[发明专利]马达控制装置以及使用了该马达控制装置的空调机

说明书

技术领域

本发明涉及一种马达控制装置的控制方法以及使用了该马达控制装置的控制方法的空调机。特别是涉及一种降低风扇用的马达引起的声音的技术。

背景技术

以往，用于空调机中的小型风扇马达，以转子与风扇的共振为原因的特定转速下产生的噪音成为问题。为了解决该共振引起的噪音的问题，在转子部设置防振橡胶，或在风扇的轴承部设置防振橡胶而降低了声音。

作为其原因之一，可举出马达的感应电压的失真与施加电压之差引起的电流波形的失真，提出了用于消除该电流波形失真的各种方法。

例如，在专利文献1中公开了如下技术：将抵消以感应电压的失真为起因而产生的转矩脉动的电压事先制作为感应电压脉动表，并相加到指令电压。

另外，在专利文献2中公开了如下控制方法：为了实现高效率运行，按照转矩和转速的映射图或者id电流（d轴）、iq电流（q轴）的二维坐标来切换调制方式。

专利文献1：日本特开2008-219966号公报

专利文献2：日本特开2005-229676号公报

发明内容

然而，为了降低风扇与转子的共振声音而设置防振橡胶的方法存在如下问题：马达、风扇的结构变得复杂、成本变高。

另外，本发明人通过实验确认了在专利文献1公开的电流正弦波化的技术中不能消除风扇与转子的共振声音。

另外，本发明人通过实验确认了在专利文献2公开的切换调制方式的方法中，存在能够消除风扇与转子的共振声音的情况和不能消除风扇与转子的共振声音的情况。

因此，本发明的课题在于，提供一种降低了风扇与转子的共振引起的声音的高效率的马达控制装置。

本发明的马达控制装置，具备：逆变器，连接于直流电源，将该直流电源的直流电力变换为可变电压可变频率的交流电力，驱动控制3相马达；矢量控制部，运算向对负荷进行旋转驱动的3相马达施加的电压；高次分量生成部，运算矢量控制部的施加电压的基波的高次分量；电压相加部，向矢量控制部运算出的施加电压相加高次分量生成部运算出的高次分量；以及PWM脉冲生成部，根据该电压相加部的信号对逆变器进行脉宽控制，其中，针对由3相马达与其负荷的共振产生的共振声音，高次分量生成部运算以共振声音的共振频率与马达频率之比表示的次数的高次分量，电压相加部将高次分量加到施加电压，由此降低共振声音。

根据本发明，能够提供一种降低了风扇与转子的共振引起的声音的高效率的马达控制装置。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的马达控制装置的内部结构、以及该直流马达控制装置、电源、3相交流同步电动机及负荷之间的关联的图。

图2是表示在本发明的第1实施方式中在电压相加部中使用旋转坐标系将高次分量生成部的高次分量向矢量控制部的基波相加的方法的图。

图3是表示在本发明的第1实施方式中在电压相加部中使用固定坐标系将高次分量生成部的高次分量向矢量控制部的基波相加的方法的图。

图4是表示对转速和声音频率的风扇噪音的特性的图。

图5是表示在施加了130min^-1的36次的高次分量的情况下的噪音变化的图。

图6是表示对转速施加了多个次数的高次分量的控制的一个例子的图。

图7是表示本发明的第2实施方式的马达控制装置的内部结构、以及该直流马达控制装置、电源、3相交流同步电动机及负荷之间的关联的图。

图8是表示在本发明的第2实施方式中在电流相加部中使用旋转坐标系将高次分量生成部的高次分量向矢量控制部的基波相加的方法的图。

图9是表示在本发明的第2实施方式中在电流相加部中使用固定坐标系将高次分量生成部的高次分量向矢量控制部的基波相加的方法的图。

图10是表示一般的3相调制中的U相、V相、W相的电压波形的图。

图11是表示作为2相调制方式的固定相60度切换方式中的U相、V相、W相的电压波形的图。

图12是表示作为2相调制方式的上固定相120度切换方式中的U相、V相、W相的电压波形的图。

图13是表示作为2相调制方式的下固定相120度切换方式中的U相、V相、W相的电压波形的图。

图14是表示本发明的第3实施方式的马达控制装置的内部结构、以及该直流马达控制装置、电源、3相交流同步电动机及负荷之间的关联的图。

图15是表示本发明的第4实施方式的空调机的结构的图。

附图标记说明