本發(fā)明涉及一種控制電動(dòng)機(jī)的逆變器控制裝置以及使用它的逆變器壓縮機(jī)。

背景技術(shù)：

近年，從2005年通過了包括用于防止地球溫暖化的溫室效應(yīng)氣體的排放削減目標(biāo)的京都議定書之后，在各國強(qiáng)化了CO2排放量的削減管制，在空調(diào)機(jī)中節(jié)能管制基準(zhǔn)也變嚴(yán)格。在歐州，不是如國內(nèi)的指標(biāo)那樣評(píng)價(jià)額定時(shí)的效率、而是基于全年消耗電力來評(píng)價(jià)節(jié)能性能作為指標(biāo)，采用了根據(jù)制冷4條件、制熱4條件計(jì)算制冷、制熱各自的效率的方法，因此低負(fù)載時(shí)的效率改善成為新的技術(shù)課題。

在回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中，開發(fā)出如下回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)：該回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)具備兩個(gè)壓縮室，具有對(duì)僅使兩個(gè)壓縮室中的一個(gè)壓縮室壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)的單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)與使兩者壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行切換的構(gòu)造，由此謀求改善壓縮效率。在該情況下，需要判別并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)與單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)的切換來進(jìn)行與制冷劑循環(huán)量的差異相應(yīng)的適當(dāng)?shù)目刂啤?/p>

例如在專利文獻(xiàn)1中公開了雙氣缸旋轉(zhuǎn)活塞式回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)，公開了如下結(jié)構(gòu)：在負(fù)載小的情況下自動(dòng)地選擇能力減半運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)將一個(gè)壓縮部設(shè)為非壓縮狀態(tài)來使制冷劑循環(huán)流量減半。在該結(jié)構(gòu)中，能夠在不降低使回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的活塞旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，因此能夠提高壓縮機(jī)效率。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2009-203861號(hào)公報(bào)(0049段～0052段、圖1)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

在專利文獻(xiàn)1的雙氣缸的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中，在切換單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)與并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，為了使雙氣缸的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的能力不變化，即為了不使制冷劑循環(huán)流量變化，需要使控制電動(dòng)機(jī)的逆變器的輸出頻率匹配運(yùn)轉(zhuǎn)模式。因而，為了穩(wěn)定地控制各運(yùn)轉(zhuǎn)模式，需要正確地掌握壓縮機(jī)中的當(dāng)前的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。但是，關(guān)于該方法，專利文獻(xiàn)1的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)中沒有公開運(yùn)轉(zhuǎn)模式的判別，在運(yùn)轉(zhuǎn)模式的切換時(shí)，有可能產(chǎn)生不進(jìn)行最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)而導(dǎo)致通過錯(cuò)誤的控制來運(yùn)轉(zhuǎn)的問題。

本發(fā)明是為了解決如上所述的問題而完成的，目的在于實(shí)現(xiàn)能夠判別壓縮機(jī)等驅(qū)動(dòng)對(duì)象機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的逆變器控制裝置。

用于解決問題的方案

本發(fā)明所涉及的逆變器控制裝置是基于由逆變器變換得到的交流電壓控制對(duì)驅(qū)動(dòng)對(duì)象機(jī)械進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的逆變器控制裝置，所述逆變器控制裝置的特征在于，電動(dòng)機(jī)在具有機(jī)械角一個(gè)旋轉(zhuǎn)中的電力變動(dòng)中的電力或軸轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)分量頻率的運(yùn)轉(zhuǎn)模式下運(yùn)轉(zhuǎn)，所述逆變器控制裝置具備：運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部，根據(jù)對(duì)電動(dòng)機(jī)施加控制電壓的電源線的電流估計(jì)電動(dòng)機(jī)的電力或軸轉(zhuǎn)矩，基于與估計(jì)出的估計(jì)電力或估計(jì)轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)分量頻率相關(guān)聯(lián)的頻率分量判別電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式；轉(zhuǎn)速指令值生成部，生成與由運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部判別出的運(yùn)轉(zhuǎn)模式相應(yīng)的轉(zhuǎn)速指令；以及逆變器輸出電壓控制部，基于轉(zhuǎn)速指令的值生成對(duì)電動(dòng)機(jī)施加的控制電壓的電壓指令。

發(fā)明的效果

本發(fā)明所涉及的逆變器控制裝置估計(jì)電動(dòng)機(jī)的電力或軸轉(zhuǎn)矩，計(jì)算與估計(jì)出的估計(jì)電力或估計(jì)轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)分量頻率相關(guān)聯(lián)的頻率分量，因此能夠判別壓縮機(jī)等驅(qū)動(dòng)對(duì)象機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。

附圖說明

圖1是表示基于本發(fā)明的實(shí)施方式1的逆變器控制裝置和逆變器壓縮機(jī)的框圖。

圖2是表示圖1的坐標(biāo)變換器的圖。

圖3是表示圖1的電力估計(jì)部的圖。

圖4是表示圖1的電力脈動(dòng)提取部的圖。

圖5是表示圖1的判別信號(hào)生成部的圖。

圖6是表示圖1的逆變器輸出電壓控制部的圖。

圖7是表示圖1的電動(dòng)機(jī)的一個(gè)旋轉(zhuǎn)中的軸轉(zhuǎn)矩變動(dòng)的圖。

圖8是表示在一個(gè)壓縮部進(jìn)行了動(dòng)作的情況下的圖1的電力脈動(dòng)提取部的提取結(jié)果的圖。

圖9是表示在兩個(gè)壓縮部進(jìn)行了動(dòng)作的情況下的圖1的電力脈動(dòng)提取部的提取結(jié)果的圖。

圖10是表示在三個(gè)壓縮部進(jìn)行了動(dòng)作的情況下的圖1的電力脈動(dòng)提取部的提取結(jié)果的圖。

圖11是表示在四個(gè)壓縮部進(jìn)行了動(dòng)作的情況下的圖1的電力脈動(dòng)提取部的提取結(jié)果的圖。

圖12是表示由圖1的電力脈動(dòng)提取部得到的渦旋機(jī)和單機(jī)(single machine)的電力的脈動(dòng)分量的分析結(jié)果的圖。

圖13是表示圖1的其它判別信號(hào)生成部的圖。

圖14是表示基于本發(fā)明的實(shí)施方式1的逆變器控制裝置和逆變器壓縮機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)的圖。

圖15是表示基于本發(fā)明的實(shí)施方式2的逆變器控制裝置和逆變器壓縮機(jī)的框圖。

圖16是表示圖15的電力估計(jì)部和輸出轉(zhuǎn)矩估計(jì)部的圖。

圖17是表示圖15的電力脈動(dòng)提取部的圖。

圖18是表示圖15的逆變器輸出電壓控制部的圖。

圖19是表示圖15的轉(zhuǎn)矩控制部的圖。

圖20是說明因轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)引起的轉(zhuǎn)速變化的圖。

圖21是說明基于本發(fā)明的實(shí)施方式2的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的補(bǔ)償?shù)膱D。

圖22是說明基于本發(fā)明的實(shí)施方式2的電流矢量的圖。

圖23是表示基于本發(fā)明的實(shí)施方式2的振動(dòng)抑制結(jié)果的圖。

圖24是表示基于本發(fā)明的實(shí)施方式3的壓縮機(jī)的圖。

圖25是圖24的第一壓縮部的概要橫截面圖。

圖26是圖24的第二壓縮部的概要橫截面圖。

圖27是表示基于本發(fā)明的實(shí)施方式3的逆變器控制裝置和逆變器壓縮機(jī)的框圖。

圖28是表示圖27的運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換檢測(cè)部和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部的圖。

圖29是表示基于本發(fā)明的實(shí)施方式3的壓縮機(jī)的控制例的圖。

圖30是表示基于本發(fā)明的實(shí)施方式3的壓縮機(jī)的控制例的圖。

圖31是表示基于本發(fā)明的實(shí)施方式4的逆變器控制裝置和逆變器壓縮機(jī)的框圖。

圖32是圖31的相位調(diào)整部中的超前相位濾波器的波特圖。

圖33是表示在不存在基于本發(fā)明的實(shí)施方式4的超前相位濾波器的情況下的振動(dòng)抑制結(jié)果的圖。

圖34是表示在存在基于本發(fā)明的實(shí)施方式4的超前相位濾波器的情況下的振動(dòng)抑制結(jié)果的圖。

圖35是表示基于本發(fā)明的實(shí)施方式5的逆變器控制裝置和逆變器壓縮機(jī)的框圖。

圖36是表示圖35的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部的圖。

圖37是表示圖36的余弦波生成部和正弦波生成部的圖。

圖38是表示圖36的學(xué)習(xí)部的流程圖的圖。

圖39是表示電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的指令ω＾e的波形的圖。

圖40是表示基于本發(fā)明的實(shí)施方式6的逆變器控制裝置和逆變器壓縮機(jī)的框圖。

圖41是表示圖40的轉(zhuǎn)矩指令值切換部的圖。

圖42是說明圖40的轉(zhuǎn)矩學(xué)習(xí)部的圖。

圖43是表示圖40的電動(dòng)機(jī)相位估計(jì)部的結(jié)構(gòu)的圖。

圖44是表示圖42的角度存儲(chǔ)部和估計(jì)轉(zhuǎn)矩存儲(chǔ)部的圖。

圖45是在圖42的角度存儲(chǔ)部和估計(jì)轉(zhuǎn)矩存儲(chǔ)部中記錄了數(shù)據(jù)的圖。

圖46是表示圖42的學(xué)習(xí)算法處理部的流程圖的圖。

圖47是表示圖46的記錄模式執(zhí)行處理的流程圖的圖。

圖48是表示圖46的輸出模式執(zhí)行處理的流程圖的圖。

圖49是表示由圖42的學(xué)習(xí)算法處理部學(xué)習(xí)前的電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)矩的波形的圖。

圖50是表示由圖42的學(xué)習(xí)算法處理部學(xué)習(xí)后的電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)矩的波形的圖。

圖51是表示由圖42的學(xué)習(xí)算法處理部學(xué)習(xí)前后的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的圖。

圖52是表示由圖42的學(xué)習(xí)算法處理部學(xué)習(xí)前的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的FFT分析結(jié)果的圖。

圖53表示由圖42的學(xué)習(xí)算法處理部學(xué)習(xí)后的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的FFT分析結(jié)果的圖。

(附圖標(biāo)記說明)

1：電動(dòng)機(jī)；7：運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部；8：電力估計(jì)部；9：電力脈動(dòng)提取部；12：逆變器輸出電壓控制部；13：轉(zhuǎn)速指令值生成部；16：逆變器；17：逆變器控制裝置；18：磁通量估計(jì)部；36：轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部；46：速度控制部；48：轉(zhuǎn)矩控制部；60：運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部；61：電力脈動(dòng)提取部；80：壓縮機(jī)(驅(qū)動(dòng)對(duì)象機(jī)械)；83a：第一壓縮部；83b：第二壓縮部；84：軸(旋轉(zhuǎn)軸)；100：逆變器壓縮機(jī)；120：轉(zhuǎn)矩指令值切換部；142：角度存儲(chǔ)部；143：估計(jì)轉(zhuǎn)矩存儲(chǔ)部；180：轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部；P＾：估計(jì)電力；τ＾：估計(jì)轉(zhuǎn)矩；τ*：轉(zhuǎn)矩指令；τ**：轉(zhuǎn)矩指令(校正轉(zhuǎn)矩指令)；τref：轉(zhuǎn)矩校正指令；τ＾kf：轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量(合成轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量)；ω＾e：估計(jì)轉(zhuǎn)速；ωe*：轉(zhuǎn)速指令；Idq*：dq軸電流指令矢量(電流指令)；Vdq*：dq軸電壓指令矢量(前級(jí)電壓指令)；Vuvw*：電壓指令矢量(電壓指令)；||xkf||、||x1f||、||x2f||、||xNf||：振幅(電力脈動(dòng)的振幅)；||τkf||、||τ1f||、|τNf||：振幅(轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的振幅)；ωe0：基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速指令值；θ＾m：估計(jì)旋轉(zhuǎn)角度(估計(jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度)；θi：存儲(chǔ)旋轉(zhuǎn)角度值；θc：相位量(初始相位)；ωerr：轉(zhuǎn)速差異；τi：存儲(chǔ)估計(jì)轉(zhuǎn)矩值；τ＾u：調(diào)整估計(jì)轉(zhuǎn)矩。

具體實(shí)施方式

實(shí)施方式1.

圖1是表示基于本發(fā)明的實(shí)施方式1的逆變器控制裝置和逆變器壓縮機(jī)的框圖。圖2是表示圖1的坐標(biāo)變換器的圖，圖3是表示圖1的電力估計(jì)部的圖。圖4是表示圖1的電力脈動(dòng)提取部的圖，圖5是表示圖1的判別信號(hào)生成部的圖。圖6是表示圖1的逆變器輸出電壓控制部的圖。逆變器壓縮機(jī)100具備逆變器控制裝置17、壓縮機(jī)80。逆變器控制裝置17進(jìn)行壓縮機(jī)80的電動(dòng)機(jī)1的控制。在圖1中，逆變器控制裝置17對(duì)通過N個(gè)(N為1以上的整數(shù))壓縮部來使制冷劑循環(huán)的壓縮機(jī)80中使用的電動(dòng)機(jī)1輸出三相控制電壓來使其旋轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)1是同步或無刷電動(dòng)機(jī)。逆變器16使用直流電源15，以規(guī)定的頻率、振幅將三相交流的PWM(Pulse Width Modulation：脈沖寬度調(diào)制)電壓經(jīng)由三相電源線輸出到電動(dòng)機(jī)1。電流傳感器2、3、4檢測(cè)流過電動(dòng)機(jī)1的電流、即流過三相電源線的電流。電流傳感器2檢測(cè)流過u相的三相電源線的電流。電流傳感器3、4分別檢測(cè)流過v相、w相的三相電源線的電流。將u相的三相電源線、v相的三相電源線、w相的三相電源線分別適當(dāng)?shù)乇硎鰹槿嚯娫淳€u、三相電源線v、三相電源線w。電流檢測(cè)部5根據(jù)電流傳感器2、3、4的輸出來計(jì)算三相電流。

逆變器控制裝置17具備坐標(biāo)變換器6、運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部7、轉(zhuǎn)速指令值生成部13、逆變器輸出電壓控制部12、逆變器柵極信號(hào)生成部14、逆變器16、電流檢測(cè)部5。坐標(biāo)變換器6進(jìn)行從由電流檢測(cè)部5檢測(cè)出的交流三相電流向二相直流電流的坐標(biāo)變換。轉(zhuǎn)速指令值生成部13生成電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速的指令值。逆變器輸出電壓控制部12生成以被指令的轉(zhuǎn)速對(duì)電動(dòng)機(jī)1進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的控制電壓。運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部7基于dq軸電流矢量Idq和dq軸電壓指令矢量Vdq*生成判別信號(hào)hnt。運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部7具備電力估計(jì)部8、電力脈動(dòng)提取部9以及判別信號(hào)生成部10。電力估計(jì)部8基于從逆變器輸出電壓控制部12輸出的dq軸電壓指令矢量Vdq*以及基于坐標(biāo)變換器6從由電流檢測(cè)部5計(jì)算出的電流值變換得到的dq軸電流矢量Idq估計(jì)電動(dòng)機(jī)1的電力，計(jì)算估計(jì)電力P＾。電力脈動(dòng)提取部9提取對(duì)估計(jì)電力P＾以規(guī)定的頻率進(jìn)行檢波而得到的電力的脈動(dòng)分量(波紋分量)的振幅||xkf||。k是1至N的整數(shù)，脈動(dòng)分量的振幅存在||x1f||至||xNf||。判別信號(hào)生成部10基于所提取出的脈動(dòng)分量中的占支配性地位的脈動(dòng)分量，生成判別出壓縮機(jī)80當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的判別信號(hào)hnt。判別信號(hào)生成部10決定作為所提取出的脈動(dòng)分量中的占支配性地位的脈動(dòng)分量的頻率的選擇頻率，判別與該選擇頻率相關(guān)聯(lián)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。以上結(jié)構(gòu)的逆變器控制裝置17能夠控制電動(dòng)機(jī)1的輸入以設(shè)定壓縮機(jī)80的運(yùn)轉(zhuǎn)模式下的規(guī)定的轉(zhuǎn)速。

詳細(xì)說明逆變器控制裝置17。圖1的電流檢測(cè)部5構(gòu)成為根據(jù)設(shè)置于三相嵌入永磁同步式的電動(dòng)機(jī)1的包括u相、v相、w相的三相電源線u、v、w的電流傳感器2、3、4的信號(hào)來測(cè)定以三相電流iu、iv、iw為分量的檢測(cè)電流矢量Idt(參照?qǐng)D2)。但是，也可以設(shè)為在電動(dòng)機(jī)1的三相中的二相上設(shè)置電流傳感器(例如，電流傳感器2、3)并利用以下的式(1)得到電動(dòng)機(jī)1的三相的電流值的結(jié)構(gòu)。

[數(shù)1]

數(shù)1

i_u+i_v+i_w＝0 ...(1)

如圖2所示，坐標(biāo)變換器6具備坐標(biāo)變換器85和坐標(biāo)變換器86。坐標(biāo)變換器85將作為檢測(cè)電流矢量Idt的分量的三相電流iu、iv、iw變換為作為固定二相電流的二相電流iα、iβ。坐標(biāo)變換器86基于電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)子的估計(jì)旋轉(zhuǎn)角度θ＾e，將二相電流iα、iβ變換為dq軸電流矢量Idq。dq軸電流矢量Idq的分量是d軸電流id和q軸電流iq。坐標(biāo)變換器85基于式(2)將檢測(cè)電流矢量Idt的三相電流iu、iv、iw變換為二相電流iα、iβ。式(2)是從三相坐標(biāo)(u,v,w)向固定二相坐標(biāo)(α,β)的變換式。另外，坐標(biāo)變換器86基于式(3)將二相電流iα、iβ變換為d軸電流id和q軸電流iq。式(3)是從固定二相坐標(biāo)(α,β)向旋轉(zhuǎn)二相坐標(biāo)(d,q)的變換式。估計(jì)旋轉(zhuǎn)角度θ＾e是從后述的磁通量估計(jì)部18和積分器19(參照?qǐng)D6)運(yùn)算的。

[數(shù)2]

數(shù)2

[數(shù)3]

數(shù)3

如圖3所示，電力估計(jì)部8根據(jù)基于電流檢測(cè)部5和坐標(biāo)變換器6變換得到的電動(dòng)機(jī)1的dq軸電流矢量的d軸電流id、q軸電流iq以及逆變器輸出電壓控制部12所輸出的dq軸電壓指令矢量Vdq*的d軸指令電壓vd*、q軸指令電壓vq*來運(yùn)算電動(dòng)機(jī)1的估計(jì)電力P＾。即，基于電動(dòng)機(jī)1的d軸電流id、q軸電流iq以及d軸指令電壓vd*、q軸指令電壓vq*，如式(4)那樣運(yùn)算估計(jì)電力P＾。

[數(shù)4]

數(shù)4

實(shí)現(xiàn)式(4)的運(yùn)算的電路如圖3所示那樣具備兩個(gè)乘法器26a、26b和加法器27。乘法器26a的輸入是d軸指令電壓vd*和d軸電流id。乘法器26b的輸入是q軸指令電壓vq*和q軸電流iq。加法器27將乘法器26a、26b各自的輸出相加。

如圖4所示，電力脈動(dòng)提取部9為了判別壓縮機(jī)80的運(yùn)轉(zhuǎn)模式、即正在運(yùn)轉(zhuǎn)的壓縮部的個(gè)數(shù)而生成與壓縮部的個(gè)數(shù)相應(yīng)的電力的脈動(dòng)分量的振幅。以壓縮機(jī)80具備N個(gè)壓縮部的例子來進(jìn)行說明。圖7是表示圖1的電動(dòng)機(jī)的一個(gè)旋轉(zhuǎn)中的軸轉(zhuǎn)矩變動(dòng)的圖。圖7是在N個(gè)壓縮部中的k個(gè)壓縮部正在進(jìn)行動(dòng)作的情況下的軸轉(zhuǎn)矩變動(dòng)。橫軸是旋轉(zhuǎn)角度，縱軸是負(fù)載轉(zhuǎn)矩。在圖7中，示出了k的值是1、2、3、4的情況。此外，k是大于0且N以下的整數(shù)。轉(zhuǎn)矩特性91a是k為1的情況，是1個(gè)壓縮部正在動(dòng)作的情況。轉(zhuǎn)矩特性91b是k為2的情況，是2個(gè)壓縮部正在動(dòng)作的情況。轉(zhuǎn)矩特性91c是k為3的情況，是3個(gè)壓縮部正在動(dòng)作的情況。轉(zhuǎn)矩特性91d是k為4的情況，是4個(gè)壓縮部正在動(dòng)作的情況。如圖7所示，在電動(dòng)機(jī)1的一個(gè)旋轉(zhuǎn)(機(jī)械角的0～360度)中，產(chǎn)生了因壓縮機(jī)80的內(nèi)部的壓力的變動(dòng)或電動(dòng)機(jī)1的軸轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)引起的電力脈動(dòng)。

電力脈動(dòng)提取部9利用正在動(dòng)作的k個(gè)壓縮部各自使制冷劑壓縮的定時(shí)偏移這一點(diǎn)，提取在電動(dòng)機(jī)1的一個(gè)旋轉(zhuǎn)(機(jī)械角的0～360度)中因壓縮機(jī)80的內(nèi)部的壓力的變動(dòng)或電動(dòng)機(jī)1的軸轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)引起的電力脈動(dòng)。在電動(dòng)機(jī)1的一個(gè)旋轉(zhuǎn)中用k個(gè)壓縮部以各自錯(cuò)開(360/k)度的相位的方式使制冷劑壓縮的壓縮機(jī)80的電動(dòng)機(jī)1中，在電力中產(chǎn)生具有電動(dòng)機(jī)1的機(jī)械旋轉(zhuǎn)頻率(以下設(shè)為頻率f1f)的k倍的頻率(fkf＝k×f1f)的脈動(dòng)。將機(jī)械旋轉(zhuǎn)頻率的k倍的頻率設(shè)為頻率fkf。其結(jié)果，在某個(gè)時(shí)間用k個(gè)壓縮部來使制冷劑壓縮的壓縮機(jī)80的情況下，在電動(dòng)機(jī)1的電力中產(chǎn)生頻率fkf的脈動(dòng)分量。通過判別脈動(dòng)分量的頻率fkf，運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部7能夠判別壓縮機(jī)80的運(yùn)轉(zhuǎn)模式、即正在運(yùn)轉(zhuǎn)的壓縮部的個(gè)數(shù)。具體地說，運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部7通過從電動(dòng)機(jī)1的電力提取與可能的頻率、即N個(gè)頻率(f1f,～,fkf,～,fNf)對(duì)應(yīng)的脈動(dòng)分量的大小，能夠基于這些脈動(dòng)分量中的占支配性地位的脈動(dòng)分量判別壓縮機(jī)80的運(yùn)轉(zhuǎn)模式、即正在運(yùn)轉(zhuǎn)的壓縮部的個(gè)數(shù)。

如圖4所示，電力脈動(dòng)提取部9具備N個(gè)電力脈動(dòng)分量提取器。各個(gè)電力脈動(dòng)分量提取器計(jì)算具有特定頻率的脈動(dòng)分量的大小。在圖4中，具體示出了3個(gè)電力脈動(dòng)分量提取器81a、81b、81c。電力脈動(dòng)分量提取器的符號(hào)總體地使用81，在區(qū)分的情況下使用81a、81b、81c。電力脈動(dòng)分量提取器81對(duì)由電力估計(jì)部8估計(jì)出的估計(jì)電力P＾以規(guī)定的頻率fkf執(zhí)行周知的離散傅里葉變換(DFT：Discrete FourierTransformation)的運(yùn)算，來求出其頻率分量xkf的振幅。離散傅里葉變換如式(5)那樣進(jìn)行。

[數(shù)5]

數(shù)5

在此，M是一個(gè)周期T的間隔數(shù)，是1以上的整數(shù)。另外，通過式(5)的復(fù)數(shù)e＾(jωktm)的展開，式(5)成為以下那樣。

[數(shù)6]

數(shù)6

式(6)的右邊的xkA、xkB的振幅與一個(gè)周期T的積分一致，因此變?yōu)槿缡?7)那樣。另外，xkf的振幅如式(8)那樣。

[數(shù)7]

數(shù)7

[數(shù)8]

數(shù)8

基于式(5)～式(8)，在具有N個(gè)壓縮部的壓縮機(jī)80的電動(dòng)機(jī)1中，與動(dòng)作中的壓縮部的數(shù)量相應(yīng)地在電力中有可能產(chǎn)生頻率不同的脈動(dòng)分量，因此電力脈動(dòng)提取部9具備N個(gè)電力脈動(dòng)分量提取器。電力脈動(dòng)分量提取器81a計(jì)算頻率f1f的脈動(dòng)分量的振幅。電力脈動(dòng)分量提取器81b計(jì)算頻率fkf的脈動(dòng)分量的振幅，電力脈動(dòng)分量提取器81c計(jì)算頻率Nf的脈動(dòng)分量的振幅。以電力脈動(dòng)分量提取器81b為例來說明電力脈動(dòng)分量提取器81的結(jié)構(gòu)。

在時(shí)刻t基于規(guī)定的頻率fkf的旋轉(zhuǎn)角θk是2*π*fkf*t。電力脈動(dòng)分量提取器81b具備：正弦波生成部29b和余弦波生成部28b，生成該旋轉(zhuǎn)角θk下的正弦分量(sin分量)和余弦分量(cos分量)；乘法器30c、30d，將各個(gè)分量與估計(jì)電力P＾相乘；積分器31c、31d，對(duì)從乘法器求出的值如式(7)那樣進(jìn)行積分；以及振幅計(jì)算部32b，針對(duì)積分得到的||xkA||和||xkB||，通過(8)式計(jì)算規(guī)定頻率的振動(dòng)分量的大小、即振幅||xkf||。此外，積分器31c計(jì)算||xkA||，積分器31d計(jì)算||xkB||。

對(duì)于其它頻率分量，也基于同樣的結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。電力脈動(dòng)分量提取器81a具備余弦波生成部28a、正弦波生成部29a、乘法器30a、30b、積分器31a、31b、振幅計(jì)算部32a。電力脈動(dòng)分量提取器81c具備余弦波生成部28c、正弦波生成部29c、乘法器30e、30f、積分器31e、31f、振幅計(jì)算部32c。電力脈動(dòng)分量提取器81a在時(shí)刻t計(jì)算規(guī)定的頻率f1f的脈動(dòng)分量的振幅||x1f||，電力脈動(dòng)分量提取器81c在時(shí)刻t計(jì)算規(guī)定的頻率Nf的脈動(dòng)分量的振幅||xNf||。

在圖8～圖11中示出了N＝4的情況下的4個(gè)頻率f1f、f2f、f3f、f4f的脈動(dòng)分量的振幅(大小)。在圖8～圖11中，頻率f1f、f2f、f3f、f4f的脈動(dòng)分量分別是頻率次數(shù)為1f、2f、3f、4f的脈動(dòng)分量。圖8是表示在一個(gè)壓縮部進(jìn)行了動(dòng)作的情況下的圖1的電力脈動(dòng)提取部的提取結(jié)果的圖，圖9是表示在兩個(gè)壓縮部進(jìn)行了動(dòng)作的情況下的圖1的電力脈動(dòng)提取部的提取結(jié)果的圖。圖10是表示在三個(gè)壓縮部進(jìn)行了動(dòng)作的情況下的圖1的電力脈動(dòng)提取部的提取結(jié)果的圖，圖11是表示在四個(gè)壓縮部進(jìn)行了動(dòng)作的情況下的圖1的電力脈動(dòng)提取部的提取結(jié)果的圖。圖8～圖11的橫軸是頻率次數(shù)，縱軸是電力。在如圖8那樣只有1個(gè)壓縮部(k＝1)使制冷劑循環(huán)的壓縮機(jī)80的運(yùn)轉(zhuǎn)模式下，具有頻率f1f的電力脈動(dòng)分量占支配性地位。在該情況下，將頻率f1f設(shè)為選擇頻率。在如圖9那樣用2個(gè)壓縮部(k＝2)來使制冷劑循環(huán)的壓縮機(jī)80的運(yùn)轉(zhuǎn)模式下，具有頻率f2f的電力脈動(dòng)分量大。在該情況下，將頻率f2f設(shè)為選擇頻率。在圖10那樣用3個(gè)壓縮部(k＝3)來使制冷劑循環(huán)的壓縮機(jī)80的運(yùn)轉(zhuǎn)模式下，具有頻率f3f的電力脈動(dòng)分量占支配性地位。在該情況下，將頻率f3f設(shè)為選擇頻率。在如圖11那樣用全部的壓縮部(k＝4)來使制冷劑壓縮的壓縮機(jī)80的運(yùn)轉(zhuǎn)模式下，具有頻率f4f的電力脈動(dòng)分量大。在該情況下，將頻率f4f設(shè)為選擇頻率。

在圖5中示出基于脈動(dòng)分量的大小(振幅)判別運(yùn)轉(zhuǎn)模式的判別信號(hào)生成部10。判別信號(hào)生成部10具備最大振幅檢測(cè)部33和判別部34。最大振幅檢測(cè)部33對(duì)電力脈動(dòng)提取部9輸出的各脈動(dòng)分量的振幅||x1f||～||xNf||相互進(jìn)行比較，檢測(cè)具有最大的振幅的頻率，并作為函數(shù)值U來輸出。即，具有最大振幅的頻率是用式(9)所示的函數(shù)argmax來求出的。此外，在圖5中僅記載了3個(gè)振幅||x1f||、||xkf||、||xNf||。

[數(shù)9]

數(shù)9

通過根據(jù)函數(shù)值U的值并基于如以下那樣的語言表達(dá)的判別規(guī)則進(jìn)行判別的判別部34來判別壓縮機(jī)80運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，生成判別信號(hào)hnt。

在U＝mf的情況下，設(shè)為hnt＝m。在該情況下，判別為用m個(gè)壓縮部來使制冷劑循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。此外，m是1～N的整數(shù)。以下具體示出3個(gè)情況。

在U＝1f的情況下，設(shè)為hnt＝1。在該情況下，判別為用1個(gè)壓縮部來使制冷劑循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。

在U＝kf的情況下，設(shè)為hnt＝k。在該情況下，判別為用k個(gè)壓縮部來使制冷劑循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。

在U＝Nf的情況下，設(shè)為hnt＝N。在該情況下，判別為用全部壓縮部來使制冷劑循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。

如圖1所示，在轉(zhuǎn)速指令值生成部13中，基于判別信號(hào)生成部10所輸出的判別信號(hào)hnt和預(yù)先存儲(chǔ)的針對(duì)各運(yùn)轉(zhuǎn)模式的最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)速度指令值，生成匹配各運(yùn)轉(zhuǎn)模式的轉(zhuǎn)速指令ωe*。例如，在對(duì)電動(dòng)機(jī)1進(jìn)行使壓縮機(jī)80的制冷劑循環(huán)流量恒定的驅(qū)動(dòng)的情況下，轉(zhuǎn)速指令ωe*進(jìn)行如以下那樣的設(shè)定。

在hnt＝m的情況下，設(shè)為ωe*＝ωe0/m。此外，m是1～N的整數(shù)。ωe0是基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速指令值，是在1個(gè)壓縮部正在進(jìn)行壓縮動(dòng)作的情況下的轉(zhuǎn)速指令值。下面具體示出3個(gè)情況。

在hnt＝1的情況下，設(shè)為ωe*＝ωe0。

在hnt＝k的情況下，設(shè)為ωe*＝ωe0/k。

在hnt＝N的情況下，設(shè)為ωe*＝ωe0/N。

如圖6所示，逆變器輸出電壓控制部12具備磁通量估計(jì)部18、積分器19、減法器20、速度控制部21、電流控制部22、電壓坐標(biāo)變換器23。逆變器輸出電壓控制部12進(jìn)行將基于電動(dòng)機(jī)1的磁通量的估計(jì)的估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e進(jìn)行反饋的速度控制。在本實(shí)施方式中，壓縮機(jī)80的電動(dòng)機(jī)1處于制冷劑中，難以安裝用于檢測(cè)電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)子的位置的編碼器等。因此，逆變器輸出電壓控制部12采用了圖6所示的結(jié)構(gòu)。

根據(jù)壓縮機(jī)80運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，即使是相同的差壓，電動(dòng)機(jī)1的電力的振幅和變動(dòng)頻率也不同?？梢曰谏鲜龅呐袆e來生成匹配運(yùn)轉(zhuǎn)模式的電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速指令使得成為適于差壓的電力。

速度控制部21以由轉(zhuǎn)速指令值生成部13生成的轉(zhuǎn)速指令ωe*的值與由磁通量估計(jì)部18估計(jì)的估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e之間的速度差分Δω為輸入，以使估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e與轉(zhuǎn)速指令ωe*的值一致的方式生成dq軸電流指令矢量Idq*并輸出。在此，速度差分Δω是ωe*-ω＾e。此外，將轉(zhuǎn)速指令ωe*的值適當(dāng)?shù)乇磉_(dá)為轉(zhuǎn)速指令值ωe*。dq軸電流指令矢量Idq*的分量是d軸電流指令id*和q軸電流指令iq*。

電流控制部22基于從速度控制部21輸入的dq軸電流指令矢量Idq*以及關(guān)于由電流檢測(cè)部5檢測(cè)出的電動(dòng)機(jī)1的檢測(cè)電流矢量Idt的坐標(biāo)變換器6中的dq軸電流矢量Idq，以使dq軸電流矢量Idq與dq軸電流指令矢量Idq*一致的方式輸出dq軸電壓指令矢量Vdq*。

電壓坐標(biāo)變換器23基于根據(jù)式(2)、式(3)的關(guān)系將輸入與輸出反過來的逆變換，將計(jì)算出的dq軸電壓指令矢量Vdq*中的d軸指令電壓vd*、q軸指令電壓vq*變換為電壓指令矢量Vuvw*中的三相的指令電壓vu*、vv*、vw*。這樣，逆變器輸出電壓控制部12以使電動(dòng)機(jī)1的電流與dq軸電流指令矢量Idq*一致的方式生成電壓指令矢量Vuvw*。逆變器柵極信號(hào)生成部14(參照?qǐng)D1)使用電壓指令矢量Vuvw*來輸出對(duì)逆變器16的各開關(guān)元件的接通和斷開(ON/OFF)進(jìn)行控制的柵極信號(hào)。

圖6的磁通量估計(jì)部18使用dq軸電流矢量Idq和dq軸電壓指令矢量Vdq*計(jì)算估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e。首先，在狀態(tài)空間表達(dá)中，使用dq軸電流矢量Idq和dq軸電壓指令矢量Vdq*來將dq軸的磁通量矢量表示為式(10)的微分方程。

[數(shù)10]

數(shù)10

其中，Φ＾ds是d軸電樞反作用的磁通量，Φ＾qs是q軸電樞反作用的磁通量。Φ＾dr是d軸轉(zhuǎn)子磁通量。R是電樞的電阻，Ld和Lq分別是電樞中的d軸電感和q軸電感。h11、h12、h21、h22、h31、h32是所設(shè)定的反饋增益。此外，基于磁通量矢量(Φ＾ds,Φ＾qs,Φ＾dr)的d軸估計(jì)電流i＾d和q軸估計(jì)電流i＾q能夠如式(11)那樣表示。另外，能夠基于式(12)來計(jì)算出電動(dòng)機(jī)1的估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e。其中，i＾d和i＾q表示磁通量估計(jì)部18內(nèi)的d軸估計(jì)電流和q軸估計(jì)電流。

[數(shù)11]

數(shù)11

[數(shù)12]

數(shù)12

其中，kap是加速度估計(jì)比例增益，ωapi是加速度估計(jì)積分增益。

其結(jié)果，基于圖6的積分器19如式(13)那樣計(jì)算出電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)子的估計(jì)旋轉(zhuǎn)角度θ＾e。

[數(shù)13]

數(shù)13

實(shí)施方式1的逆變器控制裝置17通過這樣的結(jié)構(gòu)，基于從與壓縮機(jī)80內(nèi)部的壓力變動(dòng)或軸轉(zhuǎn)矩變動(dòng)相應(yīng)地變動(dòng)的壓縮機(jī)80的電動(dòng)機(jī)1的檢測(cè)電流矢量Idt變換得到的dq軸電流矢量Idq以及對(duì)電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的dq軸電壓指令矢量Vdq*，估計(jì)電動(dòng)機(jī)1的輸出電力，通過將從估計(jì)出的估計(jì)電力P＾實(shí)時(shí)地計(jì)算出的各頻率分量的振幅||x1f||、||xkf||、||xNf||進(jìn)行比較，能夠判別壓縮機(jī)80中的當(dāng)前的壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式。

另外，實(shí)施方式1的逆變器控制裝置17即使不使用檢測(cè)電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)子的位置的位置傳感器，基于具備逆變器輸出電壓控制部12這一點(diǎn)，也能夠穩(wěn)定地進(jìn)行電動(dòng)機(jī)1的速度控制，該逆變器輸出電壓控制部12基于作為估計(jì)磁通量的d軸電樞反作用的磁通量Φ＾ds、q軸電樞反作用的磁通量Φ＾qs、d軸轉(zhuǎn)子磁通量Φ＾dr估計(jì)電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速，計(jì)算估計(jì)出的估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e。另外，由于不使用檢測(cè)電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)子的位置的位置傳感器，因此能夠謀求基于逆變器控制裝置17和逆變器16來控制的壓縮機(jī)80的位置傳感器的成本的降低。

并且，實(shí)施方式1的逆變器控制裝置17所進(jìn)行的判別壓縮機(jī)80的壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式的判別方法不僅僅適合于具有一個(gè)以上的壓縮部的壓縮機(jī)80，還能夠判別具有不同的壓力變動(dòng)樣式(pattern)的壓縮機(jī)80的壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式。即使在具有不同的壓力變動(dòng)樣式的壓縮機(jī)80的情況下，也能夠基于電動(dòng)機(jī)1的電力中的脈動(dòng)分量的各振幅||x1f||、||xkf||、||xNf||判別壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式。此外，即使在具有一個(gè)壓力運(yùn)動(dòng)樣式的壓縮機(jī)80的情況下，也能夠判別壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式，這是不言而喻的。

在該情況下，判別信號(hào)生成部10的判別部34中的判別規(guī)則從上述中說明的規(guī)則變更為其它規(guī)則。例如，說明判別是利用具有一對(duì)渦旋體的渦旋壓縮機(jī)的壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式、還是具有一個(gè)壓縮部的單壓縮機(jī)(single compressor)中的壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式的例子。具有一對(duì)渦旋體的渦旋壓縮機(jī)和具有一個(gè)壓縮部的單壓縮機(jī)中的占支配性地位的電力脈動(dòng)分量的頻率在兩者中均為f1f，難以基于到此為止說明的判別部34中的判別規(guī)則判別是渦旋機(jī)、還是單機(jī)。

以下示出判別是渦旋機(jī)、還是單機(jī)的判別規(guī)則。圖12是表示由圖1的電力脈動(dòng)提取部9得到的渦旋機(jī)和單機(jī)的電力的脈動(dòng)分量的分析結(jié)果的圖。圖12的橫軸是頻率次數(shù)，縱軸是電力。如圖12所示，當(dāng)比較電力的0f分量(平均值)的強(qiáng)度(振幅||x0f||)與1f分量的強(qiáng)度(振幅||x1f||)的比率s(||x0f||/||x1f||)時(shí)，渦旋機(jī)的比率s大于單機(jī)的比率s。因此，利用該特征，如圖13所示的判別信號(hào)生成部10那樣構(gòu)成。圖13是表示圖1的其它判別信號(hào)生成部的圖。圖13的判別信號(hào)生成部10具備比率計(jì)算部90和判別部34。比率計(jì)算部90計(jì)算電力的0f分量(平均值)的強(qiáng)度與1f分量的強(qiáng)度的比率s(||x0f||/||x1f||)。如以下那樣設(shè)定判別部34中的判別規(guī)則。

在s>5的情況下，判別為渦旋機(jī)，將判別信號(hào)hnt的值例如設(shè)為10。

在s<3的情況下，判別為單機(jī)，將判別信號(hào)hnt的值例如設(shè)為1。

因此，具備圖13所示的判別信號(hào)生成部10的逆變器控制裝置17能夠判別渦旋壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和單回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)(單機(jī))的運(yùn)轉(zhuǎn)。在壓縮機(jī)80的機(jī)型存在多個(gè)的情況下，也通過構(gòu)成判別壓縮機(jī)80的機(jī)型的判別信號(hào)生成部10，在轉(zhuǎn)速指令值生成部13中能夠根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的針對(duì)各運(yùn)轉(zhuǎn)模式的最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)速度指令和從判別信號(hào)生成部10輸出的判別信號(hào)hnt來生成匹配壓縮機(jī)80的機(jī)型的轉(zhuǎn)速指令值ωe*。

此外，在本發(fā)明的實(shí)施方式1中以進(jìn)行閉環(huán)控制的例子來進(jìn)行了說明，但是，即使在進(jìn)行如磁通量矢量控制、V/f控制那樣的開環(huán)控制的情況下，由于逆變器控制裝置17具有運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部7，因此也能夠判別壓縮機(jī)80的壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式。

另外，上述中示出的估計(jì)電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速的方法是不使用位置傳感器而估計(jì)電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速的方法的一例，也可以使用除上述以外的轉(zhuǎn)速的估計(jì)方法。

實(shí)施方式1的逆變器壓縮機(jī)100具備實(shí)施方式1的逆變器控制裝置17，因此能夠判別壓縮機(jī)80的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。另外，實(shí)施方式1的逆變器壓縮機(jī)100通過自動(dòng)地檢測(cè)使制冷劑壓縮的壓縮部的數(shù)量發(fā)生變化的壓縮機(jī)80中的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的切換，并進(jìn)行控制使得按每個(gè)該模式變更電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速ωe，來能夠使制冷劑循環(huán)流量恒定。

如上，實(shí)施方式1的逆變器控制裝置17是基于由逆變器16變換得到的交流電壓控制對(duì)驅(qū)動(dòng)對(duì)象機(jī)械(壓縮機(jī)80)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)1的逆變器控制裝置，其特征在于，電動(dòng)機(jī)1在具有機(jī)械角一個(gè)旋轉(zhuǎn)中的電力變動(dòng)中的電力或軸轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)分量頻率的運(yùn)轉(zhuǎn)模式下運(yùn)轉(zhuǎn)，該逆變器控制裝置具備：運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部7，根據(jù)對(duì)電動(dòng)機(jī)1施加控制電壓的電源線(三相電源線u、v、w)的電流估計(jì)電動(dòng)機(jī)1的電力或軸轉(zhuǎn)矩，基于與估計(jì)出的估計(jì)電力P＾或估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的變動(dòng)分量頻率相關(guān)聯(lián)的頻率分量判別電動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)模式；轉(zhuǎn)速指令值生成部13，生成與由運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部7判別出的運(yùn)轉(zhuǎn)模式相應(yīng)的轉(zhuǎn)速指令ωe*；以及逆變器輸出電壓控制部12，基于轉(zhuǎn)速指令ωe*的值生成對(duì)電動(dòng)機(jī)1施加的控制電壓的電壓指令(電壓指令矢量Vuvw*)?；谠摻Y(jié)構(gòu)，實(shí)施方式1的逆變器控制裝置17估計(jì)電動(dòng)機(jī)1的電力或軸轉(zhuǎn)矩，計(jì)算與估計(jì)出的估計(jì)電力P＾或估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的變動(dòng)分量頻率相關(guān)聯(lián)的頻率分量，因此能夠判別驅(qū)動(dòng)對(duì)象機(jī)械(壓縮機(jī)80)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。

實(shí)施方式1的逆變器壓縮機(jī)100具備：多個(gè)壓縮部；電動(dòng)機(jī)1，用一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸來驅(qū)動(dòng)全部壓縮部；以及逆變器控制裝置17，基于由逆變器16變換得到的交流電壓控制電動(dòng)機(jī)1。逆變器壓縮機(jī)100的逆變器控制裝置17是基于由逆變器16變換得到的交流電壓來控制對(duì)驅(qū)動(dòng)對(duì)象機(jī)械(壓縮機(jī)80)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)1的逆變器控制裝置，其特征在于，電動(dòng)機(jī)1在具有機(jī)械角一個(gè)旋轉(zhuǎn)中的電力變動(dòng)中的電力或軸轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)分量頻率的運(yùn)轉(zhuǎn)模式下運(yùn)轉(zhuǎn)，該逆變器控制裝置具備：運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部7，根據(jù)對(duì)電動(dòng)機(jī)1施加控制電壓的電源線(三相電源線u、v、w)的電流估計(jì)電動(dòng)機(jī)1的電力或軸轉(zhuǎn)矩，基于與估計(jì)出的估計(jì)電力P＾或估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的變動(dòng)分量頻率相關(guān)聯(lián)的頻率分量判別電動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)模式；轉(zhuǎn)速指令值生成部13，生成與由運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部7判別出的運(yùn)轉(zhuǎn)模式相應(yīng)的轉(zhuǎn)速指令ωe*；以及逆變器輸出電壓控制部12，基于轉(zhuǎn)速指令ωe*的值生成對(duì)電動(dòng)機(jī)1施加的控制電壓的電壓指令(電壓指令矢量Vuvw*)?；谠摻Y(jié)構(gòu)，實(shí)施方式1的逆變器壓縮機(jī)100估計(jì)電動(dòng)機(jī)1的電力或軸轉(zhuǎn)矩，計(jì)算與估計(jì)出的估計(jì)電力P＾或估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的變動(dòng)分量頻率相關(guān)聯(lián)的頻率分量，因此能夠判別驅(qū)動(dòng)對(duì)象機(jī)械(壓縮機(jī)80)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。

此外，上述變動(dòng)分量頻率是在電動(dòng)機(jī)1的機(jī)械角一個(gè)旋轉(zhuǎn)中因機(jī)械的負(fù)載周期性地變動(dòng)所引起的軸轉(zhuǎn)矩或電力的一個(gè)以上的變動(dòng)分量的頻率，包括上述的電力的脈動(dòng)分量的頻率。

此外，圖1的功能框圖的轉(zhuǎn)速指令值生成部13、坐標(biāo)變換器6、運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部7、逆變器輸出電壓控制部12以及逆變器柵極信號(hào)生成部14是由執(zhí)行圖14所示的存儲(chǔ)裝置302中存儲(chǔ)的程序的處理器301來實(shí)現(xiàn)。圖14是表示基于本實(shí)施方式的逆變器控制裝置和逆變器壓縮機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)的圖。逆變器控制裝置17具備處理器301、存儲(chǔ)裝置302、電流檢測(cè)部5、逆變器16。在存儲(chǔ)裝置302中預(yù)先存儲(chǔ)各實(shí)施方式中的功能程序。處理器301用于實(shí)施存儲(chǔ)裝置302中存儲(chǔ)的功能程序。處理器301與上級(jí)的控制器300進(jìn)行通信。另外，也可以由多個(gè)處理器301和多個(gè)存儲(chǔ)裝置302聯(lián)合來執(zhí)行上述的功能程序。并且，處理器301和存儲(chǔ)裝置302也可以不僅執(zhí)行本發(fā)明的功能，還同時(shí)實(shí)施直流電源的控制、與遠(yuǎn)程控制器的通信等其它功能。

實(shí)施方式2.

圖15是表示基于本發(fā)明的實(shí)施方式2的逆變器控制裝置和逆變器壓縮機(jī)的框圖。圖16是表示圖15的電力估計(jì)部和輸出轉(zhuǎn)矩估計(jì)部的圖，圖17是表示圖15的電力脈動(dòng)提取部的圖。圖18是表示圖15的逆變器輸出電壓控制部的圖，圖19是表示圖15的轉(zhuǎn)矩控制部的圖。在圖15中，除了運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部7、逆變器輸出電壓控制部12的結(jié)構(gòu)以外，與實(shí)施方式1同樣。實(shí)施方式2的逆變器控制裝置17具備坐標(biāo)變換器6、運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部7、轉(zhuǎn)速指令值生成部13、逆變器輸出電壓控制部12、逆變器柵極信號(hào)生成部14。實(shí)施方式2的運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部7具備電力估計(jì)部8、轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償值生成部25、判別信號(hào)生成部10。即，實(shí)施方式2的運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部7具備轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償值生成部25來代替實(shí)施方式1的電力脈動(dòng)提取部9。轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償值生成部25具備輸出轉(zhuǎn)矩估計(jì)部35、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部36。實(shí)施方式2的逆變器輸出電壓控制部12如圖18所示那樣具備電流控制部22、電壓坐標(biāo)變換器23、速度控制部46、轉(zhuǎn)矩指令值補(bǔ)償部47、轉(zhuǎn)矩控制部48、磁通量估計(jì)部18、積分器19、減法器20。此外，在圖15中，作為逆變器輸出電壓控制部12的結(jié)構(gòu)，僅示出電流控制部22、電壓坐標(biāo)變換器23、速度控制部46、轉(zhuǎn)矩指令值補(bǔ)償部47、轉(zhuǎn)矩控制部48。

輸出轉(zhuǎn)矩估計(jì)部35基于電力估計(jì)部8所運(yùn)算出的估計(jì)電力P＾計(jì)算電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)矩(估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾)。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部36提取對(duì)輸出轉(zhuǎn)矩估計(jì)部35所估計(jì)出的估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾以特定的頻率進(jìn)行檢波而得到的電力的脈動(dòng)分量(轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf)。另外，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部36提取對(duì)估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾以規(guī)定的頻率進(jìn)行檢波而得到的轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)分量(波紋分量)的振幅||τkf||。逆變器輸出電壓控制部12的速度控制部46生成基于轉(zhuǎn)速指令ωe*的轉(zhuǎn)矩指令τ*。轉(zhuǎn)矩指令值補(bǔ)償部47生成作為基于速度控制部46所生成的轉(zhuǎn)矩指令τ*和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部36所提取出的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf進(jìn)行校正而得到的補(bǔ)償值的轉(zhuǎn)矩校正指令τref。轉(zhuǎn)矩控制部48基于校正后的轉(zhuǎn)矩校正指令τref生成dq軸電流指令矢量Idq*。電壓坐標(biāo)變換器23計(jì)算用于控制電動(dòng)機(jī)1的電壓指令矢量Vuvw*。運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部7的判別信號(hào)生成部10基于由轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部36提取出的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf中的占支配性地位的脈動(dòng)分量生成判別壓縮機(jī)80的壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式的判別信號(hào)hnt。在以上的結(jié)構(gòu)中，實(shí)施方式2的逆變器控制裝置17能夠使電動(dòng)機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)矩追隨軸轉(zhuǎn)矩，能夠降低電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速的變動(dòng)。

如圖16那樣，輸出轉(zhuǎn)矩估計(jì)部35具備除法器38和乘法器37，根據(jù)電力估計(jì)部8所計(jì)算出的估計(jì)電力P＾計(jì)算估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾。輸出轉(zhuǎn)矩估計(jì)部35基于電力估計(jì)部8所計(jì)算出的估計(jì)電力P＾、電動(dòng)機(jī)1的極對(duì)數(shù)Pm以及電動(dòng)機(jī)1的估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e，如式(14)那樣運(yùn)算估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾。

[數(shù)14]

數(shù)14

此外，根據(jù)估計(jì)電力P＾求出估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的計(jì)算式不限定于式(14)，也可以如下面的式(15)所示那樣基于電動(dòng)機(jī)1的電流(d軸電流id、q軸電流iq)進(jìn)行計(jì)算。其中，Φf是永久磁鐵的電樞交鏈磁通量。

[數(shù)15]

數(shù)15

在圖17中示出了計(jì)算因壓縮機(jī)80的壓力變動(dòng)或軸轉(zhuǎn)矩變動(dòng)引起的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量及其轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量的大小(振幅)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部36。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部36與實(shí)施方式1的電力脈動(dòng)提取部9同樣地，提取對(duì)估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾以規(guī)定的頻率進(jìn)行檢波而得到的轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)分量(波紋分量)的振幅||τkf||。k是1至N的整數(shù)，脈動(dòng)分量的振幅存在||τ1f||至||τNf||。但是，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部36與實(shí)施方式1的電力脈動(dòng)提取部9不同，如以下的式(16)那樣提取規(guī)定的頻率(例如fkf、k是1～N的整數(shù))下的時(shí)間性的振動(dòng)分量即轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部36所提取的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量存在τ＾1f至τ＾Nf。

轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部36與實(shí)施方式1同樣地，為了判別壓縮機(jī)80的運(yùn)轉(zhuǎn)模式、即正在運(yùn)轉(zhuǎn)的壓縮部的個(gè)數(shù)而提取與壓縮部的個(gè)數(shù)相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量。如圖17所示，以壓縮機(jī)80具備N個(gè)壓縮部的例子來說明轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部36。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部36具備N個(gè)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量提取器。各個(gè)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量提取器生成具有特定頻率的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量，并且計(jì)算該轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量的大小(振幅)。在圖17中示出3個(gè)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量提取器101a、101b、101c。電力脈動(dòng)分量提取器的符號(hào)總體地使用101，在區(qū)分的情況下使用101a、101b、101c。在轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量提取器101b中示出轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量提取器101的具體結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量提取器101a計(jì)算頻率f1f下的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾1f及其振幅||τ1f||。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量提取器101b計(jì)算頻率fkf下的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf及其振幅||τkf||。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量提取器101c計(jì)算頻率fNf下的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾Nf及其振幅||τNf||。以轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量提取器101b為例來說明轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量提取器101的結(jié)構(gòu)。

轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量提取器101具備余弦波生成部39、正弦波生成部40、積分器42a、42b、乘法器41a、41b、43a、43b、加法器44、振幅計(jì)算部102。如下那樣生成作為估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的余弦波分量的轉(zhuǎn)矩余弦波分量τkA。首先，用余弦波生成部39和乘法器41a來生成頻率fkf的估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的余弦波分量、即包含噪聲的初始余弦波分量。用積分器42a來對(duì)該初始余弦波分量進(jìn)行積分，計(jì)算余弦波分量的振幅||τkA||。用乘法器43a來將振幅||τkA||與頻率fkf的余弦波相乘，由此生成去除噪聲后的轉(zhuǎn)矩余弦波分量τkA。轉(zhuǎn)矩余弦波分量τkA是式(16)的右邊的第一項(xiàng)(cos的項(xiàng))。

如下那樣生成作為估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的正弦波分量的轉(zhuǎn)矩正弦波分量τkB。首先，用正弦波生成部40和乘法器41b來生成頻率fkf的估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的正弦波分量、即包含噪聲的初始正弦波分量。用積分器42b來對(duì)該初始正弦波分量進(jìn)行積分，計(jì)算正弦波分量的振幅||τkB||。用乘法器43b來將振幅||τkB||與頻率fkf的正弦波相乘，由此生成去除噪聲后的轉(zhuǎn)矩正弦波分量τkB。轉(zhuǎn)矩正弦波分量τkB是式(16)的右邊的第二項(xiàng)(sin的項(xiàng))?；诩臃ㄆ?4，將轉(zhuǎn)矩余弦波分量τkA與轉(zhuǎn)矩正弦波分量τkB進(jìn)行合并，由此生成規(guī)定的頻率fkf下的估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的時(shí)間性的振動(dòng)分量即轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf是合成轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量。

[數(shù)16]

數(shù)16

振幅計(jì)算部102根據(jù)余弦波分量的振幅||τkA||和正弦波分量的振幅||τkB||，如式(17)那樣計(jì)算頻率fkf下的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf的振幅||τkf||。

[數(shù)17]

數(shù)17

使用圖20、圖21說明轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)脑?。圖20是說明因轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)引起的轉(zhuǎn)速變化的圖，圖21是說明基于本發(fā)明的實(shí)施方式2的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的補(bǔ)償?shù)膱D。首先，能夠如式(18)那樣計(jì)算出電動(dòng)機(jī)1所輸出的機(jī)械轉(zhuǎn)速ωm。

[數(shù)18]

數(shù)18

pω_m＝(T_e-T_L)/J ...(18)

在此，p是微分算子(日文：微分?jǐn)?shù)子)，Te和TL分別是電動(dòng)機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)矩。J是慣性力矩。

圖20表示在速度控制部46的輸出上不存在補(bǔ)償?shù)那闆r，圖21表示在速度控制部46的輸出上存在補(bǔ)償?shù)那闆r。在圖20的上部示出轉(zhuǎn)矩指令τ*的轉(zhuǎn)矩指令波形92。在圖20的中部示出輸出轉(zhuǎn)矩Te的輸出轉(zhuǎn)矩波形94a和負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL的負(fù)載轉(zhuǎn)矩波形93a。在圖20的下部示出電動(dòng)機(jī)1的機(jī)械轉(zhuǎn)速ωm的轉(zhuǎn)速波形95a。圖20的橫軸是時(shí)間，縱軸是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。在圖21的上部示出轉(zhuǎn)矩指令τ*的轉(zhuǎn)矩指令波形92和轉(zhuǎn)矩振動(dòng)分量的轉(zhuǎn)矩振動(dòng)分量波形96。在圖21的中部示出輸出轉(zhuǎn)矩Te的輸出轉(zhuǎn)矩波形94b和負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL的負(fù)載轉(zhuǎn)矩波形93b。在圖21的下部示出電動(dòng)機(jī)1的機(jī)械轉(zhuǎn)速ωm的轉(zhuǎn)速波形95b。圖21的橫軸是時(shí)間，縱軸是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。

在速度控制部46中，以使基于由磁通量估計(jì)部18計(jì)算出的磁通量(d軸轉(zhuǎn)子磁通量Φ＾dr)的電動(dòng)機(jī)1的估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e與從轉(zhuǎn)速指令值生成部13設(shè)定的轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)速指令ωe*的值)相稱的方式運(yùn)算轉(zhuǎn)矩指令τ*。因此，如果轉(zhuǎn)速指令ωe*恒定，則轉(zhuǎn)矩指令τ*恒定。但是，如圖20的中部所示，以恒定的轉(zhuǎn)矩指令值來控制的電動(dòng)機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)矩Te與壓縮機(jī)80的運(yùn)轉(zhuǎn)模式下的負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL的差分Te-TL(由負(fù)載轉(zhuǎn)矩波形93a和輸出轉(zhuǎn)矩波形94a包圍的斜線部分)周期性地變化。因此，如圖20的下部的轉(zhuǎn)速波形95a所示，轉(zhuǎn)速ωe的脈動(dòng)變大。因而，需要以使輸出轉(zhuǎn)矩Te能夠追隨負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL的方式減小差分Te-TL來降低轉(zhuǎn)速ωe的脈動(dòng)。因此，如圖21所示，將從負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL提取出的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf作為補(bǔ)償量來疊加到轉(zhuǎn)矩指令τ*，基于此，輸出轉(zhuǎn)矩Te與負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL相稱，作為其結(jié)果，能夠降低轉(zhuǎn)速ωe的脈動(dòng)。在未進(jìn)行補(bǔ)償?shù)那闆r下的轉(zhuǎn)速波形95a的轉(zhuǎn)速振幅是A1，在進(jìn)行了補(bǔ)償?shù)那闆r下的轉(zhuǎn)速波形95b的轉(zhuǎn)速振幅是A2，轉(zhuǎn)速振幅A2小于轉(zhuǎn)速振幅A1。

轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf是頻率fkf的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量，頻率是從f1f至fNf中的任意值。關(guān)于最佳的頻率，如下那樣選擇即可。例如，選擇占支配性地位的脈動(dòng)分量的頻率、即脈動(dòng)分量的振幅||τkf||最大的頻率。在該情況下，頻率fkf是選擇頻率。

判別信號(hào)生成部10與圖5所示的結(jié)構(gòu)同樣。但是，實(shí)施方式2的判別信號(hào)生成部10的最大振幅檢測(cè)部33以由轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部36計(jì)算出的多個(gè)頻率(f1f～fNf)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的振幅(||τ1f||～||τNf||)為輸入，檢測(cè)具有最大的振幅的頻率，輸出將式(9)的輸入變?yōu)閨|τ1f||～||τNf||來運(yùn)算出的函數(shù)值U?；诟鶕?jù)函數(shù)值U的值并基于如以下那樣的語言表達(dá)的判別規(guī)則進(jìn)行判別的判別部34來判別壓縮機(jī)80運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，生成判別信號(hào)hnt。

在U＝mf的情況下，設(shè)為hnt＝m。在該情況下，判別為用m個(gè)壓縮部來使制冷劑循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。此外，m是1～N的整數(shù)。以下具體示出3個(gè)情況。

在U＝1f的情況下，設(shè)為hnt＝1。在該情況下，判別為用1個(gè)壓縮部來使制冷劑循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。

在U＝kf的情況下，設(shè)為hnt＝k。在該情況下，判別為用k個(gè)壓縮部來使制冷劑循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。

在U＝Nf的情況下，設(shè)為hnt＝N。在該情況下，判別為用全部壓縮部來使制冷劑循環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。

轉(zhuǎn)速指令值生成部13與實(shí)施方式1同樣地，準(zhǔn)備了針對(duì)各運(yùn)轉(zhuǎn)模式的運(yùn)轉(zhuǎn)速度指令ωe*。轉(zhuǎn)速指令值生成部13基于由判別信號(hào)生成部10輸出的判別信號(hào)hnt，輸出各運(yùn)轉(zhuǎn)模式下的規(guī)定的轉(zhuǎn)速指令ωe*。

圖18表示應(yīng)用了圖21的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)脑淼哪孀兤鬏敵鲭妷嚎刂撇?2的結(jié)構(gòu)。在圖18中，實(shí)施方式2的逆變器輸出電壓控制部12具備速度控制部46、轉(zhuǎn)矩指令值補(bǔ)償部47、轉(zhuǎn)矩控制部48來代替實(shí)施方式1的速度控制部21。速度控制部46以由轉(zhuǎn)速指令值生成部13生成的轉(zhuǎn)速指令ωe*的值與由磁通量估計(jì)部18估計(jì)出的估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e之間的速度差分Δω為輸入，以使估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e與轉(zhuǎn)速指令ωe*的值一致的方式生成轉(zhuǎn)矩指令τ*并輸出。在此，速度差分Δω是ωe*-ω＾e。

轉(zhuǎn)矩指令值補(bǔ)償部47輸出將由轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部36計(jì)算出的作為電動(dòng)機(jī)1的估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的振動(dòng)分量的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf與由速度控制部46輸出的轉(zhuǎn)矩指令τ*相加來校正的轉(zhuǎn)矩校正指令τref。轉(zhuǎn)矩校正指令τref能夠如式(19)那樣表示。

[數(shù)19]

數(shù)19

一般的補(bǔ)償方法用于將預(yù)先記錄的負(fù)載轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)據(jù)變換為針對(duì)電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)矩指令。如果想要應(yīng)用該一般的補(bǔ)償方法，則由于負(fù)載轉(zhuǎn)矩基于壓縮機(jī)80的電動(dòng)機(jī)1的旋轉(zhuǎn)而發(fā)生變動(dòng)，因此必須保存針對(duì)電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速的負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大量的數(shù)據(jù)。另外，在一般的補(bǔ)償方法中，即使在恒定的轉(zhuǎn)速下負(fù)載轉(zhuǎn)矩也不同，因此難以計(jì)算準(zhǔn)確的補(bǔ)償量。在本發(fā)明中，實(shí)時(shí)地估計(jì)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL的脈動(dòng)，即使負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL變動(dòng)，也能夠?qū)崟r(shí)地計(jì)算作為補(bǔ)償量的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf。因此，不需要負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL的數(shù)據(jù)，也能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償。

轉(zhuǎn)矩控制部48被輸入校正后的轉(zhuǎn)矩校正指令τref，以使電動(dòng)機(jī)1輸出由轉(zhuǎn)矩校正指令τref指定的值的轉(zhuǎn)矩的方式計(jì)算電動(dòng)機(jī)1的dq軸電流指令矢量Idq*。例如，在使用現(xiàn)有的最大轉(zhuǎn)矩控制的情況下，如圖19所示，能夠計(jì)算dq軸電流指令矢量Idq*的d軸電流指令id*和q軸電流指令iq*。然后，根據(jù)式(20)求出d軸電流指令id*和q軸電流指令iq*。轉(zhuǎn)矩控制部48如圖19所示那樣具備電流指令值生成部49a、角度指令值生成部49b、余弦運(yùn)算部50、正弦運(yùn)算部51、乘法器52a、52b。

電流指令值生成部49a具有記載了轉(zhuǎn)矩τ與電流矢量Ia的關(guān)系的電流轉(zhuǎn)矩映射圖(map)，根據(jù)轉(zhuǎn)矩校正指令值τref生成電流指令矢量Ia*。角度指令值生成部49b具有記載了電流矢量Ia與從q軸起的超前角度β的關(guān)系的角度電流映射圖，關(guān)于電流指令矢量Ia*求出從q軸起的超前角度的指令值β*?；谡疫\(yùn)算部51和乘法器52a，生成d軸電流指令id*，基于余弦運(yùn)算部50和乘法器52b，生成q軸電流指令iq*。其中，角度β是如圖22所示那樣構(gòu)成d軸電流id和q軸電流iq的電流矢量Ia的從q軸起的超前角度。圖22是說明基于本發(fā)明的實(shí)施方式2的電流矢量的圖。

[數(shù)20]

數(shù)20

此外，關(guān)于電流指令值生成部49a的電流轉(zhuǎn)矩映射圖和角度指令值生成部49b的角度電流映射圖，也可以使用基于電動(dòng)機(jī)1的常數(shù)事先簡(jiǎn)單地進(jìn)行分析得到的映射圖。另外，作為電流轉(zhuǎn)矩映射圖和角度電流映射圖，也可以使用根據(jù)實(shí)際測(cè)定值求出的關(guān)系。

圖23是表示基于本發(fā)明的實(shí)施方式2的振動(dòng)抑制結(jié)果的圖。圖23表示在通過使用了轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)哪孀兤鬏敵鲭妷嚎刂撇?2和逆變器16來控制了壓縮機(jī)80的情況下的效果、即降低在壓縮機(jī)80中產(chǎn)生的振動(dòng)的效果。圖23的橫軸是電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速的脈動(dòng)的頻率，縱軸是振動(dòng)水平、即轉(zhuǎn)速脈動(dòng)振動(dòng)分量的振幅(mm/s＾2)。關(guān)于壓縮機(jī)80的振動(dòng)水平，將一軸加速度傳感器安裝到壓縮機(jī)80的主體來進(jìn)行了測(cè)定。在圖23中，在壓縮機(jī)80的單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)以2100rpm(35rps)的轉(zhuǎn)速指令值來驅(qū)動(dòng)了電動(dòng)機(jī)1。對(duì)具有單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)中的頻率f1f和其2倍的頻率f2f的脈動(dòng)分量的轉(zhuǎn)速波形進(jìn)行傅里葉變換(FFT)分析，將有補(bǔ)償?shù)那闆r下的振動(dòng)水平與無補(bǔ)償?shù)那闆r下的振動(dòng)水平進(jìn)行比較。

頻率為35Hz的脈動(dòng)分量特性66、67是頻率f1f的特性。脈動(dòng)分量特性66是無抑制(無轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償)的測(cè)定結(jié)果，脈動(dòng)分量特性67是有抑制(有轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償)的測(cè)定結(jié)果。頻率為70Hz的脈動(dòng)分量特性68、69是頻率f2f的特性。脈動(dòng)分量特性68是無抑制(無轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償)的測(cè)定結(jié)果，脈動(dòng)分量特性69是有抑制(有轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償)的測(cè)定結(jié)果。通過進(jìn)行轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償來能夠使頻率f1f的脈動(dòng)分量特性66成為約1/4的脈動(dòng)分量特性67。通過進(jìn)行轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償來能夠使頻率f2f的脈動(dòng)分量特性68成為約1/4的脈動(dòng)分量特性69。因而，實(shí)施方式2的逆變器輸出電壓控制部12通過進(jìn)行轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，如圖23那樣能夠使電動(dòng)機(jī)1的估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e的脈動(dòng)分量中的、具有主要的頻率f1f的脈動(dòng)分量降低為以無補(bǔ)償?shù)那闆r為基準(zhǔn)的至少一半以下。

并且，實(shí)施方式2的逆變器輸出電壓控制部12中，將因壓縮機(jī)80的機(jī)械引起的占支配性地位的軸轉(zhuǎn)矩變動(dòng)(轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf)作為補(bǔ)償量來與轉(zhuǎn)矩指令τ*相加從而所生成的作為控制轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩校正指令τref能夠追隨負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL，能夠降低產(chǎn)生的電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速變動(dòng)(振動(dòng))。并且，實(shí)施方式2的逆變器輸出電壓控制部12通過實(shí)時(shí)地計(jì)算轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償量(轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf)，即使壓縮機(jī)80的負(fù)載變動(dòng)基于電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速ωe而增減，也無需準(zhǔn)備轉(zhuǎn)矩樣式而能夠追隨負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL。并且，實(shí)施方式2的逆變器輸出電壓控制部12在以成為負(fù)載所需的電力的方式進(jìn)行控制時(shí)，能夠降低輸出電力的脈動(dòng)來改善壓縮機(jī)的效率。

另外，在以往的轉(zhuǎn)矩干擾的估計(jì)中，大部分是基于q軸電流的變動(dòng)進(jìn)行計(jì)算，因此，如果壓縮機(jī)80的壓力或電動(dòng)機(jī)1的軸轉(zhuǎn)矩大幅變動(dòng)，則q軸電流和d軸電流這兩者發(fā)生變動(dòng)，因此無法準(zhǔn)確地進(jìn)行計(jì)算。與此相對(duì)，實(shí)施方式2的逆變器輸出電壓控制部12從根據(jù)估計(jì)電力P＾求出的估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾中將具有最大的振幅的脈動(dòng)分量τ＾kf作為補(bǔ)償量來與轉(zhuǎn)矩指令τ*相加，生成作為控制轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩校正指令τref，因此，通過基于轉(zhuǎn)矩校正指令τref控制壓縮機(jī)80的電動(dòng)機(jī)1，能夠與負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL的變動(dòng)的大小和速度無關(guān)地使控制轉(zhuǎn)矩追隨。另外，實(shí)施方式2的逆變器輸出電壓控制部12將控制指令的dq軸與電動(dòng)機(jī)1的dq軸的偏移進(jìn)行反饋來進(jìn)行校正，因此能夠計(jì)算準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)矩。

此外，在本實(shí)施方式2中，轉(zhuǎn)速指令值生成部13與實(shí)施方式1同樣地，設(shè)為準(zhǔn)備有針對(duì)各運(yùn)轉(zhuǎn)模式的運(yùn)轉(zhuǎn)速度指令ωe*，但是并不必需要按運(yùn)轉(zhuǎn)模式設(shè)定運(yùn)轉(zhuǎn)速度指令ωe*。例如，也可以使用由電力估計(jì)部8求出的估計(jì)電力P＾和由輸出轉(zhuǎn)矩估計(jì)部35求出的估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾、或者由實(shí)施方式1的判別信號(hào)生成部10的最大振幅檢測(cè)部33求出的具有最大的振幅的電力變動(dòng)分量P＾kf和由實(shí)施方式2的判別信號(hào)生成部求出的具有最大的振幅的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf，來每次生成運(yùn)轉(zhuǎn)速度指令ωe*。另外，也可以根據(jù)由上級(jí)的空調(diào)機(jī)控制使用室內(nèi)溫度與用戶設(shè)定溫度之差等來決定的壓縮機(jī)內(nèi)部的制冷劑的差壓條件以及上述的估計(jì)電力P＾、估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾或電力變動(dòng)分量P＾kf和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf來設(shè)定運(yùn)轉(zhuǎn)電力目標(biāo)值，以成為該電力的方式?jīng)Q定運(yùn)轉(zhuǎn)速度指令即轉(zhuǎn)速指令ωe*。

實(shí)施方式2的逆變器壓縮機(jī)100具備實(shí)施方式2的逆變器控制裝置17，因此能夠判別壓縮機(jī)80的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。另外，實(shí)施方式2的逆變器壓縮機(jī)100自動(dòng)地檢測(cè)使制冷劑壓縮的壓縮部的數(shù)量發(fā)生變化的壓縮機(jī)80中的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的切換，進(jìn)行控制使得能夠與該模式所特有的軸轉(zhuǎn)矩變動(dòng)樣式匹配地輸出電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)矩，由此能夠進(jìn)行不被運(yùn)轉(zhuǎn)模式所左右的振動(dòng)抑制控制。其中，也能夠應(yīng)用于只有一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式的壓縮機(jī)(例如實(shí)施方式1的單壓縮機(jī)或渦旋壓縮機(jī))。

實(shí)施方式3.

圖24是表示基于本發(fā)明的實(shí)施方式3的壓縮機(jī)的圖。圖25是圖24的第一壓縮部的概要橫截面圖，圖26是圖24的第二壓縮部的概要橫截面圖。圖27是表示基于本發(fā)明的實(shí)施方式3的逆變器控制裝置和逆變器壓縮機(jī)的框圖，圖28是表示圖27的運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換檢測(cè)部和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部的圖。在本發(fā)明的實(shí)施方式3中，是壓縮機(jī)80為雙回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)(twin rotary compressor)的情況。在圖24中作為雙回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)示出作為雙氣缸壓縮機(jī)的壓縮機(jī)80。壓縮機(jī)80具備電動(dòng)機(jī)1、第一壓縮部83a、第二壓縮部83b、軸84。

對(duì)壓縮機(jī)80的電動(dòng)機(jī)1進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)模式是單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)模式和并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)模式。單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)模式是兩個(gè)壓縮部(第一壓縮部83a、第二壓縮部83b)中的一個(gè)壓縮部在電動(dòng)機(jī)1的軸84旋轉(zhuǎn)的情況下也不壓縮制冷劑的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，即是單獨(dú)的壓縮部進(jìn)行壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)模式中存在使壓縮制冷劑的定時(shí)錯(cuò)開180度來使兩個(gè)壓縮部(第一壓縮部83a、第二壓縮部83b)同時(shí)進(jìn)行壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。因而，單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)模式中只有一個(gè)壓縮部動(dòng)作，因此電力脈動(dòng)分量的頻率與電動(dòng)機(jī)1的機(jī)械旋轉(zhuǎn)頻率相同，即為頻率f1f。另一方面，并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)中，兩個(gè)壓縮部中的兩個(gè)進(jìn)行動(dòng)作，因此電力脈動(dòng)分量的頻率是電動(dòng)機(jī)1的機(jī)械旋轉(zhuǎn)頻率的2倍，即為頻率f2f(2×f1f)。雙回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)根據(jù)內(nèi)部的差壓條件來自動(dòng)地切換單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)和并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)。

第一壓縮部83a具備隨著軸84的旋轉(zhuǎn)而活動(dòng)的活塞74a、葉片76a、彈簧77a、吸入制冷劑的吸入口75a、噴出制冷劑的噴出口78a、使噴出口78a開閉的開閉閥79a。圖25的箭頭88a表示軸84的旋轉(zhuǎn)方向。圖25的箭頭89表示從噴出口78a噴出的氣體的流動(dòng)。第二壓縮部83b具備隨著軸84的旋轉(zhuǎn)而活動(dòng)的活塞74b、葉片76b、向使葉片76b的頂端與活塞74b分離的方向賦予吸引磁力的磁鐵87、吸入制冷劑的吸入口75b、噴出制冷劑的噴出口78b、使噴出口78b開閉的開閉閥79b。第一壓縮部83a的活塞74a的位置(活塞74a與軸84的接觸位置)相對(duì)于第二壓縮部83b的活塞74b的位置(活塞74b與軸84的接觸位置)偏移了180度。圖26的箭頭88b表示軸84的旋轉(zhuǎn)方向。

圖25的第一壓縮部83a處于壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)中的狀態(tài)，圖26的第二壓縮部83b處于壓縮停止中的狀態(tài)。圖25的壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)中的第一壓縮部83a的葉片76a的頂端側(cè)與活塞74a接觸，隨著活塞74a的旋轉(zhuǎn)而基于第一壓縮部83a的內(nèi)壁、活塞74a、葉片76a形成壓縮室82。從吸入口75a吸入的制冷劑在壓縮室82中被壓縮之后從噴出口78a噴出。在圖26的壓縮停止中的第二壓縮部83b中，葉片76b的后端側(cè)被磁鐵87吸附固定，葉片76b的頂端與活塞74b分離，沒有基于第二壓縮部83b的內(nèi)壁、活塞74b、葉片76b形成壓縮室，即使將活塞74b旋轉(zhuǎn)也不進(jìn)行壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)。

在圖27中，示出實(shí)施方式3中的進(jìn)行最佳的控制的逆變器控制裝置17的結(jié)構(gòu)。實(shí)施方式3的逆變器控制裝置17經(jīng)由逆變器16控制自動(dòng)地切換運(yùn)轉(zhuǎn)模式的作為雙氣缸壓縮機(jī)的壓縮機(jī)80的電動(dòng)機(jī)1。實(shí)施方式3的逆變器控制裝置17除了運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部7的結(jié)構(gòu)以外與實(shí)施方式2同樣。實(shí)施方式3的運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部7具備運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換檢測(cè)部53、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部70來代替實(shí)施方式2的運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部7中的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償值生成部25、判別信號(hào)生成部10。如圖28所示，運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換檢測(cè)部53具備與實(shí)施方式2的判別信號(hào)生成部10同樣地生成判別信號(hào)hnt的運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部60。

運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換檢測(cè)部53在壓縮機(jī)80運(yùn)轉(zhuǎn)的壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式被切換時(shí)，基于如實(shí)施方式1所示那樣的電力脈動(dòng)分量的大小來判別是單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)、還是并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部70提取由運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換檢測(cè)部53判別出的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量。通過以上的結(jié)構(gòu)，實(shí)施方式3的逆變器控制裝置17將提取出的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)(轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf)作為補(bǔ)償量來與由逆變器輸出電壓控制部12輸出的轉(zhuǎn)矩指令τ*相加，基于此，電動(dòng)機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)矩能夠追隨作為雙氣缸壓縮機(jī)的壓縮機(jī)80的軸轉(zhuǎn)矩，能夠降低電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速ωe的變動(dòng)。

使用圖28，詳細(xì)說明判別壓縮機(jī)80運(yùn)轉(zhuǎn)的壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式的運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換檢測(cè)部53和以判別出的運(yùn)轉(zhuǎn)模式下的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)進(jìn)行提取的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部70。運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換檢測(cè)部53具備電力脈動(dòng)提取部61以及根據(jù)由電力脈動(dòng)提取部61計(jì)算出的脈動(dòng)分量振幅來判別運(yùn)轉(zhuǎn)模式的運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部60。電力脈動(dòng)提取部61具備：離散傅里葉變換部62，從由電力估計(jì)部8計(jì)算出的估計(jì)電力P＾提取與電動(dòng)機(jī)機(jī)械頻率相同的頻率f1f的電力脈動(dòng)分量x1f和振幅||x1f||；以及離散傅里葉變換部63，提取電動(dòng)機(jī)機(jī)械頻率的2倍的頻率f2f的電力脈動(dòng)分量x2f和振幅||x2f||。頻率f1f是單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)中的電動(dòng)機(jī)機(jī)械頻率，頻率f2f是在并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的脈動(dòng)分量的頻率。離散傅里葉變換部62如式(5)～式(8)那樣對(duì)脈動(dòng)分量進(jìn)行檢波，提取電力脈動(dòng)分量x1f及其振幅||x1f||。離散傅里葉變換部63如式(5)～式(8)那樣對(duì)脈動(dòng)分量進(jìn)行檢波，提取電力脈動(dòng)分量x2f及其振幅||x2f||。

運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部60基于脈動(dòng)分量中的占支配性地位的脈動(dòng)分量判別壓縮機(jī)80的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，輸出判別信號(hào)hnt。運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部60具備最大振幅檢測(cè)部33和判別部34。后面敘述在運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部60中判別壓縮機(jī)80的運(yùn)轉(zhuǎn)模式是單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)、還是并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的方法。

轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部70具備切換電力脈動(dòng)提取分量的切換部57、提取運(yùn)轉(zhuǎn)模式下的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)生成部65。切換部57基于判別信號(hào)hnt，切換與壓縮機(jī)80的運(yùn)轉(zhuǎn)模式相應(yīng)的電力脈動(dòng)分量。切換部57在運(yùn)轉(zhuǎn)模式為單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下將電力脈動(dòng)分量x1f輸出到轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)生成部65，在運(yùn)轉(zhuǎn)模式為并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下將電力脈動(dòng)分量x2f輸出到轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)生成部65。在切換部57的端子54上連接電力脈動(dòng)分量x1f，在端子55上連接電力脈動(dòng)分量x2f。所選擇的電力脈動(dòng)分量從切換部57的輸出端子56輸出到轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)生成部65。

轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)生成部65具備除法器58、乘法器59。除法器58將所輸入的電力脈動(dòng)分量除以由磁通量估計(jì)部18(參照?qǐng)D18)計(jì)算出的估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e。乘法器59使輸入成為作為電動(dòng)機(jī)1的極對(duì)數(shù)的Pm倍。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)生成部65生成與運(yùn)轉(zhuǎn)模式相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf。在此，k是1或2。因而，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)生成部65在運(yùn)轉(zhuǎn)模式為單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下生成轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾1f，在運(yùn)轉(zhuǎn)模式為并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下生成轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾2f。此外，在圖27中，省略了關(guān)于逆變器輸出電壓控制部12的電力脈動(dòng)分量從磁通量估計(jì)部18輸出的估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e。

說明運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部60的判別方法。運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部60與實(shí)施方式1的判別信號(hào)生成部10同樣地，基于電力脈動(dòng)分量x1f的振幅||x1f||和電力脈動(dòng)分量x2f的振幅||x2f||判別壓縮機(jī)80當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。由運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部60輸出的判別信號(hào)hnt有各種各樣的樣式，也可以設(shè)為如以下那樣的表達(dá)。

在運(yùn)轉(zhuǎn)模式為單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，hnt＝1

在運(yùn)轉(zhuǎn)模式為并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，hnt＝2

運(yùn)轉(zhuǎn)模式判別部60的最大振幅檢測(cè)部33與實(shí)施方式1的判別信號(hào)生成部10的最大振幅檢測(cè)部33同樣，從所輸入的兩個(gè)振幅||x1f||、||x2f||檢測(cè)具有最大的振幅的頻率，并作為函數(shù)值U來輸出?；诟鶕?jù)函數(shù)值U的值并基于如以下那樣的語言表達(dá)的判別規(guī)則進(jìn)行判別的判別部34來判別壓縮機(jī)80運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，生成判別信號(hào)hnt。

在U＝1f的情況下，設(shè)為hnt＝1。在該情況下，判別為用1個(gè)壓縮部來使制冷劑循環(huán)的單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。

在U＝2f的情況下，設(shè)為hnt＝2。在該情況下，判別為用2個(gè)壓縮部來使制冷劑循環(huán)的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。

以下示出切換部57中的端子的連接條件。

在hnt＝1的情況下，輸出端子56與端子54連接

在hnt＝2的情況下，輸出端子56與端子55連接

由運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換檢測(cè)部53生成的判別信號(hào)hnt被輸出到轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部70和轉(zhuǎn)速指令值生成部13。在運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換檢測(cè)部53中，根據(jù)判別信號(hào)hnt由切換部57切換為壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式下的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量。然后，轉(zhuǎn)速指令值生成部13基于判別信號(hào)hnt輸出各運(yùn)轉(zhuǎn)模式下的規(guī)定的轉(zhuǎn)速指令ωe*。

并且，在轉(zhuǎn)矩指令值補(bǔ)償部47中，作為基于判別信號(hào)hnt的補(bǔ)償量，將基于判別信號(hào)hnt的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf與由速度控制部46生成的轉(zhuǎn)矩指令τ*相加，基于此，輸出校正后的轉(zhuǎn)矩校正指令τref?；谠撔Ｕ噶瞀觬ef，轉(zhuǎn)矩控制部48計(jì)算電動(dòng)機(jī)1的dq軸電流指令矢量Idq*(參照?qǐng)D18)。之后，經(jīng)由電流控制部22、電壓坐標(biāo)變換器23、逆變器柵極信號(hào)生成部14、逆變器16，壓縮機(jī)80的電動(dòng)機(jī)1被控制。實(shí)施方式3的逆變器控制裝置17能夠基于校正指令τref對(duì)電動(dòng)機(jī)1進(jìn)行控制使得輸出轉(zhuǎn)矩Te與負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL相稱，且能夠降低電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速ωe中產(chǎn)生的脈動(dòng)。

因而，實(shí)施方式3的逆變器控制裝置17自動(dòng)地進(jìn)行自動(dòng)地切換多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式的雙回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)(壓縮機(jī)80)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式判定，基于此使輸出轉(zhuǎn)矩Te追隨負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL，基于此能夠降低電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速ωe的脈動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)1的穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，實(shí)施方式3的逆變器控制裝置17由于能夠降低電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速ωe的脈動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)1的穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)，因此能夠使電動(dòng)機(jī)1低噪音且低振動(dòng)地運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠達(dá)成壓縮機(jī)80中的最佳的控制。

另外，實(shí)施方式3的逆變器控制裝置17當(dāng)在具有自動(dòng)地切換壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式的功能的壓縮機(jī)80中切換為具有不同的壓力變動(dòng)的壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)，立即判別壓縮運(yùn)轉(zhuǎn)模式而使壓力變動(dòng)反映到電動(dòng)機(jī)1的電力，因此能夠根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式來進(jìn)行最佳的控制。

如上所述，如果進(jìn)行雙回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)(壓縮機(jī)80)的2個(gè)壓縮部中的一個(gè)壓縮部壓縮制冷劑的單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)，則制冷劑循環(huán)量減半。因而，壓縮機(jī)80雖然通常進(jìn)行并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)，但是為了在壓縮機(jī)80的單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)中輸出與并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)同等的制冷劑循環(huán)量，需要使電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速ωe為并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的2倍。實(shí)施方式3的逆變器控制裝置17在壓縮機(jī)80為單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，使電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速ωe為并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的2倍，因此能夠謀求壓縮機(jī)80的效率改善。另外，實(shí)施方式3的逆變器控制裝置17為了使從單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)切換為用2個(gè)壓縮部來使制冷劑壓縮的并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下的電力恒定，需要使轉(zhuǎn)速ωe為單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的1/2倍。

在圖29、圖30中示出將轉(zhuǎn)速指令ωe*如上述那樣在單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)與并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)中切換的例子。圖29和圖30是表示基于本發(fā)明的實(shí)施方式3的壓縮機(jī)的控制例的圖。圖29是壓縮機(jī)80從并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)切換為單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況，圖30是壓縮機(jī)80從單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)切換為并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。圖29和圖30的橫軸是時(shí)間，縱軸是信號(hào)值或轉(zhuǎn)速指令ωe*的指令頻率。波形71是并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)，波形72是單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)。波形73是轉(zhuǎn)速指令ωe*的指令頻率。在本實(shí)施方式中，由運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換檢測(cè)部53根據(jù)電動(dòng)機(jī)1的估計(jì)電力P＾判別運(yùn)轉(zhuǎn)模式，因此沒有生成并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)71和單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)72，但是為了區(qū)分是單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)還是并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)而進(jìn)行了記載。

如圖29所示，當(dāng)壓縮機(jī)80在時(shí)刻t1自動(dòng)地從并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)切換為單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，即，當(dāng)在并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)71從1變?yōu)?的同時(shí)單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)72從0變?yōu)?時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換檢測(cè)部53根據(jù)電動(dòng)機(jī)1的估計(jì)電力P＾判別運(yùn)轉(zhuǎn)模式。運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換檢測(cè)部53當(dāng)確認(rèn)出運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)，立即將判別信號(hào)hnt輸出到轉(zhuǎn)速指令值生成部13。轉(zhuǎn)速指令值生成部13當(dāng)接收到判別信號(hào)hnt時(shí)，立即將使并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速成2倍的命令輸出到速度控制部46。即，轉(zhuǎn)速指令值生成部13當(dāng)接收到判別信號(hào)hnt時(shí)，如指令頻率73那樣使轉(zhuǎn)速指令ωe*變化。在圖29中，記載了從時(shí)刻t1起指令頻率73發(fā)生變化，但是實(shí)際會(huì)稍微產(chǎn)生延遲時(shí)間。

如圖30所示，當(dāng)壓縮機(jī)80在時(shí)刻t1自動(dòng)地從單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)切換為并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，即，當(dāng)在并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)71從0變?yōu)?的同時(shí)單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)72從1變?yōu)?時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換檢測(cè)部53根據(jù)電動(dòng)機(jī)1的估計(jì)電力P＾判別運(yùn)轉(zhuǎn)模式。運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換檢測(cè)部53當(dāng)確認(rèn)出運(yùn)轉(zhuǎn)模式時(shí)，立即將判別信號(hào)hnt輸出到轉(zhuǎn)速指令值生成部13。轉(zhuǎn)速指令值生成部13當(dāng)接收到判別信號(hào)hnt時(shí)，立即將使單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)速成一半的命令輸出到速度控制部46。即，轉(zhuǎn)速指令值生成部13當(dāng)接收到判別信號(hào)hnt時(shí)，如指令頻率73那樣使轉(zhuǎn)速指令ωe*變化。在圖30中，記載了從時(shí)刻t1起指令頻率73發(fā)生變化，但是實(shí)際會(huì)產(chǎn)生一些延遲時(shí)間。

因而，實(shí)施方式3的逆變器控制裝置17自動(dòng)地進(jìn)行雙回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)(壓縮機(jī)80)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式判定，基于此，在從并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)切換為單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下設(shè)定使轉(zhuǎn)速成2倍的轉(zhuǎn)速指令ωe*，在從單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)切換為并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下設(shè)定使轉(zhuǎn)速成1/2倍的轉(zhuǎn)速指令ωe*，因此能夠使壓縮機(jī)80內(nèi)的被壓縮的制冷劑循環(huán)量穩(wěn)定，能夠使輸出的電力恒定，能夠避免壓縮機(jī)80的效率下降。

實(shí)施方式3的逆變器壓縮機(jī)100具備逆變器控制裝置17，因此能夠判別壓縮機(jī)80的運(yùn)轉(zhuǎn)模式。另外，實(shí)施方式3的逆變器壓縮機(jī)100自動(dòng)地檢測(cè)使制冷劑壓縮的壓縮部的數(shù)量發(fā)生變化的壓縮機(jī)80中的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的切換，進(jìn)行控制使得能夠與該模式所特有的軸轉(zhuǎn)矩變動(dòng)樣式匹配地輸出電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)矩，由此能夠進(jìn)行不被運(yùn)轉(zhuǎn)模式所左右的振動(dòng)抑制控制。

此外，關(guān)于實(shí)施方式1～3的逆變器控制裝置17，以控制壓縮機(jī)80的例子來進(jìn)行了說明，但是控制對(duì)象不限于壓縮機(jī)，也能夠應(yīng)用于具備具有在電動(dòng)機(jī)1的一個(gè)旋轉(zhuǎn)中變動(dòng)的電力或軸轉(zhuǎn)矩的變動(dòng)分量頻率的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的機(jī)械。

實(shí)施方式4.

圖31是表示基于本發(fā)明的實(shí)施方式4的逆變器控制裝置和逆變器壓縮機(jī)的框圖。圖32是圖31的相位調(diào)整部中的超前相位濾波器的波特圖。圖32的波特圖表示相位調(diào)整部190的濾波器的傳遞特性。實(shí)施方式4的逆變器控制裝置17在轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償值生成部25中具備相位調(diào)整部190，在這一點(diǎn)上與實(shí)施方式2的逆變器控制裝置17不同。在圖31中，除了相位調(diào)整部190的結(jié)構(gòu)以外，與實(shí)施方式2的逆變器控制裝置17同樣。

圖31的輸出轉(zhuǎn)矩估計(jì)部35與實(shí)施方式2同樣地，基于電力估計(jì)部8所運(yùn)算出的估計(jì)電力P＾計(jì)算電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部36提取對(duì)輸出轉(zhuǎn)矩估計(jì)部35所估計(jì)出的估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾以特定的頻率進(jìn)行檢波而得到的電力的脈動(dòng)分量。另外，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部36提取對(duì)估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾或相位調(diào)整后的調(diào)整估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾u以規(guī)定的頻率進(jìn)行檢波而得到的轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)分量振幅。并且，轉(zhuǎn)矩指令值補(bǔ)償部47輸出將由轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部36計(jì)算出的作為電動(dòng)機(jī)1的估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的振幅分量的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf與由速度控制部46輸出的轉(zhuǎn)矩指令τ*相加來校正的轉(zhuǎn)矩校正指令τref，由此能夠使電動(dòng)機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)矩追隨軸轉(zhuǎn)矩。實(shí)施方式4的逆變器控制裝置17如實(shí)施方式2的圖23所示那樣能夠降低電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速的脈動(dòng)。

但是，在進(jìn)行速度控制、磁通量觀測(cè)(flux observer)等時(shí)，產(chǎn)生控制響應(yīng)、控制裝置的處理延遲，因此，盡管由輸出轉(zhuǎn)矩估計(jì)部35計(jì)算出的電動(dòng)機(jī)1的估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾是校正后的轉(zhuǎn)矩指令校正，但是估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾相比于負(fù)載轉(zhuǎn)矩發(fā)生相位延遲。因而，通過抑制估計(jì)轉(zhuǎn)矩中的相位延遲，具體地說使用以使估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的相位超前的方式調(diào)整的調(diào)整估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾u，使輸出轉(zhuǎn)矩接近負(fù)載轉(zhuǎn)矩，從而能夠謀求電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速的變動(dòng)的降低效果的改進(jìn)。

為了抑制估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的相位延遲，如圖31所示，由輸出轉(zhuǎn)矩估計(jì)部35計(jì)算估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾并將其輸入到相位調(diào)整部190。具體地說，在相位調(diào)整部190中采用如式(21)的傳遞函數(shù)所示的超前相位濾波器。相位調(diào)整部190輸出如式(22)那樣以使相位超前的方式調(diào)整的調(diào)整估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾u。

[數(shù)21]

數(shù)21

[數(shù)22]

數(shù)22

其中，s是復(fù)數(shù)。T1和T2是濾波器的時(shí)間常數(shù)，如式(23)那樣進(jìn)行定義。

[數(shù)23]

數(shù)23

ω1和ω2是濾波器的指定的角頻率[rad/s]，根據(jù)電動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率范圍而被決定。

在圖32的波特圖中，示出對(duì)于轉(zhuǎn)矩校正指令τref的調(diào)整估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾u和估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾各自的傳遞特性(振幅和相位)。圖32的上部是振幅的傳遞特性，圖32的下部是相位的傳遞特性。在圖32的上部中，橫軸是角頻率[rad/s]，縱軸是振幅的增益[dB]。在圖32的下部中，橫軸是角頻率[rad/s]，縱軸是相位[deg]。相位特性191和振幅特性193是有濾波器的情況下的特性，即是由相位調(diào)整部190調(diào)整后的調(diào)整估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾u的特性。相位特性192和振幅特性194是無濾波器的情況下的特性，即是沒有由相位調(diào)整部190調(diào)整的估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的特性。

如圖32所示，可知，在無濾波器的情況下，作為電動(dòng)機(jī)1的指定的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率范圍的ω1～ω2的范圍、例如機(jī)械旋轉(zhuǎn)角頻率60rad/s至300rad/s中，估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的相位特性192發(fā)生延遲。另一方面，在有濾波器的情況下，由相位調(diào)整部190調(diào)整后的調(diào)整估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾u的相位特性191的延遲被抑制。因而，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)相位調(diào)整部190的超前相位濾波器中的角頻率ω1和角頻率ω2，能夠在電動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率范圍內(nèi)抑制估計(jì)轉(zhuǎn)矩的延遲。即，在電動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率范圍內(nèi)，使用以使估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的相位超前的方式調(diào)整的調(diào)整估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾u來使輸出轉(zhuǎn)矩接近負(fù)載轉(zhuǎn)矩，從而能夠謀求電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速的變動(dòng)的降低效果的改進(jìn)。

在圖33和圖34中示出基于本發(fā)明的實(shí)施方式4的振動(dòng)抑制結(jié)果、即降低電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速的脈動(dòng)的效果。圖33是表示在不存在基于本發(fā)明的實(shí)施方式4的超前相位濾波器的情況下的振動(dòng)抑制結(jié)果的圖，圖34是表示在存在基于本發(fā)明的實(shí)施方式4的超前相位濾波器的情況下的振動(dòng)抑制結(jié)果的圖。圖33和圖34的橫軸是電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速的脈動(dòng)的頻率次數(shù)，圖33和圖34的縱軸是振動(dòng)水平、即轉(zhuǎn)速脈動(dòng)振動(dòng)分量的振幅[rpm]。圖33和圖34是在壓縮機(jī)80的單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)以1638rpm(27.3rps)的轉(zhuǎn)速指令值來驅(qū)動(dòng)了電動(dòng)機(jī)1的情況下對(duì)具有脈動(dòng)分量的電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速波形進(jìn)行傅里葉變換(FFT)并比較了振動(dòng)抑制效果的結(jié)果。

圖33是使用無超前相位濾波器時(shí)的轉(zhuǎn)矩估計(jì)值τ＾對(duì)轉(zhuǎn)矩指令進(jìn)行補(bǔ)償來抑制了振動(dòng)的情況下的電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速的FFT。在圖33中，脈動(dòng)分量特性195、196是頻率為27.3Hz的情況下的脈動(dòng)分量特性，是頻率f1f的特性。脈動(dòng)分量特性195是無抑制的結(jié)果，脈動(dòng)分量特性196是有抑制的結(jié)果。在圖33中，通過對(duì)頻率f1f的脈動(dòng)分量特性195進(jìn)行轉(zhuǎn)矩校正，能夠?qū)㈩l率f1f的脈動(dòng)分量的振幅從155rpm降低至41rpm。脈動(dòng)分量特性197、198是頻率f1f的2倍的頻率下的脈動(dòng)分量特性，是頻率f2f的特性。脈動(dòng)分量特性199、200是頻率f1f的3倍的頻率下的脈動(dòng)分量特性，是頻率f3f的特性。

圖34是使用有超前相位濾波器時(shí)的調(diào)整估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾u對(duì)轉(zhuǎn)矩指令進(jìn)行補(bǔ)償來抑制了振動(dòng)的情況下的電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速的FFT。在圖34中，脈動(dòng)分量特性201、202是頻率為27.3Hz的情況下的脈動(dòng)分量特性，是頻率f1f的特性。脈動(dòng)分量特性201是無抑制的結(jié)果，脈動(dòng)分量特性202是有抑制的結(jié)果。在圖34中，通過對(duì)頻率f1f的脈動(dòng)分量特性201進(jìn)行轉(zhuǎn)矩校正，能夠?qū)㈩l率f1f的脈動(dòng)分量的振幅從155rpm降低至20rpm。脈動(dòng)分量特性203、204是頻率f1f的2倍的頻率下的脈動(dòng)分量特性，是頻率f2f的特性。脈動(dòng)分量特性205、206是頻率f1f的3倍的頻率下的脈動(dòng)分量特性，是頻率f3f的特性。

在實(shí)施方式4的逆變器控制裝置17中，如圖33和圖34所示，通過使用超前相位濾波器，即，使用以使估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的相位超前的方式調(diào)整的調(diào)整估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾u，能夠避免因估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的估計(jì)延遲引起的校正偏移，能夠進(jìn)一步降低因壓縮機(jī)80中的負(fù)載轉(zhuǎn)矩變動(dòng)引起的電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速脈動(dòng)分量的振幅。

實(shí)施方式5.

圖35是表示基于本發(fā)明的實(shí)施方式5的逆變器控制裝置和逆變器壓縮機(jī)的框圖。圖36是表示圖35的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部的圖，圖37是表示圖36的余弦波生成部和正弦波生成部的圖。實(shí)施方式5的逆變器控制裝置17在轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償值生成部25中的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部180的結(jié)構(gòu)不同于實(shí)施方式2的逆變器控制裝置17。在圖35中，除了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部180的結(jié)構(gòu)以外，與實(shí)施方式2的逆變器控制裝置17同樣。

本實(shí)施方式5的目的與實(shí)施方式4的目的同樣，在于避免逆變器控制中的估計(jì)轉(zhuǎn)矩的延遲。但是，在實(shí)施方式4的逆變器控制裝置17中，在采用的超前相位濾波器中有可能在調(diào)整估計(jì)轉(zhuǎn)矩的相位的同時(shí)導(dǎo)致估計(jì)轉(zhuǎn)矩的振幅(增益)發(fā)生變動(dòng)。因而，在本實(shí)施方式5中，在轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部180中具備學(xué)習(xí)部111，基于學(xué)習(xí)部111所輸出的相位量(初始相位)θc來確定轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf的相位量θc，由此能夠謀求避免轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf的估計(jì)延遲。

圖36所示的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部180構(gòu)成為對(duì)實(shí)施方式2的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部36(參照?qǐng)D17)追加了學(xué)習(xí)部111，對(duì)余弦波生成部、正弦波生成部輸入相位量θc。在圖36中，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量提取器101b與圖17的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量提取器101b同樣地是構(gòu)成轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部180的N個(gè)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量提取器101中的一個(gè)。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部180具備學(xué)習(xí)部111，學(xué)習(xí)部111所輸出的相位量θc被輸入到N個(gè)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量提取器101中的余弦波生成部159和正弦波生成部160。在圖36中，與圖17同樣地示出3個(gè)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量提取器101a、101b、101c。在轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量提取器101b中示出轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量提取器101的具體結(jié)構(gòu)。

轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量提取器101具備余弦波生成部159、正弦波生成部160、積分器42a、42b、乘法器41a、41b、43a、43b、加法器44、振幅計(jì)算部102。如下那樣生成作為估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的余弦波分量的轉(zhuǎn)矩余弦波分量τkA。首先，用余弦波生成部159和乘法器41a來生成頻率fkf的估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的余弦波分量、即包含噪聲的初始余弦波分量。用積分器42a來對(duì)該初始余弦波分量進(jìn)行積分，計(jì)算余弦波分量的振幅||τkA||。用乘法器43a來將振幅||τkA||與頻率fkf的余弦波相乘，由此生成去除噪聲后的轉(zhuǎn)矩余弦波分量τkA。轉(zhuǎn)矩余弦波分量τkA是式(24)的右邊的第一項(xiàng)(cos的項(xiàng))。

如下那樣生成作為估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的正弦波分量的轉(zhuǎn)矩正弦波分量τkB。首先，用正弦波生成部160和乘法器41b來生成頻率fkf的估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的正弦波分量、即包含噪聲的初始正弦波分量。用積分器42b來對(duì)該初始正弦波分量進(jìn)行積分，計(jì)算正弦波分量的振幅||τkB||。用乘法器43b來將振幅||τkB||與頻率fkf的正弦波相乘，由此生成去除噪聲后的轉(zhuǎn)矩正弦波分量τkB。轉(zhuǎn)矩正弦波分量τkB是式(24)的右邊的第二項(xiàng)(sin的項(xiàng))?；诩臃ㄆ?4，將轉(zhuǎn)矩余弦波分量τkA與轉(zhuǎn)矩正弦波分量τkB進(jìn)行合并，由此生成規(guī)定的頻率fkf下的估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的時(shí)間性的振動(dòng)分量即轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf是合成轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量。

本實(shí)施方式5中的生成轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf的式(24)為在實(shí)施方式2中敘述的生成轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf的式(16)中對(duì)cos函數(shù)和sin函數(shù)引入相位量θc的方程式。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量提取器101基于估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的余弦波分量τkA和正弦波分量τkB，用加法器44來將所生成的轉(zhuǎn)矩余弦波分量τkA與轉(zhuǎn)矩正弦波分量τkB進(jìn)行合并，由此生成規(guī)定的頻率fkf下的估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的脈動(dòng)分量τ＾kf。

[數(shù)24]

數(shù)24

余弦波生成部159和正弦波生成部160的具體結(jié)構(gòu)如下。如圖37所示，余弦波生成部159具備乘法器105、加法器109、余弦波函數(shù)107。余弦波生成部159基于規(guī)定的頻率fkf和學(xué)習(xí)部111所輸出的相位量θc，計(jì)算對(duì)余弦波函數(shù)107輸入的輸入角度，使計(jì)算出的輸入角度通過余弦波函數(shù)107，由此生成規(guī)定的頻率fkf下的cos分量。在此，輸入角度是2×π×fkf×t+θc，cos分量是cos(2×π×fkf×t+θc)。

同樣地，如圖37所示，正弦波生成部160具備乘法器106、加法器110、正弦波函數(shù)108。正弦波生成部160基于規(guī)定的頻率fkf和學(xué)習(xí)部111所輸出的相位量θc，計(jì)算對(duì)正弦波函數(shù)108輸入的輸入角度，使計(jì)算出的輸入角度通過正弦波函數(shù)108，由此生成規(guī)定的頻率fkf下的sin分量。在此，輸入角度是2×π×fkf×t+θc，sin分量是sin(2×π×fkf×t+θc)。

使用圖38來說明學(xué)習(xí)部111輸出相位量θc的動(dòng)作。圖38是表示圖36的學(xué)習(xí)部的流程圖的圖。首先，將相位量θc的初始值設(shè)定為0(步驟S001)。接著，在步驟S002中，讀入由圖18所示的逆變器輸出電壓控制部12的磁通量估計(jì)部18計(jì)算出的電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速的估計(jì)值即估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e。利用式(25)計(jì)算電動(dòng)機(jī)1的估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e與從轉(zhuǎn)速指令值生成部13輸出的轉(zhuǎn)速指令值ωe*之差即轉(zhuǎn)速差異ωerr。在圖35、圖36、圖37中，省略了輸入到轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提取部180的學(xué)習(xí)部111的估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e和轉(zhuǎn)速指令值ωe*。

[數(shù)25]

數(shù)25

接著，基于計(jì)算出的當(dāng)前的采樣的轉(zhuǎn)速差異ωerr和所存儲(chǔ)的前次的采樣的轉(zhuǎn)速差異ωerrp，利用式(26)計(jì)算轉(zhuǎn)速差異的變動(dòng)量Δωerr。另外，計(jì)算變動(dòng)量Δωerr的絕對(duì)值|Δωerr|。

[數(shù)26]

數(shù)26

Δω_err＝ω_err-ω_errp ...(26)

利用式(26)計(jì)算出的轉(zhuǎn)速差異的變動(dòng)量Δωerr受到電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速的脈動(dòng)的大小的影響。

接著，在步驟S003中，將在步驟S002中計(jì)算出的轉(zhuǎn)速差異的變動(dòng)量的絕對(duì)值|Δωerr|與指定的閾值ε1進(jìn)行比較。如果在步驟S003中判斷為轉(zhuǎn)速差異的變動(dòng)量的絕對(duì)值|Δωerr|為ε1以上(判定結(jié)果為“否”的情況)則進(jìn)入步驟S004。在步驟S004中，如式(27)那樣對(duì)相位量θc相加所指定的正數(shù)的增量δθ，來生成新的相位量θc。

[數(shù)27]

致27

θ_c＝θ_c+δθ ...(27)

其中，相位量θc是以規(guī)定的相位量θcmax為上限來受到限制。

如果在步驟S003中判斷為轉(zhuǎn)速差異的變動(dòng)量Δωerr的絕對(duì)值|Δωerr|小于ε1(判定結(jié)果為“是”的情況)，則不需要調(diào)整相位量θc，進(jìn)入步驟S005。在步驟S005中，學(xué)習(xí)部111將相位量θc輸出到余弦波生成部159的加法器109和正弦波生成部160的加法器110。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量提取器101使用所輸出的相位量θc，計(jì)算基于式(24)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf。在步驟S006中，在輸出轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量τ＾kf之后，在估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e的采樣結(jié)束的情況下結(jié)束學(xué)習(xí)動(dòng)作，在繼續(xù)采樣的情況下返回到步驟S002，針對(duì)下一個(gè)采樣，重復(fù)與上述相同的處理。

圖39是表示電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的指令ω＾e的波形的圖。橫軸是時(shí)間，縱軸是振幅。虛線116是轉(zhuǎn)速指令ωe*的指令值，波形115是估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e的波形。如圖39所示，可知，電動(dòng)機(jī)1的估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e通過學(xué)習(xí)部111而成為振幅變動(dòng)減小的趨勢(shì)。在圖39中，示出按估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e的脈動(dòng)的各周期中的相同的相位下的采樣周期Δts計(jì)算出的4次的轉(zhuǎn)速差異的變動(dòng)量Δωerr、即Δωerr1、Δωerr2、Δωerr3、Δωerr4。觀察4次的轉(zhuǎn)速差異的變動(dòng)量Δωerr1、Δωerr2、Δωerr3、Δωerr4可知，轉(zhuǎn)速差異的變動(dòng)量Δωerr也是逐漸變小的趨勢(shì)。

實(shí)施方式5的逆變器控制裝置17通過學(xué)習(xí)部111來以使電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速差異的變動(dòng)量Δωerr低于指定的閾值的方式調(diào)整轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量的相位，由此能夠消除轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分量的相位的延遲。另外，在實(shí)施方式5的逆變器控制裝置17中，如果電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速指令ω＾e的指令值變化，則根據(jù)該轉(zhuǎn)速指令ω＾e的指令值，學(xué)習(xí)部111能夠?qū)崟r(shí)地調(diào)整轉(zhuǎn)速中的適當(dāng)?shù)南辔涣?。另外，學(xué)習(xí)部111在每次讀入估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e時(shí)都輸出實(shí)時(shí)地調(diào)整的相位量θc，因此實(shí)施方式5的逆變器控制裝置17無需事先設(shè)定相位量，能夠謀求降低逆變器控制裝置17的生產(chǎn)中的事先的調(diào)整時(shí)間。

實(shí)施方式6.

圖40是表示基于本發(fā)明的實(shí)施方式6的逆變器控制裝置和逆變器壓縮機(jī)的框圖。圖41是表示圖40的轉(zhuǎn)矩指令值切換部的圖，圖42是表示圖40的轉(zhuǎn)矩學(xué)習(xí)部的圖。另外，圖43是表示圖40的電動(dòng)機(jī)相位估計(jì)部的結(jié)構(gòu)的圖。實(shí)施方式6的逆變器控制裝置17將實(shí)施方式2的逆變器控制裝置17中的轉(zhuǎn)矩指令值補(bǔ)償部47變更為轉(zhuǎn)矩指令值切換部120，具備接口開關(guān)122、轉(zhuǎn)矩學(xué)習(xí)部121、電動(dòng)機(jī)相位估計(jì)部150，在這一點(diǎn)上與實(shí)施方式2的逆變器控制裝置17不同。在圖40中，除了接口開關(guān)122、轉(zhuǎn)矩指令值切換部120、轉(zhuǎn)矩學(xué)習(xí)部121、電動(dòng)機(jī)相位估計(jì)部150的結(jié)構(gòu)以外，與實(shí)施方式2的逆變器控制裝置17同樣。

電動(dòng)機(jī)相位估計(jì)部150如圖43所示那樣具備乘法器151和積分器152，基于由磁通量估計(jì)部18計(jì)算出的電動(dòng)機(jī)1的估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e估計(jì)電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度。利用式(28)來計(jì)算估計(jì)了電動(dòng)機(jī)1的機(jī)械轉(zhuǎn)速ωm的估計(jì)機(jī)械轉(zhuǎn)速ω＾m。

[數(shù)28]

數(shù)28

其中，Pm是電動(dòng)機(jī)1的極對(duì)數(shù)。

通過乘法器151而使估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e成為1/Pm倍的估計(jì)機(jī)械轉(zhuǎn)速ω＾m被輸入到積分器152?；诜e分器152如式(29)那樣計(jì)算電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)子的估計(jì)旋轉(zhuǎn)角度θ＾m。此外，將估計(jì)旋轉(zhuǎn)角度θ＾m適當(dāng)?shù)匾卜Q為估計(jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度θ＾m。

[數(shù)29]

數(shù)29

接口開關(guān)122判斷抑制電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速的脈動(dòng)的定時(shí)。具體地說，在實(shí)施振動(dòng)抑制時(shí)，接口開關(guān)122輸出1，在停止振動(dòng)抑制時(shí)，接口開關(guān)122輸出0。既可以自動(dòng)也可以通過手動(dòng)來進(jìn)行關(guān)于是實(shí)施振動(dòng)抑制還是停止振動(dòng)抑制的判斷。例如，在以下所示的情況下，自動(dòng)地進(jìn)行使正在實(shí)施的振動(dòng)抑制停止的動(dòng)作和再次實(shí)施的動(dòng)作。由此，即使在振動(dòng)抑制不易起作用的情況下，也通過重新進(jìn)行學(xué)習(xí)來能夠使振動(dòng)抑制的效果變大。

自動(dòng)地進(jìn)行停止振動(dòng)抑制的判斷的判斷條件有以下兩種情況。

(1)在電動(dòng)機(jī)1的估計(jì)轉(zhuǎn)速ω＾e的脈動(dòng)振幅超過指定的閾值的情況下，作出停止振動(dòng)抑制的判斷。

(2)基于壓縮機(jī)80的運(yùn)轉(zhuǎn)切換中的判別信號(hào)hnt的變動(dòng)來作出停止振動(dòng)抑制的判斷。

另一方面，在通過手動(dòng)來進(jìn)行停止振動(dòng)抑制的判斷的情況下，例如在用戶在遠(yuǎn)程控制器中選擇了“靜”的模式時(shí)實(shí)施振動(dòng)抑制。

在圖41中，轉(zhuǎn)矩指令值切換部120基于開關(guān)信號(hào)swt來切換電動(dòng)機(jī)1中的轉(zhuǎn)矩指令值。具體地說，在由轉(zhuǎn)矩學(xué)習(xí)部121生成的開關(guān)信號(hào)swt為0的情況下，轉(zhuǎn)矩指令值切換部120將端子124與輸出端子126進(jìn)行連接。在該情況下，轉(zhuǎn)矩校正指令τref成為由速度控制部46計(jì)算出的轉(zhuǎn)矩指令τ*。即，成為如式(30)那樣。

[數(shù)30]

數(shù)30

τ_ref＝τ* ...(30)

另一方面，在開關(guān)信號(hào)swt為1的情況下，轉(zhuǎn)矩指令值切換部120將端子125與輸出端子126進(jìn)行連接。在該情況下，轉(zhuǎn)矩校正指令τref成為由轉(zhuǎn)矩學(xué)習(xí)部121輸出的轉(zhuǎn)矩指令(校正轉(zhuǎn)矩指令)τ**。即，成為如式(31)那樣。

[數(shù)31]

數(shù)31

τ_refτ** ...(31)

也就是說，在開關(guān)信號(hào)swt為0的情況下，由速度控制部46計(jì)算出的轉(zhuǎn)矩指令τ*作為轉(zhuǎn)矩指令值輸入到進(jìn)行反饋控制的轉(zhuǎn)矩控制部48。即，在開關(guān)信號(hào)swt為0的情況下，轉(zhuǎn)矩校正指令τref成為轉(zhuǎn)矩指令τ*，因此不進(jìn)行轉(zhuǎn)矩校正。另一方面，在開關(guān)信號(hào)swt為1的情況下，由轉(zhuǎn)矩學(xué)習(xí)部121校正了相位后的轉(zhuǎn)矩指令值τ**輸入到轉(zhuǎn)矩控制部48。即，在開關(guān)信號(hào)swt為1的情況下，基于由轉(zhuǎn)矩學(xué)習(xí)部121校正了相位后的轉(zhuǎn)矩指令值τ**進(jìn)行轉(zhuǎn)矩校正。

圖42表示轉(zhuǎn)矩學(xué)習(xí)部121的結(jié)構(gòu)。在圖42中，轉(zhuǎn)矩學(xué)習(xí)部121具備控制估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的輸入的轉(zhuǎn)矩開關(guān)128和學(xué)習(xí)算法處理部127。學(xué)習(xí)算法處理部127具備角度存儲(chǔ)部142和估計(jì)轉(zhuǎn)矩存儲(chǔ)部143。角度存儲(chǔ)部142存儲(chǔ)電動(dòng)機(jī)1的估計(jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度θ＾m，估計(jì)轉(zhuǎn)矩存儲(chǔ)部143存儲(chǔ)與電動(dòng)機(jī)1的估計(jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度θ＾m對(duì)應(yīng)的估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾。圖44是表示圖42的角度存儲(chǔ)部和估計(jì)轉(zhuǎn)矩存儲(chǔ)部的圖，圖45是在圖42的角度存儲(chǔ)部和估計(jì)轉(zhuǎn)矩存儲(chǔ)部中記錄了數(shù)據(jù)的圖。

轉(zhuǎn)矩學(xué)習(xí)部121根據(jù)接口開關(guān)122的狀態(tài)來決定存儲(chǔ)對(duì)于由電動(dòng)機(jī)相位估計(jì)部150計(jì)算出的電動(dòng)機(jī)1的估計(jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度θ＾m的估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾、還是輸出基于學(xué)習(xí)來調(diào)整了估計(jì)轉(zhuǎn)矩的相位后的對(duì)于θ＾m的估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾。

學(xué)習(xí)算法處理部127通過圖46的流程圖的流程來進(jìn)行。圖46是表示圖42的學(xué)習(xí)算法處理部的流程圖的圖。圖47是表示圖46的記錄模式執(zhí)行處理的流程圖的圖，圖48是表示圖46的輸出模式執(zhí)行處理的流程圖的圖。首先，對(duì)接口開關(guān)(IF開關(guān))122的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視(步驟S101)。在接口開關(guān)為斷開的情況下，在步驟S101中進(jìn)行待機(jī)。在接口開關(guān)為接通的情況下，進(jìn)入步驟S102，進(jìn)行記錄模式執(zhí)行處理。

如圖47所示，在步驟S201中，將轉(zhuǎn)矩開關(guān)(TQ開關(guān))128設(shè)為接通狀態(tài)，將索引i設(shè)為1。在步驟S202中，將作為索引i時(shí)的電動(dòng)機(jī)1的估計(jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度θ＾m的θ＾mi以及作為與該估計(jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度θ＾mi對(duì)應(yīng)的索引i時(shí)的估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的τ＾i存儲(chǔ)到角度存儲(chǔ)部142和估計(jì)轉(zhuǎn)矩存儲(chǔ)部143中(估計(jì)轉(zhuǎn)矩存儲(chǔ)次序)。

角度存儲(chǔ)部142和估計(jì)轉(zhuǎn)矩存儲(chǔ)部143針對(duì)電動(dòng)機(jī)1的機(jī)械角一個(gè)旋轉(zhuǎn)的0°至360°分別具備與規(guī)定的分辨率N(例如，N＝360)對(duì)應(yīng)的N個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域。角度存儲(chǔ)部142具備N個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域θ(1)至θ(N)，估計(jì)轉(zhuǎn)矩存儲(chǔ)部143具備N個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域τ(1)至τ(N)。將角度存儲(chǔ)部142中存儲(chǔ)的估計(jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度信息設(shè)為θ[N]，將估計(jì)轉(zhuǎn)矩存儲(chǔ)部143中存儲(chǔ)的估計(jì)轉(zhuǎn)矩信息設(shè)為τ[N]。能夠?qū)⒐烙?jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度信息θ[N]、估計(jì)轉(zhuǎn)矩信息τ[N]如以下那樣作為數(shù)組來處理。

[數(shù)32]

數(shù)32

其中，i是1至N的正數(shù)的索引，估計(jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度信息θ[N]和估計(jì)轉(zhuǎn)矩信息τ[N]的各要素通過索引i而相關(guān)聯(lián)。

θ(1)與τ(1)相關(guān)聯(lián)，在存儲(chǔ)區(qū)域θ(1)中存儲(chǔ)作為估計(jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度θ＾m的值的估計(jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度值θ＾m1，在存儲(chǔ)區(qū)域τ(1)中存儲(chǔ)作為與估計(jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度值θ＾m1對(duì)應(yīng)的估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的值的估計(jì)轉(zhuǎn)矩值τ＾m1。在索引i的存儲(chǔ)區(qū)域θ(i)中存儲(chǔ)估計(jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度值θ＾mi，在索引i的存儲(chǔ)區(qū)域τ(i)中存儲(chǔ)估計(jì)轉(zhuǎn)矩值τ＾mi。在索引i為N的情況下的存儲(chǔ)區(qū)域θ(N)中存儲(chǔ)估計(jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度值θ＾mN，在索引i為N的情況下的存儲(chǔ)區(qū)域τ(N)中存儲(chǔ)估計(jì)轉(zhuǎn)矩值τ＾mN。即，成為以下的式(33)那樣。

θ(i)＝θ＾mi

τ(i)＝τ＾mi···(33)

其中，索引i是1至N的正數(shù)。

在圖45中示出在角度存儲(chǔ)部142和估計(jì)轉(zhuǎn)矩存儲(chǔ)部143中分別存儲(chǔ)估計(jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度值θ＾mi和估計(jì)轉(zhuǎn)矩值τ＾mi的例子。在圖45中，索引i為1的情況下的估計(jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度值θ＾m1是存儲(chǔ)旋轉(zhuǎn)角度值θ1，索引i為1的情況下的估計(jì)轉(zhuǎn)矩值τ＾m1是存儲(chǔ)估計(jì)轉(zhuǎn)矩值τ1。索引i的估計(jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度值θ＾mi是存儲(chǔ)旋轉(zhuǎn)角度值θi，索引i的估計(jì)轉(zhuǎn)矩值τ＾mi是存儲(chǔ)估計(jì)轉(zhuǎn)矩值τi。

在步驟S202中，在索引i時(shí)，將電動(dòng)機(jī)1的估計(jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度θ＾m的估計(jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度值θ＾mi存儲(chǔ)到角度存儲(chǔ)部142的存儲(chǔ)區(qū)域θ(i)中，將估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的估計(jì)轉(zhuǎn)矩值τ＾mi存儲(chǔ)到估計(jì)轉(zhuǎn)矩存儲(chǔ)部143的存儲(chǔ)區(qū)域τ(i)中，在完成這些操作之后進(jìn)入步驟S203。在步驟S203中，僅使索引i以1遞增。在步驟S204中，判斷索引i是否超過分辨率N。在索引i為分辨率N以下的情況下返回到步驟S202。另一方面，在步驟S204中，在索引i超過分辨率N的情況下，結(jié)束記錄模式執(zhí)行處理的步驟S102，進(jìn)入步驟S103。

在步驟S103中，將轉(zhuǎn)矩開關(guān)(TQ開關(guān))128設(shè)為斷開狀態(tài)，將開關(guān)信號(hào)swt設(shè)定為1。然后，在步驟S104中，將索引k的初始值設(shè)定為0，進(jìn)入輸出模式執(zhí)行處理的步驟S105。

如圖48所示，在步驟S301中，讀入電動(dòng)機(jī)1的估計(jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度θ＾m，確定對(duì)于角度存儲(chǔ)部142中存儲(chǔ)的存儲(chǔ)旋轉(zhuǎn)角度值θi中的與估計(jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度θ＾m的值接近的存儲(chǔ)旋轉(zhuǎn)角度值θi的索引i。接著，在步驟S302中，與圖38的流程圖的步驟S002同樣地，計(jì)算轉(zhuǎn)速差異的變動(dòng)量Δωerr的絕對(duì)值|Δωerr|，將計(jì)算出的轉(zhuǎn)速差異的變動(dòng)量Δωerr的絕對(duì)值|Δωerr|與指定的閾值ε1進(jìn)行比較。如果在步驟S302中判斷為轉(zhuǎn)速差異的變動(dòng)量Δωerr的絕對(duì)值|Δωerr|為ε1以上(判定結(jié)果為“否”的情況)則進(jìn)入步驟S303。在步驟S303中，使索引k以1遞增，如式(34)那樣生成新的索引k。

k＝k+1···(34)

其中，索引k的上限是所指定的索引k的最大值kmax。

如果在步驟S302中判斷為轉(zhuǎn)速差異的變動(dòng)量Δωerr的絕對(duì)值|Δωerr|小于ε1(判定結(jié)果為“是”的情況)，則無需調(diào)整索引k，進(jìn)入步驟S304。在步驟S304中，將索引i與索引k之和用作估計(jì)轉(zhuǎn)矩存儲(chǔ)部143的索引，如以下的條件那樣輸出轉(zhuǎn)矩指令τ**。

在(i+k)≤N的情況下，將轉(zhuǎn)矩指令τ**設(shè)為τ(i+k)。

在(i+k)>N的情況下，將轉(zhuǎn)矩指令τ**設(shè)為τ(i+k-N)。

在步驟S304中輸出轉(zhuǎn)矩指令τ**之后，結(jié)束輸出模式執(zhí)行處理而進(jìn)入步驟S106。在步驟S106中，對(duì)接口開關(guān)(IF開關(guān))122的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。在接口開關(guān)(IF開關(guān))122為斷開的情況(在步驟S106中“是”的情況)下進(jìn)入步驟S107。另一方面，在接口開關(guān)(IF開關(guān))122為接通的情況(在步驟S106中“否”的情況)下返回到步驟S105。在步驟S107中，將開關(guān)信號(hào)swt設(shè)定為0，停止學(xué)習(xí)算法處理部127中的轉(zhuǎn)矩指令τ**的輸出。

使用圖49～圖53來說明能夠通過學(xué)習(xí)算法處理部127的動(dòng)作來降低電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速脈動(dòng)。圖49是表示由圖42的學(xué)習(xí)算法處理部學(xué)習(xí)前的電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)矩的波形的圖。圖50是表示由圖42的學(xué)習(xí)算法處理部學(xué)習(xí)后的電動(dòng)機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)矩的波形的圖。圖51是表示由圖42的學(xué)習(xí)算法處理部學(xué)習(xí)前后的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的圖。圖52是表示由圖42的學(xué)習(xí)算法處理部學(xué)習(xí)前的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的FFT分析結(jié)果的圖。圖53是表示由圖42的學(xué)習(xí)算法處理部學(xué)習(xí)后的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的FFT分析結(jié)果的圖。

在圖49、圖50、圖51中，示出在電動(dòng)機(jī)1單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下以1638rpm(即，機(jī)械頻率為27.3Hz)的轉(zhuǎn)速指令值來驅(qū)動(dòng)的情況下的結(jié)果。在圖49、圖50中，橫軸是機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度[rad]，縱軸是轉(zhuǎn)矩[Nm]。在圖51中，橫軸是時(shí)間[s]，縱軸是轉(zhuǎn)速[rpm]。在圖52、圖53中，橫軸是頻率次數(shù)，縱軸是振動(dòng)水平[rpm]。

在圖49、圖50中，示出對(duì)于電動(dòng)機(jī)1的機(jī)械角一個(gè)旋轉(zhuǎn)中的機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和電動(dòng)機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)矩。在圖49中，示出在不實(shí)施學(xué)習(xí)算法處理部127的學(xué)習(xí)處理的情況下(即，學(xué)習(xí)前)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩波形130和輸出轉(zhuǎn)矩波形131。如圖49所示，可知，電動(dòng)機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)矩波形131相比于負(fù)載轉(zhuǎn)矩波形130在時(shí)間上延遲。在圖50中，示出在實(shí)施了學(xué)習(xí)算法處理部127的學(xué)習(xí)處理的情況下(即，學(xué)習(xí)后)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩波形132和輸出轉(zhuǎn)矩波形133。如圖50所示，能夠確認(rèn)出電動(dòng)機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)矩波形133與負(fù)載轉(zhuǎn)矩波形132幾乎重疊。

在圖51中，示出學(xué)習(xí)前、學(xué)習(xí)中和學(xué)習(xí)后的電動(dòng)機(jī)1的實(shí)際的轉(zhuǎn)速波形136。在圖52中，示出圖51的期間TA1內(nèi)的電動(dòng)機(jī)1的實(shí)際的轉(zhuǎn)速波形136的FFT分析的譜結(jié)果即脈動(dòng)分量振幅譜134。在圖53中，示出圖51的期間TA2內(nèi)的電動(dòng)機(jī)1的實(shí)際的轉(zhuǎn)速波形136的FFT分析的譜結(jié)果即脈動(dòng)分量振幅譜135。在圖51中，進(jìn)行了學(xué)習(xí)后的電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速波形136的脈動(dòng)分量的振幅相比于學(xué)習(xí)前的脈動(dòng)分量的振幅大幅減小。具體地說，在圖52、圖53中，頻率次數(shù)為1f的脈動(dòng)分量振幅1f特性137、138是1f分量的頻率27.3Hz下的脈動(dòng)分量的振幅。圖52中的脈動(dòng)分量振幅1f特性137是學(xué)習(xí)前的結(jié)果，圖53中的脈動(dòng)分量振幅1f特性138是學(xué)習(xí)后的結(jié)果。脈動(dòng)分量振幅1f特性137的振幅值是155rpm，脈動(dòng)分量振幅1f特性138的振幅值是18rpm。這樣，能夠確認(rèn)出：通過進(jìn)行學(xué)習(xí)算法處理部127的學(xué)習(xí)處理，能夠?qū)⑴c頻率次數(shù)1f對(duì)應(yīng)的頻率f1f下的脈動(dòng)分量的振幅從155rpm降低至18rpm。

實(shí)施方式6的逆變器控制裝置17具備轉(zhuǎn)矩指令值切換部120和轉(zhuǎn)矩學(xué)習(xí)部121，因此壓縮機(jī)80的電動(dòng)機(jī)1的輸出轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩幾乎重疊，能夠大幅降低電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速的脈動(dòng)。另外，轉(zhuǎn)矩學(xué)習(xí)部121具備存儲(chǔ)電動(dòng)機(jī)1的估計(jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度θ＾m的角度存儲(chǔ)部142以及存儲(chǔ)與估計(jì)機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度θ＾m對(duì)應(yīng)的估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾的估計(jì)轉(zhuǎn)矩存儲(chǔ)部143。估計(jì)轉(zhuǎn)矩存儲(chǔ)部143中存儲(chǔ)的估計(jì)轉(zhuǎn)矩信息τ[N]是估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾下的轉(zhuǎn)矩樣式。由于轉(zhuǎn)矩學(xué)習(xí)部121具備角度存儲(chǔ)部142和估計(jì)轉(zhuǎn)矩存儲(chǔ)部143，因此，當(dāng)壓縮機(jī)80的運(yùn)轉(zhuǎn)條件變化時(shí)，通過學(xué)習(xí)算法處理部127再次實(shí)施學(xué)習(xí)處理而角度存儲(chǔ)部142和估計(jì)轉(zhuǎn)矩存儲(chǔ)部143被更新。因而，無需預(yù)先存儲(chǔ)大量的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的轉(zhuǎn)矩樣式。因此，實(shí)施方式6的逆變器控制裝置17能夠降低圖14所示的存儲(chǔ)裝置302的容量。

在以往的逆變器控制裝置中，事先準(zhǔn)備轉(zhuǎn)矩樣式，事先存儲(chǔ)作為基準(zhǔn)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩樣式，需要進(jìn)行每當(dāng)壓縮機(jī)80的運(yùn)轉(zhuǎn)條件不同時(shí)調(diào)整所存儲(chǔ)的轉(zhuǎn)矩樣式等降低逆變器控制裝置的存儲(chǔ)裝置的容量的設(shè)計(jì)。與此相對(duì)，在本發(fā)明的實(shí)施方式6的逆變器控制裝置17中，進(jìn)行由轉(zhuǎn)矩控制部48使轉(zhuǎn)矩學(xué)習(xí)部121的學(xué)習(xí)算法處理部127自動(dòng)地學(xué)習(xí)的輸出轉(zhuǎn)矩的估計(jì)值即估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾與實(shí)際施加的負(fù)載轉(zhuǎn)矩接近的控制。因此，實(shí)施方式6的逆變器控制裝置17即使壓縮機(jī)80的負(fù)載轉(zhuǎn)矩發(fā)生變動(dòng)也無需事先存儲(chǔ)事先準(zhǔn)備的負(fù)載轉(zhuǎn)矩樣式，能夠使輸出轉(zhuǎn)矩接近負(fù)載轉(zhuǎn)矩。并且，實(shí)施方式6的逆變器控制裝置17只要能夠存儲(chǔ)自動(dòng)地學(xué)習(xí)的估計(jì)轉(zhuǎn)矩τ＾即可，因此能夠降低逆變器控制裝置17的存儲(chǔ)裝置(圖14所示的存儲(chǔ)裝置302)的容量。

另外，在實(shí)施方式6的逆變器控制裝置17中，由于具備磁通量估計(jì)部18，因此與轉(zhuǎn)矩開關(guān)128的狀態(tài)無關(guān)地由磁通量估計(jì)部18估計(jì)電動(dòng)機(jī)1的機(jī)械旋轉(zhuǎn)角度和轉(zhuǎn)速，因此能夠提高轉(zhuǎn)矩學(xué)習(xí)部121的學(xué)習(xí)算法處理部127中的學(xué)習(xí)處理的穩(wěn)定性。

此外，本發(fā)明能夠在該發(fā)明的范圍內(nèi)將各實(shí)施方式自由地組合，或者將各實(shí)施方式適當(dāng)?shù)刈冃?、省略?/p>