation suppression control unit according to the rotation speed of the motor, and a process by the current fluctuation suppression control. And a switching unit for switching .
Other aspects of the present invention will be described in the embodiments described later.

本発明によれば、モータを安定的に駆動させつつ、モータが有する永久磁石の減磁抑制を適切に行うことができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, demagnetization suppression of the permanent magnet which a motor has can be performed appropriately, driving a motor stably.

本発明の第１実施形態に係るモータ制御装置を用いた空気調和機の室内機、室外機、及びリモコンの正面図である。It is a front view of an indoor unit, an outdoor unit, and a remote controller of an air conditioner using the motor control device according to the first embodiment of the present invention. 空気調和機のシステム構成図である。It is a system block diagram of an air conditioner. 圧縮機に設置されたモータを駆動させるモータ駆動装置を含む構成図である。It is a block diagram containing the motor drive device which drives the motor installed in the compressor. 低温減磁特性を有する永久磁石を用いたモータにおいて、モータ巻線温度に対するモータ減磁電流、及びモータ減磁保護閾値の変化を示す特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing changes in motor demagnetization current and motor demagnetization protection threshold with respect to motor winding temperature in a motor using a permanent magnet having low temperature demagnetization characteristics. モータ減磁保護部の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of a motor demagnetization protection part. モータ制御装置によって駆動が制御されるモータの実回転速度の時間的変化を示す説明図であり、（ａ）はモータの指令回転速度が回転速度下限値よりも小さい場合であり、（ｂ）はモータの指令回転速度が回転速度下限値以上である場合である。It is explanatory drawing which shows the time change of the actual rotational speed of the motor by which a drive is controlled by a motor control apparatus, (a) is a case where the command rotational speed of a motor is smaller than a rotational speed lower limit, (b) is This is a case where the command rotational speed of the motor is equal to or greater than the rotational speed lower limit value. トルク外乱抑制制御（Ｉ制御）を実行しない場合と、トルク外乱抑制制御（Ｉ制御）を実行した場合とにおいて、モータの回転速度とピーク電流との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the rotational speed of a motor, and a peak electric current when not performing torque disturbance suppression control (I control) and when performing torque disturbance suppression control (I control). モータ電流の時間的変化を示す波形図であり、（ａ）はトルク外乱抑制制御（Ｉ制御）を実行しない場合であり、（ｂ）はトルク外乱抑制制御（Ｉ制御）を実行した場合である。It is a wave form diagram which shows a time change of motor current, (a) is a case where torque disturbance suppression control (I control) is not performed, (b) is a case where torque disturbance suppression control (I control) is performed. . 本発明の第２実施形態に係るモータ制御装置におけるモータ減磁保護部の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of the motor demagnetization protection part in the motor control apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係るモータ制御装置におけるモータ減磁保護部の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process of the motor demagnetization protection part in the motor control apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態に係るモータ制御装置を用いた冷凍装置のシステム構成図である。It is a system block diagram of the freezing apparatus using the motor control apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

≪第1実施形態≫
＜空気調和機の構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るモータ制御装置を用いた空気調和機の室内機、室外機、及びリモコンの正面図である。
空気調和機Ａは、室内機Ｉｕと、室外機Ｏｕと、リモコンＲｅと、を備えている。室内機Ｉｕと室外機Ｏｕとは冷媒配管Ｌ（図２参照）で接続されると共に、通信ケーブル（図示せず）を介して互いに情報を送受信するようになっている。
リモコンＲｅはユーザによって操作され、室内機Ｉｕのリモコン受信部Ｋに対して赤外線信号を送信する。当該信号の内容は、運転要求、設定温度の変更、タイマ、運転モードの変更、停止要求などの指令である。空気調和機Ａは、これらの信号に基づいて、冷房モード、暖房モード、除湿モードなどの空調運転を行う。 ≪First embodiment≫
<Configuration of air conditioner>
FIG. 1 is a front view of an indoor unit, an outdoor unit, and a remote controller of an air conditioner using the motor control device according to the first embodiment of the present invention.
The air conditioner A includes an indoor unit Iu, an outdoor unit Ou, and a remote controller Re. The indoor unit Iu and the outdoor unit Ou are connected by a refrigerant pipe L (see FIG. 2) and transmit / receive information to / from each other via a communication cable (not shown).
The remote controller Re is operated by the user, and transmits an infrared signal to the remote control receiver K of the indoor unit Iu. The contents of the signal are commands such as an operation request, a change in set temperature, a timer, an operation mode change, and a stop request. The air conditioner A performs air conditioning operations such as a cooling mode, a heating mode, and a dehumidifying mode based on these signals.

図２は、空気調和機のシステム構成図である。室内機Ｉｕは、膨張弁４と、室内熱交換器５と、室内ファン５ａと、室内制御装置１００ａと、を備えている。また、室外機Ｏｕは、圧縮機１と、四方弁２と、室外熱交換器３と、室外ファン３ａと、室外制御装置１００ｂと、を備えている。
また、圧縮機１と、四方弁２と、室外熱交換器３と、膨張弁４と、室内熱交換器５とは冷媒配管Ｌで接続され、ヒートポンプサイクルを構成している。 FIG. 2 is a system configuration diagram of the air conditioner. The indoor unit Iu includes an expansion valve 4, an indoor heat exchanger 5, an indoor fan 5a, and an indoor control device 100a. The outdoor unit Ou includes a compressor 1, a four-way valve 2, an outdoor heat exchanger 3, an outdoor fan 3a, and an outdoor control device 100b.
The compressor 1, the four-way valve 2, the outdoor heat exchanger 3, the expansion valve 4, and the indoor heat exchanger 5 are connected by a refrigerant pipe L to constitute a heat pump cycle.

なお、室外機Ｏｕに設置される圧縮機１は、例えばシングルロータリ式であり、モータＭ（図３参照）の回転に伴って駆動するようになっている。室内制御装置１００ａは、リモコン受信部Ｋ（図１参照）を介してリモコンＲｅからの赤外線信号を受信すると、室外制御装置１００ｂとの間で相互に通信を行いつつ、前記赤外線信号に対応する運転モード（暖房運転、冷房運転など）の空調運転を行うようになっている。   The compressor 1 installed in the outdoor unit Ou is, for example, a single rotary type, and is driven as the motor M (see FIG. 3) rotates. When the indoor control device 100a receives the infrared signal from the remote control Re via the remote control receiving unit K (see FIG. 1), the indoor control device 100a communicates with the outdoor control device 100b and performs an operation corresponding to the infrared signal. It is designed to perform air conditioning operation in modes (heating operation, cooling operation, etc.).

例えば、ユーザの操作によりリモコンＲｅから冷房運転の指令信号を受信すると、通信線を介して室内制御装置１００ａから通信線を介して室外制御装置１００ｂに前記指令信号が入力され、圧縮機１に設置されているモータＭ（図３参照）を所定の回転速度で回転させる（図２の破線を参照）。また、室内制御装置１００ａは室内ファン５ａのモータ（図示せず）を回転させ、室外制御装置１００ｂは室外ファン３ａのモータ（図示せず）を回転させる。   For example, when a cooling operation command signal is received from the remote controller Re by a user operation, the command signal is input from the indoor control device 100a to the outdoor control device 100b via the communication line and installed in the compressor 1. The motor M (see FIG. 3) is rotated at a predetermined rotational speed (see the broken line in FIG. 2). The indoor control device 100a rotates a motor (not shown) of the indoor fan 5a, and the outdoor control device 100b rotates a motor (not shown) of the outdoor fan 3a.

そして、冷房運転を行う際に室外制御装置１００ｂは、室外熱交換器３を凝縮器として機能させ、室内熱交換器５を蒸発器として機能させるように四方弁２を切り替えて、図の実線矢印で示す向きに冷媒を通流させ、室内制御装置１００ａは膨張弁４の開度（絞り）を制御する。このようにして、空気調和機Ａは、ヒートポンプサイクルを用いて冷房運転を行う。
一方、暖房運転を行う際に、室外制御装置１００ｂは、図の実線矢印で示す向きとは逆向きに冷媒を通流させるように四方弁２を切り替えて暖房運転を行う。なお、暖房運転及び冷房運転における各機器の機能については周知であるから、詳細な説明を省略する。
また、以下の説明において、圧縮機１のモータＭを駆動させる制御装置（室外制御装置１００ｂ）を、「モータ制御装置１００」と記すことがあるものとする。 When the cooling operation is performed, the outdoor control device 100b switches the four-way valve 2 so that the outdoor heat exchanger 3 functions as a condenser and the indoor heat exchanger 5 functions as an evaporator. The indoor control device 100a controls the opening degree (throttle) of the expansion valve 4. In this way, the air conditioner A performs the cooling operation using the heat pump cycle.
On the other hand, when performing the heating operation, the outdoor control device 100b performs the heating operation by switching the four-way valve 2 so that the refrigerant flows in the direction opposite to the direction indicated by the solid line arrow in the figure. In addition, since the function of each apparatus in heating operation and air_conditionaing | cooling operation is known, detailed description is abbreviate | omitted.
In the following description, a control device (outdoor control device 100b) that drives the motor M of the compressor 1 may be referred to as a “motor control device 100”.

＜モータ駆動装置の構成＞
図３は、圧縮機に設置されたモータの駆動を制御するためのモータ駆動装置を含む構成図である。
図３に示すモータ駆動装置Ｓは、直流電源２００から入力される直流電圧を交流電圧に変換するインバータ３００と、インバータ３００に接続されるモータＭの温度を検出するモータ温度検出器５００（モータ温度検出手段）と、インバータ３００の駆動を制御するモータ制御装置１００（制御手段）と、を備えている。 <Configuration of motor drive device>
FIG. 3 is a block diagram including a motor drive device for controlling the drive of the motor installed in the compressor.
A motor driving device S shown in FIG. 3 includes an inverter 300 that converts a DC voltage input from a DC power supply 200 into an AC voltage, and a motor temperature detector 500 that detects the temperature of a motor M connected to the inverter 300 (motor temperature). Detection means) and a motor control device 100 (control means) for controlling the drive of the inverter 300.

直流電源２００は、交流電源２０１から入力される交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ２０２と、コンバータ２０２の出力側に並列に接続され、コンバータ２０２から出力される電圧の脈動成分を平滑化する平滑コンデンサＣと、を備えている。
また、直流電源２００の出力側には、インバータ３００が接続されている。インバータ３００は、複数のスイッチング素子（図示せず）を有し、駆動信号発生部１０５から入力されるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号に従って、それぞれのスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを切り替え、所定の三相交流電圧をモータＭに出力する。そして、当該三相交流電圧に応じた三相交流電流(Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ)をモータＭの電機子（図示せず）に流入させ、回転磁界を発生させる。
なお、インバータ３００が有するスイッチング素子として、例えば、ＩＧＢＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）を用いることができる。 The DC power source 200 is connected in parallel to the converter 202 that converts the AC voltage input from the AC power source 201 into a DC voltage, and the output side of the converter 202, and smoothes the pulsating component of the voltage output from the converter 202. And a capacitor C.
Further, an inverter 300 is connected to the output side of the DC power supply 200. Inverter 300 has a plurality of switching elements (not shown), and switches on / off of each switching element in accordance with a PWM (Pulse Width Modulation) signal input from drive signal generation section 105, and performs predetermined three-phase switching. An AC voltage is output to the motor M. Then, a three-phase alternating current (I u , I v , I w ) corresponding to the three-phase alternating voltage is caused to flow into an armature (not shown) of the motor M to generate a rotating magnetic field.
As the switching element included in the inverter 300, for example, an IGBT (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) can be used.

モータＭは、例えば、永久磁石型同期モータであり、三相巻線を介してインバータ３００と接続されている。すなわち、モータＭは、三相巻線に流入する交流電流によって生じる回転磁界によって、永久磁石（図示せず）を吸引することにより回転する。
モータＭの回転軸は、負荷である圧縮機１の主軸に固定され、モータＭの駆動に伴って圧縮機１も駆動するようになっている。ちなみに、圧縮機１として、ピストンを回転運動させるロータリ式の圧縮機の他、２つの渦巻き体の一方を円運動させるスクロール式の圧縮機、ピストンを往復運動させるレシプロ式の圧縮機などを用いることができる。
また、本実施形態では、モータＭが有する永久磁石として、低温で減磁しやすい低温減磁特性をもつフェライト磁石を用いることとする。低温減磁特性の詳細については後記する。 The motor M is a permanent magnet type synchronous motor, for example, and is connected to the inverter 300 via a three-phase winding. That is, the motor M rotates by attracting a permanent magnet (not shown) by a rotating magnetic field generated by an alternating current flowing into the three-phase winding.
The rotating shaft of the motor M is fixed to the main shaft of the compressor 1 that is a load, and the compressor 1 is driven as the motor M is driven. By the way, as the compressor 1, a rotary compressor that rotates the piston, a scroll compressor that circularly moves one of the two spiral bodies, a reciprocating compressor that reciprocates the piston, and the like are used. Can do.
In the present embodiment, as the permanent magnet of the motor M, a ferrite magnet having a low-temperature demagnetization characteristic that easily demagnetizes at low temperatures is used. Details of the low temperature demagnetization characteristics will be described later.

電流検出器４００は、コンバータ２０２とインバータ３００との間の母線に直列に接続され、インバータ３００からの電流Ｉ０を検出してモータ電流再現部１０１に時々刻々と出力する。
また、モータ温度検出器５００（モータ温度検出手段）がモータＭに設置され、モータＭの巻線温度を検出して時々刻々とモータ減磁保護部１０３に出力する。 The current detector 400 is connected in series to the bus line between the converter 202 and the inverter 300, detects the current I 0 from the inverter 300, and outputs it to the motor current reproduction unit 101 every moment.
A motor temperature detector 500 (motor temperature detection means) is installed in the motor M, detects the winding temperature of the motor M, and outputs it to the motor demagnetization protection unit 103 from moment to moment.

＜モータ制御装置の構成＞
モータ制御装置１００（制御手段）は、直流電源２００からインバータ３００に入力される直流電圧を交流電圧に変換することによって、インバータ３００に接続されるモータＭの駆動を制御する。
モータ制御装置１００は、モータ電流再現部１０１と、トルク外乱抑制部１０２と、モータ減磁保護部１０３と、回転速度指示部１０４と、駆動信号発生部１０５と、を備えている。モータ制御装置１００の処理は、例えば、マイコン（Microcomputer：図示せず）により実行される。すなわち、モータ制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、各種インタフェースなどの電子回路（図示せず）を含んで構成され、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、ＣＰＵが各種処理を実行するようになっている。 <Configuration of motor control device>
The motor control device 100 (control means) controls the driving of the motor M connected to the inverter 300 by converting a DC voltage input from the DC power source 200 to the inverter 300 into an AC voltage.
The motor control device 100 includes a motor current reproduction unit 101, a torque disturbance suppression unit 102, a motor demagnetization protection unit 103, a rotation speed instruction unit 104, and a drive signal generation unit 105. The process of the motor control device 100 is executed by, for example, a microcomputer (not shown). That is, the motor control device 100 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and electronic circuits (not shown) such as various interfaces, and is stored in the ROM. The program is read out and expanded in the RAM, and the CPU executes various processes.

モータ電流再現部１０１は、電流検出器４００から入力される検出信号に基づいて、モータＭに流れるモータ電流を再現し、トルク外乱抑制部１０２に出力する。
トルク外乱抑制部１０２は、モータ電流再現部１０１から入力されるモータ電流と、回転速度指示部１０４から入力される補正指令回転速度ω２とに基づいて、トルク外乱に起因するトルク変動又電流変動を抑制するための補正信号を駆動信号発生部１０５に出力する。なお、トルク外乱抑制部１０２が行う処理の詳細については、後記する。 The motor current reproduction unit 101 reproduces the motor current flowing through the motor M based on the detection signal input from the current detector 400 and outputs the motor current to the torque disturbance suppression unit 102.
Based on the motor current input from the motor current reproduction unit 101 and the correction command rotation speed ω2 input from the rotation speed instruction unit 104, the torque disturbance suppression unit 102 performs torque fluctuation or current fluctuation caused by torque disturbance. A correction signal for suppression is output to the drive signal generator 105. Details of the processing performed by the torque disturbance suppression unit 102 will be described later.

モータ減磁保護部１０３は、モータ温度検出器５００から入力される温度情報と、外部から入力される指令回転速度ωとに基づいて、モータＭの減磁を抑制するための補正指令回転速度ω１を算出する。そして、モータ減磁保護部１０３は、算出した補正指令回転速度ω１を回転速度指示部１０４に出力する。   The motor demagnetization protection unit 103 is based on the temperature information input from the motor temperature detector 500 and the command rotational speed ω input from the outside, and a corrected command rotational speed ω1 for suppressing the demagnetization of the motor M. Is calculated. Then, the motor demagnetization protection unit 103 outputs the calculated correction command rotation speed ω <b> 1 to the rotation speed instruction unit 104.

ちなみに、外部から入力される指令回転速度ωは、リモコンＲｅ（図１参照）から入力される設定温度及び運転モード、各種センサから入力される室外温度及び室内温度などに基づいて、室内制御装置１００ａが備える温調用のマイコンにより設定される値である。例えば、暖房時、リモコンＲｅから設定温度を上げる指令信号を受信した場合、室内制御装置１００ａは、指令回転速度ωの値を大きくする。
なお、モータ減磁保護部１０３が行う処理の詳細については後記する。 Incidentally, the command rotational speed ω input from the outside is based on the set temperature and operation mode input from the remote controller Re (see FIG. 1), the outdoor temperature and the indoor temperature input from various sensors, and the like. It is a value set by the microcomputer for temperature control with which it is equipped. For example, when a command signal for increasing the set temperature is received from the remote controller Re during heating, the indoor control device 100a increases the value of the command rotational speed ω.
Details of the processing performed by the motor demagnetization protection unit 103 will be described later.

回転速度指示部１０４は、モータ減磁保護部１０３から入力される補正指令回転速度ω１を、モータ電流再現部１０１から入力されるモータ電流に基づいて補正し、補正指令回転速度ω２を算出し、切替部１０２ｃ及び駆動信号発生部１０５にそれぞれ出力する。なお、回転速度指示部１０４は、モータＭが備える永久磁石の磁束位置と、モータ制御装置１００の内部で仮定している磁束位置との誤差である軸誤差を推定し、当該推定値に基づいて前記した補正指令回転速度ω２を算出する。   The rotation speed instruction unit 104 corrects the correction command rotation speed ω1 input from the motor demagnetization protection unit 103 based on the motor current input from the motor current reproduction unit 101, and calculates the correction command rotation speed ω2. The signals are output to the switching unit 102c and the drive signal generation unit 105, respectively. The rotation speed instruction unit 104 estimates an axis error that is an error between the magnetic flux position of the permanent magnet provided in the motor M and the magnetic flux position assumed in the motor control device 100, and based on the estimated value. The above-described correction command rotational speed ω2 is calculated.

駆動信号発生部１０５は、回転速度指示部１０４から入力される補正指令回転速度ω２と、トルク外乱抑制部１０２から入力される制御信号とに基づいてＰＷＭ信号を生成し、インバータ３００に出力する。   The drive signal generation unit 105 generates a PWM signal based on the correction command rotation speed ω <b> 2 input from the rotation speed instruction unit 104 and the control signal input from the torque disturbance suppression unit 102, and outputs the PWM signal to the inverter 300.

トルク外乱抑制部１０２は、トルク変動抑制制御部１０２ａ（以下、Ｔ制御部と記す）と、電流変動抑制制御部１０２ｂ（以下、Ｉ制御部と記す）と、を有している。
Ｔ制御部１０２ａは、周期的に変動するモータＭの負荷トルクを抑制するために、モータ電流再現部１０１によって再現されるモータ電流からトルク変動分（トルク脈動分）を算出し、トルク変動を抑制するための補正信号を生成する。そして、Ｔ制御部１０２ａは切替部１０２ｃを介して、前記した補正信号を駆動信号発生部１０５に出力する。
このように、トルク変動抑制制御を行うことによって、モータＭが低速回転している際のトルク外乱に起因する振動や脱調などを防止することができる。 The torque disturbance suppression unit 102 includes a torque fluctuation suppression control unit 102a (hereinafter referred to as a T control unit) and a current fluctuation suppression control unit 102b (hereinafter referred to as an I control unit).
The T control unit 102a calculates a torque fluctuation (torque pulsation) from the motor current reproduced by the motor current reproduction unit 101 in order to suppress the periodically changing load torque of the motor M, and suppresses the torque fluctuation. A correction signal is generated for this purpose. Then, the T control unit 102 a outputs the correction signal described above to the drive signal generation unit 105 via the switching unit 102 c.
Thus, by performing the torque fluctuation suppression control, it is possible to prevent vibrations and step-outs caused by torque disturbance when the motor M rotates at a low speed.

Ｉ制御部１０２ｂは、モータ電流再現部１０１によって再現されるモータ電流の変動分（電流脈動分）を算出し、この変動分を打ち消すための補正信号を生成する。そして、Ｉ制御部１０２ｂは切替部１０２ｃを介して、前記した補正信号を駆動信号発生部１０５に出力する。
このように、電流変動抑制制御を行うことによって、モータ電流を正弦波電流に近づけて電流変動を抑制するとともに、有効電流を増加させることができる。 The I control unit 102b calculates a motor current variation (current pulsation) reproduced by the motor current reproducing unit 101, and generates a correction signal for canceling the variation. Then, the I control unit 102b outputs the correction signal described above to the drive signal generation unit 105 via the switching unit 102c.
Thus, by performing current fluctuation suppression control, the motor current can be brought close to a sine wave current to suppress the current fluctuation, and the effective current can be increased.

切替部１０２ｃは、回転速度指示部１０４から入力される補正指令回転速度ω２と、モータ電流再現部１０１から入力される電流情報とに基づいて、モータＭの実回転速度ωｒを推定する。そして、切替部１０２ｃは、推定したモータＭの実回転速度に基づいて、Ｔ制御部１０２ａから入力される補正信号と、Ｉ制御部１０２ｂから入力される補正信号のうちいずれかを選択し、駆動信号発生部１０５に出力する。
すなわち、モータの実回転速度ωｒが所定範囲（Ｋ１≦ωｒ＜Ｋ２：図６参照）である場合、切替部１０２ｃは、Ｔ制御部１０２ａからの補正信号を駆動信号発生部１０５に出力する。 The switching unit 102c estimates the actual rotational speed ω r of the motor M based on the correction command rotational speed ω2 input from the rotational speed instruction unit 104 and the current information input from the motor current reproduction unit 101. Then, the switching unit 102c selects either the correction signal input from the T control unit 102a or the correction signal input from the I control unit 102b based on the estimated actual rotation speed of the motor M, and is driven. The signal is output to the signal generator 105.
That is, when the actual rotational speed ω r of the motor is within a predetermined range (K1 ≦ ω r <K2: see FIG. 6), the switching unit 102c outputs a correction signal from the T control unit 102a to the drive signal generating unit 105. .

一方、モータの実回転速度が所定回転速度Ｋ２以上（Ｋ２≦ωｒ：図６参照）である場合、切替部１０２ｃは、Ｉ制御部１０２ｂからの補正信号を駆動信号発生部１０５に出力する。つまり、切替部１０２ｃは、モータＭが低速回転で駆動している場合にはＡ接点（図３参照）に切り替え、モータＭが高速回転で駆動場合にはＢ接点（図３参照）に切り替えるようになっている。 On the other hand, when the actual rotational speed of the motor is equal to or higher than the predetermined rotational speed K2 (K2 ≦ ω r : see FIG. 6), the switching unit 102c outputs a correction signal from the I control unit 102b to the drive signal generating unit 105. That is, the switching unit 102c switches to the A contact (see FIG. 3) when the motor M is driven at low speed rotation, and switches to the B contact (see FIG. 3) when the motor M is driven at high speed rotation. It has become.

＜永久磁石の減磁特性と温度閾値の設定＞
図４は、低温減磁特性を有する永久磁石を用いたモータにおいて、モータの巻線温度に対するモータ減磁電流、及びモータ減磁保護閾値の変化を示す特性図である。
永久磁石は過度の逆磁界に曝されると減磁を起こして磁性が弱くなり、磁石の特性が劣化する。すなわち、モータＭに使用されているコイルに過大な電流が流れると、当該電流によって生じる逆磁界の影響で減磁が起こる。したがって、モータＭに過電流が流入しないようにする必要がある。 <Setting of permanent magnet demagnetization characteristics and temperature threshold>
FIG. 4 is a characteristic diagram showing changes in the motor demagnetization current and the motor demagnetization protection threshold with respect to the motor winding temperature in a motor using a permanent magnet having a low temperature demagnetization characteristic.
When the permanent magnet is exposed to an excessive reverse magnetic field, the permanent magnet is demagnetized to weaken its magnetism and the properties of the magnet deteriorate. That is, when an excessive current flows through the coil used in the motor M, demagnetization occurs due to the influence of the reverse magnetic field generated by the current. Therefore, it is necessary to prevent an overcurrent from flowing into the motor M.

なお、「モータ減磁電流」とは、所定温度においてモータ電流を除々に増加させた場合に、モータＭが有する永久磁石で減磁が生じる際のモータ電流値である。図４に示すように、低温減磁特性を有する永久磁石は、その温度が低くなるにしたがってモータ減磁電流の値が小さくなる（つまり、減磁しやすくなる）。
ちなみに、低温減磁特性を有する永久磁石として、例えば、フェライト磁石が挙げられる。 The “motor demagnetizing current” is a motor current value when demagnetization occurs in the permanent magnet of the motor M when the motor current is gradually increased at a predetermined temperature. As shown in FIG. 4, the value of the motor demagnetization current becomes smaller as the temperature of the permanent magnet having the low temperature demagnetization characteristic becomes lower (that is, it becomes easier to demagnetize).
Incidentally, as a permanent magnet having a low temperature demagnetization characteristic, for example, a ferrite magnet can be cited.

また、「モータ減磁電流保護閾値」とは、前記した永久磁石の減磁を防止するために、モータ減磁電流より小さくなるように設定される電流閾値であり、モータ巻線温度が低温になるにしたがってモータ減磁電流保護閾値が小さくするように設定されている。ちなみに、図４に示す例では、マイコン処理を簡略化するために、モータ減磁保護閾値の温度特性を複数の線分で表している。   The “motor demagnetization current protection threshold value” is a current threshold value set to be smaller than the motor demagnetization current in order to prevent the demagnetization of the permanent magnet, and the motor winding temperature is lowered. The motor demagnetization current protection threshold is set to be smaller as the time goes on. Incidentally, in the example shown in FIG. 4, in order to simplify the microcomputer processing, the temperature characteristic of the motor demagnetization protection threshold is represented by a plurality of line segments.

また、図４に示すモータ電流Ｉｔｈは、トルク変動抑制制御でモータＭを駆動する際に生じる電流ピーク値であり、予め実験等によって取得された値である。
本実施形態に係るモータ制御装置１００では、モータ温度検出器５００から入力されるモータ巻線温度が、温度閾値Ｔｔｈ（図４では、１０℃）を下回る環境において、モータ減磁保護閾値Ｉｔｈ（図４では、１５Ａ）以上のモータ電流が流れないようにし、永久磁石の減磁を防止している。すなわち、温度閾値Ｔｔｈは、モータＭの減磁特性に基づいて定められる所定値（第１所定値）である。 Further, the motor current I th as shown in FIG. 4 is a current peak value that occurs when driving the motor M in the torque fluctuation suppression control, which is the value obtained in advance by experiments or the like.
In the motor control device 100 according to the present embodiment, the motor demagnetization protection threshold value I th in an environment where the motor winding temperature input from the motor temperature detector 500 is lower than the temperature threshold value T th (10 ° C. in FIG. 4). (In FIG. 4, 15A) The motor current is prevented from flowing and the demagnetization of the permanent magnet is prevented. That is, the temperature threshold value T th is a predetermined value (first predetermined value) determined based on the demagnetization characteristics of the motor M.

例えば、モータ巻線温度が１０℃以下となっている環境下において、電流変動が大きいトルク変動抑制制御を継続的に行った場合、モータ電流がモータ減磁保護閾値（１５Ａ）を超える可能性が高くなる（図４参照）。これは、低温減磁特性の永久磁石をモータＭに用いる場合に、低温環境におけるモータ減磁電流の値が小さくなり、それに対応してモータ減磁保護閾値も小さく設定されるためである。   For example, when torque fluctuation suppression control with large current fluctuation is continuously performed in an environment where the motor winding temperature is 10 ° C. or less, the motor current may exceed the motor demagnetization protection threshold (15A). It becomes higher (see FIG. 4). This is because when a permanent magnet having a low temperature demagnetization characteristic is used for the motor M, the value of the motor demagnetization current in the low temperature environment becomes small, and the motor demagnetization protection threshold value is also set correspondingly.

なお、モータ電流がモータ減磁保護閾値Ｉｔｈを超えた場合には、モータ制御装置１００がモータＭの駆動を停止させるため、これに伴って圧縮機１の駆動も停止する。したがって、空気調和機Ａの快適性が損なわれる虞がある。
このような事態を回避するために、本実施形態では、モータＭの巻線温度が、所定のモータ電流Ｉｔｈに対応する温度閾値Ｔｔｈ（第１所定値）を下回る場合、速やかにＩ制御に移行してモータＭの温度を上昇させつつ減磁を抑制する。 Incidentally, when the motor current exceeds the motor demagnetization protection threshold I th, since the motor control apparatus 100 stops the driving of the motor M, also stops driving of the compressor 1 along with this. Therefore, the comfort of the air conditioner A may be impaired.
In order to avoid such a situation, in this embodiment, when the winding temperature of the motor M is lower than the temperature threshold T th (first predetermined value) corresponding to the predetermined motor current I th , the I control is promptly performed. And the demagnetization is suppressed while the temperature of the motor M is raised.

＜モータ減磁保護部の処理＞
次に、図５に示すフローチャートを用いてモータ減磁保護部１０３の処理の流れを説明する。
ステップＳ１０１においてモータ減磁保護部１０３は、外部（つまり、温調用のマイコン）から指令回転速度ωが入力されているか否かを判定する。外部から指令回転速度ωが入力されていない場合（Ｓ１０１→Ｎｏ）、モータ減磁保護部１０３の処理はステップＳ１０２に進む。ちなみに、指令回転速度ωが入力されていない場合とは、空気調和機Ａの運転が停止しており、リモコンＲｅから室内制御装置１００ａに指令信号（予約運転を含む）が入力されていない状態である。一方、外部から指令回転速度ωが入力されている場合（Ｓ１０１→Ｙｅｓ）、モータ減磁保護部１０３の処理はステップＳ１０３に進む。 <Processing of motor demagnetization protection unit>
Next, the process flow of the motor demagnetization protection unit 103 will be described using the flowchart shown in FIG.
In step S101, the motor demagnetization protection unit 103 determines whether or not the command rotational speed ω is input from the outside (that is, the temperature control microcomputer). When the command rotational speed ω is not input from the outside (S101 → No), the process of the motor demagnetization protection unit 103 proceeds to step S102. Incidentally, when the command rotational speed ω is not input, the operation of the air conditioner A is stopped, and the command signal (including the reserved operation) is not input from the remote controller Re to the indoor control device 100a. is there. On the other hand, when the command rotational speed ω is input from the outside (S101 → Yes), the process of the motor demagnetization protection unit 103 proceeds to step S103.

ステップＳ１０２においてモータ減磁保護部１０３は、モータＭの駆動開始からの経過時間をクリアする。
ステップＳ１０３においてモータ減磁保護部１０３は、モータ減磁保護中であるか否かを判定する。なお、「モータ減磁保護中」である状態とは、モータＭの減磁を抑制するために、補正指令回転速度ω１を目標値としてモータＭを駆動させ、電流変動を抑制するＩ制御を行いつつモータ温度を上昇させる処理を意味している。 In step S <b> 102, the motor demagnetization protection unit 103 clears the elapsed time from the start of driving of the motor M.
In step S103, the motor demagnetization protection unit 103 determines whether motor demagnetization protection is in progress. Note that the state of “motor demagnetization protected” means that in order to suppress demagnetization of the motor M, the motor M is driven with the correction command rotational speed ω1 as a target value, and I control for suppressing current fluctuation is performed. It means the process of increasing the motor temperature.

モータ減磁保護中である場合（Ｓ１０３→Ｙｅｓ）、モータ減磁保護部１０３の処理はステップＳ１０６に進む。一方、モータ減磁保護中でない場合（Ｓ１０３→Ｎｏ）、モータ減磁保護部１０３の処理はステップＳ１０４に進む。
ステップＳ１０４においてモータ減磁保護部１０３は、モータ温度検出器５００から入力されるモータ巻線温度が、モータ巻線温度閾値Ｔｔｈ（第１所定値：図４参照）以下であるか否かを判定する。 When the motor demagnetization protection is being performed (S103 → Yes), the processing of the motor demagnetization protection unit 103 proceeds to step S106. On the other hand, when the motor demagnetization protection is not in progress (S103 → No), the process of the motor demagnetization protection unit 103 proceeds to step S104.
In step S104, the motor demagnetization protection unit 103 determines whether or not the motor winding temperature input from the motor temperature detector 500 is equal to or less than the motor winding temperature threshold T th (first predetermined value: see FIG. 4). judge.

モータ巻線温度が温度閾値Ｔｔｈ以下である場合（Ｓ１０４→Ｙｅｓ）、モータ減磁保護部１０３の処理はステップＳ１０５に進む。一方、モータ巻線温度が温度閾値Ｔｔｈより高い場合（Ｓ１０４→Ｎｏ）、モータ減磁保護部１０３の処理はステップＳ１０７に進む。
ステップＳ１０５においてモータ減磁保護部１０３は、モータ減磁保護中を示すフラグを立てる（つまり、モータ減磁保護中としてセットする）。
次に、ステップＳ１０６においてモータ減磁保護部１０３は、モータＭの駆動開始からの経過時間が、回転速度補正時間閾値ｔｔｈに達しているか否かを判定する。なお、回転速度補正時間閾値ｔｔｈとは、モータＭに電流が流れることによって、モータＭの巻線温度が温度閾値Ｔｔｈ以上となる所定時間である（図４参照）。 When the motor winding temperature is equal to or lower than the temperature threshold Tth (S104 → Yes), the process of the motor demagnetization protection unit 103 proceeds to step S105. On the other hand, when the motor winding temperature is higher than the temperature threshold Tth (S104 → No), the process of the motor demagnetization protection unit 103 proceeds to Step S107.
In step S105, the motor demagnetization protection unit 103 sets a flag indicating that the motor demagnetization protection is in progress (that is, sets the motor demagnetization protection in progress).
Next, the motor demagnetization protection unit 103 in step S106 determines the elapsed time from the start of driving of the motor M, whether or not reached to the rotation speed correction time threshold t th. The rotational speed correction time threshold t th is a predetermined time during which the winding temperature of the motor M becomes equal to or higher than the temperature threshold T th when a current flows through the motor M (see FIG. 4).

モータＭの駆動開始からの経過時間が回転速度補正時間閾値ｔｔｈに達している場合（Ｓ１０６→Ｎｏ）、モータ減磁保護部１０３の処理はステップＳ１０７に進む。一方、運転開始からの経過時間が回転速度補正時間閾値ｔｔｈに達していない場合（Ｓ１０６→Ｙｅｓ）、減磁保護部の処理はステップＳ１０８に進む。
ステップＳ１０７において、モータ減磁保護部１０３は、モータ減磁保護中のフラグをクリア（解除）する。
ステップＳ１０８においてモータ減磁保護部１０３は、モータＭの駆動開始からの経過時間を更新する。 When the elapsed time from the start of driving of the motor M has reached the rotational speed correction time threshold value t th (S106 → No), the process of the motor demagnetization protection unit 103 proceeds to step S107. On the other hand, when the elapsed time from the start of operation does not reach the rotation speed correction time threshold t th (S106 → Yes), the process of the demagnetization protection unit proceeds to step S108.
In step S107, the motor demagnetization protection unit 103 clears (cancels) the flag indicating that the motor is demagnetized.
In step S108, the motor demagnetization protection unit 103 updates the elapsed time from the start of driving of the motor M.

ステップＳ１０９においてモータ減磁保護部１０３は、外部から入力される指令回転速度ωが、回転速度下限値ωＬより小さいか否かを判定する。なお、回転速度下限値ωＬとは、Ｉ制御を行うことができる領域（つまり、Ｉ制御を行うことが可能となる、モータ回転速度Ｋ２以上の領域２；図６（ａ），（ｂ）参照）の中で、予め設定される所定回転速度である。
指令回転速度ωが回転速度下限値ωＬより小さい場合（Ｓ１０９→Ｙｅｓ）、モータＭ減磁保護部１０３の処理はステップＳ１１０に進む。一方、指令回転速度ωが回転速度下限値ωＬ以上である場合（Ｓ１０９→Ｎｏ）、モータ減磁保護部１０３の処理はステップＳ１１１に進む。 Motor demagnetization protection unit 103 in step S109, the command rotational speed inputted from outside omega it is determined whether the difference is less than the rotational speed lower limit value omega L. The rotation speed lower limit value ω L is a region where I control can be performed (that is, region 2 where motor control speed K2 is equal to or higher where I control can be performed; FIGS. 6A and 6B). A predetermined rotation speed set in advance.
If the command rotational speed omega is smaller than the rotational speed limit value ω L (S109 → Yes), the processing of the motor M demagnetization protection unit 103 proceeds to step S110. On the other hand, if the command rotational speed omega is the rotational speed limit value omega L or more (S109 → No), the processing of the motor demagnetization protection unit 103 proceeds to step S111.

ステップＳ１１０においてモータ減磁保護部１０３は、補正指令回転速度ω１を、前記した回転速度下限値ωＬに設定する。また、ステップＳ１１１においてモータ減磁保護部１０３は、補正指令回転速度ω１を、外部から入力される指令回転速度ωに設定する。
このようにして、モータ減磁保護部１０３は、図５に示す処理を所定周期で行い、補正指令回転速度ω１を時々刻々と回転速度指示部１０４に出力する。 Motor demagnetization protection unit 103 in step S110, a correction command rotational speed .omega.1, sets the rotational speed lower limit value omega L described above. In step S111, the motor demagnetization protection unit 103 sets the correction command rotational speed ω1 to the command rotational speed ω input from the outside.
In this way, the motor demagnetization protection unit 103 performs the processing shown in FIG. 5 at a predetermined cycle, and outputs the correction command rotation speed ω1 to the rotation speed instruction unit 104 every moment.

図６（ａ），（ｂ）は、モータ制御装置１００によって駆動を制御されるモータＭの実回転速度の時間的変化を示す説明図である。なお、図６（ａ），（ｂ）に示す領域１（モータＭの実回転速度ωｒが、Ｋ１≦ωｒ＜Ｋ２である領域）は、Ｔ制御部１０２ａ（図３参照）によってトルク変動抑制制御を行う領域である。一方、領域２（モータの実回転速度ωｒがＫ２以上である領域）は、Ｉ制御部１０２ｂによる電流変動抑制制御を行う領域である。 FIGS. 6A and 6B are explanatory views showing temporal changes in the actual rotational speed of the motor M whose drive is controlled by the motor control device 100. FIG. 6A and 6B, the region 1 (the region where the actual rotational speed ω r of the motor M is K1 ≦ ω r <K2) is changed by the T controller 102a (see FIG. 3). This is a region where suppression control is performed. On the other hand, region 2 (region where the actual rotational speed ω r of the motor is equal to or higher than K2) is a region where current fluctuation suppression control is performed by the I control unit 102b.

図６（ａ）は、モータの指令回転速度が回転速度下限値よりも小さい（つまり、図５のステップＳ１０９→Ｙｅｓとなる）場合である。
図６（ａ）に示すように、モータ制御装置１００は、モータＭの駆動開始から回転速度下限値ωＬを目標回転速度としてモータＭを加速させる（時刻０〜ｔ１）。ちなみに、モータＭの誘起電圧を検出することによる位置センサレス制御が可能となる回転速度Ｋ１までは、モータＭを強制運転して加速させる。
また、前記したように、回転速度下限値ωＬとは、Ｉ制御が可能となる領域２において予め設定される所定の回転速度である。図６（ａ）に示すように、指令回転速度ωが回転速度下限値ωＬを下回っている場合、モータ制御装置１００は、補正指令回転速度ω１を回転速度下限値ωＬに補正してモータＭを加速させる（図５のＳ１１０参照）。
なお、回転速度下限値ωＬは、回転速度Ｋ２の値に近いほうが好ましい。これによって、より小さい回転速度で電流変動抑制制御を実行できるからである。 FIG. 6A shows a case where the command rotational speed of the motor is smaller than the rotational speed lower limit value (that is, Step S109 → Yes in FIG. 5).
As shown in FIG. 6 (a), the motor controller 100 accelerates the motor M rotation speed lower limit value omega L as a target rotational speed from the start of driving of the motor M (time 0 to t1). Incidentally, the motor M is forcibly operated and accelerated until the rotational speed K1 at which position sensorless control is possible by detecting the induced voltage of the motor M.
Further, as described above, the rotation speed lower limit value ω L is a predetermined rotation speed set in advance in the region 2 where I control is possible. As shown in FIG. 6 (a), if the command rotational speed omega is below the rotation speed limit value omega L, the motor control device 100 corrects the correction command rotational speed ω1 in the rotation speed lower limit value omega L motor M is accelerated (see S110 in FIG. 5).
The rotation speed limit value omega L is preferably closer to the value of the rotational speed K2 is. This is because current fluctuation suppression control can be executed at a lower rotational speed.

そして、モータＭの制御は、トルク変動抑制制御（Ｔ制御：領域１）を経て、速やかに電流変動抑制制御（Ｉ制御：領域２）に移行される。つまり、低温環境においてモータＭを駆動（起動）させる場合には、敢えて補正指令回転速度ω１を大きくして速やかに電流変動抑制制御に移行させ、電流変動を抑制する。これによって、モータ電流が減磁電流保護閾値（図４参照）を超えて、モータＭが停止してしまう事態を回避することができる。   The control of the motor M is immediately transferred to the current fluctuation suppression control (I control: area 2) through the torque fluctuation suppression control (T control: area 1). That is, when driving (starting up) the motor M in a low temperature environment, the correction command rotational speed ω1 is intentionally increased to promptly shift to the current fluctuation suppression control to suppress the current fluctuation. As a result, it is possible to avoid a situation in which the motor M stops due to the motor current exceeding the demagnetizing current protection threshold (see FIG. 4).

そして、図６（ａ）に示すように、モータＭの回転速度が回転速度下限値ωＬに達したら（時刻ｔ１）、モータ制御装置１００は、当該回転速度下限値ωＬを保ちつつモータＭを継続的に駆動させる（時刻ｔ１〜ｔ２）。
また、図６（ａ）に示す時刻０〜ｔ２の間に、モータ電流によってモータＭの永久磁石の温度が上昇する。そうすると、図４に示すモータ減磁保護閾値も上昇することとなる。前記したように、図６（ａ）に示す回転速度補正時間閾値ｔｔｈは、モータＭの巻線温度が、図４に示す温度閾値Ｔｔｈを超えると推定される所定時間である。
したがって、時刻ｔ２以後に、電流変動が比較的大きいトルク変動抑制制御を行ったとしてもモータ減磁保護閾値との間に余裕ができる。その結果、モータ電流が減磁保護閾値を超えることに伴うモータＭの駆動停止を回避できる。 Then, as shown in FIG. 6 (a), When the rotational speed of the motor M reaches the rotation speed lower limit value omega L (time t1), the motor controller 100, motor M while maintaining the rotational speed lower limit value omega L Is continuously driven (time t1 to t2).
Further, during the time 0 to t2 shown in FIG. 6A, the temperature of the permanent magnet of the motor M is increased by the motor current. As a result, the motor demagnetization protection threshold shown in FIG. 4 also increases. As described above, the rotation speed correction time threshold value t th shown in FIG. 6A is a predetermined time estimated that the winding temperature of the motor M exceeds the temperature threshold value T th shown in FIG.
Therefore, even if torque fluctuation suppression control with relatively large current fluctuation is performed after time t2, a margin can be made between the motor demagnetization protection threshold. As a result, it is possible to avoid stopping the motor M when the motor current exceeds the demagnetization protection threshold.

そして、モータＭの駆動開始から図６に示す回転速度補正時間閾値ｔｔｈが経過すると（図５のＳ１０６→Ｎｏ）、モータ制御装置１００は、「減磁保護中」のフラグを解除し（Ｓ１０７）、補正指令回転速度ω１を指令回転速度ωに修正する（Ｓ１１１）。 When the rotation speed correction time threshold t th shown in FIG. 6 elapses from the start of driving of the motor M (S106 → No in FIG. 5), the motor control device 100 releases the “demagnetization protected” flag (S107). ), The correction command rotational speed ω1 is corrected to the command rotational speed ω (S111).

なお、図６（ｂ）に示すように、モータＭの指令回転速度ωが回転速度下限値ωＬ以上である場合（図５のＳ１０９→Ｎｏ）、モータ減磁保護部１０３は、補正指令回転速度ω１として指令回転速度ωの値を採用する（図５のＳ１１１）。すなわち、モータ減磁保護部１０３は、回転速度補正時間閾値ｔｔｈが経過した後もモータＭの回転速度を指令回転速度ωとして、電流変動抑制制御を維持する。
この場合には、Ｉ制御部１０２ｂによる電流変動抑制制御を継続することから、モータ電流が減磁電流保護閾値を超える虞はない（図４参照）。 Incidentally, as shown in FIG. 6 (b), (S109 → No in FIG. 5), the motor demagnetization protection unit 103 when the command rotational speed omega of the motor M is the rotational speed limit value omega L or more, the correction command rotational The value of the command rotational speed ω is adopted as the speed ω1 (S111 in FIG. 5). That is, the motor demagnetization protection unit 103 maintains the current fluctuation suppression control with the rotational speed of the motor M as the command rotational speed ω even after the rotational speed correction time threshold t th has elapsed.
In this case, since the current fluctuation suppression control by the I control unit 102b is continued, there is no possibility that the motor current exceeds the demagnetization current protection threshold (see FIG. 4).

このように、モータ制御装置１００は、モータＭの巻線温度が所定値以下である場合に、モータＭを比較的高速（図６（ａ）では回転速度下限値ωＬ、図６（ｂ）では指令回転速度ω）で駆動させて電流変動抑制制御を実行する。そして、駆動開始からの経過時間が回転速度補正時間閾値ｔｔｈに達した場合、モータ制御装置１００は、モータ巻線温度が温度閾値Ｔｔｈ以上まで上昇したと推定し、指令回転速度ωを目標回転速度としてＴ制御又はＩ制御による定格運転でモータＭを駆動させる。 As described above, when the winding temperature of the motor M is equal to or lower than the predetermined value, the motor control device 100 operates the motor M at a relatively high speed (the rotation speed lower limit value ω L in FIG. 6A and FIG. 6B). Then, the current fluctuation suppression control is executed by driving at the command rotational speed ω). When the elapsed time from the start of driving reaches the rotational speed correction time threshold value t th , the motor control device 100 estimates that the motor winding temperature has risen to the temperature threshold value T th or more and sets the command rotational speed ω to the target. The motor M is driven at a rated operation by T control or I control as the rotation speed.

＜効果＞
本実施形態に係るモータ制御装置１００によれば、モータＭの起動時には、回転速度下限値ωＬ以上の比較的高い回転速度までモータＭを加速させ、速やかにＩ制御に移行する。そして、回転開始から回転速度補正時間閾値ｔｔｈが経過するまではＩ制御を継続することによって電流変動を抑制しつつ、Ｔ制御が可能な状態となるようにモータＭの巻線温度を上昇させることができる。したがって、低温減磁特性を有するフェライト系の永久磁石を使用した場合でも、モータＭの巻線温度の上昇に伴ってモータ減磁保護閾値を高くすることができるので、Ｔ制御（又はＩ制御）によりモータＭを指令回転速度ωで駆動させ、圧縮機１を連続駆動することができる。 <Effect>
According to the motor control apparatus 100 according to this embodiment, when starting the motor M, to accelerate the motor M to a relatively high rotational speed of the above rotation speed lower limit value omega L, rapidly shifts to I control. Then, the winding temperature of the motor M is increased so that the T control can be performed while suppressing the current fluctuation by continuing the I control until the rotation speed correction time threshold t th elapses from the start of the rotation. be able to. Therefore, even when a ferrite permanent magnet having a low temperature demagnetization characteristic is used, the motor demagnetization protection threshold can be increased as the winding temperature of the motor M rises. Therefore, T control (or I control) Thus, the motor M can be driven at the command rotational speed ω, and the compressor 1 can be continuously driven.

つまり、本実施形態に係るモータ制御装置１００によれば、モータＭに使用されている永久磁石の減磁を抑制しつつ、継続的に安定してモータＭを駆動させることができる。その結果、快適性に優れた空気調和機Ａを提供することができる。   That is, according to the motor control apparatus 100 according to the present embodiment, the motor M can be driven continuously and stably while suppressing the demagnetization of the permanent magnet used in the motor M. As a result, the air conditioner A excellent in comfort can be provided.

図７は、トルク外乱抑制制御（Ｉ制御）を実行しない場合と、トルク外乱抑制制御（Ｉ制御）を実行した場合とにおいて、モータＭの回転速度とピーク電流との関係を示す説明図である。
図７の破線（比較例）で示すように、トルク外乱抑制制御（Ｉ制御）を行わずにモータＭを加速させた場合、モータＭの回転速度が１５００ｍｉｎ-１になるとピーク電流が１５Ａを超え、モータ減磁保護閾値を超えてしまう虞がある（符号Ｑを参照）。つまり、モータＭの温度上昇がモータＭの回転速度の上昇に追いつかず、減磁保護を行うためにモータＭ（つまり、圧縮機１）が停止してしまう可能性がある。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the rotational speed of the motor M and the peak current when the torque disturbance suppression control (I control) is not executed and when the torque disturbance suppression control (I control) is executed. .
As shown by the broken line in FIG. 7 (comparative example), when the motor M is accelerated without performing the torque disturbance suppression control (I control), the peak current exceeds 15 A when the rotational speed of the motor M reaches 1500 min −1. The motor demagnetization protection threshold may be exceeded (see symbol Q). That is, there is a possibility that the temperature increase of the motor M does not catch up with the increase in the rotation speed of the motor M, and the motor M (that is, the compressor 1) stops to perform demagnetization protection.

これに対して、本実施形態に係るモータ制御装置では、図７の実線で示すように、モータＭの回転速度が１２５０ｍｉｎ-１付近まで上昇したときに、モータ制御装置１００の切替部１０２ｃ（図３参照）によって、Ｔ制御（領域１：図６参照）からＩ制御（領域２：図６参照）に切り替える。これによって、モータ電流の変動（脈動）を抑制し、モータＭの回転速度が１５００ｍｉｎ-１のときのピーク電流を７Ａ程度に抑えることができる（符号Ｐを参照）。したがって、モータＭのピーク電流がモータ減磁保護閾値（図４参照）を超える虞はなく、モータＭを安定して継続的に駆動できる。 On the other hand, in the motor control device according to the present embodiment, as indicated by the solid line in FIG. 7, when the rotational speed of the motor M increases to around 1250 min −1 , the switching unit 102c (see FIG. 3) to switch from T control (region 1: see FIG. 6) to I control (region 2: see FIG. 6). As a result, fluctuations (pulsations) in the motor current can be suppressed, and the peak current when the rotation speed of the motor M is 1500 min −1 can be suppressed to about 7 A (see symbol P). Therefore, there is no possibility that the peak current of the motor M exceeds the motor demagnetization protection threshold (see FIG. 4), and the motor M can be driven stably.

図８（ａ）はトルク変動抑制制御（Ｉ制御）を実行しない場合において、モータ電流の時間的変化を示す波形図（比較例）である。なお、図８（ａ）の波形図は、モータＭを１５００ｍｉｎ-１の回転速度で駆動させた場合のモータ電流の時間的変化を示している（図８（ｂ）も同様）。
図７を用いて説明したように、電流変動抑制制御（Ｉ制御）を行わずにモータＭを加速させると、モータＭの回転速度が１５００ｍｉｎ-１になるとピーク電流が１５Ａを超え、図８（ａ）に示す歪んだ波形となる。 FIG. 8A is a waveform diagram (comparative example) showing temporal changes in motor current when torque fluctuation suppression control (I control) is not executed. The waveform diagram of FIG. 8A shows the temporal change of the motor current when the motor M is driven at a rotational speed of 1500 min −1 (the same applies to FIG. 8B).
As described with reference to FIG. 7, when the motor M is accelerated without performing the current fluctuation suppression control (I control), the peak current exceeds 15 A when the rotation speed of the motor M reaches 1500 min −1 . It becomes the distorted waveform shown in a).

図８（ｂ）は本実施形態に係るトルク変動抑制制御（Ｉ制御）を実行した場合において、モータ電流の時間的変化を示す波形図である。
本実施形態では、低温減磁特性の永久磁石を用いたモータＭの起動時において、モータＭを比較的高速回転にしてＩ制御を行う。したがって、図８（ｂ）に示すように、モータ電流の変動（脈動）を抑制し、ピーク電流を約７Ａに抑えることができる（図７参照）。その結果、ピーク電流とモータ減磁保護閾値との間で余裕ができる。
さらに、高速回転を継続することによるモータＭの温度上昇によってモータ減磁保護閾値を高くすることができる。したがって、モータＭ及び圧縮機１を高効率で連続運転でき、空気調和機Ａの快適性を維持することができる。 FIG. 8B is a waveform diagram showing a temporal change of the motor current when the torque fluctuation suppression control (I control) according to this embodiment is executed.
In the present embodiment, when the motor M using a permanent magnet having a low temperature demagnetization characteristic is started, the motor M is rotated at a relatively high speed to perform I control. Therefore, as shown in FIG. 8B, the fluctuation (pulsation) of the motor current can be suppressed, and the peak current can be suppressed to about 7 A (see FIG. 7). As a result, there is a margin between the peak current and the motor demagnetization protection threshold.
Furthermore, the motor demagnetization protection threshold can be increased by the temperature rise of the motor M by continuing high-speed rotation. Therefore, the motor M and the compressor 1 can be continuously operated with high efficiency, and the comfort of the air conditioner A can be maintained.

≪第２実施形態≫
次に、第２実施形態について説明する。前記した第１実施形態では、モータ巻線温度を所定値まで上昇させるために、モータ制御装置１００が、駆動開始から回転速度補正時間閾値ｔｔｈが経過するまで減磁保護処理を実行した。これに対して第２実施形態では、モータＭの巻線温度を監視することによって減磁保護処理を実行する点が異なる。その他の点については第１実施形態と同様であるから、説明を省略する。 << Second Embodiment >>
Next, a second embodiment will be described. In the first embodiment described above, in order to increase the motor winding temperature to a predetermined value, the motor control device 100 executes the demagnetization protection process until the rotation speed correction time threshold t th elapses from the start of driving. On the other hand, the second embodiment is different in that the demagnetization protection process is executed by monitoring the winding temperature of the motor M. Since other points are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

図９は、モータ減磁保護部の処理の流れを示すフローチャートである。図９に示すステップＳ２０６，Ｓ２０８以外は、第１実施形態で説明した図５のフローチャートと同様であるから説明を省略する。
モータ減磁保護中である場合（Ｓ２０３→Ｙｅｓ、又は、Ｓ２０５）、モータ制御装置１００の処理は、ステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６において、モータ制御装置１００は、モータ温度検出器５００から入力されるモータＭの巻線温度が、温度閾値Ｔｔｈ２（第２所定値）より小さいか否かを判定する。温度閾値Ｔｔｈ２は予め設定された値（例えば、１０℃：図４参照）であり、図示しない記憶手段に記憶されている。
なお、ステップＳ２０４の温度閾値Ｔｔｈ１と、ステップＳ２０６の温度閾値Ｔｔｈ２とを同一の値としてもよい。 FIG. 9 is a flowchart showing a processing flow of the motor demagnetization protection unit. Since steps other than steps S206 and S208 shown in FIG. 9 are the same as those in the flowchart of FIG. 5 described in the first embodiment, description thereof will be omitted.
When the motor demagnetization protection is being performed (S203 → Yes or S205), the process of the motor control device 100 proceeds to step S206. In step S206, the motor control device 100 determines whether or not the winding temperature of the motor M input from the motor temperature detector 500 is smaller than the temperature threshold value Tth2 (second predetermined value). The temperature threshold value T th 2 is a preset value (for example, 10 ° C .: see FIG. 4), and is stored in a storage unit (not shown).
Note that the temperature threshold value T th 1 in step S204 and the temperature threshold value T th 2 in step S206 may be the same value.

モータＭの巻線温度が温度閾値Ｔｔｈ２より小さい場合（Ｓ２０６→Ｙｅｓ）、モータ制御装置１００の処理はステップＳ２０８に進む。一方、モータ巻線温度が温度閾値Ｔｔｈ２以上である場合（Ｓ２０６→Ｎｏ）、モータ制御装置１００の処理はステップＳ２０７に進む。
ステップＳ２０８においてモータ制御装置１００は、モータ巻線温度を更新する。 When the winding temperature of the motor M is smaller than the temperature threshold T th 2 (S206 → Yes), the process of the motor control device 100 proceeds to step S208. On the other hand, when the motor winding temperature is equal to or higher than the temperature threshold T th 2 (S206 → No), the process of the motor control device 100 proceeds to step S207.
In step S208, the motor control device 100 updates the motor winding temperature.

このように、モータ温度検出器５００によって時々刻々と入力されるモータＭの巻線温度を直接的に監視し、モータＭの巻線温度が所定の温度閾値Ｔｔｈ（例えば、１０℃：図４参照）以上となった場合に（図９のＳ２０６→Ｎｏ）、モータ減磁保護処理を解除することとしてもよい（Ｓ２０７）。 In this way, the winding temperature of the motor M, which is input every moment by the motor temperature detector 500, is directly monitored, and the winding temperature of the motor M is set to a predetermined temperature threshold T th (for example, 10 ° C .: FIG. 4). When the above is reached (S206 → No in FIG. 9), the motor demagnetization protection process may be canceled (S207).

＜効果＞
本実施形態に係る空気調和機Ａによれば、第１実施形態と同様に、モータＭの起動時において、補正指令回転速度を所定値ωＬ以上とする（つまり、モータＭを高速回転させる）ことによって、電流変動を抑制するＩ制御を実行する。そして、前記Ｉ制御に従ってモータＭを駆動させてモータＭの温度を上昇させることによって、低温減磁特性の永久磁石を有するモータＭの減磁を抑制しつつ、モータＭを継続的に駆動させることができる。 <Effect>
According to the air conditioner A of this embodiment, like the first embodiment, at the time of startup of the motor M, the correction command rotational speed equal to or higher than a predetermined value omega L (i.e., rotated at a high speed the motor M) As a result, I control for suppressing current fluctuation is executed. Then, by driving the motor M according to the I control to increase the temperature of the motor M, the motor M is continuously driven while suppressing the demagnetization of the motor M having the permanent magnet having the low temperature demagnetization characteristic. Can do.

また、第１実施形態では、運転開始からの時間経過によってモータＭの巻線温度が所定値まで上昇したことを推定していたが、本実施形態ではモータＭの巻線温度を直接的に監視する。したがって、モータＭの巻線温度の変化をより正確に把握することができ、モータＭの減磁を適切に防止することができる。   In the first embodiment, it is estimated that the winding temperature of the motor M has risen to a predetermined value as time elapses from the start of operation. In this embodiment, the winding temperature of the motor M is directly monitored. To do. Therefore, the change in the winding temperature of the motor M can be grasped more accurately, and the demagnetization of the motor M can be appropriately prevented.

≪第３実施形態≫
続いて、第３実施形態について説明する。前記した第１実施形態では、回転開始から減磁保護処理を終了するまでの時間（つまり、回転速度補正時間閾値ｔｔｈ）が予め設定された一定値であったのに対して、第３実施形態では、モータ温度検出器５００から入力されるモータＭの巻線温度に対応して回転速度補正時間閾値ｔｔｈを設定する点が異なる。したがって、当該異なる部分について説明し、第１実施形態と重複する部分については説明を省略する。 «Third embodiment»
Subsequently, the third embodiment will be described. In the first embodiment, the time from the start of rotation to the end of the demagnetization protection process (that is, the rotation speed correction time threshold t th ) is a preset constant value, whereas the third embodiment The embodiment is different in that the rotational speed correction time threshold t th is set corresponding to the winding temperature of the motor M input from the motor temperature detector 500. Therefore, the said different part is demonstrated and description is abbreviate | omitted about the part which overlaps with 1st Embodiment.

図１０は、モータ減磁保護部の処理の流れを示すフローチャートである。図１０に示すフローチャートは、第１実施形態で説明した図５のフローチャートにステップＳ３０４ａを追加したものである。
ステップＳ３０４においてモータ制御装置１００は、モータ温度検出器５００から入力されるモータＭの巻線温度が温度閾値Ｔｔｈより大きい場合（Ｓ３０４→Ｙｅｓ）、モータ制御装置１００の処理はステップＳ３０４ａに進む。 FIG. 10 is a flowchart showing a processing flow of the motor demagnetization protection unit. The flowchart shown in FIG. 10 is obtained by adding step S304a to the flowchart of FIG. 5 described in the first embodiment.
In step S304, when the winding temperature of the motor M input from the motor temperature detector 500 is higher than the temperature threshold value Tth (S304 → Yes), the motor control device 100 proceeds to step S304a.

ステップＳ３０４ａにおいてモータ制御装置１００は、モータ制御装置１００はモータ温度検出器５００から入力されるモータＭの巻線温度に対応して回転速度補正時間閾値ｔｔｈを設定する。
例えば、回転速度補正時間閾値ｔｔｈは、モータＭの駆動開始時に検出されるモータＭの巻線温度が高くなるにつれて回転速度補正時間閾値ｔｔｈの値を次第に短くするように、所定の関数を用いて適宜設定すればよい。 In step S304a, the motor control device 100 sets the rotation speed correction time threshold t th corresponding to the winding temperature of the motor M input from the motor temperature detector 500.
For example, the rotation speed correction time threshold t th is a predetermined function so that the value of the rotation speed correction time threshold t th gradually decreases as the winding temperature of the motor M detected at the start of driving of the motor M increases. It may be set as appropriate.

このようにして、モータＭの巻線温度に応じて柔軟に回転速度補正時間閾値ｔｔｈの値を設定し、モータＭの駆動を開始すると速やかに所定の回転速度ωＬ（又はω）まで加速させ、電流変動抑制制御を実行してモータＭの減磁を抑制する。 In this way, the value of the rotational speed correction time threshold t th is set flexibly according to the winding temperature of the motor M, and when the motor M starts to be driven, the speed is quickly accelerated to a predetermined rotational speed ω L (or ω). Current fluctuation suppression control is executed to suppress demagnetization of the motor M.

＜効果＞
本実施形態に係るモータ制御装置１００によれば、駆動開始時に検出されるモータＭの巻線温度に応じて適切な回転速度補正時間閾値ｔｔｈを設定できる。例えば、外気温が低い場合には、モータＭを所定温度まで温めるために回転速度補正時間閾値ｔｔｈを長めに設定し、外気温が比較的高い場合には回転速度補正時間閾値ｔｔｈを短め設定できる。つまり、モータＭの減磁保護処理を適切に行うことができると共に、減磁保護処理を行う時間を必要最小限に設定することができる。 <Effect>
According to the motor control device 100 according to the present embodiment, an appropriate rotation speed correction time threshold value t th can be set according to the winding temperature of the motor M detected at the start of driving. For example, when the outside air temperature is low, the rotation speed correction time threshold value t th is set to be longer in order to warm the motor M to a predetermined temperature, and when the outside air temperature is relatively high, the rotation speed correction time threshold value t th is shortened. Can be set. That is, the demagnetization protection process of the motor M can be performed appropriately, and the time for performing the demagnetization protection process can be set to the minimum necessary.

したがって、外部から入力される指令回転速度ωの値が回転速度下限値ωＬより小さい場合でも、速やかにモータ減磁保護処理を終えて、指令回転速度ωを目標回転速度とする通常運転に移行することができる。したがって、モータＭ（つまり、圧縮機１）の駆動に費やす電力を削減できると共に、快適性に優れた空気調和機Ａを提供することができる。 Therefore, even when the value of the command rotational speed ω input from the outside is smaller than the rotational speed lower limit value ω L , the motor demagnetization protection processing is finished immediately and the operation shifts to the normal operation with the command rotational speed ω as the target rotational speed. can do. Therefore, it is possible to reduce the power consumed for driving the motor M (that is, the compressor 1) and to provide the air conditioner A that is excellent in comfort.

≪第４実施形態≫
続いて、第４実施形態について説明する。前記各実施形態では、モータ制御装置１００によってモータＭの駆動を制御し、当該モータＭに設置される圧縮機１を備えた空気調和機Ａについて説明したのに対し、第４実施形態では、前記圧縮機１を備えた冷凍装置Ｂについて説明する。
なお、前記した空気調和機Ａと重複する部分については説明を省略する。 << Fourth Embodiment >>
Subsequently, a fourth embodiment will be described. In each of the above embodiments, the motor control device 100 controls the driving of the motor M, and the air conditioner A including the compressor 1 installed in the motor M has been described. The refrigeration apparatus B provided with the compressor 1 will be described.
In addition, description is abbreviate | omitted about the part which overlaps with above-described air conditioner A. FIG.

図１１は、モータ制御装置を用いた冷凍装置のシステム構成図である。冷凍装置Ｂは、室内ユニットＩｕと、室外ユニットＯｕと、を備えている。
室内ユニットＩｕは、膨張弁４と、室内熱交換器５と、室内ファン５ａと、入出力手段６と、室内制御装置１００ａと、を備えている。また、室外ユニットＯｕは、圧縮機１と、室外熱交換器３と、室外ファン３ａと、室外制御装置１００ｂと、を備えている。
さらに、圧縮機１と、室外熱交換器３と、膨張弁４と、室内熱交換器５とは、環状に冷媒配管Ｌで接続され、ヒートポンプサイクルを構成している。 FIG. 11 is a system configuration diagram of a refrigeration apparatus using a motor control device. The refrigeration apparatus B includes an indoor unit Iu and an outdoor unit Ou.
The indoor unit Iu includes an expansion valve 4, an indoor heat exchanger 5, an indoor fan 5a, an input / output means 6, and an indoor control device 100a. The outdoor unit Ou includes a compressor 1, an outdoor heat exchanger 3, an outdoor fan 3a, and an outdoor control device 100b.
Furthermore, the compressor 1, the outdoor heat exchanger 3, the expansion valve 4, and the indoor heat exchanger 5 are connected in an annular manner by a refrigerant pipe L, and constitute a heat pump cycle.

例えば、ユーザの操作により入出力手段６を介してＯＮに切替えられると、室外制御装置１００ｂは、圧縮機１に設置されているモータＭを所定の回転速度で回転させ、実線矢印で示す向きに冷媒を通流させる（図１の破線を参照）   For example, when switched on via the input / output means 6 by the user's operation, the outdoor control device 100b rotates the motor M installed in the compressor 1 at a predetermined rotational speed, in the direction indicated by the solid line arrow. Let the refrigerant flow (see broken line in Fig. 1)

また、室内制御装置１００ａは室内ファン５ａを所定の回転速度で回転させ、室外制御装置１００ｂは室外ファン３ａを所定の回転速度で回転させる。さらに、室外制御装置１００ｂは、膨張弁４の開度（絞り）を制御する。これによって、室内熱交換器５を蒸発器として機能させ、室外熱交換器３を凝縮器として機能させるようになっている。
なお、図１１に示す圧縮機１に設置されるモータＭの制御については、前記した各実施形態と同様であるから説明を省略する。 The indoor control device 100a rotates the indoor fan 5a at a predetermined rotation speed, and the outdoor control device 100b rotates the outdoor fan 3a at a predetermined rotation speed. Furthermore, the outdoor control device 100b controls the opening (throttle) of the expansion valve 4. As a result, the indoor heat exchanger 5 functions as an evaporator and the outdoor heat exchanger 3 functions as a condenser.
In addition, about control of the motor M installed in the compressor 1 shown in FIG. 11, since it is the same as that of each above-mentioned embodiment, description is abbreviate | omitted.

＜効果＞
本実施形態によれば、モータＭに使用されている永久磁石の減磁を抑制しつつ、継続的に安定してモータＭを駆動させることができる。したがって、信頼性に優れた冷凍装置Ｂを提供することができる。 <Effect>
According to the present embodiment, the motor M can be driven continuously and stably while suppressing the demagnetization of the permanent magnet used in the motor M. Therefore, the refrigeration apparatus B excellent in reliability can be provided.

≪変形例≫
以上、本発明に係るモータ制御装置について各実施形態により説明したが、本発明の実施態様はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更などを行うことができる。
例えば、前記各実施形態では、モータ温度検出器５００によってモータＭの巻線温度を検出する例を示したが、これに限らない。すなわち、圧縮機１の外郭温度、又は圧縮機１の吐出配管温度をモータＭの温度として検出し、モータ減磁保護部１０３に入力してもよい。 ≪Modification≫
As mentioned above, although each embodiment demonstrated the motor control apparatus which concerns on this invention, the embodiment of this invention is not limited to these description, A various change etc. can be performed.
For example, in each of the above-described embodiments, an example in which the winding temperature of the motor M is detected by the motor temperature detector 500 has been described. That is, the outer temperature of the compressor 1 or the discharge pipe temperature of the compressor 1 may be detected as the temperature of the motor M and input to the motor demagnetization protection unit 103.

また、モータ温度検出器５００に加えて、外気温度を検出する外気温度検出器（外気温度検出手段）をさらに備えることとしてもよい。例えば、モータ制御装置１００は、外気温度検出器から入力される外気温度が所定値（第３所定値）以下であり、かつ、モータ温度検出器５００にから入力されるモータＭの巻線温度が温度閾値Ｔｔｈ（第１所定値）以下である場合に減磁保護処理を実行することとしてもよい。
また、外気温度検出器から入力される外気温度と、モータ温度検出器５００にから入力されるモータＭの巻線温度との差に応じて、モータ制御装置１００が減磁保護処理を実行するか否かを決定してもよい。 In addition to the motor temperature detector 500, an outside air temperature detector (outside air temperature detecting means) for detecting the outside air temperature may be further provided. For example, in the motor control device 100, the outside air temperature input from the outside air temperature detector is equal to or lower than a predetermined value (third predetermined value), and the winding temperature of the motor M input from the motor temperature detector 500 is The demagnetization protection process may be executed when the temperature is equal to or lower than the temperature threshold T th (first predetermined value).
Whether the motor control device 100 executes the demagnetization protection process according to the difference between the outside air temperature input from the outside air temperature detector and the winding temperature of the motor M input from the motor temperature detector 500. You may decide whether or not.

また、図５に示すフローチャートのステップＳ１０４でモータ巻線温度が温度閾値Ｔｔｈ以下であるか否かを判断する前の処理として、空気調和機Ａの運転モードが暖房運転であるか否かの判断処理を追加してもよい。暖房運転である場合、モータ制御装置の処理はステップＳ１０４に進む。一方、暖房運転でないない場合、モータ制御装置の処理はステップＳ１０７に進む。
このような運転モードの判断処理を入れることによって、モータ減磁保護処理を行うべきか否かをより適切に判定することができる。
なお、前記した判定処理を図９又は図１０に示すフローチャートに適用してもよい。 Further, as a process before determining whether or not the motor winding temperature is equal to or lower than the temperature threshold value Tth in step S104 of the flowchart shown in FIG. 5, it is determined whether or not the operation mode of the air conditioner A is the heating operation. A determination process may be added. In the case of heating operation, the process of the motor control device proceeds to step S104. On the other hand, when it is not heating operation, the process of the motor control device proceeds to step S107.
By including such operation mode determination processing, it is possible to more appropriately determine whether or not to perform motor demagnetization protection processing.
The determination process described above may be applied to the flowchart shown in FIG. 9 or FIG.

また、前記各実施形態では、モータＭによって駆動する圧縮機１を備えた空気調和機Ａ又は冷凍装置Ｂについて説明したが、これに限らない。その他、ヒートポンプサイクルを用いる様々な機器に本発明を適用することができる。   Moreover, although each said embodiment demonstrated the air conditioner A or the freezing apparatus B provided with the compressor 1 driven by the motor M, it is not restricted to this. In addition, the present invention can be applied to various devices using a heat pump cycle.

Ａ 空気調和機
Ｂ 冷凍装置
Ｌ 冷媒配管（配管）
１ 圧縮機
２ 四方弁
３ 室外熱交換器（凝縮器、蒸発器）
３ａ 室外ファン
４ 膨張弁
５ 室内熱交換器
１００ モータ制御装置（制御手段）
１０１ モータ電流再現部
１０２ トルク外乱抑制部
１０２ａ Ｔ制御部（トルク変動抑制制御部）
１０２ｂ Ｉ制御部（電流変動抑制制御部）
１０２ｃ 切替部
１０３ モータ減磁保護部
１０４ 回転速度指示部
１０５ 駆動信号発生部
２００ 直流電源
３００ インバータ
４００ 電流検出器
５００ モータ温度検出器（モータ温度検出手段）
Ｓ モータ駆動装置
Ｍ モータ A Air conditioner B Refrigeration equipment L Refrigerant piping (pipe)
1 Compressor 2 Four-way valve 3 Outdoor heat exchanger (condenser, evaporator)
3a Outdoor fan 4 Expansion valve 5 Indoor heat exchanger 100 Motor controller (control means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Motor current reproduction part 102 Torque disturbance suppression part 102a T control part (torque fluctuation suppression control part)
102b I control unit (current fluctuation suppression control unit)
102c switching unit 103 motor demagnetization protection unit 104 rotation speed instruction unit 105 drive signal generation unit 200 DC power supply 300 inverter 400 current detector 500 motor temperature detector (motor temperature detection means)
S motor drive device M motor

Claims (19)

直流電源からインバータに入力される直流電圧を交流電圧に変換し、前記インバータに接続されるモータの駆動を制御するモータ制御装置であって、
前記モータは、低温で減磁しやすい低温減磁特性の永久磁石を有し、
前記モータ制御装置は、
前記モータのトルク変動を抑制するトルク変動抑制制御部と、
モータ温度検出手段によって検出される前記モータの温度が第１所定値以下である場合に、前記モータに流れる電流の変動を抑制することで当該電流を正弦波に近づける電流変動抑制制御を実行する電流変動抑制制御部と、
前記モータ温度検出手段によって検出される前記モータの温度が前記第１所定値以下である場合、前記モータの指令回転速度を、前記電流変動抑制制御を実行することが可能な補正指令回転速度とすることによって減磁保護処理を実行するモータ減磁保護部と、
前記モータの回転速度に応じて前記トルク変動抑制制御部による処理と、前記電流変動抑制制御による処理と、を切り替える切替部と、を備えること
を特徴とするモータ制御装置。 A motor control device that converts a DC voltage input from a DC power source to an inverter into an AC voltage and controls driving of a motor connected to the inverter,
The motor has a permanent magnet having a low temperature demagnetization characteristic that is easily demagnetized at a low temperature,
The motor control device
A torque fluctuation suppression control unit for suppressing torque fluctuation of the motor;
A current for executing current fluctuation suppression control for reducing the fluctuation of the current flowing through the motor and causing the current to approach a sine wave when the temperature of the motor detected by the motor temperature detecting means is equal to or lower than a first predetermined value. A fluctuation suppression control unit;
When the temperature of the motor detected by the motor temperature detecting means is not more than the first predetermined value, the command rotational speed of the motor is set as a corrected command rotational speed capable of executing the current fluctuation suppression control. A motor demagnetization protection unit for performing demagnetization protection processing by
A motor control device comprising: a switching unit that switches between processing by the torque fluctuation suppression control unit and processing by the current fluctuation suppression control according to the rotation speed of the motor. 前記モータ減磁保護部は、
前記減磁保護処理を、前記モータの駆動開始から所定時間実行すること
を特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。 The motor demagnetization protection unit is
The motor control device according to claim 1, characterized in that the demagnetization protection process, executes a predetermined time from the drive start of the motor. 前記モータ減磁保護部は、
前記モータ温度検出手段によって検出される前記モータの温度に応じて、前記減磁保護処理を実行する前記所定時間を設定すること
を特徴とする請求項２に記載のモータ制御装置。 The motor demagnetization protection unit is
The motor control device according to claim 2 , wherein the predetermined time for executing the demagnetization protection process is set in accordance with the temperature of the motor detected by the motor temperature detection unit. 前記モータ減磁保護部は、
前記モータ温度検出手段から入力される前記モータの動作温度が、前記第１所定値よりも高い第２所定値以上となった場合に、前記減磁保護処理を終了すること
を特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。 The motor demagnetization protection unit is
The demagnetization protection process is terminated when an operating temperature of the motor input from the motor temperature detecting means becomes equal to or higher than a second predetermined value higher than the first predetermined value. the motor control device according to 1. 前記減磁保護処理が終了した後は、外部から入力される指令回転速度に従って前記モータを駆動させること
を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のモータ制御装置。 After the demagnetization protection process has been completed, the motor control apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that driving the motor in accordance with the command rotational speed inputted from outside. 前記永久磁石はフェライト磁石であること
を特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のモータ制御装置。 The motor control device according to any one of claims 1 to 5 , wherein the permanent magnet is a ferrite magnet. 直流電源から入力される直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、前記インバータに接続されるモータの温度を検出するモータ温度検出手段と、前記インバータの駆動を制御する制御手段と、を備え、前記インバータからの交流電力によって前記モータを駆動させるモータ駆動装置であって、
前記モータは、低温で減磁しやすい低温減磁特性の永久磁石を有し、
前記制御手段は、
前記モータのトルク変動を抑制するトルク変動抑制制御部と、
前記モータ温度検出手段によって検出される前記モータの温度が第１所定値以下である場合に、前記モータに流れる電流の変動を抑制することで当該電流を正弦波に近づける電流変動抑制制御を実行する電流変動抑制制御部と、
前記モータ温度検出手段によって検出される前記モータの温度が前記第１所定値以下である場合、前記モータの指令回転速度を、前記電流変動抑制制御を実行することが可能な補正指令回転速度とすることによって減磁保護処理を実行するモータ減磁保護部と、
前記モータの回転速度に応じて前記トルク変動抑制制御部による処理と、前記電流変動抑制制御による処理と、を切り替える切替部と、を備えること
を特徴とするモータ駆動装置。 An inverter that converts a DC voltage input from a DC power source into an AC voltage; a motor temperature detection unit that detects a temperature of a motor connected to the inverter; and a control unit that controls the drive of the inverter. A motor driving device for driving the motor with AC power from an inverter,
The motor has a permanent magnet having a low temperature demagnetization characteristic that is easily demagnetized at a low temperature,
The control means includes
A torque fluctuation suppression control unit for suppressing torque fluctuation of the motor;
When the temperature of the motor detected by the motor temperature detecting means is equal to or lower than a first predetermined value, current fluctuation suppression control is performed to suppress the fluctuation of the current flowing through the motor so that the current approaches a sine wave. A current fluctuation suppression control unit;
When the temperature of the motor detected by the motor temperature detecting means is not more than the first predetermined value, the command rotational speed of the motor is set as a corrected command rotational speed capable of executing the current fluctuation suppression control. A motor demagnetization protection unit for performing demagnetization protection processing by
A motor drive device comprising: a switching unit that switches between processing by the torque fluctuation suppression control unit and processing by the current fluctuation suppression control according to a rotation speed of the motor. 外気温度を検出する外気温度検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記外気温度検出手段によって検出される外気温度が第３所定値以下であり、かつ、前記モータ温度検出手段によって検出される前記モータの温度が前記第１所定値以下である場合に、前記モータの電流変動を抑制する前記電流変動抑制制御を実行すること
を特徴とする請求項７に記載のモータ駆動装置。 It further comprises an outside air temperature detecting means for detecting the outside air temperature,
The control means includes
When the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting means is not more than a third predetermined value and the temperature of the motor detected by the motor temperature detecting means is not more than the first predetermined value, The motor drive device according to claim 7 , wherein the current fluctuation suppression control for suppressing current fluctuation is executed. 直流電源から入力される直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、前記インバータに接続されるモータの温度を検出するモータ温度検出手段と、前記インバータの駆動を制御する制御手段と、を備え、前記インバータからの交流電力によって前記モータを駆動させるモータ駆動装置であって、
前記モータは、低温で減磁しやすい低温減磁特性の永久磁石を有し、
前記制御手段は、前記モータの回転速度が所定値以上である場合に、前記モータに流れる電流の変動を抑制することで当該電流を正弦波に近づける電流変動抑制制御を実行し、
前記モータ温度検出手段によって検出される前記モータの温度が第１所定値以下である場合に、前記モータの回転速度を前記所定値以上に制御すること
を特徴とするモータ駆動装置。 An inverter that converts a DC voltage input from a DC power source into an AC voltage; a motor temperature detection unit that detects a temperature of a motor connected to the inverter; and a control unit that controls the drive of the inverter. A motor driving device for driving the motor with AC power from an inverter,
The motor has a permanent magnet having a low temperature demagnetization characteristic that is easily demagnetized at a low temperature,
The control means, when the rotational speed of the motor is equal to or higher than a predetermined value, executes current fluctuation suppression control that brings the current closer to a sine wave by suppressing fluctuations in the current flowing through the motor,
The motor driving device, wherein when the temperature of the motor detected by the motor temperature detecting means is not more than a first predetermined value, the rotational speed of the motor is controlled to be not less than the predetermined value. 請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の前記モータ駆動装置を備え、当該モータ駆動装置によって前記モータを駆動し、当該駆動によって流体を圧縮する圧縮機構を有すること
を特徴とする圧縮機。 A compression mechanism comprising: the motor drive device according to any one of claims 7 to 9 ; and a compression mechanism that drives the motor by the motor drive device and compresses fluid by the drive. Machine. 前記モータ温度検出手段は、前記モータの巻線温度、前記圧縮機の外郭温度、又は前記圧縮機の吐出配管温度を前記モータの温度として検出すること
を特徴とする請求項１０に記載の圧縮機。 The compressor according to claim 10 , wherein the motor temperature detection unit detects a winding temperature of the motor, an outer temperature of the compressor, or a discharge pipe temperature of the compressor as the temperature of the motor. . 前記圧縮機構は、ロータリ式、レシプロ式、又はスクロール式であること
を特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の圧縮機。 The compressor according to claim 10 or 11 , wherein the compression mechanism is a rotary type, a reciprocating type, or a scroll type. 請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載の圧縮機と、室外熱交換器と、膨張弁と、室内熱交換器と、が環状に配管で接続され、ヒートポンプサイクルを構成すること
を特徴とする冷凍装置。 The compressor according to any one of claims 10 to 12 , an outdoor heat exchanger, an expansion valve, and an indoor heat exchanger are connected by a pipe in a ring shape to constitute a heat pump cycle. Refrigeration equipment characterized. 請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載の圧縮機と、室外熱交換器と、膨張弁と、室内熱交換器と、四方弁と、が配管で接続され、ヒートポンプサイクルを構成すること
を特徴とする空気調和機。 The compressor according to any one of claims 10 to 12 , an outdoor heat exchanger, an expansion valve, an indoor heat exchanger, and a four-way valve are connected by piping to constitute a heat pump cycle. An air conditioner characterized by this. 直流電源からインバータに入力される直流電圧を交流電圧に変換し、前記インバータに接続されるモータの駆動を制御するモータ制御方法であって、
前記モータは、低温で減磁しやすい低温減磁特性の永久磁石を有し、
前記モータのトルク変動を抑制するトルク変動抑制制御と、前記モータの温度が第１所定値以下である場合に、前記モータに流れる電流の変動を抑制することで当該電流を正弦波に近づける電流変動抑制制御と、を前記モータの回転速度に応じて切り替えるモータ制御処理と、
前記モータの動作温度が前記第１所定値以下である場合、前記モータの指令回転速度を、前記電流変動抑制制御を実行することが可能な所定回転速度以上とする減磁保護処理と、を実行すること
を特徴とするモータ制御方法。 A motor control method for converting a DC voltage input from a DC power source to an inverter into an AC voltage and controlling driving of a motor connected to the inverter,
The motor has a permanent magnet having a low temperature demagnetization characteristic that is easily demagnetized at a low temperature,
Torque fluctuation suppression control that suppresses torque fluctuation of the motor, and current fluctuation that brings the current closer to a sine wave by suppressing fluctuation of the current flowing through the motor when the temperature of the motor is equal to or lower than a first predetermined value. Motor control processing for switching suppression control according to the rotation speed of the motor;
When the operating temperature of the motor is equal to or lower than the first predetermined value, a demagnetization protection process is performed for setting the command rotational speed of the motor to be equal to or higher than a predetermined rotational speed capable of executing the current fluctuation suppression control. motor control method characterized by. 前記減磁保護処理を、前記モータの駆動開始から所定時間実行すること
を特徴とする請求項１５に記載のモータ制御方法。 The motor control method according to claim 15 , wherein the demagnetization protection process is executed for a predetermined time from the start of driving of the motor. 前記モータの温度に応じて、前記減磁保護処理を実行する前記所定時間が設定されること
を特徴とする請求項１６に記載のモータ制御方法。 The motor control method according to claim 16 , wherein the predetermined time for executing the demagnetization protection process is set according to a temperature of the motor. 前記モータの動作温度が、前記第１所定値よりも高い第２所定値以上となった場合に、前記減磁保護処理を終了すること
を特徴とする請求項１７に記載のモータ制御方法。 18. The motor control method according to claim 17 , wherein the demagnetization protection process is terminated when an operating temperature of the motor becomes equal to or higher than a second predetermined value higher than the first predetermined value. 前記減磁保護処理が終了した後は、外部から入力される指令回転速度に従って前記モータを駆動させること
を特徴とする請求項１５から請求項１８のいずれか一項に記載のモータ制御方法。 The motor control method according to any one of claims 15 to 18 , wherein after the demagnetization protection processing is completed, the motor is driven according to a command rotational speed input from the outside.
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