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JP6319337B2 - Motor drive control device and air conditioner indoor unit - Google Patents
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JP6319337B2 - Motor drive control device and air conditioner indoor unit - Google Patents

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Description

本発明は、ロータ位置センサレス制御を行うモータ駆動制御装置における始動制御に関する。   The present invention relates to start control in a motor drive control device that performs rotor position sensorless control.

モータのロータ位置センサレス制御は、ロータの位置を検出する磁気センサ等が不要になるという利点がある。始動時はロータの停止位置が不明であるため、例えば、始動時のみ、モータのステータに直流電流を流す直流励磁を行って、ロータを所定位置につかせる、という制御方法がある(例えば、特許文献1参照。)。また、停止するときに、必ず所定位置でロータを停止させるように制御する技術も提案されている(例えば、特許文献2参照。)。   The rotor position sensorless control of the motor has an advantage that a magnetic sensor or the like for detecting the position of the rotor becomes unnecessary. Since the stop position of the rotor is unknown at the start, for example, there is a control method in which the rotor is held at a predetermined position by performing direct current excitation that causes a direct current to flow through the stator of the motor only at the start (for example, Patent Documents). 1). In addition, a technique for controlling the rotor to stop at a predetermined position when stopping is also proposed (for example, see Patent Document 2).

特開2014−27735号公報(段落[0097])JP 2014-27735 A (paragraph [0097]) 特開2012−165612号公報JP 2012-165612 A

しかしながら、慣性モーメントが大きな回転体(例えばファン)を回転駆動するモータに上記の直流励磁を行うと、回転体が振動することがある。例えば、空気調和機の室内機のうち、天井から吊り下げ型の機種においては、ファンが振動すると、筐体が揺れて異音を発生する場合がある。   However, when the above-described DC excitation is performed on a motor that rotationally drives a rotating body (for example, a fan) having a large moment of inertia, the rotating body may vibrate. For example, in an indoor unit of an air conditioner that is suspended from the ceiling, when the fan vibrates, the housing may shake and generate abnormal noise.

かかる課題に鑑み、本発明は、始動時のファン等の回転体の振動に起因する異音を防ぎ、静粛な始動が可能なモータ駆動制御装置及びこれを含む空気調和機の室内機を提供することを目的とする。   In view of such problems, the present invention provides a motor drive control device capable of preventing noise caused by vibrations of a rotating body such as a fan at the start and capable of performing a quiet start, and an indoor unit of an air conditioner including the motor drive control device. For the purpose.

(1)本発明は、ロータに回転体が接続されたモータを回転駆動するモータ駆動制御装置であって、前記モータのステータに出力電圧を与えるインバータと、定常運転状態では、ロータ位置センサレス制御で前記インバータを制御して前記回転体を回転させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記インバータの出力電圧の基本波周波数の加速レート及び出力電流の振幅を、前記回転体が逆転しないよう抑制して始動する初期始動制御を前記インバータに行わせる機能を有する、モータ駆動制御装置である。   (1) The present invention is a motor drive control device that rotationally drives a motor having a rotor connected to a rotor, and an inverter that provides an output voltage to the stator of the motor; A control unit that controls the inverter to rotate the rotating body, and the control unit prevents the rotating body from reversing the acceleration rate of the fundamental frequency of the output voltage of the inverter and the amplitude of the output current. It is a motor drive control apparatus which has a function which makes the said inverter perform initial start control which suppresses and starts.

このようなモータ駆動制御装置における制御部は、始動時に出力電圧の基本波周波数の加速レート及び出力電流の振幅を抑制することで、磁界の回転速度とロータに与える回転トルクとを極めて小さいレベルから徐々に上げていくことができる。これにより、始動前のロータの停止位置がどこにあっても、ロータ及び回転体は逆転せず、緩やかに正転し始める。
かかる初期始動制御を行うことにより、慣性モーメントの大きい回転体であっても、始動時の回転体及び回転体を収容する筐体の振動に起因する異音を防止し、静粛な始動を行うことができる。また、出力電圧の基本波周波数の加速レート及び出力電流の振幅を抑制することは、始動時の無効電流低減にも寄与する。無効電流低減により、さらに静粛な始動が可能となる。
なお、始動前のロータ及び回転体の状態としては、完全に停止している状態の他、実質的に停止と同等な状態、例えば所定回転数未満の極めて微速で回転している状態も含めることができる。
The control unit in such a motor drive control device suppresses the acceleration rate of the fundamental frequency of the output voltage and the amplitude of the output current at the time of starting, thereby reducing the rotational speed of the magnetic field and the rotational torque applied to the rotor from a very small level. It can be raised gradually. Thereby, no matter where the rotor stop position before starting is, the rotor and the rotating body do not reverse but begin to rotate normally slowly.
By performing such initial start control, even if a rotating body has a large moment of inertia, noises caused by vibrations of the rotating body at the time of starting and the housing that houses the rotating body are prevented, and a quiet start is performed. Can do. Further, suppressing the acceleration rate of the fundamental frequency of the output voltage and the amplitude of the output current also contributes to a reduction in reactive current at the time of starting. By reducing the reactive current, it is possible to start more silently.
In addition, the state of the rotor and the rotating body before starting includes not only the state of complete stop but also the state substantially equivalent to the stop, for example, the state of rotating at a very low speed less than a predetermined rotational speed. Can do.

(2)また、(1)のモータ駆動制御装置において、前記制御部は、前記初期始動制御の時間を経て、前記加速レート及び前記出力電流の振幅を前記定常運転状態に近づける始動制御を前記インバータに行わせる機能を有するものであってもよい。
この場合、初期始動制御の時間を経た後、制御部は、出力電圧の基本波周波数の加速レート及び出力電流の振幅を定常運転状態に近づけて、ロータ位置センサレス制御の定常運転状態に移行することができる。
(2) In the motor drive control device according to (1), the control unit performs start control for bringing the acceleration rate and the amplitude of the output current close to the steady operation state after the time of the initial start control. It may have a function to be performed.
In this case, after the initial start control time has elapsed, the control unit brings the acceleration rate of the fundamental frequency of the output voltage and the amplitude of the output current closer to the steady operation state and shifts to the steady operation state of the rotor position sensorless control. Can do.

(3)また、(2)のモータ駆動制御装置において、始動前の前記回転体の回転を検出する回転検出部を備え、駆動制御していない状態での前記回転体が、所定回転数未満の回転数で正転若しくは逆転し、又は静止しているとき、前記制御部は前記始動制御を行い、駆動制御していない状態での前記回転体が、所定回転数以上の回転数で正転しているとき、前記制御部は、前記始動制御を行わずに、前記ロータ位置センサレス制御を行うようにしてもよい。
駆動制御していない状態での回転体が所定回転数未満の回転数で正転若しくは逆転しているか又は静止しているときには、前記始動制御を行うことができる。また、惰性又は空気の対流等の外力により回転体が既に所定回転数以上の回転数で正転している状態であれば、始動制御を行う必要が無いので、これを省略して直ちにロータ位置センサレス制御を行うことができる。
(3) Further, in the motor drive control device of (2), a rotation detection unit that detects the rotation of the rotating body before starting is provided, and the rotating body in a state where drive control is not performed is less than a predetermined number of rotations It rotated forward or reverse at a rotational speed, or when they are stationary, the control unit performs the starting control, the rotating body in a state in which no drive control, and forward in the rotational speed more than a predetermined rotational speed In this case, the control unit may perform the rotor position sensorless control without performing the start control.
The start control can be performed when the rotating body in a state where drive control is not performed is rotating forward or reverse at a rotational speed less than a predetermined rotational speed or is stationary. Further, if the state where the rotation member by an external force convection, etc. inertia or air already forward at a predetermined rotational speed or more speed there is no need to perform the starting control, immediately rotor position is omitted this Sensorless control can be performed.

(4)また、(2)のモータ駆動制御装置において、前記制御部は、前記ステータを直流励磁する機能を有し、前記初期始動制御を行っても前記回転体の回転が所定の状態に達しない場合には、前記直流励磁を行った後、前記ロータ位置センサレス制御を行うようにしてもよい。
これにより、回転体の逆転が原因で、所望の初期始動制御が成功しない場合には、代わりに、直流励磁してからロータ位置センサレス制御を行うことができる。なお、ここで言う逆転とは、停止とみなせる程度ではない回転数での逆転である。
(4) In the motor drive control device of (2), the control unit has a function of direct current excitation of the stator, and the rotation of the rotating body reaches a predetermined state even if the initial start control is performed. If not, the rotor position sensorless control may be performed after the DC excitation.
As a result, if the desired initial start control is not successful due to the reverse rotation of the rotating body, the rotor position sensorless control can be performed after DC excitation instead. Note that the reverse rotation referred to here is a reverse rotation at a rotational speed that is not considered to be a stop.

(5)一方、本発明は、筐体内で回転自在に支持されたファンと、ロータに前記ファンが接続されたモータを回転駆動するモータ駆動制御装置とを有する空気調和機の室内機であって、前記モータ駆動制御装置は、前記モータのステータに出力電圧を与えるインバータと、定常運転状態では、ロータ位置センサレス制御で前記インバータを制御して前記ファンを回転させる制御部と、を備える。前記制御部は、前記インバータの出力電圧の基本波周波数の加速レート及び出力電流の振幅を、前記ファンが逆転しないよう抑制して始動する初期始動制御を前記インバータに行わせる機能を有する。   (5) On the other hand, the present invention is an indoor unit of an air conditioner having a fan that is rotatably supported in a housing, and a motor drive control device that rotationally drives a motor having the fan connected to a rotor. The motor drive control device includes an inverter that provides an output voltage to the stator of the motor, and a control unit that rotates the fan by controlling the inverter by rotor position sensorless control in a steady operation state. The control unit has a function of causing the inverter to perform initial start control for starting by suppressing the acceleration rate of the fundamental frequency of the output voltage of the inverter and the amplitude of the output current so that the fan does not reverse.

このような空気調和機の室内機に含まれるモータ駆動制御装置において、制御部は、始動時に出力電圧の基本波周波数の加速レート及び出力電流の振幅を抑制することで、磁界の回転速度とロータに与える回転トルクとを極めて小さいレベルから徐々に上げていくことができる。これにより、始動前のロータの停止位置がどこにあっても、ロータ及びファンは逆転せず、緩やかに正転し始める。
かかる初期始動制御を行うことにより、慣性モーメントの大きい室内機のファンであっても、始動時のファン及びファンを収容する筐体の振動に起因する異音を防止し、静粛な始動を行うことができる。また、出力電圧の基本波周波数の加速レート及び出力電流の振幅を抑制することは、始動時の無効電流低減にも寄与する。無効電流低減により、さらに静粛な始動が可能となる。
In the motor drive control device included in such an indoor unit of an air conditioner, the control unit suppresses the acceleration rate of the fundamental wave frequency of the output voltage and the amplitude of the output current at the time of starting, so that the rotation speed of the magnetic field and the rotor Can be gradually increased from an extremely small level. As a result, the rotor and the fan do not reverse, regardless of the stop position of the rotor before starting, and gradually start to rotate normally.
By performing such initial start control, even an indoor unit fan with a large moment of inertia can prevent noise caused by vibration of the fan and the housing that houses the fan at the start, and perform a quiet start Can do. Further, suppressing the acceleration rate of the fundamental frequency of the output voltage and the amplitude of the output current also contributes to a reduction in reactive current at the time of starting. By reducing the reactive current, it is possible to start more silently.

(6)また、(5)の室内機において、前記制御部は、前記初期始動制御の時間を経て、前記加速レート及び前記出力電流の振幅を前記定常運転状態に近づける始動制御を前記インバータに行わせる機能を有していてもよい。
この場合、初期始動制御の時間を経た後、制御部は、出力電圧の基本波周波数の加速レート及び出力電流の振幅を定常運転状態に近づけて、ロータ位置センサレス制御の定常運転状態に移行することができる。
(6) In the indoor unit of (5), the control unit performs start control on the inverter so as to bring the acceleration rate and the amplitude of the output current close to the steady operation state after the time of the initial start control. It may have a function.
In this case, after the initial start control time has elapsed, the control unit brings the acceleration rate of the fundamental frequency of the output voltage and the amplitude of the output current closer to the steady operation state and shifts to the steady operation state of the rotor position sensorless control. Can do.

本発明によれば、始動時の回転体(例えばファン)の振動に起因する異音を防ぎ、静粛な始動が可能となる。   According to the present invention, it is possible to prevent abnormal noise caused by vibration of a rotating body (for example, a fan) at the time of starting and to perform a quiet start.

例えば天井から吊り下げ型の、空気調和機の室内機について、そのファン(モータ)を駆動するモータ駆動制御装置の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the motor drive control apparatus which drives the fan (motor) about the indoor unit of a type of air conditioner suspended from a ceiling, for example. 比較のため、既に知られている一手法である直流励磁による始動制御を示すグラフである。It is a graph which shows the starting control by direct current excitation which is one already known method for the comparison. 第1実施例に係るソフトスタートの始動制御を示すグラフである。It is a graph which shows the starting control of the soft start which concerns on 1st Example. 始動制御を行う場合の、インバータの出力電圧の基本波周波数[rpm]の時間的変化の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the time change of fundamental wave frequency [rpm] of the output voltage of an inverter in the case of performing start control. 図4に示した始動制御のフローチャートである。5 is a flowchart of start control shown in FIG. 4. 第2実施例に係る始動制御のフローチャートである。It is a flowchart of the starting control which concerns on 2nd Example.

《回路構成等》
図1は、例えば天井から吊り下げ型の、空気調和機の室内機について、そのファン(モータ)を駆動するモータ駆動制御装置の一例を示す回路図である。図において、モータ駆動制御装置1は、主な主回路構成要素として、整流器6、平滑用のコンデンサ7、及び、インバータ8を備えている。整流器6は、ブリッジ接続されたダイオード2,3,4,5によって構成され、交流電源20に接続されている。コンデンサ7は、整流器6の出力電圧を平滑する。
<Circuit configuration, etc.>
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating an example of a motor drive control device that drives a fan (motor) of an indoor unit of an air conditioner that is suspended from a ceiling, for example. In the figure, the motor drive control device 1 includes a rectifier 6, a smoothing capacitor 7, and an inverter 8 as main main circuit components. The rectifier 6 is configured by bridge-connected diodes 2, 3, 4, and 5 and is connected to an AC power supply 20. The capacitor 7 smoothes the output voltage of the rectifier 6.

インバータ8は、3相フルブリッジ接続されたスイッチング素子Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6によって構成されるインバータ主回路部8Mと、スイッチング用の制御電圧及びPWM(Pulse Width Modulation)信号を与えるゲート駆動回路8Gとによって構成されている。スイッチング素子Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6は例えばIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)であり、それぞれ、ダイオードd1,d2,d3,d4,d5,d6が逆並列に接続されている。   The inverter 8 provides an inverter main circuit unit 8M configured by switching elements Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, and Q6 connected in a three-phase full bridge, a switching control voltage, and a PWM (Pulse Width Modulation) signal. And a gate drive circuit 8G. The switching elements Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, and Q6 are, for example, IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors), and diodes d1, d2, d3, d4, d5, and d6 are connected in antiparallel.

インバータ8の3相の出力電圧Vu,Vv,Vwは、モータ13のステータ13sの3相(U,V,W)巻線に供給される。ロータ13rは、例えばアウターロータ型の永久磁石で構成され、ファン14と接続されている。   The three-phase output voltages Vu, Vv, Vw of the inverter 8 are supplied to the three-phase (U, V, W) windings of the stator 13 s of the motor 13. The rotor 13r is made of, for example, an outer rotor type permanent magnet and is connected to the fan 14.

制御用の回路要素としては、コンデンサ7の両端の電圧を検出する電圧検出部11と、インバータ主回路部8Mに供給される電流を検出する電流検出部12と、ステータ13sの例えばU相、W相に接続された回転検出部9が設けられている。回転検出部9には、インバータ8が出力を停止している場合に、ロータ13rの回転に基づく誘起電圧が入力される。この誘起電圧に基づいて、回転検出部9は、ファン14の惰性による回転又は空気の対流等の外力が原因となって起きる回転によるロータ13rの回転(回転数、回転方向)を検出することができる。インバータ8が出力を停止していて、かつ、誘起電圧が検出できない場合は、ロータ13rが停止していることになる。   As control circuit elements, a voltage detection unit 11 that detects a voltage across the capacitor 7, a current detection unit 12 that detects a current supplied to the inverter main circuit unit 8M, and, for example, a U-phase of the stator 13s, W A rotation detector 9 connected to the phase is provided. The rotation detection unit 9 receives an induced voltage based on the rotation of the rotor 13r when the output of the inverter 8 is stopped. Based on this induced voltage, the rotation detector 9 can detect the rotation (rotation speed, rotation direction) of the rotor 13r due to rotation caused by the inertia of the fan 14 or an external force such as air convection. it can. When the inverter 8 stops outputting and the induced voltage cannot be detected, the rotor 13r is stopped.

電圧検出部11、電流検出部12及び回転検出部9の各検出出力は、制御部10に送られる。制御部10は、これらの検出出力に基づいて、ゲート駆動回路8Gを制御する。制御部10はCPU、メモリ等を含み、ロータ位置センサレス制御や後述の始動制御を行うことができる。なお、回転検出部9は、制御部10の一機能として一体に構成することも可能である。   The detection outputs of the voltage detection unit 11, the current detection unit 12, and the rotation detection unit 9 are sent to the control unit 10. The control unit 10 controls the gate drive circuit 8G based on these detection outputs. The control unit 10 includes a CPU, a memory, and the like, and can perform rotor position sensorless control and start control described later. Note that the rotation detection unit 9 can be integrally configured as one function of the control unit 10.

上記モータ駆動制御装置1は、モータ13及びファン14と共に、室内機の筐体15に収容されている。ファン14は、筐体15内で回転自在に支持されている。   The motor drive control device 1 is housed in the housing 15 of the indoor unit together with the motor 13 and the fan 14. The fan 14 is rotatably supported in the housing 15.

《定常運転状態》
次に、上記モータ駆動制御装置1の定常運転状態における制御について説明する。単相の交流電源20から入力された交流電圧は整流器6によって全波整流され、さらにコンデンサ7により平滑され、直流電圧となる。この直流電圧がインバータ主回路部8Mに供給される。インバータ主回路部8Mを構成するスイッチング素子Q1〜Q6は、ロータ位置センサレス制御を行う制御部10から指示される電圧指令値Vpwmに基づいて、ゲート駆動回路8GによりPWM制御される。インバータ8の出力は3相分のPWMパルス列の電圧として、ステータ13sに供給される。
<Normal operation state>
Next, control in the steady operation state of the motor drive control device 1 will be described. The AC voltage input from the single-phase AC power supply 20 is full-wave rectified by the rectifier 6 and further smoothed by the capacitor 7 to become a DC voltage. This DC voltage is supplied to the inverter main circuit unit 8M. Switching elements Q1 to Q6 constituting inverter main circuit unit 8M are PWM-controlled by gate drive circuit 8G based on voltage command value Vpwm instructed from control unit 10 that performs rotor position sensorless control. The output of the inverter 8 is supplied to the stator 13s as the voltage of the PWM pulse train for three phases.

ロータ位置センサレス制御とは、モータ13の特性を示す各種パラメータ、電圧検出部11によって検出される電圧Vfl、電流検出部12によって検出される電流Im、及びモータ13の制御に関する所定の数式モデル等を用いて、ロータ13rの位置の推定、回転数の推定、回転数に対するPI制御、及び電流Imに対するPI制御等を行う既知の制御方式である。モータ13の特性を示す各種パラメータとしては、ステータ13sの巻線抵抗、インダクタンス成分、誘起電圧、極数などが挙げられる。インバータ8をスイッチング動作させているときの制御部10は、ロータ13rの位置推定及びファン14の回転数推定を行い、これらの推定結果に応じた電圧指令値Vpwmを出力している。なお、ロータ位置センサレス制御は既知の制御方式であるため、ここでは、さらなる詳細な説明は省略する。   The rotor position sensorless control includes various parameters indicating the characteristics of the motor 13, the voltage Vfl detected by the voltage detection unit 11, the current Im detected by the current detection unit 12, a predetermined mathematical model related to the control of the motor 13, and the like. This is a known control method that performs estimation of the position of the rotor 13r, estimation of the rotational speed, PI control with respect to the rotational speed, PI control with respect to the current Im, and the like. Various parameters indicating the characteristics of the motor 13 include the winding resistance, inductance component, induced voltage, number of poles, and the like of the stator 13s. When the inverter 8 is switched, the control unit 10 estimates the position of the rotor 13r and the rotational speed of the fan 14, and outputs a voltage command value Vpwm corresponding to these estimation results. Since the rotor position sensorless control is a known control method, further detailed description is omitted here.

《直流励磁による始動制御》
次にモータの始動制御について説明する。まず、始動制御のイメージを、グラフを用いて説明する。
図2は、比較のため、既に知られている一手法である直流励磁による始動制御を示すグラフである。図2の(a)はモータ13(ステータ13s)のU,V,W各相に与える出力電流の時間的変化の一例を示すグラフである。3相の電流を、実線、一点鎖線、点線で表している。なお、出力電圧はPWMパルスであるが、出力電流はステータ13sのインダクタンスにより平滑されるので、滑らかな曲線で表すことができる。図2の(b)は、(a)のように電流を流すことによる、ロータ13rの回転数[rpm]の時間的変化の一例を示すグラフである。点線は回転数の指令値(出力電圧の基本波周波数)を表し、実線は実測値を表す。
<Starting control by DC excitation>
Next, motor start control will be described. First, an image of start control will be described using a graph.
FIG. 2 is a graph showing start control by direct current excitation, which is one already known method, for comparison. FIG. 2A is a graph showing an example of a temporal change in output current applied to each of the U, V, and W phases of the motor 13 (stator 13s). Three-phase current is represented by a solid line, an alternate long and short dash line, and a dotted line. Although the output voltage is a PWM pulse, the output current is smoothed by the inductance of the stator 13s, and therefore can be represented by a smooth curve. FIG. 2B is a graph showing an example of a temporal change in the rotational speed [rpm] of the rotor 13r caused by passing a current as shown in FIG. The dotted line represents the rotational speed command value (the fundamental frequency of the output voltage), and the solid line represents the actual measurement value.

図2の(a)において、まず、時刻taからtbまでは、直流励磁により、停止位置の不明なロータ13rを所定の位置に案内する。例えば、U相の電流が実線、V相の電流が点線、W相の電流が一点鎖線でそれぞれ表されているとすると、図1におけるスイッチング素子Q4,Q5がオン、その他をオフとした場合に、図2の(a)に示すような電流となる。   In FIG. 2A, first, from time ta to tb, the rotor 13r whose stop position is unknown is guided to a predetermined position by direct current excitation. For example, if the U-phase current is represented by a solid line, the V-phase current is represented by a dotted line, and the W-phase current is represented by a one-dot chain line, the switching elements Q4 and Q5 in FIG. The current is as shown in FIG.

図2の(b)において、回転数(回転速度)の指令値は、点線で示すように、時刻tbまで0である。しかし、実測値の回転数は、直流励磁によりロータ13rが案内位置に引きつけられ、ファン14の慣性モーメントで行き過ぎて、また引きつけられて行き過ぎる、というような過程を繰り返す。こうして、ロータ13rは、直流励磁の際に正転・逆転を繰り返しつつも、徐々に振れ幅が収束する。   In FIG. 2B, the command value for the rotation speed (rotation speed) is 0 until time tb, as indicated by the dotted line. However, the rotational speed of the actual measurement value repeats a process in which the rotor 13r is attracted to the guide position by direct current excitation, and is excessively attracted by the moment of inertia of the fan 14 and excessively attracted. Thus, the swing width of the rotor 13r gradually converges while repeating normal rotation and reverse rotation during direct current excitation.

なお、ロータ13rが偶然に案内位置に停止している場合は、正転・逆転の振動は生じない。逆に、案内位置から最も遠い位置でロータ13rが停止していた場合は、正転・逆転の振動の振れ幅が最も大きくなる。すなわち、従来技術の課題としても述べたように、直流励磁の際の振動が、場合によっては大きくなり、異音を生じることもある。   In addition, when the rotor 13r stops at the guide position by accident, the forward / reverse vibration does not occur. On the other hand, when the rotor 13r is stopped at a position farthest from the guide position, the amplitude of the forward / reverse vibration becomes the largest. That is, as described as the problem of the prior art, the vibration at the time of direct current excitation becomes large depending on the case, and an abnormal noise may be generated.

このようにして、ロータ13rを案内位置に落ち着かせることでロータ13rが位置決めされ、時刻tb以降にはロータ位置センサレス制御が行われる。すなわち、回転数の指令値の上昇に伴って、インバータ8は3相交流出力をステータ13sに供給し、かつ、出力電圧の基本波周波数は徐々に高くなる。こうして、ロータ13r及びファン14の回転数が増大していく。   In this way, the rotor 13r is positioned by causing the rotor 13r to settle at the guide position, and the rotor position sensorless control is performed after time tb. In other words, as the rotational speed command value increases, the inverter 8 supplies a three-phase AC output to the stator 13s, and the fundamental frequency of the output voltage gradually increases. Thus, the rotational speeds of the rotor 13r and the fan 14 are increased.

上記のような直流励磁を行わないとすると、ロータ13rの位置決めはできない。また、ロータ位置センサレス制御方式では、ロータ13rの位置を検出するセンサが無いので、モータを駆動していないときにはロータ13rの停止位置が不明である。   If the DC excitation as described above is not performed, the rotor 13r cannot be positioned. In the rotor position sensorless control method, since there is no sensor for detecting the position of the rotor 13r, the stop position of the rotor 13r is unknown when the motor is not driven.

《同期運転による始動制御》
このたび本願発明者らは、ロータ13r及びファン14が逆転しないよう制御することにより、ロータ13r及びファン14の振動による異音の発生を防止し、静粛な始動を行うことができることを、初めて見出した。以下、かかる制御を取り入れた実施例について説明する。
<Starting control by synchronous operation>
The inventors of the present application have found for the first time that by controlling the rotor 13r and the fan 14 not to reverse, the generation of noise due to the vibration of the rotor 13r and the fan 14 can be prevented and a quiet start can be performed. It was. Hereinafter, an embodiment incorporating such control will be described.

《第1実施例》
図3は、第1実施例に係るソフトスタートの始動制御を示すグラフである。図3の(a)は、始動時にモータ13(ステータ13s)のU,V,W各相に与える出力電流の時間的変化の一例を示すグラフである。3相の電流を、実線、一点鎖線、点線で表している。図3の(b)は、(a)のように電流を流すことによる、ロータ13rの回転数[rpm]の時間的変化の一例を示すグラフである。点線は回転数の指令値(出力電圧の基本波周波数)を表し、実線は実測値を表す。
<< First Example >>
FIG. 3 is a graph showing the soft-start start control according to the first embodiment. FIG. 3A is a graph showing an example of a temporal change in output current applied to the U, V, and W phases of the motor 13 (stator 13s) at the time of starting. Three-phase current is represented by a solid line, a one-dot chain line, and a dotted line. FIG. 3B is a graph showing an example of a temporal change in the rotational speed [rpm] of the rotor 13r caused by passing a current as shown in FIG. The dotted line represents the rotational speed command value (the fundamental frequency of the output voltage), and the solid line represents the actual measurement value.

図3の(a)において、まず、時刻t0に始動制御を開始すると、制御部10はインバータ8に対して、3相交流の出力による同期運転を開始させる。但し、制御部10は、インバータ8の出力電流の振幅及び出力電圧の基本波周波数が、0近傍から徐々に時間をかけて増大するよう、制御する。始動直後の出力電流の初期値は、0近傍ではあるが、3相共に0や同じ値ではなく、振幅及び周波数が非常に小さい3相交流の、ある瞬間の値となる。このように始動直後の電流の振幅を小さく設定し、同期運転によって磁界の回転とロータ13rの位置とのずれが小さくなるに応じて、電流の振幅を増大させる。   In FIG. 3A, first, when starting control is started at time t0, the control unit 10 causes the inverter 8 to start synchronous operation by output of three-phase alternating current. However, the control unit 10 performs control so that the amplitude of the output current of the inverter 8 and the fundamental frequency of the output voltage gradually increase from near zero over time. Although the initial value of the output current immediately after the start is near 0, it is not 0 or the same value for the three phases, but is an instantaneous value of a three-phase alternating current with very small amplitude and frequency. Thus, the amplitude of the current immediately after starting is set to be small, and the amplitude of the current is increased as the deviation between the rotation of the magnetic field and the position of the rotor 13r is reduced by the synchronous operation.

ロータ13rの停止位置が不明な状態からインバータ8の出力電圧の基本波周波数を、例えば、図2の(a)における時刻tb以降のように急速に増大させると、ロータ13r及びファン14が逆転する場合があるが、出力電圧の基本波周波数を0近傍から徐々に時間をかけて増大するよう制御することで、逆転を抑制することができる。また、インバータ8の出力電流の振幅を0近傍から徐々に時間をかけて増大するよう制御することで、始動時に急激に大きな回転トルクをロータ13rに与えることを防止し、ロータ13r及びファン14の逆転を抑制することができる。なお、出力電圧の基本波周波数の加速レート及び出力電流の振幅をどのように設定するかに関しては、実機で検証し、ロータ13r及びファン14が逆転しないよう最適な値を選択する。   When the fundamental frequency of the output voltage of the inverter 8 is rapidly increased from the state where the stop position of the rotor 13r is unknown, for example, after the time tb in FIG. 2A, the rotor 13r and the fan 14 are reversed. In some cases, the inversion can be suppressed by controlling the fundamental frequency of the output voltage to gradually increase from near zero over time. Further, by controlling the amplitude of the output current of the inverter 8 to gradually increase from near zero over time, it is possible to prevent a sudden large rotational torque from being applied to the rotor 13r at the start, and the rotor 13r and the fan 14 Reversal can be suppressed. Note that how to set the acceleration rate of the fundamental frequency of the output voltage and the amplitude of the output current is verified by an actual machine, and optimal values are selected so that the rotor 13r and the fan 14 do not reverse.

このような始動制御により、図3の(b)に示すように、ロータ13r及びファン14は、指令値に沿って滑らかに回転数を上げ、指令値から見た回転数のずれ量及び増減の振動は、図2の(b)と比較すると、明らかに小さくなっている。また、始動中、回転数はマイナスになっていない。すなわち、ロータ13r及びファン14は、始動中に逆転していない。
このような始動により、ファン14の静粛な始動が可能となる。
By such starting control, as shown in FIG. 3B, the rotor 13r and the fan 14 smoothly increase the rotational speed along the command value, and the amount of deviation and increase / decrease of the rotational speed viewed from the command value are increased. The vibration is clearly reduced as compared with FIG. Also, during start-up, the rotational speed is not negative. That is, the rotor 13r and the fan 14 are not reversed during startup.
Such a start enables a quiet start of the fan 14.

図4は、始動制御を行う場合の、インバータ8の出力電圧の基本波周波数[rpm](以下、インバータ出力周波数ともいう。)の時間的変化の一例を示すグラフである。なお、縦軸・横軸の長さは必ずしも実際の数値に比例していない。
例えば、時刻t0で始動するとすれば、時刻t1までは、初期始動制御として、出力電圧の基本波周波数の加速レートをA1[rpm/s]として、0からN1[rpm]まで(t1−t0)の間、インバータ出力周波数すなわち、ステータ13sの回転磁界の回転数を非常に遅いペースで上げる。次に、時刻t1からt2までは加速レートをA2[rpm/s]として、N1[rpm]からN2[rpm]まで(t2−t1)の間、インバータ出力周波数を上げる。
FIG. 4 is a graph showing an example of a temporal change in the fundamental wave frequency [rpm] (hereinafter also referred to as inverter output frequency) of the output voltage of the inverter 8 when starting control is performed. Note that the lengths of the vertical and horizontal axes are not necessarily proportional to actual numerical values.
For example, if the engine is started at time t0, from 0 to N1 [rpm], the acceleration rate of the fundamental frequency of the output voltage is A1 [rpm / s] as the initial start control until time t1 (t1-t0). During this period, the inverter output frequency, that is, the rotational speed of the rotating magnetic field of the stator 13s is increased at a very slow pace. Next, from time t1 to t2, the acceleration rate is set to A2 [rpm / s], and the inverter output frequency is increased from N1 [rpm] to N2 [rpm] (t2-t1).

以後同様に、時刻t2からt3までは加速レートをA3[rpm/s]として、N2[rpm]からN3[rpm]まで(t3−t2)の間、インバータ出力周波数を上げる。また、時刻t3からt4までは加速レートをA4[rpm/s]として、N3[rpm]からN4[rpm]まで(t4−t3)の間、インバータ出力周波数を上げる。ここまでが始動制御であり、時刻t4以降は加速レートを定常時のA5[rpm/s]として、所定周波数までインバータ出力周波数を上げる。   Thereafter, similarly, the acceleration rate is A3 [rpm / s] from time t2 to t3, and the inverter output frequency is increased from N2 [rpm] to N3 [rpm] (t3-t2). Further, the acceleration rate is set to A4 [rpm / s] from time t3 to t4, and the inverter output frequency is increased from N3 [rpm] to N4 [rpm] (t4-t3). Up to this point, the start control is performed, and after time t4, the inverter output frequency is increased to a predetermined frequency by setting the acceleration rate to A5 [rpm / s] in a steady state.

なお、上記の初期始動制御とは、始動制御の初期の一部を意味するが、時刻t0からt1までとするのは一例であり、t0からt2まで、若しくは、t0からt3まで、を初期始動制御と考えることも可能である。   The above initial start control means a part of the initial start control, but the time t0 to t1 is an example, and the initial start is from t0 to t2 or from t0 to t3. It can also be considered as control.

図5は、図4に示した始動制御のフローチャートである。フローチャートの実行主体は制御部10(図1)である。図5において、例えば、ステップS1〜S5が、始動制御であると言える。始動制御中は、インバータ8の出力電流の振幅が0近傍から徐々に増大する。   FIG. 5 is a flowchart of the start control shown in FIG. The execution subject of the flowchart is the control unit 10 (FIG. 1). In FIG. 5, for example, it can be said that steps S1 to S5 are start control. During start control, the amplitude of the output current of the inverter 8 gradually increases from near zero.

制御部10は、始動制御を開始すると、ロータ13r及びファン14が停止した状態からの始動か否かを判定する(ステップS1)。このとき制御部10は、ロータ13r及びファン14が停止しているか否かを、回転検出部9(図1)の検出信号により把握することができる。すなわち、インバータ8が動作していないとき、ロータ13rが惰性により又は空気の対流等の外力により回転していると、誘起電圧Viu,Viwが発生するので、これに基づいて回転検出部9は、ロータ13rの回転を検出することができる。   When the start control is started, the control unit 10 determines whether or not the start is from a state where the rotor 13r and the fan 14 are stopped (step S1). At this time, the control part 10 can grasp | ascertain whether the rotor 13r and the fan 14 have stopped by the detection signal of the rotation detection part 9 (FIG. 1). That is, when the inverter 8 is not operating and the rotor 13r is rotated by an inertia or an external force such as air convection, the induced voltages Viu and Viw are generated. The rotation of the rotor 13r can be detected.

なお、「停止」には、完全に停止している状態の他、実質的に停止と同等な状態、例えば所定回転数未満(例えばN1[rpm]未満)の極めて微速で回転(正転・逆転とも)している状態も含めることができる(以下同様。)。   Note that “stop” includes not only a complete stop but also a state substantially equivalent to the stop, for example, rotation at a very low speed (for example, less than N1 [rpm]) (forward rotation / reverse rotation). In addition, the state which is doing can also be included (the same applies hereafter).

停止からの始動の場合、制御部10は、加速レートA1[rpm/s]で、0からN1[rpm]までインバータ出力周波数を増大させる初期始動制御を行う(ステップS2)。続いて、加速レートA2[rpm/s]で、N1からN2[rpm]までインバータ出力周波数を増大させる(ステップS3)。さらに、加速レートA3[rpm/s]で、N2からN3[rpm]までインバータ出力周波数を増大させる(ステップS4)。そして、加速レートA4[rpm/s]で、N3からN4[rpm]までインバータ出力周波数を増大させる(ステップS5)。   In the case of starting from the stop, the control unit 10 performs initial start control for increasing the inverter output frequency from 0 to N1 [rpm] at the acceleration rate A1 [rpm / s] (step S2). Subsequently, the inverter output frequency is increased from N1 to N2 [rpm] at an acceleration rate A2 [rpm / s] (step S3). Further, the inverter output frequency is increased from N2 to N3 [rpm] at the acceleration rate A3 [rpm / s] (step S4). Then, the inverter output frequency is increased from N3 to N4 [rpm] at an acceleration rate A4 [rpm / s] (step S5).

始動制御を終えると、制御部10は、定常時加減速レートであるA5[rpm/s]で所望の回転数まで増速し、定常運転状態となる(ステップS6)。以後は、必要に応じて加減速を行いながら、停止指令が出ると(ステップS7)、インバータ8の動作は停止となる。   When the start control is completed, the control unit 10 increases the speed to a desired number of revolutions at A5 [rpm / s], which is a steady-state acceleration / deceleration rate, and enters a steady operation state (step S6). Thereafter, when a stop command is issued while performing acceleration / deceleration as necessary (step S7), the operation of the inverter 8 is stopped.

また、ステップS1において、停止からの始動でない場合、すなわち、ロータ13r及びファン14が、惰性又は外力により、所定回転数(例えばN4[rpm])以上の回転数で回転(正転)している場合には、始動制御が不要である。従って、制御部10は、始動制御(ステップS2〜S5)をスキップし、定常時加減速レートで定常運転を行う(ステップS6)。要するに、駆動制御していない状態でのファン14が、惰性又は空気の対流等の外力により所定回転数以上の回転数で正転しているときであれば、始動制御を行う必要が無いので、制御部10は、これを省略して直ちにロータ位置センサレス制御を行うことができる。   In step S1, when the engine is not started from the stop, that is, the rotor 13r and the fan 14 are rotated (forward rotation) at a rotational speed equal to or higher than a predetermined rotational speed (for example, N4 [rpm]) by inertia or external force. In some cases, start control is not required. Therefore, the control unit 10 skips the start control (steps S2 to S5) and performs steady operation at the steady-state acceleration / deceleration rate (step S6). In short, it is not necessary to perform start control if the fan 14 in a state where drive control is not performed is rotating forward at a rotational speed of a predetermined rotational speed or more by an external force such as inertia or air convection. The controller 10 can omit this and immediately perform rotor position sensorless control.

《まとめ》
以上のように、このモータ駆動制御装置1における制御部10は、始動時にインバータ8の出力電圧の基本波周波数の加速レート及び出力電流の振幅を抑制する初期始動制御を行うことで、磁界の回転速度とロータ13rに与える回転トルクとを極めて小さいレベルから徐々に上げていくことができる。これにより、始動前のロータ13rの停止位置がどこにあっても、ロータ13r及びファン14は逆転せず、緩やかに正転し始める。その後、制御部10は、出力電圧の基本波周波数の加速レート及び出力電流の振幅を定常運転状態に近づけて、ロータ位置センサレス制御の定常運転状態に移行することができる。
<Summary>
As described above, the control unit 10 in the motor drive control device 1 performs the initial start control that suppresses the acceleration rate of the fundamental frequency of the output voltage of the inverter 8 and the amplitude of the output current at the start, thereby rotating the magnetic field. The speed and the rotational torque applied to the rotor 13r can be gradually increased from an extremely small level. Thereby, no matter where the stop position of the rotor 13r before starting is, the rotor 13r and the fan 14 do not reverse but start to rotate normally slowly. Thereafter, the control unit 10 can shift the acceleration rate of the fundamental frequency of the output voltage and the amplitude of the output current to the steady operation state and shift to the steady operation state of the rotor position sensorless control.

かかる始動制御を行うことにより、慣性モーメントの大きいファン14であっても、始動時(特に初期始動制御による始動時)のファン14及びファン14を収容する筐体15の振動に起因する異音を防止し、静粛な始動を行うことができる。また、出力電圧の基本波周波数の加速レートを抑制することで、直流励磁で位置決めするのに必要な出力電流の振幅に比べて出力電流の振幅を抑制することができ、始動時の無効電流低減にも寄与する。無効電流は励磁音を招来するので、始動時の無効電流を低減すれば励磁音が低減され、より静粛な始動を行うことができる。   By performing such start control, even if the fan 14 has a large moment of inertia, abnormal noise caused by vibration of the fan 14 at the time of start-up (particularly at the time of start-up by the initial start-up control) and the casing 15 housing the fan 14 is generated. It is possible to prevent and quiet start. In addition, by suppressing the acceleration rate of the fundamental frequency of the output voltage, the amplitude of the output current can be suppressed compared to the amplitude of the output current required for positioning by DC excitation, reducing the reactive current at the start Also contributes. Since the reactive current invites an excitation sound, if the reactive current at the time of starting is reduced, the excitation sound is reduced and a more quiet start can be performed.

また、ファン14が停止(極めて微速な回転を含む。)又は正転している状態から始動する場合に必要な出力電流の振幅に比べ、ファン14が逆転している場合に必要な出力電流の振幅は大きくなる。従って、設置環境等から、ファン14が逆転することが実質的に無いのであれば、ファン14が停止(極めて微速な回転を含む。)又は正転している状態から始動する場合に必要な出力電流の振幅以上であって、かつ、ファン14が逆転している場合に必要な出力電流の振幅未満となるよう、出力電流の振幅を抑制してもよい。このように出力電流の振幅を抑制すれば、実用上は問題なくファン14を始動でき、かつ無効電流に起因する励磁音を、より低減することができる。   In addition, the output current required when the fan 14 is reversed compared to the amplitude of the output current required when starting from a state where the fan 14 is stopped (including extremely slow rotation) or rotating forward. The amplitude increases. Therefore, if the fan 14 does not substantially reverse due to the installation environment or the like, the output required when the fan 14 is stopped (including extremely slow rotation) or started from a normal rotation state. The amplitude of the output current may be suppressed so that it is equal to or greater than the amplitude of the current and less than the amplitude of the output current required when the fan 14 is reversed. By suppressing the amplitude of the output current in this way, the fan 14 can be started without any problem in practice, and the excitation sound caused by the reactive current can be further reduced.

《第2実施例》
第2実施例は、上記第1実施例の始動制御を基本としつつも、さらに直流励磁をも取り入れた始動制御である。
図6は、第2実施例に係る始動制御のフローチャートである。フローチャートの実行主体は制御部10(図1)である。図6において、例えば、ステップS6,S7を除く他のステップが、始動制御であると言える。ステップS1a→S2→S2a→S3→S4→S5の順で動作する場合は、図5と実質的に同じ始動制御となり、当該始動制御中は、インバータ8の出力電流の振幅が0近傍から徐々に増大する。
<< Second Embodiment >>
The second embodiment is a start control that incorporates DC excitation while being based on the start control of the first embodiment.
FIG. 6 is a flowchart of start control according to the second embodiment. The execution subject of the flowchart is the control unit 10 (FIG. 1). In FIG. 6, for example, it can be said that the other steps excluding steps S6 and S7 are start control. When the operation is performed in the order of steps S1a, S2, S2a, S3, S4, and S5, the starting control is substantially the same as in FIG. Increase.

図6において、制御部10は、始動制御を開始すると、ロータ13r及びファン14が正転中か否かを判定する(ステップS1a)。正転中とは、始動制御が不要な程度の回転数で既にロータ13r及びファン14が正転している状態である。正転中でない状態には、停止及び逆転が含まれる。制御部10は、ロータ13r及びファン14が停止、正転、逆転のいずれの状態かを、回転検出部9の検出信号により把握することができる。
正転中であれば、始動制御は不要となるので、制御部10は、定常時加減速レートで定常運転を行う(ステップS6)。
In FIG. 6, when starting control is started, the control unit 10 determines whether or not the rotor 13r and the fan 14 are rotating forward (step S1a). Forward rotation means a state in which the rotor 13r and the fan 14 are already rotating at a rotational speed that does not require starting control. The state that is not forward rotation includes stop and reverse rotation. The control unit 10 can grasp whether the rotor 13r and the fan 14 are in a stopped, normal rotation, or reverse rotation state from the detection signal of the rotation detection unit 9.
Since the start control is not required during normal rotation, the control unit 10 performs steady operation at a steady-state acceleration / deceleration rate (step S6).

一方、停止又は逆転からの始動の場合、制御部10は、加速レートA1[rpm/s]で、0からN1[rpm]までインバータ出力周波数を増大させる(ステップS2)。次に、制御部10は、ロータ13r及びファン14が、ステップS2の処理通りに正常に始動しているかチェックする(ステップS2a)。このチェックは例えば、インバータ8の動作を短時間停止させてステータ13sからの誘起電圧を回転検出部9で検出すれば、その検出信号に基づいて行うことができる。
ロータ13r及びファン14が正常に始動している場合は、以下、図5の場合と同様に、ステップS3〜S7の処理が行われる。
On the other hand, in the case of starting from stop or reverse rotation, the control unit 10 increases the inverter output frequency from 0 to N1 [rpm] at the acceleration rate A1 [rpm / s] (step S2). Next, the control unit 10 checks whether the rotor 13r and the fan 14 have started normally as in step S2 (step S2a). For example, if the operation of the inverter 8 is stopped for a short time and the induced voltage from the stator 13s is detected by the rotation detector 9, the check can be performed based on the detection signal.
When the rotor 13r and the fan 14 are normally started, the processes in steps S3 to S7 are performed similarly to the case of FIG.

一方、ステップS2aにおいてロータ13r及びファン14が正常に始動していない場合、制御部10は、この事象の回数を初期値0から1カウントアップし(ステップS8)、所定回数に達したか否かを判定する(ステップS9)。所定回数に達するまでは、ステップS2→ステップS2a→ステップS8→ステップS9の処理が繰り返される。なお、正常に始動していない場合とは、(i)停止している、(ii)正転しているが16[rpm]に達していない、(iii)逆転している、のいずれかである。   On the other hand, if the rotor 13r and the fan 14 have not started normally in step S2a, the control unit 10 increments the number of events by 1 from the initial value 0 (step S8), and determines whether or not the predetermined number has been reached. Is determined (step S9). Until the predetermined number of times is reached, the process of step S2, step S2a, step S8, and step S9 is repeated. The case where the engine has not started normally is either (i) stopped, (ii) rotating forward but not reaching 16 [rpm], or (iii) rotating backward. is there.

このようにして所定回数、ステップS2の初期始動制御にトライすれば、逆転からの始動であっても、始動に成功する可能性がある。逆に、繰り返しステップS2の初期始動制御にトライしても、正常に始動せず、所定回数に達した場合(ステップS9のYes)は、制御部10は、ステップS10でカウントリセットした後、直流励磁を実行する(ステップS11)。直流励磁によりロータ13rの位置決めを行った後は、制御部10は、定常時加減速レートで定常運転を行う(ステップS6)。なお直流励磁(ステップS11)の出力電流の振幅は、初期始動制御(ステップS2)の出力電流の振幅よりも大きくする。   If the initial start control in step S2 is tried a predetermined number of times in this manner, there is a possibility that the start is successful even if the start is from the reverse direction. On the other hand, if the initial start control in step S2 is repeatedly attempted and the engine does not start normally and reaches a predetermined number of times (Yes in step S9), the control unit 10 resets the count in step S10, Excitation is executed (step S11). After positioning the rotor 13r by direct current excitation, the control unit 10 performs steady operation at a steady-state acceleration / deceleration rate (step S6). The amplitude of the output current of direct current excitation (step S11) is made larger than the amplitude of the output current of initial start control (step S2).

このようにして、ファン14の逆転が原因でソフトスタートの始動制御が成功しない場合には、代わりに、直流励磁で位置決めしてからロータ位置センサレス制御を行うことができる。   In this manner, when the soft start start control is not successful due to the reverse rotation of the fan 14, the rotor position sensorless control can be performed after positioning by DC excitation instead.

なお、図6のフローチャートでは、初期始動制御をステップS2として、ステップS2の直後に、正常に始動しているか否かのチェック(ステップS2a)を行う例を示したが、前述のように、初期始動制御をどこまでと考えるかによって、正常に始動しているか否かのチェックのステップは、ステップS3の直後、若しくは、ステップS4の直後に設けることも可能である。   In the flowchart of FIG. 6, an example is shown in which the initial start control is set to step S2 and the normal start is checked immediately after step S2 (step S2a). Depending on how far the start control is considered, a step for checking whether or not the engine is normally started can be provided immediately after step S3 or immediately after step S4.

《その他》
なお、上記のモータ駆動制御装置1は、空気調和機の室内機に搭載され、ファンを回転させるものを例に挙げて説明したが、同様な始動制御を行うモータ駆動制御装置は、ロータ位置センサレス制御方式を採用する同期モータを搭載し、ファン等の回転体に始動時の振動に起因する異音が発生する各種の電気機器に適用することができる。
<Others>
The motor drive control device 1 described above is described as an example that is mounted on an indoor unit of an air conditioner and rotates a fan. However, a motor drive control device that performs similar start control is a rotor position sensorless device. A synchronous motor that employs a control method is mounted, and the present invention can be applied to various electric devices that generate abnormal noise due to vibration at the time of starting on a rotating body such as a fan.

1:モータ駆動制御装置、2〜5:ダイオード、6:整流器、7:コンデンサ、8:インバータ、8M:インバータ主回路部、8G:ゲート駆動回路、9:回転検出部、10:制御部、11:電圧検出部、12:電流検出部、13s:ステータ、13r:ロータ、13:モータ、14:ファン、15:筐体、20:交流電源、Q1〜Q6:スイッチング素子、d1〜d6:ダイオード 1: motor drive control device, 2-5: diode, 6: rectifier, 7: capacitor, 8: inverter, 8M: inverter main circuit unit, 8G: gate drive circuit, 9: rotation detection unit, 10: control unit, 11 : Voltage detector, 12: Current detector, 13s: Stator, 13r: Rotor, 13: Motor, 14: Fan, 15: Housing, 20: AC power supply, Q1-Q6: Switching element, d1-d6: Diode

Claims (6)

ロータ(13r)に回転体(14)が接続されたモータ(13)を回転駆動するモータ駆動制御装置(1)であって、
前記モータ(13)のステータ(13s)に出力電圧を与えるインバータ(8)と、
定常運転状態では、ロータ位置センサレス制御で前記インバータ(8)を制御して前記回転体(14)を回転させる制御部(10)と、を備え、
前記制御部(10)は、前記インバータ(8)の出力電圧の基本波周波数の加速レート及び出力電流の振幅を、前記回転体(14)が逆転しないよう抑制して始動する初期始動制御を前記インバータ(8)に行わせる機能を有する、モータ駆動制御装置。
A motor drive control device (1) for rotationally driving a motor (13) having a rotor (14r) connected to a rotor (13r),
An inverter (8) for providing an output voltage to the stator (13s) of the motor (13);
In a steady operation state, the control unit (10) for rotating the rotating body (14) by controlling the inverter (8) by rotor position sensorless control,
The control unit (10) performs initial start control for starting by suppressing the acceleration rate of the fundamental frequency of the output voltage of the inverter (8) and the amplitude of the output current so that the rotating body (14) does not reverse. A motor drive control device having a function to be performed by the inverter (8).
前記制御部(10)は、前記初期始動制御の時間を経て、前記加速レート及び前記出力電流の振幅を前記定常運転状態に近づける始動制御を前記インバータ(8)に行わせる機能を有する、請求項1に記載のモータ駆動制御装置。   The said control part (10) has a function which makes the said inverter (8) perform starting control which brings the acceleration rate and the amplitude of the said output current close to the said steady operation state through the time of the said initial starting control. The motor drive control device according to 1. 始動前の前記回転体(14)の回転を検出する回転検出部(9)を備え、
駆動制御していない状態での前記回転体(14)が、所定回転数未満の回転数で正転若しくは逆転し、又は静止しているとき、前記制御部(10)は前記始動制御を行い、
駆動制御していない状態での前記回転体(14)が、所定回転数以上の回転数で正転しているとき、前記制御部(10)は、前記始動制御を行わずに、前記ロータ位置センサレス制御を行う請求項2に記載のモータ駆動制御装置。
A rotation detector (9) for detecting the rotation of the rotating body (14) before starting;
When the rotating body (14) in a state where drive control is not performed is rotated forward or reverse at a rotational speed less than a predetermined rotational speed , or is stationary, the control unit (10) performs the start control,
When the rotating body in a state where no drive control (14), which is forward in the rotational speed over the predetermined rotation speed, the control unit (10), without performing the starting control, the rotor position The motor drive control device according to claim 2 which performs sensorless control.
前記制御部(10)は、前記ステータ(13s)を直流励磁する機能を有し、
前記始動制御を行っても前記回転体(14)の回転が所定の状態に達しない場合には、前記直流励磁を行った後、前記ロータ位置センサレス制御を行う請求項2に記載のモータ駆動制御装置。
The control unit (10) has a function of DC exciting the stator (13s),
3. The motor drive control according to claim 2, wherein if the rotation of the rotating body (14) does not reach a predetermined state even after the start control is performed, the rotor position sensorless control is performed after the DC excitation is performed. apparatus.
筐体(15)内で回転自在に支持されたファン(14)と、ロータ(13r)に前記ファン(14)が接続されたモータ(13)を回転駆動するモータ駆動制御装置(1)とを有する空気調和機の室内機であって、前記モータ駆動制御装置(1)は、
前記モータ(13)のステータ(13s)に出力電圧を与えるインバータ(8)と、
定常運転状態では、ロータ位置センサレス制御で前記インバータ(8)を制御して前記ファン(14)を回転させる制御部(10)と、を備え、
前記制御部(10)は、前記インバータ(8)の出力電圧の基本波周波数の加速レート及び出力電流の振幅を、前記ファン(14)が逆転しないよう抑制して始動する初期始動制御を前記インバータ(8)に行わせる機能を有する、空気調和機の室内機。
A fan (14) rotatably supported in a housing (15), and a motor drive control device (1) that rotationally drives a motor (13) having the fan (14) connected to a rotor (13r). An indoor unit of an air conditioner having the motor drive control device (1)
An inverter (8) for providing an output voltage to the stator (13s) of the motor (13);
In a steady operation state, a controller (10) that controls the inverter (8) by rotor position sensorless control to rotate the fan (14), and
The control unit (10) performs initial start control for starting by suppressing an acceleration rate of a fundamental wave frequency of an output voltage of the inverter (8) and an amplitude of an output current so that the fan (14) does not reverse. An indoor unit of an air conditioner having a function to be performed in (8).
前記制御部(10)は、前記初期始動制御の時間を経て、前記加速レート及び前記出力電流の振幅を前記定常運転状態に近づける始動制御を前記インバータ(8)に行わせる機能を有する、請求項5に記載の空気調和機の室内機。   The said control part (10) has a function which makes the said inverter (8) perform starting control which brings the acceleration rate and the amplitude of the said output current close to the said steady operation state through the time of the said initial starting control. 5. An indoor unit of an air conditioner according to 5.
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