JP2021168542A - Inverter control device, inverter control method, and inverter control program - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、インバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムに関するものである。 The present disclosure relates to an inverter control device, an inverter control method, and an inverter control program.
空気調和機に搭載される圧縮機のモータは、インバータにより制御されている。インバータは、キャリア波を用いて生成されたPWM信号により制御されている(PWM制御)。 The motor of the compressor mounted on the air conditioner is controlled by an inverter. The inverter is controlled by a PWM signal generated by using a carrier wave (PWM control).
特許文献1では、商用電源の電圧等によってキャリア周波数を切り替えることが開示されている。 Patent Document 1 discloses that the carrier frequency is switched according to the voltage of a commercial power source or the like.
しかしながら、キャリア波を用いてPWM信号を生成する場合には、インバータから出力される電流において、キャリア波の周波数に起因した高周波リップル成分が含まれる。このため、該電流が流入するモータにおいて、電磁的または振動的な音(キャリア音)が発生する場合がある。特に、キャリア周波数は数kHz程度である場合が多く、人間が感知し易いことがわかっている。 However, when a PWM signal is generated using a carrier wave, a high frequency ripple component due to the frequency of the carrier wave is included in the current output from the inverter. Therefore, an electromagnetic or vibrational sound (carrier sound) may be generated in the motor into which the current flows. In particular, the carrier frequency is often about several kHz, and it is known that it is easy for humans to perceive.
特許文献1では、商用電源の電圧等によりキャリア周波数を切り替えているものの、一定の動作条件(例えば商用電源の電圧が一定の場合)では一定のキャリア周波数が用いられるため、依然としてキャリア音を十分に抑制できず、ユーザーに不快感を与えかねない。 In Patent Document 1, although the carrier frequency is switched according to the voltage of the commercial power supply or the like, a constant carrier frequency is used under certain operating conditions (for example, when the voltage of the commercial power supply is constant), so that the carrier sound is still sufficient. It cannot be suppressed and may cause discomfort to the user.
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、聴感改善を図ることのできるインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an inverter control device, an inverter control method, and an inverter control program capable of improving the hearing sensation.
本開示の第1態様に係るインバータ制御装置は、周期の異なる複数の波形要素の組み合わせから構成されるキャリア波を生成するキャリア波生成部と、前記キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式によりインバータに対するPWM信号を生成するPWM信号生成部と、を備える。 The inverter control device according to the first aspect of the present disclosure compares a carrier wave generator that generates a carrier wave composed of a combination of a plurality of waveform elements having different periods with the carrier wave and a predetermined modulated wave. It is provided with a PWM signal generation unit that generates a PWM signal for the inverter according to the method.
本開示の第2態様に係るインバータ制御方法は、周期の異なる複数の波形要素の組み合わせから構成されるキャリア波を生成する工程と、前記キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式によりインバータに対するPWM信号を生成する工程と、を有する。 The inverter control method according to the second aspect of the present disclosure uses a step of generating a carrier wave composed of a combination of a plurality of waveform elements having different periods, the carrier wave and a predetermined modulated wave, and an inverter by a comparison method. It has a step of generating a PWM signal for the above.
本開示の第3態様に係るインバータ制御プログラムは、周期の異なる複数の波形要素の組み合わせから構成されるキャリア波を生成する処理と、前記キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式によりインバータに対するPWM信号を生成する処理と、をコンピュータに実行させる。 The inverter control program according to the third aspect of the present disclosure uses a process of generating a carrier wave composed of a combination of a plurality of waveform elements having different periods, the carrier wave, and a predetermined modulated wave, and uses an inverter by a comparison method. The computer is made to execute the process of generating the PWM signal for the above.
本開示によれば、聴感改善を図ることができるという効果を奏する。 According to the present disclosure, it is possible to improve the hearing sensation.
〔第1実施形態〕
以下に、本開示に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムの第1実施形態について、図面を参照して説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, the inverter control device, the inverter control method, and the first embodiment of the inverter control program according to the present disclosure will be described with reference to the drawings.
(モータ駆動装置の構成)
図1は、本開示の第1実施形態に係る空気調和機におけるモータ駆動装置1の概略構成を示す図である。なお、図1では、インバータ8により圧縮機のモータを駆動する場合について説明するが、本実施形態におけるインバータ制御装置20は、インバータ8をPWM制御して負荷を駆動する装置であれば上記に限定されず適用することが可能である。
(Structure of motor drive device)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a motor drive device 1 in the air conditioner according to the first embodiment of the present disclosure. Note that FIG. 1 describes a case where the motor of the compressor is driven by the
図1では、圧縮機モータ(圧縮機を駆動するモータ)9を駆動するモータ駆動装置1の概略構成を示している。 FIG. 1 shows a schematic configuration of a motor drive device 1 that drives a compressor motor (motor that drives a compressor) 9.
モータ駆動装置1では、交流電源4から供給される電力に基づいて圧縮機のモータを駆動している。具体的には、モータ駆動装置1は、交流電源4に対してコンバータ及びインバータ8が接続されている。コンバータは、交流電源4から供給される交流電圧を整流して直流電圧へ変換する装置である。このため、コンバータは、例えば、整流回路5と、インダクタンス部6と、コンデンサ部7とを有している。
The motor drive device 1 drives the motor of the compressor based on the electric power supplied from the
整流回路5は、交流電源4に対して並列接続されており、交流電源4より供給された交流電圧を整流する。例えば、整流回路5は、ダイオードを用いたブリッジ整流回路等で構成され、交流電源4から供給された交流電圧を全波整流する。なお、整流方式については、半波整流等の他の整流方式としてもよい。
The
インダクタンス部6は、整流回路5の出力側の正極直流電路に直列接続されている。なお、インダクタンス部6は、整流回路5の出力側の負極直流電路に直列接続されることとしてもよい。コンデンサ部7は、インダクタンス部6を介して、整流回路5に並列に接続されている。整流回路5から出力された電圧は整流されているものの、脈流している(高周波成分を含んでいる)ため、整流回路5の出力側にインダクタンス部6及びコンデンサ部7を設けることによって、脈流成分を抑制し、平滑化する。
The
コンバータでは、整流回路5、インダクタンス部6、及びコンデンサ部7によって直流電圧を生成し、インバータ8へ出力する。
In the converter, the
インバータ8は、コンバータより供給された直流電圧に基づいて三相交流電圧を生成し、圧縮機モータ(負荷)9を駆動する。インバータ8は、例えば、6個のスイッチング素子により構成されるブリッジ回路であり、各スイッチング素子が後述するインバータ制御装置20から入力されるPWM信号に基づいてスイッチング制御される。なお、インバータ8は、駆動する負荷に応じて、単相型としてもよいし、多相型としてもよい。
The
インバータ制御装置20は、PWM信号を生成し、インバータ8を制御する。
The
(インバータ制御装置のハードウェア構成図)
図2は、本実施形態に係るインバータ制御装置20のハードウェア構成の一例を示した図である。
図2に示すように、インバータ制御装置20は、コンピュータシステム(計算機システム)であり、例えば、CPU11と、CPU11が実行するプログラム等を記憶するためのROM(Read Only Memory)12と、各プログラム実行時のワーク領域として機能するRAM(Random Access Memory)13と、大容量記憶装置としてのハードディスクドライブ(HDD)14と、ネットワーク等に接続するための通信部15とを備えている。これら各部は、バス18を介して接続されている。
(Hardware configuration diagram of inverter controller)
FIG. 2 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the
As shown in FIG. 2, the
また、インバータ制御装置20は、キーボードやマウス等からなる入力部や、データを表示する液晶表示装置等からなる表示部などを備えていてもよい。
Further, the
なお、CPU11が実行するプログラム等を記憶するための記憶媒体は、ROM12に限られない。例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等の他の補助記憶装置であってもよい。
The storage medium for storing the program or the like executed by the
後述の各種機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラムの形式でハードディスクドライブ14等に記録されており、このプログラムをCPU11がRAM13等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各種機能が実現される。なお、プログラムは、ROM12やその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等である。
A series of processing processes for realizing various functions described later is recorded in the
(インバータ制御装置の機能構成図)
図3は、インバータ制御装置20が備える機能を示した機能ブロック図である。図3に示されるように、インバータ制御装置20は、取得部21と、キャリア波生成部23と、PWM信号生成部22とを備えている。
(Functional configuration diagram of the inverter control device)
FIG. 3 is a functional block diagram showing the functions included in the
取得部21は、インバータ8における所定位置の電流を取得する。具体的には、取得部21は、電流センサ24によって検出された電流情報を取得する。図1は、電流検出方法として1シャント方式を用いた場合を例示している。すなわち、図1では、インバータ8に流れる電流(各相電流の合成電流)が電流センサ24によって検出され、取得部21に出力される。すなわち、取得部21は、各相電流の合成電流を取得する。なお、本実施形態では、インバータ8を多相型としているため、取得部21は、各相電流の合成電流を取得しているが、インバータ8が単相型である場合には、取得部21は電流センサ24によって該相の電流自体を検出する。
The
取得部21は、各相電流の合成電流の検出結果から、各相の電流(Iu、Iv、Iw)を算出する。具体的には、取得部21は、取得した合成電流と、後述するPWM信号生成部22において生成されたPWM信号とに基づいて、各相電流(Iu、Iv、Iw)を算出し、PWM信号生成部22へ出力する。なお、合成電流から各相電流を算出することができれば、PWM信号に基づかなくてもよい。
The
なお、電流検出方法として3シャント方式を用いる場合には、モータ駆動装置1は、図4のような構成となる。すなわち、インバータ8の出力位置における各相に対応した電流が電流センサ24によって検出され、取得部21に出力される。すなわち、取得部21では、各相電流を取得することができる。このため、取得部21は、取得した各相電流を、PWM信号生成部22へ出力する。
When the three-shunt method is used as the current detection method, the motor drive device 1 has the configuration as shown in FIG. That is, the current corresponding to each phase at the output position of the
なお、電流の取得方法については、各相電流を取得することができれば、上記のような1シャント方式や3シャント方式に限定されない。 The current acquisition method is not limited to the one-shunt method or the three-shunt method as described above as long as each phase current can be acquired.
キャリア波生成部23は、周期の異なる複数の波形要素の組み合わせから構成されるキャリア波(周波数拡散キャリア波)を生成する。キャリア波は、PWM信号を生成する上で、後述する変調波と比較される信号である。本実施形態では、キャリア波として三角波を用いる場合について説明するが、のこぎり波等の他の波形のキャリア波を用いることとしてもよい。
The carrier
周期の異なる複数の波形要素とは、予め選定された複数種類の周期波形における1周期分の波形である。すなわち、波形要素は、複数の周期(周波数)に対応して設けられている。例えば、周期波形が三角波である場合には、三角形状の波形が一定の周期で繰り返されるが、該三角形状の波形(1周期分の波形)が、該周期(周波数)に対応した波形要素となる。本実施形態において、キャリア波生成部23には、3.15kHz(fa)、4kHz(fb)、5kHz(fc)、6.3kHz(fd)、8kHz(fe)に対応した5種類の周波数(キャリア周波数)の波形要素が設定されているものとする。なお、キャリア波の周波数に起因してキャリア音(キャリア波の周波数に起因して発生する電磁騒音)が発生する。このため、キャリア波を構成する波形要素の周期は、インバータ8の出力側に設けられた構造体(例えば、圧縮機や圧縮機モータ9)の共振特性に基づいて選定されることとしてもよい。
The plurality of waveform elements having different cycles are waveforms for one cycle in a plurality of types of cycle waveforms selected in advance. That is, the waveform elements are provided corresponding to a plurality of periods (frequency). For example, when the periodic waveform is a triangular wave, the triangular waveform is repeated at a constant period, and the triangular waveform (waveform for one cycle) is a waveform element corresponding to the period (frequency). Become. In the present embodiment, the carrier
キャリア波生成部23は、複数種類の周期に対応する各波形要素を組み合わせることによって、キャリア波を生成する。すなわち、キャリア波が、一定の波形形状が一定周期で繰り返される波形でなくなるため、ある特定の周波数でキャリア音が大きくなることを抑制することができる。なお、キャリア波については、複数の波形要素を組み合わせて1周期分(キャリア波における1周期分)の波形を構成して繰り返すことで構成することとしてもよいし、キャリア波の周期性に基づかずに複数の波形要素を組み合わせて構成することとしてもよい。
The carrier
特定の周波数に大きなキャリア音を発生させないためには、キャリア波は、なるべく多くの周期に対応した波形要素が分散して組み合わされることが好ましい。すなわち、隣り合う波形要素は、それぞれ周期が異なることが好ましい。しかしながら、等しい周期の波形要素を複数連続して構成する場合であっても、連続数を少なく設定することで、キャリア音の周波数分散を行うことができる。 In order not to generate a large carrier sound at a specific frequency, it is preferable that the carrier wave is a dispersion and combination of waveform elements corresponding to as many periods as possible. That is, it is preferable that the adjacent waveform elements have different periods. However, even when a plurality of waveform elements having the same period are continuously configured, the frequency dispersion of the carrier sound can be performed by setting the number of continuations to be small.
等しい周期の波形要素の連続数については、例えば電流値取得に影響を受ける。なお、本実施形態では、電流取得を一例として説明するが、等しい周期の波形要素の連続数に影響を与える要因であれば電流取得に限定されない。電流取得とは、具体的には、1シャント方式や3シャント方式である。図1に示す構成は、1シャント方式である。そして、図4に示す方式は、3シャント方式である。すなわち、3シャント方式は、各相電流を直接的に取得可能な方法であり、1シャント方式は、各相電流の合成電流を取得する方法である。 The number of consecutive waveform elements with the same period is affected, for example, by obtaining the current value. In the present embodiment, current acquisition will be described as an example, but the current acquisition is not limited as long as it is a factor that affects the number of consecutive waveform elements having the same period. Specifically, the current acquisition is a one-shunt method or a three-shunt method. The configuration shown in FIG. 1 is a one-shunt system. The method shown in FIG. 4 is a three-shunt method. That is, the three-shunt method is a method in which each phase current can be directly acquired, and the one-shunt method is a method in which the combined current of each phase current is acquired.
図5及び図6は、電流検出方式が1シャント方式(図1)に対応した場合のキャリア波の構成例である。1シャント方式では、各相電流の合成電流を検出しているため、3シャント方式と比較して検出に時間を要する場合がある。具体的には、1シャント方式では、まず電流の読み取りタイミングを決定し(第1周期)、電流の読み取りを実行し(第2周期)、その後、例えば読み取った電流に基づき制御(PWM制御)を行う(第3周期)。図7は、各相のPWM信号の変化状態を例示した図である。図7では、縦軸を各信号の値(電圧値)とし、横軸を時間としている。図7のように、キャリア波における1周期のうちに各相のPWM信号は変化し、信号状態によって、1シャント方式で取得可能な電流は異なる。図7では、1周期のうちにu相の電流(Iu)とw相の電流(−Iw)が現れる場合(モード)を例示しており、モードはキャリア波と変調波との関係によって異なるため、各周期で変化する(図7はモードの一例)。すなわち、A及びDのタイミングで電流センサ24よりIuが取得でき、B及びCのタイミングで電流センサ24より−Iwが取得できる。このため、1シャント方式では、まず次の周期におけるモード(どのタイミングで何の相の電流が検出可能か)を決定し(第1周期)、次の周期において決定したタイミングで電流を検出する(第2周期)。そして、次の周期で、取得した電流に基づいて制御を行う(第3周期)。そして、次の周期で再度第1周期の処理が行われる。このように、1シャント方式では、電流の取得から制御まで行う場合には、第1周期、第2周期、及び第3周期(3周期分)が必要となる。このため、1シャント方式においてキャリア波を生成する場合には、等しい周期の波形要素を3回連続して構成することによって、第1周期、第2周期、及び第3周期(3周期分)を確保して処理を行うことが可能となる。また、3周期分は等しい周期を用いるため、制御の複雑化を抑制することができる。
5 and 6 are configuration examples of carrier waves when the current detection method corresponds to the one-shunt method (FIG. 1). In the one-shunt method, since the combined current of each phase current is detected, it may take longer to detect as compared with the three-shunt method. Specifically, in the one-shunt method, the current reading timing is first determined (first cycle), the current reading is executed (second cycle), and then control (PWM control) is performed based on, for example, the read current. Do (third cycle). FIG. 7 is a diagram illustrating a change state of the PWM signal of each phase. In FIG. 7, the vertical axis represents the value (voltage value) of each signal, and the horizontal axis represents time. As shown in FIG. 7, the PWM signal of each phase changes in one cycle of the carrier wave, and the current that can be acquired by the one-shunt method differs depending on the signal state. FIG. 7 illustrates a case (mode) in which a u-phase current (Iu) and a w-phase current (-Iw) appear in one cycle, and the mode differs depending on the relationship between the carrier wave and the modulated wave. , Changes in each cycle (Fig. 7 is an example of the mode). That is, Iu can be acquired from the
図5は、3.15kHz(fa)及び4kHz(fb)の波形要素を用いてキャリア波を構成した例である。3.15kHz(fa)及び4kHz(fb)の各波形要素が3つ連続して構成されている。図5では、キャリア波の周期はT1となっている。 FIG. 5 shows an example in which a carrier wave is constructed using waveform elements of 3.15 kHz (fa) and 4 kHz (fb). Each of the 3.15 kHz (fa) and 4 kHz (fb) waveform elements is composed of three consecutive waveform elements. In FIG. 5, the period of the carrier wave is T1.
図6は、3.15kHz(fa)、4kHz(fb)、5kHz(fc)、6.3kHz(fd)、及び8kHz(fe)の波形要素を用いてキャリア波を構成した例である。3.15kHz(fa)、4kHz(fb)、5kHz(fc)、6.3kHz(fd)、及び8kHz(fe)の各波形要素が3つ連続して構成されている。図6では、キャリア波の周期はT2となっている。 FIG. 6 shows an example in which a carrier wave is configured by using waveform elements of 3.15 kHz (fa), 4 kHz (fb), 5 kHz (fc), 6.3 kHz (fd), and 8 kHz (fe). Three consecutive waveform elements of 3.15 kHz (fa), 4 kHz (fb), 5 kHz (fc), 6.3 kHz (fd), and 8 kHz (fe) are configured. In FIG. 6, the period of the carrier wave is T2.
なお、1シャント方式を適用する場合に、電流の取得のみで、電流に基づいて各相電流に影響を及ぼすような制御を行わない場合や、第2周期内で制御を実行することができる等の場合には、上記のような第3周期を不要とすることができる。すなわち、キャリア波について、第1周期と第2周期とを確保するために、等しい周期の波形要素を2回連続して構成することとしてもよい。また、1シャント方式を適用する場合であっても、等しい周期の波形要素を連続して構成する必要がない場合には、図8や図9のように各波形要素を組み合させることとしてもよい。 In addition, when the one-shunt method is applied, the control that affects each phase current based on the current is not performed only by acquiring the current, or the control can be executed within the second cycle. In the case of, the third cycle as described above can be eliminated. That is, for the carrier wave, in order to secure the first period and the second period, the waveform elements having the same period may be configured twice in succession. Further, even when the one-shunt method is applied, if it is not necessary to continuously configure the waveform elements having the same period, the waveform elements may be combined as shown in FIGS. 8 and 9. good.
図8及び図9は、電流検出方式が3シャント方式に対応した場合のキャリア波の構成例である。3シャント方式では、各相電流を直接的に取得することができる。このため、等しい周期の波形要素を連続させることなく、周期の異なる波形要素が隣り合うように構成することが可能である。図8は、3.15kHz(fa)及び4kHz(fb)の波形要素を用いてキャリア波を構成した例である。隣り合う波形要素を異なる周期とすることができるため、3.15kHz(fa)及び4kHz(fb)の波形要素が互いに隣り合う構成となっている。図8では、キャリア波の周期はT3となっている。 8 and 9 are configuration examples of carrier waves when the current detection method corresponds to the three-shunt method. In the three-shunt method, each phase current can be obtained directly. Therefore, it is possible to configure the waveform elements having different periods to be adjacent to each other without making the waveform elements having the same period continuous. FIG. 8 shows an example in which a carrier wave is configured by using waveform elements of 3.15 kHz (fa) and 4 kHz (fb). Since the adjacent waveform elements can have different periods, the 3.15 kHz (fa) and 4 kHz (fb) waveform elements are adjacent to each other. In FIG. 8, the period of the carrier wave is T3.
図9は、3.15kHz(fa)、4kHz(fb)、5kHz(fc)、6.3kHz(fd)、及び8kHz(fe)の波形要素を用いてキャリア波を構成した例である。隣り合う波形要素を異なる周期とすることができるため、3.15kHz(fa)、4kHz(fb)、5kHz(fc)、6.3kHz(fd)、及び8kHz(fe)の波形要素が隣り合う構成となっている。図9では、キャリア波の周期はT4となっている。なお、3シャント方式の場合であっても、等しい周期の波形要素が連続してもよい。 FIG. 9 shows an example in which a carrier wave is configured by using waveform elements of 3.15 kHz (fa), 4 kHz (fb), 5 kHz (fc), 6.3 kHz (fd), and 8 kHz (fe). Since adjacent waveform elements can have different periods, 3.15 kHz (fa), 4 kHz (fb), 5 kHz (fc), 6.3 kHz (fd), and 8 kHz (fe) waveform elements are adjacent to each other. It has become. In FIG. 9, the period of the carrier wave is T4. Even in the case of the three-shunt method, waveform elements having the same period may be continuous.
PWM信号生成部22は、キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式によりインバータ8に対するPWM信号を生成する。キャリア波は、キャリア波生成部23において生成したキャリア波である。変調波とは、キャリア波と比較される信号であって、本実施形態では、3相に対応するPWM信号を生成するため、3相電圧変調波(基準信号)となる。すなわち、1つのキャリア波と、3つの変調波(3相の各相に対応した変調波)が比較されることによって、各相に対応したPWM信号が生成される。生成されたPWM信号によってインバータ8が駆動されることによって、3相電圧信号を出力し、圧縮機モータ9を駆動する。
The PWM
具体的には、PWM信号生成部22は、指令演算部31と、変調波生成部32と、比較部33とを備えている。
Specifically, the PWM
指令演算部31は、取得部21から出力された各相電流に基づいて、電圧指令を演算する。具体的には、指令演算部31は、取得部21から入力された各相電流から、各相に対応した電圧指令である3相電圧指令を生成し、変調波生成部32へ出力する。
The
変調波生成部32は、3相電圧指令に基づいて、変調波を生成する。具体的には、変調波生成部32は、指令演算部31から入力された3相電圧指令から、各相に対応した変調波である3相変調波を生成し、比較部33へ出力する。
The modulated
比較部33は、キャリア波生成部23において生成されたキャリア波と、変調波生成部32において生成された各相に対応した変調波とを比較し、3相PWM信号を生成する。具体的には、比較部33では、比較方式を用いたPWM信号の生成方法(三角波比較方式)によりPWM信号を生成する。例えば、u相に対応するPWM信号は、キャリア波がu相に対応する変調波以上の値となっている間、u相に対応するPWM信号をON状態(High)として生成される。キャリア波がu相に対応する変調波未満の値となっている間には、u相に対応するPWM信号をOFF状態(Low)として生成される。他の相に対応するPWM信号についても同様に生成される。
The comparison unit 33 compares the carrier wave generated by the carrier
上記のようにPWM信号が生成され、インバータ8における各相のスイッチング素子へ入力される。インバータ8の各スイッチング素子がPWM信号によって制御されることによって、3相電圧が出力され、圧縮機モータ9を駆動する。
The PWM signal is generated as described above and is input to the switching element of each phase in the
(インバータ制御装置による処理の流れ)
次に、上述のインバータ制御装置20によるPWM信号生成処理の一例について図10を参照して説明する。図10は、本実施形態に係るPWM信号生成処理の手順の一例を示すフローチャートである。図10に示すフローは、例えば、空気調和機が稼働している場合において所定の制御周期で繰り返し実行される。
(Processing flow by the inverter control device)
Next, an example of PWM signal generation processing by the above-mentioned
まず、インバータ8における所定位置の電流を取得する(S101)。なお、電流取得については、1シャント方式や3シャント方式等の取得方式によって、取得位置が異なる。
First, the current at a predetermined position in the
次に、各相電流を算出する(S102)。S102についは、3シャント方式の場合には省略可能である。 Next, each phase current is calculated (S102). Regarding S102, it can be omitted in the case of the 3-shunt system.
次に、各相電流に基づいて、電圧指令を演算し、電圧指令に基づいて、変調波を生成する(S103)。 Next, a voltage command is calculated based on each phase current, and a modulated wave is generated based on the voltage command (S103).
次に、キャリア波生成部23から出力されるキャリア波と変調波とを比較し、3相PWM信号を生成し、インバータ8へ出力する(S104)。
Next, the carrier wave output from the carrier
このように処理が行われることによって、複数種類の周期に対応する各波形要素が組み合わされたキャリア波に基づいてPWM信号が生成されるため、聴感改善を図ることが可能となる。 By performing the processing in this way, a PWM signal is generated based on a carrier wave in which each waveform element corresponding to a plurality of types of periods is combined, so that it is possible to improve the audibility.
(PWM信号生成処理による効果)
次に、上述のPWM信号生成処理による効果について図11を参照して説明する。図11では、縦軸をキャリア音の強度とし、横軸を周波数としている。そして、図11には、参考例におけるキャリア音特性(図11のL1)と、本実施形態におけるキャリア音特性(図11のL2)との一例を示している。参考例とは、一定の周期で同じ波形を繰り返した場合におけるキャリア波に基づいて、PWM信号を生成した場合である。
(Effect of PWM signal generation processing)
Next, the effect of the above-mentioned PWM signal generation processing will be described with reference to FIG. In FIG. 11, the vertical axis represents the intensity of the carrier sound and the horizontal axis represents the frequency. Then, FIG. 11 shows an example of the carrier sound characteristic (L1 in FIG. 11) in the reference example and the carrier sound characteristic (L2 in FIG. 11) in the present embodiment. The reference example is a case where a PWM signal is generated based on a carrier wave when the same waveform is repeated at a fixed cycle.
図11に示すように、参考例(図11のL1)では、キャリア波が一定の周期で同じ波形を繰り返しているため、該周期に対応した周波数f1において、キャリア音が突出している。すなわち、特定の周波数f1のキャリア音が大きい状態となっており、聴感が低下してしまう可能性がある。 As shown in FIG. 11, in the reference example (L1 in FIG. 11), since the carrier wave repeats the same waveform in a fixed cycle, the carrier sound protrudes at the frequency f1 corresponding to the cycle. That is, the carrier sound of a specific frequency f1 is in a loud state, and there is a possibility that the audibility may be deteriorated.
一方で、本実施形態(図11のL2)では、複数種類の周期に対応する各波形要素が組み合わされたキャリア波を使用しているため、キャリア音の強度特性を周波数領域において拡散することができる。具体的には、図11のように、キャリア音が大きくなる凸点を、複数の周波数(f2、f3、f4、f5)に分散することができる。このため、特定の周波数のキャリア音が突出してしまうことを抑制することができ、聴感を向上させることができる。 On the other hand, in the present embodiment (L2 in FIG. 11), since a carrier wave in which each waveform element corresponding to a plurality of types of periods is combined is used, the intensity characteristic of the carrier sound can be diffused in the frequency domain. can. Specifically, as shown in FIG. 11, the convex points where the carrier sound becomes loud can be dispersed to a plurality of frequencies (f2, f3, f4, f5). Therefore, it is possible to suppress the protrusion of the carrier sound of a specific frequency, and it is possible to improve the audibility.
以上説明したように、本実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムによれば、PWM信号を生成するためのキャリア波が、周期の異なる複数の波形要素の組み合わせから構成されるため、キャリア波の周波数に起因して発生する電磁騒音であるキャリア音を周波数拡散することができる。すなわち、特定の周波数において大きなキャリア音が発生することを抑制することができる。このため、聴感を向上することが可能となる。 As described above, according to the inverter control device, the inverter control method, and the inverter control program according to the present embodiment, the carrier wave for generating the PWM signal is composed of a combination of a plurality of waveform elements having different periods. Therefore, the carrier sound, which is an electromagnetic noise generated due to the frequency of the carrier wave, can be frequency-diffused. That is, it is possible to suppress the generation of a large carrier sound at a specific frequency. Therefore, it is possible to improve the hearing sensation.
また、3シャント方式のように、インバータ8の出力位置における出力電流を取得する場合には、1つの波形要素の周期内で電流取得を行うことができるため、キャリア波を、周期の異なる波形要素が隣り合うように構成することができる。このため、キャリア音における周波数拡散効果を高め、聴感を向上することが可能となる。
Further, when the output current at the output position of the
また、1シャント方式のように、インバータ8が多相型であり各相電流の合成電流を取得する場合には1つの波形要素の周期内で電流取得を行うことが困難な場合があるが、キャリア波が周期の等しい波形要素が複数回連続して構成されることによって、より安定的に電流取得を行うことが可能なる。また、周期の等しい波形要素が複数回連続している間に電流取得を行うため、連続する波形要素の周期が変化する場合と比較して、制御の複雑化を抑制することができる。
Further, as in the one-shunt method, when the
〔第2実施形態〕
次に、本開示の第2実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムについて説明する。
本実施形態では、各波形要素の発生時間を考慮してキャリア波を構成する。以下、本実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムについて、第1実施形態と異なる点について主に説明する。
[Second Embodiment]
Next, the inverter control device, the inverter control method, and the inverter control program according to the second embodiment of the present disclosure will be described.
In the present embodiment, the carrier wave is configured in consideration of the generation time of each waveform element. Hereinafter, the inverter control device, the inverter control method, and the inverter control program according to the present embodiment will be mainly described with respect to differences from the first embodiment.
本実施形態において、キャリア波生成部23は、各波形要素の発生時間を均等化するように構成されたキャリア波を生成する。例えば、波形要素を、3.15kHz(fa)、4kHz(fb)、5kHz(fc)、6.3kHz(fd)、8kHz(fe)に対応して設けた場合、各波形要素の1周期分の時間は、それぞれ0.317msec、0.25msec、0.2msec、0.159msec、0.125msecとなる。このように、低周波数ほど周期が長くなるため、各波形要素の発生時間の比率は、それぞれ30.2%、23.8%、19.0%、15.1%、11.9%となる。すなわち、各波形要素の回数が等しく用いられる場合には、低周波数に対応した波形要素に起因するキャリア音の強度が、他の波形要素に起因するキャリア音に対して相対的に大きくなる可能性がある。そこで、キャリア波の生成において、各波形要素の発生時間を均等化するように構成することによって、周波数分散効果をより向上させることが可能となる。
In the present embodiment, the carrier
このため、キャリア波生成部23は、各波形要素に対応する周波数に基づいて確率が設定された発生確率を用い、各波形要素を組み合わせてキャリア波を生成する。各波形要素に対応する周波数とは、各波形要素に対応する周期の逆数である。
Therefore, the carrier
具体的には、キャリア波生成部23では、各波形要素に対応する周波数と確率とが正の相関関係を有するように、各波形要素に対して発生確率が設定されている。すなわち、高周波数に対応する波形要素ほど、高い発生確率が設定される。正の相関関係となるように発生確率を設定する場合には、例えば、確率を周波数に比例して設定することとしてもよいし、確率を周波数の平方根に比例して設定することとしてもよいし、確率を周波数の2乗に比例して設定することとしてもよい。すなわち、周波数の増加に伴い確率が増加するように設定されれば発生確率の設定方法は限定されない。
Specifically, in the carrier
図12は、周波数と確率とが正の相関関係を有するように発生確率を設定した場合の一例を示している。図12には、確率を周波数に比例して設定した場合(S1)、確率を周波数の平方根に比例して設定した場合(S2)、確率を周波数の2乗に比例して設定した場合(S3)を示している。このように、周波数の増加に伴い確率が増加するように発生確率が設定されることで、各波形要素の発生時間が均等化される。 FIG. 12 shows an example in which the occurrence probability is set so that the frequency and the probability have a positive correlation. In FIG. 12, when the probability is set in proportion to the frequency (S1), when the probability is set in proportion to the square root of the frequency (S2), and when the probability is set in proportion to the square of the frequency (S3). ) Is shown. In this way, by setting the generation probability so that the probability increases as the frequency increases, the generation time of each waveform element is equalized.
例えば、3.15kHz(fa)の発生確率が10%(発生比率が2)、4kHz(fb)の発生確率が15%(発生比率が3)、5kHz(fc)の発生確率が20%(発生比率が4)、6.3kHz(fd)の発生確率が25%(発生比率が5)、8kHz(fe)の発生確率が30%(発生比率が6)のように設定される。図13は、上記のように発生確率が設定された場合におけるキャリア波の構成例を示している。発生確率に基づいてキャリア波が構成されることによって、図13のように各波形要素の発生時間が均等化される。このため、周波数分散効果が向上する。 For example, the probability of occurrence of 3.15 kHz (fa) is 10% (probability of occurrence is 2), the probability of occurrence of 4 kHz (fb) is 15% (probability of occurrence is 3), and the probability of occurrence of 5 kHz (fc) is 20% (occurrence). The ratio is set to 4), the probability of occurrence of 6.3 kHz (fd) is set to 25% (the probability of occurrence is 5), the probability of occurrence of 8 kHz (fe) is set to 30% (the probability of occurrence is 6), and so on. FIG. 13 shows a configuration example of a carrier wave when the generation probability is set as described above. By forming the carrier wave based on the generation probability, the generation time of each waveform element is equalized as shown in FIG. Therefore, the frequency dispersion effect is improved.
このように、キャリア波生成部23は、設定された発生確率に基づいて各波形要素を組み合わせることでキャリア波を生成する。発生確率に基づいてキャリア波が生成されることで、各波形要素の発生時間が均等化され、周波数分散効果が向上する。
In this way, the carrier
以上説明したように、本実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムによれば、キャリア波が各波形要素の発生時間を均等化するように構成されるため、特定の周期(周波数)の波形要素の出現頻度が高くなり、該周波数のキャリア音が突出してしまうことを抑制することができる。すなわち、各波形要素の周波数に対応するキャリア音の大きさを均等化し、周波数拡散効果を高めることができる。このため、聴感を向上することが可能となる。 As described above, according to the inverter control device, the inverter control method, and the inverter control program according to the present embodiment, the carrier wave is configured to equalize the generation time of each waveform element, so that a specific period is specified. It is possible to prevent the carrier sound of the (frequency) from appearing more frequently and the carrier sound of the frequency from protruding. That is, it is possible to equalize the loudness of the carrier sound corresponding to the frequency of each waveform element and enhance the frequency diffusion effect. Therefore, it is possible to improve the hearing sensation.
また、キャリア波が、各波形要素に対応する周波数に基づいて確率が設定された発生確率を用い、各波形要素が組み合わされることで、特定の周期(周波数)の波形要素の出現頻度が高くなり、該周波数のキャリア音が突出してしまうことを抑制することができる。すなわち、各波形要素の周波数に対応するキャリア音の大きさを均等化し、周波数拡散効果を高めることができる。 In addition, the carrier wave uses the probability of occurrence in which the probability is set based on the frequency corresponding to each waveform element, and by combining each waveform element, the frequency of appearance of the waveform element having a specific period (frequency) becomes high. , It is possible to prevent the carrier sound of the frequency from protruding. That is, it is possible to equalize the loudness of the carrier sound corresponding to the frequency of each waveform element and enhance the frequency diffusion effect.
〔第3実施形態〕
次に、本開示の第3実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムについて説明する。
上述した第1実施形態では、1周期分の波形要素を組み合わせてキャリア波を構成していたが、本実施形態では、立ち上がりと立ち下がりを考慮して、キャリア波を構成する。以下、本実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムについて、第1実施形態と異なる点について主に説明する。なお、本実施形態については、第2実施形態と組み合わせることも可能である。
[Third Embodiment]
Next, the inverter control device, the inverter control method, and the inverter control program according to the third embodiment of the present disclosure will be described.
In the above-described first embodiment, the carrier wave is formed by combining the waveform elements for one cycle, but in the present embodiment, the carrier wave is formed in consideration of the rising edge and the falling edge. Hereinafter, the inverter control device, the inverter control method, and the inverter control program according to the present embodiment will be mainly described with respect to differences from the first embodiment. It should be noted that this embodiment can be combined with the second embodiment.
本実施形態におけるキャリア波生成部23は、周期の異なる波形要素の立ち上がりと立ち下がりとで構成された変形波形要素を用いてキャリア波を生成する。すなわち、キャリア波生成部23は、上述の各波形要素に加えて、ある周期の波形要素の立ち上がりと他の周期の波形要素の立ち下がりとを用いて構成した変形波形要素を用いることによって、キャリア波を生成する。換言すると、キャリア波は、各波形要素と、生成した変形波形要素とを組み合わせることによって構成している。例えば、変形波形要素は、3.15kHz(fa)の波形要素の立ち上がりと、8kHz(fe)の波形要素の立ち下がりとを用いて波形が構成される。
The carrier
図14は、本実施形態におけるキャリア波の構成例を示している。図14のように、キャリア波は、一定の周期をもつ波形要素と、変形波形要素とで構成される。具体的には、W1及びW2が変形波形要素であり、W3、W4、及びW5が波形要素である。W3は5kHz(fc)に対応しており、W4は6.3kHz(fd)に対応しており、W5は8kHz(fe)に対応している。そして、W1は立ち上がりが3.15kHz(fa)の波形要素の立ち上がりに対応しており、立ち下がりが8kHz(fe)の波形要素の立ち下がりに対応している。W2は立ち上がりが4kHz(fb)の波形要素の立ち上がりに対応しており、立ち下がりが8kHz(fe)の波形要素の立ち下がりに対応している。なお、キャリア波の周期はT5となっている。 FIG. 14 shows a configuration example of a carrier wave in this embodiment. As shown in FIG. 14, the carrier wave is composed of a waveform element having a constant period and a deformed waveform element. Specifically, W1 and W2 are deformed waveform elements, and W3, W4, and W5 are waveform elements. W3 corresponds to 5 kHz (fc), W4 corresponds to 6.3 kHz (fd), and W5 corresponds to 8 kHz (fe). W1 corresponds to the rising edge of the waveform element having a rising edge of 3.15 kHz (fa) and the falling edge of the waveform element having a falling edge of 8 kHz (fe). W2 corresponds to the rising edge of the waveform element having a rising edge of 4 kHz (fb), and corresponds to the falling edge of the waveform element having a falling edge of 8 kHz (fe). The period of the carrier wave is T5.
このように、立ち上がりと立ち下がりとを、異なる周期の波形要素に対応させることで、周波数分散効果を高めることができる。また、変形波形要素の立ち上がりと立ち下がりとを、第2実施形態に記載の発生確率に基づいて構成することで、各波形要素(周波数)の発生時間の均等化を行うことも可能である。また、変形波形要素の立ち上がりと立ち下がりとを、後述の第4実施形態に記載の発生確率に基づいて構成することとしてもよい。 In this way, the frequency dispersion effect can be enhanced by making the rising edge and the falling edge correspond to the waveform elements having different periods. Further, it is also possible to equalize the generation time of each waveform element (frequency) by configuring the rise and fall of the deformed waveform element based on the occurrence probability described in the second embodiment. Further, the rising edge and the falling edge of the deformed waveform element may be configured based on the occurrence probability described in the fourth embodiment described later.
以上説明したように、本実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムによれば、周期の異なる波形要素の立ち上がりと立ち下がりとで構成された変形波形要素を用いてキャリア波を生成することで、周波数拡散効果を高め、聴感を向上することが可能となる。 As described above, according to the inverter control device, the inverter control method, and the inverter control program according to the present embodiment, a carrier wave is used by using a deformed waveform element composed of rising and falling waveform elements having different periods. By generating the above, it is possible to enhance the frequency diffusion effect and improve the audibility.
〔第4実施形態〕
次に、本開示の第4実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムについて説明する。
本実施形態では、構造体の共振特性を考慮して発生確率を設定する。以下、本実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムについて、第1実施形態と異なる点について主に説明する。なお、本実施形態については、第2実施形態及び/または第3実施形態と組み合わせることも可能である。
[Fourth Embodiment]
Next, the inverter control device, the inverter control method, and the inverter control program according to the fourth embodiment of the present disclosure will be described.
In the present embodiment, the probability of occurrence is set in consideration of the resonance characteristics of the structure. Hereinafter, the inverter control device, the inverter control method, and the inverter control program according to the present embodiment will be mainly described with respect to differences from the first embodiment. It should be noted that this embodiment can be combined with the second embodiment and / or the third embodiment.
特定の周波数においてキャリア音が発生し、該周波数が圧縮機等のインバータ8の出力側に設けられた構造体の共振点(固有周波数)に一致または近い場合には、キャリア音が突出して聞こえてしまう可能性がある。例えば、圧縮機の固有周波数が4kHz(fb)である場合には、4kHz(fb)に対応する波形要素の発生回数が少なかったとしても、4kHz(fb)のキャリア音が目立ってしまう可能性がある。
When a carrier sound is generated at a specific frequency and the frequency matches or is close to the resonance point (natural frequency) of a structure provided on the output side of an
そこで、本実施形態におけるキャリア波生成部23は、インバータ8の出力側に設けられた構造体(例えば、圧縮機)の共振特性に基づいて設定された発生確率に応じて各波形要素が組み合わされたキャリア波を生成する。すなわち、構造体の共振特性に基づいて、共振周波数と一致または近い(共振周波数を含む所定の帯域幅)に対応する波形要素については発生確率を低く設定する。
Therefore, in the carrier
図15は、共振特性(スイープ特性)の一例を示した図である。図15では、縦軸をキャリア音の強度(音圧レベル)とし、横軸を周波数とし、共振特性(図15のC1)を示している。また、図15には、縦軸に確率をとり、共振特性に対応する発生確率(図15のP1)を示している。 FIG. 15 is a diagram showing an example of resonance characteristics (sweep characteristics). In FIG. 15, the vertical axis represents the intensity of the carrier sound (sound pressure level), the horizontal axis represents the frequency, and the resonance characteristics (C1 in FIG. 15) are shown. Further, in FIG. 15, the vertical axis represents the probability, and the probability of occurrence corresponding to the resonance characteristic (P1 in FIG. 15) is shown.
図15の例では、fc1や、fc2、fc3、fc4が共振周波数となっており、キャリア音の強度が高くなっている。このような共振特性に対応して発生確率を設定すると、図15のP1となる。すなわち、発生確率は、共振特性に応じて強度が高くなる周波数の発生確率が低くなるように設定される。 In the example of FIG. 15, fc1, fc2, fc3, and fc4 are resonance frequencies, and the intensity of the carrier sound is high. When the generation probability is set corresponding to such a resonance characteristic, it becomes P1 in FIG. That is, the probability of occurrence is set so that the probability of occurrence of a frequency whose intensity increases according to the resonance characteristic decreases.
このように、共振特性に基づいて発生確率を設定し、設定した発生確率に基づいて各波形要素を組み合わせキャリア信号を生成することによって、より効果的に特定の周波数のキャリア音が突出してしまうことを抑制することができる。すなわち、共振特性を考慮してより効率的に周波数拡散を行い、聴感をより向上させることが可能となる。 In this way, by setting the generation probability based on the resonance characteristics and combining each waveform element based on the set generation probability to generate a carrier signal, the carrier sound of a specific frequency is more effectively projected. Can be suppressed. That is, it is possible to more efficiently diffuse the frequency in consideration of the resonance characteristic and further improve the audibility.
以上説明したように、本実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムによれば、共振特性により共振が発生し易い周波数の発生確率を低く設定することができ、共振により特定の周波数のキャリア音が突出することを抑制することができる。また、周波数拡散効果を高め、聴感を向上することが可能となる。 As described above, according to the inverter control device, the inverter control method, and the inverter control program according to the present embodiment, it is possible to set a low frequency generation probability at which resonance is likely to occur due to the resonance characteristics, and it is specified by resonance. It is possible to suppress the protrusion of the carrier sound of the frequency of. In addition, it is possible to enhance the frequency diffusion effect and improve the audibility.
本開示は、上述の実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変形実施が可能である。なお、各実施形態を組み合わせることも可能である。すなわち、上記の第1実施形態、第2実施形態、第3実施形態、及び第4実施形態については、それぞれ組み合わせることも可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. It is also possible to combine each embodiment. That is, the above-mentioned first embodiment, second embodiment, third embodiment, and fourth embodiment can be combined with each other.
例えば、各実施形態では、インバータ8を用いて圧縮機モータ9を駆動する場合について説明したが、インバータ8が駆動する対象については上記に限定されない。これに伴い、インバータ8が駆動する対象の構造体の共振特性を考慮して、適切に波形要素の設定や、発生確率の設定を行うことが可能となる。
For example, in each embodiment, the case where the
以上説明した各実施形態に記載のインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムは例えば以下のように把握される。
本開示に係るインバータ制御装置(20)は、周期の異なる複数の波形要素の組み合わせから構成されるキャリア波を生成するキャリア波生成部(23)と、キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式によりインバータ(8)に対するPWM信号を生成するPWM信号生成部(22)と、を備える。周期の異なる複数の波形要素とは、予め選定された複数種類の周期波形における1周期分の波形である。波形要素の具体的な波形形状については、例えば三角波であるが、のこぎり波等とすることとしてもよく、三角波に限定されない。
The inverter control device, the inverter control method, and the inverter control program described in each of the above-described embodiments are grasped as follows, for example.
The inverter control device (20) according to the present disclosure uses a carrier wave generator (23) that generates a carrier wave composed of a combination of a plurality of waveform elements having different periods, a carrier wave, and a predetermined modulated wave. A PWM signal generation unit (22) that generates a PWM signal for the inverter (8) by a comparison method is provided. The plurality of waveform elements having different cycles are waveforms for one cycle in a plurality of types of cycle waveforms selected in advance. The specific waveform shape of the waveform element is, for example, a triangular wave, but it may be a sawtooth wave or the like, and is not limited to the triangular wave.
本開示に係るインバータ制御装置(20)によれば、PWM信号を生成するためのキャリア波が、周期の異なる複数の波形要素の組み合わせから構成されるため、キャリア波の周波数に起因して発生する電磁騒音であるキャリア音を周波数拡散することができる。すなわち、特定の周波数において大きなキャリア音が発生することを抑制することができる。このため、聴感を向上することが可能となる。 According to the inverter control device (20) according to the present disclosure, since the carrier wave for generating the PWM signal is composed of a combination of a plurality of waveform elements having different periods, it is generated due to the frequency of the carrier wave. Carrier sound, which is electromagnetic noise, can be frequency-diffused. That is, it is possible to suppress the generation of a large carrier sound at a specific frequency. Therefore, it is possible to improve the hearing sensation.
本開示に係るインバータ制御装置(20)は、インバータ(8)の出力位置における出力電流を取得する取得部(21)を備え、キャリア波生成部(23)は、周期の異なる波形要素が隣り合うように構成されたキャリア波を生成することとしてもよい。なお、電流の取得については、例えば、インバータ(8)が3相型である場合には3シャント方式等が使用される。 The inverter control device (20) according to the present disclosure includes an acquisition unit (21) that acquires an output current at the output position of the inverter (8), and the carrier wave generation unit (23) has waveform elements having different periods adjacent to each other. It may be possible to generate a carrier wave configured as described above. Regarding the acquisition of current, for example, when the inverter (8) is a three-phase type, a three-shunt method or the like is used.
本開示に係るインバータ制御装置(20)によれば、インバータ(8)の出力位置における出力電流を取得する場合には、1つの波形要素の周期内で電流取得を行うことができるため、キャリア波を、周期の異なる波形要素が隣り合うように構成することができる。このため、キャリア音における周波数拡散効果を高め、聴感を向上することが可能となる。 According to the inverter control device (20) according to the present disclosure, when the output current at the output position of the inverter (8) is acquired, the current can be acquired within the period of one waveform element, so that the carrier wave. Can be configured such that waveform elements with different periods are adjacent to each other. Therefore, it is possible to enhance the frequency diffusion effect in the carrier sound and improve the audibility.
本開示に係るインバータ制御装置(20)は、インバータ(8)が多相型である場合に、各相電流の合成電流を取得する取得部(21)を備え、キャリア波生成部(23)は、周期の等しい波形要素が複数回連続して構成されたキャリア波を生成することとしてもよい。なお、電流の取得については、例えば、インバータ(8)が3相型である場合には1シャント方式等が使用される。 The inverter control device (20) according to the present disclosure includes an acquisition unit (21) for acquiring the combined current of each phase current when the inverter (8) is a polyphase type, and the carrier wave generation unit (23) , It is also possible to generate a carrier wave in which waveform elements having the same period are continuously composed a plurality of times. Regarding the acquisition of current, for example, when the inverter (8) is a three-phase type, a one-shunt method or the like is used.
本開示に係るインバータ制御装置(20)によれば、インバータ(8)が多相型であり各相電流の合成電流を取得する場合には1つの波形要素の周期内で電流取得を行うことが困難な場合があるが、キャリア波が周期の等しい波形要素が複数回連続して構成されることによって、より安定的に電流取得を行うことが可能なる。また、周期の等しい波形要素が複数回連続している間に電流取得を行うため、連続する波形要素の周期が変化する場合と比較して、制御の複雑化を抑制することができる。 According to the inverter control device (20) according to the present disclosure, when the inverter (8) is a multi-phase type and the combined current of each phase current is acquired, the current acquisition can be performed within the period of one waveform element. Although it may be difficult, it is possible to acquire the current more stably by continuously forming waveform elements having the same period of the carrier wave a plurality of times. Further, since the current is acquired while the waveform elements having the same period are continuous a plurality of times, it is possible to suppress the complexity of control as compared with the case where the period of the continuous waveform elements changes.
本開示に係るインバータ制御装置(20)において、キャリア波生成部(23)は、各波形要素の発生時間を均等化するように構成されたキャリア波を生成することとしてもよい。 In the inverter control device (20) according to the present disclosure, the carrier wave generation unit (23) may generate a carrier wave configured to equalize the generation time of each waveform element.
本開示に係るインバータ制御装置(20)によれば、キャリア波が各波形要素の発生時間を均等化するように構成されるため、特定の周期(周波数)の波形要素の出現頻度が高くなり、該周波数のキャリア音が突出してしまうことを抑制することができる。すなわち、各波形要素の周波数に対応するキャリア音の大きさを均等化し、周波数拡散効果を高めることができる。このため、聴感を向上することが可能となる。 According to the inverter control device (20) according to the present disclosure, since the carrier wave is configured to equalize the generation time of each waveform element, the frequency of appearance of the waveform element having a specific period (frequency) becomes high. It is possible to prevent the carrier sound of the frequency from protruding. That is, it is possible to equalize the loudness of the carrier sound corresponding to the frequency of each waveform element and enhance the frequency diffusion effect. Therefore, it is possible to improve the hearing sensation.
本開示に係るインバータ制御装置(20)において、キャリア波生成部(23)は、各波形要素に対応する周波数に基づいて確率が設定された発生確率を用い、各波形要素を組み合わせてキャリア波を生成することとしてもよい。 In the inverter control device (20) according to the present disclosure, the carrier wave generation unit (23) uses the generation probability in which the probability is set based on the frequency corresponding to each waveform element, and combines each waveform element to generate a carrier wave. It may be generated.
本開示に係るインバータ制御装置(20)によれば、キャリア波が、各波形要素に対応する周波数に基づいて確率が設定された発生確率を用い、各波形要素が組み合わされることで、特定の周期(周波数)の波形要素の出現頻度が高くなり、該周波数のキャリア音が突出してしまうことを抑制することができる。すなわち、各波形要素の周波数に対応するキャリア音の大きさを均等化し、周波数拡散効果を高めることができる。このため、聴感を向上することが可能となる。 According to the inverter control device (20) according to the present disclosure, the carrier wave uses the generation probability in which the probability is set based on the frequency corresponding to each waveform element, and each waveform element is combined to form a specific period. It is possible to prevent the carrier sound of the (frequency) from appearing more frequently and the carrier sound of the frequency from protruding. That is, it is possible to equalize the loudness of the carrier sound corresponding to the frequency of each waveform element and enhance the frequency diffusion effect. Therefore, it is possible to improve the hearing sensation.
本開示に係るインバータ制御装置(20)において、キャリア波生成部(23)は、周期の異なる波形要素の立ち上がりと立ち下がりとで構成された変形波形要素を用いてキャリア波を生成することとしてもよい。 In the inverter control device (20) according to the present disclosure, the carrier wave generation unit (23) may generate a carrier wave by using a deformed waveform element composed of rising and falling waveform elements having different periods. good.
本開示に係るインバータ制御装置(20)によれば、周期の異なる波形要素の立ち上がりと立ち下がりとで構成された変形波形要素を用いてキャリア波を生成することで、周波数拡散効果を高め、聴感を向上することが可能となる。 According to the inverter control device (20) according to the present disclosure, the frequency diffusion effect is enhanced by generating a carrier wave by using a deformed waveform element composed of rising and falling waveform elements having different periods, and the audibility is enhanced. Can be improved.
本開示に係るインバータ制御装置(20)において、波形要素の周期は、インバータ(8)の出力側に設けられた構造体の共振特性に基づいて選定されることとしてもよい。 In the inverter control device (20) according to the present disclosure, the period of the waveform element may be selected based on the resonance characteristic of the structure provided on the output side of the inverter (8).
本開示に係るインバータ制御装置(20)によれば、キャリア波の構成要素となる波形要素の周期がインバータ(8)の出力側に設けられた構造体の共振特性に基づいて選定されるため、共振により特定の周波数のキャリア音が突出することを抑制することができる。また、周波数拡散効果を高め、聴感を向上することが可能となる。 According to the inverter control device (20) according to the present disclosure, the period of the waveform element which is a component of the carrier wave is selected based on the resonance characteristic of the structure provided on the output side of the inverter (8). It is possible to suppress the protrusion of carrier sound of a specific frequency due to resonance. In addition, it is possible to enhance the frequency diffusion effect and improve the audibility.
本開示に係るインバータ制御装置(20)において、キャリア波生成部(23)は、インバータ(8)の出力側に設けられた構造体の共振特性に基づいて設定された発生確率に応じて各波形要素が組み合わされたキャリア波を生成することとしてもよい。 In the inverter control device (20) according to the present disclosure, the carrier wave generator (23) has each waveform according to the generation probability set based on the resonance characteristics of the structure provided on the output side of the inverter (8). It may be possible to generate a carrier wave in which the elements are combined.
本開示に係るインバータ制御装置(20)によれば、共振特性により共振が発生し易い周波数の発生確率を低く設定することができ、共振により特定の周波数のキャリア音が突出することを抑制することができる。また、周波数拡散効果を高め、聴感を向上することが可能となる。 According to the inverter control device (20) according to the present disclosure, the probability of occurrence of a frequency at which resonance is likely to occur can be set low due to the resonance characteristics, and the carrier sound of a specific frequency can be suppressed from protruding due to resonance. Can be done. In addition, it is possible to enhance the frequency diffusion effect and improve the audibility.
本開示に係るモータ駆動装置(1)は、圧縮機モータ(9)を駆動するインバータ(8)と、上記のインバータ制御装置(20)と、を備える。 The motor drive device (1) according to the present disclosure includes an inverter (8) for driving a compressor motor (9) and the above-mentioned inverter control device (20).
本開示に係るインバータ制御方法は、周期の異なる複数の波形要素の組み合わせから構成されるキャリア波を生成する工程と、キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式によりインバータ(8)に対するPWM信号を生成する工程と、を有する。 The inverter control method according to the present disclosure uses a step of generating a carrier wave composed of a combination of a plurality of waveform elements having different periods, a carrier wave, and a predetermined modulated wave, and PWMs the inverter (8) by a comparison method. It has a step of generating a signal.
本開示に係るインバータ制御プログラムは、周期の異なる複数の波形要素の組み合わせから構成されるキャリア波を生成する処理と、キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式によりインバータ(8)に対するPWM信号を生成する処理と、をコンピュータに実行させる。 The inverter control program according to the present disclosure uses a process of generating a carrier wave composed of a combination of a plurality of waveform elements having different periods, a carrier wave, and a predetermined modulated wave, and PWMs the inverter (8) by a comparison method. Let the computer perform the process of generating the signal.
1 :モータ駆動装置
4 :交流電源
5 :整流回路
6 :インダクタンス部
7 :コンデンサ部
8 :インバータ
9 :圧縮機モータ
11 :CPU
12 :ROM
13 :RAM
15 :通信部
18 :バス
20 :インバータ制御装置
21 :取得部
22 :PWM信号生成部
23 :キャリア波生成部
24 :電流センサ
31 :指令演算部
32 :変調波生成部
33 :比較部
1: Motor drive device 4: AC power supply 5: Rectifier circuit 6: Inductance part 7: Capacitor part 8: Inverter 9: Compressor motor 11: CPU
12: ROM
13: RAM
15: Communication unit 18: Bus 20: Inverter control device 21: Acquisition unit 22: PWM signal generation unit 23: Carrier wave generation unit 24: Current sensor 31: Command calculation unit 32: Modulation wave generation unit 33: Comparison unit
Claims (11)
前記キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式によりインバータに対するPWM信号を生成するPWM信号生成部と、
を備えるインバータ制御装置。 A carrier wave generator that generates a carrier wave composed of a combination of a plurality of waveform elements having different periods,
A PWM signal generation unit that generates a PWM signal for the inverter by a comparison method using the carrier wave and a predetermined modulated wave.
Inverter control device equipped with.
前記キャリア波生成部は、周期の異なる前記波形要素が隣り合うように構成された前記キャリア波を生成する請求項1に記載のインバータ制御装置。 It is provided with an acquisition unit that acquires the output current at the output position of the inverter.
The inverter control device according to claim 1, wherein the carrier wave generation unit generates the carrier wave in which the waveform elements having different periods are configured to be adjacent to each other.
前記キャリア波生成部は、周期の等しい前記波形要素が複数回連続して構成された前記キャリア波を生成する請求項1に記載のインバータ制御装置。 When the inverter is a multi-phase type, it is provided with an acquisition unit that acquires the combined current of each phase current.
The inverter control device according to claim 1, wherein the carrier wave generation unit generates the carrier wave in which the waveform elements having the same period are continuously formed a plurality of times.
請求項1から8のいずれか1項に記載のインバータ制御装置と、
を備えるモータ駆動装置。 The inverter that drives the compressor motor and
The inverter control device according to any one of claims 1 to 8.
Motor drive device.
前記キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式によりインバータに対するPWM信号を生成する工程と、
を有するインバータ制御方法。 The process of generating a carrier wave composed of a combination of multiple waveform elements with different periods, and
A step of generating a PWM signal for an inverter by a comparison method using the carrier wave and a predetermined modulated wave, and
Inverter control method with.
前記キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式によりインバータに対するPWM信号を生成する処理と、
をコンピュータに実行させるためのインバータ制御プログラム。 Processing to generate a carrier wave composed of a combination of multiple waveform elements with different periods,
A process of generating a PWM signal for an inverter by a comparison method using the carrier wave and a predetermined modulated wave, and
Inverter control program to make a computer execute.
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