特許 7471896 インバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-12

(45)【発行日】2024-04-22

(54)【発明の名称】インバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   H02M 7/48 20070101AFI20240415BHJP

【ＦＩ】

H02M7/48 F

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020070465

(22)【出願日】2020-04-09

(65)【公開番号】P2021168544

(43)【公開日】2021-10-21

【審査請求日】2023-02-16

(73)【特許権者】

【識別番号】516299338

【氏名又は名称】三菱重工サーマルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100140914

【弁理士】

【氏名又は名称】三苫 貴織

(74)【代理人】

【識別番号】100136168

【弁理士】

【氏名又は名称】川上 美紀

(74)【代理人】

【識別番号】100172524

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 大輔

(72)【発明者】

【氏名】高田 潤一

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 雄

(72)【発明者】

【氏名】清水 健志

(72)【発明者】

【氏名】角藤 清隆

(72)【発明者】

【氏名】近藤 拓真

【審査官】佐藤 匡

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０４２３３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０３５７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１４１８５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｍ ７／４８

Ｈ０２Ｐ ２７／０８

Ｈ０２Ｐ ６／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

インバータにより駆動されるモータの回転数に基づいてキャリア周期を設定する設定部と、
周期の異なる複数の波形要素を組み合わせて前記キャリア周期に対応する波形を構成し、前記波形の繰り返しにより構成されるキャリア波を生成するキャリア波生成部と、
前記キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式により前記インバータに対するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成部と、
を備え、
前記キャリア波生成部は、所定の発生確率に応じて各前記波形要素を組み合わせて前記キャリア波を生成するインバータ制御装置。

【請求項2】

前記キャリア波生成部は、各前記波形要素に対応する周波数に基づいて確率が設定された前記発生確率を用い、各前記波形要素を組み合わせて各前記波形要素の発生時間を均等化するように構成された前記キャリア波を生成する請求項１に記載のインバータ制御装置。

【請求項3】

前記キャリア波生成部は、各前記波形要素に対応する周波数に基づいて確率が設定された前記発生確率、または、前記インバータの出力側に設けられた構造体の共振特性に基づいて設定された前記発生確率に基づき、周期の異なる前記波形要素の立ち上がりと立ち下がりとで構成された変形波形要素を用いて前記キャリア波を生成する請求項１に記載のインバータ制御装置。

【請求項4】

前記キャリア波生成部は、前記インバータの出力側に設けられた構造体の共振特性に基づいて設定された前記発生確率に応じて、各前記波形要素を組み合わせて前記キャリア波を生成する請求項１に記載のインバータ制御装置。

【請求項5】

前記設定部は、前記回転数に応じて前記モータに流れる電流基本波成分の周期と、前記キャリア周期との比率が、整数を含む所定の数値範囲内とならないように、前記キャリア周期を設定する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のインバータ制御装置。

【請求項6】

前記数値範囲は、前記整数に対して０．３を加減算した範囲である請求項５に記載のインバータ制御装置。

【請求項7】

圧縮機モータを駆動するインバータと、
請求項１から６のいずれか１項に記載のインバータ制御装置と、
を備えるモータ駆動装置。

【請求項8】

インバータにより駆動されるモータの回転数に基づいてキャリア周期を設定する工程と、
周期の異なる複数の波形要素を組み合わせて前記キャリア周期に対応する波形を構成し、前記波形の繰り返しにより構成されるキャリア波を生成する工程と、
前記キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式により前記インバータに対するＰＷＭ信号を生成する工程と、
を有し、
前記キャリア波を生成する工程は、所定の発生確率に応じて各前記波形要素を組み合わせて前記キャリア波を生成する、コンピュータが実行するインバータ制御方法。

【請求項9】

インバータにより駆動されるモータの回転数に基づいてキャリア周期を設定する処理と、
周期の異なる複数の波形要素を組み合わせて前記キャリア周期に対応する波形を構成し、前記波形の繰り返しにより構成されるキャリア波を生成する処理と、
前記キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式により前記インバータに対するＰＷＭ信号を生成する処理と、を有し、
前記キャリア波を生成する処理は、所定の発生確率に応じて各前記波形要素を組み合わせて前記キャリア波を生成する、
コンピュータに実行させるためのインバータ制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、インバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

空気調和機に搭載される圧縮機のモータは、インバータにより制御されている。インバータは、キャリア波を用いて生成されたＰＷＭ信号により制御されている（ＰＷＭ制御）。

【0003】

特許文献１では、商用電源の電圧等によってキャリア周波数を切り替えることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第４３５２８８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、キャリア波を用いてＰＷＭ信号を生成する場合には、インバータから出力される電流において、キャリア波の周波数に起因した高周波リップル成分が含まれる。このため、該電流が流入するモータにおいて、電磁的または振動的な音（キャリア音）が発生する場合がある。特に、キャリア周波数は数ｋＨｚ程度である場合が多く、人間が感知し易いことがわかっている。

【0006】

特許文献１では、商用電源の電圧等によりキャリア周波数を切り替えているものの、一定の動作条件（例えば商用電源の電圧が一定の場合）では一定のキャリア周波数が用いられるため、依然としてキャリア音を十分に抑制できず、ユーザーに不快感を与えかねない。

【0007】

また、インバータが駆動するモータでは、モータ回転数に応じて共振動作が生じる可能性のある周波数があり、キャリア周波数が該周波数と整数倍関係にある場合には共振による騒音であるうなり音が発生する場合がある。

【0008】

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、聴感改善を図ることのできるインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本開示の第１態様に係るインバータ制御装置は、インバータにより駆動されるモータの回転数に基づいてキャリア周期を設定する設定部と、周期の異なる複数の波形要素を組み合わせて前記キャリア周期に対応する波形を構成し、前記波形の繰り返しにより構成されるキャリア波を生成するキャリア波生成部と、前記キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式により前記インバータに対するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成部と、を備え、前記キャリア波生成部は、所定の発生確率に応じて各前記波形要素を組み合わせて前記キャリア波を生成する。

【0010】

本開示の第２態様に係るインバータ制御方法は、インバータにより駆動されるモータの回転数に基づいてキャリア周期を設定する工程と、周期の異なる複数の波形要素を組み合わせて前記キャリア周期に対応する波形を構成し、前記波形の繰り返しにより構成されるキャリア波を生成する工程と、前記キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式により前記インバータに対するＰＷＭ信号を生成する工程と、を有し、前記キャリア波を生成する工程は、所定の発生確率に応じて各前記波形要素を組み合わせて前記キャリア波を生成する、コンピュータが実行する。

【0011】

本開示の第３態様に係るインバータ制御プログラムは、インバータにより駆動されるモータの回転数に基づいてキャリア周期を設定する処理と、周期の異なる複数の波形要素を組み合わせて前記キャリア周期に対応する波形を構成し、前記波形の繰り返しにより構成されるキャリア波を生成する処理と、前記キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式により前記インバータに対するＰＷＭ信号を生成する処理と、を有し、前記キャリア波を生成する処理は、所定の発生確率に応じて各前記波形要素を組み合わせて前記キャリア波を生成し、コンピュータに実行させる。

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、聴感改善を図ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本開示の第１実施形態に係る空気調和機におけるモータ駆動装置の概略構成を示す図である。

【図2】本開示の第１実施形態に係る空気調和機におけるモータ駆動装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

【図3】本開示の第１実施形態に係るインバータ制御装置が備える機能を示した機能ブロック図である。

【図4】本開示の第１実施形態に係るキャリア周期の変更例を示した図である。

【図5】本開示の第１実施形態に係る空気調和機におけるモータ駆動装置の概略構成を示す図である。

【図6】本開示の第１実施形態に係るキャリア波の構成例を示す図である。

【図7】本開示の第１実施形態に係るキャリア波の構成例を示す図である。

【図8】本開示の第１実施形態に係るＰＷＭ信号の状態例を示す図である。

【図9】本開示の第１実施形態に係るキャリア波の構成例を示す図である。

【図10】本開示の第１実施形態に係るキャリア波の構成例を示す図である。

【図11】本開示の第１実施形態に係るインバータ制御装置によるＰＷＭ信号生成処理のフローチャートを示した図である。

【図12】本開示の第１実施形態に係るＰＷＭ信号生成処理の効果を示した図である。

【図13】本開示の第２実施形態に係る発生確率の設定例を示す図である。

【図14】本開示の第２実施形態に係るキャリア波の構成例を示す図である。

【図15】本開示の第３実施形態に係るキャリア波の構成例を示す図である。

【図16】本開示の第４実施形態に係る共振特性の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

〔第１実施形態〕
以下に、本開示に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムの第１実施形態について、図面を参照して説明する。

【0015】

（モータ駆動装置の構成）
図１は、本開示の第１実施形態に係る空気調和機におけるモータ駆動装置１の概略構成を示す図である。なお、図１では、インバータ８により圧縮機のモータを駆動する場合について説明するが、本実施形態におけるインバータ制御装置２０は、インバータ８をＰＷＭ制御して負荷を駆動する装置であれば上記に限定されず適用することが可能である。

【0016】

図１では、圧縮機モータ（圧縮機を駆動するモータ）９を駆動するモータ駆動装置１の概略構成を示している。

【0017】

モータ駆動装置１では、交流電源４から供給される電力に基づいて圧縮機のモータを駆動している。具体的には、モータ駆動装置１は、交流電源４に対してコンバータ及びインバータ８が接続されている。コンバータは、交流電源４から供給される交流電圧を整流して直流電圧へ変換する装置である。このため、コンバータは、例えば、整流回路５と、インダクタンス部６と、コンデンサ部７とを有している。

【0018】

整流回路５は、交流電源４に対して並列接続されており、交流電源４より供給された交流電圧を整流する。例えば、整流回路５は、ダイオードを用いたブリッジ整流回路等で構成され、交流電源４から供給された交流電圧を全波整流する。なお、整流方式については、半波整流等の他の整流方式としてもよい。

【0019】

インダクタンス部６は、整流回路５の出力側の正極直流電路に直列接続されている。なお、インダクタンス部６は、整流回路５の出力側の負極直流電路に直列接続されることとしてもよい。コンデンサ部７は、インダクタンス部６を介して、整流回路５に並列に接続されている。整流回路５から出力された電圧は整流されているものの、脈流している（高周波成分を含んでいる）ため、整流回路５の出力側にインダクタンス部６及びコンデンサ部７を設けることによって、脈流成分を抑制し、平滑化する。

【0020】

コンバータでは、整流回路５、インダクタンス部６、及びコンデンサ部７によって直流電圧を生成し、インバータ８へ出力する。

【0021】

インバータ８は、コンバータより供給された直流電圧に基づいて三相交流電圧を生成し、圧縮機モータ（負荷）９を駆動する。インバータ８は、例えば、６個のスイッチング素子により構成されるブリッジ回路であり、各スイッチング素子が後述するインバータ制御装置２０から入力されるＰＷＭ信号に基づいてスイッチング制御される。なお、インバータ８は、駆動する負荷に応じて、単相型としてもよいし、多相型としてもよい。

【0022】

インバータ制御装置２０は、ＰＷＭ信号を生成し、インバータ８を制御する。

【0023】

（インバータ制御装置のハードウェア構成図）
図２は、本実施形態に係るインバータ制御装置２０のハードウェア構成の一例を示した図である。
図２に示すように、インバータ制御装置２０は、コンピュータシステム（計算機システム）であり、例えば、ＣＰＵ１１と、ＣＰＵ１１が実行するプログラム等を記憶するためのＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１２と、各プログラム実行時のワーク領域として機能するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１３と、大容量記憶装置としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１４と、ネットワーク等に接続するための通信部１５とを備えている。これら各部は、バス１８を介して接続されている。

【0024】

また、インバータ制御装置２０は、キーボードやマウス等からなる入力部や、データを表示する液晶表示装置等からなる表示部などを備えていてもよい。

【0025】

なお、ＣＰＵ１１が実行するプログラム等を記憶するための記憶媒体は、ＲＯＭ１２に限られない。例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等の他の補助記憶装置であってもよい。

【0026】

後述の各種機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラムの形式でハードディスクドライブ１４等に記録されており、このプログラムをＣＰＵ１１がＲＡＭ１３等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭ１２やその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等である。

【0027】

（インバータ制御装置の機能構成図）
図３は、インバータ制御装置２０が備える機能を示した機能ブロック図である。図３に示されるように、インバータ制御装置２０は、取得部２１と、設定部２５と、キャリア波生成部２３と、ＰＷＭ信号生成部２２とを備えている。

【0028】

取得部２１は、インバータ８における所定位置の電流を取得する。具体的には、取得部２１は、電流センサ２４によって検出された電流情報を取得する。図１は、電流検出方法として１シャント方式を用いた場合を例示している。すなわち、図１では、インバータ８に流れる電流（各相電流の合成電流）が電流センサ２４によって検出され、取得部２１に出力される。すなわち、取得部２１は、各相電流の合成電流を取得する。なお、本実施形態では、インバータ８を多相型としているため、取得部２１は、各相電流の合成電流を取得しているが、インバータ８が単相型である場合には、取得部２１は電流センサ２４によって該相の電流自体を検出する。

【0029】

取得部２１は、各相電流の合成電流の検出結果から、各相の電流（Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ）を算出する。具体的には、取得部２１は、取得した合成電流と、後述するＰＷＭ信号生成部２２において生成されたＰＷＭ信号とに基づいて、各相電流（Ｉｕ、Ｉｖ、Ｉｗ）を算出し、ＰＷＭ信号生成部２２へ出力する。なお、合成電流から各相電流を算出することができれば、ＰＷＭ信号に基づかなくてもよい。

【0030】

なお、電流検出方法として３シャント方式を用いる場合には、モータ駆動装置１は、図５のような構成となる。すなわち、インバータ８の出力位置における各相に対応した電流が電流センサ２４によって検出され、取得部２１に出力される。すなわち、取得部２１では、各相電流を取得することができる。このため、取得部２１は、取得した各相電流を、ＰＷＭ信号生成部２２へ出力する。

【0031】

なお、電流の取得方法については、各相電流を取得することができれば、上記のような１シャント方式や３シャント方式に限定されない。

【0032】

設定部２５は、インバータ８により駆動される圧縮機モータ９の回転数に基づいてキャリア周期を設定する。具体的には、設定部２５は、回転数に応じて圧縮機モータ９に流れる電流基本波成分の周期と、キャリア周期との比率が、整数を含む所定の数値範囲内とならないように、キャリア周期を設定する。

【0033】

キャリア波（周波数拡散キャリア波）は、後述するように一定の波形を一定の周期で繰り返す周期波形となる。例えば、後述するように、３．１５ｋＨｚ（ｆａ）、４ｋＨｚ（ｆｂ）、５ｋＨｚ（ｆｃ）、６．３ｋＨｚ（ｆｄ）、８ｋＨｚ（ｆｅ）の各波形要素を３回連続して構成する場合（図７）には、キャリア波の１周期は、（０．３１７ｍｓｅｃ×３）＋（０．２５ｍｓｅｃ×３）＋（０．２ｍｓｅｃ×３）＋（０．１５９ｍｓｅｃ×３）＋（０．１２５ｍｓｅｃ×３）＝３．１５３ｍｓｅｃとなる。

【0034】

一方で、インバータ８により駆動される圧縮機モータ９は、回転数をＮ［ｒｐｍ］とし、極数をＰ［－］とすると、圧縮機モータ９に流れる電流の基本波成分の周波数ｆｅは、ｆｅ＝（Ｎ×Ｐ）／１２０となる。なお、周期Ｔｅは、周波数ｆｅの逆数であるため、Ｔｅ＝１２０／（Ｎ×Ｐ）となる。例えば、回転数が１６００［ｒｐｍ］、極数が６である場合には、周期Ｔｅ＝１２０／（１６００×６）＝１２．５ｍｓｅｃとなる。

【0035】

すなわち、圧縮機モータ９が、周期Ｔｅ＝１２．５ｍｓｅｃとなる運転状態である場合において、キャリア周期が３．１５３ｍｓｅｃとなっていると、圧縮機モータ９に流れる電流基本波成分の周期と、キャリア周期との比率が、ほぼ整数倍となる（１２．５ｍｓｅｃ／３．１５３ｍｓｅｃ≒４）。このように、圧縮機モータ９に流れる電流基本波成分の周期と、キャリア周期との比率が、ほぼ整数倍となる場合には、共振動作によるうなり音が発生する場合がある。

【0036】

なお、圧縮機モータ９に流れる電流基本波成分の周期と、キャリア周期との比率とは、圧縮機モータ９に流れる電流基本波成分の周期及びキャリア周期のうち、値の小さい方に対する値の大きい方の比率である。すなわち、圧縮機モータ９に流れる電流基本波成分の周期：キャリア周期が、１：ｎ（ｎは整数）となってもよいし、ｎ：１（ｎは整数）となってもよい。また、周波数は周期の逆数の関係にあるため、周波数として考えた場合であっても同様である。

【0037】

圧縮機モータ９に流れる電流基本波成分の周期と、キャリア周期との比率が整数に近い場合には、共振動作によるうなり音が発生する可能性があるため、設定部２５では、うなり音が発生しないように、後述するキャリア波生成部２３で生成されるキャリア波の周期であるキャリア周期を設定する。

【0038】

キャリア周期を設定するために、設定部２５では、圧縮機モータ９の回転数を取得する。なお、極数については構成されている圧縮機モータ９の仕様により予め設定されている。そして、設定部２５では、所定の演算式（Ｔｅ＝１２０／（Ｎ×Ｐ））を用いて圧縮機モータ９に流れる電流の基本波成分の周期を演算する。

【0039】

そして、設定部２５は、回転数に応じて圧縮機モータ９に流れる電流基本波成分の周期と、キャリア周期との比率が、整数を含む所定の数値範囲内とならないように、キャリア周期を設定する。すなわち、電流基本波成分の周期と、キャリア周期との比率が整数倍（整数に近い値の倍数）とならないように、キャリア周期が設定される。所定の数値範囲は、整数を含んでおり、整数に所定の余裕度を加味して設定された数値範囲である。すなわち、数値範囲は、各整数に対して設けられており、各整数の近傍を示す範囲である。例えば、所定の余裕度は０．３と設定される。この場合には、数値範囲は、整数に対して０．３を加減算した範囲に設定される。具体的には、整数を１、２、３、４、５・・・とすると、数値範囲は、０．７以上１．３以下の範囲、１．７以上２．３以下の範囲、２．７以上３．３以下の範囲、３．７以上４．３以下の範囲、４．７以上５．３以下の範囲等と設定される。換言すると、比率の小数点部分が０．５程度となるように、キャリア周期が設定される。

【0040】

なお、数値範囲における余裕度については、０．５よりも小さい値であれば適切に設定することができ、共振特性に応じて、０．１等としてもよい。また、整数に対する数値範囲は、所定の余裕度を加減算する方法に限定されず、整数を含んで設定されればよい。

【0041】

設定部は、演算した電流の基本波成分の周期に対して、数値範囲内とならないようなキャリア周期を設定する。例えば、各波形要素の組み合わせた複数の波形パターンに対応したキャリア周期を用意しておき、複数のキャリア周期の中から、電流の基本波成分の周期に対して数値範囲とならないキャリア周期を設定する。また、設定部は、電流の基本波成分の周期に対して数値範囲とならないキャリア周期の範囲（キャリア周期範囲）を設定することとしてもよい。

【0042】

キャリア周期の設定方法については、電流の基本波成分の周期に対して数値範囲とならないキャリア周期が設定されれば、上記に限定されない。

【0043】

図４は、キャリア周期の変更例を示した図である。図４では、縦軸を周波数及び比率とし、横軸を圧縮機モータ９の回転数としている。なお、図４では、キャリア周期をキャリア周波数（キャリア周期の逆数）ｆｈとして示している。また、電流基本波成分の周期は周波数ｆｉとして示している。また、図４では、比率に対して整数をＮ１及びＮ２として例示している。図４のように、極数は圧縮機モータ９の仕様によって一定であるため、回転数によって電流基本波成分の周波数ｆｉが変化する。このように電流基本波成分の周波数ｆｉが変化すると、キャリア周波数ｆｈが一定の場合には比率（この場合には電流基本波成分の周波数に対するキャリア周波数の比率）Ｒが低下し、整数（図４のＮ１）に近づく。そして、比率Ｒが所定の数値範囲に達すると、うなり音が発生する可能性があるため、キャリア周波数（キャリア周期）ｆｈが変更される。このように適切にキャリア周期が設定されるため、比率Ｒを所定の数値範囲外（すなわち、ある整数に対応する数値範囲と一つ大きな値である整数に対応する数値範囲との間の領域）とすることができる。このため、うなり音の発生を抑制することができる。

【0044】

キャリア波生成部２３は、周期の異なる複数の波形要素を組み合わせて前記キャリア周期に対応する波形を構成し、前記波形の繰り返しにより構成されるキャリア波（周波数拡散キャリア波）を生成する。すなわち、キャリア波生成部２３は、周期が異なる各波形要素を組み合わせることによって、長さ（期間）が、設定されたキャリア周期となるように波形を構成し、該波形を１周期分の波形として繰り返すことによって、周期波形であるキャリア波生成する。すなわち、キャリア波は、各波形要素の組み合わせ波形がキャリア周期で繰り返される波形となる。なお、各波形要素を組み合わせた波形の長さは、キャリア周期と一致することが好ましいが、比率が、整数を含む所定の数値範囲内でなければキャリア周期に近い値とすることも可能である。キャリア波は、ＰＷＭ信号を生成する上で、後述する変調波と比較される信号である。本実施形態では、キャリア波として三角波を用いる場合について説明するが、のこぎり波等の他の波形のキャリア波を用いることとしてもよい。

【0045】

周期の異なる複数の波形要素とは、予め選定された複数種類の周期波形における１周期分の波形である。すなわち、波形要素は、複数の周期（周波数）に対応して設けられている。例えば、周期波形が三角波である場合には、三角形状の波形が一定の周期で繰り返されるが、該三角形状の波形（１周期分の波形）が、該周期（周波数）に対応した波形要素となる。本実施形態において、キャリア波生成部２３には、３．１５ｋＨｚ（ｆａ）、４ｋＨｚ（ｆｂ）、５ｋＨｚ（ｆｃ）、６．３ｋＨｚ（ｆｄ）、８ｋＨｚ（ｆｅ）に対応した５種類の周波数（キャリア周波数）の波形要素が設定されているものとする。なお、キャリア波の周波数に起因してキャリア音（キャリア波の周波数に起因して発生する電磁騒音）が発生する。このため、キャリア波を構成する波形要素の周期は、インバータ８の出力側に設けられた構造体（例えば、圧縮機や圧縮機モータ９）の共振特性に基づいて選定されることとしてもよい。

【0046】

キャリア波生成部２３は、複数種類の周期に対応する各波形要素を組み合わせることによって、キャリア波を生成する。すなわち、キャリア波が、一定の波形形状が一定周期で繰り返される波形でなくなるため、ある特定の周波数でキャリア音が大きくなることを抑制することができる。

【0047】

特定の周波数に大きなキャリア音を発生させないためには、キャリア波は、なるべく多くの周期に対応した波形要素が分散して組み合わされることが好ましい。すなわち、隣り合う波形要素は、それぞれ周期が異なることが好ましい。しかしながら、等しい周期の波形要素を複数連続して構成する場合であっても、連続数を少なく設定することで、キャリア音の周波数分散を行うことができる。

【0048】

等しい周期の波形要素の連続数については、例えば電流値取得に影響を受ける。なお、本実施形態では、電流取得を一例として説明するが、等しい周期の波形要素の連続数に影響を与える要因であれば電流取得に限定されない。電流取得とは、具体的には、１シャント方式や３シャント方式である。図１に示す構成は、１シャント方式である。そして、図５に示す方式は、３シャント方式である。すなわち、３シャント方式は、各相電流を直接的に取得可能な方法であり、１シャント方式は、各相電流の合成電流を取得する方法である。

【0049】

図６及び図７は、電流検出方式が１シャント方式（図１）に対応した場合のキャリア波の構成例である。１シャント方式では、各相電流の合成電流を検出しているため、３シャント方式と比較して検出に時間を要する場合がある。具体的には、１シャント方式では、まず電流の読み取りタイミングを決定し（第１周期）、電流の読み取りを実行し（第２周期）、その後、例えば読み取った電流に基づき制御（ＰＷＭ制御）を行う（第３周期）。図８は、各相のＰＷＭ信号の変化状態を例示した図である。図８では、縦軸を各信号の値（電圧値）とし、横軸を時間としている。図８のように、キャリア波における１周期のうちに各相のＰＷＭ信号は変化し、信号状態によって、１シャント方式で取得可能な電流は異なる。図８では、１周期のうちにｕ相の電流（Ｉｕ）とｗ相の電流（－Ｉｗ）が現れる場合（モード）を例示しており、モードはキャリア波と変調波との関係によって異なるため、各周期で変化する（図８はモードの一例）。すなわち、Ａ及びＤのタイミングで電流センサ２４よりＩｕが取得でき、Ｂ及びＣのタイミングで電流センサ２４より－Ｉｗが取得できる。このため、１シャント方式では、まず次の周期におけるモード（どのタイミングで何の相の電流が検出可能か）を決定し（第１周期）、次の周期において決定したタイミングで電流を検出する（第２周期）。そして、次の周期で、取得した電流に基づいて制御を行う（第３周期）。そして、次の周期で再度第１周期の処理が行われる。このように、１シャント方式では、電流の取得から制御まで行う場合には、第１周期、第２周期、及び第３周期（３周期分）が必要となる。このため、１シャント方式においてキャリア波を生成する場合には、等しい周期の波形要素を３回連続して構成することによって、第１周期、第２周期、及び第３周期（３周期分）を確保して処理を行うことが可能となる。また、３周期分は等しい周期を用いるため、制御の複雑化を抑制することができる。

【0050】

図６は、３．１５ｋＨｚ（ｆａ）及び４ｋＨｚ（ｆｂ）の波形要素を用いてキャリア波を構成した例である。３．１５ｋＨｚ（ｆａ）及び４ｋＨｚ（ｆｂ）の各波形要素が３つ連続して構成されている。図６では、キャリア波におけるキャリア周期はＴ１となっている。すなわち、キャリア周期Ｔ１に対応して３．１５ｋＨｚ（ｆａ）及び４ｋＨｚ（ｆｂ）の波形要素が組み合わされて波形が構成され、該波形の繰り返しによりキャリア波が構成される。

【0051】

図７は、３．１５ｋＨｚ（ｆａ）、４ｋＨｚ（ｆｂ）、５ｋＨｚ（ｆｃ）、６．３ｋＨｚ（ｆｄ）、及び８ｋＨｚ（ｆｅ）の波形要素を用いてキャリア波を構成した例である。３．１５ｋＨｚ（ｆａ）、４ｋＨｚ（ｆｂ）、５ｋＨｚ（ｆｃ）、６．３ｋＨｚ（ｆｄ）、及び８ｋＨｚ（ｆｅ）の各波形要素が３つ連続して構成されている。図７では、キャリア波におけるキャリア周期はＴ２となっている。すなわち、キャリア周期Ｔ２に対応して３．１５ｋＨｚ（ｆａ）、４ｋＨｚ（ｆｂ）、５ｋＨｚ（ｆｃ）、６．３ｋＨｚ（ｆｄ）、及び８ｋＨｚ（ｆｅ）の波形要素が組み合わされて波形が構成され、該波形の繰り返しによりキャリア波が構成される。

【0052】

なお、１シャント方式を適用する場合に、電流の取得のみで、電流に基づいて各相電流に影響を及ぼすような制御を行わない場合や、第２周期内で制御を実行することができる等の場合には、上記のような第３周期を不要とすることができる。すなわち、キャリア波について、第１周期と第２周期とを確保するために、等しい周期の波形要素を２回連続して構成することとしてもよい。また、１シャント方式を適用する場合であっても、等しい周期の波形要素を連続して構成する必要がない場合には、図９や図１０のように各波形要素を組み合させることとしてもよい。

【0053】

図９及び図１０は、電流検出方式が３シャント方式に対応した場合のキャリア波の構成例である。３シャント方式では、各相電流を直接的に取得することができる。このため、等しい周期の波形要素を連続させることなく、周期の異なる波形要素が隣り合うように構成することが可能である。図９は、３．１５ｋＨｚ（ｆａ）及び４ｋＨｚ（ｆｂ）の波形要素を用いてキャリア波を構成した例である。隣り合う波形要素を異なる周期とすることができるため、３．１５ｋＨｚ（ｆａ）及び４ｋＨｚ（ｆｂ）の波形要素が互いに隣り合う構成となっている。図９では、キャリア波におけるキャリア周期はＴ３となっている。すなわち、キャリア周期Ｔ３に対応して３．１５ｋＨｚ（ｆａ）及び４ｋＨｚ（ｆｂ）の波形要素が組み合わされて波形が構成され、該波形の繰り返しによりキャリア波が構成される。

【0054】

図１０は、３．１５ｋＨｚ（ｆａ）、４ｋＨｚ（ｆｂ）、５ｋＨｚ（ｆｃ）、６．３ｋＨｚ（ｆｄ）、及び８ｋＨｚ（ｆｅ）の波形要素を用いてキャリア波を構成した例である。隣り合う波形要素を異なる周期とすることができるため、３．１５ｋＨｚ（ｆａ）、４ｋＨｚ（ｆｂ）、５ｋＨｚ（ｆｃ）、６．３ｋＨｚ（ｆｄ）、及び８ｋＨｚ（ｆｅ）の波形要素が隣り合う構成となっている。図１０では、キャリア波におけるキャリア周期はＴ４となっている。すなわち、キャリア周期Ｔ４に対応して３．１５ｋＨｚ（ｆａ）、４ｋＨｚ（ｆｂ）、５ｋＨｚ（ｆｃ）、６．３ｋＨｚ（ｆｄ）、及び８ｋＨｚ（ｆｅ）の波形要素が組み合わされて波形が構成され、該波形の繰り返しによりキャリア波が構成される。なお、３シャント方式の場合であっても、等しい周期の波形要素が連続してもよい。

【0055】

ＰＷＭ信号生成部２２は、キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式によりインバータ８に対するＰＷＭ信号を生成する。キャリア波は、キャリア波生成部２３において生成したキャリア波である。変調波とは、キャリア波と比較される信号であって、本実施形態では、３相に対応するＰＷＭ信号を生成するため、３相電圧変調波（基準信号）となる。すなわち、１つのキャリア波と、３つの変調波（３相の各相に対応した変調波）が比較されることによって、各相に対応したＰＷＭ信号が生成される。生成されたＰＷＭ信号によってインバータ８が駆動されることによって、３相電圧信号を出力し、圧縮機モータ９を駆動する。

【0056】

具体的には、ＰＷＭ信号生成部２２は、指令演算部３１と、変調波生成部３２と、比較部３３とを備えている。

【0057】

指令演算部３１は、取得部２１から出力された各相電流に基づいて、電圧指令を演算する。具体的には、指令演算部３１は、取得部２１から入力された各相電流から、各相に対応した電圧指令である３相電圧指令を生成し、変調波生成部３２へ出力する。

【0058】

変調波生成部３２は、３相電圧指令に基づいて、変調波を生成する。具体的には、変調波生成部３２は、指令演算部３１から入力された３相電圧指令から、各相に対応した変調波である３相変調波を生成し、比較部３３へ出力する。

【0059】

比較部３３は、キャリア波生成部２３において生成されたキャリア波と、変調波生成部３２において生成された各相に対応した変調波とを比較し、３相ＰＷＭ信号を生成する。具体的には、比較部３３では、比較方式を用いたＰＷＭ信号の生成方法（三角波比較方式）によりＰＷＭ信号を生成する。例えば、ｕ相に対応するＰＷＭ信号は、キャリア波がｕ相に対応する変調波以上の値となっている間、ｕ相に対応するＰＷＭ信号をＯＮ状態（Ｈｉｇｈ）として生成される。キャリア波がｕ相に対応する変調波未満の値となっている間には、ｕ相に対応するＰＷＭ信号をＯＦＦ状態（Ｌｏｗ）として生成される。他の相に対応するＰＷＭ信号についても同様に生成される。

【0060】

上記のようにＰＷＭ信号が生成され、インバータ８における各相のスイッチング素子へ入力される。インバータ８の各スイッチング素子がＰＷＭ信号によって制御されることによって、３相電圧が出力され、圧縮機モータ９を駆動する。

【0061】

（インバータ制御装置による処理の流れ）
次に、上述のインバータ制御装置２０によるＰＷＭ信号生成処理の一例について図１１を参照して説明する。図１１は、本実施形態に係るＰＷＭ信号生成処理の手順の一例を示すフローチャートである。図１１に示すフローは、例えば、空気調和機が稼働している場合において所定の制御周期で繰り返し実行される。

【0062】

まず、インバータ８における所定位置の電流を取得する（Ｓ１０１）。なお、電流取得については、１シャント方式や３シャント方式等の取得方式によって、取得位置が異なる。

【0063】

次に、各相電流を算出する（Ｓ１０２）。Ｓ１０２についは、３シャント方式の場合には省略可能である。

【0064】

次に、各相電流に基づいて、電圧指令を演算し、電圧指令に基づいて、変調波を生成する（Ｓ１０３）。

【0065】

次に、圧縮機モータ９の回転数を取得し、キャリア周期を設定する（Ｓ１０４）。

【0066】

次に、キャリア波生成部２３から出力されるキャリア波と変調波とを比較し、３相ＰＷＭ信号を生成し、インバータ８へ出力する（Ｓ１０５）。

【0067】

このように処理が行われることによって、複数種類の周期に対応する各波形要素が組み合わされたキャリア波に基づいてＰＷＭ信号が生成されるため、聴感改善を図ることが可能となる。

【0068】

（ＰＷＭ信号生成処理による効果）
次に、上述のＰＷＭ信号生成処理による効果について図１２を参照して説明する。図１２では、縦軸をキャリア音の強度とし、横軸を周波数としている。そして、図１２には、参考例におけるキャリア音特性（図１２のＬ１）と、本実施形態におけるキャリア音特性（図１２のＬ２）との一例を示している。参考例とは、一定の周期で同じ波形を繰り返した場合におけるキャリア波に基づいて、ＰＷＭ信号を生成した場合である。

【0069】

図１２に示すように、参考例（図１２のＬ１）では、キャリア波が一定の周期で同じ波形を繰り返しているため、該周期に対応した周波数ｆ１において、キャリア音が突出している。すなわち、特定の周波数ｆ１のキャリア音が大きい状態となっており、聴感が低下してしまう可能性がある。

【0070】

一方で、本実施形態（図１２のＬ２）では、複数種類の周期に対応する各波形要素が組み合わされたキャリア波を使用しているため、キャリア音の強度特性を周波数領域において拡散することができる。具体的には、図１２のように、キャリア音が大きくなる凸点を、複数の周波数（ｆ２、ｆ３、ｆ４、ｆ５）に分散することができる。このため、特定の周波数のキャリア音が突出してしまうことを抑制することができ、聴感を向上させることができる。

【0071】

以上説明したように、本実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムによれば、ＰＷＭ信号を生成するためのキャリア波が、周期の異なる複数の波形要素の組み合わせから構成されるため、キャリア波の周波数に起因して発生する電磁騒音であるキャリア音を周波数拡散することができる。すなわち、特定の周波数において大きなキャリア音が発生することを抑制することができる。このため、聴感を向上することが可能となる。また、インバータ８により駆動されるモータは、キャリア波のキャリア周期によっては、回転数に応じて共振動作が生ずる可能性があるが、キャリア周期をモータの回転数に基づいて設定するため、該共振動作によるうなり音の発生を抑制することができる。

【0072】

〔第２実施形態〕
次に、本開示の第２実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムについて説明する。
本実施形態では、各波形要素の発生時間を考慮してキャリア波を構成する。以下、本実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムについて、第１実施形態と異なる点について主に説明する。

【0073】

本実施形態において、キャリア波生成部２３は、各波形要素の発生時間を均等化するように構成されたキャリア波を生成する。例えば、波形要素を、３．１５ｋＨｚ（ｆａ）、４ｋＨｚ（ｆｂ）、５ｋＨｚ（ｆｃ）、６．３ｋＨｚ（ｆｄ）、８ｋＨｚ（ｆｅ）に対応して設けた場合、各波形要素の１周期分の時間は、それぞれ０．３１７ｍｓｅｃ、０．２５ｍｓｅｃ、０．２ｍｓｅｃ、０．１５９ｍｓｅｃ、０．１２５ｍｓｅｃとなる。このように、低周波数ほど周期が長くなるため、各波形要素の発生時間の比率は、それぞれ３０．２％、２３．８％、１９．０％、１５．１％、１１．９％となる。すなわち、各波形要素の回数が等しく用いられる場合には、低周波数に対応した波形要素に起因するキャリア音の強度が、他の波形要素に起因するキャリア音に対して相対的に大きくなる可能性がある。そこで、キャリア波の生成において、各波形要素の発生時間を均等化するように構成することによって、周波数分散効果をより向上させることが可能となる。

【0074】

このため、キャリア波生成部２３は、各波形要素に対応する周波数に基づいて確率が設定された発生確率を用い、各波形要素を組み合わせてキャリア波を生成する。各波形要素に対応する周波数とは、各波形要素に対応する周期の逆数である。すなわち、キャリア波生成部２３は、発生確率に基づいて、周期の異なる複数の波形要素を組み合わせてキャリア周期に対応する波形を構成し、前記波形の繰り返しにより構成されるキャリア波を生成する。すなわち、キャリア波の１周期分の波形に含まれる波形要素が、発生確率に基づいて組み合わされる。換言すると、１周期分の波形において、各波形要素の発生時間が均等化されており、キャリア波全体としても、各波形要素の発生時間が均等化される。

【0075】

具体的には、キャリア波生成部２３では、各波形要素に対応する周波数と確率とが正の相関関係を有するように、各波形要素に対して発生確率が設定されている。すなわち、高周波数に対応する波形要素ほど、高い発生確率が設定される。正の相関関係となるように発生確率を設定する場合には、例えば、確率を周波数に比例して設定することとしてもよいし、確率を周波数の平方根に比例して設定することとしてもよいし、確率を周波数の２乗に比例して設定することとしてもよい。すなわち、周波数の増加に伴い確率が増加するように設定されれば発生確率の設定方法は限定されない。

【0076】

図１３は、周波数と確率とが正の相関関係を有するように発生確率を設定した場合の一例を示している。図１３には、確率を周波数に比例して設定した場合（Ｓ１）、確率を周波数の平方根に比例して設定した場合（Ｓ２）、確率を周波数の２乗に比例して設定した場合（Ｓ３）を示している。このように、周波数の増加に伴い確率が増加するように発生確率が設定されることで、各波形要素の発生時間が均等化される。

【0077】

例えば、３．１５ｋＨｚ（ｆａ）の発生確率が１０％（発生比率が２）、４ｋＨｚ（ｆｂ）の発生確率が１５％（発生比率が３）、５ｋＨｚ（ｆｃ）の発生確率が２０％（発生比率が４）、６．３ｋＨｚ（ｆｄ）の発生確率が２５％（発生比率が５）、８ｋＨｚ（ｆｅ）の発生確率が３０％（発生比率が６）のように設定される。図１４は、上記のように発生確率が設定された場合におけるキャリア波の構成例を示している。なお、図１４は、キャリア波における１周期分の波形の構成例である。発生確率に基づいてキャリア波が構成されることによって、図１４のように各波形要素の発生時間が均等化される。このため、周波数分散効果が向上する。

【0078】

このように、キャリア波生成部２３は、設定された発生確率に基づいて各波形要素を組み合わせることでキャリア波を生成する。発生確率に基づいてキャリア波が生成されることで、各波形要素の発生時間が均等化され、周波数分散効果が向上する。

【0079】

以上説明したように、本実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムによれば、キャリア波が各波形要素の発生時間を均等化するように構成されるため、特定の周期（周波数）の波形要素の出現頻度が高くなり、該周波数のキャリア音が突出してしまうことを抑制することができる。すなわち、各波形要素の周波数に対応するキャリア音の大きさを均等化し、周波数拡散効果を高めることができる。このため、聴感を向上することが可能となる。

【0080】

また、キャリア波が、各波形要素に対応する周波数に基づいて確率が設定された発生確率を用い、各波形要素が組み合わされることで、特定の周期（周波数）の波形要素の出現頻度が高くなり、該周波数のキャリア音が突出してしまうことを抑制することができる。すなわち、各波形要素の周波数に対応するキャリア音の大きさを均等化し、周波数拡散効果を高めることができる。

【0081】

〔第３実施形態〕
次に、本開示の第３実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムについて説明する。
上述した第１実施形態では、１周期分の波形要素を組み合わせてキャリア波を構成していたが、本実施形態では、立ち上がりと立ち下がりを考慮して、キャリア波を構成する。以下、本実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムについて、第１実施形態と異なる点について主に説明する。なお、本実施形態については、第２実施形態と組み合わせることも可能である。

【0082】

本実施形態におけるキャリア波生成部２３は、周期の異なる波形要素の立ち上がりと立ち下がりとで構成された変形波形要素を用いてキャリア波を生成する。すなわち、キャリア波生成部２３は、上述の各波形要素に加えて、ある周期の波形要素の立ち上がりと他の周期の波形要素の立ち下がりとを用いて構成した変形波形要素を用いることによって、キャリア波を生成する。換言すると、キャリア波は、各波形要素と、生成した変形波形要素とを組み合わせることによって構成している。例えば、変形波形要素は、３．１５ｋＨｚ（ｆａ）の波形要素の立ち上がりと、８ｋＨｚ（ｆｅ）の波形要素の立ち下がりとを用いて波形が構成される。

【0083】

図１５は、本実施形態におけるキャリア波の構成例を示している。図１５のように、キャリア波は、一定の周期をもつ波形要素と、変形波形要素とで構成される。具体的には、Ｗ１及びＷ２が変形波形要素であり、Ｗ３、Ｗ４、及びＷ５が波形要素である。Ｗ３は５ｋＨｚ（ｆｃ）に対応しており、Ｗ４は６．３ｋＨｚ（ｆｄ）に対応しており、Ｗ５は８ｋＨｚ（ｆｅ）に対応している。そして、Ｗ１は立ち上がりが３．１５ｋＨｚ（ｆａ）の波形要素の立ち上がりに対応しており、立ち下がりが８ｋＨｚ（ｆｅ）の波形要素の立ち下がりに対応している。Ｗ２は立ち上がりが４ｋＨｚ（ｆｂ）の波形要素の立ち上がりに対応しており、立ち下がりが８ｋＨｚ（ｆｅ）の波形要素の立ち下がりに対応している。なお、キャリア波の周期はＴ５となっている。

【0084】

このように、立ち上がりと立ち下がりとを、異なる周期の波形要素に対応させることで、周波数分散効果を高めることができる。また、変形波形要素の立ち上がりと立ち下がりとを、第２実施形態に記載の発生確率に基づいて構成することで、各波形要素（周波数）の発生時間の均等化を行うことも可能である。また、変形波形要素の立ち上がりと立ち下がりとを、後述の第４実施形態に記載の発生確率に基づいて構成することとしてもよい。

【0085】

以上説明したように、本実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムによれば、周期の異なる波形要素の立ち上がりと立ち下がりとで構成された変形波形要素を用いてキャリア波を生成することで、周波数拡散効果を高め、聴感を向上することが可能となる。

【0086】

〔第４実施形態〕
次に、本開示の第４実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムについて説明する。
本実施形態では、構造体の共振特性を考慮して発生確率を設定する。以下、本実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムについて、第１実施形態と異なる点について主に説明する。なお、本実施形態については、第２実施形態及び／または第３実施形態と組み合わせることも可能である。

【0087】

特定の周波数においてキャリア音が発生し、該周波数が圧縮機等のインバータ８の出力側に設けられた構造体の共振点（固有周波数）に一致または近い場合には、キャリア音が突出して聞こえてしまう可能性がある。例えば、圧縮機の固有周波数が４ｋＨｚ（ｆｂ）である場合には、４ｋＨｚ（ｆｂ）に対応する波形要素の発生回数が少なかったとしても、４ｋＨｚ（ｆｂ）のキャリア音が目立ってしまう可能性がある。

【0088】

そこで、本実施形態におけるキャリア波生成部２３は、インバータ８の出力側に設けられた構造体（例えば、圧縮機）の共振特性に基づいて設定された発生確率に応じて各波形要素が組み合わされたキャリア波を生成する。すなわち、構造体の共振特性に基づいて、共振周波数と一致または近い（共振周波数を含む所定の帯域幅）に対応する波形要素については発生確率を低く設定する。

【0089】

図１６は、共振特性（スイープ特性）の一例を示した図である。図１６では、縦軸をキャリア音の強度（音圧レベル）とし、横軸を周波数とし、共振特性（図１６のＣ１）を示している。また、図１６には、縦軸に確率をとり、共振特性に対応する発生確率（図１６のＰ１）を示している。

【0090】

図１６の例では、ｆｃ１や、ｆｃ２、ｆｃ３、ｆｃ４が共振周波数となっており、キャリア音の強度が高くなっている。このような共振特性に対応して発生確率を設定すると、図１６のＰ１となる。すなわち、発生確率は、共振特性に応じて強度が高くなる周波数の発生確率が低くなるように設定される。

【0091】

このように、共振特性に基づいて発生確率を設定し、設定した発生確率に基づいて各波形要素を組み合わせキャリア信号を生成することによって、より効果的に特定の周波数のキャリア音が突出してしまうことを抑制することができる。すなわち、共振特性を考慮してより効率的に周波数拡散を行い、聴感をより向上させることが可能となる。

【0092】

以上説明したように、本実施形態に係るインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムによれば、共振特性により共振が発生し易い周波数の発生確率を低く設定することができ、共振により特定の周波数のキャリア音が突出することを抑制することができる。また、周波数拡散効果を高め、聴感を向上することが可能となる。

【0093】

本開示は、上述の実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変形実施が可能である。なお、各実施形態を組み合わせることも可能である。すなわち、上記の第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態、及び第４実施形態については、それぞれ組み合わせることも可能である。

【0094】

例えば、各実施形態では、インバータ８を用いて圧縮機モータ９を駆動する場合について説明したが、インバータ８が駆動する対象については上記に限定されない。これに伴い、インバータ８が駆動する対象の構造体の共振特性を考慮して、適切に波形要素の設定や、発生確率の設定を行うことが可能となる。

【0095】

以上説明した各実施形態に記載のインバータ制御装置、インバータ制御方法、及びインバータ制御プログラムは例えば以下のように把握される。
本開示に係るインバータ制御装置（２０）は、インバータ（８）により駆動されるモータの回転数に基づいてキャリア周期を設定する設定部（２５）と、周期の異なる複数の波形要素を組み合わせてキャリア周期に対応する波形を構成し、波形の繰り返しにより構成されるキャリア波を生成するキャリア波生成部（２３）と、キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式によりインバータ（８）に対するＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ信号生成部（２２）と、を備える。波形要素の具体的な波形形状については、例えば三角波であるが、のこぎり波等とすることとしてもよく、三角波に限定されない。

【0096】

本開示に係るインバータ制御装置（２０）によれば、ＰＷＭ信号を生成するためのキャリア波が、周期の異なる複数の波形要素の組み合わせから構成されるため、キャリア波の周波数に起因して発生する電磁騒音であるキャリア音を周波数拡散することができる。すなわち、特定の周波数において大きなキャリア音が発生することを抑制することができる。このため、聴感を向上することが可能となる。また、インバータ（８）により駆動されるモータは、キャリア波のキャリア周期によっては、回転数に応じて共振動作が生ずる可能性があるが、キャリア周期をモータの回転数に基づいて設定するため、該共振動作によるうなり音の発生を抑制することができる。

【0097】

本開示に係るインバータ制御装置（２０）において、設定部（２５）は、回転数に応じてモータに流れる電流基本波成分の周期と、キャリア周期との比率が、整数を含む所定の数値範囲内とならないように、キャリア周期を設定する。

【0098】

本開示に係るインバータ制御装置（２０）によれば、キャリア周期が、モータに流れる電流基本波成分の周期とキャリア周期との比率が整数を含む所定の数値範囲内とならないように設定されるため、電流基本波成分の周期に対するキャリア周期の比率またはキャリア周期に対する電流基本波成分の周期の比率が整数倍（または整数に近い倍数）となり、うなり音が発生することを抑制することができる。

【0099】

本開示に係るインバータ制御装置（２０）において、数値範囲は、整数に対して０．３を加減算した範囲である。

【0100】

本開示に係るインバータ制御装置（２０）によれば、整数に対して０．３を加減算した範囲として数値範囲を設定することで、キャリア周期をより適切に設定することが可能となる。

【0101】

本開示に係るモータ駆動装置（１）は、圧縮機モータ（９）を駆動するインバータ（８）と、上記のインバータ制御装置（２０）と、を備える。

【0102】

本開示に係るインバータ制御方法は、インバータ（８）により駆動されるモータの回転数に基づいてキャリア周期を設定する工程と、周期の異なる複数の波形要素を組み合わせてキャリア周期に対応する波形を構成し、波形の繰り返しにより構成されるキャリア波を生成する工程と、キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式によりインバータ（８）に対するＰＷＭ信号を生成する工程と、を有する。

【0103】

本開示に係るインバータ制御プログラムは、インバータ（８）により駆動されるモータの回転数に基づいてキャリア周期を設定する処理と、周期の異なる複数の波形要素を組み合わせてキャリア周期に対応する波形を構成し、波形の繰り返しにより構成されるキャリア波を生成する処理と、キャリア波及び所定の変調波を用いて、比較方式によりインバータ（８）に対するＰＷＭ信号を生成する処理と、をコンピュータに実行させる。

【符号の説明】

【0104】

１ ：モータ駆動装置
４ ：交流電源
５ ：整流回路
６ ：インダクタンス部
７ ：コンデンサ部
８ ：インバータ
９ ：圧縮機モータ
１１ ：ＣＰＵ
１２ ：ＲＯＭ
１３ ：ＲＡＭ
１５ ：通信部
１８ ：バス
２０ ：インバータ制御装置
２１ ：取得部
２２ ：ＰＷＭ信号生成部
２３ ：キャリア波生成部
２４ ：電流センサ
２５ ：設定部
３１ ：指令演算部
３２ ：変調波生成部
３３ ：比較部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】