発明の名称 ： モータ駆動装置及び空気調和機

技術分野

[0001 ] 本発明は、 複数台のモータを 1台のインバータで駆動するモータ駆動装置 、 及びモータ駆動装置を備えた空気調和機に関 する。

背景技術

[0002] モータ駆動装置によって駆動されるモータが 、 例えば永久磁石同期モータ である場合、 永久磁石同期モータの駆動には、 回転子の位置情報が必要であ る。 このため、 ^_ 般に、 永久磁石同期モータの駆動には、 回転子位置取得の ための位置センサが用いられる。 しかしながら、 位置センサの使用により、 システムの大型化、 高コスト化、 耐環境性の低下といった問題が生じ得る。 このため、 永久磁石同期モータの駆動には、 位置センサを用いずに永久磁石 同期モータを駆動するセンサレス制御の適用 が求められる。 センサレス制御 には、 種々の方式が存在するが、 モータの回転子に組み込まれる永久磁石の 磁束による回転時の誘起電圧を利用する方式 が広く知られている。

[0003] センサレス制御において、 モータに対して過大な負荷がかかるなどの要 因 により、 モータ回転子の位置推定値と実際の回転子位 置との間の誤差が大き くなって、 モータが脱調してしまうことがある。 モータが脱調した場合には 、 モータを ^_ 旦停止させてから再度起動させる必要が ある。 このため、 モー 夕駆動装置には、 モータが脱調したかどうかを検出する手段を 備えることが 一般的である。

[0004] また、 複数台のモータを 1台のインバータで駆動する場合、 各モータに対 して脱調検出を行う必要がある。 下記特許文献 1 には、 複数台のモータを 1 台のインバータで駆動する場合において、 各モータの合成電流に基づいて脱 調を検出し、 脱調状態であればインバータからの出力電圧 を遮断後に再起動 する技術が開示されている。

先行技術文献 \¥0 2020/175637 2 卩（：17 2020 /008103 特許文献

[0005] 特許文献 1 :特開 2 0 1 0 _ 0 2 2 1 8 4号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0006] 1台のインバータで、 例えば 2台のモータを駆動する場合において、 1台 のモータが脱調した場合、 当該モータの速度は低下する。 モータの速度が低 下すると、 モータの誘起電圧も低下する。 特許文献 1の手法では、 何れかの モータが脱調した場合、 インバータからの出力電圧を遮断する制御を 行う。 しかしながら、 インバータからの出力電圧を遮断しても、 各モータ間は電気 的に接続されている状態であるため、 各モータの誘起電圧差に応じて複数台 のモータ間に過大な電流が流れるおそれがあ る。

[0007] 本発明は、 上記に鑑みてなされたものであって、 複数台のモータを 1台の インバータで駆動する構成において、 各モータの誘起電圧差に応じて複数台 のモータ間に流れ得る過大な電流を抑制する ことができるモータ駆動装置を 得ることを目的とする。

課題を解決するための手段

[0008] 上述した課題を解決し、 目的を達成するため、 本発明に係るモータ駆動装 置は、 複数台のモータを駆動する 1台のインバータを備える。 また、 モータ 駆動装置は、 少なくとも 1台のモータの運転周波数がインバータ出力� �波数 と不一致となる、 又は少なくとも 1台のモータの運転周波数が他の 1台のモ —夕の運転周波数と不一致となる脱調を検出 し、 少なくとも 1台のモータが 脱調している場合に、 インバータの通電状態を切替えて複数台のモ ータを停 止させる脱調制御部を備える。

発明の効果

[0009] 本発明に係るモータ駆動装置によれば、 複数台のモータを 1台のインパー 夕で駆動する構成において、 各モータの誘起電圧差に応じて複数台のモー タ 間に流れ得る過大な電流を抑制することがで きるという効果を奏する。 〇 2020/175637 3 卩（：171? 2020 /008103 図面の簡単な説明

［0010］ ［図 1］実施の形態 1 に係るモータ駆動装置及びその周辺回路の構 成例を示す図 ［図 2］図 1の制御装置の機能を実現するハードウエア� �成の一例を示すブロッ ク図

［図 3］図 1の制御装置の機能を実現するハードウエア� �成の他の例を示すブロ ック図

［図 4］図 1の制御装置に構築される制御系の構成例を� �すブロック図

o _n :以下 「 \^/1\/1」 と表記） 信号生成部の動作の説明に供する図

［図 6］図 1 に示す各モータのうちで第二のモータが脱調 したときの各モータの 挙動例を示す図

［図 7］実施の形態 1 における脱調検出部の動作の説明に供するフ ローチヤート ［図 8］実施の形態 1 における第二のモータ制御部の動作の説明に 供するフロー チヤート

［図 9］実施の形態 1 における脱調時制御を実施した場合の各モー タの挙動例を 示す図

［図 10］実施の形態 2における制御装置に構築される制御系の構� �例を示すブ ロック図

［図 1 1］実施の形態 2におけるモータ電流判定部の動作の説明に� �するフロー チヤート

［図 12］実施の形態 2におけるモータ速度判定部の動作の説明に� �するフロー チヤート

［図 13］実施の形態 2における制御装置に構築される制御系の第� �の変形例を 示すブロック図

［図 14］実施の形態 2における制御装置に構築される制御系の第� �の変形例を 示すブロック図

［図 15］実施の形態 3における制御装置に構築される制御系の構� �例を示すブ ロック図 \¥02020/175637 4 卩（：17 2020 /008103

［図 16］実施の形態 4における制御装置に構築される制御系の構� �例を示すブ ロック図

［図 17］実施の形態 4における脱調検出部及び第二のモータ制御� �の動作の説 明に供するフローチヤート

［図 18］実施の形態 5に係るモータ駆動装置の空気調和機への適� �例を示す図 発明を実施するための形態

［0011］ 以下に添付図面を参照し、 本発明の実施の形態に係るモータ駆動装置及 び 空気調和機について説明する。 なお、 以下に示す実施の形態により本発明が 限定されるものではない。 また、 以下では、 電気的な接続と機械的な接続を 区別せず、 単に 「接続」 と称して説明する。

［0012］ 実施の形態 1.

図 1は、 実施の形態 1 に係るモータ駆動装置及びその周辺回路の構 成例を 示す図である。 実施の形態 1 に係るモータ駆動装置は、 複数台のモータを 1 台のインバータで駆動するモータ駆動装置で ある。 図 1 における 2台のモー 夕 4 1 , 42は、 複数台のモータの例示である。

［0013］ 実施の形態 1 に係るモータ駆動装置は、 図 1 に示すように、 6つのスイッ チング素子 4 aにより構成されるインバータ 4と、 インバータ 4に直流電圧 を供給するための直流電源として動作する平 滑部 3と、 を備える。 平滑部 3 の一例は、 コンデンサである。 インバータ 4は平滑部 3の出力側に並列接続 される。 インバータ 4において、 6つのスイッチング素子 4 aはブリッジ接 続され、 インバータ 4の主回路を構成する。

［0014］ スイッチング素子 4 aの一例は、 図示の絶縁ゲートバイポーラトランジス 夕 ( I n s u l a t e d G a t e B i p o l a r i r a n s i s t o r : I G B T) であるが、 他のスイッチング素子を用いてもよい。 スイッチ ング素子 4 aの他の例は、 金属酸化物半導体電界効果トランジスタ (Me t a I Ox i d e S e m i c o n d u c t o r F i e l d ヒ T T e c t T r a n s i s t o r : MOS F ET) である。 平滑部 3の入力側には 、 整流器 2が並列接続される。 整流器 2は、 ブリッジ接続される 4つのダイ 〇 2020/175637 5 卩（：171? 2020 /008103

オードを有する。 整流器 2には、 交流電源 1からの交流電力が供給される。 交流電源 1からの交流電力は、 整流器 2で整流された後に平滑部 3によって 平滑され、 平滑された直流電力がインバータ 4に供給される。

[0015] なお、 図 1では交流電源 1及び整流器 2は単相で記載しているが、 三相で もよい。 また、 平滑部 3のコンデンサとしては、 静電容量の大きなアルミ電 解コンデンサを使用することが一般的である が、 長寿命であるフィルムコン デンサを用いてもよい。 また、 静電容量の小さなコンデンサを用いてもよい 。 静電容量の小さなコンデンサを用いれば、 交流電源 1 に流れる電流の高調 波電流を抑制することができる。 更に、 交流電源 1 と平滑部 3との間の電気 配線に、 高調波電流の抑制、 又は力率改善の目的で、 リアクトルを挿入して もよい。

[0016] インバータ 4は、 上アームのスイッチング素子と、 下アームのスイッチン グ素子とが、 この順で直列に接続されてなるレグを 3相分、 即ち 3個備える 。 3個のレグは、 II相レグ、 V相レグ及び 相レグを構成する。 II相レグ、

V相レグ及び 相レグは、 直流電力が供給される直流母線である？線と 1\1線 との間に並列に接続される。

[0017] 上アームのスイッチング素子と下アームのス イッチング素子との接続端か らは電力線 7が引き出されている。 電力線 7は、 分岐点 8によって二手に分 かれ、 第一のモータであるモータ 4 1及び第二のモータであるモータ 4 2の それぞれに接続されている。 モータ 4 1 , 4 2の例は、 三相の永久磁石同期 モータである。

[0018] 平滑部 3によって平滑された直流電力はインバータ 4に供給された後、 イ ンバ—夕 4によって任意の三相交流電力に変換される� � 変換された三相交流 電力は、 モータ 4 1 とモータ 4 2とに供給される。

[0019] なお、 図 1は、 インバータ 4における各レグがスイッチング素子のみを� � する構成であるが、 この構成に限定されない。 スイッチング素子のスイッチ ング動作によって生ずるサージ電圧を抑制す る目的で、 スイッチング素子の 両端に還流ダイオードを逆並列に接続した構 成としてもよい。 また、 スイッ 〇 2020/175637 6 卩（：171? 2020 /008103

チング素子が IV!〇 3 巳丁の場合、 IV!〇 3 巳丁の寄生ダイオードを還流ダ イオードとして使用してもよい。 更に、 スイッチング素子が 1\/1〇3 巳丁の 場合、 還流のタイミングで 1\/1〇3 巳丁をオン状態とすることにより、 スイ ッチング素子のみで還流の機能を実現するこ とができる。 また、 スイッチン グ素子を構成する材料は、 ケイ素 （3 丨） だけでなく、 ワイ ドバンドギャッ プ半導体である炭化ケイ素 （3 丨 〇） 、 窒化ガリウム 、 酸化ガリ ウム （〇 3 ₂ 〇 ₃ ） 、 ダイヤモンドなどを用いてもよい。 スイッチング素子を ワイ ドバンドギャップ半導体系の材料で形成すれ ば、 低損失化及び高速スイ ッチング化を図ることができる。

[0020] 次に、 インバータ 4の制御に必要なセンサ類について説明する� � 図 1 にお いて、 電流検出部 5 1は、 モータ 4 1 に流れる三相のモータ電流を検出する 電流センサであり、 電流検出部 5 2は、 モータ 4 2に流れる三相のモータ電 流を検出する電流センサである。 また、 入力電圧検出部 6は、 直流母線であ る 線と 1\1線との間の電圧である直流母線電圧 V ₆ 。を検出する母線電圧セン サである。

[0021 ] 制御装置 1 0は、 電流検出部 5 1 によって検出されたモータ電流丨 I V I„ ^ 電流検出部 5 2によって検出されたモータ電流丨 _{5 |} , I . ₃ ,

, I„ _{3 |} , 及び入力電圧検出部 6によって検出された直流母線電圧 に基 づいてモータ制御演算を行い、 インバータ 4の各スイッチング素子への駆動 信号を生成する。

[0022] なお、 電流検出部 5 1 , 5 2の一例はカレントトランスであるが、 これに 限定されない。 カレントトランスを用いずに、 抵抗の両端電圧からモータ電 流を検出する手法を採用してもよい。 また、 電流検出部 5 1 , 5 2のうちの 何れか一方は、 インバータ 4の下アームのスイッチング素子と、 3つの下ア —ムのスイッチング素子の接続点との間に電 流検出用の抵抗を設ける構成、 或いは、 3つの下アームのスイッチング素子の接続点� �、 コンデンサが接続 される負側の直流母線である 線との接続点との間に電流検出用の抵抗を設 ける構成を採用してもよい。 [0023] また、 図 1では、 2台のモータを有する構成を示しているが、 3台以上の モータを有していてもよい。 なお、 3台以上のモータのそれぞれには、 モー 夕電流を検出する電流センサが設けられるこ とは言うまでもない。

[0024] また、 図 1では、 インバータの数を 1台としているが、 複数台のインバー 夕を備えていてもよい。 複数台のインバータのそれぞれは、 直流母線である P線と N線とを共通母線とし、 共通母線である P線と N線との間に接続され る構成となる。

[0025] 図 2は、 図 1の制御装置 1 0の機能を実現するハードウエア構成の一例� � 示すブロック図である。 また、 図 3は、 図 1の制御装置 1 0の機能を実現す るハードウエア構成の他の例を示すブロック 図である。

[0026] 下述する制御装置 1 0によるモータ制御の機能を実現する場合に� �、 図 2 に示すように、 演算を行うプロセッサ 300、 プロセッサ 300によって読 みとられるプログラムが保存されるメモリ 302、 及び信号の入出力を行う インタフエース 304を含む構成とすることができる。

[0027] プロセッサ 300は、 演算装置、 マイクロプロセッサ、 マイクロコンピュ —夕、 C P U (Ce n t r a l P r o c e s s i n g U n i t ) 、 又は DS P (D i g i t a l S i g n a l P r o c e s s o r) といった演 算手段であってもよい。 また、 メモリ 302には、 RAM (R a n d om Ac c e s s Me mo r y) 、 ROM (R e a d O n l y Me mo r y) 、 フラッシュメモリ、 E P ROM ( E r a s a b I e P r o g r am m a b l e R〇M) 、 E E P R〇M (登録商標) (E l e c t r i c a I I y E P ROM) といった不揮発性又は揮発性の半導体メモリ を例示する ことができる。

[0028] 具体的に、 メモリ 302には、 制御装置 1 0におけるモータ制御の機能を 実行するプログラムが格納されている。 プロセッサ 300は、 インタフエー ス 304を介して必要な情報を授受し、 メモリ 302に格納されたプログラ ムをプロセッサ 300が実行し、 メモリ 302に格納されたテーブルをプロ セッサ 300が参照することにより、 下述するモータ制御を実行することが できる。 プロセッサ 300による演算結果は、 メモリ 302に記憶すること ができる。

[0029] また、 図 2に示すプロセッサ 300及びメモリ 302は、 図 3のように処 理回路 305に置き換えてもよい。 処理回路 305は、 単一回路、 複合回路 、 AS I C lA p p l i c a t i o n b p e c i f i c I n t e g r a t e d C i r c u i t） 、 F PGA （F i e l d— P r o g r amm a b

1 e G a t e A r r a y） 、 又は、 これらを組み合わせたものが該当す る。 処理回路 305に入力する情報、 及び処理回路 305から出力する情報 は、 インタフエース 304を介して行うことができる。

[0030] 次に、 本発明の要点の一つである、 制御装置 1 0にて実行されるモータ制 御に関して、 図 1、 図 4及び図 5を参照して説明する。 図 4は、 図 1の制御 装置 1 0に構築される制御系の構成例を示すブロッ� �図である。 図 5は、 図 4に示す PWM信号生成部 20の動作の説明に供する図である。

[0031] 制御装置 1 0は、 座標変換部 （図 4では 「u V w/d q」 と表記） 1 1 ,

1 2と、 第一のモータ速度推定部 1 3と、 第二のモータ速度推定部 1 4と、 積分器 1 5, 1 6と、 第一のモータ制御部 1 7と、 脈動補償制御部 1 8と、 座標変換部 （図 4では rd q/u vw」 と表記） 1 9と、 PWM信号生成部

20と、 脱調制御部 30とを備える。 脱調制御部 30は、 脱調検出部 22と 、 第二のモータ制御部 24とを備える。 第一のモータ制御部 1 7は、 電流指 令値演算部 1 7 aを備え、 脱調検出部 22は、 電流方向判定部 22 1 を備え 、 第二のモータ制御部 24は、 電流制御器 24 1 を備える。

[0032] 脱調検出部 22は、 複数台のモータの例示であるモータ 4 1 , 42のうち の少なくとも 1台が脱調したか否かを検出する。 ここで、 「少なくとも 1台 が脱調した」 とは、 以下の （1） 〜 （3） の事象のうちの少なくとも一つが 生起した場合を想定する。

[0033] （1） インバータ出力周波数とモータ 4 1の運転周波数とが不一致

（2） インバータ出力周波数とモータ 42の運転周波数とが不一致

（3） モータ 4 1の運転周波数とモータ 42の運転周波数とが不一致 〇 2020/175637 9 卩（：171? 2020 /008103

[0034] モータが 3台以上の場合は、 少なくとも 1台のモータの運転周波数がイン バータ出力周波数と不一致であるとき、 又は少なくとも 1台のモータの運転 周波数が他の 1台のモータの運転周波数と不一致であると� �が、 上記で言う 「少なくとも 1台が脱調した」 に相当する。

[0035] 上記で言う 「インバータ出力周波数」 は、 インバータ 4がモータ 4 1 , 4

2に印加する電圧の周波数である。 インバータ出力周波数は、 後述するモー 夕速度指令値 £〇 と等価である。 モータ速度指令値は、 「回転速度指令値」 もしくは 「回転速度指令」 と言い替えてもよい。 また、 上記で言う 「運転周 波数」 は、 モータ回転周波数と等価である。 なお、 比較対象が不一致である か否かの検出は、 比較対象の各周波数の差分情報又は比較対象 同士の比の情 報に基づいて行うこともできるが、 本実施の形態においては、 これらとは異 なる手法を用いる。 詳細は後述する。

[0036] 第二のモータ制御部 2 4は、 少なくとも 1台のモータが脱調した場合、 イ ンバータ 4の通電状態を切替えてモータを停止させる� �御を実施する。 通電 状態の切替えについて、 実施の形態 1では、 \^/1\/1信号生成部 2 0に入力す る電圧指令値を切り替えて制御する手法を一 例として説明する。

[0037] 次に、 制御装置 1 0を構成する各部の動作について説明する。 まず、 座標 変換部 1 1 には、 電流検出部 5 1が検出した静止三相座標系の電流値である モータ電流丨 丨 I が入力される。 座標変換部 1 1は、 後述する モータ位相推定値 0 を用いて、 モータ電流丨

9軸電流 I に変換する。 ここで、 モータ I は

、 モータ 4 1 における回転二相座標系の電流値である。 座標変換部 1 1 によ つて変換されたモータ 軸電流丨 ₆ I ₉ ^は、 第一のモータ速度推定部 1 3及び第一のモータ制御部 1 7に入力される。

[0038] また、 座標変換部 1 2には、 電流検出部 5 2が検出した静止三相座標系の 電流値であるモータ電流丨 ！， 丨 _{V] !} , I Iが入力される。 座標変換部

1 2は、 モータ電流 _{5 |} , I _{V 5} I , 丨 Iをモータ ^¢ 1 軸電流丨 ₅ I , に変換する。 ここで、 モータ ¢1 9軸電流 I _{6 5} は、 モータ 4 2に 〇 2020/175637 10 卩（：171? 2020 /008103

おける回転二相座標系の電流値である。 座標変換部 1 2によって変換された モータ ¢1 9軸電流 I _{6 5} 丨， は、 第二のモータ速度推定部 1 4及び脈動 補償制御部 1 8に入力される。

[0039] 第一のモータ速度推定部 1 3は、 モータ〇1 軸電流丨 ₆ I に基づいて 、 モータ速度推定値 £〇 を推定する。 積分器 1 5は、 モータ速度推定値 £0 を積分することでモータ位相推定値 0 を算出する。 算出されたモータ位相 推定値 0 ₁₆ は、 電流値の座標変換、 電圧指令値の座標変換、 及び後述する脈 動補償制御のために座標変換部 1 1、 脈動補償制御部 1 8及び座標変換部 1 9に入力される。

[0040] また、 第二のモータ速度推定部 1 4は、 モータ〇1 9軸電流丨 ₆ ！， I ,, ₃ , に基づいて、 モータ速度推定値 £〇 ₅ を推定する。 積分器 1 6は、 モータ速 度推定値 ₆ を積分することでモータ位相推定値 0 _{3 6} を算出する。 算出 されたモータ位相推定値 ₆ は、 電流値の座標変換、 及び後述する脈動補 償制御のために座標変換部 1 2及び脈動補償制御部 1 8に入力される。

[0041 ] なお、 モータ速度推定値及びモータ位相推定値の算 出手法については公知 であり、 ここでの詳細な説明は割愛する。 各推定値の算出手法の詳細は、 例 えば特許第 4 6 7 2 2 3 6号公報に記載されており、 当該記載内容を参照さ れたい。 当該記載内容は、 本明細書に取り込まれて本明細書の一部を構 成す る。 また、 各推定値の算出手法は、 当該公報の記載内容に限定されるもので もなく、 モ ^_ 夕速度及びモ ^_ 夕位相の推定値が得られる手法であれば どのよ うな手法を用いてもよい。 また、 演算で使用する情報は、 モータ速度及びモ —夕位相の推定値が得られるものであれば、 どのようなものでもよく、 ここ で示した情報を省いてもよいし、 当該情報以外の情報を用いてもよい。

[0042] 脈動補償制御部 1 8を有さない場合、 第一のモータ制御部 1 7は、 モータ

¢1 軸電流丨 ₆ I 及びモータ速度推定値 0^ ₆ に基づいて、 〇1 軸電圧 指令値 V ， V を算出する。 そして、 座標変換部 1 9は、 モータ位相推定 値 © と、 ¢1 軸電圧指令値 / , V ₉ *とに基づいて得られる電圧位相 0 _V に基づいて、 モータ 4 1 における回転二相座標系における 9軸電圧指令値 〇 2020/175637 1 1 卩（：171? 2020 /008103

V ， V を、 静止三相座標系における電圧指令値 V ， V ， V に変換 する。 電圧位相 0 ₇ は、 電圧指令値の回転二相座標系における位相角 である。 図 5の上段部には、 モータ位相推定値 と、 位相制御による位相差 と 、 電圧位相 0 _V との関係が示されている。 図 5の上段部に示されるように、 電 圧位相 と、 モータ位相推定値 0 ₁₆ と、 位相差 との間には、 0 . = 0 , ₆ _ 0 _| の関係がある。

[0043] \^/1\/1信号生成部 2 0は、 電圧指令値 V ， V ， V 及び直流母線電圧 ▽ に基づいて、 インバータ 4のスイッチング素子を \^/1\/1制御するための \^/1\/1信号を生成する。 図 5の下段部には、 \^/1\/1信号の例が示されている 。 11 は、 インバータ 4の II相の上アームのスイッチング素子を制御す� ��た めの \/\/1\/1信号であり、 リ 1\1は、 インバータ 4のリ相の下アームのスイッチ ング素子を制御するための \^/1\/1信号である。 以下同様に、 ^ 9, 1\1は、 それぞれ V相の上アームのスイッチング素子及び V相の下アームのスイッチ ング素子を制御するための \^/1\/1信号であり、 ， それぞれ 相 の上アームのスイッチング素子及び 相の下アームのスイッチング素子を制 御するための \^/1\/1信号である。 これらの \^/1\/1信号は、 図 5の中段部に示 されるように、 三相の電圧指令値 V ， V ， と、 キャリアとの大小関 係に基づいて生成することができる。

[0044] ここで、 上記の制御内容、 即ち脈動補償制御部 1 8を有さない場合の制御 内容だけでは、 モータ 4 2は、 モータ 4 1 を基準として算出された電圧指令 値に連れられて駆動されるだけである。 従って、 モータ 4 1はマスタモータ として動作し、 モータ 4 2はスレーブモータとして動作することにな� �。 こ のとき、 モータ I と、 モータ 4 2のモータ 〇1 軸電流丨 （ _{5 |} , 丨 との間には、 インバータ 4による制御状態によっ て、 軸誤差と呼ばれる位相差が生じることがある 。 軸誤差を知ることで、 モ —夕位相推定値 0 とモータ位相推定値 0 _{3 | 6¾} との間の位相の遅れ又は進み を把握することができる。

[0045] ここで、 モータ 4 1のモータ〇! 9軸電流丨 ₆ 丨 と、 モータ 4 2のモー 〇 2020/175637 12 卩（：171? 2020 /008103

夕 ¢1 9軸電流 I ,, _{3 1} , I ,, _{3 1} との間に軸誤差が生じている制御状態で は、 特 に、 モータ速度の低速領域において、 スレーブモータであるモータ 4 2のモ —夕電流が脈動することがある。 電流脈動が発生すると、 モータ 4 2が脱調 し、 過大電流による発熱によってモータ 4 2での損失が増加し、 或いは、 過 大電流による回路遮断によって、 モータ 4 2だけでなくモータ 4 1 も停止せ ざるを得ない状況となるおそれがある。 この電流脈動を解消もしくは抑制す るため、 脈動補償制御部 1 8が設けられている。

[0046] 脈動補償制御部 1 8は、 モータ 4 1 におけるモータ位相推定値 と、 モ —夕 4 2におけるモータ位相推定値 と、 モータ 4 2のモータ 軸電流 I ^ _{3 I} に基づいて、 脈動補償電流指令値丨 ₅ を生成する。 モータ 4 1のモー 夕位相推定値 及びモータ 4 2のモータ位相推定値 0 _{3 6} の情報を利用す ることにより、 上述した軸誤差を知ることができる。 そして、 この軸誤差の 情報に基づいて、 モータ 4 2のトルク電流に相当するモータ 9軸電流丨 , の脈動を抑制する脈動補償電流指令値丨 ₃ が生成される。

[0047] 脈動補償制御部 1 8によって生成された脈動補償電流指令値丨 は、 第一 のモータ制御部 1 7に付与される。 第一のモータ制御部 1 7において、 電流 指令値演算部 1 7 ₃ は、 モータ 4 1へのモータ速度指令値 £〇 と、 モータ 4 1のモータ速度推定値 0^^との偏差を比例積分制御などで制御するこ とで、 モータ 4 1への 軸電流指令値丨 ₉ を演算する。 また、 電流指令値演算部 1 7 3は、 脈動補償電流指令値丨 ₃ に基づいて 軸電流指令値丨 ₆ を演算 する。 モータ 4 1への励磁電流成分である〇1軸電流指令値丨 ₆ については 、 値を変化させることで電流位相を制御するこ とができる。 このため、 〇1軸 電流指令値丨 ₆ を可変することで生成した電圧指令値 V ， V ， V を 用いることで、 モータ 4 1 を強め磁束又は弱め磁束で駆動させることが でき る。 その特性を利用し、 脈動補償電流指令値丨 _{5 |} *を〇1軸電流指令値丨 に 反映させることで、 電流脈動を抑制することができる。

[0048] 第一のモータ制御部 1 7において、 9軸電圧指令値 V ， は、 モー 〇 2020/175637 13 卩（：171? 2020 /008103

比例積分制御することにより演算すること ができる。 なお、 同様の機能を実 現できるものであれば、 どのような手法を用いてもよい。 以上の動作により 、 スレーブモータであるモータ 4 2に生じ得る電流脈動の抑制を図りつつ、 モータ 4 1及びモータ 4 2を 1台のインバータ 4で駆動することができる。

[0049] 次に、 実施の形態 1 に係るモータ駆動装置の要部の動作について 説明する 。 ここでは、 まず、 モータが脱調したときのモータの挙動につい て説明する 。 図 6は、 図 1 に示す各モータのうちで第二のモータである モータ 4 2が脱 調したときの各モータの挙動例を示す図であ る。 図 6において、 横軸は時間 であり、 上段部の波形の縦軸はモータ速度、 下段部の波形の縦軸は電流を表 している。 また、 上段部の各波形において、 太実線はモータ 4 1の速度、 太 破線はモータ 4 2の速度をそれぞれ示している。 また、 下段部の各波形にお いて、 太実線はモータ 4 1の11相電流、 太破線はモータ 4 2の11相電流、 一 点鎖線はインバータ 4から出力される II相電流をそれぞれ示している。

[0050] 図 6において、 時刻 0から時刻 1: 1の間では、 モータ 4 1 , 4 2に対し 、 適切な制御が実施されている。 このため、 モータ 4 1 , 4 2における、 各 モータ速度、 各モータ電流の振幅、 及び各モータ電流の周波数は、 共に安定 している。 一方、 図 6において、 モータ 4 2は、 時刻 1 において脱調し、 モータ速度は低下している。 ここで、 モータ 4 2のモータ速度が低下すると 、 モータ 4 2の誘起電圧は低下する。 モータ電流は、 インバータ 4の出力電 圧とモータ誘起電圧との差分に比例するため 、 脱調したモータ 4 2の電流振 幅は大きくなる。 また、 脱調したモータ 4 2では、 モータ速度及びモータ誘 起電圧の位相の変化が起こるので、 モータ 4 2におけるモータ電流の方向が 変化する。 このため、 脱調したモータ 4 2におけるモータ電流の方向の変化 を検出すれば、 モータ 4 2の脱調を検出することが可能となる。 この機能を 担うのが、 上述した、 脱調検出部 2 2の電流方向判定部 2 2 1である。

[0051 ] 次に、 実施の形態 1 における脱調検出部 2 2の動作について説明する。 図

7は、 実施の形態 1 における脱調検出部 2 2の動作の説明に供するフローチ ャートである。 図 7における各ステップの処理は、 電流方向判定部 2 2 1 に 〇 2020/175637 14 卩（：171? 2020 /008103

よって実施される。 また、 図 7において、 モータ電流の判定は、 各モータご と、 三相の各相電流のそれぞれに対して実施する 。 図 7のフローチヤートの 処理を実施するため、 脱調検出部 22には、 電流検出部 5 1 によって検出さ れたモータ電流丨 I _V ,, I のそれぞれと、 電流検出部 52によって 検出されたモータ電流丨 ！， I _{V 3} ,, 丨 _! のそれぞれとが入力される。 なお、 判定の際、 少なくとも一つの相のモータ電流に対して “丫63” と判 定された場合には、 “丫63” の側の処理に移行する。 また、 全てのモータ の全ての相のモータ電流に対して “N 0” と判定された場合には、 “N 0” の側の処理に移行する。 なお、 以下では、 説明の簡単化のために一つの相の モータ電流についての説明とする。

[0052] ステップ 31 01では、 モータ電流の前々回値と前回値とが比較され 、 前 々回値が前回値よりも小さければ （ステップ 31 01 , 丫 63） 、 ステップ 31 02に移行する。 ステップ 31 02では、 モータ電流の前回値と今回値 とが比較され、 前回値が今回値以下であれば （ステップ 31 02, N 0） 、 ステップ 31 03に移行する。 ステップ 31 03では、 電流方向に変化がな いと判定され、 経過時間がカウントアップされて、 ステップ 31 01 に戻る

[0053] また、 ステップ 31 01 において、 モータ電流の前々回値が前回値以上で あれば （ステップ31 01 , 1\1〇） 、 ステップ 31 04に移行する。 ステッ プ31 04では、 モータ電流の前回値と今回値とが比較され、 前回値が今回 値以上であれば （ステップ 31 04, N 0） 、 ステップ 31 05に移行する 。 ステップ 31 05では、 電流方向に変化がないと判定され、 経過時間が力 ウントアップされて、 ステップ 31 01 に戻る。

[0054] 次に、 ステップ 31 02において、 モータ電流の前回値が今回値よりも大 きければ （ステップ 31 02, 丫 63） 、 ステップ 31 06に移行する。 ま た、 ステップ 31 04において、 モータ電流の前回値が今回値よりも小さけ れば （ステップ 31 04, 丫 63） 、 ステップ 31 06に移行する。

[0055] 以上のステップ 31 01 , 31 02, 31 04の処理は、 1つのモータ電 〇 2020/175637 15 卩（：171? 2020 /008103

流において、 減少方向から増加方向への変化と、 増加方向から減少方向への 変化の両方があったか否かを判定する処理で ある。 そして、 両方向に変化が あった場合に、 電流方向に変化があったと判定される。

[0056] ステップ 31 06では、 電流方向に変化があると判定される。 また、 ステ ップ 31 06では、 経過時間に基づいて、 電流方向に変化があると判定され たモータ電流の周波数干 ¢1 丨 「が算出される。 更に、 ステップ 31 06では 、 経過時間のカウントがクリアされる。

[0057] ステップ 31 07では、 モータ電流の周波数干 ¢1 丨 「と、 予め設定された 閾値干_丨 とが比較される。 なお、 閾値干_丨 との大小関係を判定する際には 、 誤判定を防止するため、 或いは判定のばたつきを防止するため、 閾値干_丨 にマージンを持たせることが好ましい。 また、 ノイズ等による誤判定を抑止 するため、 電流検出部 5 1 , 52の各検出値を口ーパスフィルタなどによっ てフィルタ処理してもよい。

[0058] ステップ 31 07において、 モータ電流の周波数干 ¢1 丨 「が、 閾値 （干

I 十マージン） よりも大きければ （ステップ 31 07, 丫 63） 、 ステップ 31 08に移行する。

[0059] また、 ステップ 31 07において、 モータ電流の周波数干 丨 「が閾値 （ 干 丨 +マージン） 以下であれば （ステップ 31 07, N 0） 、 ステップ 31 09に移行する。 そして、 ステップ 31 09において、 モータ電流の周波数 干 丨 「が閾値 （干_丨 ーマージン） よりも小さければ （ステップ 31 09 , 丫 63） 、 ステップ 31 08に移行し、 モータ電流の周波数干 丨 「が閾 値 （干 丨 ーマージン） 以上であれば （ステップ 31 09, N 0） 、 ステップ 31 1 0に移行する。

[0060] ステップ 31 08では、 後述する脱調ありの処理を実施して、 図 7のフロ —チヤートの処理を終了する。 なお、 図 4に示すように、 脱調の有無の判定 結果 3〇リ 1 1は、 \^/1\/1信号生成部 20に入力される。 また、 ステップ 3 1 1 〇では、 脱調なしと判定され、 図 7のフローチヤートの処理を終了する 〇 2020/175637 16 卩（：171? 2020 /008103

[0061 ] 上記のステップ 3 1 0 6の処理について補足する。 モータが正常に動作し ている場合、 モータ電流は正弦波であるため、 電流方向の変化は、 正弦波の 山と谷とで起こる。 このため、 モータの正常動作時は、 電流方向の変化の周 波数は、 モータ電流周波数の 2倍で変化する。 また、 図 6の下段部の波形に 示されるように、 正常動作時の電流方向の変化の周期は、 一般的に、 脱調時 の電流方向の変化の周期よりも大きい。 従って、 モータ電流周波数の 2倍の 周波数を閾値干 _丨 に設定し、 且つ、 算出したモータ電流の周波数 丨 「 を閾値干_丨 と比較することで、 脱調の有無を判定することができる。

[0062] なお、 脱調したモータの挙動によっては、 電流方向の変化の周波数がモー 夕電流周波数の 2倍の周波数を下回ることも想定される。 このため、 図 7の フローチヤートでは、 ステップ 3 1 0 9の処理を追加している。

[0063] また、 上記のステップ 3 1 0 1の判定処理では、 モータ電流の前々回値と 前回値とが等しい場合を “N 0” と判定しているが、 “丫6 3” と判定して もよい。 即ち、 モータ電流の前々回値と前回値とが等しい場 合を “丫6 3” 又は “N 0” の何れで判定してもよい。

[0064] また、 上記のステップ 3 1 0 2の判定処理では、 モータ電流の前回値と今 回値とが等しい場合を “N 0” と判定しているが、 “丫6 3” と判定しても よい。 即ち、 モータ電流の前回値と今回値とが等しい場合 を “丫6 3” 又は “N 0” の何れで判定してもよい。

[0065] また、 上記のステップ 3 1 0 4の判定処理では、 モータ電流の前回値と今 回値とが等しい場合を “N 0” と判定しているが、 “丫6 3” と判定しても よい。 即ち、 モータ電流の前回値と今回値とが等しい場合 を “丫6 3” 又は “N 0” の何れで判定してもよい。

[0066] また、 上記のステップ 3 1 0 7の判定処理では、 モータ電流の周波数干_〇1

I 「が閾値 （干 丨 十マージン） に等しい場合を “N 0” と判定しているが、

“丫6 3” と判定してもよい。 即ち、 モータ電流の周波数干 丨 「と閾値 （ 干 丨 十マージン） とが等しい場合を “丫6 3” 又は “N 0” の何れで判定し てもよい。 〇 2020/175637 17 卩（：171? 2020 /008103

[0067] また、 上記のステップ 3 1 0 9の判定処理では、 モータ電流の周波数干_〇1

I 「が閾値 （干 丨 ーマージン） に等しい場合を “N 0” と判定しているが、

“丫6 3” と判定してもよい。 即ち、 モータ電流の周波数干 丨 「と閾値 （ 干 丨 十マージン） とが等しい場合を “丫6 3” 又は “N 0” の何れで判定し てもよい。

[0068] 次に、 実施の形態 1 における第二のモータ制御部 2 4の動作について、 図

8及び図 9を参照して説明する。 図 8は、 実施の形態 1 における第二のモー 夕制御部 2 4の動作の説明に供するフローチヤートであ� �。 図 8に示すフロ —チヤートの処理は、 図 7のステップ 3 1 0 8の処理の詳細を示すものであ る。 また、 図 9は、 実施の形態 1 における脱調時制御を実施した場合の各モ —夕の挙動例を示す図である。 なお、 図 8では、 II相電流を対象とする電流 芾 I」御について記載しているが、 V相電流及び 相電流に対しても同様に実施 される。

[0069] 図 8のフローチヤートの処理を実施するため、 第二のモータ制御部 2 4に は、 電流検出部 5 1 によって検出されたモータ電流丨 I , ,, I„ のそ れそれと、 電流検出部 5 2によって検出されたモータ電流丨 ぃ I . ₃ , ,

^| _I のそれぞれとが入力される。

[0070] 図 8において、 ステップ 3 2 0 1では、 モータ 4 1 , 4 2の各11相電流の 絶対値が算出される。 ステップ 3 2 0 2では、 モータ 4 1の II相電流の絶対 値と、 モータ 4 2の11相電流の絶対値とが比較される。 モータ 4 1の11相電 流の絶対値がモータ 4 2の11相電流の絶対値よりも大きければ （ステップ 3 2 0 2 , 丫 6 3） 、 ステップ 3 2 0 3に移行する。 一方、 モータ 4 1の II相 電流の絶対値がモータ 4 2の II相電流の絶対値以下であれば （ステップ 3 2 0 2 , N 0） 、 ステップ 3 2 0 4に移行する。

[0071 ] ステップ 3 2 0 3では、 電流の絶対値が大きいモータ 4 1の11相電流に対 して電流制御が実施される。 また、 ステップ 3 2 0 4では、 電流の絶対値が 大きいモータ 4 2の II相電流に対して電流制御が実施される。 ここでの電流 制御は、 一般的な 丨制御で実施することができる。 〇 2020/175637 18 卩（：171? 2020 /008103

[0072] 脱調が発生すると、 脱調したモータにおいて、 モータ電流のピーク値が増 大する。 モータが例えば永久磁石同期モータである場 合、 ピーク値の大きな モータ電流が流れると、 モータの永久磁石を減磁させてしまうおそれ がある 。 このため、 脱調時には、 モータ電流のピーク値を抑制しながら、 モータを 停止させることが好ましい制御となる。

[0073] また、 図 8のフローチヤートでは、 モータが 2台の場合について記載して いるが、 モータの台数が 3台以上の場合には各モータの中で最も電流� �絶対 値が大きいものに対して電流制御を実施すれ ばよい。 これにより、 複数のモ —夕において、 電流が大きい状態のモータに対して優先的に 電流制御を行う ことができ、 簡易な処理で、 モータ電流のピーク値を抑制することができ る

[0074] なお、 上記のステップ 3 2 0 2の判定処理では、 モータ 4 1の11相電流の 絶対値と、 モータ 4 2の11相電流の絶対値とが等しい場合を “N 0” と判定 しているが、 “丫6 3” と判定してもよい。 即ち、 モータ 4 1の11相電流の 絶対値と、 モータ 4 2の11相電流の絶対値とが等しい場合を “丫6 3” 又は “N 0” の何れで判定してもよい。

[0075] 脱調時の電流制御の一例は、 モータ電流に高調波成分を重畳することであ る。

[0076] 図 8のステップ 3 2 0 3では、 電流制御器 2 4 1 によって、 モータ 4 1の リ相電流に高調波成分が重畳されるように II相電圧指令値 V が生成される 。 このとき、 図 4において、 \^/1\/1信号生成部 2 0は、 脱調検出部 2 2から 出力される判定結果 3〇リ 1: 1が脱調ありを示す信号の場合、 第二のモータ 芾 I」御部 2 4から出力される II相電圧指令値 V に基づいて、 \^/1\/1信号を生 成する。 即ち、 判定結果 3〇リ I 1が脱調ありを示す信号の場合、 座標変換 部 1 9から出力される電圧指令値 V ， V ， に代えて、 第二のモータ 制御部 2 4から出力される電圧指令値 V ， V ， V を用いて \^/1\/1信号 が生成される。

[0077] なお、 図 8のフローチヤートにおいて、 ステップ 3 2 0 2の判定結果が、 〇 2020/175637 19 卩（：171? 2020 /008103

II の各相において異なる場合でも、 ステップ 3 2 0 2及びステップ 3 2 0 3の処理が個別に実施される。 例えば、 II相電流に関してはモータ 4 1の 方が大きく、 V相電流及び 相電流に関してはモータ 4 2の方が大きい場合 、 それぞれの大きい方の電流に対して、 ここで言う高調波成分の重畳制御が 実施される。

[0078] なお、 モータ電流への高調波成分の重畳は、 電流制御器 2 4 1 に付与する 電流指令値に高調波成分を重畳すればよいが 、 他の手法を用いてもよい。

[0079] 図 9には、 脱調を模擬してモータ 4 2の速度を低下させたときに、 電流の 絶対値が大きいモータ 4 1の11相電流に高調波成分を重畳したときの挙 動が 示されている。 なお、 図 9において、 横軸は時間であり、 上段部の波形の縦 軸はモータ速度、 下段部の波形の縦軸は電流を表している。 また、 上段部の 各波形において、 太実線はモータ 4 1の速度、 太破線はモータ 4 2の速度を それぞれ示している。 また、 下段部の各波形において、 太実線はモータ 4 1 のリ相電流、 太破線はモータ 4 2の II相電流、 一点鎖線はインバータ 4から 出力される II相電流をそれぞれ示している。

[0080] モータ 4 1の11相電流への高調波成分の重畳により、 図 9に示されるよう に、 モータ 4 1 , 4 2の各 II相電流のピーク値が約 1 / 2に低減されている 。 なお、 モータの永久磁石の減磁を防止できるレベル まで電流のピーク値が 低減できた後は、 モータ 4 1 , 4 2を慣性モーメントに従って徐々に減速さ せればよく、 最終的にモータ 4 1 , 4 2を停止させることができる。

[0081 ] なお、 上記では、 脱調時の電流制御の一例として、 モータ電流に高調波成 分を重畳することについて説明したが、 この手法に限定されない。 例えば、 電流制御器 2 4 1 に与える電流指令値を 0 [八] とする制御、 即ちモータ制 御で使用する電流指令値をゼロに制御すれば よい。 この制御によっても、 モ —夕電流のピーク値を抑制することができる 。 なお、 高調波成分を重畳する 制御と、 電流指令値をゼロにする制御が行われる際、 インバータ 4の出力電 圧が変更される。 このため、 第一の制御は、 脱調制御用の電圧を各モータに 印加する制御と言い替えることができる。 〇 2020/175637 20 卩（：171? 2020 /008103

[0082] また、 図 4では、 第二のモータ制御部 2 4は、 静止三相座標系における電 圧指令値 V ， V ， V を生成して \^/1\/1信号生成部 2 0に与える制御器 の構成を示したが、 この構成に限定されない。 図 4の構成に代え、 回転二相 座標系における 9軸電圧指令値 V ， V を生成して座標変換部 1 9に与 える制御器を構築してもよい。 その際、 回転二相座標系における 9軸の電 流値を使用してもよいし、 ¢1 軸への座標変換時に得られる二相固定座標系 における《 /3軸の電流値を使用してもよい。

[0083] 以上説明したように、 実施の形態 1 に係るモータ駆動装置は、 少なくとも

1台のモータの運転周波数がインバータ出力� �波数と不一致となる、 又は少 なくとも 1台のモータの運転周波数が他の 1台のモータの運転周波数と不一 致となる脱調を検出し、 少なくとも 1台のモータが脱調している場合に、 イ ンバータの通電状態を切替えて複数台のモー タを停止させる。 これにより、 複数台のモータを 1台のインバータで駆動する構成において、 各モータの誘 起電圧差に応じて複数台のモータ間に流れ得 る過大な電流を抑制することが できる。

[0084] また、 実施の形態 1 に係るモータ駆動装置によれば、 モータ間に流れ得る 過大な電流、 即ち過大な循環電流を抑制することができる ので、 モータの脱 調時にモータの永久磁石を減磁させてしまう リスクを抑制することができる

[0085] また、 実施の形態 1 に係るモータ駆動装置によれば、 例えば後述する空気 調和機のフアンモータに適用した場合におい て、 慣性モーメントの大きいフ アンモータを速やかに停止することができる 。 これにより、 再起動までの時 間を短縮することができ、 空気調和機の性能を改善することができる。

[0086] 実施の形態 2 .

図 1 〇は、 実施の形態 2における制御装置に構築される制御系の構� �例を 示すブロック図である。 図 1 0において、 実施の形態 2における制御系では 、 図 4に示す実施の形態 1 における制御系の構成において、 脱調制御部 3 0 が脱調制御部 3 0 に置き替えられている。 脱調制御部 3 0 では、 脱調検 〇 2020/175637 21 卩（：171? 2020 /008103

出部 2 2が脱調検出部 2 2八に置き替えられ、 第二のモータ制御部 2 4が第 二のモータ制御部 2 4八に置き替えられている。 脱調検出部 2 2八は、 モー 夕電流判定部 2 2 2と、 モータ速度判定部 2 2 3とを備えている。 なお、 そ の他の構成については、 実施の形態 1の構成と同一又は同等であり、 同一又 は同等の構成部には同一の符号を付して、 重複する説明は省略する。

[0087] 第二のモータ制御部 2 4八の機能は、 第二のモータ制御部 2 4の機能とは 異なる。 第二のモータ制御部 2 4八の機能の詳細については、 後述する。 な お、 第二のモータ制御部 2 4による制御と、 第二のモータ制御部 2 4八によ る制御とを区別するため、 前者を 「第一の制御」 と呼び、 後者を 「第二の制 御」 と呼ぶ場合がある。

[0088] 次に、 実施の形態 2における要部の動作について説明する。 まず、 図 1 1 は、 実施の形態 2におけるモータ電流判定部 2 2 2の動作の説明に供するフ 口ーチヤートである。 図 1 1 において、 ステップ 3 3 0 1 , 3 3 0 2の処理 は、 モータ電流判定部 2 2 2によって実施され、 ステップ 3 3 0 3の処理は 、 \^/1\/1信号生成部 2 0及び第二のモータ制御部 2 4八によって実施される

[0089] 図 1 1 において、 ステップ 3 3 0 1では、 モータ 4 1 , 4 2の各相電流の 絶対値が算出される。 ステップ 3 3 0 2では、 各相電流の絶対値と脱調判定 のための判定閾値とが比較される。 少なくとも一つの相電流の絶対値が判定 閾値よりも大きければ （ステップ 3 3 0 2 , 丫6 3） 、 脱調ありと判定され る （ステップ 3 3 0 3） 。 脱調ありと判定された場合、 脱調ありを示す判定 結果 3〇リ I 2が \^/1\/1信号生成部 2 0に入力される。 ステップ 3 3 0 3で は、 脱調ありの場合の制御が実施される。

[0090] 具体的に、 実施の形態 2では、 インバータ 4の上アームのスイッチング素 子、 又は下アームのスイッチング素子の何れか 1つ以上が導通状態とされる \^/1\/1信号が生成される。 この制御は、 第二のモータ制御部 2 4八によって 生成された電圧指令値 V ， V ， V に基づいて実施される。 インバータ 4の上アームのスイッチング素子、 又は下アームのスイッチング素子の何れ 〇 2020/175637 22 卩（：171? 2020 /008103

か 1つ以上が導通状態とされると、 導通状態とされたスイッチング素子を介 して各モータの図示しない卷線間が短絡され る。 これにより、 各モータの誘 起電圧に比例した電流がインバータ 4へ流れ、 各モータの回生エネルギーが 消費される。 これにより、 各モータを慣性モーメントに従って減速させ る場 合に比べて、 より短時間でモータを停止させることができ る。

[0091] ステップ 3303の処理を終えると、 図 1 1のフローチヤートの処理を終 了する。 また、 ステップ 3302において、 全ての相電流の絶対値が判定閾 値以下であれば （ステップ 3302, N 0） 、 脱調なしと判定され （ステッ プ3304） 、 脱調なしを示す判定結果 3〇リ 1 2が \^/1\/1信号生成部 20 に入力される。 この場合、 第二のモータ制御部 24八による制御を実施せず に、 図 1 1のフローチヤートの処理を終了する。

[0092] なお、 上記のステップ 3302の判定処理では、 相電流の絶対値と判定閾 値とが等しい場合を “N 0” と判定しているが、 “丫63” と判定してもよ い。 即ち、 相電流の絶対値と判定閾値とが等しい場合を “丫63” 又は “ 〇” の何れで判定してもよい。

[0093] また、 図 1 2は、 実施の形態 2におけるモータ速度判定部 223の動作の 説明に供するフローチヤートである。 図 1 2において、 ステップ 3401 , 3403の処理は、 モータ速度判定部 223によって実施され、 ステップ 3 402, 3404の処理は、 \^/1\/1信号生成部 20及び第二のモータ制御部 24八によって実施される。

[0094] 図 1 2のフローチヤートの処理を実施するため、 モータ速度判定部 223 には、 第一のモータ速度推定部 1 3によって推定されたモータ速度推定値 6と、 第二のモータ速度推定部 1 4によって推定されたモータ速度推定値 _{| 6} とが入力される。

[0095] 図 1 2において、 ステップ 3401では、 モータ 4 1 , 42のそれぞれに おいて、 モータ速度推定値とモータ速度指令値とが比 較される。 なお、 モー 夕速度推定値とモータ速度指令値との大小関 係を判定する際には、 誤判定を 防止するため、 或いは判定のばたつきを防止するため、 モータ速度指令値に 〇 2020/175637 23 卩（：171? 2020 /008103

マージンを持たせることが好ましい。

[0096] ステップ 3 4 0 1 において、 少なくとも一つのモータのモータ速度推定値 が 「モータ速度指令値十マージン」 よりも大きければ （ステップ 3 4 0 1， 丫㊀ 、 脱調ありと判定される （ステップ 3 4 0 2） 。 脱調ありと判定さ れた場合、 脱調ありを示す判定結果 3〇リ I 3が \^/1\/1信号生成部 2 0に入 力される。 ステップ 3 4 0 2では、 脱調ありの場合の制御が実施される。

[0097] また、 ステップ 3 4 0 1 において、 全てのモータのモータ速度推定値が 「 モータ速度指令値十マージン」 以下であれば （ステップ 3 4 0 1 , N 0） 、 ステップ 3 4 0 3に移行する。 ステップ 3 4 0 3では、 何れかのモータのモ —夕速度推定値が 「モータ速度指令値ーマージン」 よりも小さければ （ステ ップ 3 4 0 3 , 丫6 3） 、 脱調ありと判定される （ステップ 3 4 0 4） 。 脱 調ありと判定された場合、 脱調ありを示す判定結果 3〇リ 1 3が \^/1\/1信号 生成部 2 0に入力される。 ステップ 3 4 0 4では、 脱調ありの場合の制御が 実施される。

[0098] また、 ステップ 3 4 0 3において、 全てのモータのモータ速度推定値が 「 モータ速度指令値ーマージン」 以上であれば （ステップ 3 4 0 3 , N 0） 、 脱調なしと判定され （ステップ 3 4 0 5） 、 脱調なしを示す判定結果 3〇リ 1 3が \^/1\/1信号生成部 2 0に入力される。 この場合、 第二のモータ制御部 2 4八による制御を実施せずに、 図 1 2のフローチヤートの処理を終了する

[0099] 一方、 脱調ありの場合、 上述した第二のモータ制御部 2 4八による制御が 実施される。 具体的な処理内容は前述した通りであり、 ここでの説明は省略 する。

[0100] なお、 実施の形態 2において、 第二のモータ制御部 2 4八による制御は、 判定結果 3〇リ 2 , 3〇リ 3のうちの少なくとも 1つが脱調ありの場合 に実施され、 判定結果 3〇リ 2 , 3〇リ 3の両方が脱調なしの場合には 実施されない。

[0101 ] なお、 上記のステップ 3 4 0 1の判定処理では、 モータのモータ速度推定 〇 2020/175637 24 卩（：171? 2020 /008103

値と 「モータ速度指令値十マージン」 とが等しい場合を “N 0” と判定して いるが、 “丫6 3” と判定してもよい。 即ち、 モータのモータ速度推定値と 「モータ速度指令値十マージン」 とが等しい場合を “丫6 3” 又は “N 0” の何れで判定してもよい。

[0102] また、 上記のステップ 3 4 0 3の判定処理では、 モータのモータ速度推定 値と 「モータ速度指令値ーマージン」 とが等しい場合を “N 0” と判定して いるが、 “丫6 3” と判定してもよい。 即ち、 モータのモータ速度推定値と 「モータ速度指令値ーマージン」 とが等しい場合を “丫6 3” 又は “N 0” の何れで判定してもよい。

[0103] 以上説明したように、 実施の形態 2に係るモータ駆動装置によれば、 モー 夕電流による脱調の判定結果、 及びモータ速度による脱調の判定結果のうち の少なくとも一つが脱調ありの場合に、 第二のモータ制御部 2 4八による第 二の制御を実施する。 これにより、 各モータの誘起電圧に比例した電流がイ ンバータ 4へ流れ、 各モータの回生エネルギーが消費される。 これにより、 各モータを慣性モーメントに従って減速させ る場合に比べて、 より短時間で モータを停止させることができる。

[0104] なお、 図 1 0では、 脱調検出部 2 2八の内部に、 モータ電流判定部 2 2 2 と、 モータ速度判定部 2 2 3とを構成し、 これらの判定部による判定結果 3 〇リ 2 , 3〇リ I 3を個別に \^/1\/1信号生成部 2 0に入力しているが、 こ の構成に限定されない。 具体的に、 図 1 0の構成に代えて、 図 1 3のように 構成してもよい。 図 1 3は、 実施の形態 2における制御装置に構築される制 御系の第一の変形例を示すブロック図である 。

[0105] 図 1 3において、 実施の形態 2の第一の変形例に係る制御装置の制御系で は、 図 1 0に示す制御装置の制御系の構成において、 脱調制御部 3 0 が脱 調制御部 3 0巳に置き替えられている。 脱調制御部 3 0巳では、 脱調検出部 2 2八が脱調検出部 2 2巳に置き替えられている。 なお、 図 1 3では、 モー 夕電流判定部 2 2 2及びモータ速度判定部 2 2 3の図示は省略している。 ま た、 脱調検出部 2 2巳は論理和回路 2 2 4を備え、 論理和回路 2 2 4には、 〇 2020/175637 25 卩（：171? 2020 /008103

図 1 0の例で説明した判定結果 3〇リ I 2 , 3〇リ I 3が入力される。 論理 和回路 2 2 4は、 判定結果 3〇リ I 2 , 3〇リ I 3の論理和を脱調検出部 2 2巳による判定結果 3〇リ I 4として、 \^/1\/1信号生成部 2 0に出力する。

\^/1\/1信号生成部 2 0は、 判定結果 3〇リ I 4に基づいて、 インバータ 4の 上アームのスイッチング素子又は下アームの スイッチング素子の何れか 1つ 以上を導通状態にする上述した第二の制御を 実施する。

［0106］ また、 図 1 0の構成に代えて、 図 1 4のように構成してもよい。 図 1 4は 、 実施の形態 2における制御装置に構築される制御系の第� �の変形例を示す ブロック図である。

［0107］ 図 1 4において、 実施の形態 2の第二の変形例に係る制御装置の制御系で は、 図 1 3に示す制御装置の制御系の構成において、 脱調制御部 3 0巳が脱 調制御部 3〇〇に置き替えられている。 脱調制御部 3 0〇では、 第二のモー 夕制御部 2 4八が第二のモータ制御部 2 4に置き替えられている。 第二のモ —夕制御部 2 4は、 図 4に示したものと同じである。 その他の構成について は、 図 1 3の構成と同一又は同等であり、 同一又は同等の構成部には同一の 符号を付して、 重複する説明は省略する。

［0108］ 実施の形態 2の第二の変形例に係る制御装置の場合、 第二のモータ制御部

2 4は、 実施の形態 1で説明した通り、 モータ電流のピーク値を抑制しなが ら、 モータを停止させる第一の制御を実施する。 この第一の制御では、 前述 の通り、 モータ電流に高調波成分を重畳する電流制御 を実施してもよいし、 電流指令値を例えば 0 ［八］ とする電流制御を実施してもよい。

［0109］ 実施の形態 3 .

図 1 5は、 実施の形態 3における制御装置に構築される制御系の構� �例を 示すブロック図である。 図 1 5において、 実施の形態 3における制御系の構 成では、 図 1 3に示す実施の形態 2の第一の変形例の構成において、 脱調制 御部 3 0巳が脱調制御部 3 0口に置き替えられている。 脱調制御部 3 0 0で は、 脱調検出部 2 2巳が脱調検出部 2 2 ⁽ 3に置き替えられ、 論理和回路 2 2 4が論理和回路 2 2 5に置き替えられている。 脱調検出部 2 2〇は、 図 1 3 〇 2020/175637 26 卩（：171? 2020 /008103

に示す脱調検出部 2 2巳の機能に、 図 4に示す電流方向判定部 2 2 1の機能 を付加したものである。 なお、 図 1 5では、 電流方向判定部 2 2 1、 モータ 電流判定部 2 2 2及びモータ速度判定部 2 2 3の図示は省略している。 なお 、 その他の構成については、 実施の形態 1の構成と同一又は同等であり、 同 一又は同等の構成部には同一の符号を付して 、 重複する説明は省略する。

[01 10] 論理和回路 2 2 5には、 電流方向判定部 2 2 1、 モータ電流判定部 2 2 2 及びモータ速度判定部 2 2 3におけるそれぞれの判定結果 3〇リ 1: 1 , 3〇 リ 1 2 , 3〇リ I 3が入力される。 論理和回路 2 2 5は、 判定結果 3〇リ 1 1 , 3〇リ 2 , 3〇リ I 3の論理和を脱調検出部 2 2〇による判定結果 3 〇リ 1 5として、 \^/1\/1信号生成部 2 0に出力する。 \^/1\/1信号生成部 2 0 は、 判定結果 3〇リ 5に基づいて、 インバータ 4の上アームのスイッチン グ素子又は下アームのスイッチング素子の何 れか 1つ以上を導通状態にする 上述した第二の制御を実施する。

[01 1 1 ] 実施の形態 3の制御装置の場合、 3つの判定条件を備え、 少なくとも一つ が脱調ありの場合には、 脱調時制御を実施する。 これにより、 脱調の予兆を 的確に捉えた脱調時制御を実施できるという 効果が得られる。

[01 12] なお、 図 1 5に示す実施の形態 3では、 少なくとも一つのモータが脱調し た場合、 第二の制御を実施するように構成されている が、 これに限定されな い。 図 1 4と同様に、 少なくとも一つのモータが脱調した場合、 第一の制御 を実施するように構成されていてもよい。 また、 第一の制御及び第二の制御 の両方の機能を備え、 両者を時系列的に切り替えて実施してもよい 。 即ち、 最初に第一の制御を実施し、 その後、 第一の制御から第二の制御に切り替え て実施してもよい。 また、 最初に第二の制御を実施し、 その後、 第二の制御 から第一の制御に切り替えて実施してもよい 。 これにより、 脱調発生の初期 の段階における各モータ電流のピーク値を低 減しつつ、 モータの停止時間の 短縮を図ることができる。

[01 13] 実施の形態 4 .

図 1 6は、 実施の形態 4における制御装置に構築される制御系の構� �例を 〇 2020/175637 27 卩（：171? 2020 /008103

示すブロック図である。 図 1 6において、 実施の形態 4における制御系の構 成では、 図 1 5に示す実施の形態 3における制御装置の構成において、 脱調 制御部 3 0口が脱調制御部 3 0日に置き替えられている。 脱調制御部 3 0巳 では、 脱調検出部 2 2〇が脱調検出部 2 2 0に置き替えられ、 第二のモータ 制御部 2 4八が第二のモータ制御部 2 4巳に置き替えられている。 第二のモ —夕制御部 2 4巳は、 第二のモータ制御部 2 4及び第二のモータ制御部 2 4 八の両方の機能を備えたものである。 また、 図 1 6では、 脱調検出部 2 2 0 から第二のモータ制御部 2 4巳に判定情報〇 3が入力されるように構成され ている。 なお、 その他の構成については、 実施の形態 3の構成と同一又は同 等であり、 同一又は同等の構成部には同一の符号を付し て、 重複する説明は 省略する。

[01 14] 次に、 実施の形態 4における要部の動作について説明する。 図 1 7は、 実 施の形態 4における脱調検出部 2 2口及び第二のモータ制御部 2 4巳の動作 の説明に供するフローチヤートである。 図 1 7において、 ステップ 3 5 0 1 , 3 5 0 2 , 3 5 0 5の処理は、 脱調検出部 2 2 0によって実施され、 ステ ップ 3 5 0 3 , 3 5 0 4 , 3 5 0 6の処理は、 信号生成部 2 0及び第 二のモータ制御部 2 4巳によって実施される。

[01 15] 図 1 7において、 ステップ 3 5 0 1では、 脱調の有無が判定される。 脱調 の有無は、 電流方向判定部 2 2 1、 モータ電流判定部 2 2 2及びモータ速度 判定部 2 2 3のうちの何れか、 或いは、 これらの判定部のうちの少なくとも —つを用いる。 脱調が検出されない場合 （ステップ 3 5 0 1 , N 0） 、 ステ ップ 3 5 0 1の判定処理を継続する。 一方、 脱調が検出された場合 （ステッ プ3 5 0 1 , 丫 6 3） 、 ステップ 3 5 0 2に移行する。

[01 16] ステップ 3 5 0 2では、 脱調したモータ台数と、 運転していたモータ台数 とが同じであるか否かが判定される。 脱調したモータ台数と、 運転していた モータ台数とが同じである場合 （ステップ 3 5 0 2 , 丫6 3） 、 ステップ 3 5 0 3に移行する。 ステップ 3 5 0 3では、 この状況に適した第二の制御が 選択されて実施される。 第二の制御は、 前述の通り、 インバータ 4の上アー 〇 2020/175637 28 卩（：171? 2020 /008103

ム又は下アームのスイッチング素子の何れ か 1素子以上を導通状態にする制 御である。 なお、 脱調の有無は、 判定情報〇 3により、 脱調検出部 2 2〇か ら第二のモータ制御部 2 4巳へ伝達される。 以降の処理も同様である。

[01 17] また、 脱調したモータ台数と、 運転していたモータ台数とが異なる場合 （ ステップ 3 5 0 2 , N 0） 、 ステップ 3 5 0 4に移行する。 ステップ 3 5 0 4では、 この状況に適した第一の制御が選択されて実 施される。 第一の制御 は、 前述の通り、 図 4の第二のモータ制御部 2 4に具備される電流制御器 2 4 1 によって実施される電流制御である。

[01 18] ステップ 3 5 0 3 , 3 5 0 4の処理後は、 ステップ 3 5 0 5に移行する。

ステップ 3 5 0 5では、 各モータ電流のピーク値が電流閾値と比較さ れ、 各 モータ速度推定値が速度閾値と比較され、 脱調検出後の経過時間が時間閾値 と比較される。 また、 このステップ 3 5 0 5において、 各モータ電流のピー ク値が電流閾値よりも小さく、 又は、 各モータ速度推定値が速度閾値よりも 小さく、 又は、 脱調検出後の経過時間が時間閾値よりも大き い場合 （ステッ プ3 5 0 5 , 丫 6 3） 、 ステップ 3 5 0 6に移行する。 即ち、 ステップ 3 5 0 6に移行する条件は、 各モータ電流のピーク値、 各モータ速度推定値及び 脱調検出後の経過時間のうちの少なくとも一 つが、 それぞれの閾値による判 定条件をクリアしたときである。

[01 19] 一方、 各モータ電流のピーク値が電流閾値以上であ り、 且つ、 各モータ速 度推定値が速度閾値以上であり、 且つ、 脱調検出後の経過時間が時間閾値以 下である場合 （ステップ 3 5 0 5 , 1\!〇） 、 ステップ 3 5 0 1 に戻り、 ステ ップ 3 5 0 1からステップ 3 5 0 4の処理を繰り返す。 即ち、 ステップ 3 5 0 1 に戻る条件は、 各モータ電流のピーク値、 各モータ速度推定値及び脱調 検出後の経過時間のうちの全てが、 それぞれの閾値による判定条件をクリア していないときである。

[0120] ステップ 3 5 0 6では、 インバータ 4のスイッチング素子を全て非導通状 態とする制御が実施される。 以下、 この制御を前述した第一の制御及び第二 の制御と区別するため、 適宜 「第三の制御」 と呼ぶ。 この第三の制御により 〇 2020/175637 29 卩（：171? 2020 /008103

、 インバータ 4から出力される各モータへの出力電圧は遮� �される。 また、 インバータ 4と各モータとの間の電気的な接続がなくな� �ので、 各モータの 誘起電圧に比例して流れる電流は、 各モータ間に循環電流として流れる。 こ の循環電流によって、 各モータの回生エネルギーを消費することが でき、 慣 性モーメントに従って停止させる場合に比べ て、 より短時間で各モータを停 止させることができる。

[0121 ] 以上説明したように、 実施の形態 4に係るモータ駆動装置によれば、 脱調 したモータ台数と、 運転していたモータ台数との差異の情報に基 づき、 その 差異の状況に適した制御が選択される。 これにより、 脱調発生の初期の段階 における各モータ電流のピーク値を低減しつ つ、 モータの停止時間の短縮す るための制御を、 安全且つ確実に実施することができる。

[0122] 実施の形態 5 .

実施の形態 5では、 実施の形態 1から実施の形態 4で説明したモータ駆動 装置の応用例について説明する。 図 1 8は、 実施の形態 5に係るモータ駆動 装置の空気調和機への適用例を示す図である 。

[0123] 図 1 8において、 空気調和機 1 0 0の室外機 7 0には、 インバータ 4と、 複数台のフアン 4 1 3 , 4 2 3と、 フアン 4 2 3を駆動するための モータ 4 1 , 4 2とが搭載されている。 空気調和機 1 0 0において、 2台の フアン 4 1 3 , 4 2 3を駆動する場合、 1台のインバータ 4で 2台のモータ 4 1 , 4 2を運転することで、 インバータ 4の数を削減できる。 これにより 、 空気調和機 1 〇〇のコストを低減することができる。

[0124] なお、 実施の形態 5では、 実施の形態 1から実施の形態 4に係るモータ駆 動装置を空気調和機に適用した場合について 説明したが、 この例に限定され ない。 実施の形態 1から実施の形態 4に係るモータ駆動装置をヒートポンプ 給湯機、 冷蔵庫、 冷凍機といった冷凍サイクル機器に適用して もよい。 何れ の場合も、 それぞれの実施の形態で得られる効果を享受 することができる。

[0125] また、 以上の実施の形態に示した構成は、 本発明の内容の一例を示すもの であり、 別の公知の技術と組み合わせることも可能で あるし、 本発明の要旨 〇 2020/175637 30 卩（：171? 2020 /008103

を逸脱しない範囲で、 構成の一部を省略、 変更することも可能である。

[0126] 例えば、 上記の記載において、 脱調制御部は、 複数台のモータの各相に流 れるモータ電流の方向の変化、 モータ電流の検出値、 又は複数台のモータの 速度推定値に基づいてモータの脱調を検出し ているが、 これに限定されない 。 脱調制御部は、 複数台のモータの各相に流れるモータ電流の 方向の変化、 モータ電流の検出値、 及び複数台のモータの速度推定値のうちから 少なくと も 2つの判定要素を用いてモータの脱調を検出� �るようにしてもよい。

[0127] また、 実施の形態 3では、 少なくとも一つのモータが脱調した場合、 第一 の制御及び第二の制御を時系列的に切り替え ることについて説明したが、 こ れに限定されない。 実施の形態 4で説明した第三の制御を加え、 第一の制御 、 第二の制御及び第三の制御を時系列的に切り 替えて実施してもよい。 符号の説明

[0128] 1 交流電源、 2 整流器、 3 平滑部、 4 インパータ、 スイッ チング素子、 6 入力電圧検出部、 7 電力線、 8 分岐点、 1 0 制御装 置、 1 1 , 1 2, 1 9 座標変換部、 1 3 第一のモータ速度推定部、 1 4 第二のモータ速度推定部、 1 5, 1 6 積分器、 1 7 第一のモータ制御 部、 1 7 ₃ 電流指令値演算部、 1 8 脈動補償制御部、 20 生成部、 22, 22八， 22巳， 220, 220 脱調検出部、 24, 24 八， 24巳 第二のモータ制御部、 30, 30八， 30巳， 30〇， 300 , 30 º 脱調制御部、 4 1 , 42 モータ、 4 1 3, 423 フアン、 5 1 , 52 電流検出部、 70 室外機、 1 00 空気調和機、 22 1 電流 方向判定部、 222 モータ電流判定部、 223 モータ速度判定部、 22 4, 225 論理和回路、 24 1 電流制御器、 300 プロセッサ、 30 2 メモリ、 304 インタフエース、 305 処理回路。