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公開番号2022142618
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-09-30
出願番号2021042860
出願日2021-03-16
発明の名称モータ制御装置
出願人株式会社富士通ゼネラル
代理人個人,個人
主分類H02P 6/20 20160101AFI20220922BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】モータの起動時の省エネルギー性の向上を図ることができるモータ制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】モータ制御装置は、ファンモータMに加わる負荷を検出する起動負荷検出部92と、ファンモータMを駆動するための電圧ベクトルを設定する同期電圧設定部3と、ファンモータMを起動する起動電圧と負荷との組合せを記憶してファンモータMの起動に成功した頻度に基づく起動電圧のランキングを生成するランキング生成部81と、起動負荷検出部92で検出された負荷及びランキング生成部81で生成されたランキングに基づいてファンモータMの起動処理時に用いる起動電圧を選択し、選択した起動電圧の電圧指令を同期電圧設定部3に出力する起動電圧選択部82とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
センサレスの同期モータに加わる負荷を検出する負荷検出部と、
入力される第一電圧指令に基づいて前記同期モータを駆動するための電圧指令である第二電圧指令を設定する同期電圧設定部と、
前記同期電圧設定部から入力される前記第二電圧指令に応じて前記同期モータを駆動する駆動部と、
前記同期モータを起動する起動電圧と前記負荷との組合せを記憶して前記同期モータの起動に成功した頻度に基づく前記起動電圧のランキングを生成するランキング生成部と、
前記負荷検出部で検出された前記負荷及び前記ランキング生成部で生成された前記ランキングに基づいて前記同期モータの起動処理時に用いる前記起動電圧を選択し、選択した前記起動電圧の電圧指令を前記第一電圧指令として前記同期電圧設定部に出力する起動電圧選択部と
を備えること特徴とするモータ制御装置。
続きを表示(約 750 文字)【請求項2】
前記負荷検出部は、前記同期モータの起動に成功したときに前記同期モータに流れる電流に基づいて前記負荷を検出すること
を特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。
【請求項3】
前記起動電圧選択部は、より上位にランキングされた前記起動電圧を選択すること
を特徴とする請求項1又は2に記載のモータ制御装置。
【請求項4】
前記起動電圧選択部は、前記同期モータの起動に失敗したときに前記ランキングに基づいて前記起動電圧を変更して選択し、前記同期モータの再起動を試みること
を特徴とする請求項1から3までのいずれか一項に記載のモータ制御装置。
【請求項5】
前記ランキング生成部は、重み付けされた複数の前記起動電圧を前記負荷と組み合わせて記憶しており、
ランキングがm位(mは自然数)の前記起動電圧よりもランキングがm+1位の前記起動電圧の方が電圧値が小さく、前記m位の前記起動電圧と前記m+1位の前記起動電圧との前記頻度の差が所定値以下である場合には、前記起動電圧選択部は、前記m+1位の前記起動電圧を選択すること
を特徴とする請求項1,2又は4に記載のモータ制御装置。
【請求項6】
前記起動電圧選択部によって選択された前記起動電圧は、前記起動処理時に前記同期モータを加速するための加速電圧に用いられること
を特徴とする請求項1から5までのいずれか一項に記載のモータ制御装置。
【請求項7】
前記ランキング生成部は、予め決められた複数の前記負荷ごとに前記ランキングを生成すること
を特徴とする請求項1から6までのいずれか一項に記載のモータ制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、センサレスでモータを起動するモータ制御装置に関する。
続きを表示(約 2,400 文字)【背景技術】
【0002】
従来、センサレスでモータを起動するようにした装置では、起動開始時にロータの位置を推定しない同期運転を行った後、ロータの位置を推定する定常運転へ移行している。例えば、モータ起動時に位相調整区間を設け、ロータの位置を推定しない同期運転からロータの位置を推定するベクトル制御に確実に移行するようにした方法(例えば、特許文献1参照。)が提案されている。また、モータの起動時に外力によってロータが逆転方向に回転している場合にロータを逆転方向に起動し、ロータを引き込んでから、正転方向に回転させる方法(例えば、特許文献2参照。)等も提案されている。
【0003】
例えば、空気調和機の室外機は、熱交換器と、熱交換器用のファン(以下では「室外機ファン」と呼ぶことがある)と、室外機ファンを回転させるモータ(以下では「ファンモータ」と呼ぶことがある)とを有する。室外機のファンモータは、ファンモータの起動前に(つまり、ファンモータが停止している間に)、室外機ファンが風などの外力を受けて空転することにより、室外機ファンと共に回転する。室外機ファンが正転方向に空転するときはファンモータも正転方向に回転し、室外機ファンが正転方向とは逆方向、つまり逆転方向に回転するときはファンモータも逆転方向に回転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特許第6003143号公報
特許第3731105号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ファンモータは、強風で逆回転している場合に高負荷の状態となり、起動開始時の同期運転中に回転磁界とロータが同期しなくなり、回転が停止(いわゆる脱調)しやすい。その場合、脱調を防ぐためには平常時より大きい起動電圧を印加する必要がある。しかしながら、ファンモータが起動時に高負荷となることは頻度としては高くない。このため、起動電圧などファンモータの起動時のパラメータの設計を高負荷の条件に合わせた場合、起動に必要な電圧よりも余分な電圧をファンモータにかけてしまう場合が多くなり、ファンモータの省エネルギー性が悪くなるという問題が生じる。
【0006】
本発明は、従来の未解決の課題に着目してなされたものであり、モータの起動時の省エネルギー性の向上を図ることができるモータ制御装置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】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るモータ制御装置は、センサレスの同期モータに加わる負荷を検出する負荷検出部と、入力される第一電圧指令に基づいて前記同期モータを駆動するための電圧指令である第二電圧指令を設定する同期電圧設定部と、前記同期電圧設定部から入力される前記第二電圧指令に応じて前記同期モータを駆動する駆動部と、前記同期モータを起動する起動電圧と前記負荷との組合せを記憶して前記同期モータの起動に成功した頻度に基づく前記起動電圧のランキングを生成するランキング生成部と、前記負荷検出部で検出された前記負荷及び前記ランキング生成部で生成された前記ランキングに基づいて前記同期モータの起動処理時に用いる前記起動電圧を選択し、選択した前記起動電圧の電圧指令を前記第一電圧指令として前記同期電圧設定部に出力する起動電圧選択部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明の一態様によれば、モータの起動時の省エネルギー性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
本発明の一実施形態に係るモータ制御装置の一例を示す概略構成図である。
位相調整処理の伝達関数の一例を示すブロック線図である。
ファンモータにおける負荷と回転数との関係の一例を示す図である。
ファンモータの起動電流波形の一例を示す図である。
インデックスと起動電圧との対応関係の一例を示すグラフである。
本発明の一実施形態に係るモータ制御装置に設けられたランキング生成部に負荷と組み合わせて記憶されファンモータの起動に成功した頻度の構造例を示す図である。
ファンモータの起動に成功した起動電圧をインデックスによって表したヒストグラムの一例を示す図である。
ランキング生成部で生成されたインデックスのランキングの一例を示す図である。
本発明の一実施形態に係るモータ制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。
本発明の一実施形態に係るモータ制御装置の動作における逆転用起動プロセスの一例を示すフローチャートである。
本発明の一実施形態に係るモータ制御装置の動作における正転用起動プロセスの一例を示すフローチャートである。
通常起動時の起動成功時のファンモータの回転数及びモータ印加電圧の変化の一例を示すグラフである。
通常起動時の起動失敗時のファンモータの回転数及びモータ印加電圧の変化の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下の詳細な説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するように特定の具体的な構成について記載されている。しかしながら、このような特定の具体的な構成に限定されることなく他の実施態様が実施できることは明らかである。また、以下の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、実施形態で説明されている特徴的な構成の組み合わせの全てを含むものである。
(【0011】以降は省略されています)

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