[发明专利]马达驱动装置以及使用其的空调室外机

说明书

为了提供无论搭载的运算装置的处理能力如何都能够实现转矩脉动抑制控制的马达驱动装置，本发明的马达驱动装置(100)具备：电力变换电路(104)，驱动永磁马达(101)；以及控制部(103)，控制电力变换电路(104)，其具有以下特征。控制部(103)包括矢量控制部(106)和转矩脉动补偿部(108)，转矩脉动补偿部(108)包括振幅生成部(109a)、校正电压生成部(109b)以及加法部(109c)。矢量控制部(106)输出电压指令，振幅生成部(109a)输出校正电压振幅，校正电压生成部(109b)根据振幅生成部(109a)的输出和转子位置输出校正电压指令，加法部(109c)根据矢量控制部(106)的输出和校正电压生成部(109b)的输出而输出校正后电压指令。根据该校正后电压指令使电力变换电路(104)动作。

技术领域

本发明涉及使马达(电动机)动作的马达驱动装置，特别涉及能够进行抑制马达转矩的脉动的控制的马达驱动装置。

背景技术

由于高效等优点，近年来，永磁马达被搭载到各种产品。例如，使用永磁马达作为组装于空调器的室外机的风扇马达。在这样的身边的产品中，不仅节能性能非常重要，减少对舒适性造成影响的振动、噪音也非常重要。

然而，在永磁马达中，伴随构造设计或者制造偏差，有时振动、噪音增加。不论在哪种情况下，马达的旋转力(以下马达转矩)脉动都成为一个因素。由于该转矩脉动例如激励马达容纳的框体的机械共振，产生振动、噪音。

以往，通过对马达安装部等附加防振橡胶来解决机械共振所引起的振动、噪音。由于能够利用防振橡胶缓解马达、连接的负载所引起的转矩脉动的影响，所以该方法是有效的。

除了上述方法以外，还提出了通过马达控制减少振动、噪音的方法(例如参照专利文献1)。作为使对马达转矩的脉动进行平滑化的电流通电(以下称为转矩脉动抑制控制)的控制，具有无需追加零件就能够应用的特征。

根据该文献，该转矩脉动抑制控制将矢量控制作为基本控制，通过校正电流指令或者电压指令实现固定转矩。

电流指令的校正通过将根据矢量控制设定的d轴电流指令Id*和q轴电流指令Iq*分别与d轴校正电流指令ΔId*和q轴校正电流指令ΔIq*相加来进行。d轴校正电流指令ΔId*和q轴校正电流指令ΔIq*是脉动的指令，被设定为消除马达转矩的脉动。关于校正得到的电流指令，相比于电流的检测值，根据其差分通过PI控制(比例积分控制)实现基于指令的电流。即，该控制是作为反馈控制进行动作的转矩脉动抑制控制。

另一方面，电压的校正通过将根据矢量控制设定的d轴电压指令Vd*和q轴电压指令Vq*分别与d轴校正电压指令ΔVd*和q轴校正电压指令ΔVq*相加来进行。d轴校正电压指令ΔVd*和q轴校正电压指令ΔVq*也同样是脉动的指令，根据上述d轴电流指令Id*、上述q轴电流指令Iq*、马达速度的检测值ωrc、转子位置的检测值θdc，基于数学模型来设定。由此，与上述d轴校正电流指令ΔId*和上述q轴校正电流指令ΔIq*相当的电流被通电，马达转矩的脉动被消除。即，该控制是作为前馈控制进行动作的转矩脉动抑制控制。

这样，专利文献1提出了具备通过反馈控制和前馈控制的组合实现转矩脉动抑制控制的单元的马达驱动装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-223724号公报

发明内容

然而，在专利文献1公开的马达驱动装置中，除了通常的矢量控制以外，还需要转矩脉动抑制控制的处理，运算装置中的计算负荷变大。至今为止，未进行将计算负荷纳入考虑的研究，在现状下，转矩脉动抑制控制的应用范围被限定于搭载能够进行高速处理的运算装置的马达驱动装置。