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公開番号2025130688
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-08
出願番号2024228939
出願日2024-12-25
発明の名称電動機、及び電動圧縮機
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人
主分類H02P 6/18 20160101AFI20250901BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】NV特性が低下することを抑制できるとともに、モータが過熱することを抑制できる電動機、及び電動圧縮機を提供すること。
【解決手段】高調波重畳周波数切替部44は、相電流Iu,Iv,Iwのいずれかが第1閾値を超えるか否かを判定し、相電流Iu,Iv,Iwのいずれかが第1閾値を超える場合、高調波Vhの周波数を、第2周波数に設定するように構成される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
回転子、及び３相のコイルが巻回された固定子を有するモータと、
ドライバーと、前記ドライバーによって駆動されるスイッチング素子とを有し、前記スイッチング素子の駆動によって前記モータを駆動するインバータと、
前記モータの温度に関連付けられた温度関連値を取得する温度関連値取得部と、
前記スイッチング素子の制御に用いられる複数の指令値を算出するとともに、前記スイッチング素子を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
高調波を前記複数の指令値のうちの少なくとも１つに重畳させ、
前記複数の指令値のうちの少なくとも１つに重畳させた前記高調波に基づく高調波重畳方式によって前記回転子の位置を推定する電動機であって、
前記高調波の周波数は、第１周波数と、前記第１周波数よりも低い第２周波数と、を含み、
前記制御部は、
前記温度関連値が閾値を超えるか否かを判定し、
前記温度関連値が前記閾値を超える場合、前記複数の指令値のうちの少なくとも１つに重畳される前記高調波の周波数を、前記第２周波数に設定するように構成される、
電動機。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記高調波の周波数は、前記モータの始動時に前記第１周波数に設定される、
請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記閾値は第１閾値であり、前記第１閾値よりも小さい値が第２閾値であり、
前記制御部は、
前記高調波の周波数が前記第２周波数である場合において、前記温度関連値が前記第２閾値を下回ったか否かを判定し、
前記温度関連値が前記第２閾値を下回った場合、前記高調波の周波数を前記第１周波数に設定する、
請求項１に記載の電動機。
【請求項４】
前記温度関連値取得部は、前記モータに流れる相電流を検出する相電流検出部を含み、
前記温度関連値は、前記相電流検出部の検出結果を含む、
請求項１に記載の電動機。
【請求項５】
前記温度関連値取得部は、前記モータに取り付けられ、前記モータの温度を検出する温度検出部を含み、
前記温度関連値は、前記温度検出部の検出結果を含む、
請求項１に記載の電動機。
【請求項６】
前記制御部は、前記回転子の回転速度が所定回転速度以上の場合、前記３相のコイルに発生する誘起電圧に基づく誘起電圧方式によって前記回転子の位置を推定し、
前記回転速度が前記所定回転速度未満の場合、前記高調波重畳方式によって前記回転子の位置を推定し、
前記誘起電圧方式によって前記回転子の位置を推定する場合において、前記高調波を重畳させない、
請求項１に記載の電動機。
【請求項７】
流体を圧縮する圧縮部と、
前記圧縮部を駆動させる請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の電動機と、
を備える電動圧縮機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機、及び電動圧縮機に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
センサレス制御によってモータを駆動する場合、制御部がモータの回転子の位置を推定する必要がある。センサレス制御は、回転子の位置をソフトウェアで推定することによってハードウェアの位置センサを用いずにモータを駆動する制御方式である。
【０００３】
従来、回転子の位置を推定する方式には、例えば、誘起電圧方式、及び高調波重畳方式が知られている。誘起電圧方式は、モータの回転によって発生する誘起電圧に基づいて、回転子の位置を推定する方式である。特許文献１に記載の高調波重畳方式は、モータへの電圧指令値又は電流指令値に高調波成分を重畳させた際にモータを流れる電流（応答電流）に基づいて回転子の位置を推定する方式である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１１－１７２３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、モータの損失は、モータをＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御する際に用いるキャリア（搬送波）の周波数及び回転子の位置を推定するために重畳する高調波の周波数が高いほど、大きくなる。一方、高調波の周波数が低いほど、ＮＶ（騒音・振動）特性が低下する。しかし、上記公報では、高調波の周波数の設定については具体的に言及されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成する電動機は、回転子、及び３相のコイルが巻回された固定子を有するモータと、ドライバーと、前記ドライバーによって駆動されるスイッチング素子とを有し、前記スイッチング素子の駆動によって前記モータを駆動するインバータと、前記モータの温度に関連付けられた温度関連値を取得する温度関連値取得部と、前記スイッチング素子の制御に用いられる複数の指令値を算出するとともに、前記スイッチング素子を制御する制御部とを備え、前記制御部は、高調波を前記複数の指令値のうちの少なくとも１つに重畳させ、前記複数の指令値のうちの少なくとも１つに重畳させた前記高調波に基づく高調波重畳方式によって前記回転子の位置を推定する電動機であって、前記高調波の周波数は、第１周波数と、前記第１周波数よりも低い第２周波数と、を含み、前記制御部は、前記温度関連値が閾値を超えるか否かを判定し、前記温度関連値が前記閾値を超える場合、前記複数の指令値のうちの少なくとも１つに重畳される前記高調波の周波数を、前記第２周波数に設定するように構成されることを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によれば、ＮＶ特性が低下することを抑制できる。また、モータが過熱することを抑制することができる。
電動機において、前記高調波の周波数は、前記モータの始動時に前記第１周波数に設定されるとよい。
【０００８】
電動機において、前記閾値は第１閾値であり、前記第１閾値よりも小さい値が第２閾値であり、前記制御部は、前記高調波の周波数が前記第２周波数である場合において、前記温度関連値が前記第２閾値を下回ったか否かを判定し、前記温度関連値が前記第２閾値を下回った場合、前記高調波の周波数を前記第１周波数に設定するとよい。
【０００９】
かかる構成によれば、第１周波波と、第２周波波との切り替えに際して、ヒステリシスを設けることで、高調波が頻繁に切り替わることを抑制することができる。
電動機において、前記温度関連値取得部は、前記モータに流れる相電流を検出する相電流検出部を含み、前記温度関連値は、前記相電流検出部の検出結果を含むとよい。
【００１０】
かかる構成によれば、新たな構成を追加することなくモータの温度関連値を取得することができる。
電動機において、前記温度関連値取得部は、前記モータに取り付けられ、前記モータの温度を検出する温度検出部を含み、前記温度関連値は、前記温度検出部の検出結果を含むとよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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