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JP2018165486A - Motor control device - Google Patents

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JP2018165486A
JP2018165486A JP2017063023A JP2017063023A JP2018165486A JP 2018165486 A JP2018165486 A JP 2018165486A JP 2017063023 A JP2017063023 A JP 2017063023A JP 2017063023 A JP2017063023 A JP 2017063023A JP 2018165486 A JP2018165486 A JP 2018165486A
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JP
Japan
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motor
compression mechanism
rotational
motors
electrical angle
Prior art date
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Pending
Application number
JP2017063023A
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Japanese (ja)
Inventor
圭一 石田
Keiichi Ishida
圭一 石田
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Carrier Japan Corp
Original Assignee
Toshiba Carrier Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Carrier Corp filed Critical Toshiba Carrier Corp
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Abstract

【課題】ロータリ圧縮機等の回転型の2つの圧縮機構部、およびこれら圧縮機構部を駆動する2つのモータを、1つの密閉ケースに収容した多気筒型の圧縮機において、2つのモータの回転軸トルクの脈動パターンにずれが生じる事に起因して発生する振動を抑えるモータ制御装置を得る。【解決手段】圧縮室を備えた、各々圧縮機構部を駆動する第1および第2永久磁石同期モータを、互いに逆方向に同じ回転速度でかつ互いに略180°異なる回転電気角で当該両モータにおけるトルク脈動の位相が同期するように駆動する制御手段を備える。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To rotate two motors in a multi-cylinder compressor in which two rotary compression mechanism units such as a rotary compressor and two motors for driving these compression mechanism units are housed in one sealed case. Obtain a motor control device that suppresses vibration generated due to a deviation in the pulsation pattern of the shaft torque. SOLUTION: First and second permanent magnet synchronous motors each having a compression chamber and driving a compression mechanism unit are used in both motors in opposite directions at the same rotation speed and at rotation electric angles different from each other by about 180 °. A control means for driving the torque pulsation so that the phases are synchronized is provided. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明の実施形態は、2つの圧縮機構部およびこれら圧縮機構部をそれぞれ駆動する2つのモータを1つの密閉ケースに収容した圧縮機のモータ制御装置に関する。   Embodiments of the present invention relate to a motor control device for a compressor in which two compression mechanism units and two motors respectively driving these compression mechanism units are housed in one sealed case.

2つの圧縮機構部およびこれら圧縮機構部を駆動する2つのモータを1つの密閉ケースに収容した多気筒型の圧縮機が知られている。   2. Description of the Related Art A multi-cylinder type compressor in which two compression mechanism units and two motors that drive these compression mechanism units are accommodated in one sealed case is known.

特開2011−254681号公報JP 2011-254681 A

ロータリ圧縮機等の回転型の圧縮機においては、圧縮すべき気体の吸入と圧縮および圧縮後の吐出が1回転中に行われる。これに伴い、圧縮機を駆動するモータの回転軸トルクに脈動が生じる。この脈動は圧縮機の振動・騒音を引き起こす。   In a rotary type compressor such as a rotary compressor, a gas to be compressed is sucked in, compressed, and discharged after one rotation. Along with this, pulsation occurs in the rotational shaft torque of the motor that drives the compressor. This pulsation causes compressor vibration and noise.

回転型の2つの圧縮機構部およびこれら圧縮機構部を駆動する2つのモータを1つの密閉ケースに収容した多気筒型の圧縮機では、2つのモータがそれぞれ独立して運転されるため、一方のモータにおける回転軸トルクの脈動パターンと他方のモータにおける回転軸トルクの脈動パターンとにずれが生じる。このずれは大きな振動となって現われることがある。   In a multi-cylinder compressor in which two rotary type compression mechanisms and two motors that drive these compression mechanisms are housed in one sealed case, the two motors are operated independently, There is a difference between the pulsation pattern of the rotational shaft torque in the motor and the pulsation pattern of the rotational shaft torque in the other motor. This deviation may appear as a large vibration.

本発明の実施形態の目的は、圧縮機の振動を抑えることができるモータ制御装置を提供することである。   The objective of embodiment of this invention is providing the motor control apparatus which can suppress the vibration of a compressor.

請求項1は、圧縮室を備えた第1圧縮機構部と、この第1圧縮機構部を駆動する第1モータと、前記第1圧縮機構部と向き合う状態に配置され、前記第1圧縮機構部と同じ数の圧縮室を備えた第2圧縮機構部と、前記第2圧縮機構部を駆動する第2モータであり、当該モータの回転電気角と前記第1モータの回転電気角とが略180°異なる場合に、当該モータにおけるトルク脈動の位相と前記モータにおけるトルク脈動の位相とが同期する;と、前記第1圧縮機構部、前記第2圧縮機構部、前記第1モータ、前記第2モータを収容する圧縮機ケースとを備えた圧縮機のモータ制御装置であって、前記第1モータにおけるトルク脈動の位相と前記第2モータにおけるトルク脈動の位相とが同期するように前記第1および第2モータを互いに逆方向に同じ回転速度でかつ互いに略180°異なる回転電気角で駆動する制御手段と、を備える。   According to a first aspect of the present invention, the first compression mechanism section including the compression chamber, the first motor that drives the first compression mechanism section, and the first compression mechanism section are arranged to face the first compression mechanism section. A second compression mechanism section having the same number of compression chambers and a second motor that drives the second compression mechanism section, and the rotational electrical angle of the motor and the rotational electrical angle of the first motor are approximately 180 degrees. If they are different, the phase of torque pulsation in the motor is synchronized with the phase of torque pulsation in the motor; and the first compression mechanism unit, the second compression mechanism unit, the first motor, and the second motor A compressor motor control device including a compressor case for housing the first motor and the second motor so that a phase of torque pulsation in the first motor and a phase of torque pulsation in the second motor are synchronized with each other. 2 motors in opposite directions And a control means for driving at the same speed in and substantially 180 ° different rotational electrical angle from each other.

各実施形態に関わる圧縮機および冷凍サイクルの構成を示す図。The figure which shows the structure of the compressor and refrigeration cycle in connection with each embodiment. 第1実施形態に関わる各モータ(6極モータ)のロータ位置(磁極位置)と各圧縮機構部のローラの回転基準位置との対応を示す図。The figure which shows a response | compatibility with the rotor position (magnetic pole position) of each motor (6 pole motor) in connection with 1st Embodiment, and the rotation reference position of the roller of each compression mechanism part. 各実施形態の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of each embodiment. 第1実施形態における第1位置センサレス・ベクトル制御部の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the 1st position sensorless vector control part in 1st Embodiment. 第1実施形態における第2位置センサレス・ベクトル制御部の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the 2nd position sensorless vector control part in 1st Embodiment. 各実施形態に関わる圧縮機の一方のモータの電流・回転速度・回転機械角・振動変位を示す図。The figure which shows the electric current, rotational speed, rotational mechanical angle, and vibration displacement of one motor of the compressor concerning each embodiment. 第1実施形態に関わる各モータの回転軸トルクおよび回転電気角を示す図。The figure which shows the rotating shaft torque and rotating electrical angle of each motor which concern on 1st Embodiment. 第2実施形態に関わる各モータ(4極モータ)のロータ位置(磁極位置)と各圧縮機構部のローラの回転基準位置との対応を示す図。The figure which shows the response | compatibility with the rotor position (magnetic pole position) of each motor (4 pole motor) in connection with 2nd Embodiment, and the rotation reference position of the roller of each compression mechanism part. 第2実施形態における第1位置センサレス・ベクトル制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 1st position sensorless vector control part in 2nd Embodiment. 第2実施形態における第2位置センサレス・ベクトル制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the 2nd position sensorless vector control part in 2nd Embodiment. 第2実施形態に関わる各モータの回転軸トルクおよび回転電気角を示す図。The figure which shows the rotating shaft torque and rotation electrical angle of each motor in connection with 2nd Embodiment.

[1]第1実施形態
まず、本実施形態に関わる圧縮機および冷凍サイクルの構成を図1に示す。この圧縮機および冷凍サイクルは、例えば空気調和機や熱源機に搭載される。
[1] First embodiment
First, the configuration of the compressor and the refrigeration cycle according to this embodiment is shown in FIG. The compressor and the refrigeration cycle are mounted on, for example, an air conditioner or a heat source machine.

図1において、圧縮機1は、圧縮機ケースたとえば横長円筒状の密閉ケース1aで覆われている。この密閉ケース1aの上部に吐出管2が取付けられ、密閉ケース1aの下部に吸込口3a,3b,3c,3dが取付けられている。吐出管2に高圧側配管を介して凝縮器(放熱器)51の一端が配管接続され、その凝縮器51の他端に膨張弁52を介して蒸発器(吸熱器)53の一端が配管接続されている。蒸発器53の他端は、低圧側配管を介して上記吸込口3a,3b,3c,3dに配管接続されている。   In FIG. 1, the compressor 1 is covered with a compressor case, for example, a horizontally long sealed case 1a. A discharge pipe 2 is attached to the upper part of the sealed case 1a, and suction ports 3a, 3b, 3c, 3d are attached to the lower part of the sealed case 1a. One end of a condenser (heat radiator) 51 is connected to the discharge pipe 2 via a high-pressure side pipe, and one end of an evaporator (heat absorber) 53 is connected to the other end of the condenser 51 via an expansion valve 52. Has been. The other end of the evaporator 53 is connected to the suction ports 3a, 3b, 3c, and 3d via a low-pressure side pipe.

密閉ケース1a内には、上記吐出管2の取付け位置を境とする一方の側に永久磁石モータ(第1永久磁石同期モータ;ブラシレスDCモータ)10および圧縮機構部(第1圧縮機構部)20が収容され、他方の側に永久磁石同期モータ(第2永久磁石同期モータ;ブラシレスDCモータ)30および圧縮機構部(第2圧縮機構部)40が収容されている。以下、永久磁石同期モータ10,20のことをモータ10,20と略称する。圧縮機構部20,40は、それぞれの排除容積が互いにほぼ等しく、かつそれぞれの回転軸(回転軸13,33)が同軸状にかつ互いに向き合う状態に配置されている。   In the sealed case 1a, a permanent magnet motor (first permanent magnet synchronous motor; brushless DC motor) 10 and a compression mechanism section (first compression mechanism section) 20 are provided on one side of the discharge pipe 2 as a boundary. And a permanent magnet synchronous motor (second permanent magnet synchronous motor; brushless DC motor) 30 and a compression mechanism section (second compression mechanism section) 40 are housed on the other side. Hereinafter, the permanent magnet synchronous motors 10 and 20 are abbreviated as motors 10 and 20, respectively. The compression mechanism sections 20 and 40 are disposed so that their excluded volumes are substantially equal to each other, and the respective rotation shafts (rotation shafts 13 and 33) are coaxial and face each other.

モータ10は、密閉ケース1aの内周面に接する状態に配置された筒状のステータ11、このステータ11の内側に収容されたロータ(第1ロータ)12、このロータ12を回転自在に支持する回転軸(第1回転軸;シャフトともいう)13を含み、後述の相巻線Lu,Lv,Lwをステータ11に装着し、6個の永久磁石12a〜12fをロータ12に埋設してなる6極モータである。回転軸13は、圧縮機構部20側に延びて圧縮機構部20の中心部を通る。圧縮機構部20は、吸込口3aに連通する圧縮室(第1圧縮室:シリンダ)21a、吸込口3bに連通する圧縮室(第1圧縮室)21b、これら圧縮室21a,21b内の回転軸13に偏心状態に設けられたクランク14a,14b、これらクランク14a,14bの外周面に装着されたローラ(第1ローラ)22a,22bを有するいわゆる2シリンダ型ロータリ圧縮機であって、ローラ22a,22bが偏心回転することにより圧縮室21a,21b内のガス冷媒を圧縮して密閉ケース1a内に吐出する。吐出されたガス冷媒は、吐出管2を通って凝縮器51に流れる。   The motor 10 has a cylindrical stator 11 disposed in contact with the inner peripheral surface of the sealed case 1a, a rotor (first rotor) 12 accommodated inside the stator 11, and rotatably supports the rotor 12. 6 includes a rotation shaft (first rotation shaft; also referred to as a shaft) 13, phase windings Lu, Lv, and Lw described later are mounted on the stator 11, and six permanent magnets 12 a to 12 f are embedded in the rotor 12. It is a pole motor. The rotation shaft 13 extends toward the compression mechanism unit 20 and passes through the center of the compression mechanism unit 20. The compression mechanism 20 includes a compression chamber (first compression chamber: cylinder) 21a communicating with the suction port 3a, a compression chamber (first compression chamber) 21b communicating with the suction port 3b, and a rotation shaft in the compression chambers 21a and 21b. 13 is a so-called two-cylinder rotary compressor having cranks 14a and 14b provided in an eccentric state 13 and rollers (first rollers) 22a and 22b mounted on the outer peripheral surfaces of the cranks 14a and 14b. By rotating eccentrically 22b, the gas refrigerant in the compression chambers 21a, 21b is compressed and discharged into the sealed case 1a. The discharged gas refrigerant flows to the condenser 51 through the discharge pipe 2.

モータ30は、密閉ケース1aの内周面に接する状態に配置された筒状のステータ31、このステータ31の内側に収容されたロータ(第2ロータ)32、このロータ32を回転自在に支持する回転軸(第2回転軸)33を含み、後述の相巻線Lu,Lv,Lwをステータ31に装着し、6個の永久磁石32a〜32fをロータ32に埋設してなる6極モータである。回転軸33は、圧縮機構部40側に延びて圧縮機構部40の中心部を通る。圧縮機構部40は、吸込口3aに連通する圧縮室(第2圧縮室)41a、吸込口3bに連通する圧縮室(第2圧縮室;シリンダ)41b、これら圧縮室41a,41b内の回転軸33に偏心状態に設けられたクランク34a,34b、これらクランク34a,34bの外周面に装着されたローラ(第2ローラ)42a,42bを有するいわゆる2シリンダ型ロータリ圧縮機であって、ローラ42a,42bが偏心回転することにより圧縮室41a,41b内のガス冷媒を圧縮して密閉ケース1a内に吐出する。吐出されたガス冷媒は、吐出管2を通って凝縮器51に流れる。   The motor 30 has a cylindrical stator 31 disposed in contact with the inner peripheral surface of the sealed case 1a, a rotor (second rotor) 32 accommodated inside the stator 31, and rotatably supports the rotor 32. This is a 6-pole motor that includes a rotation shaft (second rotation shaft) 33, phase windings Lu, Lv, and Lw described later are mounted on the stator 31, and six permanent magnets 32 a to 32 f are embedded in the rotor 32. . The rotation shaft 33 extends toward the compression mechanism 40 and passes through the center of the compression mechanism 40. The compression mechanism section 40 includes a compression chamber (second compression chamber) 41a that communicates with the suction port 3a, a compression chamber (second compression chamber; cylinder) 41b that communicates with the suction port 3b, and a rotation shaft in the compression chambers 41a and 41b. 33 is a so-called two-cylinder rotary compressor having cranks 34a and 34b provided in an eccentric state at 33 and rollers (second rollers) 42a and 42b mounted on the outer peripheral surfaces of the cranks 34a and 34b. By rotating eccentrically 42b, the gas refrigerant in the compression chambers 41a and 41b is compressed and discharged into the sealed case 1a. The discharged gas refrigerant flows to the condenser 51 through the discharge pipe 2.

圧縮機構部20の圧縮室21a,21bのそれぞれの排除容積は、圧縮機構部40の圧縮室41a,41bのそれぞれの排除容積と同じである。圧縮室21a,21bの個数(圧縮室数という)は偶数の“2”であり、圧縮室41a,41bの個数(圧縮室数という)も偶数の“2”である。また、6極モータであるモータ10の極対数(=極数/2)は奇数の“3”であり、同じく6極モータであるモータ30の極対数も奇数の“3”である。   The excluded volumes of the compression chambers 21a and 21b of the compression mechanism unit 20 are the same as the excluded volumes of the compression chambers 41a and 41b of the compression mechanism unit 40, respectively. The number of compression chambers 21a, 21b (referred to as the number of compression chambers) is an even number “2”, and the number of compression chambers 41a, 41b (referred to as the number of compression chambers) is also an even number “2”. Further, the number of pole pairs (= number of poles / 2) of the motor 10 that is a 6-pole motor is an odd number “3”, and the number of pole pairs of the motor 30 that is also a 6-pole motor is an odd number “3”.

モータ10のロータ12は、回転軸13に対し、圧入固定によって固着され、同様にてモータ30のロータ32は、回転軸33に対し、圧入固定によって固着されている。この固定の際に、各モータ12,32のロータ12,32の回転位置(ロータ位置;磁極位置ともいう)は、回転軸13,33におけるクランク14a,14bと34a,34b、すなわちローラ22a,22bと42a、42bの位置が同じになるように合わせられている。 最適な実施形態として、モータ10と圧縮機構部20の組と、モータ30と圧縮機構部40の組を全く同じものとし、密閉ケース1aへの組込みの際に、2つの圧縮機後部20,40のそれぞれの回転軸13,33の中心を合わせて、圧縮機構部20,40側が対向するように密閉ケース1a内に配置することで、モータ10、30および圧縮機構部20,40を構成する全ての部品の共通化を図ることができ、生産性が向上する。   The rotor 12 of the motor 10 is fixed to the rotating shaft 13 by press-fitting and, similarly, the rotor 32 of the motor 30 is fixed to the rotating shaft 33 by press-fitting and fixing. During this fixing, the rotational positions (rotor positions; also referred to as magnetic pole positions) of the rotors 12 and 32 of the motors 12 and 32 are the cranks 14a and 14b and 34a and 34b on the rotating shafts 13 and 33, that is, the rollers 22a and 22b. And 42a and 42b are aligned to be the same. As an optimal embodiment, the set of the motor 10 and the compression mechanism unit 20 and the set of the motor 30 and the compression mechanism unit 40 are exactly the same, and the two compressor rear portions 20 and 40 are assembled into the sealed case 1a. All of the motors 10 and 30 and the compression mechanism units 20 and 40 are arranged by arranging the rotation shafts 13 and 33 in the sealed case 1a so that the compression mechanism units 20 and 40 face each other. These parts can be shared, and productivity is improved.

このようなモータ10におけるロータ12の回転位置と圧縮機構部20におけるローラ22a,22bの回転基準位置との対応関係、およびモータ30におけるロータ32の回転位置(ロータ位置;磁極位置ともいう)と圧縮機構部40におけるローラ42a,42bの回転基準位置との対応関係を図2に示す。   Correspondence between the rotation position of the rotor 12 in the motor 10 and the rotation reference position of the rollers 22a and 22b in the compression mechanism section 20, and the rotation position (rotor position; also referred to as magnetic pole position) of the rotor 32 in the motor 30 and compression. FIG. 2 shows the correspondence relationship between the rotation reference positions of the rollers 42a and 42b in the mechanism unit 40.

圧縮機構部20のローラ22a,22bは、回転軸13の回転機械角Q1でみた場合に互いに180°異なる位置に対照的に配置されている。図2のように、ローラ22aが最下点に存してローラ22bが最上点に存する状態を、ローラ22a,22bの回転基準位置という。圧縮機構部40のローラ42a,42bも、回転軸33の回転機械角Q2でみた場合に互いに180°異なる位置に対照的に配置されている。図2のように、ローラ42aが最下点に存してローラ42bが最上点に存する状態を、ローラ42a,42bの回転基準位置という。   The rollers 22a and 22b of the compression mechanism unit 20 are arranged in contrast to each other at a position 180 ° different from the rotation mechanical angle Q1 of the rotation shaft 13. As shown in FIG. 2, a state where the roller 22a is at the lowest point and the roller 22b is at the highest point is referred to as a rotation reference position of the rollers 22a and 22b. The rollers 42a and 42b of the compression mechanism unit 40 are also arranged at positions different from each other by 180 ° when viewed from the rotating mechanical angle Q2 of the rotating shaft 33. As shown in FIG. 2, a state where the roller 42a is at the lowest point and the roller 42b is at the highest point is referred to as a rotation reference position of the rollers 42a and 42b.

圧縮機構部20のローラ22a,22bが回転基準位置にあるとき、モータ10のロータ12の磁極位置は、図2のように、磁極Sが最上点に存し磁極Nが最下点に存する。圧縮機構部40のローラ42a,42bが回転基準位置にあるとき、モータ30のロータ32の磁極位置も、図2のように、磁極Sが最上点に存し磁極Nが最下点に存する。すなわち、圧縮機構部20におけるローラ22a,22bの回転基準位置とロータ12の磁極位置との対応関係は、圧縮機構部40におけるローラ42a,42bの回転基準位置とロータ32の磁極位置との対応関係と同一である。   When the rollers 22a and 22b of the compression mechanism unit 20 are at the rotation reference position, the magnetic pole position of the rotor 12 of the motor 10 is such that the magnetic pole S is at the highest point and the magnetic pole N is at the lowest point, as shown in FIG. When the rollers 42a and 42b of the compression mechanism 40 are at the rotation reference position, the magnetic pole position of the rotor 32 of the motor 30 is also such that the magnetic pole S is at the highest point and the magnetic pole N is at the lowest point, as shown in FIG. That is, the correspondence relationship between the rotation reference positions of the rollers 22a and 22b and the magnetic pole position of the rotor 12 in the compression mechanism unit 20 is the correspondence relationship between the rotation reference position of the rollers 42a and 42b and the magnetic pole position of the rotor 32 in the compression mechanism unit 40. Is the same.

なお、圧縮機構部20では圧縮すべき気体の吸入と圧縮および圧縮後の吐出が各ローラ22a,22bの1回転中に行われ、これに伴いモータ10の回転軸トルクT1に脈動が生じる。圧縮機構部40でも圧縮すべき気体の吸入と圧縮および圧縮後の吐出が各ローラ42a,42bの1回転中に行われ、これに伴いモータ30の回転軸トルクT2に脈動が生じる。各々の圧縮機構部20,40において、ローラ22a,22bと42a,42bは、回転機械角で180°ずれた位置に配置されているため、各モータ10,30の回転軸トルクT1,T2に生じる脈動も、回転機械角で180°を周期として生じることになる。   In the compression mechanism section 20, the suction of the gas to be compressed, the compression, and the discharge after the compression are performed during one rotation of each of the rollers 22a and 22b, and accordingly, a pulsation is generated in the rotation shaft torque T1 of the motor 10. The compression mechanism 40 also sucks the gas to be compressed, compresses it, and discharges it after it is rotated during one rotation of each of the rollers 42a, 42b. As a result, pulsation occurs in the rotation shaft torque T2 of the motor 30. In each compression mechanism section 20, 40, the rollers 22a, 22b and 42a, 42b are arranged at positions shifted by 180 ° in the rotational mechanical angle, so that they are generated in the rotational shaft torques T1, T2 of the motors 10, 30. The pulsation also occurs with a rotation mechanical angle of 180 ° as a cycle.

これら回転軸トルクT1,T2の脈動は、モータ10,30の回転電気角θest1,θest2が略完全に同期した状態(θest1=θest2)および互いに略180°異なる状態(θest1=θest2±180°)において、互いの位相が同期する。それぞれのモータ10,30の回転方向は反対方向に回転しているため、各回転軸トルクT1,T2の方向は逆方向になり、密閉ケース1aに加わるトルクは、その合成となる。したがって、振動の原因となる密閉ケース1aに加わるトルク脈動(トルク変動ともいう)は、モータ10,30の回転電気角θest1,θest2が略完全に同期した状態(θest1=θest2)または互いに略180°異なる状態(θest1=θest2±180°)において、最も大きく打ち消しあい、極めて低い振動が達成できる。各圧縮機構部20,40におけるすべての圧縮室21a,21b,41a,41bの容積を全く同じにした場合には、密閉ケース1aに加わるトルク脈動を「0」として、振動を略なくすことも可能となる。   The pulsations of the rotation shaft torques T1 and T2 occur when the rotational electrical angles θest1 and θest2 of the motors 10 and 30 are substantially completely synchronized (θest1 = θest2) and when they are different from each other by approximately 180 ° (θest1 = θest2 ± 180 °). The phases of each other are synchronized. Since the rotation directions of the motors 10 and 30 are rotating in opposite directions, the directions of the rotation shaft torques T1 and T2 are reversed, and the torque applied to the sealed case 1a is a combination thereof. Therefore, torque pulsation (also referred to as torque fluctuation) applied to the sealed case 1a that causes vibration is in a state where the rotational electrical angles θest1 and θest2 of the motors 10 and 30 are almost completely synchronized (θest1 = θest2) or substantially 180 ° with respect to each other. In different states (θest1 = θest2 ± 180 °), the greatest cancellation is achieved and extremely low vibrations can be achieved. When the compression chambers 21a, 21b, 41a, 41b have the same volume in each compression mechanism 20, 40, the torque pulsation applied to the sealed case 1a can be set to “0” to substantially eliminate vibration. It becomes.

つぎに、本実施形態のモータ制御装置の構成を図3に示す。
交流電源60にコンバータ61が接続され、そのコンバータ61の出力端にインバータ62が接続される。コンバータ61は、交流電源60の電圧を直流電圧に変換する。インバータ62は、コンバータ61の出力電圧をスイッチングにより所定周波数の3相交流電圧に変換する。このインバータ62の出力電圧により、モータ10が動作する。インバータ62とモータ10との間の通電ラインに、モータ10の各相巻線に流れる電流を検知する電流センサ63が配置される。電流センサ63の出力信号は、コントローラ70に送られる。
Next, the configuration of the motor control device of the present embodiment is shown in FIG.
A converter 61 is connected to the AC power supply 60, and an inverter 62 is connected to the output terminal of the converter 61. Converter 61 converts the voltage of AC power supply 60 into a DC voltage. Inverter 62 converts the output voltage of converter 61 into a three-phase AC voltage having a predetermined frequency by switching. The motor 10 is operated by the output voltage of the inverter 62. A current sensor 63 that detects a current flowing through each phase winding of the motor 10 is disposed in the energization line between the inverter 62 and the motor 10. The output signal of the current sensor 63 is sent to the controller 70.

交流電源60にコンバータ64が接続され、そのコンバータ64の出力端にインバータ65が接続される。コンバータ64は、交流電源60の電圧を直流電圧に変換する。インバータ65は、コンバータ64の出力電圧をスイッチングにより所定周波数の3相交流電圧に変換する。このインバータ65の出力電圧により、モータ30が動作する。インバータ65とモータ30との間の通電ラインに、モータ30の各相巻線に流れる電流を検知する電流センサ66が配置される。電流センサ66の出力信号は、コントローラ70に送られる。   A converter 64 is connected to AC power supply 60, and an inverter 65 is connected to the output terminal of converter 64. Converter 64 converts the voltage of AC power supply 60 into a DC voltage. Inverter 65 converts the output voltage of converter 64 into a three-phase AC voltage having a predetermined frequency by switching. The motor 30 is operated by the output voltage of the inverter 65. A current sensor 66 that detects a current flowing through each phase winding of the motor 30 is disposed on the energization line between the inverter 65 and the motor 30. The output signal of the current sensor 66 is sent to the controller 70.

コントローラ70は、位置センサレス・ベクトル制御部(第1位置センサレス・ベクトル制御部)71、位置センサレス・ベクトル制御部(第2位置センサレス・ベクトル制御部)72、主制御部73を含む。主制御部73は、モータ10,30の運転台数および目標回転速度ωrefを冷凍サイクルの空調負荷(室内温度と設定温度との差など)に応じて設定し、その設定内容を位置センサレス・ベクトル制御部71,72に指令する。   The controller 70 includes a position sensorless vector control unit (first position sensorless vector control unit) 71, a position sensorless vector control unit (second position sensorless vector control unit) 72, and a main control unit 73. The main control unit 73 sets the number of motors 10 and 30 to be operated and the target rotational speed ωref according to the air conditioning load of the refrigeration cycle (such as the difference between the room temperature and the set temperature), and the setting contents are position sensorless vector control. Commands the units 71 and 72.

位置センサレス・ベクトル制御部71,72は、主制御部73の指令に応じてインバータ62,65のスイッチングを制御するもので、主要な機能として、モータ10,30の同時運転時、モータ10,30を互いに逆方向にかつ互いに同じ回転速度で駆動し、モータ10,30の回転電気角θest1,θest2を制御する制御手段を含む。この制御手段は、具体的には、モータ10,30の同時運転時、モータ10,30を互いに逆方向にかつ互いに同じ目標回転速度ωrefとなるように駆動しながら、モータ10の回転電気角θest1が0°のときに生じる複数の回転軸トルクT1のうち特定の回転軸トルクT1に対応する回転電気角θest1=0°と、モータ30の回転電気角θest2が180°のときに生じる複数の回転軸トルクT2のうち特定の回転軸トルクT2に対応する回転電気角θest2=180°とが同期するように、モータ30の回転速度を調整する。   The position sensorless vector control units 71 and 72 control switching of the inverters 62 and 65 in accordance with a command from the main control unit 73. As a main function, the motors 10 and 30 are operated simultaneously with the motors 10 and 30. Includes control means for driving the motors 10 and 30 in opposite directions and at the same rotational speed to control the rotational electrical angles θest1 and θest2 of the motors 10 and 30. Specifically, this control means drives the motors 10 and 30 in the opposite directions and at the same target rotational speed ωref while driving the motors 10 and 30 simultaneously, while rotating the motor 10 and the rotation electrical angle θest1. Among the plurality of rotation shaft torques T1 generated when the rotation angle is 0 °, the rotation electric angle θest1 = 0 ° corresponding to the specific rotation shaft torque T1 and the plurality of rotations generated when the rotation electric angle θest2 of the motor 30 is 180 ° The rotational speed of the motor 30 is adjusted so that the rotational electrical angle θest2 = 180 ° corresponding to the specific rotational shaft torque T2 in the shaft torque T2 is synchronized.

[位置センサレス・ベクトル制御部71の構成]
位置センサレス・ベクトル制御部71は、図4に示すように、電流検出部81、速度推定演算部82、積分部83、減算部85、速度制御部86、演算部87、減算部88,89,90、電流制御部91,92、PWM信号生成部93、速度変動検出部94、Iq補正部95を含む。
[Configuration of Position Sensorless Vector Control Unit 71]
As shown in FIG. 4, the position sensorless vector control unit 71 includes a current detection unit 81, a speed estimation calculation unit 82, an integration unit 83, a subtraction unit 85, a speed control unit 86, a calculation unit 87, subtraction units 88, 89, 90, current control units 91 and 92, a PWM signal generation unit 93, a speed fluctuation detection unit 94, and an Iq correction unit 95.

電流検出部81は、モータ10の巻線に流れる電流(モータ電流という)を電流センサ63を介して検出し、この検出電流および後述の回転電気角θest1に基づき、モータ10におけるロータ軸上の界磁軸(d軸)座標およびトルク軸(q軸)座標にそれぞれ換算された界磁成分電流(d軸電流ともいう)Id1およびトルク成分電流(q軸電流ともいう)Iq1を検出する。速度推定演算部82は、電流検出部81で検出されるモータ電流における界磁成分電流Id1およびトルク成分電流Iq1を用いる演算により、モータ10の回転速度ωest1を推定する。積分部83は、速度推定演算部82の推定回転速度ωest1を積分することにより、モータ10におけるロータ12の回転位置である回転電気角θest1を検出する。この回転電気角θest1は、電流検出部81およびPWM信号生成部93へ供給される。   The current detector 81 detects a current (referred to as a motor current) flowing through the winding of the motor 10 via the current sensor 63, and based on this detected current and a rotational electrical angle θest1 described later, the field on the rotor shaft in the motor 10 is detected. A field component current (also referred to as a d-axis current) Id1 and a torque component current (also referred to as a q-axis current) Iq1 converted into a magnetic axis (d-axis) coordinate and a torque axis (q-axis) coordinate are detected. The speed estimation calculation unit 82 estimates the rotation speed ωest1 of the motor 10 by calculation using the field component current Id1 and the torque component current Iq1 in the motor current detected by the current detection unit 81. The integrator 83 integrates the estimated rotational speed ωest1 of the speed estimation calculator 82 to detect the rotational electrical angle θest1 that is the rotational position of the rotor 12 in the motor 10. The rotational electrical angle θest1 is supplied to the current detector 81 and the PWM signal generator 93.

減算部85は、主制御部73で設定される目標回転速度ωrefから推定回転速度ωest1を減算することにより、目標回転速度ωrefと推定回転速度ωest1との速度偏差を得る。速度制御部86は、減算部85で得られた速度偏差を比例・積分制御(PI制御)演算することにより、トルク成分電流Iq1の目標値Iqref1を求める。演算部87は、トルク成分電流Iq1の目標値Iqref1から界磁成分電流Id1の目標値Idref1を求める。減算部88は、目標値Idref1から界磁成分電流Id1を減算することにより、目標値Idref1と界磁成分電流Id1との偏差ΔId1を得る。減算部89は、Iq補正部95から供給されるトルク成分電流補正値Iqx1をトルク成分電流Iq1の目標値Iqref1から減算することにより、補正目標値Iqref1´を得る。減算部90は、補正目標値Iqref1´からトルク成分電流Iq1を減算することにより、補正目標値Iqref1´とトルク成分電流Iq1との偏差ΔIq1を得る。   The subtracting unit 85 obtains a speed deviation between the target rotational speed ωref and the estimated rotational speed ωest1 by subtracting the estimated rotational speed ωest1 from the target rotational speed ωref set by the main control unit 73. The speed control unit 86 calculates a target value Iqref1 of the torque component current Iq1 by calculating a proportional / integral control (PI control) on the speed deviation obtained by the subtracting unit 85. The calculation unit 87 obtains the target value Idref1 of the field component current Id1 from the target value Iqref1 of the torque component current Iq1. The subtracting unit 88 obtains a deviation ΔId1 between the target value Idref1 and the field component current Id1 by subtracting the field component current Id1 from the target value Idref1. The subtraction unit 89 subtracts the torque component current correction value Iqx1 supplied from the Iq correction unit 95 from the target value Iqref1 of the torque component current Iq1, thereby obtaining a correction target value Iqref1 ′. The subtraction unit 90 subtracts the torque component current Iq1 from the correction target value Iqref1 ′ to obtain a deviation ΔIq1 between the correction target value Iqref1 ′ and the torque component current Iq1.

電流制御部91は、偏差ΔId1の比例・積分制御(PI制御)演算により、モータ10におけるロータ軸上のd軸座標に換算した界磁成分電圧Vd1を求める。電流制御部92は、偏差ΔIq1の比例・積分制御(PI制御)演算により、モータ10におけるロータ軸上のq軸座標に換算したトルク成分電圧Vq1を求める。PWM信号生成部93は、界磁成分電圧Vd1、トルク成分電圧Vq1、および回転電気角θest1に応じて、インバータ62に対するスイッチング用のパルス幅変調信号(PWM信号という)を生成する。このPWM信号により、インバータ62の各スイッチング素子がオン,オフ動作し、モータ10の相巻線Lu,Lv,Lwに対する駆動電圧Vu,Vv,Vwがインバータ62から出力される。   The current control unit 91 obtains the field component voltage Vd1 converted into the d-axis coordinate on the rotor shaft in the motor 10 by proportional / integral control (PI control) calculation of the deviation ΔId1. The current control unit 92 obtains a torque component voltage Vq1 converted into q-axis coordinates on the rotor shaft in the motor 10 by proportional / integral control (PI control) calculation of the deviation ΔIq1. The PWM signal generator 93 generates a switching pulse width modulation signal (referred to as a PWM signal) for the inverter 62 in accordance with the field component voltage Vd1, the torque component voltage Vq1, and the rotational electrical angle θest1. By this PWM signal, each switching element of the inverter 62 is turned on / off, and drive voltages Vu, Vv, Vw for the phase windings Lu, Lv, Lw of the motor 10 are output from the inverter 62.

速度変動検出部94は、圧縮機構部20の振動成分として、推定回転速度ωest1の変動を検出する。推定回転速度ωest1の変動の一例をモータ電流Iu,Iv,Iw、ロータ12の回転機械角Q1、回転軸13の振動変位と共に図6に示す。回転軸13の振動変位が推定回転速度ωest1の変動となって現われている。Iq補正部95は、速度変動検出部94で検出される“推定回転速度ωest1の変動”を小さくするためのトルク成分電流補正値Iqx1を求める。このトルク成分電流補正値Iqx1は、上記減算部89に供給される。なお、積分部83で検出される回転電気角θest1、および電流検出部81で検出されるトルク成分電流Iq1は、位置センサレス・ベクトル制御部72に供給される。なお、2つの圧縮機構部20,40のトルク脈動を同期させることでトルク脈動の影響を無くす場合には、個々の圧縮機構部20,40の“推定回転速度ωest1の変動”を小さくする必要はないため、常に2つの圧縮機構部20,40を運転するのであれば、この部分の処理は不要、または、トルク成分電流補正値Iqx1=0にしておけば良い。一方で、圧縮機構部20,40のいずれか一方のみの運転も可能とするのであれば、“推定回転速度ωest1の変動”を小さくする必要があるので、トルク成分電流補正値Iqx1は、必要となる。   The speed fluctuation detection unit 94 detects a fluctuation in the estimated rotational speed ωest1 as a vibration component of the compression mechanism unit 20. An example of the fluctuation of the estimated rotational speed ωest1 is shown in FIG. The vibration displacement of the rotating shaft 13 appears as the fluctuation of the estimated rotational speed ωest1. The Iq correction unit 95 obtains a torque component current correction value Iqx1 for reducing the “variation of the estimated rotational speed ωest1” detected by the speed variation detection unit 94. The torque component current correction value Iqx1 is supplied to the subtraction unit 89. The rotational electrical angle θest1 detected by the integration unit 83 and the torque component current Iq1 detected by the current detection unit 81 are supplied to the position sensorless vector control unit 72. In addition, when synchronizing the torque pulsation of the two compression mechanism parts 20 and 40 to eliminate the influence of the torque pulsation, it is necessary to reduce the “variation of the estimated rotational speed ωest1” of the individual compression mechanism parts 20 and 40. Therefore, if the two compression mechanism units 20 and 40 are always operated, the processing of this part is unnecessary or the torque component current correction value Iqx1 = 0 may be set. On the other hand, if only one of the compression mechanisms 20 and 40 can be operated, it is necessary to reduce the “variation in the estimated rotational speed ωest1”, so the torque component current correction value Iqx1 is necessary. Become.

[位置センサレス・ベクトル制御部72の構成]
位置センサレス・ベクトル制御部72は、図5に示すように、位置センサレス・ベクトル制御部71と同じ電流検出部81、速度推定演算部82、積分部83、減算部85、速度制御部86、演算部87、減算部88,89,90、電流制御部91,92、PWM信号生成部93、速度変動検出部94、Iq補正部95を含み、かつ位置センサレス・ベクトル制御部71にはない同期制御部96を含む。
[Configuration of Position Sensorless Vector Control Unit 72]
As shown in FIG. 5, the position sensorless / vector control unit 72 includes the same current detection unit 81, speed estimation calculation unit 82, integration unit 83, subtraction unit 85, speed control unit 86, calculation as the position sensorless / vector control unit 71. Unit 87, subtraction units 88, 89, 90, current control units 91, 92, PWM signal generation unit 93, speed fluctuation detection unit 94, Iq correction unit 95, and synchronization control not included in position sensorless vector control unit 71 Part 96 is included.

位置センサレス・ベクトル制御部72が位置センサレス・ベクトル制御部71と異なるのは、同期制御部96を含む点と、界磁成分電流Id2、トルク成分電流Iq2、推定回転速度ωest2、回転電気角θest2、目標値Idref2、目標値Iqref2、偏差ΔId2、トルク成分電流補正値Iqx2、補正目標値Iqref2´、偏差ΔIq2、界磁成分電圧Vd2、トルク成分電圧Vq2などを制御要素として扱う点である。   The position sensorless vector control unit 72 is different from the position sensorless vector control unit 71 in that it includes a synchronization control unit 96, a field component current Id2, a torque component current Iq2, an estimated rotational speed ωest2, a rotational electrical angle θest2, The target value Idref2, the target value Iqref2, the deviation ΔId2, the torque component current correction value Iqx2, the corrected target value Iqref2 ′, the deviation ΔIq2, the field component voltage Vd2, the torque component voltage Vq2, and the like are handled as control elements.

同期制御部96には、当該位置センサレス・ベクトル制御部72における積分部83で検出される回転電気角θest2および電流検出部81で検出されるトルク成分電流Iq2が入力されるとともに、位置センサレス・ベクトル制御部71から供給される回転電気角θest1およびトルク成分電流Iq1が入力される。   The synchronous control unit 96 receives the rotational electrical angle θest2 detected by the integrating unit 83 in the position sensorless vector control unit 72 and the torque component current Iq2 detected by the current detection unit 81, and the position sensorless vector. The rotating electrical angle θest1 and the torque component current Iq1 supplied from the controller 71 are input.

同期制御部96は、モータ10の回転軸トルクT1の変動とモータ30の回転軸トルクT2の変動が同期するようにモータ30の回転速度を調整する。より具体的には、モータ10の回転電気角θest1が0°のときに生じる複数の回転軸トルクT1のうち特定(例えば最小)の回転軸トルクT1に対応する回転電気角θest1=0°と、モータ30の回転電気角θest2が180°のときに生じる複数の回転軸トルクT2のうち特定(例えば最小)の回転軸トルクT2に対応する回転電気角θest2=180°とが同期するように、モータ30の回転速度を調整するための速度補正値Δωを出力する。   The synchronization control unit 96 adjusts the rotation speed of the motor 30 so that the fluctuation of the rotation shaft torque T1 of the motor 10 and the fluctuation of the rotation shaft torque T2 of the motor 30 are synchronized. More specifically, the rotational electrical angle θest1 = 0 ° corresponding to a specific (for example, minimum) rotational shaft torque T1 among the plurality of rotational shaft torques T1 generated when the rotational electrical angle θest1 of the motor 10 is 0 °, and The motor 30 is synchronized with the rotation electrical angle θest2 = 180 ° corresponding to a specific (for example, minimum) rotation shaft torque T2 among the plurality of rotation shaft torques T2 generated when the rotation electrical angle θest2 of the motor 30 is 180 °. A speed correction value Δω for adjusting the rotation speed of 30 is output.

ここで、極対数“3”の6極モータであるモータ10,30の回転軸トルクT1および回転電気角θest1,θest2を図7に示す。
モータ10の回転機械角Q1=360°(1回転)は回転電気角θest1の3周期分に相当し、その回転電気角θest1の3周期内に回転軸トルクT1の2周期分の脈動パターンが存在する。この回転電気角θest1と回転軸トルクT1の脈動パターンとの対応についてみると、回転電気角θest1が0°のときに生じる回転軸トルクT1として互いに大きさの異なる3つの値T1a,T1b,T1c(T1a<T1b<T1c)がある。
Here, FIG. 7 shows the rotational shaft torque T1 and the rotational electrical angles θest1 and θest2 of the motors 10 and 30 which are 6-pole motors having the number of pole pairs “3”.
The rotating mechanical angle Q1 = 360 ° (one rotation) of the motor 10 corresponds to three cycles of the rotating electrical angle θest1, and a pulsation pattern of two cycles of the rotating shaft torque T1 exists within the three cycles of the rotating electrical angle θest1. To do. Looking at the correspondence between the rotational electrical angle θest1 and the pulsation pattern of the rotational shaft torque T1, three values T1a, T1b, T1c (different in magnitude) are obtained as the rotational shaft torque T1 generated when the rotational electrical angle θest1 is 0 °. T1a <T1b <T1c).

同様にモータ30の回転機械角Q2=360°(1回転)はモータ30の回転電気角θest2の3周期分に相当し、その回転電気角θest2の3周期内にモータ30の回転軸トルクT2の2周期分の脈動パターンが存在する。この回転電気角θest2と回転軸トルクT2の脈動パターンとの対応についてみると、回転電気角θest2が180°のときに生じる回転軸トルクT2として互いに大きさの異なる3つの値T2a,T2b,T2c(T2a<T2b<T2c)がある。   Similarly, the rotation mechanical angle Q2 = 360 ° (one rotation) of the motor 30 corresponds to three cycles of the rotation electrical angle θest2 of the motor 30, and the rotation shaft torque T2 of the motor 30 falls within the three cycles of the rotation electrical angle θest2. There are two cycles of pulsation patterns. Looking at the correspondence between the rotational electrical angle θest2 and the pulsation pattern of the rotational shaft torque T2, three values T2a, T2b, T2c (different in magnitude) are obtained as rotational shaft torque T2 generated when the rotational electrical angle θest2 is 180 ° ( T2a <T2b <T2c).

モータ10,30が互いに同じ回転速度(目標回転速度ωref)で動作しても、回転電気角θest1,θest2は互いに独立して進むので、モータ10における回転軸トルクT1の脈動の位相とモータ30における回転軸トルクT2の脈動の位相とが一致するとは限らない。回転軸トルクT1の脈動の位相と回転軸トルクT2の脈動の位相と差は、密閉ケース1aの振動となって現われる。   Even if the motors 10 and 30 operate at the same rotational speed (target rotational speed ωref), the rotational electrical angles θest1 and θest2 proceed independently of each other, so that the pulsation phase of the rotational shaft torque T1 in the motor 10 and the motor 30 The phase of the pulsation of the rotation shaft torque T2 does not always match. The difference between the pulsation phase of the rotation shaft torque T1 and the pulsation phase of the rotation shaft torque T2 appears as vibration of the sealed case 1a.

この振動を抑えるため、同期制御部96は、モータ10の回転電気角θest1が0°のときに生じる回転軸トルクT1a,T1b,T1cのうち最小の回転軸トルクT1aに対応する回転電気角θest1=0°と、モータ30の回転電気角θest2が180°のときに生じる回転軸トルクT2a,T2b,T2cのうち最小の回転軸トルクT2aに対応する回転電気角θest2=180°とが同期するように、モータ30の回転速度に対する速度補正値Δωを出力する。速度補正値Δωは、予め定めた一定値であってもよいし、同期対象である回転電気角θest1=0°と回転電気角θest2=180°との差に比例する値であってもよい。同期制御部96は、この速度補正値Δωを回転軸トルクT1aに対応する回転電気角θest1=0°と回転軸トルクT2aに対応する回転電気角θest2=180°とが同期するまで周期的に繰り返し出力し、同期が実現したところで速度補正値Δωの出力を終了する(Δω=0)。   In order to suppress this vibration, the synchronization controller 96 sets the rotational electrical angle θest1 corresponding to the minimum rotational shaft torque T1a among the rotational shaft torques T1a, T1b, T1c generated when the rotational electrical angle θest1 of the motor 10 is 0 °. The rotational electrical angle θest2 = 180 ° corresponding to the smallest rotational shaft torque T2a among the rotational shaft torques T2a, T2b, T2c generated when the rotational electrical angle θest2 of the motor 30 is 180 ° is synchronized with 0 °. The speed correction value Δω with respect to the rotational speed of the motor 30 is output. The speed correction value Δω may be a predetermined constant value, or may be a value proportional to the difference between the rotational electrical angle θest1 = 0 ° and the rotational electrical angle θest2 = 180 ° that are the synchronization targets. The synchronization controller 96 periodically repeats the speed correction value Δω until the rotational electrical angle θest1 = 0 ° corresponding to the rotational shaft torque T1a and the rotational electrical angle θest2 = 180 ° corresponding to the rotational shaft torque T2a are synchronized. When the synchronization is realized, the output of the speed correction value Δω is terminated (Δω = 0).

同期制御部96から出力される速度補正値Δωは、速度制御部86に供給される。速度制御部86は、減算部85で得られた速度偏差を比例・積分制御(PI制御)演算することによりトルク成分電流Iq2の目標値Iqref2を求める構成は第1実施形態と同じであり、求めた目標値Iqref2を同期制御部96から供給される速度補正値Δωに応じて補正する。補正後の目標値Iqref2は演算部87に供給される。演算部87は、補正後の目標値Iqref2から界磁成分電流Id2の目標値Idref2を求める。   The speed correction value Δω output from the synchronization control unit 96 is supplied to the speed control unit 86. The speed control unit 86 calculates the target value Iqref2 of the torque component current Iq2 by performing proportional / integral control (PI control) operation on the speed deviation obtained by the subtracting unit 85, which is the same as that of the first embodiment. The target value Iqref2 is corrected according to the speed correction value Δω supplied from the synchronization control unit 96. The corrected target value Iqref2 is supplied to the calculation unit 87. The calculating unit 87 obtains the target value Idref2 of the field component current Id2 from the corrected target value Iqref2.

こうして、モータ30の回転速度を調整するための速度補正値Δωを加味した目標値Idref2,Iqref2が減算部88,89に供給される。減算部88は、目標値Idref2から界磁成分電流Id2を減算することにより、目標値Idref2と界磁成分電流Id2との偏差ΔId2を得る。減算部89は、Iq補正部95から供給されるトルク成分電流補正値Iqx2を目標値Iqref2から減算することにより、補正目標値Iqref2´を得る。この補正目標値Iqref2´が減算部90に供給される。減算部90は、補正目標値Iqref2´からトルク成分電流Iq2を減算することにより、補正目標値Iqref2´とトルク成分電流Iq2との偏差ΔIq2を得る。   Thus, the target values Idref2, Iqref2 taking into account the speed correction value Δω for adjusting the rotational speed of the motor 30 are supplied to the subtracting units 88, 89. The subtracting unit 88 obtains a deviation ΔId2 between the target value Idref2 and the field component current Id2 by subtracting the field component current Id2 from the target value Idref2. The subtracting unit 89 subtracts the torque component current correction value Iqx2 supplied from the Iq correction unit 95 from the target value Iqref2, thereby obtaining a corrected target value Iqref2 ′. The corrected target value Iqref2 ′ is supplied to the subtracting unit 90. The subtracting unit 90 obtains a deviation ΔIq2 between the corrected target value Iqref2 ′ and the torque component current Iq2 by subtracting the torque component current Iq2 from the corrected target value Iqref2 ′.

減算部88で得られた偏差ΔId2は電流制御部91に供給され、減算部90で得られた偏差ΔIq2は電流制御部92に供給される。電流制御部91は、偏差ΔId2の比例・積分制御(PI制御)演算により、モータ30におけるロータ軸上のd軸座標に換算した界磁成分電圧Vd2を求める。電流制御部92は、偏差ΔIq2の比例・積分制御(PI制御)演算により、モータ30におけるロータ軸上のq軸座標に換算したトルク成分電圧Vq2を求める。これら電流制御部91,92で得られた界磁成分電圧Vd2,トルク成分電圧Vq2は、PWM信号生成部93に供給される。PWM信号生成部93は、界磁成分電圧Vd2、トルク成分電圧Vq2、および回転電気角θest2に応じて、インバータ62に対するスイッチング用のパルス幅変調信号(PWM信号という)を生成する。このPWM信号により、インバータ62の各スイッチング素子がオン,オフ動作し、モータ30の相巻線Lu,Lv,Lwに対する駆動電圧Vu,Vv,Vwがインバータ62から出力される。   The deviation ΔId2 obtained by the subtraction unit 88 is supplied to the current control unit 91, and the deviation ΔIq2 obtained by the subtraction unit 90 is supplied to the current control unit 92. The current control unit 91 obtains a field component voltage Vd2 converted into d-axis coordinates on the rotor shaft in the motor 30 by calculating proportional / integral control (PI control) of the deviation ΔId2. The current control unit 92 obtains the torque component voltage Vq2 converted into the q-axis coordinate on the rotor shaft in the motor 30 by the proportional / integral control (PI control) calculation of the deviation ΔIq2. The field component voltage Vd2 and the torque component voltage Vq2 obtained by the current control units 91 and 92 are supplied to the PWM signal generation unit 93. The PWM signal generator 93 generates a switching pulse width modulation signal (referred to as a PWM signal) for the inverter 62 in accordance with the field component voltage Vd2, the torque component voltage Vq2, and the rotational electrical angle θest2. By this PWM signal, each switching element of the inverter 62 is turned on / off, and drive voltages Vu, Vv, Vw for the phase windings Lu, Lv, Lw of the motor 30 are output from the inverter 62.

以上の構成により、モータ30の速度が上記速度補正値Δωに応じて調整され、モータ30の回転電気角θest2=180°がモータ10の回転電気角θest1=0°に近づいていく。このとき、モータ10の回転速度は目標回転速度ωrefに維持されている。そして、モータ30の回転電気角θest2=180°がモータ10の回転電気角θest1=0°に一致したところで、つまり回転軸トルクT1の脈動の位相とモータ30における回転軸トルクT2の脈動の位相とが一致するところで、モータ30に対する速度調整が終了する。この速度調整の終了に伴い、モータ10,30の回転速度が共に目標回転速度ωrefとなり、この状態を維持して運転を継続する。   With the above configuration, the speed of the motor 30 is adjusted according to the speed correction value Δω, and the rotational electrical angle θest2 = 180 ° of the motor 30 approaches the rotational electrical angle θest1 = 0 ° of the motor 10. At this time, the rotational speed of the motor 10 is maintained at the target rotational speed ωref. When the rotational electrical angle θest2 = 180 ° of the motor 30 coincides with the rotational electrical angle θest1 = 0 ° of the motor 10, that is, the pulsation phase of the rotational shaft torque T1 and the pulsation phase of the rotational shaft torque T2 in the motor 30 , The speed adjustment for the motor 30 ends. With the completion of this speed adjustment, the rotational speeds of the motors 10 and 30 both become the target rotational speed ωref, and this state is maintained and the operation is continued.

このように、圧縮機構部20,40の圧縮室数が偶数の“2”でモータ10,30の極対数が奇数の“3”の場合は、回転電気角θest1と回転電気角θest2とが180°異なる逆相条件でモータ10,30を回転駆動しながら、回転電気角θest1=0°と回転電気角θest2=180°とが同期するようにモータ30の回転速度を調整することにより、回転軸トルクT1の脈動の位相とモータ30における回転軸トルクT2の脈動の位相とを一致させることができ、よって密閉ケース1aの振動を抑えることができる。密閉ケース1aの振動を抑えることができるので、騒音を低減できるとともに、圧縮機1と冷媒配管との接続部に生じるいわゆる配管応力を規定値内に抑えることができる。   As described above, when the number of compression chambers of the compression mechanisms 20 and 40 is an even number “2” and the number of pole pairs of the motors 10 and 30 is an odd number “3”, the rotational electrical angle θest1 and the rotational electrical angle θest2 are 180. By rotating the motors 10 and 30 under different anti-phase conditions and adjusting the rotational speed of the motor 30 so that the rotational electrical angle θest1 = 0 ° and the rotational electrical angle θest2 = 180 ° are synchronized, the rotational axis The phase of the pulsation of the torque T1 and the phase of the pulsation of the rotation shaft torque T2 in the motor 30 can be made to coincide with each other, so that the vibration of the sealed case 1a can be suppressed. Since the vibration of the sealed case 1a can be suppressed, noise can be reduced, and so-called pipe stress generated at the connecting portion between the compressor 1 and the refrigerant pipe can be suppressed within a specified value.

さらに、回転電気角θest1と回転電気角θest2とが180°異なる逆相条件でモータ10,30を駆動するので、図3に示すモータ10の中性点電圧Vn1とモータ30の中性点電圧Vn2とが相殺される(Vn1+Vn2=0)。これにより、EMI(Electro Magnetic Interference)ノイズや漏れ電流を抑制できる。   Further, since the motors 10 and 30 are driven under a reverse phase condition in which the rotating electrical angle θest1 and the rotating electrical angle θest2 are different by 180 °, the neutral point voltage Vn1 of the motor 10 and the neutral point voltage Vn2 of the motor 30 shown in FIG. Are offset (Vn1 + Vn2 = 0). Thereby, EMI (Electro Magnetic Interference) noise and leakage current can be suppressed.

なお、モータ10の回転軸トルクT1の脈動の位相とモータ30における回転軸トルクT2の脈動の位相を一致させるには、モータ10の回転電気角θest1とモータ30の回転電気角θest2を一致させることでも可能である。しかしながら、この場合、同相条件でモータ10,30を駆動するので、モータ10の中性点電圧Vn1とモータ30の中性点電圧Vn2とは相殺されることがなく、EMIノイズや漏れ電流の低減効果は得られない。   In order to make the phase of the pulsation of the rotational shaft torque T1 of the motor 10 and the phase of the pulsation of the rotational shaft torque T2 of the motor 30 coincide, the rotational electrical angle θest1 of the motor 10 and the rotational electrical angle θest2 of the motor 30 are matched. But it is possible. However, in this case, since the motors 10 and 30 are driven under the same phase condition, the neutral point voltage Vn1 of the motor 10 and the neutral point voltage Vn2 of the motor 30 are not canceled out, and EMI noise and leakage current are reduced. There is no effect.

また、上記実施形態では、モータ10,30の回転速度のうちモータ30の回転速度を調整する構成としたが、それに限らず、モータ10の回転速度を調整する構成としてもよい。あるいは、モータ10,30の回転速度を共に調整する構成としてもよい。要は、モータ10,30の回転速度の少なくとも一方を調整すればよい。   Moreover, in the said embodiment, although it was set as the structure which adjusts the rotational speed of the motor 30 among the rotational speeds of the motors 10 and 30, it is good also as a structure which adjusts the rotational speed of the motor 10 not only to it. Or it is good also as a structure which adjusts both the rotational speeds of the motors 10 and 30. In short, at least one of the rotational speeds of the motors 10 and 30 may be adjusted.

また、上記実施形態では、回転軸トルクT1aに対応する回転電気角θest1=0°と回転軸トルクT2aに対応する回転電気角θest2=180°とを同期させるようにしたが、回転軸トルクT1bに対応する回転電気角θest1=0°と回転軸トルクT2bに対応する回転電気角θest2=180°とを同期させてもよく、あるいは回転軸トルクT1cに対応する回転電気角θest1=0°と回転軸トルクT2cに対応する回転電気角θest2=180°とを同期させてもよい。   In the above embodiment, the rotational electrical angle θest1 = 0 ° corresponding to the rotational shaft torque T1a and the rotational electrical angle θest2 = 180 ° corresponding to the rotational shaft torque T2a are synchronized, but the rotational shaft torque T1b is synchronized with the rotational shaft torque T1b. The corresponding rotating electrical angle θest1 = 0 ° and the rotating electrical angle θest2 = 180 ° corresponding to the rotating shaft torque T2b may be synchronized, or the rotating electrical angle θest1 = 0 ° corresponding to the rotating shaft torque T1c and the rotating shaft The rotating electrical angle θest2 = 180 ° corresponding to the torque T2c may be synchronized.

[2]第2実施形態
第2実施形態について説明する。
モータ10におけるロータ12の磁極位置と圧縮機構部20におけるローラ22a,22bの回転基準位置との対応関係、およびモータ30におけるロータ32の磁極位置と圧縮機構部40におけるローラ42a,42bの回転基準位置との対応関係を図8に示す。
[2] Second embodiment
A second embodiment will be described.
Correspondence relationship between the magnetic pole position of the rotor 12 in the motor 10 and the rotation reference position of the rollers 22a and 22b in the compression mechanism section 20, and the rotation reference position of the magnetic pole position of the rotor 32 in the motor 30 and the rollers 42a and 42b in the compression mechanism section 40 FIG. 8 shows the corresponding relationship.

モータ10は、4個の永久磁石12a〜12dをロータ12に埋設してなる4極モータであり、よって極対数は偶数の“2”である。モータ30も、4個の永久磁石32a〜32dをロータ32に埋設してなる4極モータであり、よって極対数は偶数の“2”である。圧縮機構部20,40のそれぞれ圧縮室数は第1実施形態と同じ偶数の“2”である。   The motor 10 is a four-pole motor in which four permanent magnets 12a to 12d are embedded in the rotor 12, and therefore the number of pole pairs is an even number “2”. The motor 30 is also a four-pole motor formed by embedding four permanent magnets 32a to 32d in the rotor 32. Therefore, the number of pole pairs is an even number “2”. The number of compression chambers of each of the compression mechanisms 20 and 40 is an even number “2” as in the first embodiment.

図8のように、圧縮機構部20のローラ22a,22bが回転基準位置にあるとき、モータ10のロータ12の磁極位置は磁極Sが最上点に存し磁極Nが最下点に存する。これに対し、圧縮機構部40のローラ42a,42bが回転基準位置にあるとき、モータ30のロータ32の磁極位置は磁極Nが最上点に存して磁極Sが最下点に存する。すなわち、圧縮機構部20におけるローラ22a,22bの回転基準位置に対するロータ12の磁極位置は、圧縮機構部40におけるローラ42a,42bの回転基準位置に対するロータ32の磁極位置に対し、上記極対数“2”に応じた回転機械角“=180°/極対数”つまり90°だけ異なる。   As shown in FIG. 8, when the rollers 22a and 22b of the compression mechanism section 20 are at the rotation reference position, the magnetic pole position of the rotor 12 of the motor 10 is such that the magnetic pole S is at the highest point and the magnetic pole N is at the lowest point. On the other hand, when the rollers 42a and 42b of the compression mechanism 40 are at the rotation reference position, the magnetic pole N of the rotor 32 of the motor 30 is at the uppermost point and the magnetic pole S is at the lowermost point. That is, the magnetic pole position of the rotor 12 with respect to the rotation reference position of the rollers 22a and 22b in the compression mechanism section 20 is equal to the number of pole pairs “2” with respect to the magnetic pole position of the rotor 32 with respect to the rotation reference position of the rollers 42a and 42b in the compression mechanism section 40. The rotation mechanical angle corresponding to “= 180 ° / number of pole pairs”, that is, 90 ° differs.

ロータ12,32の磁極位置については、モータ10,30の相巻線Lu,Lv,Lwに着磁用の大電流の励磁電流を供給して各永久磁石の極性を変えることにより、適宜に選定することが可能である。   The magnetic pole positions of the rotors 12 and 32 are appropriately selected by changing the polarity of each permanent magnet by supplying a large exciting current for magnetization to the phase windings Lu, Lv, and Lw of the motors 10 and 30. Is possible.

位置センサレス・ベクトル制御部71,72は、主要な機能として、モータ10,30の同時運転時、モータ10,30を互いに逆方向にかつ互いに同じ回転速度で駆動し、モータ10,30の回転電気角θest1,θest2を調整する制御手段を含む。この制御手段は、具体的には、モータ10,30の同時運転時、モータ10,30を互いに逆方向にかつ互いに同じ目標回転速度ωrefとなるように駆動しながら、かつ、モータ10の回転電気角θest1とモータ30の回転電気角θest2とが180°ずれた値で同期するように、モータ30の回転速度を調整する。   The position sensorless vector control units 71 and 72, as main functions, drive the motors 10 and 30 in the opposite directions and at the same rotational speed during the simultaneous operation of the motors 10 and 30, respectively. Control means for adjusting the angles θest1 and θest2 are included. Specifically, the control means drives the motors 10 and 30 in the opposite directions and at the same target rotational speed ωref while simultaneously driving the motors 10 and 30, while rotating the motors 10 and 30. The rotational speed of the motor 30 is adjusted so that the angle θest1 and the rotational electrical angle θest2 of the motor 30 are synchronized with each other with a value shifted by 180 °.

この制御を実現するため、位置センサレス・ベクトル制御部71が図9に示す構成を有し、位置センサレス・ベクトル制御部72が図10に示す構成を有する。すなわち、位置センサレス・ベクトル制御部71の積分部83で検出される回転電気角θest1が位置センサレス・ベクトル制御部72の同期制御部96に入力されるとともに、位置センサレス・ベクトル制御部72の積分部83で検出される回転電気角θest2が同期制御部96に入力される。   In order to realize this control, the position sensorless vector control unit 71 has the configuration shown in FIG. 9, and the position sensorless vector control unit 72 has the configuration shown in FIG. That is, the rotational electrical angle θest1 detected by the integration unit 83 of the position sensorless vector control unit 71 is input to the synchronization control unit 96 of the position sensorless vector control unit 72 and the integration unit of the position sensorless vector control unit 72. The rotational electrical angle θest2 detected at 83 is input to the synchronization control unit 96.

同期制御部96は、モータ10の回転電気角θest1とモータ30の回転電気角θest2とが180°ずれた位置で同期するように、モータ30の回転速度に対する速度補正値Δωを出力する。   The synchronization control unit 96 outputs a speed correction value Δω for the rotational speed of the motor 30 so that the rotational electrical angle θest1 of the motor 10 and the rotational electrical angle θest2 of the motor 30 are synchronized at a position shifted by 180 °.

ここで、極対数“2”の4極モータであるモータ10,30の回転軸トルクT1および回転電気角θest1,θest2を図11に示す。
モータ10の回転機械角Q1=360°(1回転)は回転電気角θest1の2周期分に相当し、その回転電気角θest1の2周期内に回転軸トルクT1の2周期分の脈動パターンが存在する。この回転電気角θest1と回転軸トルクT1の脈動パターンとの対応について視ると、回転電気角θest1が0°のときに回転軸トルクT1が最小となる。
Here, FIG. 11 shows the rotation shaft torque T1 and the rotation electrical angles θest1 and θest2 of the motors 10 and 30 which are 4-pole motors having the number of pole pairs “2”.
The rotating mechanical angle Q1 = 360 ° (one rotation) of the motor 10 corresponds to two cycles of the rotating electrical angle θest1, and a pulsation pattern of two cycles of the rotating shaft torque T1 exists within the two cycles of the rotating electrical angle θest1. To do. Looking at the correspondence between the rotational electrical angle θest1 and the pulsation pattern of the rotational shaft torque T1, the rotational shaft torque T1 is minimized when the rotational electrical angle θest1 is 0 °.

一方、モータ30では、着磁位置を回転機械角“=180°/極対数”つまり90°だけ異ならせていることから、回転軸トルクT2が最小となるのは、回転電気角θest2が180°のときである。   On the other hand, in the motor 30, the magnetizing position is varied by the rotational mechanical angle “= 180 ° / number of pole pairs”, that is, 90 °, and therefore the rotational shaft torque T 2 is minimized because the rotational electrical angle θest 2 is 180 °. At the time.

モータ10,30が互いに同じ回転速度(目標回転速度ωref)で動作しても、回転電気角θest1,θest2は互いに独立して進むので、モータ10における回転軸トルクT1の脈動の位相とモータ30における回転軸トルクT2の脈動の位相とが一致するとは限らない。回転軸トルクT1の脈動の位相と回転軸トルクT2の脈動の位相差は、密閉ケース1aの振動となって現われる。上述の通り、回転軸トルクT1の脈動と回転軸トルクT2の脈動との位相差を最小とするには、モータ10の回転電気角θest1とモータ30の回転電気角θest2との位相差(ずれ)を180°にすればよい。   Even if the motors 10 and 30 operate at the same rotational speed (target rotational speed ωref), the rotational electrical angles θest1 and θest2 proceed independently of each other, so that the pulsation phase of the rotational shaft torque T1 in the motor 10 and the motor 30 The phase of the pulsation of the rotation shaft torque T2 does not always match. The phase difference between the pulsation of the rotation shaft torque T1 and the pulsation of the rotation shaft torque T2 appears as vibration of the sealed case 1a. As described above, in order to minimize the phase difference between the pulsation of the rotational shaft torque T1 and the pulsation of the rotational shaft torque T2, the phase difference (deviation) between the rotational electrical angle θest1 of the motor 10 and the rotational electrical angle θest2 of the motor 30. Can be set to 180 °.

そこで、同期制御部96は、モータ10の回転電気角θest1とモータ30の回転電気角θest2とが180°ずれて同期するように、モータ30の回転速度を調整するための速度補正値Δωを出力する。速度補正値Δωは、予め定めた一定値であってもよいし、同期対象である回転電気角θest1=0°と回転電気角θest2=180°との差に比例する値であってもよい。同期制御部96は、この速度補正値Δωを回転電気角θest1=0°と回転電気角θest2=180°とが同期するまで周期的に繰り返し出力し、同期が実現したところで速度補正値Δωの出力を終了する(Δω=0)。その後、回転電気角θest1=0°と回転電気角θest2=180°とが同期した状態で、運転を継続させる。2つのモータ10,30の回転電気角θest1、θest2を同期させているため、双方のモータの速度は同じになる。   Therefore, the synchronization control unit 96 outputs a speed correction value Δω for adjusting the rotational speed of the motor 30 so that the rotational electrical angle θest1 of the motor 10 and the rotational electrical angle θest2 of the motor 30 are synchronized with a 180 ° deviation. To do. The speed correction value Δω may be a predetermined constant value, or may be a value proportional to the difference between the rotational electrical angle θest1 = 0 ° and the rotational electrical angle θest2 = 180 ° that are the synchronization targets. The synchronization control unit 96 periodically outputs the speed correction value Δω until the rotation electrical angle θest1 = 0 ° and the rotation electrical angle θest2 = 180 ° are synchronized, and outputs the speed correction value Δω when synchronization is realized. Is terminated (Δω = 0). Thereafter, the operation is continued in a state where the rotating electrical angle θest1 = 0 ° and the rotating electrical angle θest2 = 180 ° are synchronized. Since the rotating electrical angles θest1 and θest2 of the two motors 10 and 30 are synchronized, the speeds of both motors are the same.

他の構成は第1実施形態と同じである。
以上の構成により、モータ30の速度が上記速度補正値Δωに応じて調整され、モータ30の回転電気角θest2=0°がモータ10の回転電気角θest1=180°に近づいていく。このとき、モータ10の回転速度は目標回転速度ωrefに維持されている。そして、モータ30の回転電気角θest2=0°がモータ10の回転電気角θest1=180°に一致したところで、つまり回転軸トルクT1の脈動の位相とモータ30における回転軸トルクT2の脈動の位相とが一致するところで、モータ30に対する速度調整が終了する。この速度調整の終了に伴い、モータ10,30の回転速度が共に目標回転速度ωrefとなる。その後、回転電気角θest1=0°と回転電気角θest2=180°とが同期した状態で、運転を継続させる。
Other configurations are the same as those of the first embodiment.
With the above configuration, the speed of the motor 30 is adjusted according to the speed correction value Δω, and the rotational electrical angle θest2 = 0 ° of the motor 30 approaches the rotational electrical angle θest1 = 180 ° of the motor 10. At this time, the rotational speed of the motor 10 is maintained at the target rotational speed ωref. When the rotational electrical angle θest2 = 0 ° of the motor 30 coincides with the rotational electrical angle θest1 = 180 ° of the motor 10, that is, the pulsation phase of the rotational shaft torque T1 and the pulsation phase of the rotational shaft torque T2 in the motor 30 , The speed adjustment for the motor 30 ends. As the speed adjustment ends, the rotational speeds of the motors 10 and 30 both become the target rotational speed ωref. Thereafter, the operation is continued in a state where the rotating electrical angle θest1 = 0 ° and the rotating electrical angle θest2 = 180 ° are synchronized.

このように、圧縮機構部20,40の圧縮室数が偶数の“2”でモータ10,30の極対数が偶数の“2”の場合は、回転電気角θest1=0°と回転電気角θest2=180°とが同期するようにモータ30の回転速度を調整することにより、回転軸トルクT1の脈動の位相とモータ30における回転軸トルクT2の脈動の位相とを一致させることができ、よって密閉ケース1aの振動を抑えることができる。密閉ケース1aの振動を抑えることができるので、騒音を低減できるとともに、圧縮機1と冷媒配管との接続部に生じるいわゆる配管応力を規定値内に抑えることができる。しかも、回転機械角Q1,Q2を考慮することなく回転電気角θest1,θest2を180°ずらして同期させるだけなので、第1実施形態のように各位相におけるトルク脈動が合致するように、トルク脈動を検出しながら位相を合わせ込む必要がなく、位置センサレス・ベクトル制御部71,72の制御の負担を軽減できる。   Thus, when the number of compression chambers of the compression mechanisms 20 and 40 is an even number “2” and the number of pole pairs of the motors 10 and 30 is an even number “2”, the rotational electrical angle θest1 = 0 ° and the rotational electrical angle θest2 By adjusting the rotation speed of the motor 30 so as to synchronize with 180 °, the phase of the pulsation of the rotation shaft torque T1 and the phase of the pulsation of the rotation shaft torque T2 in the motor 30 can be made to coincide with each other. The vibration of the case 1a can be suppressed. Since the vibration of the sealed case 1a can be suppressed, noise can be reduced, and so-called pipe stress generated at the connecting portion between the compressor 1 and the refrigerant pipe can be suppressed within a specified value. In addition, since the rotating electrical angles θest1 and θest2 are only shifted by 180 ° and synchronized without considering the rotating mechanical angles Q1 and Q2, the torque pulsation is adjusted so that the torque pulsations in each phase match as in the first embodiment. It is not necessary to match the phases while detecting, and the control burden on the position sensorless vector control units 71 and 72 can be reduced.

さらに、回転電気角θest1と回転電気角θest2とが180°異なる逆相条件でモータ10,30を駆動するので、モータ10の中性点電圧Vn1とモータ30の中性点電圧Vn2とが相殺される(Vn1+Vn2=0)。これにより、EMIノイズや漏れ電流を抑制できる。   Further, since the motors 10 and 30 are driven under a reverse phase condition in which the rotating electrical angle θest1 and the rotating electrical angle θest2 are different by 180 °, the neutral point voltage Vn1 of the motor 10 and the neutral point voltage Vn2 of the motor 30 are canceled out. (Vn1 + Vn2 = 0). Thereby, EMI noise and leakage current can be suppressed.

本実施形態においては、圧縮機構部20におけるローラ22a,22bの回転基準位置に対するロータ12の磁極位置は、圧縮機構部40におけるローラ42a,42bの回転基準位置に対するロータ32の磁極位置に対し、上記極対数“2”に応じた回転機械角“=180°/極対数”つまり90°だけ異ならせた。これを行わなかった場合、すなわち、着磁位置を同じにした場合、モータ10の回転軸トルクT1の脈動の位相とモータ30における回転軸トルクT2の脈動の位相を一致させるには、モータ10の回転電気角θest1とモータ30の回転電気角θest2を一致させる(θest1=θest2)ことになる。しかしながら、この場合、同相条件でモータ10,30を駆動することになり、モータ10の中性点電圧Vn1とモータ30の中性点電圧Vn2とは相殺されることがなく、EMIノイズや漏れ電流の低減効果は得られない。   In the present embodiment, the magnetic pole position of the rotor 12 with respect to the rotation reference position of the rollers 22a and 22b in the compression mechanism section 20 is the same as the magnetic pole position of the rotor 32 with respect to the rotation reference position of the rollers 42a and 42b in the compression mechanism section 40. The rotating machine angle corresponding to the number of pole pairs “2” was changed by “= 180 ° / number of pole pairs”, that is, 90 °. When this is not performed, that is, when the magnetization position is the same, in order to make the phase of the pulsation of the rotation shaft torque T1 of the motor 10 coincide with the phase of the pulsation of the rotation shaft torque T2 of the motor 30, The rotational electrical angle θest1 and the rotational electrical angle θest2 of the motor 30 are made to coincide (θest1 = θest2). However, in this case, the motors 10 and 30 are driven under in-phase conditions, and the neutral point voltage Vn1 of the motor 10 and the neutral point voltage Vn2 of the motor 30 are not canceled out. This reduction effect cannot be obtained.

なお、この第2実施形態では、モータ10,30の回転速度のうちモータ30の回転速度を調整する構成としたが、それに限らず、モータ10の回転速度を調整する構成としてもよい。あるいは、モータ10,30の回転速度を共に調整する構成としてもよい。要は、モータ10,30の回転速度の少なくとも一方を調整すればよい。   In addition, in this 2nd Embodiment, it was set as the structure which adjusts the rotational speed of the motor 30 among the rotational speeds of the motors 10 and 30, but it is good also as a structure which adjusts the rotational speed of the motor 10 not only to it. Or it is good also as a structure which adjusts both the rotational speeds of the motors 10 and 30. In short, at least one of the rotational speeds of the motors 10 and 30 may be adjusted.

また、回転電気角θest1=0°と回転電気角θest2=180°とを同期させるようにしたが、要は相互に180°ずれた値で同期させればよい。例えば、回転電気角θest1=180°と回転電気角θest2=0°とを同期させてもよい。   In addition, the rotational electrical angle θest1 = 0 ° and the rotational electrical angle θest2 = 180 ° are synchronized, but the point is that they may be synchronized with a value shifted from each other by 180 °. For example, the rotational electrical angle θest1 = 180 ° may be synchronized with the rotational electrical angle θest2 = 0 °.

以上のとおり、圧縮機構部20,40がそれぞれ2つの圧縮室を持つ2シリンダ型である場合を例に説明したが、第2実施形態では、圧縮機構部20,40がそれぞれ1つの圧縮室を持つ1シリンダ型である場合も同様に実施可能である。   As described above, the case where the compression mechanism units 20 and 40 are each a two-cylinder type having two compression chambers has been described as an example. However, in the second embodiment, the compression mechanism units 20 and 40 each have one compression chamber. The same can be applied to the case of the single cylinder type.

[3]変形例
上記各実施形態では、圧縮機構部20,40がそれぞれ2つの圧縮室を持つ2シリンダ型である場合を例に説明したが、2つ以上の圧縮室を持つ場合も同様に実施可能である。
[3] Modification
In each of the above-described embodiments, the case where the compression mechanism units 20 and 40 are each a two-cylinder type having two compression chambers has been described as an example.

また、各実施形態においては、各回転電気角θest1,θest2が180°ずれた運転を行わせている。このずれ角において最適な振動低減が可能となるが、大よそ、この±25°程度の変動範囲、すなわちずれ角で165°以上から205°の範囲であれば、大きな振動抑制効果が得られることから、この範囲内、すなわち略180°の範囲、に設定しても良い。同様にEMIノイズおよび漏れ電流の抑制効果も、各回転電気角θest1,θest2が互いに180°ずれた運転で最適となるが、上記したずれ角が165°以上から205°の範囲であれば、ある程度の抑制効果を発揮することができる。   In each embodiment, an operation is performed in which the rotational electrical angles θest1 and θest2 are shifted by 180 °. Optimum vibration reduction is possible at this deviation angle. However, if the fluctuation range is about ± 25 °, that is, if the deviation angle is from 165 ° to 205 °, a large vibration suppression effect can be obtained. Therefore, it may be set within this range, that is, within a range of about 180 °. Similarly, the effect of suppressing the EMI noise and the leakage current is optimal in an operation in which the rotational electrical angles θest1 and θest2 are shifted from each other by 180 °. It is possible to exert an inhibitory effect.

上記各実施形態および変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態や変形は、発明の範囲は要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   The above-described embodiments and modifications are presented as examples, and are not intended to limit the scope of the invention. The novel embodiments and modifications can be implemented in various other forms, and various omissions, rewrites, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. In these embodiments and modifications, the scope of the invention is included in the gist, and is included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1…圧縮機、1a…密閉ケース、10,30…永久磁石同期モータ、12,32…ロータ、13,33…回転軸、20,40…圧縮機構部、22a,22b…ローラ、61,64…コンバータ、62,65…インバータ、70…コントローラ、71,72…位置センサレス・ベクトル制御部、73…主制御部、96…同期制御部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Compressor, 1a ... Sealing case, 10, 30 ... Permanent magnet synchronous motor, 12, 32 ... Rotor, 13, 33 ... Rotating shaft, 20, 40 ... Compression mechanism part, 22a, 22b ... Roller, 61, 64 ... Converter, 62, 65 ... Inverter, 70 ... Controller, 71, 72 ... Position sensorless vector control unit, 73 ... Main control unit, 96 ... Synchronization control unit

Claims (7)

圧縮室を備えた第1圧縮機構部と、
前記第1圧縮機構部を駆動する第1モータと、
前記第1圧縮機構部と向き合う状態に配置され、前記第1圧縮機構部と同じ数の圧縮室を備えた第2圧縮機構部と、
前記第2圧縮機構部を駆動する第2モータであり、当該モータの回転電気角と前記第1モータの回転電気角とが略180°異なる場合に、当該モータにおけるトルク脈動の位相と前記第1モータにおけるトルク脈動の位相とが同期する;と、
前記第1圧縮機構部、前記第2圧縮機構部、前記第1モータ、前記第2モータを収容する圧縮機ケースと、
を備えた圧縮機のモータ制御装置であって、
前記第1モータにおけるトルク脈動の位相と前記第2モータにおけるトルク脈動の位相とが同期するように前記第1および第2永久磁石同期モータを互いに逆方向に同じ回転速度でかつ互いに略180°異なる回転電気角で駆動する制御手段、
を備えることを特徴とするモータ制御装置。
A first compression mechanism having a compression chamber;
A first motor that drives the first compression mechanism;
A second compression mechanism portion arranged in a state facing the first compression mechanism portion, and having the same number of compression chambers as the first compression mechanism portion;
A second motor for driving the second compression mechanism, and when the rotational electrical angle of the motor and the rotational electrical angle of the first motor differ by approximately 180 °, the phase of torque pulsation in the motor and the first The phase of torque pulsation in the motor is synchronized;
A compressor case that houses the first compression mechanism, the second compression mechanism, the first motor, and the second motor;
A compressor motor control device comprising:
The first and second permanent magnet synchronous motors have the same rotational speed in opposite directions and are substantially 180 ° different from each other so that the phase of torque pulsation in the first motor and the phase of torque pulsation in the second motor are synchronized. Control means driven by rotating electrical angle,
A motor control device comprising:
前記圧縮機ケースは、円筒状の密閉ケースであり、
前記第1圧縮機構部および前記第1モータは、前記密閉ケースの軸方向に沿う一方の側に収容され、
前記第2圧縮機構部および前記第2モータは、前記密閉ケースの軸方向に沿う他方の側に収容されている、
ことを特徴とする請求項1に記載のモータ制御装置。
The compressor case is a cylindrical sealed case,
The first compression mechanism and the first motor are accommodated on one side along the axial direction of the sealed case,
The second compression mechanism and the second motor are accommodated on the other side along the axial direction of the sealed case,
The motor control device according to claim 1.
前記第1および第2圧縮機構部の圧縮室数は、それぞれ偶数であり、
前記第1および第2モータは、それぞれ永久磁石同期モータであって、前記第1および第2モータの極対数は、それぞれ奇数であり、
前記第1圧縮機構部におけるローラの回転基準位置と前記第1モータにおけるロータの磁極位置との対応関係は、前記第2圧縮機構部におけるローラの回転基準位置と前記第2モータにおけるロータの磁極位置との対応関係と同一であり、
前記制御手段は、前記第1および第2モータを互いに逆方向に同じ目標回転速度となるように駆動しながら、前記第1モータの回転電気角が0°のときに生じる複数の回転軸トルクのうち特定の回転軸トルクに対応する回転電気角0°と、前記第2モータの回転電気角が180°のときに生じる複数の回転軸トルクのうち特定の回転軸トルクに対応する回転電気角180°とが同期するように、前記第1および第2モータの回転速度の少なくとも一方を調整する、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のモータ制御装置。
The number of compression chambers of the first and second compression mechanisms is an even number,
The first and second motors are permanent magnet synchronous motors, respectively, and the number of pole pairs of the first and second motors is an odd number, respectively.
The correspondence between the rotation reference position of the roller in the first compression mechanism section and the magnetic pole position of the rotor in the first motor is as follows: the rotation reference position of the roller in the second compression mechanism section and the magnetic pole position of the rotor in the second motor Is the same as
The control means drives the first and second motors to have the same target rotational speed in opposite directions, and generates a plurality of rotational shaft torques generated when the rotational electric angle of the first motor is 0 °. Among them, a rotating electrical angle 180 corresponding to a specific rotating shaft torque among a plurality of rotating shaft torques generated when the rotating electrical angle 0 ° corresponding to a specific rotating shaft torque and the rotating electric angle of the second motor is 180 °. Adjusting at least one of the rotational speeds of the first and second motors so as to be synchronized with °.
The motor control device according to claim 1, wherein the motor control device is provided.
前記第1および第2モータは、いずれも6極モータであることを特徴とする請求項3に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 3, wherein each of the first and second motors is a six-pole motor. 前記第1および第2モータは、それぞれ永久磁石同期モータであって、前記第1および第2モータの極対数は、それぞれ偶数であり、
前記第1圧縮機構部におけるローラが回転基準位置にあるときの前記第1モータにおけるロータの磁極位置は、前記第2圧縮機構部におけるローラが回転基準位置にあるときの前記第2モータにおけるロータの磁極位置に対し、前記極対数に応じた回転機械角“=180°/極対数”だけ異なる、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のモータ制御装置。
The first and second motors are permanent magnet synchronous motors, respectively, and the number of pole pairs of the first and second motors is an even number,
The magnetic pole position of the rotor in the first motor when the roller in the first compression mechanism is at the rotation reference position is the position of the rotor in the second motor when the roller in the second compression mechanism is at the rotation reference position. The rotating machine angle corresponding to the number of pole pairs differs from the magnetic pole position by “= 180 ° / number of pole pairs”.
The motor control device according to claim 1, wherein the motor control device is provided.
前記第1および第2モータは、いずれも4極モータであることを特徴とする請求項5に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 5, wherein each of the first and second motors is a four-pole motor. 前記第1および第2圧縮機構部の圧縮室数は、それぞれ“2”であることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to any one of claims 1 to 6, wherein the number of compression chambers of the first and second compression mechanism sections is "2", respectively.
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