电机控制装置以及冷冻或空调装置的制作方法

本发明涉及一种控制电机的电机控制装置，特别是涉及一种具有逆变电路的电机控制装置。此外，本发明涉及一种安装有电机控制装置的冷冻装置、空调装置(将它们统称为冷冻或空调装置)。

背景技术：

近年来，在驱动伴随有负载转矩变动的负载要素的同步电机的可变速控制中使用逆变器。作为包括具有周期性负载转矩变动的负载要素的装置可以列举单转子式压缩机或往复式压缩机等。单转子式压缩机或往复式压缩机等作为安装于空气调节机和冰箱等家电产品的压缩机而被广泛使用。

图1A是表示单转子式压缩机的负载转矩特性的图，图1B是表示往复式压缩机的负载转矩特性的图。在单转子式压缩机或往复式压缩机中，每转动一周进行一次由工作介质的吸入工序、压缩工序和排出工序构成的压缩循环。由于在即将排出之前对工作介质进行压缩，所以负载转矩变大，并且由于刚刚排出之后工作介质排空，所以负载转矩变小。即，因转子的机械位置而使负载转矩变化。

在不使用检测转子的机械位置的位置传感器而驱动同步电机的驱动方式中，由于电机控制装置不能判断转子的机械位置，所以不能判断用于使同步电机转动的必要转矩。因此，在以无位置传感器方式驱动同步电机的驱动方式中，即使在工作介质的压力高的条件下，也以能够驱动压缩机的方式将电机的驱动电压设定为较高，使电机转矩变高来启动压缩机。

专利文献1：日本专利公报第5385557号

但是如上所述，由于因转子的机械位置而使负载转矩变化，所以转子的角速度变动，伴随于此，电机驱动电流变动。

并且，一般来说，为了保护逆变器的元件和防止设置于同步电机的磁铁消磁，电机控制装置具有过电流保护电路，如果流动有超过对该过电流保护电路设定的过电流阈值的电流，则电机的驱动停止。因此，在压缩机高负载的条件下之类的电机驱动电流的变动大的情况下，有时电机驱动电流达到上述过电流阈值，压缩机停止。

在专利文献1记载的电机控制装置中，转矩控制部存储有与同步电机的转子的机械位置(机械角度)对应的转矩修正量，在例如像四极同步电机那样的电角度转动两周与机械角度转动一周相当的情况下，如果判断当前的电角度处于机械角度0度～机械角度180度的范围内、或者是处于机械角度180度～机械角度360度的范围内，则能够判断同步电机的转子的机械位置，从而能够进行适当的转矩修正。

但是，有时不具备电机控制装置与同步电机的转子的机械位置(机械角度)对应的转矩修正数据。例如，可以考虑的是同步电机的转子和压缩机等负载要素的转子未直接连接时，或者是未对同步电机的转子和负载要素的转子进行角度的位置对准而连接时等情况。在这种情况下，即使判断同步电机的机械角度，也不能明确负载要素的转子的机械位置，不能进行适当的转矩修正。

技术实现要素：

鉴于上述状况，本发明的目的在于提供一种电机控制装置和安装有该电机控制装置的冷冻或空调装置，即使电机的转子的机械角度和负载要素的转子的机械角度的角度差为任意值的情况下，也能够防止电机驱动电流的过电流。

为了实现上述目的，本发明的电机控制装置控制电机，所述电机驱动具有周期性负载转矩变动的负载要素，所述电机控制装置的结构(第一结构)包括：检测部，检测驱动所述电机的电流的振幅；以及修正部，对驱动所述电机的电机驱动电压进行修正，所述修正部从与所述负载要素的一个周期相当的所述电机的全电角度范围，推断由所述检测部检测出的电机驱动电流成为最大峰值的第一电角度，将所述全电角度范围区分为包含第一电角度的一个电角度范围和除了所述一个电角度范围以外的另一个电角度范围，在所述一个电角度范围内进行与所述另一个电角度范围相比使电机驱动电压降低的第一修正。

在上述第一结构的电机控制装置的基础上，可以形成如下结构(第二结构)：所述一个电角度范围包含与第一电角度之前和之后的至少一方相邻的所述电机驱动电流成为峰值的电角度。

在上述第一或第二结构的电机控制装置的基础上，可以形成如下结构(第三结构)：所述修正部基于所述电机启动开始后进行加速的期间的所述电机驱动电流，进行电机驱动电压的修正。

在上述第一～第三结构中的任意一种结构的电机控制装置的基础上，可以形成如下结构(第四结构)：所述电机控制装置包括电压修正图案存储部，所述电压修正图案存储部存储与所述负载要素的一个周期相当的电压修正图案，所述修正部基于由赋予了修正系数的所述电压修正图案修正后的所述电机驱动电压驱动所述电机时的所述电机驱动电流的变动量与两个以上的所述修正系数的设定值进行比较的结果，进行决定所述修正系数的第二修正，所述修正系数使所述电压修正图案的相位移动规定的角度，在解除所述第一修正后进行所述第二修正，以所述第二修正中的所述电压修正图案的最大修正部分不进入所述第一修正中区分的所述一个电角度范围内的方式，确定所述修正系数的设定值。

在上述第四结构的电机控制装置的基础上，可以形成如下结构(第五结构)：所述修正系数包含所述电压修正图案的增益，将所述增益设为不同的值来驱动所述电机时的所述电机驱动电流的变动量的比较结果作为指标，来决定所述增益。

在上述第四或第五结构的电机控制装置的基础上，可以形成如下结构(第六结构)：所述电压修正图案的形状是基于函数的形状，所述函数以所述负载要素的角度，对从所述负载要素的所述一个周期的负载转矩的平均值减去所述负载要素的每个角度的负载转矩值所得的值进行积分。

在上述第四～第六结构中的任意一种结构的电机控制装置的基础上，可以形成如下结构(第七结构)：测量使所述负载要素以恒定转矩转动时的负载转矩变动的一个周期的角速度变化，所述电压修正图案的形状是基于该变动图案的形状。

在上述第六或第七结构的电机控制装置的基础上，可以形成如下结构(第八结构)：所述电压修正图案的形状是与作为基础的所述函数或所述变动图案相比使修正量变小的形状。

本发明的冷冻或空调装置的结构(第九结构)包括：上述第一～第八结构中的任意一种结构的电机控制装置；同步电机，由所述电机控制装置驱动；以及压缩机，由所述同步电机驱动。

按照本发明，可以实现一种如下的电机控制装置和安装有该电机控制装置的冷冻或空调装置，即使在负载要素的转子的机械角度和电机的机械角度的对应不明确时，也可以防止电机驱动电流的过电流，并且抑制电机驱动电流的变动量。

附图说明

图1A是表示单转子式压缩机的负载转矩特性的图。

图1B是表示往复式压缩机的负载转矩特性的图。

图2是表示本发明第一实施方式的电机控制装置的简要结构的图。

图3是表示本发明第一实施方式的电机驱动电压波形修正部的动作的流程图。

图4是表示本发明第二实施方式的电机驱动电压波形修正部的动作的流程图。

图5A是用于说明本发明第三实施方式的修正范围的电机驱动电流波形图。

图5B是表示利用电压修正图案进行修正后的电机驱动电压波形的一例的图。

图6是用于说明本发明第三实施方式的变形例的修正范围的电机驱动电流波形图。

图7是用于说明本发明第三实施方式的其他变形例的修正范围的电机驱动电流波形图。

图8是表示本发明第四实施方式的电机控制装置的简要结构的图。

图9是表示电压修正图案的一例的图。

图10A是表示本发明第四实施方式的电机驱动电压波形修正部的动作的流程图。

图10B是表示本发明第四实施方式的电机驱动电压波形修正部的动作的流程图。

图11是表示各相的电机驱动电流波形的多个例子的图。

图12是表示电机驱动电流的脉动量和电压修正图案的相位偏差量的关系的一例的图。

图13是表示电机驱动电流的脉动量和电压修正图案的修正增益的关系的一例的图。

图14A是表示本发明第五实施方式的电机驱动电压波形修正部的动作的流程图。

图14B是表示本发明第五实施方式的电机驱动电压波形修正部的动作的流程图。

图15是表示本发明第八实施方式的电压修正图案的一例的图。

附图标记说明

1 交流电源

2 转换电路

3 逆变电路

4 同步电机

5 电流检测电路

6 电机驱动电流推断部

7 电机驱动电流存储部

8 转速设定部

9 电机驱动电压波形制作部

10 电机驱动电压波形修正部

11 PWM波形制作部

12 电压修正图案存储部

M1 微机

R1 电流检测电阻(分流电阻)

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

<第一实施方式>

图2表示本发明第一实施方式的电机控制装置的简要结构。本实施方式的电机控制装置包括转换电路2、逆变电路3、电流检测电阻(分流电阻)R1、电流检测电路5和微机M1。交流电源1连接于转换电路2的输入侧，同步电机4连接于逆变电路3的输出侧。同步电机4驱动伴随有周期性负载转矩变动的负载要素。

转换电路2将来自交流电源1的交流电压转换为直流电压并向逆变电路3供给。逆变电路3将来自转换电路2的直流电压转换为三相交流电压并向同步电机4供给。利用正极直流线和负极直流线连接转换电路2的输出侧和逆变电路3的输入侧，在该负极直流线上设置有电流检测电阻R1。电流检测电路5基于在电流检测电阻R1的两端产生的电压，检测流过逆变电路3的电流，并对该检测出的电流进行放大，作为电流信号向微机M1输出。即，电流检测电路5作为检测流过逆变电路3的电流的电流检测装置发挥功能。

微机M1是用于驱动控制同步电机4的电路，其具有电机驱动电流推断部6、电机驱动电流存储部7、转速设定部8、电机驱动电压波形制作部9、电机驱动电压波形修正部10和PWM波形制作部11，并且按照程序执行以下说明的处理。

电机驱动电流推断部6具有电流变化量运算装置(未图示)和分配运算装置(未图示)，利用电流变化量运算装置从输入的电流信号求出电流的变化量，并且利用分配运算装置从电流信号的变化量推断运算电机驱动电流。在此，电流变化量运算装置和分配运算装置例如可以使用日本专利公开公报特开平8-19263号记载的装置。在使用日本专利公开公报特开平8-19263号记载的装置时，电流变化量运算装置从逆变电路3的各相驱动元件即将开关之前和刚刚开关之后的直流电流信号(电流检测电路5的输出信号)，求出直流电流信号的变化量，分配运算装置根据逆变电路3的各相驱动元件的开关时机，将电流信号(电流检测电路5的输出信号)的变化量向各相分配并推断运算各相的电机驱动电流。通过设置电机驱动电流推断部6，由于不使用由线圈和霍尔元件构成的电流传感器、电流互感器这样的用于检测电机驱动电流的电流传感器，也能够推断运算电机驱动电流，所以能够削减成本。

电机驱动电流存储部7根据由电机驱动电流推断部6推断运算出的各相的电机驱动电流，至少在负载要素的负载转矩变动的一个周期存储至少一相的电流振幅值和电角度。

转速设定部8确定与作为目标的转速指令值对应的强制励磁角频率，并且将该确定的强制励磁角频率向电机驱动电压波形制作部9输出。另外，将作为目标的转速指令值从控制部向转速设定部8传递，所述控制部例如安装于如下的设备，并且控制该设备整体，所述设备具有本实施方式的电机控制装置、同步电机4、以及由同步电机4驱动的伴随有周期性负载转矩变动的负载要素。

电机驱动电压波形制作部9预先存储由规定的数据个数构成的正弦波数据表，基于强制励磁角频率，从正弦波数据表读出与同步电机4的电机绕组端子的各相对应的电机驱动基本电压波形数据(在三相的情况下为电角度各自偏移120度的正弦波数据)，并且向电机驱动电压波形修正部10输出。另外，在本实施方式中，利用正弦波数据表来制作电机驱动基本电压波形，但是本发明并不限于此，例如可以是正弦波以外的波形，此外，也可以通过运算来制作电机驱动基本电压波形。

电机驱动电压波形修正部10基于电机驱动电流对电机驱动基本电压波形进行修正。将在后面对电机驱动电压波形修正部10的详细动作进行说明。

PWM波形制作部11将从电机驱动电压波形修正部10输出的修正后的各相电机驱动电压波形数据转换为各相PWM波形信号，并且将该转换后的各相PWM波形信号向逆变电路3的对应的各驱动元件(U相上侧驱动元件Q_u、U相下侧驱动元件Q_x、V相上侧驱动元件Q_v、V相下侧驱动元件Q_y、W相上侧驱动元件Q_w、W相下侧驱动元件Q_z)输出。例如，PWM波形制作部11在PWM载波周期产生三角波，并且对上述三角波和修正后的各相的电机驱动电压波形进行比较，通过基于该比较结果进行高/低输出，输出各相的PWM波形信号。逆变电路3基于各相的PWM波形信号，将来自转换电路2的直流电压转换为各相的电机驱动波形，并且向同步电机4的各相的电机绕组施加上述各相的电机驱动波形。由此，同步电机4的转子转动。

接着，对电机驱动电压波形修正部10的详细动作进行说明。在此，对同步电机4是三相六极电机的情况进行说明。此外，负载要素的负载转矩变动的一个周期是同步电机4转动一周。电机驱动电压波形修正部10在同步电机4启动时开始图3所示的流程动作。如果同步电机4的启动开始，则负载要素的启动也开始，并且以规定的加速度加速到稳定转速(例如1600rpm)，所述稳定转速是负载要素稳定而结束启动所必要的电机转速。

首先，电机驱动电压波形修正部10以规定的加速度开始加速(步骤#10)。

另外，本实施方式的电机控制装置在开始加速之前进行相固定动作，所述相固定动作向同步电机4施加被以指定电角度励磁的电压，使转子的初始位置为指定电角度。接着，以规定的速度依次更新电角度，一边维持转子的转动一边加速到反馈开始转速(初始加速)。在初始加速的阶段，电机驱动电流仍然较小而难以进行转子的位置检测，所以难以将实际的转子的转动状态向转速设定部8等反馈。因此，在初始加速中不利用反馈进行转速修正，而是以电角度的更新速度对转子进行加速，从而转速的变动较大。

如果加速至反馈开始转速，则由于能够把握同步电机4的实际转动状态，所以能够进行利用转速反馈对同步电机4的实际转速和指令转速的偏差进行修正的驱动控制(转速反馈驱动控制)，从而能够实施转速的变动较小的加速。

因此，如上所述，由于初始加速时电机驱动电流小且电机驱动指令信号与实际的转子动作的偏差大，所以难以高精度地求出电机驱动电流成为峰值的振幅和电角度，因而在本实施方式的电机控制装置中，执行步骤#20的处理，在从初始加速切换为利用转速反馈驱动控制进行的加速之后，开始电机驱动电流的脉动检测。

在步骤#20中，电机驱动电压波形修正部10判断同步电机4的转速是否在脉动检测开始转速以上。如果同步电机4的转速不在脉动检测开始转速以上(步骤#20为“否”)，则继续该判断。如果同步电机4的转速在脉动检测开始转速以上(步骤#20为“是”)，则转移至步骤#30。

脉动检测开始转速可以高于同步电机4的驱动控制转移至转速反馈驱动控制的转速。此外，代替利用脉动检测开始转速进行的判断，可以将同步电机4的驱动控制转移至转速反馈驱动控制作为判断材料。由此，可以高精度地检测电机驱动电流成为峰值的振幅和电角度，此外，由于检测与启动结束或通常运转时相同的同步电机4的驱动控制下的电机驱动电流，所以能够直接利用后述的修正电角度范围的判断。另外，由于有时在刚刚转移至转速反馈驱动控制之后，利用转速反馈进行的修正控制还未收敛而使转动不稳定，所以优选步骤#20中为“是”的条件如下：转移至转速反馈驱动控制且利用转速反馈进行的修正控制收敛而使转动稳定后，例如转子至少转动一周之后。

此外，优选步骤#30以后的修正电角度范围的判断和修正的设定在同步电机4的转速尽可能低时结束，例如在负载要素是压缩机时，优选在比维持压缩机的性能的最低转速低的转速为止，结束修正电角度范围的判断和修正的设定。一般来说，同步电机的驱动电压伴随转速上升而上升，如果转速变高，则电机驱动电流超过对过电流保护电路设定的过电流阈值的风险变高。此外，在对压缩机设定的最低转速以上的转速时，存在为了发挥压缩机的性能而使周期性负载转矩变动变大的可能性，优选在比该最低转速低的转速为止判断修正电角度范围，并进行修正以使包含电流振幅为最大值的电角度的电角度范围的电机驱动电压减小。

在步骤#30中，电机驱动电压波形修正部10检测每个电气周期中的U相上侧的电流振幅(向U相施加正电压的区间中的电机驱动电流的最大值)和U相下侧的电流振幅(向U相施加负电压的区间中的电机驱动电流的最大值)，并且与电角度一起存储。

此后，电机驱动电压波形修正部10判断从步骤#30中的检测开始起同步电机4的转子是否转动了一周，换句话说，判断从步骤#30中的检测开始起是否经过了电角度三个周期(步骤#40)。如果从步骤#30中的检测开始起同步电机4的转子未转动一周(步骤#40为“否”)，则继续该判断。如果从步骤#30中的检测开始起同步电机4的转子转动了一周(步骤#40为“是”)，则转移至步骤#50。

在步骤#50中，电机驱动电压波形修正部10从检测并存储的电流振幅中抽出成为最大值的电流振幅，判断成为最大值的电流振幅与其以外的电流振幅之差是否在阈值以上。例如，在第二周期的U相下侧的电流振幅是成为最大值的电流振幅时，判断第二周期的U相下侧的电流振幅与第一周期的U相下侧的电流振幅之差是否在阈值以上、且第二周期的U相下侧的电流振幅与第三周期的U相下侧的电流振幅之差是否在阈值以上。

如果成为最大值的电流振幅与其以外的电流振幅之差小于阈值(步骤#50为“否”)，则电机驱动电压波形修正部10判断同步电机4的转速是否达到稳定转速(步骤#60)。如果同步电机4的转速未达到稳定转速(步骤#60为“否”)，则返回步骤#30。另一方面，如果同步电机4的转速达到稳定转速(步骤#60为“是”)，则由于从脉动检测开始转速达到稳定转速为止的电机驱动电流的脉动始终较小，所以不执行后述的步骤#70的处理，并结束同步电机4的启动。如果同步电机4的启动结束，则负载要素的启动也结束。同步电机4和负载要素在启动结束后分别转移至通常运转。

如果成为最大值的电流振幅与其以外的电流振幅之差在阈值以上(步骤#50为“是”)，则转移至步骤#70。

在步骤#70中，电机驱动电压波形修正部10根据电流振幅为最大值的电角度，对电压指令值进行修正，并且利用修正后的电压指令值，对电机驱动基本电压波形进行修正。作为具体示例，在以检测出成为最大值的电流振幅的电角度为中心的电角度120度的范围内，对电压指令值进行减少规定量(例如10％)的修正，在剩余的电角度960度的范围内不对电压指令值进行修正。由此，在以检测出成为最大值的电流振幅的电角度为中心的电角度120度的范围内，与剩余的电角度960度的范围相比，电机驱动电压减小规定量(例如10％)。另外，在以检测出成为最大值的电流振幅的电角度为中心的电角度120度的范围内进行修正的理由如下：由于在与正弦波的半波相当的电角度180度的范围内，在最初的30度和最后的30度各自的范围内，电流值在电流振幅的一半以下，所以即使不进行修正，比修正后的电流振幅大的可能性也非常低。

通过上述修正，由于使电流振幅为最大值的电角度的电机驱动电压减小规定量，所以能够使该电角度的电流振幅减小。即，检测出电流振幅相对于由具有周期性负载转矩变动的负载要素引起的电流振幅的周期性变动而突出的相位(电角度)，并以该相位区域(电角度范围)中的电流减小的方式使电机驱动电压减小。因此，能够抑制电机驱动电流的最大值，从而能够抑制电机驱动电流成为过电流。

如果减小电机驱动电压，则电机转矩下降，所以电机的加速迟缓，但是由于在使电机驱动电压减小的电角度范围以外的电角度范围(上述例子中为剩余的电角度960度的范围)内，未使电机驱动电压减小，所以电机转矩几乎未减小。因此，不会大幅度影响设定的加速率，可以抑制电机驱动电流成为过电流，可以使同步电机4和负载要素迅速且可靠地结束启动。

在步骤#70后续的步骤#80中，电机驱动电压波形修正部10判断同步电机4的转速是否达到稳定转速(步骤#80)。如果同步电机4的转速未达到稳定转速(步骤#80为“否”)，则维持步骤#70中的修正并继续加速。如果同步电机4的转速达到稳定转速(步骤#80为“是”)，则同步电机4的启动结束。如果同步电机4的启动结束，则负载要素的启动也结束。同步电机4和负载要素在启动结束后分别转移至通常运转。

作为本实施方式的变形例，可以代替步骤#50，而是采用以下步骤中的任意一个步骤：判断成为最大值的电流振幅和与其对应的其他电角度周期的第二大的电流振幅之差是否在阈值以上；判断成为最大值的电流振幅和与其对应的其他电角度周期的成为最小值的电流振幅之差是否在阈值以上；以及判断成为最大值的电流振幅是否在阈值以上。

<第二实施方式>

本发明第二实施方式的电机控制装置的简要结构与本发明第一实施方式的电机控制装置的简要结构相同。

在本实施方式中，电机驱动电压波形修正部10进行图4所示的流程图的动作。相对于图3所示的流程图，图4所示的流程图追加了步骤#51～步骤#55。电机驱动电压波形修正部10通过进行图4所示的流程图的动作，本实施方式的电机控制装置起到与本发明第一实施方式的电机控制装置相同的效果。此外，能够抑制因噪声等的影响而错误地执行步骤#70的修正处理。

以下，对与本发明第一实施方式的不同点进行说明，对与本发明第一实施方式的相同点省略了说明。

在步骤#50中，如果判断成为最大值的电流振幅与其以外的电流振幅之差在阈值以上(步骤#50为“是”)，则电机驱动电压波形修正部10判断是否已经存储有转子转动第一周的最大电流振幅电角度(步骤#51)。

如果尚未存储转子转动第一周的最大电流振幅电角度(步骤#51为“否”)，则电机驱动电压波形修正部10将电流振幅为最大值的电角度存储为转子转动第一周的最大电流振幅电角度(步骤#52)，并且转移至步骤#60。

另一方面，如果已经存储有转子转动第一周的最大电流振幅电角度(步骤#51为“是”)，则电机驱动电压波形修正部10将电流振幅为最大值的电角度存储为转子转动第二周的最大电流振幅电角度(步骤#53)，并且转移至步骤#54。

在步骤#54中，电机驱动电压波形修正部10判断转子转动第一周的最大电流振幅电角度和转子转动第二周的最大电流振幅电角度是否是相同或大体相同(例如±α度的范围：α是任意的正数)的电角度。

如果转子转动第一周的最大电流振幅电角度和转子转动第二周的最大电流振幅电角度不是相同或大体相同的电角度(步骤#54为“否”)，则电机驱动电压波形修正部10将转子转动第二周的最大电流振幅电角度存储为新的转子转动第一周的最大电流振幅电角度(步骤#55)，并且转移至步骤#60。另一方面，如果转子转动第一周的最大电流振幅电角度和转子转动第二周的最大电流振幅电角度是相同或大体相同的电角度(步骤#54为“是”)，则转移至步骤#70。

上述第一实施方式的变形例也可以作为本实施方式的变形例来实施。此外，在步骤#54中，转子转动第一周的最大电流振幅电角度和转子转动第二周的最大电流振幅电角度不是相同或大体相同的电角度时(步骤#54为“否”)，进一步返回步骤#60并以同样方式判断转子转动第三周的最大电流振幅电角度，并且在步骤#54中，判断转子转动第一周的最大电流振幅电角度和转子转动第三周的最大电流振幅电角度是否是相同或大体相同的电角度，如果转子转动第一周的最大电流振幅电角度和转子转动第三周的最大电流振幅电角度是相同或大体相同的电角度，则转移至步骤#70。由此，能够更早期地判断电流振幅为最大值的电角度。另外，转子每转动一周的最大电流振幅电角度相同或大体相同的个数可以不仅仅是两个，还可以是两个以上的任意个数。

<第三实施方式>

本发明第三实施方式的电机控制装置相对于本发明第一实施方式的电机控制装置改变了步骤#70的修正处理内容。另外，能够对本发明第二实施方式的电机控制装置实施相同的变更。

在本实施方式中，同步电机4是三相六极电机，在步骤#30中，在每个电气周期中检测U相上侧的电流振幅和U相下侧的电流振幅。因此，电流振幅检测间隔为电角度180度，如图5A所示，转子的机械角度360度区分为电角度180度范围的六个区间，具体地说，区分为：以检测出第一周期的U相上侧的电流振幅的电角度为中心的区间I；以检测出第一周期的U相下侧的电流振幅的电角度为中心的区间II；以检测出第二周期的U相上侧的电流振幅的电角度为中心的区间III；以检测出第二周期的U相下侧的电流振幅的电角度为中心的区间IV；以检测出第三周期的U相上侧的电流振幅的电角度为中心的区间V；以检测出第三周期的U相下侧的电流振幅的电角度为中心的区间VI。

在步骤#50中抽出的成为最大值的电流振幅A0可能不是真的最大值，其周围的不是检测对象的V相或W相的电流振幅A1～A4可能是真的最大值，此外，与电机驱动电流将要成为最大值的转子的机械角度相当的电角度接近上述区间的边界时，相邻的作为检测对象的U相的电流振幅A5或A6可能比电流振幅A0大。因此，即使电流振幅A1～A4是真的最大值，或者，电流振幅A5或电流振幅A6是应当抽出的最大值，也能够在以电流振幅成为真的最大值的电角度为中心的电角度120度范围内，进行电压指令值的修正。由此，能够更可靠地抑制电机驱动电流的脉动。具体地说，以在步骤#50中抽出的成为最大值的电流振幅A0为中心的电角度120度范围的前后，分别追加电流振幅检测间隔、即作为各区间的范围的电角度180度的范围。因此，本实施方式中的电压指令值的修正范围是以在步骤#50中抽出的成为最大值的电流振幅A0为中心的电角度480度的范围。该修正范围(电角度480度的范围)相当于转子转动一周(电角度1080度的范围)的44.4％。

将同步电机4从三相六极电机变更为三相四极电机时，电流振幅检测间隔与使用三相六极电机时同样是电角度180度，但是由于转子转动一周为电角度两个周期，所以修正范围(电角度480度的范围)相当于转子转动一周(电角度720度的范围)的66.7％。

此外，说明如下变更的情况：在将同步电机4保持为三相六极电机的状态下，在步骤#30中，在每个电气周期中检测U相上侧的电流振幅、V相上侧的电流振幅和W相上侧的电流振幅。在这种情况下，电流振幅检测间隔为电角度120度，如图6所示，转子的机械角度360度区分为电角度120度范围的九个区间，具体地说，区分为：以检测出第一周期的U相上侧的电流振幅的电角度为中心的区间I；以检测出第一周期的V相上侧的电流振幅的电角度为中心的区间II；以检测出第一周期的W相上侧的电流振幅的电角度为中心的区间III；以检测出第二周期的U相上侧的电流振幅的电角度为中心的区间IV；以检测出第二周期的V相上侧的电流振幅的电角度为中心的区间V；以检测出第二周期的W相上侧的电流振幅的电角度为中心的区间VI；以检测出第三周期的U相上侧的电流振幅的电角度为中心的区间VII；以检测出第三周期的V相上侧的电流振幅的电角度为中心的区间VIII；以检测出第三周期的W相上侧的电流振幅的电角度为中心的区间IX。

在步骤#50中抽出的成为最大值的电流振幅A0可能并不是真的最大值，其周围的不是检测对象的下侧的电流振幅A1、A2可能是真的最大值，此外，在与电机驱动电流将要成为最大值的转子的机械角度相当的电角度接近上述区间的边界的情况下，相邻的作为检测对象的上侧的电流振幅A3或A4可能比电流振幅A0大。因此，即使电流振幅A1或A2是真的最大值，或者，电流振幅A3或电流振幅A4是应当抽出的最大值，也能够在以电流振幅成为真的最大值的电角度为中心的电角度120度的范围内，进行电压指令值的修正。由此，能够更可靠地抑制电机驱动电流的脉动。具体地说，以在步骤#50中抽出的成为最大值的电流振幅A0为中心的电角度120度范围的前后，分别追加电流振幅检测间隔、即作为各区间的范围的电角度120度的范围。因此，本实施方式中的电压指令值的修正范围是以在步骤#50中抽出的成为最大值的电流振幅A0为中心的电角度360度的范围。上述修正范围(电角度360度的范围)相当于转子转动一周(电角度1080度的范围)的33.3％。

如上所述，在步骤#30中，在每个电气周期中检测U相上侧的电流振幅、V相上侧的电流振幅和W相上侧的电流振幅的规格中，将同步电机4从三相六极电机变更为三相四极电机时，电流振幅检测间隔与使用三相六极电机时相同，但是由于转子转动一周为电角度两个周期，所以修正范围(电角度360度的范围)相当于转子转动一周(电角度720度的范围)的50.0％。

此外，说明如下变更的情况：在将同步电机4保持为三相六极电机的状态下，步骤#30中在每个电气周期中检测U相上侧的电流振幅、U相下侧的电流振幅、V相上侧的电流振幅、V相下侧的电流振幅、W相上侧的电流振幅和W相下侧的电流振幅。在这种情况下，电流振幅检测间隔为电角度60度，如图7所示，转子的机械角度360度区分为电角度60度范围的18个区间，具体地说，区分为：以检测出第一周期的U相上侧的电流振幅的电角度为中心的区间I；以检测出第一周期的W相下侧的电流振幅的电角度为中心的区间II；以检测出第一周期的V相上侧的电流振幅的电角度为中心的区间III；以检测出第一周期的U相下侧的电流振幅的电角度为中心的区间IV；以检测出第一周期的W相上侧的电流振幅的电角度为中心的区间V；以检测出第一周期的V相下侧的电流振幅的电角度为中心的区间VI；以检测出第二周期的U相上侧的电流振幅的电角度为中心的区间VII；以检测出第二周期的W相下侧的电流振幅的电角度为中心的区间VIII；以检测出第二周期的V相上侧的电流振幅的电角度为中心的区间IX；以检测出第二周期的U相下侧的电流振幅的电角度为中心的区间X；以检测出第二周期的W相上侧的电流振幅的电角度为中心的区间XI；以检测出第二周期的V相下侧的电流振幅的电角度为中心的区间XII；以检测出第三周期的U相上侧的电流振幅的电角度为中心的区间XIII；以检测出第三周期的W相下侧的电流振幅的电角度为中心的区间XIV；以检测出第三周期的V相上侧的电流振幅的电角度为中心的区间XV；以检测出第三周期的U相下侧的电流振幅的电角度为中心的区间XVI；以检测出第三周期的W相上侧的电流振幅的电角度为中心的区间XVII；以检测出第三周期的V相下侧的电流振幅的电角度为中心的区间XVIII。

与电机驱动电流将要成为最大值的转子的机械角度相当的电角度接近上述区间的边界的情况下，在步骤#50中抽出的成为最大值的电流振幅A0可能不是真的最大值，相邻的作为检测对象的电流振幅A1、A2可能是真的最大值。因此，即使电流振幅A1或电流振幅A2是真的最大值，也能够在以电流振幅成为真的最大值的电角度为中心的电角度120度的范围内，进行电压指令值的修正。由此，能够更可靠地抑制电机驱动电流的脉动。具体地说，以在步骤#50中抽出的成为最大值的电流振幅A0为中心的电角度120度范围的前后，分别追加电流振幅检测间隔、即作为各区间范围的电角度60度的范围。因此，本实施方式中的电压指令值的修正范围是以在步骤#50中抽出的成为最大值的电流振幅A0为中心的电角度240度的范围。上述修正范围(电角度240度的范围)相当于转子转动一周(电角度1080度的范围)的22.2％。

如上所述，在步骤#30中，在每个电气周期中检测U相上侧的电流振幅、U相下侧的电流振幅、V相上侧的电流振幅、V相下侧的电流振幅、W相上侧的电流振幅和W相下侧的电流振幅的规格中，将同步电机4从三相六极电机变更为三相四极电机时，电流振幅检测间隔与使用三相六极电机时相同，但是由于转子转动一周为电角度两个周期，所以修正范围(电角度240度的范围)相当于转子转动一周(电角度720度的范围)的33.3％。

如在第一实施方式中说明的那样，修正范围(使电机驱动电压减小的电角度范围)尽可能地变窄能够防止电机转矩下降，从而不会大幅度有损于设定的加速率。因此，优选修正范围在转子转动一周中所占的比例低，例如，如果在50％以下，则由于能够使电机转矩不下降的范围比电机转矩下降的范围大，所以不容易造成加速不足。也就是说，即使考虑因修正的适用而下降的加速部分，也能够以在规定的加速结束时间内使加速结束的方式，设定电机驱动电压的修正量和电流振幅检测间隔。<第四实施方式>

本发明第一～第三实施方式的电机控制装置并没有特别限定电机启动结束后的控制，但是本发明第四实施方式的电机控制装置在电机启动中实施与本发明第一～第三实施方式中的任意一个同样的控制，并且进一步在电机启动结束后进行以下说明的控制。

如图8所示，本实施方式的电机控制装置包括电压修正图案存储部12。

电压修正图案存储部12存储电压修正图案，该电压修正图案与负载要素的负载转矩变动的一个周期的角度对应。电压修正图案例如能够存储为表示角度和修正值的对应关系的数据表形式，也可以存储为表示角度和修正值的对应关系的函数形式。

根据负载要素的负载转矩特性来设定电压修正图案。图9表示电压修正图案的一例。

可以基于以负载要素的角度对以下的值进行积分的函数来确定电压修正图案，该值为从负载要素的负载转矩一个周期的平均值减去同步电机4驱动的负载要素的各角度的负载转矩的值所得的值。由于以上述方式进行确定电压修正图案，所以通过在负载转矩的值比平均值小的角度下，以同步电机4的驱动电压上升的方式进行修正并加速，可以使同步电机4的驱动电流不下降，此外，通过在负载转矩的值比平均值大的角度下，以同步电机4的驱动电压下降的方式进行修正并减速，可以使同步电机4的驱动电流不上升，从而能够抑制由负载要素的周期性负载转矩变动产生的同步电机4的驱动电流变动。

图9的例子表示了电压修正图案，该电压修正图案与具有像图1B所示的往复式压缩机那样的负载转矩特性的负载要素对应。图9的(a)对与图1B同样的负载要素以两个周期表示了负载转矩曲线A。在图9的(a)中，负载转矩平均值B是对负载转矩曲线A的一个周期的负载转矩值进行平均后的值。

图9的(b)的曲线C是在图9的(a)的曲线中求出各角度的(负载转矩平均值B)-(负载转矩A)的值并以角度进行积分后的曲线。如果将这种曲线C作为电压修正图案来驱动电机，并驱动具有负载转矩特性曲线A的负载要素，则能够抑制电机的驱动电流变动。此时，期望负载转矩曲线A和电压修正图案C的相位相互配合，此外，期望利用电压修正图案C得出的电压修正量相对于负载转矩特性曲线A为合适量。

因此，将图9的(b)的曲线C作为电压修正图案存储于电压修正图案存储部8时，不是将角度、修正值预先存储为绝对值而是预先存储为相对值，在通常运转中利用电机驱动电压波形修正部10对电机驱动电压波形进行修正时，优选利用向存储于电压修正图案存储部12的电压修正图案赋予了规定的修正系数的修正数据，对电机驱动电压波形进行修正。在图9的(b)中作为一例，将虚线之间的负载要素的负载转矩变动周期一个周期作为电压修正图案，在角度轴(横轴)中使左端为0度、右端为360度，并且使修正量(纵轴)为将一个周期的修正量的平均作为1的正规化数据，并存储于电压修正图案存储部12。

另外，如图9的(c)所示，电压修正图案也可以是接近图9的(b)的曲线C的形状。由于图9的(a)所示的负载转矩曲线A根据负载状况或转速等而改变形状，并且批量产品会出现个体差，所以即使如图9的(b)所示那样精密地确定电压修正图案，也仅在特定的条件下一致。因此，即使如图9的(c)所示那样利用近似的形状，实际上大多数情况下也能够得到与使用图9的(b)的电压修正图案时没有大的差别的效果。另一方面，通过像图9的(c)那样成为近似形状，作为电压修正图案数据可以不存储大量的表数据而仅存储函数式，此外，由于赋予规定的修正系数时也能够对函数式本身进行修正，所以能够实现电压修正图案存储部12的小容量化和电机驱动电压波形修正部10的修正处理的高速化。在以后的说明中，基于图9的(c)的电压修正图案的图9的(d)所示的修正图案被存储于电压修正图案存储部12。

接着，对电机驱动电压波形修正部10的通常运转的详细动作进行说明。以下，说明同步电机4为三相六极电机的情况。此外，负载要素的负载转矩变动的一个周期是同步电机4转动一周。电机驱动电压波形修正部10在同步电机4启动结束后使图10A和图10B所示的流程动作开始。

首先，转速设定部8以同步电机4成为规定的转速的方式发出指令，并且确认同步电机4已成为规定的转速(步骤S2)。上述规定的转速设定为如下转速：即使不对电机驱动电压进行修正，电机驱动电流也不会超过对过电流保护电路设定的过电流阈值。例如优选上述的稳定转速等。

接着，电机驱动电压波形修正部10解除第一～第三实施方式中说明的电机驱动基本电压波形的修正(步骤S4)。由此，成为容易产生电机驱动电流波形的脉动量(变动量)的状态。

接着，电机驱动电压波形修正部10把握电压修正图案的修正量为最大的相位角(步骤S6)。例如，图9的(d)所示的修正图案被存储于电压修正图案存储部12时，电压修正图案的相位角大约260度是修正量为最大。

接着，电机驱动电压波形修正部10把握第一～第三实施方式中说明的进行了电机驱动基本电压波形的修正的电角度范围(加速时修正电角度范围)(步骤S8)。另外，步骤S6和步骤S8能够不以图10A所示的顺序进行，可以预先存储于规定的存储区域，并根据需要在以后的步骤中调取。

接着，电机驱动电压波形修正部10将相位偏差量θ的初始值设定为0，并将修正增益M的初始值设定为1(步骤S10)。此后，电机驱动电压波形修正部10从电压修正图案存储部8读入电压修正图案(步骤S20)。

接着，电机驱动电压波形修正部10分别将电压修正图案的每个角度的修正量乘以修正增益M(步骤S30)。并且，使电压修正图案的相位相对于电机驱动基本电压波形的相位偏移θ°(步骤S40)。

接着，电机驱动电压波形修正部10判断偏移了θ°的电压修正图案的修正量为最大的相位角是否进入了加速时修正电角度范围(步骤S41)。例如，在图9的(d)所示的修正图案中使相位角大约260度成为修正量为最大的相位角。在本实施方式中，由于同步电机4是三相六极电机，所以如果偏移了θ°的电压修正图案换算成电角度，则在(θ°+260°)×3的电角度下，修正量成为最大。该电角度进入加速时修正电角度范围中时，对电流振幅成为最大的可能性高的电角度进行提高电压的修正，大幅度产生电机驱动电流波形的脉动量(变动量)的可能性高。因此，判断为如此大幅度产生电机驱动电流波形的脉动量(变动量)的可能性高的电角度范围时，通过使电压修正图案的修正量成为最大的相位角不进入上述范围内，可以一边抑制电机驱动电流波形的脉动量(变动量)一边求出电压修正图案的相位移动修正系数。

例如，在第一实施方式(图5A)所示的修正范围是同步电机4启动加速时使电机驱动电压减小的修正范围的情况下，加速时修正电角度范围为电角度210度～690度。因此，如果使图9的(d)所示的修正图案偏移了相位偏差量θ度时的电角度进入上述加速时修正电角度范围(步骤S41为“是”)，则不进行电机驱动电流波形的脉动量的检测。即，在θ为从-190度到-30度的相位角、即θ为170度～330度的情况下，跳过后述的步骤S50和步骤S60，转移至后述的步骤S70。

接着，电机驱动电压波形修正部10在负载要素转动一周的各角度(各角度可以是离散的值，也可以是连续的值)下，根据电压修正图案的修正值，对电机驱动基本电压波形的振幅和角速度进行修正，以便电压修正图案的修正值越大则电机驱动基本电压波形的振幅越大且电机驱动基本电压波形的角速度越大，并且电压修正图案的修正值越小则电机驱动基本电压波形的振幅越小且电机驱动基本电压波形的角速度越小(步骤S50)。

在此，图5B表示利用第一实施方式(图5A)进行启动并进行步骤S50的修正后的各相的电机驱动电压波形。在图5B中，与修正后的各相的电机驱动电压波形Vu、Vv、Vw一起表示了电压修正图案P。图5B所示的修正后的各相的电机驱动电压波形Vu、Vv、Vw是如下波形：在各角度下，根据电压修正图案P的修正值，仅对电机驱动电压波形的振幅进行修正所得的波形。通过在各角度下根据电压修正图案的修正值对电机驱动电压波形的振幅进行修正，如图5B所示，在电机驱动电压波形中可以形成在纵轴方向放大的区间和缩小的区间。此外，通过在各角度下根据电压修正图案的修正值对电机驱动电压波形的角速度进行修正，虽然省略了图示，但是在电机驱动电压波形中可以形成在横轴方向放大的区间和缩小的区间。

在步骤S50后续的步骤S60中，电机驱动电压波形修正部10基于在步骤S50的处理中修正后的各相的电机驱动电压波形，从电机驱动电流存储部7读入电机转动一周即负载要素的负载转矩变动的一个周期的、同步电机4驱动的状态下的各相的电机驱动电流，并计算电机驱动电流波形的脉动量(变动量)。通过从由电机驱动电流推断部6推断的各相的电机驱动电流读取各相的规定的角度下的值，得到各相的电机驱动电流值。规定的角度是指基于电机驱动电压波形推断为电机驱动电流为最大的角度，例如，读取电机驱动电流的值的角度可以是各相的电机驱动基本电压波形为峰值的角度。此外，能够判断或推断相对于电机驱动电压波形的电机驱动电流的相位延迟量时，读取电机驱动电流的值的角度可以是在各相的电机驱动基本电压波形为峰值的角度加上所述相位延迟量所得的角度。由此，可以在更接近电机驱动电流波形为峰值的角度的角度下读取电机驱动电流的值，从而能够更高精度地求出电机驱动电流波形的脉动量。

另外，电机驱动电流波形的读取并不限于上述方式，例如，可以像上述实施方式那样检测各相的电流振幅。例如图7所示，可以通过从三相电机驱动电流波形的值18点的数据中选择最大和最小的值并求出它们之差，作为电机驱动电流波形的脉动量。此外，进行读取的角度不仅可以由基于各相的电机驱动电压波形求出的角度来确定，也能够以电机驱动电流成为过零或峰值的角度为基准来确定。

图11的(a)表示在图9的(d)所示的修正图案中，利用赋予了相位偏差量θ＝0°、修正增益M＝1的电压修正图案，对电机驱动电压波形进行修正时的电机驱动电流的例子。另外，在图11所示的例子中，表示了同步电机使用三相四极电机的情况，转子转动一周为同步电机的电角度两个周期。由于图11中被驱动的电机和负载要素与预先求出电压修正图案时的图9的电机和负载要素是不同的个体，所以在图11的(a)的例子中，在电机驱动电流波形的最大值(Iw2的绝对值)和电机驱动电流波形的最小值(Iu4的绝对值)之间具有较大的差，电机驱动电流大幅度脉动。在步骤S60中，存储电机驱动电流波形的最大值(此时为Iw2的绝对值)和电机驱动电流波形的最小值(此时为Iu4的绝对值)之差的值、以及相位偏差量θ(此时θ＝0°)。

接着，电机驱动电压波形修正部10判断(θ+Δθ)是否在360°以上(步骤S70)。在此，Δθ是指电压修正图案的相位移动幅度，如果使该值变小，则能够更高精度地求出电压修正图案的相位修正系数。此外，如果使该值变大，则能够减少用于求出电压修正图案的相位移动修正系数的试行次数(步骤S40～S80的执行次数)。在本实施例中，由于Δθ＝2°，所以使步骤S40～S80最大执行180次。

如果(θ+Δθ)不在360°以上(步骤S70为“否”)，则电机驱动电压波形修正部10将对当前的θ的值追加Δθ的值设定为新的θ值(步骤S80)，此后返回步骤S40。另一方面，如果(θ+Δθ)在360°以上(步骤S70为“是”)，则由于得到例如图12所示的电机驱动电流的脉动量和电压修正图案的相位偏差量的关系，所以电机驱动电压波形修正部10将电机驱动电流的脉动量为最小的电压修正图案的相位偏差量设定为电压修正图案的相位修正系数θ0(步骤S90)。在图12所示的例子中，由于θ＝60°时电机驱动电流的脉动量为最小，所以将电压修正图案的相位修正系数θ0设定为60°。

在本实施方式中，使相位偏差量偏移θ度时的电压修正图案的修正量成为最大的相位角进入加速时修正电角度范围内的情况下(步骤S41为“是”)，不进行电机驱动电流的脉动量的检测。因此，在图12的例子中，θ在0°～20°的范围和260°～360°的范围跳过电机驱动电流的脉动量的检测而没有数据。但是，想要求出的是电机驱动电流的脉动量为最小的电压修正图案的相位偏差量，对此，判断为在步骤S41中跳过的θ的范围内，电机驱动电流的脉动量变大而没有作用。在图12所示的例子中，虽然在相位偏差量θ为0°～20°的范围和260°～360°的范围内跳过电机驱动电流的脉动量的检测而没有数据，但是利用剩余的相位偏差量θ在20°～260°范围的数据，能够充分判断θ＝60°时的电机驱动电流的脉动量为最小。因此，通过在用于预测检测电机驱动电流的脉动量为最小的电压修正图案的相位偏差量难以起作用的相位偏差量的范围内，不进行电机驱动电流的脉动量的检测，能够有效地抑制电机驱动电流波形的脉动量(变动量)，并且有效地削减电机驱动电流的脉动量的检测次数，能够求出电压修正图案的相位移动修正系数。

只要继续进行同步电机4的驱动，则电机驱动电流的脉动量为最小的电压修正图案的相位偏差量的值大多数情况下不会大幅度变化。因此，可以在继续进行同步电机4的转动驱动的期间，不再次设定步骤S90中确定的电压修正图案的相位修正系数。因此，在图10A和图10B的流程图中，仅实施一次步骤S90的处理。根据负载要素，有时也会因负载转矩量和转速而使电机驱动电流的脉动量为最小的电压修正图案的相位偏差量的值变化，在这种情况下，只要在该条件下再次进行从步骤S10开始的电压修正图案的相位修正系数设定处理即可。

在步骤S90后续的步骤S100中，电机驱动电压波形修正部10使电压修正图案的相位相对于电机驱动基本电压波形的相位仅偏移在步骤S90中求出的相位修正系数θ0。

接着，电机驱动电压波形修正部10将电压修正图案的各角度的修正量乘以修正增益M(步骤S110)。并且，电机驱动电压波形修正部10在各角度(各角度可以是离散的值，也可以是连续的值)乘以修正增益M，根据使相位仅偏移相位修正系数θ0的电压修正图案的修正值，对电机驱动电压波形的振幅和角速度进行修正，以便各角度的电压修正图案的修正值越大，则电机驱动电压波形的振幅越大且电机驱动电压波形的角速度也越大，并且电压修正图案的修正值越小，则电机驱动电压波形的振幅越小且电机驱动电压波形的角速度也越小(步骤S120)。

在步骤S120后续的步骤S130中，电机驱动电压波形修正部10基于在步骤S120的处理中修正的各相的电机驱动电压波形，从电机驱动电流存储部7读入电机转动一周即负载要素的负载转矩变动的一个周期的、同步电机4驱动的状态下的各相的电机驱动电流，并算出电机驱动电流波形的脉动量(变动量)。

接着，电机驱动电压波形修正部10对本次的电机驱动电流波形的脉动量和上次的电机驱动电流波形的脉动量进行比较，判断它们之差是否在规定值以下(步骤S140)。如果差值不在规定值以下(步骤S140为“否”)，则判断未发现电机驱动电流波形的脉动量的最小值，并且前进至步骤S150。另一方面，如果差值在规定值以下(步骤S140为“是”)，则判断发现了电机驱动电流波形的脉动量的最小值，并且前进至步骤S200。

在步骤S150中，对本次的电机驱动电流波形的脉动量和上次的电机驱动电流波形的脉动量进行比较，判断它们之差是否在规定值以下。在此，将步骤S150的判断中使用的规定值设定为大于步骤S140的判断中使用的规定值。如果差值在规定值以下(步骤S150为“是”)，则判断当前的修正增益M接近电机驱动电流波形的脉动量为最小值的增益修正系数M0，使修正增益M的刻度宽度ΔM的量为一半(步骤S160)，此后转移至步骤S170。另一方面，如果差值不在规定值以下(步骤S150为“否”)，则判断当前的修正增益M仍然偏离，维持修正增益M的刻度宽度ΔM的量，并且转移至步骤S170。

在步骤S170中，判断本次的电机驱动电流波形的脉动量是否比上次的电机驱动电流波形的脉动量小。如果本次的电流脉动量比上次的电流脉动量大(步骤S170为“否”)，则将下次的修正增益M的增减方向设为与上次相反的方向(步骤S180)并转移至步骤S190。另一方面，如果本次的电流脉动量比上次的电流脉动量小(步骤S170为“是”)，则将下次的修正增益M的增减方向保持与上次相同的方向并转移至步骤S190。在步骤S190中，使M仅变化修正增益M的刻度宽度ΔM，并且返回步骤S110。

在步骤S200中，将修正增益M设定为电压修正图案的增益修正系数M0。在图13所示的例子中，由于M＝2时电机驱动电流的脉动量为最小，所以将电压修正图案的增益修正系数M0设定为2。

图11的(b)是在图9的(d)所示的修正图案中利用赋予了相位偏差量θ＝60°、修正增益M＝2的电压修正图案，对电机驱动电压波形进行修正时的电机驱动电流的例子。在图11的(b)的例子中，电机驱动电流波形的波高值全部一致，电机驱动电流不产生脉动(图13中的脉动量＝0)。

在步骤S200后续的步骤S210中，电机驱动电压波形修正部10基于赋予了相位修正系数θ0、增益修正系数M0的电压修正图案中修正的各相的电机驱动电压波形，从电机驱动电流存储部7读入电机转动一周即负载要素的负载转矩变动的一个周期的、同步电机4驱动的状态下的各相的电机驱动电流，将从电机驱动电流的最大振幅值减去最小振幅值所得的值计算为电机驱动电流波形的脉动量(变动量)。接下来，在步骤S220中，判断计算出的电机驱动电流波形的脉动量是否在规定值以下。如果脉动量在规定值以下(步骤S220为“是”)，则判断电机驱动电压波形被修正为最佳，并且返回步骤S210。如果脉动量不在规定值以下(步骤S220为“否”)，则判断电机驱动电压波形未被修正为最佳，将增益修正系数M0代入修正增益M(步骤S230)，并且返回步骤S110，进行增益修正系数M0的再次探查。

另外，代替步骤S210～S230或在此基础上，例如可以设置每次经过规定时间时强制性地进行增益修正系数M0的再次探查的步骤。此外，可以随时执行步骤S210，也可以每隔规定的时间间隔执行步骤S210。

此外，根据负载要素，有时因负载转矩量和转速而使电机驱动电流的脉动量为最小的电压修正图案的相位偏差量的值变化，所以在这种情况下，可以在步骤S220为“否”时返回步骤S10。

通过使电机驱动电压波形修正部10进行上述的图10A和图10B所示的流程图的动作，即使无位置传感器且没有与同步电机4和同步电机4驱动的负载要素的连接位置相关的信息、即与同步电机4的电角度和同步电机4驱动的负载要素的机械角度的关系相关的信息，也可以使电机驱动电流的脉动量变小(理想为零)，从而可以高效率地驱动同步电机4。

此外，电机驱动电压波形修正部10通过进行上述的图10A和图10B所示的流程图的动作，即使没有与负载转矩量的变动相关的信息，也可以与负载转矩量的变动对应使电机驱动电流的脉动量变小(理想为零)，从而可以高效率地驱动同步电机4。

此外，电机驱动电压波形修正部10通过进行上述的图10A和图10B所示的流程图的动作，可以利用两个修正系数(相位修正系数、增益修正系数)对一个电压修正图案进行修正，从而控制同步电机4的电机转矩，所以能够简单且连续地控制电机。

<第五实施方式>

本发明第五实施方式的电机控制装置的简要结构与本发明第四实施方式的电机控制装置的简要结构相同。本实施方式的电机控制装置在电机的启动中实施与本发明第一～第三实施方式中的任意一种方式相同的控制，此外，在电机的启动结束后进行以下说明的控制。

本实施方式中，电机驱动电压波形修正部10在同步电机4启动结束后进行图14A和图14B所示的流程图的动作。在图14A和图14B所示的流程图中，相对于图10A和图10B所示的流程图，实施将步骤S6和步骤S10置换为步骤S7和步骤S11的第一变更、以及将步骤S40～S90置换为步骤S40～S91的第二变更。电机驱动电压波形修正部10通过进行图14A和图14B所示的流程图的动作，本实施方式的电机控制装置起到与本发明第四实施方式的电机控制装置相同的效果。

下面，说明与第一～第二变更相关的电机驱动电压波形修正部10的动作，由于与第一～第二变更以外相关的电机驱动电压波形修正部10的动作与本发明第四实施方式相同，所以省略了说明。

如果步骤S4的处理结束，则电机驱动电压波形修正部10把握电压修正图案的修正量为最小的相位角(步骤S7)。例如，图9的(d)所示的修正图案被存储于电压修正图案存储部12时，电压修正图案的相位角大约0度时修正量为最小。

基于在下一步骤S8中把握的加速时修正电角度范围，在下一步骤S11中设定相位偏差量θ的初始值。加速时修正电角度范围与第一实施方式同样，在成为电角度210度～690度时，例如以在加速时修正电角度范围的中央值亦即电角度450度得到电压修正图案的最小值的方式，设定相位偏差量θ的初始值。即，与第四实施方式同样，同步电机4为三相六极电机时，如果换算为电角度的公式(θ°+0°)×3＝450°的相位偏差量θ＝150度，则在作为加速时修正电角度范围的中央值的电角度下得到电压修正图案的修正量为最小值的相位角，所以将上述相位偏差量θ设定为初始值。此外，在步骤S11中，电机驱动电压波形修正部10将修正增益M的初始值设定为1。

在步骤S61中，电机驱动电压波形修正部10对本次的电机驱动电流波形的脉动量和上次的电机驱动电流波形的脉动量进行比较，判断它们之差是否在规定值以下。如果差值不在规定值以下(步骤S61为“否”)，则判断未发现电机驱动电流波形的脉动量的最小值，并且前进至步骤S62。另一方面，如果差值在规定值以下(步骤S61为“是”)，则判断发现了电机驱动电流波形的脉动量的最小值，并且前进至步骤S91。

在步骤S62中，对本次的电机驱动电流波形的脉动量和上次的电机驱动电流波形的脉动量进行比较，判断它们之差是否在规定值以下。在此，将步骤S62的判断中使用的规定值设定为大于步骤S61的判断中使用的规定值。如果差值在规定值以下(步骤S62为“是”)，则判断当前的相位偏差量θ接近电机驱动电流波形的脉动量为最小值的相位偏差量θ0，使相位偏差量θ的刻度宽度Δθ的量为一半(步骤S63)，此后转移至步骤S64。另一方面，如果差值不在规定值以下(步骤S62为“否”)，则判断当前的相位偏差量θ仍然偏离，维持相位偏差量θ的刻度宽度Δθ的量，并且转移至步骤S64。

在步骤S64中，判断本次的电机驱动电流波形的脉动量是否比上次的电机驱动电流波形的脉动量小。如果本次的电流脉动量比上次的电流脉动量大(步骤64为“否”)，则将下次的相位偏差量θ的增减方向设为与上次相反的方向(步骤S65)并转移至步骤S66。另一方面，如果本次的电流脉动量比上次的电流脉动量小(步骤S64为“是”)，则下次的相位偏差量θ的增减方向保持与上次相同的方向并转移至步骤S66。在步骤S66中，仅使θ变化相位偏差量θ的刻度宽度Δθ，并且返回步骤S40。由此，如果本次的电机驱动电流波形的脉动量和上次的电机驱动电流波形的脉动量之差在步骤S61中设定的规定值以下，则即使步骤S40～步骤S66的程序在电机转动一周即负载要素的负载转矩变动的一个周期未结束，也可以跳过步骤S40～步骤S66的程序，从而可以实现缩短处理时间。

此外，在本实施方式中，以电压修正图案的修正量为最小的相位角进入加速时修正电角度范围的方式，设定相位偏差量θ的初始值。即，由于在判明电机驱动电流较大的电角度范围中得出电压修正图案的修正量为最小的相位角，所以能够从已经抑制了电机驱动电流的脉动量的状态使求出电压修正图案的相位移动修正系数的程序开始，能够抑制电机驱动电流波形的脉动量(变动量)，并且有效地削减电机驱动电流的脉动量的检测次数，从而能够求出电压修正图案的相位移动修正系数。

在步骤S91中，电机驱动电压波形修正部10将相位偏差量θ设定为电压修正图案的相位修正系数θ0。

<第六实施方式>

本发明第六实施方式的电压修正图案的定义方法与本发明第四实施方式不同，除此以外与本发明第四实施方式相同。

在本实施方式中，测量使负载要素以恒定转矩(电机转矩恒定)转动时的负载转矩变动的一个周期的角速度变化，基于上述变动图案来确定电压修正图案。

以恒定的转矩来驱动负载要素时，以负载转矩比平均负载转矩小的机械角度使角速度增速，并且以负载转矩比平均负载转矩大的机械角度使角速度减速。如果对力进行积分，则由于成为速度能量，所以在由本实施方式的定义方法定义的电压修正图案中，也能够得到与本发明第一实施方式中的电压修正图案同样的电压修正图案。因此，由于本实施方式的电机控制装置能够起到与本发明第一实施方式的电机控制装置同样的效果，并且即使不测量负载转矩曲线，也能够得到修正图案，所以与本发明的第一实施方式相比，具有能够简单地定义电压修正图案的优点。

<第七实施方式>

本发明第七实施方式的电压修正图案的定义方法与本发明第四实施方式和第六实施方式不同，除此以外与本发明第四实施方式和第六实施方式相同。

在本实施方式中，与在本发明第四实施方式或第六实施方式中定义的电压修正图案相比，定义电压修正图案自身的修正量(修正增益量M＝1时的修正量)变小的电压修正图案。例如，可以将对本发明第一实施方式中定义的电压修正图案乘以比0大且比1小的规定的修正增益量的电压修正图案作为本实施方式的电压修正图案，也可以将对本发明第三实施方式中定义的电压修正图案乘以比0大且比1小的规定的修正增益量的电压修正图案作为本实施方式的电压修正图案。

由此，以M＝1来探查相位修正系数(第四实施方式中的步骤S10～S90)时，可以防止电压修正量过大而使电机驱动不稳定且最差时产生失调。此外，由于探查增益修正系数(第四实施方式中的步骤S100～S200)时，几乎确定增益修正系数在1以上，所以能够省略步骤S170和S180，具有能够更早地得到增益修正系数的优点。另外，不从本发明第四实施方式或第六实施方式改变电压修正图案的定义，通过使相位修正系数和增益修正系数探查时的最初的修正增益量M比1小，也能够得到与上述同样的效果。

优选本实施方式中定义的电压修正图案自身的修正量(修正增益量M＝1时的修正量)在本发明第一实施方式或第三实施方式中定义的电压修正图案自身的修正量(修正增益量M＝1时的修正量)的一半以下。在这种情况下，由于能够预测增益修正系数在2以上，所以能够用作探查增益修正系数(步骤S100～S200)时的判断材料之一。

<第八实施方式>

在本发明的第四实施方式中，作为电压修正图案的一例举例说明了与具有图9所示的往复式压缩机那样的负载转矩特性的负载要素对应的电压修正图案，但是在本发明第八实施方式中，使用与具有图1A所示的单转子式压缩机那样的负载转矩特性的负载要素对应的电压修正图案。

图15的(a)表示具有图1A所示的单转子式压缩机那样的负载转矩特性的负载要素的一个周期的负载转矩特性。在图15的(a)中，负载转矩平均值B是对负载转矩曲线A的一个周期的负载转矩值进行平均后的值。

图15的(b)的曲线C是如下曲线：在图15的(a)的曲线中求出各角度的(负载转矩平均值B)-(负载转矩A)的值并以角度进行积分。由于负载转矩曲线A是接近正弦波的形状，所以如果能够将负载转矩曲线近似为正弦波(sinθ)，则近似曲线C的图15的(c)的曲线可以为余弦波形状(＝cosθ)。

由于本实施方式的电机控制装置的简要结构与本发明第四实施方式的电机控制装置的简要结构相同，并且同步电机4启动结束后的电机驱动电压波形修正部10的动作也与本发明第四实施方式～第七实施方式的任意一种方式相同即可，所以在此省略了说明。

<压缩机驱动装置和冷冻或空调装置>

由于冷冻或空调装置等所使用的压缩机的内部为高温状态，难以设置霍尔IC等检测转子位置的位置传感器，所以需要以无位置传感器的方式驱动同步电机。因此，将本发明的电机控制装置用于驱动压缩机驱动装置的同步电机。由此，不需要由线圈和霍尔元件构成的电流传感器、电流互感器这样的用于检测交流电流的电流传感器，并且也不需要位置传感器。也就是说，即使压缩机的上死点等机械角度信息不明确，并且即使是不具备知道机械角度所必要的上述传感器的压缩机等负载要素，也能够通过与任意的同步电机连接并由本发明的电机控制装置进行控制，从而能够进行高效率的同步电机驱动。

并且，将具有上述本发明的电机控制装置的压缩机驱动装置安装于冷冻或空调装置。由此，能够使冰箱、冷冻库、空气调节机这样的冷冻或空调装置运转。例如，在空气调节机的情况下，至少设置利用制冷剂配管连接压缩机、室外热交换器、膨胀装置和室内热交换器的制冷剂回路，利用具有本发明的电机控制装置的压缩机驱动装置驱动压缩机，通过切换四通阀，将进行制冷运转时的制冷剂回路的制冷剂的流动方向设为压缩机→室外热交换器→膨胀装置→室内热交换器→压缩机的方向，将进行制热运转时的制冷剂回路的制冷剂的流动方向设为压缩机→室内热交换器→膨胀装置→室外热交换器→压缩机的方向。

另外，本发明的电机控制装置的用途并不限于冷冻或空调装置等所使用的压缩机的电机驱动，本发明的电机控制装置可以用于驱动伴随有周期性负载转矩变动的负载要素的同步电机的可变速控制整体。通过使用本发明的电机控制装置，可以实现高效且稳定的驱动。

<总结>

以上对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明的范围并不限于此，可以在不脱离发明宗旨的范围内追加各种变更来实施。例如，可以利用多个微机实现与微机M1相同的功能，也可以利用专用的电气电路实现微机M1的一部分或全部功能。此外，可以组合多个实施方式来实施。例如，能够组合第二实施方式和第三实施方式来实施。

以上说明的电机控制装置控制电机(4)，所述电机(4)驱动具有周期性负载转矩变动的负载要素，所述电机控制装置的结构(第一结构)包括：检测部(6、7)，检测驱动所述电机(4)的电流的振幅；以及修正部(10)，对驱动所述电机(4)的电机驱动电压进行修正，所述修正部(10)从与所述负载要素的一个周期相当的所述电机的全电角度范围，推断由所述检测部(6、7)检测出的电机驱动电流成为最大峰值的第一电角度，将所述全电角度范围区分为包含第一电角度的一个电角度范围和除了所述一个电角度范围以外的另一个电角度范围，在所述一个电角度范围内进行与所述另一个电角度范围相比使电机驱动电压降低的第一修正。

按照这种结构，通过在所述一个电角度范围内进行与所述另一个电角度范围相比使电机驱动电压降低的修正，可以抑制电机驱动电流的脉动，并且可以抑制电机驱动电流的最大值成为过电流。此外，由于在所述另一个电角度范围内抑制电机转矩减小，所以能够维持以规定的加速度进行的加速。

在上述第一结构的电机控制装置的基础上，可以形成如下结构(第二结构)：所述一个电角度范围包含与第一电角度之前和之后的至少一方相邻的所述电机驱动电流成为峰值的电角度。

按照这种结构，即使电机驱动电流成为最大峰值的电角度与推断的第一电角度不同时，也能够高可靠性地抑制电机驱动电流的脉动，从而能够抑制电机驱动电流的最大值成为过电流。

在上述第一或第二结构的电机控制装置的基础上，可以形成如下结构(第三结构)：所述修正部(10)基于所述电机(4)启动开始后进行加速的期间的所述电机驱动电流，进行电机驱动电压的修正。

按照这种结构，可以防止因过电流而使所述电机的启动不是结束而是停止。

在上述第一～第三结构中的任意一种结构的电机控制装置的基础上，可以形成如下结构(第四结构)：所述电机控制装置包括电压修正图案存储部(12)，所述电压修正图案存储部(12)存储与所述负载要素的一个周期相当的电压修正图案，所述修正部(10)基于由赋予了修正系数的所述电压修正图案修正后的所述电机驱动电压驱动所述电机时的所述电机驱动电流的变动量与两个以上的所述修正系数的设定值进行比较的结果，进行决定所述修正系数的第二修正，所述修正系数使所述电压修正图案的相位移动规定的角度，在解除所述第一修正后进行所述第二修正，以所述第二修正中的所述电压修正图案的最大修正部分不进入所述第一修正中区分的所述一个电角度范围内的方式，确定所述修正系数的设定值。

按照这种结构，可以抑制电机驱动电流波形的脉动量(变动量)，并且有效地确定所述修正系数的设定。

在上述第四结构的电机控制装置的基础上，可以形成如下结构(第五结构)：所述修正系数包含所述电压修正图案的增益，将所述增益设为不同的值来驱动所述电机时的所述电机驱动电流的变动量的比较结果作为指标，来决定所述增益。

按照这种结构，即使没有与负载转矩量的变动相关的信息，也可以与负载转矩量的变动对应，使电机驱动电流的脉动量变小(理想为零)，从而能够高效率地驱动电机。

在上述第四或第五结构的电机控制装置的基础上，可以形成如下结构(第六结构)：所述电压修正图案的形状是基于函数的形状，所述函数以所述负载要素的角度，对从所述负载要素的所述一个周期的负载转矩的平均值减去所述负载要素的每个角度的负载转矩值所得的值进行积分。

按照这种结构，由于可以使电压修正图案的简要形状与电机的转子的速度变动图案的正确的简要形状相似，所以能够期待电机转矩控制的高精度化。

在上述第四～第六结构中的任意一种结构的电机控制装置的基础上，可以形成如下结构(第七结构)：测量使所述负载要素以恒定转矩转动时的负载转矩变动的一个周期的角速度变化，所述电压修正图案的形状是基于该变动图案的形状。

按照这种结构，即使不测量负载转矩曲线，也能够得到修正图案，所以能够简单地定义电压修正图案。

在上述第六或第七结构的电机控制装置的基础上，可以形成如下结构(第八结构)：所述电压修正图案的形状是与作为基础的所述函数或所述变动图案相比使修正量变小的形状。

按照这种结构，可以防止电压修正量过大而使电机驱动不稳定且在最差时产生失调。

以上说明的冷冻或空调装置的结构(第九结构)包括：上述第一～第八结构中的任意一种结构的电机控制装置；同步电机(4)，由所述电机控制装置驱动；以及压缩机，由所述同步电机(4)驱动。