阅读说明：本技术 用于驱动电机的逆变器控制装置和方法 (Inverter control apparatus and method for driving motor ) 是由 李镕在 河泰元 裴秀炫 申昊埈 金成奎 朴柱英 于 2018-12-05 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于驱动电机的逆变器控制装置,包括：电流控制器,其生成电压指令,该电压指令用于使测定由逆变器提供至电机的电流而得到的电流检测值跟踪用于驱动电机的电流指令；电压调制部,其生成脉冲宽度调制信号,该脉冲宽度调制信号基于上述电压指令以规定开关频率控制上述逆变器内开关元件的接通/关闭状态；和频率确定部,其基于上述电机的驱动信息来随机地变更上述开关频率。(The present invention relates to an inverter control device for driving a motor, including: a current controller that generates a voltage command for causing a current detection value obtained by measuring a current supplied to the motor by the inverter to follow a current command for driving the motor; a voltage modulation unit that generates a pulse width modulation signal that controls an on/off state of a switching element in the inverter at a predetermined switching frequency based on the voltage command; and a frequency determination unit that randomly changes the switching frequency based on the drive information of the motor.)

用于驱动电机的逆变器控制装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于驱动电机的逆变器控制装置，更详细而言，涉及一种用于驱动电机的逆变器控制装置和方法，其随机地变更对电机提供驱动电力的逆变器的脉冲宽度调制频率，并且考虑驱动电机的各种环境和因素而适当设定脉冲宽度调制频率的变更幅度，由此，能够使电机的控制性和效率减小最小化，并且减小开关噪声。

背景技术

一般而言，用于驱动电机的系统可以包括：电源储存装置(例如电池)；逆变器，将储存于电源储存装置的直流电力变换为用于驱动电机的3相交流电力；控制器，根据基于电机和用来驱动电机的扭矩指令而生成的电流指令和实际向电机提供的实测电流，来控制逆变器的开关。

其中，逆变器包括多个开关元件，通过该多个开关元件以脉冲宽度调制(PulseWidth Modulation：PWM)方式控制，能够生成交流电力。通过逆变器生成的交流电力被提供给电机，从而使电机工作。

当用于控制逆变器内的开关元件的脉冲宽度调制信号具有固定的频率时，控制变简单从而控制性优异，由此能够稳定地控制整个电机驱动系统。然而，当使脉冲宽度调制信号为固定的频率来控制逆变器时，缺点是，在对应于开关频率的整数倍的频带出现强的谐波分量从而引发电磁的噪声和振动。

为了解决由这样的固定开关频率的脉冲宽度调制信号导致的缺点，已知使开关频率频带瞬时分散的随机脉冲宽度调制(Random Pulse Width Modulation：RPWM)技术。在应用随机脉冲宽度调制技术时，虽然能够通过能量分散来抑制噪声或振动，但是，由于开关频率被随机变更，因而存在控制性变差的问题。

作为上述背景技术说明的事项仅用于增进对本发明的背景的理解，不应认为承认其属于本领域技术人员公知的现有技术。

现有技术文献

专利文献

(专利文献1)KR 10-2001-0073638 A

(专利文献2)KR 10-2010-0062638 A

发明内容

发明要解决的技术问题

因此，本发明要解决的技术问题为提供一种用于驱动电机的逆变器控制装置和方法，其随机地变更对电机提供驱动电力的逆变器的脉冲宽度调制频率，并且考虑驱动电机的各种环境和因素而适当设定脉冲宽度调制频率的变更幅度，由此能够使电机的控制性和效率减小最小化并且减小开关噪声。

用于解决技术问题的技术方案

作为用于解决上述技术问题的技术方案，本发明提供一种用于驱动电机的逆变器控制装置，其包括：

电流控制器，生成电压指令，该电压指令使测定由逆变器提供至电机的电流而得到的电流检测值跟踪用于驱动电机的电流指令；

电压调制部，生成脉冲宽度调制信号，该脉冲宽度调制信号基于上述电压指令以规定开关频率控制上述逆变器内开关元件的接通/关闭状态；和

频率确定部，基于上述电机的驱动信息随机地变更上述开关频率。

本发明的一个实施方式中，上述频率确定部可以基于上述驱动信息确定上述开关频率的变更幅度，并在所确定的变更幅度内随机地变更上述开关频率。

本发明的一个实施方式中，上述频率确定部可以包括：随机频带生成部，基于上述驱动信息确定上述开关频率的变更幅度；随机数生成部，在预先设定的范围内随机地确定常量；基频生成部，生成作为用于确定上述开关频率的基准的基频；和加法器，将由上述基频生成部生成的基频加上由上述随机频带生成部确定的变更幅度乘以由上述随机数生成部生成的常量而得到的值，从而确定上述开关频率。

本发明的一个实施方式中，上述随机频带生成部可以包括：代价函数运算部，利用将所输入的多个上述驱动信息全部作为变量的代价函数运算一个代价值；和数据图，事先储存映射到上述代价值的上述频率变更幅度，被输入由上述代价函数运算部运算的代价值，输出映射到其的频率变更幅度。

本发明的一个实施方式中，上述随机频带生成部可以包括：多个代价函数运算部，分别包括将被输入的多个上述驱动信息的各自作为变量的代价函数，分别运算对于上述驱动信息的代价值；和数据图，事先储存映射到上述代价值的上述频率变更幅度，被输入由上述多个代价函数运算部分别运算的代价值中的最大值，输出映射到其的频率变更幅度。

本发明的一个实施方式中，上述驱动信息可以包括：上述电流指令、上述电流检测值、上述逆变器的温度、上述电机的温度和上述电机的速度。

本发明的一个实施方式中，上述代价函数运算部包括代价函数，该代价函数在被输入的上述驱动信息显示控制性下降的状态的倾向越大时，输出越大的代价值，并且，上述数据图可以以上述代价值越大，使上述频率变更幅度越减小的方式构建映射。

本发明的一个实施方式中，上述随机数生成部可以在-1以上以及1以下的范围内随机确定常量。

本发明的一个实施方式还可以包括：电压调制部，其生成具有与上述开关频率对应的频率的三角波形状的载波信号，比较上述电压指令与上述载波信号，生成矩形波形态的上述脉冲宽度调制信号。

作为用于解决上述技术问题的其他技术方案，本发明可以提供一种用于驱动电机的逆变器控制方法，其包括：

生成作为用于确定逆变器内开关元件的开关频率的基准的基频的步骤；

基于从上述逆变器接收驱动电力而驱动的电机的驱动信息，确定用于变更上述开关频率的频率变更幅度的步骤；

在预先设定的范围内随机地确定常量的步骤；和

将上述基频加上上述频率变更幅度乘以上述常量而得到的值来确定上述开关频率的步骤。

本发明的一个实施方式可以还包括如下步骤：生成具有与由在上述确定上述开关频率的步骤中所确定的开关频率对应的频率的三角波形状的载波信号，比较电压指令与上述载波信号从而生成矩形波形态的上述脉冲宽度调制信号，电压指令以使测定由上述逆变器提供至电机的电流而得到的电流检测值跟踪用于驱动上述电机的电流指令的方式确定。

本发明的一个实施方式中，上述确定频率变更幅度的步骤中，可以利用将多个上述驱动信息全部作为变量的代价函数运算一个代价值，在事先储存映射到上述代价值的上述频率变更幅度的数据图中输入上述运算的代价值，从而确定上述频率变更幅度。

本发明的一个实施方式中，上述确定频率变更幅度的步骤中，可以利用将多个上述电机驱动信息各自作为变量的各个代价函数运算多个代价值，在事先储存映射到上述代价值的上述频率变更幅度的数据图中输入上述多个代价值中的最大值，从而确定上述频率变更幅度。

本发明的一个实施方式中，上述驱动信息可以包括上述电流指令、上述电流检测值、上述逆变器的温度、上述电机的温度和上述电机的速度。

本发明的一个实施方式中，上述代价函数在上述驱动信息显示控制性下降的状态的倾向越大时，输出越大的代价值，上述数据图可以以上述代价值越大，使上述频率变更幅度越减小的方式构建映射。

本发明的一个实施方式中，上述确定常量的步骤中，可以在-1以上以及1以下的范围内随机设定上述常量。

发明的效果

依据上述用于驱动电机的逆变器控制装置和方法，通过随机变更逆变器的开关频率，防止在特定频率产生大的谐波分量，从而具有显著降低开关噪声等的效果。

特别是，上述用于驱动电机的逆变器控制装置和方法中，被输入多种电机驱动信息并考虑其而确定对控制性造成影响的开关频率的变更幅度，因此，即使在如电机电流指令与向电机提供的实际电流的差异大的状态、或者电机或逆变器的温度过度上升的状态等控制性降低的状态下，也能够维持适当的控制性。

附图说明

图1为应用本发明的一个实施方式涉及的用于驱动电机的逆变器控制装置和方法的电机驱动系统的电路图。

图2是更详细地图示本发明的一个实施方式涉及的用于驱动电机的逆变器控制装置的结构框图。

图3是更详细地图示本发明的一个实施方式涉及的用于驱动电机的逆变器控制装置的频率确定部的结构框图。

图4和图5是更详细地图示本发明的一个实施方式涉及的用于驱动电机的逆变器控制装置中确定频率变更幅度的随机频带生成部的多个例子的结构框图。

图6是本发明的一个实施方式涉及的用于驱动电机的逆变器控制方法的流程图。

附图标记说明

10：能量储存装置 20：直流链电压(逆变器输入电压)

30：逆变器 40：电机

50：旋转角传感器

100：控制器(电机驱动逆变器控制装置)

110：电流指令图 120：电流控制任务部

121：电流控制器 123：电压调制部

125：频率确定部 61：随机频带生成部

611、611a-611e：代价函数运算部

612：最大值选择部 613：数据图

63：随机数生成部 65：基频生成部

67：加法器

具体实施方式

对本发明实施例进行详细说明，以使得本发明所属技术领域的技术人员能够容易地实施。

下面，参考附图对各种实施方式涉及的用于驱动电机的逆变器控制装置和方法进行更详细的说明。

图1是应用本发明的一个实施方式涉及的用于驱动电机的逆变器控制装置的电机驱动系统的电路图。

参考图1，应用本发明的一个实施方式涉及的用于驱动电机的逆变器控制装置的电机驱动系统可以包括能量储存装置(10)、在能量储存装置的两端之间连接的直流链电容器(20)、逆变器(30)、电机(40)、旋转角传感器(50)和控制器(100)。

能量储存装置(10)是如电池等那样以直流的形态储存用于驱动电机(30)的电能的构件，输出直流电力。

直流链电容器(20)连接在能量储存装置(10)两端，通过充电而形成直流链电压(Vdc)。该直流链电压(Vdc)成为逆变器(30)的输入电压。

逆变器(30)作为用于将储存于能量储存装置(10)而提供的直流电力变换为用于驱动电机的交流电力的构件，可以包括：依据由控制器(100)提供的脉冲宽度调制信号控制接通/关闭状态的多个开关元件(S1至S6)。所谓逆变器(30)的开关，可以理解为是指由逆变器输出的三相电压的开关。

电机(40)是接收由逆变器(30)提供的三相交流电力而产生旋转力的构件，可以采用本领域公知的各种类型的电机。在环境友好型车辆中，为对车辆的驱动轮提供旋转力的电机，也可以称作驱动电机。

旋转角传感器(50)是检测电机的转子的位置、即、检测电机转子的旋转角的构件，检测电机(40)的转子的角度，并可以连续输出包括关于所检测的转子的旋转角的信息的旋转角检测信号。例如，旋转角传感器(40)可以由旋转变压器等实现。

控制器(100)为了基本上将电机(40)的扭矩控制为所希望的值(扭矩指令)，而可以执行适当调节逆变器(30)的开关元件(S1-S6)的占空比(duty cycle)的脉冲宽度调制方式的控制。为了这种控制，控制器(100)基于由旋转角传感器(50)提供的信号和检测向电机(40)提供的电流的值(Ia、Ib)，导出驱动中的电机(40)的扭矩相关信息。

接下来，控制器(100)基于将从外部输入的对于电机(40)的扭矩指令值(希望通过电机(40)得到的扭矩目标值)与当前驱动中的电机(40)的扭矩相关信息进行比较的结果，以使电机(40)能够输出与扭矩指令值对应的值的方式控制逆变器(30)内的开关元件(S1-S6)。

本发明的一个实施方式中，控制器(100)采用随机地确定控制逆变器(30)内的开关元件(S1-S6)的接通/关闭的脉冲宽度调制信号的频率的随机脉冲宽度调制(RandomPulse Width Modulation：RPWM)方式，来生成脉冲宽度调制信号。特别是，控制器(100)利用各种电机驱动信息适当确定脉冲宽度调制信号的频率变更幅度，以能够通过应用随机脉冲宽度调制方式来使电机的控制性和效率减小的情况最小化，并且减小由频率集中而产生的开关噪声。

图1所示的系统中，控制器(100)可以为本发明所涉及的逆变器控制装置，通过控制器(100)执行的逆变器控制方法可以为本发明所涉及的逆变器控制方法。

图2是更详细地图示本发明的一个实施方式涉及的用于驱动电机的逆变器控制装置的结构框图，可以理解为图示了：图1的控制器(100)的具体构成和包括由控制器(100)控制的逆变器(30)和从逆变器(30)被施加3相电压而驱动的电机(40)等的系统。

参考图2，本发明的一个实施方式涉及的用于驱动电机的逆变器控制装置(图1的控制器(100))可以包括：电流指令图(110)，接收由外部输入的扭矩指令和电机的反磁通量，输出与其对应的电机的电流指令(IdqREF)；电流控制任务部(120)，将电流指令(IdqREF)与检测向电机(30)提供的电流而得到的电流检测值相互进行比较，生成用于使电流检测值跟踪电流指令(IdqREF)的电压指令(VdqssREF)，生成门信号，该门信号以产生与电压指令(VdqssREF)相对应的逆变器(20)的输出的方式通过脉冲宽度调制控制开关元件(S1-S6)的接通/关闭；坐标变换部(130)，将检测提供至电机(40)的相电流(Ia、Ib)而得到的值变换为d/q轴电流(Idq)；和速度估计部(140)，利用由旋转角传感器(50)检测的电机转子的位置，导出电机(40)的旋转速度。

电流指令图(110)可以事先储存同时映射到对于电机(40)的扭矩指令和电机(40)的反磁通量的电流指令(IdqREF)。由此，电流指令图(110)接收在外部的上位控制器等输入的电机的扭矩指令和由电机输出的反磁通量的检测值而输出与其对应的电流指令(IdqREF)。电流指令(IdqREF)可以具有静止坐标系的d/q轴电流指令的形态。

虽然在图2的实施方式中，说明了电流指令图(110)将对于电机(40)的扭矩指令和电机(40)的反磁通量作为输入，输出映射到两个值的电流指令(IdqREF)，但这只不过是一种示例，也可以利用基于其它形式的输入值而映射相对于其的电流指令的映射图来输出电流指令。另外，电流指令图(110)仅仅是为了生成电流而可以应用的方式的一种示例，也可以通过映射图以外的方式，例如通过在预先设定的数学式中代入特定输入值并进行运算来导出电流指令。

电流控制任务部(120)可以包括电流控制器(121)、电压调制部(123)和频率确定部(125)。

电流控制器(121)可以从电流指令图(110)接收d/q轴电流指令(IdqREF)，从坐标变换部(130)接收将实测提供至电机的电流的电流检测值(Ia、Ib)变换为d/q轴电流的值(Idq)，由速度估计部(140)接收估计的电机的旋转速度(旋转频率)(ωr)。电流控制器(121)可以利用接收到的信息来生成电压指令(VdqssRef)。

更具体而言，电流控制器(121)可以利用由电流指令图(110)输出的d/q轴电流指令(IdqREF)与实测的d/q轴电流(Idq)之间的差异分量来生成电压指令(VdqssRef)。特别是，电流控制器(121)可以由比例积分(PI)控制器的形态实现，可以生成d/q轴电压指令(VdqssRef)，该d/q轴电压指令(VdqssRef)能够进行控制，使以将d/q轴电流指令(IdqREF)与实测d/q轴电流(Idq)之间的差异分量比例积分的方式实测的d/q轴电流(Idq)跟踪电流指令(IdqREF)。

电压调制部(123)被输入电压指令(VdqssREF)和由频率确定部(125)生成的开关频率(或载波频率)，基于它们生成确定逆变器(30)内的开关元件的接通/关闭状态的脉冲宽度调制信号。例如，电压调制部(125)生成基于由频率确定部(125)确定的开关频率(载波频率)的三角波形态的载波信号，并且可以通过该载波信号与d/q轴电压指令(VdqssRef)的比较来生成矩形波形态的脉冲宽度调制信号。由电压调制部(123)输出的脉冲宽度调制信号提供至逆变器(30)内的各开关元件(S1-S6)的门(gate)，确定开关元件(S1-S6)的接通/关闭，由此，可以确定从逆变器(30)向电机(40)提供的3相交流电压(3相交流电流)。

频率确定部(125)是确定逆变器(30)的开关频率的构件，能够在预先设定的范围内随机地确定开关频率并向电压调制部(123)提供。特别是，频率确定部(125)被输入与电机(40)的驱动相关的各种信息并基于该信息确定开关频率的变更幅度，可以确定在所确定的变更幅度内随机变化的开关频率。

图3是更详细地图示本发明的一个实施方式涉及的用于驱动电机的逆变器控制装置的频率确定部的结构框图。

参考图3，频率确定部(125)可以包括：随机频带生成部(61)，其确定用于改变脉冲宽度调制信号的频率的开关频率的变更幅度(Frand)；随机数生成部(61)，其确定作为-1以上以及1以下的范围内的随机的常量的随机数(Krand)，该随机数用于与由随机频带生成部(61)确定的开关频率变更幅度(Frand)相乘；基频生成部(65)，其生成作为开关频率的基准的基频(Fbase)；加法器(67)，将随机数(Krand)乘以频率变更幅度(Frand)而确定的频率加上上述基频(Fbase)，从而确定开关频率(Fsw)。

频率确定部(125)确定由基频生成部(65)确定的基频(Fbase)加上随机的频率变更值而随机地变更的开关频率(Fsw)。基频生成部(65)可以利用以固定的开关频率生成脉冲宽度调制信号的其他脉冲宽度调制方法中所应用的开关频率确定方式来确定开关基频。

其中，随机的频率变更值在规定的变更幅度内变更，为此，随机频带生成部(61)设定频率变更幅度(Frand)并且对于所设定的变更幅度，将具有-1以上以及1以下的值的随机数(Krand)乘以频率变更幅度(Frand)，从而在频率变更幅度内随机地确定频率变更值。

通过加法器(67)将基频(Fbase)加上频率变更值(Krand×Frand)而确定的开关频率(Fsw)提供至电压调制部(123)，并且电压调制部生成具有与开关频率(Fsw)(相当于载波频率)对应的频率的脉冲宽度调制信号。如上所述，电压调制部(125)生成依据由频率确定部(125)确定的开关频率(Fsw)(载波频率)的三角波形态的载波信号，可以通过该载波信号与d/q轴电压指令(VdqssRef)的比较来生成矩形波形态的脉冲宽度调制信号。

另一方面，本发明的一个实施方式中，可以利用如电机的驱动环境或控制状态等的各种电机驱动信息中的至少一部分，确定频率变更幅度。即，随机频带生成部(61)被输入电机驱动信息并可以基于其确定频率。

图4和图5是更详细地图示本发明的一个实施方式涉及的用于驱动电机的逆变器控制装置中确定频率变更幅度的随机频带生成部的多个例子的结构框图。

首先，参考图4，随机频带生成部(61)可以包括：代价函数运算部(611)，被输入各式各样的电机驱动信息，并利用将被输入的电机驱动信息各自作为变量的一个代价函数，生成作为用于确定频率变更幅度(Frand)的基准的代价值(Cmon)；数据图(613)，事先储存映射到代价值(Cmon)的频率变更幅度(Frand)，并且输出频率变更幅度(Frand)，该频率变更幅度映射到由代价函数运算部(611)运算而输入的代价值(Cmon)。

作为输入代价函数运算部(611)的电机驱动信息，可以为与用于驱动电机的扭矩指令对应的d/q电流指令(Id_ref、Iq_ref)、检测从逆变器(30)提供至电机(40)的电流而得到的电流检测值(Id、Iq)、电机(40)的旋转速度(ωrpm)、逆变器(30)的温度(Tinv)和电机(40)的温度(Tmot)等。

代价函数运算部(611)可以包括代价函数，该代价函数用于利用被输入的各种电机驱动信息生成能够确定适当的开关频率变更幅度(Frand)的基准值(代价值)。该代价函数是将被输入的电机驱动信息作为变量的式子，可以根据需要，按电机驱动信息的种类赋予权重值。

数据图(613)事先储存映射到代价值(Cmon)的频率变更幅度(Frand)，当发生代价值(Cmon)输入时，可以输出映射到被输入的代价值(Cmon)的频率变更幅度(Frand)。数据图(613)可以具有如下的形态：频率变更幅度(Frand)对于非常低的代价值或非常高的代价值，设定了其界限值。即，频率变更幅度(Frand)可以事先设定最大值和最小值，在最大值与最小值之间的范围内基于代价值适当确定。其中，频率变更幅度(Frand)的最大值为能够生成能够稳定控制电机(40)的最大开关频率的值，频率变更幅度(Frand)的最小值可以为0，这相当于将开关频率设为基频而不变更的情况。

参考图示随机频带生成部(61)的其他例子的图5，随机频带生成部(61)可以包括：多个代价函数运算部(611a至611e)，对于d/q电流指令(Id_ref、Iq_ref)、检测从逆变器(30)提供至电机(40)的电流而得到的d/q电流检测值(Id、Iq)、电机(40)的旋转速度(ωrpm)、逆变器(30)的温度(Tinv)和电机(40)的温度(Tmot)等电机驱动信息各自分别运算代价函数；最大值选择部(612)，由各个代价函数运算部(611a至611e)运算的代价值(Cmon1至Cmon5)中选择最大值；和数据图(613)，事先储存映射到代价值(Cmon)的频率变更幅度(Frand)，被输入由最大值选择部(612)选择的代价值，输出与其对应的频率变更幅度(Frand)。

与图4所图示的例子不同，图5所图示的例子中，对于利用被输入的多个电机驱动信息各自或其一部分而运算得到的值，分别应用代价函数运算部(611a至611e)来运算多个代价值，之后，可以确定对于所运算的代价值(Cmon1至Cmon5)中的最大值的频率变更幅度(Frand)。

例如，第一代价函数运算部(611a)可以利用将d/q电流指令(Id_ref、Iq_ref)、检测从逆变器(30)提供至电机(40)的电流而得到的d/q电流检测值(Id、Iq)各自的差异值的平均值(Ierr)作为变量的代价函数来运算代价值。

第二代价函数运算部(611b)可以利用将逆变器温度(Tinv)作为变量的代价函数来运算代价值，第三代价函数运算部(611c)可以利用将电机温度(Tmot)作为变量的代价函数来运算代价值。另外，***价函数运算部(611d)可以利用将d/q电流检测值的平均(Iamp)作为变量的代价函数来运算代价值，第五代价函数运算部(611e)可以利用将电机(40)的旋转速度(rpm)作为变量的代价函数来运算代价值。

这样运算的代价值中，最大值选择部(612)从多个代价值(Cmon1至Cmon5)中选择最大值，以使得考虑因开关频率的随机变更受到最大影响的信息来确定开关频率变更幅度，如图4中的说明同样，数据图(613)可以以具有最大值的代价值作为输入来确定频率变更幅度(Frand)。

图4和图5中，代价函数可以在被输入的电机驱动信息显示控制性下降的状态的倾向越大时，输出越大的代价值，数据图可以以被输入的代价值越大，使频率变更幅度(Frand)越减小的方式构成数据的映射。例如，可以认为，d/q电流指令(Id_ref、Iq_ref)、检测从逆变器(30)提供至电机(40)的电流而得到的d/q电流检测值(Id、Iq)各自的差异值的平均值(Ierr)越大，越不能适当地进行电机控制。在该情况下，平均值(Ierr)越大，代价值越增加，并且，数据图输出的频率变更幅度可能越减小。即，本发明的一个实施方式中，在要求控制性增大的条件下，可以减小频率变更幅度，降低噪声减小效果，而另一方面提高控制性。作为控制性下降的驱动信息的一例，可以有逆变器温度(Tinv)的增加，电机温度(Tmot)的增加，d/q电流检测值的平均(Iamp)的增加和电机旋转速度(ωrpm)的增加等。通过驱动信息，控制性越下降，代价值越增加，由此频率变更幅度(Frand)可能越减小。

由可以以如图4或图5图示的例子实现的随机频带生成部(61)确定的频率变更幅度(Frand)乘以由随机数生成部(63)生成的-1以上以及1以下的范围内的任意的随机数(Krand)，从而确定频率变更值，并通过将由基频生成部(65)生成的基频(Fbase)加上频率变更值，从而确定开关频率(Fsw)。

另一方面，本发明还提供利用上述的用于驱动电机的逆变器控制装置的逆变器控制方法。

图6是本发明的一个实施方式涉及的用于驱动电机的逆变器控制方法的流程图。

参考图6，本发明的一个实施方式涉及的用于驱动电机的逆变器控制方法可以从在用于逆变器(30)的开关的基频生成部(65)生成基频(Fbase)(S11)、随机频带生成部(61)被输入电机驱动信息而确定频率变更幅度(Frand)的步骤(S12)开始。当然，一般的逆变器控制、例如基于从外部输入的电机(40)的扭矩指令生成电流指令并且比较电流指令与检测提供至电机(40)的实际电流而得到的电流检测值来生成电压指令等这样的控制也可以在电机驱动开始后立即执行。

在生成基频(Fbase)的步骤(S11)中，可以利用如下的方法生成基频，即，应用随机脉冲宽度调制方式以外的固定开关频率，应用于脉冲宽度调制方式的方法。

另外，步骤(S12)中，如通过图4和图5所说明，可以选择性地应用将多个电机驱动信息全部用作变量来生成一个代价值，之后利用数据图确定与其对应的频率变更幅度(Frand)，或生成对于多个电机驱动信息各自的代价值，之后基于多个代价值中的最大值确定与其对应的频率变更幅度(Frand)的方式。

另外，可以与步骤(S11，S12)并行地由随机数生成部(63)生成在-1以上以及1以下的范围内具有随机的值的随机数(Krand)，在步骤(S13)中可以将频率变更幅度(Frand)乘以随机数(Krand)来确定频率变更值。

接下来，加法器(67)将基频(Fbase)加上频率变更值来确定用于控制逆变器(30)的脉冲宽度调制信号的开关频率(Fsw)，向电压调制部(123)提供(S14)。

接下来，电压调制部(123)被输入电压指令(VdqssREF)和由加法器(67)生成的开关频率(Fsw)(或载波频率)并基于它们生成确定逆变器(30)内的开关元件的接通/关闭状态的脉冲宽度调制信号(S15)。如上所述，在步骤(S15)中由电压调制部(125)生成相当于由加法器(67)生成的开关频率(Fsw)(载波频率)的三角波形态的载波信号，并可以通过该载波信号与d/q轴电压指令(VdqssRef)的比较来形成矩形波形态的脉冲宽度调制信号。

由电压调制部(123)生成的脉冲宽度调制信号提供至逆变器(30)内开关元件(S1-S6)的门，可以控制开关元件(S1-S6)的接通/关闭状态。

如图6所示的一连串的控制流程在电机驱动的期间持续反复，因此，可以在每当这样的控制流程反复时，随机地确定开关频率。

如此，本发明的各种实施方式涉及的用于驱动电机的逆变器控制装置和方法，通过随机地变更逆变器的开关频率，能够防止在特定频率产生大的谐波分量，从而显著降低开关噪声等。

特别是，本发明的各种实施方式涉及的用于驱动电机的逆变器控制装置和方法，被输入各种电机驱动信息并考虑其而确定对控制性造成影响的开关频率的变更幅度，因此，即使在电机的控制性减小的状态(例如，在电机电流指令与提供至电机的实际电流的差异大的状态或者电机或逆变器的温度过度上升的状态等)下，也能够维持适当的控制性。

以上，关于本发明的特定实施方式进行了图示和说明，但是对本领域的技术人员而言，能够在不脱离通过请求保护的范围提供的本发明的技术构思的限度内对本发明进行各种改良和变更这一点是毋庸置疑的。