モータの制御方法
【課題】モータを駆動するためのエネルギを低減しつつ、トルク脈動の増大を回避又は抑制する技術を提供する。
【解決手段】モータの回転数Ｎの変動値が第１の規定値よりも小さいか否かを判断する第１の工程Ｓ１０２と、第１の工程で肯定的結果Ｙが得られたときにモータに供給される測定電流Ｉｄｃが第２の規定値Ｉａよりも小さいか否かを判断する第２の工程Ｓ１０４と、第２の工程で肯定的結果Ｙが得られたときにモータに供給される電流を間欠的に低減させてモータを運転する間欠運転を実行する第３の工程Ｓ１０６と、第２の工程で否定的結果Ｎが得られたときに測定電流Ｉｄｃが第３の規定値Ｉｂよりも大きいか否かを判断する第４の工程Ｓ１０８と、第４の工程で肯定的結果Ｙが得られたときか又は第１の工程で否定的結果Ｎが得られたときに間欠運転を実施しない第５の工程Ｓ１１０，Ｓ１１２とを備える。
【解決手段】モータの回転数Ｎの変動値が第１の規定値よりも小さいか否かを判断する第１の工程Ｓ１０２と、第１の工程で肯定的結果Ｙが得られたときにモータに供給される測定電流Ｉｄｃが第２の規定値Ｉａよりも小さいか否かを判断する第２の工程Ｓ１０４と、第２の工程で肯定的結果Ｙが得られたときにモータに供給される電流を間欠的に低減させてモータを運転する間欠運転を実行する第３の工程Ｓ１０６と、第２の工程で否定的結果Ｎが得られたときに測定電流Ｉｄｃが第３の規定値Ｉｂよりも大きいか否かを判断する第４の工程Ｓ１０８と、第４の工程で肯定的結果Ｙが得られたときか又は第１の工程で否定的結果Ｎが得られたときに間欠運転を実施しない第５の工程Ｓ１１０，Ｓ１１２とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの制御方法に関し、特にインバータ制御されるモータの制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば空気調和機において、従来から冷暖房時のエネルギ消費効率を示すＣＯＰ（Coefficient Of Performance；成績係数）の向上を図るべく、空気調和機に搭載されるモータをインバータ駆動する技術が実用化されている。さらに近年は、ＣＯＰよりも実際の使用時のデータに近いＡＦＰ（Annual Performance Factor；通年エネルギ消費効率）の向上を図るべく、インバータ駆動する機器に対して、電力を間欠的に供給する技術が提案されている。こうした技術については、下掲の特許文献１−３等に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０５７８９０号公報
【特許文献２】特開２０００−３２４８７５号公報
【特許文献３】特開２００２−２７２１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、単に電力を間欠的に供給するだけでは、電力が供給されるモータに要請される負荷の大きさによってはトルク脈動の増大を招来する。また、空気調和機の運転時に求められる快適性を阻害するおそれもある。そこで、本発明は、モータを駆動するためのエネルギを低減しつつ、トルク脈動の増大を回避又は抑制する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決すべく、本発明に係るモータの制御方法の第１の態様は、インバータ（２）により制御されるモータ（４）の制御方法であって、前記モータの回転数の変動値が予め定められた第１の値よりも小さいか否かを判断する第１の工程（Ｓ１０２）と、前記第１の工程で肯定的結果が得られたときに前記モータに供給される電流の値（ｊ）が第２の値（Ｉａ）よりも小さいか否かを判断する第２の工程（Ｓ１０４）と、前記第２の工程で肯定的結果が得られたときに前記モータに供給される電流を間欠的に低減させて前記モータを運転する間欠運転を実行する第３の工程（Ｓ１０６）と、前記第２の工程で否定的結果が得られたときに前記電流の値が第３の値（Ｉｂ）よりも大きいか否かを判断する第４の工程（Ｓ１０８）と、前記第４の工程で肯定的結果が得られたときか又は前記第１の工程で否定的結果が得られたときに前記間欠運転を実施しない第５の工程（Ｓ１１０，Ｓ１１２）とを備える。
【０００６】
本発明に係るモータの制御方法の第２の態様は、インバータ（２）により制御されるモータ（４）の制御方法であって、前記モータの回転数の変動値が予め定められた第１の値よりも小さいか否かを判断する第１の工程（Ｓ３０２）と、前記第１の工程で肯定的結果が得られたときに前記モータに供給される電力（Ｗ）が予め定められた第２の値（Ｗａ）よりも小さいか否かを判断する第２の工程（Ｓ３０４）と、前記第２の工程で肯定的結果が得られたときに前記モータに供給される電流を間欠的に低減させて前記モータを運転する間欠運転を実行する第３の工程（Ｓ３０６）と、前記第２の工程で否定的結果が得られたときに前記電流の値が第３の値（Ｗｂ）よりも大きいか否かを判断する第４の工程（Ｓ３０８）と、前記第４の工程で肯定的結果が得られたときか又は前記第１の工程で否定的結果が得られたときに前記間欠運転を実施しない第５の工程（Ｓ３１０，Ｓ３１２）とを備える。
【０００７】
本発明に係るモータの制御方法の第３の態様は、その第１の態様であって、前記第１の工程（Ｓ１０２）で肯定的結果が得られたときに前記第２の工程（Ｓ１０４）に先んじて、前記モータ（４）に要請されているモータトルクの大きさを検出する第６の工程（Ｓ２０２）と、前記モータトルクの大きさに基づいて前記第２の値（Ｉａ）を設定する第７の工程（Ｓ２０４，Ｓ２０６）とを更に備え、当該モータトルクの大きさが予め定められた範囲内で相対的に大きいときは前記第２の値を当該モータトルクを得るときに流れると想定された前記電流の値（ｊ）よりも第４の値（ｄ１）だけ大きい値に設定し、当該モータトルクの大きさが前記範囲内で相対的に小さいときは前記第２の値を当該モータトルクを得るときに流れると想定された前記電流の値よりも第５の値（ｄ２）だけ大きい値に設定し、前記第４の値は前記第５の値よりも小さい。
【０００８】
本発明に係るモータの制御方法の第４の態様は、その第３の態様であって、前記モータトルクは、前記モータ（４）に供給される直流電圧（Ｖｄｃ）と、前記モータに供給される電流の実効値と、当該直流電圧及び当該電流の実効値が供給されているときの前記モータの回転数（Ｎ）とに基づいて決定される。
【０００９】
本発明に係るモータの制御方法の第５の態様は、その第１ないし第４の態様のいずれかであって、前記間欠運転においては前記電流を間欠的にゼロにする。
【００１０】
本発明に係るモータの制御方法の第６の態様は、その第１ないし第４の態様のいずれかであって、前記第２の値（Ｉａ）は、前記モータに許容されるトルク脈動の大きさが相対的に大きいときは相対的に小さく設定され、前記許容されるトルク脈動の大きさが相対的に小さいときは相対的に大きく設定される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るモータの制御方法の第１の態様によれば、モータの回転数が安定してからモータに供給される電流を間欠的に低減するので、モータを駆動するためのエネルギを低減できる。また、過負荷状態（電流の値が大きいとき）では電流の間欠的な低減を停止することによってトルク脈動の増大を回避又は抑制できる。
【００１２】
本発明に係るモータの制御方法の第２の態様によれば、モータの回転数が安定してからモータに供給される電流を間欠的に低減するので、モータを駆動するためのエネルギを低減できる。また、過負荷状態（電流の値が大きいとき）では電流の間欠的な低減を停止することによってトルク脈動の増大を回避又は抑制できる。
【００１３】
第２の値から電流の値を引いた差が大きければ大きいほど間欠運転に切り替わりやすい。本発明に係るモータの制御方法の第３の態様によれば、大きなモータトルクが必要とされる場合には想定外の電流が流れても間欠運転を行いにくく、当該大きなモータトルクが不要である場合に間欠運転を行いやすいので、利便性を損なうことなくモータを駆動するためのエネルギを低減できる。
【００１４】
本発明に係るモータの制御方法の第４の態様によれば、モータトルクの大きさに基づいて変動する第２の値を設定することに資する。
【００１５】
本発明に係るモータの制御方法の第５の態様によれば、モータを駆動するためのエネルギを更に低減できる。
【００１６】
快適性を損ねない程度であればトルク脈動が生じても供給電流を低減できる。本発明に係るモータの制御方法の第６の態様によれば、モータを駆動するためのエネルギを更に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】モータをインバータ駆動するための回路を例示する図である。
【図２】モータに供給される電流の波形を例示する図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るモータの制御方法を示すフローチャートである。
【図４】電流の間欠供給を判断するための図である。
【図５】モータに供給される電流の波形を例示する図である。
【図６】本発明の実施形態２に係る第２の既定値の決定手順を示すフローチャートである。
【図７】電流の間欠供給実施を判断するための図である。
【図８】電流の間欠供給実施を判断するための図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係るモータの制御方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図１を初めとする以下の図には、本発明に関係する要素のみを示す。
【００１９】
〈装置構成の概要〉
図１に示すように、モータ４を駆動するための装置たるモータ駆動装置１０は例えば、三相交流電源１、インバータ２及び、インバータ２を制御する制御部６を備えている。
【００２０】
インバータ２は、コンバータ部２１と、チョークコイル２２と、平滑コンデンサ２３と、インバータ部２４とを有している。三相交流電源１が出力する交流電流はコンバータ部２１に入力されて全波整流され、直流電流に変換される。当該直流電流はチョークコイル２２及び平滑コンデンサ２３が構成するローパスフィルタで濾波される。当該ローパスフィルタの出力は平滑コンデンサ２３の両端の電圧として得られる。インバータ部２４は、例えばＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子２４１−２４６を含む。これらのスイッチング素子２４１−２４６が、処理部３３に制御されて、当該ローパスフィルタの出力に対して図２に示すように、所望の周波数でスイッチングを行い、直流電流を交流電流に逆変換する。ここで、図２はキャリアの５／４周期に対応するスイッチング素子２４１−２４６のオン・オフを示している。そして、インバータ部２４は、当該交流電流をモータ４に供給する。なお、インバータ部２４は必ずしも半導体スイッチング素子２４１−２４６によって構成される必要はなく、ＭＯＳ−ＦＥＴ、サイリスタ、ＩＧＣＴ素子等が採用されても良い。
【００２１】
制御部６は、分圧抵抗３１ａ，３１ｂと、シャント抵抗３２ｒを含む電流検出部３２と、処理部３３とを有している。分圧抵抗３１ａ，３１ｂは平滑コンデンサ２３の両端の間で直列に接続され、平滑コンデンサ２３の両端の直流電圧Ｖｄｃを分圧して電圧Ｖ１を得て、当該電圧１を処理部３３に与える。シャント抵抗３２ｒは平滑コンデンサ２３とインバータ部２４との間の電流経路上の位置Ｐ１，Ｐ２間に直列に接続される。電流検出部３２はシャント抵抗３２ｒの両端の電位差に基づいて測定電流（課題を解決するための手段における「電流の値」に相当する）Ｉｄｃを得て、これを処理部３３に与える。
【００２２】
また、制御部６は、モータ４の回転数Ｎを検出するセンサ（図示省略）を有しており、当該センサが検出する回転数Ｎも処理部３３に与えられる。処理部３３は回転数Ｎを継続して得ることで回転数Ｎの変動値を算出する。さらにまた、制御部６は、モータ４の運転効率ｅを監視している。具体的には例えば、測定電流Ｉｄｃを関数とする運転効率ｅを記憶部（図示省略）に予め記憶しておき、測定電流Ｉｄｃを得ることで効率ｅをも得る。
【００２３】
また、モータ４に要請されているモータトルクの大きさＴを算出して処理部３３に与える。ここで、モータ４に要請されているモータトルクの大きさＴは次のようにして算出する。すなわち、モータ４に供給される直流電圧Ｖｄｃ（処理部３３に与えられる電圧Ｖ１から算出する電圧）と、モータ４に供給される電流の実効値Ｉｅ（実効値Ｉｅを検出するセンサは図示省略）とに基づいてまずモータ４に供給される電力Ｗを算出する。当該電力Ｗが供給されているときのモータ４の回転数Ｎ及びそのときのモータ４の効率ｅ（＝仕事率／消費電力）を考慮すれば、モータトルクの大きさＴは、ｅ（Ｖｄｃ・Ｉｅ）／Ｎを計算することによって得ることができる。
【００２４】
処理部３３は、処理部３３に与えられる種々のデータ（直流電圧Ｖｄｃ、測定電流Ｉｄｃ、回転数Ｎとその変動率、効率ｅ及び、トルクの大きさＴ等）に基づいて、インバータ部２４が生成する三相交流を制御する。
【００２５】
〈処理部３３の動作〉
上述のような構成を備えたモータ駆動装置１０において、処理部３３はモータ４に供給する電流を間欠的に低減させることで、モータ４の間欠運転を制御する。具体的には処理部３３は、以下のフローチャートに示すような動作を行う。なお、以下に示すフローチャートでは、モータ４の制御方法に係る動作のみを示し、その他の処理動作については図示及び説明を省略している。また、特に記載のない場合は、モータ駆動装置１０における一連の処理動作は、処理部３３の制御下で自動的に行われる。
【００２６】
〈実施形態１〉
図３に示すように、処理部３３は、電源がＯＮのとき（ステップＳ１０１での判断結果がＹとなるとき）に、モータ４の回転数Ｎの変動値が予め定められた第１の規定値（課題を解決するための手段における「第１の値」に相当する）よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ１０２）。当該変動値が当該規定値以上である場合（ステップＳ１０２において否定的結果Ｎが得られた場合）には、図２に示すようにスイッチング素子２４１−２４６を動作させることで、モータ４の間欠運転を実施せずに、当該変動値が当該第１の規定値未満になるまでの間は通常の運転をさせる（ステップＳ１１２）。つまり、モータ４の回転数Ｎが安定するまでは間欠運転を実施しない。
【００２７】
回転数Ｎの変動値が当該第１の規定値よりも小さい場合（ステップＳ１０２において肯定的結果Ｙが得られた場合）には、モータ４に供給される測定電流Ｉｄｃが予め定められた第２の規定値（課題を解決するための手段における「第２の値」に相当する）Ｉａよりも小さいか否かを判断する（ステップＳ１０４）。ここでモータ４が所望の大きさＴのトルクを発生させるのに必要なモータ４の回転数Ｎ及びモータ４に供給される電流たるモータ電流の値（以下、「基準電流値」と称する）ｊは、トルクの大きさＴに対して、理論的には図４に示すような関係にある。すなわち理論的には、発生させるトルクの大きさＴが大きくなればなるほど、モータ４の回転数Ｎは減少しかつ基準電流値ｊは増加する。第２の規定値Ｉａは、当該基準電流値ｊよりも大きな値でかつトルク脈動が許容される値に設定されている。具体的には例えば、第２の既定値Ｉａは基準電流値ｊよりも１０％程度大きい値に設定される。
【００２８】
ここで、モータ４に許容されるトルク脈動の大きさの大小に応じて、第２の既定値Ｉａの大小を変更するようにしても良い。具体的には、モータ４に許容されるトルク脈動の大きさが相対的に大きいときは、第２の既定値Ｉａは相対的に小さく設定される。一方、モータ４に許容されるトルク脈動の大きさが相対的に小さいときは、第２の既定値Ｉａは相対的に大きく設定される。より具体的には例えば、第２の既定値Ｉａは、モータ４に許容されるトルク脈動の大きさが相対的に大きいときは、理論的なモータ電流の値よりも１０％程度大きい値に設定される。一方、モータ４に許容されるトルク脈動の大きさが相対的に小さいときは、第２の既定値Ｉａは理論的なモータ電流の値よりも１５％程度大きい値に設定される。
【００２９】
測定電流Ｉｄｃが第２の規定値Ｉａよりも小さい場合（ステップＳ１０４において肯定的結果Ｙが得られた場合）には、スイッチング素子２４１−２４６を図５において一点鎖線で囲む領域に示すように、モータ４に供給する電流を間欠的に例えばゼロにする動作をさせることで間欠運転を実施し（ステップＳ１０６）、ステップＳ１０２に戻る。このように、第２の既定値Ｉａを基準電流値ｊよりも大きい値に設定し、測定電流Ｉｄｃが第２の既定値Ｉａよりも小さい場合に間欠運転を実施することにより、モータ４に供給する電流を低減できる。なお、図５はキャリアの５／４周期に対応するスイッチング素子２４１−２４６のオン・オフを示している。
【００３０】
間欠運転を実施中にも回転数Ｎの変動値及び測定電流Ｉｄｃを監視し（ステップＳ１０２，Ｓ１０４）、当該変動値が当該第１の規定値よりも小さくかつ測定電流Ｉｄｃが当該第２の規定値Ｉａよりも小さいか又は、当該変動値が当該第１の既定値よりも小さくかつ測定電流Ｉｄｃが第３の既定値Ｉｂ以下である場合（ステップＳ１０８において否定的結果Ｎが得られた場合）には、間欠運転を実施する。一方、間欠運転を実施中に回転数Ｎの変動値が第１の既定値以上となった場合（ステップＳ１０２において否定的結果Ｎが得られた場合）及び、当該変動値が第１の既定値未満であっても測定電流Ｉｄｃが第３の規定値Ｉｂ以上である場合（ステップＳ１０８において肯定的結果Ｙが得られた場合）には、間欠運転を実施しない。すなわち、間欠運転を停止する（ステップＳ１１２又はＳ１１０）。ここで、第３の既定値Ｉｂは、第２の既定値Ｉａ以上の値に設定されている。例えば、第３の既定値Ｉｂは、第２の既定値Ｉａよりも１０％程度大きい値に設定されている。第３の既定値Ｉｂは例えば、モータ４が過負荷状態にあるときの測定電流Ｉｄｃに相当する。モータ４が過負荷状態にあるときに間欠運転を実施すると、トルク脈動が増大するので、測定電流Ｉｄｃが第３の既定値Ｉｂより大きい場合には間欠運転をしない。
【００３１】
一方、間欠運転を実施していない状態で測定電流Ｉｄｃが第２の規定値Ｉａ以上の場合（ステップＳ１０４において否定的結果Ｎが得られた場合）には、ステップＳ１０８での判断結果にかかわらず、引き続いて間欠運転を実施せずにステップＳ１０２に戻る。
【００３２】
以上のように、モータ４の回転数Ｎが安定してからモータ４に供給される電流を間欠的に低減するので、モータ４を駆動するためのエネルギを低減できる。また、過負荷状態では電流の間欠的な低減を停止することによってトルク脈動の増大を回避又は抑制できる。
【００３３】
また、間欠運転においてモータ４に供給する電流を間欠的にゼロにするので、モータ４を駆動するためのエネルギ低減に資する。
【００３４】
また、快適性を損ねない程度であればトルク脈動が生じても供給電流を低減するので、モータ４を駆動するためのエネルギをさらに低減できる。
【００３５】
〈実施形態２〉
上記実施形態１では、電流の間欠供給を判断する指標として、第２の既定値Ｉａを基準電流値よりも一律に１０％程度大きい値に設定した態様について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。ここでは、本発明の実施形態２として、第２の既定値Ｉａをモータ４に要請されているモータトルクの大きさＴに基づいて決定する態様について説明する。なお、本実施形態２は、上記実施形態１で示したモータ駆動装置１０と略同様の構成を有して、処理部３３の処理内容が異なるのみである。そこで、上記実施形態１と同様の機能を有する構成については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
第２の既定値Ｉａは次のようにして決定する。すなわち、図６に示すように、モータ４の回転数Ｎの変動値が第１の既定値よりも小さい場合（上述したステップＳ１０２において肯定的結果Ｙが得られた場合）に、モータ４に供給される測定電流Ｉｄｃが第２の既定値Ｉａよりも小さいか否かを判断するステップＳ１０４に先んじて、モータ４に要請されているモータトルクの大きさＴを検出し、当該モータトルク（図６にいう「必要なトルク」）の大きさＴが基準トルクＴ０（図７参照）よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ２０２）。
【００３７】
必要なトルクの大きさＴが基準トルクＴ０よりも大きい場合（ステップＳ２０２において肯定的結果Ｙが得られた場合）には第２の規定値Ｉａを当該トルクの大きさＴを得るときにモータ４に供給されると想定される電流の値ｊよりも値ｄ１（課題を解決するための手段における「第４の値」に相当する）だけ小さい値Ｉａ１に設定する（ステップＳ２０４）。一方、必要なトルクの大きさＴが基準トルクＴ０よりも小さい場合（ステップＳ２０２において否定的結果Ｎが得られた場合）には第２の既定値Ｉａを当該電流の値ｊよりも値ｄ２（課題を解決するための手段における「第５の値」に相当する）だけ大きい値Ｉａ２（ただし、値Ｉａ１＜Ｉａ２）に設定する（ステップＳ２０６）。つまり、第２の既定値Ｉａから当該電流の値ｊを引いた差が大きければ大きいほど間欠運転に切り替わりやすい。換言すれば、大きなモータトルクが必要とされる場合には想定外の電流が流れても間欠運転を行いにくく、当該大きなモータトルクが不要である場合に間欠運転を行いやすい。もって利便性を損なうことなくモータ４を駆動するためのエネルギを低減できる。
【００３８】
なお、図７では値Ｉａ１，Ｉａ２を結ぶ直線と、電流の値ｊを示す直線とが交叉する態様を示しているが、相対的に間欠運転に入りやすい領域（低トルク領域）と、相対的に間欠運転に入りにくい領域（高トルク領域）とがあれば、必ずしも交叉する必要はない。
【００３９】
〈変形例１〉
以上、本発明の好適な態様について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、第２の既定値Ｉａを基準として、モータ４に供給される測定電流Ｉｄｃを電流の間欠供給を判断する指標としていたが、モータトルクの大きさＴを電流の間欠供給を判断する指標としても良い。
【００４０】
具体的には例えば、図８に示すように、基準トルクＴ１を設定し、モータトルクの大きさＴが基準トルクＴ１以下の場合には電流の間欠供給を実施し、モータトルクの大きさＴが基準トルクＴ１を上回る場合には電流の間欠供給を実施しないようにしても良い。
【００４１】
〈変形例２〉
また、モータ４に供給される電力Ｗに基づいて電流の間欠供給を制御するようにしても良い。具体的には図９に示すように、処理部は、電源がＯＮのとき（ステップＳ３０１での判断結果がＹとなるとき）に、モータ４の回転数Ｎの変動値が第１の規定値よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ３０２）。当該変動値が当該規定値以上である場合（ステップＳ３０２において否定的結果Ｎが得られた場合）には、図２に示すようにスイッチング素子２４１−２４６を動作させることで、モータ４の間欠運転を実施せずに、当該変動値が当該第１の規定値未満になるまでの間は通常の運転をさせる（ステップＳ３１２）。つまり、モータ４の回転数Ｎが安定するまでは間欠運転を実施しない。
【００４２】
回転数Ｎの変動値が当該第１の規定値よりも小さい場合（ステップＳ３０２において肯定的結果Ｙが得られた場合）には、モータ４に供給される電力Ｗが予め定められた第２の規定値（課題を解決するための手段における「第２の値」に相当する）Ｗａよりも小さいか否かを判断する（ステップＳ３０４）。
【００４３】
電力Ｗが第２の規定値Ｗａよりも小さい場合（ステップＳ３０４において肯定的結果Ｙが得られた場合）には、スイッチング素子２４１−２４６を図５において一点鎖線で囲む領域に示すように、モータ４に供給する電流を間欠的に例えばゼロにする動作をさせることで間欠運転を実施し（ステップＳ３０６）、ステップＳ３０２に戻る。
【００４４】
間欠運転を実施中にも回転数Ｎの変動値及び電力Ｗを監視し、当該変動値が当該第１の規定値よりも小さくかつ電力Ｗが当該第２の規定値Ｗａよりも小さいか又は、当該変動値が当該第１の既定値よりも小さくかつ電力Ｗが第３の既定値Ｗｂ以下である場合（ステップＳ３０８において否定的結果Ｎが得られた場合）には、間欠運転を実施する。一方、間欠運転を実施中に回転数Ｎの変動値が第１の既定値以上となった場合（ステップＳ３０２において否定的結果Ｎが得られた場合）及び、当該変動値が第１の既定値未満であっても電力Ｗが第３の規定値Ｗｂ以上である場合（ステップＳ３０８において肯定的結果Ｙが得られた場合）には、間欠運転を実施しない。すなわち、間欠運転を停止する（ステップＳ３１２又はＳ３１０）。ここで、第３の既定値Ｗｂは、第２の既定値Ｗａ以上の値に設定されている。例えば、第３の既定値Ｗｂは、第２の既定値Ｗａよりも１０％程度大きい値に設定されている。第３の既定値Ｗｂは、モータ４が過負荷状態にあるときの電力Ｗに相当する。モータ４が過負荷状態にあるときに間欠運転を実施すると、トルク脈動が増大するので、電力Ｗが第３の既定値Ｗｂより大きい場合には間欠運転をしない。
【００４５】
一方、間欠運転を実施していない状態で電力Ｗが第２の既定値Ｗａ以上の場合（ステップＳ３０４において否定的結果Ｎが得られた場合）には、ステップＳ３０８での判断結果にかかわらず、引き続いて間欠運転を実施せずにステップＳ３０２に戻る。
【００４６】
以上のように、モータ４の回転数Ｎが安定してからモータ４に供給される電流を間欠的に低減するので、モータ４を駆動するためのエネルギを低減できる。また、過負荷状態では電流の間欠的な低減を停止することによってトルク脈動の増大を回避又は抑制できる。
【符号の説明】
【００４７】
Ｉａ 第２の値
Ｉｂ 第３の値
Ｗ 電力
Ｗａ 第２の値
Ｗｂ 第３の値
Ｉｄｃ 値
ｄ１ 第４の値
ｄ２ 第５の値
Ｎ 回転数
２ インバータ
４ モータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの制御方法に関し、特にインバータ制御されるモータの制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば空気調和機において、従来から冷暖房時のエネルギ消費効率を示すＣＯＰ（Coefficient Of Performance；成績係数）の向上を図るべく、空気調和機に搭載されるモータをインバータ駆動する技術が実用化されている。さらに近年は、ＣＯＰよりも実際の使用時のデータに近いＡＦＰ（Annual Performance Factor；通年エネルギ消費効率）の向上を図るべく、インバータ駆動する機器に対して、電力を間欠的に供給する技術が提案されている。こうした技術については、下掲の特許文献１−３等に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０５７８９０号公報
【特許文献２】特開２０００−３２４８７５号公報
【特許文献３】特開２００２−２７２１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、単に電力を間欠的に供給するだけでは、電力が供給されるモータに要請される負荷の大きさによってはトルク脈動の増大を招来する。また、空気調和機の運転時に求められる快適性を阻害するおそれもある。そこで、本発明は、モータを駆動するためのエネルギを低減しつつ、トルク脈動の増大を回避又は抑制する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決すべく、本発明に係るモータの制御方法の第１の態様は、インバータ（２）により制御されるモータ（４）の制御方法であって、前記モータの回転数の変動値が予め定められた第１の値よりも小さいか否かを判断する第１の工程（Ｓ１０２）と、前記第１の工程で肯定的結果が得られたときに前記モータに供給される電流の値（ｊ）が第２の値（Ｉａ）よりも小さいか否かを判断する第２の工程（Ｓ１０４）と、前記第２の工程で肯定的結果が得られたときに前記モータに供給される電流を間欠的に低減させて前記モータを運転する間欠運転を実行する第３の工程（Ｓ１０６）と、前記第２の工程で否定的結果が得られたときに前記電流の値が第３の値（Ｉｂ）よりも大きいか否かを判断する第４の工程（Ｓ１０８）と、前記第４の工程で肯定的結果が得られたときか又は前記第１の工程で否定的結果が得られたときに前記間欠運転を実施しない第５の工程（Ｓ１１０，Ｓ１１２）とを備える。
【０００６】
本発明に係るモータの制御方法の第２の態様は、インバータ（２）により制御されるモータ（４）の制御方法であって、前記モータの回転数の変動値が予め定められた第１の値よりも小さいか否かを判断する第１の工程（Ｓ３０２）と、前記第１の工程で肯定的結果が得られたときに前記モータに供給される電力（Ｗ）が予め定められた第２の値（Ｗａ）よりも小さいか否かを判断する第２の工程（Ｓ３０４）と、前記第２の工程で肯定的結果が得られたときに前記モータに供給される電流を間欠的に低減させて前記モータを運転する間欠運転を実行する第３の工程（Ｓ３０６）と、前記第２の工程で否定的結果が得られたときに前記電流の値が第３の値（Ｗｂ）よりも大きいか否かを判断する第４の工程（Ｓ３０８）と、前記第４の工程で肯定的結果が得られたときか又は前記第１の工程で否定的結果が得られたときに前記間欠運転を実施しない第５の工程（Ｓ３１０，Ｓ３１２）とを備える。
【０００７】
本発明に係るモータの制御方法の第３の態様は、その第１の態様であって、前記第１の工程（Ｓ１０２）で肯定的結果が得られたときに前記第２の工程（Ｓ１０４）に先んじて、前記モータ（４）に要請されているモータトルクの大きさを検出する第６の工程（Ｓ２０２）と、前記モータトルクの大きさに基づいて前記第２の値（Ｉａ）を設定する第７の工程（Ｓ２０４，Ｓ２０６）とを更に備え、当該モータトルクの大きさが予め定められた範囲内で相対的に大きいときは前記第２の値を当該モータトルクを得るときに流れると想定された前記電流の値（ｊ）よりも第４の値（ｄ１）だけ大きい値に設定し、当該モータトルクの大きさが前記範囲内で相対的に小さいときは前記第２の値を当該モータトルクを得るときに流れると想定された前記電流の値よりも第５の値（ｄ２）だけ大きい値に設定し、前記第４の値は前記第５の値よりも小さい。
【０００８】
本発明に係るモータの制御方法の第４の態様は、その第３の態様であって、前記モータトルクは、前記モータ（４）に供給される直流電圧（Ｖｄｃ）と、前記モータに供給される電流の実効値と、当該直流電圧及び当該電流の実効値が供給されているときの前記モータの回転数（Ｎ）とに基づいて決定される。
【０００９】
本発明に係るモータの制御方法の第５の態様は、その第１ないし第４の態様のいずれかであって、前記間欠運転においては前記電流を間欠的にゼロにする。
【００１０】
本発明に係るモータの制御方法の第６の態様は、その第１ないし第４の態様のいずれかであって、前記第２の値（Ｉａ）は、前記モータに許容されるトルク脈動の大きさが相対的に大きいときは相対的に小さく設定され、前記許容されるトルク脈動の大きさが相対的に小さいときは相対的に大きく設定される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るモータの制御方法の第１の態様によれば、モータの回転数が安定してからモータに供給される電流を間欠的に低減するので、モータを駆動するためのエネルギを低減できる。また、過負荷状態（電流の値が大きいとき）では電流の間欠的な低減を停止することによってトルク脈動の増大を回避又は抑制できる。
【００１２】
本発明に係るモータの制御方法の第２の態様によれば、モータの回転数が安定してからモータに供給される電流を間欠的に低減するので、モータを駆動するためのエネルギを低減できる。また、過負荷状態（電流の値が大きいとき）では電流の間欠的な低減を停止することによってトルク脈動の増大を回避又は抑制できる。
【００１３】
第２の値から電流の値を引いた差が大きければ大きいほど間欠運転に切り替わりやすい。本発明に係るモータの制御方法の第３の態様によれば、大きなモータトルクが必要とされる場合には想定外の電流が流れても間欠運転を行いにくく、当該大きなモータトルクが不要である場合に間欠運転を行いやすいので、利便性を損なうことなくモータを駆動するためのエネルギを低減できる。
【００１４】
本発明に係るモータの制御方法の第４の態様によれば、モータトルクの大きさに基づいて変動する第２の値を設定することに資する。
【００１５】
本発明に係るモータの制御方法の第５の態様によれば、モータを駆動するためのエネルギを更に低減できる。
【００１６】
快適性を損ねない程度であればトルク脈動が生じても供給電流を低減できる。本発明に係るモータの制御方法の第６の態様によれば、モータを駆動するためのエネルギを更に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】モータをインバータ駆動するための回路を例示する図である。
【図２】モータに供給される電流の波形を例示する図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るモータの制御方法を示すフローチャートである。
【図４】電流の間欠供給を判断するための図である。
【図５】モータに供給される電流の波形を例示する図である。
【図６】本発明の実施形態２に係る第２の既定値の決定手順を示すフローチャートである。
【図７】電流の間欠供給実施を判断するための図である。
【図８】電流の間欠供給実施を判断するための図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係るモータの制御方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図１を初めとする以下の図には、本発明に関係する要素のみを示す。
【００１９】
〈装置構成の概要〉
図１に示すように、モータ４を駆動するための装置たるモータ駆動装置１０は例えば、三相交流電源１、インバータ２及び、インバータ２を制御する制御部６を備えている。
【００２０】
インバータ２は、コンバータ部２１と、チョークコイル２２と、平滑コンデンサ２３と、インバータ部２４とを有している。三相交流電源１が出力する交流電流はコンバータ部２１に入力されて全波整流され、直流電流に変換される。当該直流電流はチョークコイル２２及び平滑コンデンサ２３が構成するローパスフィルタで濾波される。当該ローパスフィルタの出力は平滑コンデンサ２３の両端の電圧として得られる。インバータ部２４は、例えばＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子２４１−２４６を含む。これらのスイッチング素子２４１−２４６が、処理部３３に制御されて、当該ローパスフィルタの出力に対して図２に示すように、所望の周波数でスイッチングを行い、直流電流を交流電流に逆変換する。ここで、図２はキャリアの５／４周期に対応するスイッチング素子２４１−２４６のオン・オフを示している。そして、インバータ部２４は、当該交流電流をモータ４に供給する。なお、インバータ部２４は必ずしも半導体スイッチング素子２４１−２４６によって構成される必要はなく、ＭＯＳ−ＦＥＴ、サイリスタ、ＩＧＣＴ素子等が採用されても良い。
【００２１】
制御部６は、分圧抵抗３１ａ，３１ｂと、シャント抵抗３２ｒを含む電流検出部３２と、処理部３３とを有している。分圧抵抗３１ａ，３１ｂは平滑コンデンサ２３の両端の間で直列に接続され、平滑コンデンサ２３の両端の直流電圧Ｖｄｃを分圧して電圧Ｖ１を得て、当該電圧１を処理部３３に与える。シャント抵抗３２ｒは平滑コンデンサ２３とインバータ部２４との間の電流経路上の位置Ｐ１，Ｐ２間に直列に接続される。電流検出部３２はシャント抵抗３２ｒの両端の電位差に基づいて測定電流（課題を解決するための手段における「電流の値」に相当する）Ｉｄｃを得て、これを処理部３３に与える。
【００２２】
また、制御部６は、モータ４の回転数Ｎを検出するセンサ（図示省略）を有しており、当該センサが検出する回転数Ｎも処理部３３に与えられる。処理部３３は回転数Ｎを継続して得ることで回転数Ｎの変動値を算出する。さらにまた、制御部６は、モータ４の運転効率ｅを監視している。具体的には例えば、測定電流Ｉｄｃを関数とする運転効率ｅを記憶部（図示省略）に予め記憶しておき、測定電流Ｉｄｃを得ることで効率ｅをも得る。
【００２３】
また、モータ４に要請されているモータトルクの大きさＴを算出して処理部３３に与える。ここで、モータ４に要請されているモータトルクの大きさＴは次のようにして算出する。すなわち、モータ４に供給される直流電圧Ｖｄｃ（処理部３３に与えられる電圧Ｖ１から算出する電圧）と、モータ４に供給される電流の実効値Ｉｅ（実効値Ｉｅを検出するセンサは図示省略）とに基づいてまずモータ４に供給される電力Ｗを算出する。当該電力Ｗが供給されているときのモータ４の回転数Ｎ及びそのときのモータ４の効率ｅ（＝仕事率／消費電力）を考慮すれば、モータトルクの大きさＴは、ｅ（Ｖｄｃ・Ｉｅ）／Ｎを計算することによって得ることができる。
【００２４】
処理部３３は、処理部３３に与えられる種々のデータ（直流電圧Ｖｄｃ、測定電流Ｉｄｃ、回転数Ｎとその変動率、効率ｅ及び、トルクの大きさＴ等）に基づいて、インバータ部２４が生成する三相交流を制御する。
【００２５】
〈処理部３３の動作〉
上述のような構成を備えたモータ駆動装置１０において、処理部３３はモータ４に供給する電流を間欠的に低減させることで、モータ４の間欠運転を制御する。具体的には処理部３３は、以下のフローチャートに示すような動作を行う。なお、以下に示すフローチャートでは、モータ４の制御方法に係る動作のみを示し、その他の処理動作については図示及び説明を省略している。また、特に記載のない場合は、モータ駆動装置１０における一連の処理動作は、処理部３３の制御下で自動的に行われる。
【００２６】
〈実施形態１〉
図３に示すように、処理部３３は、電源がＯＮのとき（ステップＳ１０１での判断結果がＹとなるとき）に、モータ４の回転数Ｎの変動値が予め定められた第１の規定値（課題を解決するための手段における「第１の値」に相当する）よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ１０２）。当該変動値が当該規定値以上である場合（ステップＳ１０２において否定的結果Ｎが得られた場合）には、図２に示すようにスイッチング素子２４１−２４６を動作させることで、モータ４の間欠運転を実施せずに、当該変動値が当該第１の規定値未満になるまでの間は通常の運転をさせる（ステップＳ１１２）。つまり、モータ４の回転数Ｎが安定するまでは間欠運転を実施しない。
【００２７】
回転数Ｎの変動値が当該第１の規定値よりも小さい場合（ステップＳ１０２において肯定的結果Ｙが得られた場合）には、モータ４に供給される測定電流Ｉｄｃが予め定められた第２の規定値（課題を解決するための手段における「第２の値」に相当する）Ｉａよりも小さいか否かを判断する（ステップＳ１０４）。ここでモータ４が所望の大きさＴのトルクを発生させるのに必要なモータ４の回転数Ｎ及びモータ４に供給される電流たるモータ電流の値（以下、「基準電流値」と称する）ｊは、トルクの大きさＴに対して、理論的には図４に示すような関係にある。すなわち理論的には、発生させるトルクの大きさＴが大きくなればなるほど、モータ４の回転数Ｎは減少しかつ基準電流値ｊは増加する。第２の規定値Ｉａは、当該基準電流値ｊよりも大きな値でかつトルク脈動が許容される値に設定されている。具体的には例えば、第２の既定値Ｉａは基準電流値ｊよりも１０％程度大きい値に設定される。
【００２８】
ここで、モータ４に許容されるトルク脈動の大きさの大小に応じて、第２の既定値Ｉａの大小を変更するようにしても良い。具体的には、モータ４に許容されるトルク脈動の大きさが相対的に大きいときは、第２の既定値Ｉａは相対的に小さく設定される。一方、モータ４に許容されるトルク脈動の大きさが相対的に小さいときは、第２の既定値Ｉａは相対的に大きく設定される。より具体的には例えば、第２の既定値Ｉａは、モータ４に許容されるトルク脈動の大きさが相対的に大きいときは、理論的なモータ電流の値よりも１０％程度大きい値に設定される。一方、モータ４に許容されるトルク脈動の大きさが相対的に小さいときは、第２の既定値Ｉａは理論的なモータ電流の値よりも１５％程度大きい値に設定される。
【００２９】
測定電流Ｉｄｃが第２の規定値Ｉａよりも小さい場合（ステップＳ１０４において肯定的結果Ｙが得られた場合）には、スイッチング素子２４１−２４６を図５において一点鎖線で囲む領域に示すように、モータ４に供給する電流を間欠的に例えばゼロにする動作をさせることで間欠運転を実施し（ステップＳ１０６）、ステップＳ１０２に戻る。このように、第２の既定値Ｉａを基準電流値ｊよりも大きい値に設定し、測定電流Ｉｄｃが第２の既定値Ｉａよりも小さい場合に間欠運転を実施することにより、モータ４に供給する電流を低減できる。なお、図５はキャリアの５／４周期に対応するスイッチング素子２４１−２４６のオン・オフを示している。
【００３０】
間欠運転を実施中にも回転数Ｎの変動値及び測定電流Ｉｄｃを監視し（ステップＳ１０２，Ｓ１０４）、当該変動値が当該第１の規定値よりも小さくかつ測定電流Ｉｄｃが当該第２の規定値Ｉａよりも小さいか又は、当該変動値が当該第１の既定値よりも小さくかつ測定電流Ｉｄｃが第３の既定値Ｉｂ以下である場合（ステップＳ１０８において否定的結果Ｎが得られた場合）には、間欠運転を実施する。一方、間欠運転を実施中に回転数Ｎの変動値が第１の既定値以上となった場合（ステップＳ１０２において否定的結果Ｎが得られた場合）及び、当該変動値が第１の既定値未満であっても測定電流Ｉｄｃが第３の規定値Ｉｂ以上である場合（ステップＳ１０８において肯定的結果Ｙが得られた場合）には、間欠運転を実施しない。すなわち、間欠運転を停止する（ステップＳ１１２又はＳ１１０）。ここで、第３の既定値Ｉｂは、第２の既定値Ｉａ以上の値に設定されている。例えば、第３の既定値Ｉｂは、第２の既定値Ｉａよりも１０％程度大きい値に設定されている。第３の既定値Ｉｂは例えば、モータ４が過負荷状態にあるときの測定電流Ｉｄｃに相当する。モータ４が過負荷状態にあるときに間欠運転を実施すると、トルク脈動が増大するので、測定電流Ｉｄｃが第３の既定値Ｉｂより大きい場合には間欠運転をしない。
【００３１】
一方、間欠運転を実施していない状態で測定電流Ｉｄｃが第２の規定値Ｉａ以上の場合（ステップＳ１０４において否定的結果Ｎが得られた場合）には、ステップＳ１０８での判断結果にかかわらず、引き続いて間欠運転を実施せずにステップＳ１０２に戻る。
【００３２】
以上のように、モータ４の回転数Ｎが安定してからモータ４に供給される電流を間欠的に低減するので、モータ４を駆動するためのエネルギを低減できる。また、過負荷状態では電流の間欠的な低減を停止することによってトルク脈動の増大を回避又は抑制できる。
【００３３】
また、間欠運転においてモータ４に供給する電流を間欠的にゼロにするので、モータ４を駆動するためのエネルギ低減に資する。
【００３４】
また、快適性を損ねない程度であればトルク脈動が生じても供給電流を低減するので、モータ４を駆動するためのエネルギをさらに低減できる。
【００３５】
〈実施形態２〉
上記実施形態１では、電流の間欠供給を判断する指標として、第２の既定値Ｉａを基準電流値よりも一律に１０％程度大きい値に設定した態様について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。ここでは、本発明の実施形態２として、第２の既定値Ｉａをモータ４に要請されているモータトルクの大きさＴに基づいて決定する態様について説明する。なお、本実施形態２は、上記実施形態１で示したモータ駆動装置１０と略同様の構成を有して、処理部３３の処理内容が異なるのみである。そこで、上記実施形態１と同様の機能を有する構成については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
第２の既定値Ｉａは次のようにして決定する。すなわち、図６に示すように、モータ４の回転数Ｎの変動値が第１の既定値よりも小さい場合（上述したステップＳ１０２において肯定的結果Ｙが得られた場合）に、モータ４に供給される測定電流Ｉｄｃが第２の既定値Ｉａよりも小さいか否かを判断するステップＳ１０４に先んじて、モータ４に要請されているモータトルクの大きさＴを検出し、当該モータトルク（図６にいう「必要なトルク」）の大きさＴが基準トルクＴ０（図７参照）よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ２０２）。
【００３７】
必要なトルクの大きさＴが基準トルクＴ０よりも大きい場合（ステップＳ２０２において肯定的結果Ｙが得られた場合）には第２の規定値Ｉａを当該トルクの大きさＴを得るときにモータ４に供給されると想定される電流の値ｊよりも値ｄ１（課題を解決するための手段における「第４の値」に相当する）だけ小さい値Ｉａ１に設定する（ステップＳ２０４）。一方、必要なトルクの大きさＴが基準トルクＴ０よりも小さい場合（ステップＳ２０２において否定的結果Ｎが得られた場合）には第２の既定値Ｉａを当該電流の値ｊよりも値ｄ２（課題を解決するための手段における「第５の値」に相当する）だけ大きい値Ｉａ２（ただし、値Ｉａ１＜Ｉａ２）に設定する（ステップＳ２０６）。つまり、第２の既定値Ｉａから当該電流の値ｊを引いた差が大きければ大きいほど間欠運転に切り替わりやすい。換言すれば、大きなモータトルクが必要とされる場合には想定外の電流が流れても間欠運転を行いにくく、当該大きなモータトルクが不要である場合に間欠運転を行いやすい。もって利便性を損なうことなくモータ４を駆動するためのエネルギを低減できる。
【００３８】
なお、図７では値Ｉａ１，Ｉａ２を結ぶ直線と、電流の値ｊを示す直線とが交叉する態様を示しているが、相対的に間欠運転に入りやすい領域（低トルク領域）と、相対的に間欠運転に入りにくい領域（高トルク領域）とがあれば、必ずしも交叉する必要はない。
【００３９】
〈変形例１〉
以上、本発明の好適な態様について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、第２の既定値Ｉａを基準として、モータ４に供給される測定電流Ｉｄｃを電流の間欠供給を判断する指標としていたが、モータトルクの大きさＴを電流の間欠供給を判断する指標としても良い。
【００４０】
具体的には例えば、図８に示すように、基準トルクＴ１を設定し、モータトルクの大きさＴが基準トルクＴ１以下の場合には電流の間欠供給を実施し、モータトルクの大きさＴが基準トルクＴ１を上回る場合には電流の間欠供給を実施しないようにしても良い。
【００４１】
〈変形例２〉
また、モータ４に供給される電力Ｗに基づいて電流の間欠供給を制御するようにしても良い。具体的には図９に示すように、処理部は、電源がＯＮのとき（ステップＳ３０１での判断結果がＹとなるとき）に、モータ４の回転数Ｎの変動値が第１の規定値よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ３０２）。当該変動値が当該規定値以上である場合（ステップＳ３０２において否定的結果Ｎが得られた場合）には、図２に示すようにスイッチング素子２４１−２４６を動作させることで、モータ４の間欠運転を実施せずに、当該変動値が当該第１の規定値未満になるまでの間は通常の運転をさせる（ステップＳ３１２）。つまり、モータ４の回転数Ｎが安定するまでは間欠運転を実施しない。
【００４２】
回転数Ｎの変動値が当該第１の規定値よりも小さい場合（ステップＳ３０２において肯定的結果Ｙが得られた場合）には、モータ４に供給される電力Ｗが予め定められた第２の規定値（課題を解決するための手段における「第２の値」に相当する）Ｗａよりも小さいか否かを判断する（ステップＳ３０４）。
【００４３】
電力Ｗが第２の規定値Ｗａよりも小さい場合（ステップＳ３０４において肯定的結果Ｙが得られた場合）には、スイッチング素子２４１−２４６を図５において一点鎖線で囲む領域に示すように、モータ４に供給する電流を間欠的に例えばゼロにする動作をさせることで間欠運転を実施し（ステップＳ３０６）、ステップＳ３０２に戻る。
【００４４】
間欠運転を実施中にも回転数Ｎの変動値及び電力Ｗを監視し、当該変動値が当該第１の規定値よりも小さくかつ電力Ｗが当該第２の規定値Ｗａよりも小さいか又は、当該変動値が当該第１の既定値よりも小さくかつ電力Ｗが第３の既定値Ｗｂ以下である場合（ステップＳ３０８において否定的結果Ｎが得られた場合）には、間欠運転を実施する。一方、間欠運転を実施中に回転数Ｎの変動値が第１の既定値以上となった場合（ステップＳ３０２において否定的結果Ｎが得られた場合）及び、当該変動値が第１の既定値未満であっても電力Ｗが第３の規定値Ｗｂ以上である場合（ステップＳ３０８において肯定的結果Ｙが得られた場合）には、間欠運転を実施しない。すなわち、間欠運転を停止する（ステップＳ３１２又はＳ３１０）。ここで、第３の既定値Ｗｂは、第２の既定値Ｗａ以上の値に設定されている。例えば、第３の既定値Ｗｂは、第２の既定値Ｗａよりも１０％程度大きい値に設定されている。第３の既定値Ｗｂは、モータ４が過負荷状態にあるときの電力Ｗに相当する。モータ４が過負荷状態にあるときに間欠運転を実施すると、トルク脈動が増大するので、電力Ｗが第３の既定値Ｗｂより大きい場合には間欠運転をしない。
【００４５】
一方、間欠運転を実施していない状態で電力Ｗが第２の既定値Ｗａ以上の場合（ステップＳ３０４において否定的結果Ｎが得られた場合）には、ステップＳ３０８での判断結果にかかわらず、引き続いて間欠運転を実施せずにステップＳ３０２に戻る。
【００４６】
以上のように、モータ４の回転数Ｎが安定してからモータ４に供給される電流を間欠的に低減するので、モータ４を駆動するためのエネルギを低減できる。また、過負荷状態では電流の間欠的な低減を停止することによってトルク脈動の増大を回避又は抑制できる。
【符号の説明】
【００４７】
Ｉａ 第２の値
Ｉｂ 第３の値
Ｗ 電力
Ｗａ 第２の値
Ｗｂ 第３の値
Ｉｄｃ 値
ｄ１ 第４の値
ｄ２ 第５の値
Ｎ 回転数
２ インバータ
４ モータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータ（２）により制御されるモータ（４）の制御方法であって、
前記モータの回転数の変動値が予め定められた第１の値よりも小さいか否かを判断する第１の工程（Ｓ１０２）と、
前記第１の工程で肯定的結果が得られたときに前記モータに供給される電流の値（Ｉｄｃ）が第２の値（Ｉａ）よりも小さいか否かを判断する第２の工程（Ｓ１０４）と、
前記第２の工程で肯定的結果が得られたときに前記モータに供給される電流を間欠的に低減させて前記モータを運転する間欠運転を実行する第３の工程（Ｓ１０６）と、
前記第２の工程で否定的結果が得られたときに前記電流の値が第３の値（Ｉｂ）よりも大きいか否かを判断する第４の工程（Ｓ１０８）と、
前記第４の工程で肯定的結果が得られたときか又は前記第１の工程で否定的結果が得られたときに前記間欠運転を実施しない第５の工程（Ｓ１１０，Ｓ１１２）と
を備える、モータの制御方法。
【請求項２】
インバータ（２）により制御されるモータ（４）の制御方法であって、
前記モータの回転数の変動値が予め定められた第１の値よりも小さいか否かを判断する第１の工程（Ｓ３０２）と、
前記第１の工程で肯定的結果が得られたときに前記モータに供給される電力（Ｗ）が予め定められた第２の値（Ｗａ）よりも小さいか否かを判断する第２の工程（Ｓ３０４）と、
前記第２の工程で肯定的結果が得られたときに前記モータに供給される電流を間欠的に低減させて前記モータを運転する間欠運転を実行する第３の工程（Ｓ３０６）と、
前記第２の工程で否定的結果が得られたときに前記電流の値が第３の値（Ｗｂ）よりも大きいか否かを判断する第４の工程（Ｓ３０８）と、
前記第４の工程で肯定的結果が得られたときか又は前記第１の工程で否定的結果が得られたときに前記間欠運転を実施しない第５の工程（Ｓ３１０，Ｓ３１２）と
を備える、モータの制御方法。
【請求項３】
前記第１の工程（Ｓ１０２）で肯定的結果が得られたときに前記第２の工程（Ｓ１０４）に先んじて、
前記モータ（４）に要請されているモータトルクの大きさを検出する第６の工程（Ｓ２０２）と、
前記モータトルクの大きさに基づいて前記第２の値（Ｉａ）を設定する第７の工程（Ｓ２０４，Ｓ２０６）と
を更に備え、
当該モータトルクの大きさが予め定められた範囲内で相対的に大きいときは前記第２の値を当該モータトルクを得るときに流れると想定された前記電流の値（ｊ）よりも第４の値（ｄ１）だけ大きい値（Ｉａ１）に設定し、
当該モータトルクの大きさが前記範囲内で相対的に小さいときは前記第２の値を当該モータトルクを得るときに流れると想定された前記電流の値よりも第５の値（ｄ２）だけ大きい値（Ｉａ２）に設定し、
前記第４の値は前記第５の値よりも小さい、
請求項１記載のモータ（４）の制御方法。
【請求項４】
前記モータトルクは、前記モータ（４）に供給される直流電圧（Ｖｄｃ）と、前記モータに供給される電流の実効値と、当該直流電圧及び当該電流の実効値が供給されているときの前記モータの回転数（Ｎ）とに基づいて決定される、
請求項３記載のモータ（４）の制御方法。
【請求項５】
前記間欠運転においては前記電流を間欠的にゼロにする、
請求項１ないし請求項４のいずれか一つに記載のモータ（４）の制御方法。
【請求項６】
前記第２の値（Ｉａ）は、
前記モータに許容されるトルク脈動の大きさが相対的に大きいときは相対的に小さく設定され、
前記許容されるトルク脈動の大きさが相対的に小さいときは相対的に大きく設定される、
請求項１ないし請求項４のいずれか一つに記載のモータ（４）の制御方法。
【請求項１】
インバータ（２）により制御されるモータ（４）の制御方法であって、
前記モータの回転数の変動値が予め定められた第１の値よりも小さいか否かを判断する第１の工程（Ｓ１０２）と、
前記第１の工程で肯定的結果が得られたときに前記モータに供給される電流の値（Ｉｄｃ）が第２の値（Ｉａ）よりも小さいか否かを判断する第２の工程（Ｓ１０４）と、
前記第２の工程で肯定的結果が得られたときに前記モータに供給される電流を間欠的に低減させて前記モータを運転する間欠運転を実行する第３の工程（Ｓ１０６）と、
前記第２の工程で否定的結果が得られたときに前記電流の値が第３の値（Ｉｂ）よりも大きいか否かを判断する第４の工程（Ｓ１０８）と、
前記第４の工程で肯定的結果が得られたときか又は前記第１の工程で否定的結果が得られたときに前記間欠運転を実施しない第５の工程（Ｓ１１０，Ｓ１１２）と
を備える、モータの制御方法。
【請求項２】
インバータ（２）により制御されるモータ（４）の制御方法であって、
前記モータの回転数の変動値が予め定められた第１の値よりも小さいか否かを判断する第１の工程（Ｓ３０２）と、
前記第１の工程で肯定的結果が得られたときに前記モータに供給される電力（Ｗ）が予め定められた第２の値（Ｗａ）よりも小さいか否かを判断する第２の工程（Ｓ３０４）と、
前記第２の工程で肯定的結果が得られたときに前記モータに供給される電流を間欠的に低減させて前記モータを運転する間欠運転を実行する第３の工程（Ｓ３０６）と、
前記第２の工程で否定的結果が得られたときに前記電流の値が第３の値（Ｗｂ）よりも大きいか否かを判断する第４の工程（Ｓ３０８）と、
前記第４の工程で肯定的結果が得られたときか又は前記第１の工程で否定的結果が得られたときに前記間欠運転を実施しない第５の工程（Ｓ３１０，Ｓ３１２）と
を備える、モータの制御方法。
【請求項３】
前記第１の工程（Ｓ１０２）で肯定的結果が得られたときに前記第２の工程（Ｓ１０４）に先んじて、
前記モータ（４）に要請されているモータトルクの大きさを検出する第６の工程（Ｓ２０２）と、
前記モータトルクの大きさに基づいて前記第２の値（Ｉａ）を設定する第７の工程（Ｓ２０４，Ｓ２０６）と
を更に備え、
当該モータトルクの大きさが予め定められた範囲内で相対的に大きいときは前記第２の値を当該モータトルクを得るときに流れると想定された前記電流の値（ｊ）よりも第４の値（ｄ１）だけ大きい値（Ｉａ１）に設定し、
当該モータトルクの大きさが前記範囲内で相対的に小さいときは前記第２の値を当該モータトルクを得るときに流れると想定された前記電流の値よりも第５の値（ｄ２）だけ大きい値（Ｉａ２）に設定し、
前記第４の値は前記第５の値よりも小さい、
請求項１記載のモータ（４）の制御方法。
【請求項４】
前記モータトルクは、前記モータ（４）に供給される直流電圧（Ｖｄｃ）と、前記モータに供給される電流の実効値と、当該直流電圧及び当該電流の実効値が供給されているときの前記モータの回転数（Ｎ）とに基づいて決定される、
請求項３記載のモータ（４）の制御方法。
【請求項５】
前記間欠運転においては前記電流を間欠的にゼロにする、
請求項１ないし請求項４のいずれか一つに記載のモータ（４）の制御方法。
【請求項６】
前記第２の値（Ｉａ）は、
前記モータに許容されるトルク脈動の大きさが相対的に大きいときは相対的に小さく設定され、
前記許容されるトルク脈動の大きさが相対的に小さいときは相対的に大きく設定される、
請求項１ないし請求項４のいずれか一つに記載のモータ（４）の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−８５４３７（Ｐ２０１２−８５４３７Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２９４７５（Ｐ２０１０−２２９４７５）
【出願日】平成２２年１０月１２日（２０１０．１０．１２）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１２日（２０１０．１０．１２）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
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