專利名稱：轉(zhuǎn)矩控制裝置和轉(zhuǎn)矩控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)矩控制裝置和轉(zhuǎn)矩控制方法，特別涉及用于在低負荷時有效地驅(qū)動驅(qū)動壓縮機的電動機的轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的空調(diào)裝置中，已知有由無電刷的DC電動機驅(qū)動壓縮機的轉(zhuǎn)子的壓縮機驅(qū)動裝置，但是在這樣的壓縮機驅(qū)動裝置中，如果伴隨壓縮機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩變化大，即，轉(zhuǎn)矩如脈動那樣變化時，有壓縮機自身振動產(chǎn)生噪聲的可能性。
為了解決上述的問題點，在專利文獻1中記載的技術(shù)中，通過壓縮機的運轉(zhuǎn)頻率和向無電刷的DC電動機中提供的驅(qū)動電流的電流值(1次電流值)來進行壓縮機的轉(zhuǎn)矩控制。
〔專利文獻1〕特開2001-119981號公報因此，在實際的控制中，考慮到機器的耐久性(電機零件的壽命)，在考慮了各運轉(zhuǎn)頻率中最大負荷和安全率后設(shè)定1次電流值。
因此，即使在壓縮機的負荷小的情況下，也進行考慮了最大負荷的控制，從2次電流值的觀點看，即使在有余量的情況下，也較低地設(shè)定1次電流值，產(chǎn)生不能充分控制轉(zhuǎn)矩的問題。
特別是在1汽缸(sylinder)型的壓縮機的情況下，由于不能進行充分的轉(zhuǎn)矩控制，所以有不能可靠地確保低轉(zhuǎn)速區(qū)域的問題。

發(fā)明內(nèi)容
在此，本發(fā)明的目的是提供一種轉(zhuǎn)矩控制裝置和轉(zhuǎn)矩控制方法，即使在壓縮機的負荷小的情況下也可以進行最佳的轉(zhuǎn)矩控制并抑制低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域中的振動、噪音等的發(fā)生，可以可靠地確保低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域。
技術(shù)方案1記載的發(fā)明提供一種進行壓縮機的轉(zhuǎn)矩控制的轉(zhuǎn)矩控制裝置，其特征在于包括驅(qū)動電壓控制部，對驅(qū)動所述壓縮機的電動機中施加的驅(qū)動電壓進行控制；負荷估計部，估計所述壓縮機的負荷；驅(qū)動電壓調(diào)整部，根據(jù)估計的所述負荷來調(diào)整所述驅(qū)動電壓。
按照上述結(jié)構(gòu)，驅(qū)動電壓控制部對驅(qū)動所述壓縮機的電動機中施加的驅(qū)動電壓進行控制。
與此同時進行的負荷估計部估計所述壓縮機的負荷，驅(qū)動電壓調(diào)整部根據(jù)估計的負荷來調(diào)整驅(qū)動電壓。
在這種情況下，所述負荷估計部也可以根據(jù)所述電動機的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度變化和旋轉(zhuǎn)加速度變化來估計所述負荷。
而且，所述驅(qū)動電壓調(diào)整部也可以為了抑制所述電動機的旋轉(zhuǎn)軸的加速度變化，調(diào)整所述驅(qū)動電壓。
再有，所述驅(qū)動電壓調(diào)整部也可以包括限制數(shù)據(jù)存儲部，存儲所述驅(qū)動電壓的調(diào)整量限制數(shù)據(jù)；限制數(shù)據(jù)參照部，根據(jù)所述調(diào)整量限制數(shù)據(jù)，將所述驅(qū)動電壓的調(diào)整量的運算結(jié)果替換到安全側(cè)。
再有，所述限制數(shù)據(jù)參照部也可以根據(jù)運轉(zhuǎn)模式、所述壓縮機的運轉(zhuǎn)頻率、壓縮機排出溫度和目標壓縮機排出溫度來選擇所述調(diào)整量限制數(shù)據(jù)。
另外，所述限制數(shù)據(jù)參照部也可以在所述壓縮機以規(guī)定的額定運轉(zhuǎn)來運轉(zhuǎn)時，參照對應(yīng)的額定運轉(zhuǎn)用的調(diào)整量限制數(shù)據(jù)。
另外，本發(fā)明的一種進行壓縮機的轉(zhuǎn)矩控制的轉(zhuǎn)矩控制方法，其特征在于包括驅(qū)動電壓控制過程，對驅(qū)動所述壓縮機的電動機中施加的驅(qū)動電壓進行控制；負荷估計過程，估計所述壓縮機的負荷；驅(qū)動電壓調(diào)整過程，根據(jù)估計的所述負荷來調(diào)整所述驅(qū)動電壓。
這時，所述負荷估計過程也可以根據(jù)所述電動機的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度變化和旋轉(zhuǎn)加速度變化來估計所述負荷。
而且，所述驅(qū)動電壓調(diào)整過程也可以為了抑制所述電動機的旋轉(zhuǎn)軸的加速度變化，調(diào)整所述驅(qū)動電壓。
再有，所述驅(qū)動電壓調(diào)整過程也可以包括數(shù)據(jù)替換過程，按照事先存儲的所述驅(qū)動電壓的調(diào)整量限制數(shù)據(jù)來將所述驅(qū)動電壓的調(diào)整量的運算結(jié)果替換到安全側(cè)。
再有，所述數(shù)據(jù)替換過程也可以根據(jù)運轉(zhuǎn)模式、所述壓縮機的運轉(zhuǎn)頻率、壓縮機排出溫度和目標壓縮機排出溫度來選擇所述調(diào)整量限制數(shù)據(jù)。
而且所述數(shù)據(jù)替換過程也可以在所述壓縮機以規(guī)定的額定運轉(zhuǎn)來運轉(zhuǎn)時，以對應(yīng)的額定運轉(zhuǎn)用的調(diào)整量限制數(shù)據(jù)來進行所述替換。
按照本發(fā)明，估計壓縮機的實際負荷，即使在壓縮機的負荷小的情況下，也進行最佳的轉(zhuǎn)矩控制，抑制低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域中的振動和噪聲等的產(chǎn)生，可以可靠地確保低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域。


圖1是表示本發(fā)明的一實施例的空調(diào)裝置的概要結(jié)構(gòu)方框圖。
圖2是轉(zhuǎn)矩控制處理的處理流程圖。
圖3是調(diào)整量限制數(shù)據(jù)TON#LMT中數(shù)據(jù)庫的一例的說明圖。
圖4是調(diào)整量限制數(shù)據(jù)的設(shè)定處理流程圖。
圖5是轉(zhuǎn)矩控制上限值數(shù)據(jù)的具體例的說明圖。
圖6是轉(zhuǎn)矩控制上限值數(shù)據(jù)的具體例的說明圖。
圖7是轉(zhuǎn)矩控制時的壓縮機的負荷和逆變器輸出部的輸出變化的說明圖。
具體實施例方式
實施例1下面參照

本發(fā)明的最佳的一個實施例，圖1是表示本發(fā)明的一個實施例的空調(diào)裝置的概要結(jié)構(gòu)方框圖。
在圖1中，如果大致區(qū)分，則空調(diào)裝置10包括交流電源11、整流電路12、電源穩(wěn)定部13、驅(qū)動電路14、壓縮機電動機15、位置檢測部16、轉(zhuǎn)換控制部17、轉(zhuǎn)矩控制部18、速度計算部19、速度控制部20、輸出電壓合成部21、逆變器輸出部22。
交流電源11為了提供用于驅(qū)動空調(diào)裝置全體的交流電力，將交流電源輸出到整流電路12。
整流電路12整流從交流電源11提供的交流電源，變換為直流電并提供給電源穩(wěn)定部13。
電源穩(wěn)定部13將從整流電路12提供的直流電中的脈動電流分量或噪聲分量除去并穩(wěn)定化，向包含驅(qū)動電路14的直流電源驅(qū)動的各部分中提供直流電。
驅(qū)動電路14包括開關(guān)晶體管等的開關(guān)元件，向壓縮機電動機15提供脈沖寬度調(diào)制(PWM)后的驅(qū)動電源。
壓縮機電動機15具有未圖示的轉(zhuǎn)子，由轉(zhuǎn)子驅(qū)動壓縮機的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，壓縮制冷劑。
位置檢測部16根據(jù)驅(qū)動電路14的輸出信號，通過檢測由未通電的線圈中磁力線的變化產(chǎn)生的感應(yīng)電壓來輸出對應(yīng)壓縮機電動機15的轉(zhuǎn)子位置的位置檢測信號。
對應(yīng)于根據(jù)位置檢測部16輸出的位置檢測信號得到的轉(zhuǎn)子位置，轉(zhuǎn)換控制部17進行用于變更通電線圈的控制。
轉(zhuǎn)矩控制部18根據(jù)位置檢測部16輸出的位置檢測信號來推斷負荷的轉(zhuǎn)矩變動，為了通過調(diào)整基于推斷的轉(zhuǎn)矩變動的逆變器輸出，來抑制壓縮機電動機15的旋轉(zhuǎn)速度的變動，生成與用于調(diào)整驅(qū)動電壓的調(diào)整電壓相當?shù)恼{(diào)整電壓數(shù)據(jù)TON#ADJ并輸出到輸出電壓合成部21。
速度計算部19根據(jù)位置檢測部16輸出的位置檢測信號，計算與壓縮機電動機15的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)加速度相當?shù)膮^(qū)間時間以及區(qū)間時間變化量，作為對應(yīng)的區(qū)間時間數(shù)據(jù)和區(qū)間時間變化量數(shù)據(jù)輸出到速度控制部20。
速度控制部20根據(jù)與由未圖示的無線電遙控器等基于用戶設(shè)定輸入的指令速度相當?shù)闹噶钏俣葦?shù)據(jù)和從速度計算部19輸入的區(qū)間時間數(shù)據(jù)以及區(qū)間時間變化量數(shù)據(jù)，將與應(yīng)施加到壓縮機電動機的線圈中的有效電壓對應(yīng)的平均輸出電壓PWM#STEP輸出到輸出電壓合成部21。
輸出電壓合成部21將輸入的調(diào)整電壓數(shù)據(jù)TON#ADJ和平均輸出電壓PWM#STEP合成并輸出到逆變器輸出部22。
逆變器輸出部22根據(jù)調(diào)整電壓數(shù)據(jù)TON#ADJ和平均輸出電壓PWM#STEP的合成輸入來進行驅(qū)動電路14的輸出驅(qū)動電壓的控制。
接著，對前述的空調(diào)裝置的工作進行說明。圖2是轉(zhuǎn)矩控制處理的處理流程。
在以下的說明中，作為壓縮機電動機15，以使用3相4極DC電動機的情況為例進行說明。
轉(zhuǎn)矩控制部18進行運轉(zhuǎn)頻率fn的檢測(步驟S1)。
接著，轉(zhuǎn)矩控制部18判斷運轉(zhuǎn)頻率fn是否在基準運轉(zhuǎn)頻率fN以下(步驟S2)。
這里，基準運轉(zhuǎn)頻率fN設(shè)定為在比該頻率fN高的運轉(zhuǎn)頻率時，即使不進行轉(zhuǎn)矩控制，在通常的控制下也不會產(chǎn)生問題的頻率。
因此，在步驟S2的判斷中，在運轉(zhuǎn)頻率fn是比基準運轉(zhuǎn)頻率fN高的頻率時(步驟S2；否)，轉(zhuǎn)矩控制部18不進行有關(guān)轉(zhuǎn)矩控制的處理，空調(diào)裝置10轉(zhuǎn)移到其他的處理(步驟S9)。
另一方面，在步驟S2的判斷中，在運轉(zhuǎn)頻率fn是比基準運轉(zhuǎn)頻率fN低的頻率時(步驟S2；是)，在與通常時同樣的驅(qū)動控制下，存在用于驅(qū)動壓縮機電動機15以及壓縮機的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的轉(zhuǎn)矩不足的可能性，所以轉(zhuǎn)矩控制部18為了進行轉(zhuǎn)矩控制，進行各種處理。
以下，對轉(zhuǎn)矩控制時的處理進行說明，首先，速度計算部19運算壓縮機電動機15的轉(zhuǎn)子，即壓縮機的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)加速度(步驟S3)。實際上，在本實施例中，運算與旋轉(zhuǎn)速度相當?shù)膮^(qū)間時間數(shù)據(jù)(＝相當于速度數(shù)據(jù))和對應(yīng)旋轉(zhuǎn)加速度的區(qū)間時間變化量數(shù)據(jù)(＝相當于加速度數(shù)據(jù))。以下具體說明。
在3相4極DC電動機中的轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定點，在一次旋轉(zhuǎn)中有12個電(n＝1～12)。
在此，將各點作為位置檢測點，計算與從每個位置檢測點的前一個位置檢測點(n-1)到目前的位置檢測點n的時間相當?shù)哪壳暗奈恢脵z測點n中的區(qū)間時間數(shù)據(jù)INTVL#[n]，與目前的位置檢測點n的前一個位置檢測點中的區(qū)間時間數(shù)據(jù)INTVL#[n-1]和目前的位置檢測點n中的區(qū)間時間數(shù)據(jù)INTVL#[n]的差相當?shù)膮^(qū)間時間變化量數(shù)據(jù)ACC[n]。
具體來說，將從前一個位置檢測點n-1到目前的位置檢測點n所需要的時間設(shè)為CYCLT，將目前的位置檢測點n中前次的區(qū)間時間數(shù)據(jù)設(shè)為INTVL#Z[n-1]，將目前的位置檢測點n的下一個的位置檢測點(n+1)中的區(qū)間時間數(shù)據(jù)設(shè)為INTVL#[n+1]時，用下式表示目前的位置檢測點n中的區(qū)間時間數(shù)據(jù)INTVL#[n]INTVL#[n]＝((INTVL#Z[n-1]×7+CYCLT)/8+INTVL#[n-1]/2+INTVL#[n+1]/2)/2而且，區(qū)間時間變化量數(shù)據(jù)ACC[n]由下式表示。
ACC[n]＝INTVL#[n]-INTVL#[n-1]接著轉(zhuǎn)矩控制部18根據(jù)從位置檢測部16輸出的位置檢測信號推斷負荷的轉(zhuǎn)矩變動，為了通過調(diào)整基于推斷的轉(zhuǎn)矩變動的逆變器輸出，來抑制壓縮機電動機15的旋轉(zhuǎn)速度的變動，生成施加電壓的調(diào)整量，即與調(diào)整電壓相當?shù)恼{(diào)整電壓數(shù)據(jù)TON#ADJ[n]并輸出(步驟S4)。
這里，在區(qū)間時間變化量是正的值時，即，是加速區(qū)域時，有下式TON#ADJ[n]＝TON#ADJ#Z[n]+2而且，在區(qū)間時間變化量是負的值時，即，是減速區(qū)域時，有下式TON#ADJ[n]＝TON#ADJ#Z[n]-2在這種情況下，各式中+2或-2的值是一個例子，需要根據(jù)為了抑制旋轉(zhuǎn)速度的變動而應(yīng)用的系統(tǒng)，參考實驗結(jié)果等適當?shù)卦O(shè)定。
但在maxTON#ADJ[n]/2≥min TON#ADJ[n]的情況下，因為是在運轉(zhuǎn)頻率低時，所以一直到高低壓差變小需要一定時間，不論區(qū)間時間數(shù)據(jù)INTVL#[n]的變化狀態(tài)如何，有下式TON#ADJ[n]＝TON#ADJ#Z[n]-2接著，為了抑制伴隨急劇的調(diào)整量的變化而產(chǎn)生的工作的不穩(wěn)定性，進行調(diào)整量的平均化。
具體來說，將目前位置檢測點n中前次的調(diào)整量數(shù)據(jù)設(shè)為TON#ADJ#Z[n]，將前一個的位置檢測點[n-1]中的調(diào)整量數(shù)據(jù)設(shè)為TON#ADJ[n-1]，將后一個的位置檢測點[n+1]中的調(diào)整量數(shù)據(jù)設(shè)為TON#ADJ[n+1]時，TON#ADJ[n]按照下式平均化，計算平均調(diào)整量數(shù)據(jù)AVE#ADJ[n]，抑制伴隨急劇的調(diào)整量的變化而產(chǎn)生的工作的不穩(wěn)定性。AVE#ADJ[n]＝(TON#ADJ#Z[n]×2+TON#ADJ[n-1]+TON#ADJ[n+1])/4另外，在不進行轉(zhuǎn)矩控制時，有下式AVE#ADJ[n]＝0TON#ADJ[n]＝0另外，從轉(zhuǎn)矩控制狀態(tài)轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)矩非控制狀態(tài)時，并不是在轉(zhuǎn)移時刻直接成為下式AVE#ADJ[n]＝0TON#ADJ[n]＝0而是緩慢地使之轉(zhuǎn)移。
接著為了在每個載波脈沖變更調(diào)整量，進行直線校正。在此，設(shè)轉(zhuǎn)矩調(diào)整量為TRQ#ADJ，直線校正量為SUM#ADJ時，TRQ#ADJ＝((AVE#ADJ[n+1]-AVE#ADJ[n-1])/2)/脈沖數(shù)
SUM#ADJ＝SUM#ADJ+TRQ#ADJ接著，對每個載波脈沖按下式計算PWM數(shù)據(jù)PWM#OUT，并設(shè)置。PWM#OUT＝PWM#STEP+(AVE#ADJ[n]+AVE#ADJ[n-1])/2+SUM#ADJ接著參照數(shù)據(jù)庫的調(diào)整量限制數(shù)據(jù)TON#LMT設(shè)定調(diào)整量數(shù)據(jù)TON#ADJ[n]的限制值(上限值maxTON#ADJ和下限值minTON#ADJ)(步驟S5)。
maxTON#ADJ＝TON#LMT×PWM#STEPminTON#ADJ＝-TON#LMT×PWM#STEP圖3是調(diào)整量限制數(shù)據(jù)TON#LMT中數(shù)據(jù)庫的一例的說明圖，圖4是調(diào)整量限制數(shù)據(jù)的設(shè)定處理流程圖。
首先，轉(zhuǎn)矩控制部18檢測目前的壓縮機的排出溫度T#CMP(步驟S11)。
接著轉(zhuǎn)矩控制部18根據(jù)以下條件選擇任意一個預(yù)先確定的調(diào)整量限制數(shù)據(jù)TON#LMT并確定(步驟12)。
(1)運轉(zhuǎn)頻率fn(2)是制冷運轉(zhuǎn)還是制熱運轉(zhuǎn)(3)壓縮機溫度T#cmp對目標壓縮機排出溫度Tgt#dis的關(guān)系具體來說，如圖3所示，運轉(zhuǎn)頻率fn是19Hz，為制冷運轉(zhuǎn)，壓縮機溫度T#cmp對目標壓縮機排出溫度Tgt#dis是以下關(guān)系時Tgt#dis+5[℃]＜T#cmp≤Tgt#dis+10[℃]調(diào)整量的限制值TON#LMT成為TON#LMT＝35(％)同樣運轉(zhuǎn)頻率fn是32Hz，為制熱運轉(zhuǎn)，壓縮機溫度T#cmp對目標壓縮機排出溫度Tgt#dis是以下關(guān)系時Tgt#dis+10℃＜T#cmp則調(diào)整量的限制值TON#LMT成為TON#LMT＝10(％)接著，轉(zhuǎn)矩控制部18判斷例如是否在運轉(zhuǎn)頻率變化中并且限制值滿足TON#LMT＞20。(步驟13)在步驟13的判斷中，如果是在運轉(zhuǎn)頻率數(shù)變化中并且限制值是否滿足TON#LMT＞20時(步驟13；是)，則為了確保運轉(zhuǎn)狀態(tài)的穩(wěn)定性，使TON#LMT＝20(步驟14)
接著，轉(zhuǎn)矩控制部18為了最終防止由于上述調(diào)整量限制數(shù)據(jù)的調(diào)整，設(shè)定不合適的值，在未圖示的外部ROM中事先存儲基于制冷運轉(zhuǎn)、制熱運轉(zhuǎn)、運轉(zhuǎn)頻率的轉(zhuǎn)矩控制上限值，通過控制不超過該值，進行可靠的控制(步驟15)。
具體來說，在未圖示的外部ROM中，對每個運轉(zhuǎn)頻率的頻帶存儲控制上限值。
圖5是轉(zhuǎn)矩控制上限值數(shù)據(jù)的具體例的說明圖。
轉(zhuǎn)矩控制上限值數(shù)據(jù)，例如由8比特構(gòu)成，將運轉(zhuǎn)頻率設(shè)為Freq時的轉(zhuǎn)矩上限值數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系如下所示Freq≤20Hz &TRQ#ON#LMT20Hz20Hz＜Freq≤25Hz&TRQ#ON#LMT25Hz25Hz＜Freq≤30Hz&TRQ#ON#LMT30Hz30Hz＜Freq≤40Hz&TRQ#ON#LMT40Hz這樣，在各轉(zhuǎn)矩控制上限值數(shù)據(jù)的上位4比特中存儲制冷時的轉(zhuǎn)矩控制上限值數(shù)據(jù)(相當于0～100％)，在下位4比特中，存儲加熱時的轉(zhuǎn)矩上限值數(shù)據(jù)(相當于0～100％)。
具體來說，設(shè)定為以下那樣Freq≤20Hz &TRQ#ON#LMT20Hz＝5(相當于50％)20Hz＜Freq≤25Hz&TRQ#ON#LMT25Hz＝4(相當于40％)25Hz＜Freq≤30Hz&TRQ#ON#LMT30Hz＝3(相當于30％)30Hz＜Freq≤40Hz&TRQ#ON#LMT40Hz＝2(相當于20％)接著轉(zhuǎn)矩控制部18判斷是否成為1/2額定運轉(zhuǎn)控制(額定能力的1/2的能力運轉(zhuǎn)時的控制)(步驟S6)。
在步驟S6的判斷中，是成為1/2額定運轉(zhuǎn)控制時，參照事先存儲在未圖示的外部ROM中的1/2額定運轉(zhuǎn)控制時的轉(zhuǎn)矩控制上限值，通過控制不超過該值，進行可靠的控制(步驟S7)。
圖6是轉(zhuǎn)矩控制上限值數(shù)據(jù)的具體例的說明圖，轉(zhuǎn)矩控制上限值數(shù)據(jù)由8比特構(gòu)成，運轉(zhuǎn)模式和轉(zhuǎn)矩上限值數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系如下所示制冷&TRQ#ON#half的上位4比特(相當于0～100％)制熱&TRQ#ON#half的上位4比特(相當于0～100％)具體來說，如下設(shè)定
制冷&TRQ#ON#half的上位4比特＝1(相當于10％)制熱&TRQ#ON#half的上位4比特＝1(相當于10％)接著轉(zhuǎn)矩控制部18根據(jù)這些設(shè)定，將對應(yīng)的調(diào)整電壓數(shù)據(jù)TON#ADJ輸出到輸出電壓合成部，進行轉(zhuǎn)矩控制(步驟S8)。在該情況下，額定運轉(zhuǎn)時，調(diào)整量的限制值TON#LMT 0％，即，不進行轉(zhuǎn)矩控制。
總之，全部的調(diào)整量的限制值TON#LMT在以下范圍內(nèi)0％≤TON#LMT≤100％與該轉(zhuǎn)矩控制處理并列進行的速度控制部20，根據(jù)與由未圖示的無線電遙控器等基于用戶設(shè)定輸入的指令速度相當?shù)闹噶钏俣葦?shù)據(jù)和從速度計算部19輸入的區(qū)間時間數(shù)據(jù)以及區(qū)間時間變化量數(shù)據(jù)，將與應(yīng)施加到壓縮機電動機15的線圈中的有效電壓對應(yīng)的平均輸出電壓PWM#STEP輸出到輸出電壓合成部21。
輸出電壓合成部21將從轉(zhuǎn)矩控制部18輸入的調(diào)整電壓數(shù)據(jù)TON#ADJ和平均輸出電壓PWM#STEP合成并輸出到逆變器輸出部22。
結(jié)果是逆變器輸出部22根據(jù)調(diào)整電壓數(shù)據(jù)TON#ADJ和平均輸出電壓PWM#STEP的合成輸入來進行驅(qū)動電路14的輸出驅(qū)動電壓的控制。
另外，在轉(zhuǎn)矩控制中運轉(zhuǎn)頻率下降時，需要將下降的運轉(zhuǎn)頻率的比例作為規(guī)定的比例，以謀求工作的穩(wěn)定。具體來說，例如達到0.1Hz/300msec的程度。另外，在發(fā)生電流等的頻率降低的情況時，優(yōu)先進行電流等的頻率降低的控制。
圖7是轉(zhuǎn)矩控制時的壓縮機的負荷和逆變器輸出部的輸出變化的說明圖。
如圖7(a)、(b)所示，壓縮機電動機的轉(zhuǎn)子的(旋轉(zhuǎn))加速度變動，與圖7(c)、(d)的以往例比較變少。其結(jié)果可以抑制壓縮機中發(fā)生的振動。而且，即使在低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域也可以穩(wěn)定地驅(qū)動壓縮機，可以擴大壓縮機的低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域。
在以上的說明中，舉例說明了1汽缸型的壓縮機，但也可以應(yīng)用于2汽缸型的壓縮機。這時，因為簡化了控制系統(tǒng)，所以在謀求降低成本的同時，可抑制性能降低。
在以上的說明中，將與轉(zhuǎn)矩控制相關(guān)的控制程序作為預(yù)先存儲了轉(zhuǎn)換控制部17、轉(zhuǎn)矩控制部18、速度計算部19、速度控制部20等的程序加以說明，但也可以由微型計算機等構(gòu)成轉(zhuǎn)換控制部17、轉(zhuǎn)矩控制部18、速度計算部19、速度控制部20等，事先將控制程序存儲在軟盤、硬盤、光盤、半導(dǎo)體存儲裝置等的存儲媒體中，通過通信接口、因特網(wǎng)、LAN等通信網(wǎng)絡(luò)下載控制程序并執(zhí)行。
權(quán)利要求
1.一種進行壓縮機的轉(zhuǎn)矩控制的轉(zhuǎn)矩控制裝置，其特征在于，包括驅(qū)動電壓控制部，對驅(qū)動所述壓縮機的電動機中施加的驅(qū)動電壓進行控制；負荷估計部，估計所述壓縮機的負荷；驅(qū)動電壓調(diào)整部，根據(jù)所述負荷估計部估計的所述負荷來調(diào)整所述驅(qū)動電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩控制裝置，其特征在于所述負荷估計部根據(jù)所述電動機的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度變化和旋轉(zhuǎn)加速度變化來估計所述負荷。
3.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩控制裝置，其特征在于所述驅(qū)動電壓調(diào)整部為了抑制所述電動機的旋轉(zhuǎn)軸的加速度變化，調(diào)整所述驅(qū)動電壓。
4.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩控制裝置，其特征在于所述驅(qū)動電壓調(diào)整部包括限制數(shù)據(jù)存儲部，存儲所述驅(qū)動電壓的調(diào)整量限制數(shù)據(jù)；限制數(shù)據(jù)參照部，根據(jù)所述調(diào)整量限制數(shù)據(jù)，將所述驅(qū)動電壓的調(diào)整量的運算結(jié)果替換到安全側(cè)。
5.如權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)矩控制裝置，其特征在于所述限制數(shù)據(jù)參照部根據(jù)運轉(zhuǎn)模式、所述壓縮機的運轉(zhuǎn)頻率、壓縮機排出溫度和目標壓縮機排出溫度來選擇所述調(diào)整量限制數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求4或5所述的轉(zhuǎn)矩控制裝置，其特征在于所述限制數(shù)據(jù)參照部在所述壓縮機以規(guī)定的額定運轉(zhuǎn)來運轉(zhuǎn)時，參照對應(yīng)的額定運轉(zhuǎn)用的調(diào)整量限制數(shù)據(jù)。
7.一種進行壓縮機的轉(zhuǎn)矩控制的轉(zhuǎn)矩控制方法，其特征在于，包括驅(qū)動電壓控制過程，對驅(qū)動所述壓縮機的電動機中施加的驅(qū)動電壓進行控制；負荷估計過程，估計所述壓縮機的負荷；驅(qū)動電壓調(diào)整過程，根據(jù)估計的所述負荷來調(diào)整所述驅(qū)動電壓。
8.如權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)矩控制方法，其特征在于所述負荷估計過程根據(jù)所述電動機的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度變化和旋轉(zhuǎn)加速度變化來估計所述負荷。
9.如權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)矩控制方法，其特征在于所述驅(qū)動電壓調(diào)整過程為了抑制所述電動機的旋轉(zhuǎn)軸的加速度變化，調(diào)整所述驅(qū)動電壓。
10.如權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)矩控制方法，其特征在于所述驅(qū)動電壓調(diào)整過程包括數(shù)據(jù)替換過程，按照事先存儲的所述驅(qū)動電壓的調(diào)整量限制數(shù)據(jù)來將所述驅(qū)動電壓的調(diào)整量的運算結(jié)果替換到安全側(cè)。
11.如權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)矩控制方法，其特征在于所述數(shù)據(jù)替換過程根據(jù)運轉(zhuǎn)模式、所述壓縮機的運轉(zhuǎn)頻率、壓縮機排出溫度和目標壓縮機排出溫度來選擇所述調(diào)整量限制數(shù)據(jù)。
12.如權(quán)利要求10或11所述的轉(zhuǎn)矩控制方法，其特征在于所述數(shù)據(jù)替換過程在所述壓縮機以規(guī)定的額定運轉(zhuǎn)來運轉(zhuǎn)時，以對應(yīng)的額定運轉(zhuǎn)用的調(diào)整量限制數(shù)據(jù)來進行所述替換。
全文摘要
本發(fā)明提供一種進行壓縮機的轉(zhuǎn)矩控制的轉(zhuǎn)矩控制裝置和方法，即使在壓縮機的負荷小的情況下，也可以進行最佳轉(zhuǎn)矩控制，抑制低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域中的振動、噪聲等的發(fā)生，可靠地確保低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域。其中速度控制部(20)、逆變器輸出部(22)和驅(qū)動電路(14)對施加到驅(qū)動壓縮機的電動機中的驅(qū)動電壓進行控制。與此同時進行，位置檢測部(16)和轉(zhuǎn)矩控制部(18)估計壓縮機的負荷，轉(zhuǎn)矩控制部(18)和輸出電壓合成部(21)根據(jù)估計的負荷調(diào)整驅(qū)動電壓，抑制壓縮機中旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)加速度的變動。
文檔編號H02P6/10GK1517551SQ20041000131
公開日2004年8月4日 申請日期2004年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月21日
發(fā)明者范合円, 福島紀雄, 鈴木健太郎, 日比秀二, 中島利光, 二, 光, 太郎, 范合 , 雄 申請人:三洋電機株式會社, 三洋電機空調(diào)株式會社