CN103312252A - 多重线圈电动机的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明的多重线圈电动机的驱动装置包括：电流检测装置(2)，该电流检测装置(2)具有传感器部(21)，所述传感器部(21)对流过与多组绕组的各相相对应的各线圈的电动机电流进行检测；控制装置(4)，该控制装置(4)基于由各传感器部(21)检测出的电动机电流来对与各绕组相关的电压指令进行计算；电压施加装置(3)，该电压施加装置(3)基于该电压指令来将电压施加给绕组；以及故障检测装置(5)，该故障检测装置(5)对各传感器部(21)是否发生故障进行检测，在故障检测装置(5)检测到传感器部(21)的一部分发生故障时，控制装置(4)与此相对应地基于由能正常检测电流的传感器部(21)所检测出的与其它绕组相关的电动机电流，来对与传感器部(21)的故障所对应的绕组相关的电压指令进行计算。

Description

多重线圈电动机的驱动装置

技术领域

本发明涉及一种多重线圈电动机的驱动装置，该多重线圈电动机的驱动装置即使在对流过各线圈的电流进行检测的电流检测单元发生故障时也能使该多重线圈电动机持续运转，其中，所述多重线圈电动机具有多组绕组，所述多组绕组由与多个相相对应的各线圈组成。

背景技术

在电动机的驱动装置中，为了使电动机在所希望的状态下运转，通过电流检测单元对流过电动机线圈的电流进行检测并进行控制以生成施加给电动机的电压指令，从而利用电压施加装置将基于该电压指令的电压施加给电动机以驱动电动机。

有时构成电动机驱动装置的电流检测装置、电压施加装置、电动机线圈等会发生故障，作为在发生故障的情况下也能使电动机持续运转的方法，公开有例如下述专利文献1～4中所示的各种方法。

即，在专利文献1中，在三相交流电动机中包括三个电流传感器，在三个电流传感器中只有某一个电流传感器发生故障的情况下，通过从其它两个正常的电流传感器得到的两个电流来推定该发生故障的电流传感器的电流，从而确定利用电流控制装置的控制来将该推定电流施加给三相交流电动机的电压指令，在有两个以上的电流传感器发生故障时进行切换，使得根据三相交流电动机的转矩指令及旋转角速度来求得电压指令。

在专利文献2中，多相旋转机的多组绕组的每一组中均具有多个相的线圈，在上述多相旋转机中包括多个逆变器部，所述多个逆变器部设置于各个绕组中并具有与线圈的各相相对应的开关单元，在开关装置发生不可导通的断开故障时，在包含发生故障的开关装置在内的故障逆变器部中，基于故障时相电流指令值，对除了故障逆变器部中的发生故障的开关装置之外的开关装置进行控制，并且对非故障逆变器部的正常逆变器部进行与正常时相同的控制，其中，利用多相旋转机的旋转位置与转矩指令的函数、或旋转位置与q轴电流指令值的函数，来计算出所述故障时相电流指令值。

在专利文献3中，在具有多组绕组的多相旋转机中，包括具有支路的多个系统的逆变器部，所述多组绕组由与多个相相对应的线圈构成，所述支路设置于每个绕组中并由与多相旋转机的各相相对应的高电位侧开关元件及低电位侧开关元件组成，在发生短路故障的情况下，即，在即使进行使开关元件变为断开状态的控制、开关元件也处于导通状态的情况下，进行控制使得发生故障的所有开关元件变为断开状态，并且利用没有发生故障的系统的上述支路使多相旋转机持续运转，并对没有发生故障的系统的开关元件进行控制，以抵消在故障系统中因短路故障而产生的、与多相旋转机的驱动相逆的输出，或者减小对驱动的影响。在专利文献4中，电动转向装置通过电动机的驱动力来辅助驾驶者的转向力，所述电动转向装置包括：控制装置，该控制装置对电动机的驱动力所需的电流指令值进行设定；多个功率转换器；多组线圈，该多组线圈与多个上述功率转换器相对应地进行设置，通过由多个功率转换器分别提供电流从而产生电动机的驱动力；以及故障检测装置，该故障检测装置对功率转换器或线圈的故障进行检测，在故障检测装置检测到故障时，将电流指令值减小得比正常时要小，并利用正常的上述功率转换器持续供电给所对应的线圈。

专利文献1：日本专利第2861680号

专利文献2：日本专利特开2011－78221号公报

专利文献3：日本专利特开2011－78230号公报

专利文献4：日本专利特开2011－131860号公报

发明内容

然而，在上述专利文献1～4所记载的现有技术中，存在有如下问题。

即，在专利文献1中，提出了在三相交流电动机的电流检测装置发生故障时、使电动机持续运转的方法。然而，并没有示出多重线圈电动机的电流检测装置发生故障时的解决方案。

在专利文献2～4中，在多重线圈电动机的每个绕组中包括多个逆变器等电压施加装置，并且在电动机线圈或电压施加装置的一部分发生故障的情况下，也能利用其余正常的电动机线圈及电压施加装置来使电动机持续运转。然而，并没有示出电流检测装置发生故障时的控制方法。

本发明的目的在于提供一种多重线圈电动机的驱动装置，该驱动装置在用于对流过多重线圈电动机的各线圈的电流进行检测的电流检测装置发生故障的情况下，也可以使该多重线圈电动机持续运转。

本发明的多重线圈电动机的驱动装置驱动具有多组绕组的多重线圈电动机，所述多组绕组由与多个相相对应的各线圈组成，在所述多重线圈电动机的驱动装置中，包括：电流检测装置，该电流检测装置具有传感器部，所述传感器部对流过与上述多组绕组的各相相对应的各线圈的电动机电流进行检测；控制装置，该控制装置基于由上述电流检测装置的上述各传感器部检测出的电动机电流，来对与上述各绕组相关的电压指令进行计算；电压施加装置，该电压施加装置基于上述电压指令，来将电压施加给上述各绕组；以及故障检测装置，该故障检测装置分别对上述电流检测装置的上述各传感器部是否发生故障进行检测，在上述故障检测装置检测到上述传感器部中的一部分发生故障时，上述控制装置与此相对应地基于由可正常检测电流的传感器部检测出的与其它绕组相关的电动机电流，来对与上述传感器部的故障所对应的绕组相关的电压指令进行计算。

根据本发明，由于在多重线圈电动机的驱动装置中，即使在用于对流过该电动机的线圈的电动机电流进行检测的电流检测装置发生故障的情况下，也能使多重线圈电动机持续运转，因此能够对多重线圈电动机的输出特性的变动进行抑制，从而起到了以往没有的显著效果。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的多重线圈电动机的驱动装置的结构图。

图2是本发明的实施方式2的多重线圈电动机的驱动装置的结构图。

图3是本发明的实施方式3的多重线圈电动机的驱动装置的结构图。

图4是本发明的实施方式4的多重线圈电动机的驱动装置的结构图。

图5是本发明的实施方式5的多重线圈电动机的驱动装置的结构图。

图6是本发明的实施方式6的多重线圈电动机的驱动装置的结构图。

图7是本发明的实施方式7的多重线圈电动机的驱动装置的结构图。

图8是本发明的实施方式8的多重线圈电动机的驱动装置的结构图。

图9是本发明的实施方式9的多重线圈电动机的驱动装置的结构图。

图10是本发明的实施方式10的多重线圈电动机的驱动装置的结构图。

图11是表示本发明的实施方式10的电压施加装置的结构的电路图。

图12是本发明的实施方式11的多重线圈电动机的驱动装置的结构图。

具体实施方式

实施方式1

图1是本发明的实施方式1的多重线圈电动机的驱动装置的结构图。

本实施方式1的多重线圈电动机1在定子上设置有由三相线圈组成的第1绕组11和由三相线圈组成的第2绕组12这两组绕组，并且该多重线圈电动机1是将永磁体用于转子的同步电动机，采用在第1绕组11与第2绕组12之间不存在相位差的结构。

如此构成的多重线圈电动机1的电动机模型在与电动机的磁极位置θｒｅ同步的旋转坐标上表示成下式这样。

数学式1

$\left[\begin{array}{c}v1d\\ v1q\\ v2d\\ v2q\end{array}\right]=R\left[\begin{array}{c}i1d\\ i1q\\ i2d\\ i2q\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{PL}}_{11}& {-\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{L}_{11}& {\mathrm{PM}}_{12}& {-\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{M}_{12}\\ {\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{L}_{11}& {\mathrm{PL}}_{11}& {\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{M}_{12}& {\mathrm{PM}}_{12}\\ {\mathrm{PM}}_{12}& {-\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{M}_{12}& {\mathrm{PL}}_{11}& -{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{L}_{11}\\ {\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{M}_{12}& {\mathrm{PM}}_{12}& {\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{L}_{11}& {\mathrm{PL}}_{11}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}i1d\\ i1q\\ i2d\\ i2q\end{array}\right]+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}\mathrm{\φ}\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ 1\end{array}\right]\·\·\·(1-1)$

这里，P：微分算子；v1d：第1绕组电压的旋转坐标d轴分量；v1q：第1绕组电压的旋转坐标q轴分量；v2d：第2绕组电压的旋转坐标d轴分量；v2q：第2绕组电压的旋转坐标q轴分量；i1d：第1绕组电流的旋转坐标d轴分量；i1q：第1绕组电流的旋转坐标q轴分量；i2d：第2绕组电流的旋转坐标d轴分量；i2q：第2绕组电流的旋转坐标q轴分量；R：线圈电阻；L₁₁：线圈自感；M₁₂：互感(不同绕组之间)；Φ：磁通；ω_ｒｅ：旋转角速度(电角度)。

在利用该电动机模型对2组绕组11、12施加相等的电压的情况下，流过各绕组11、12的电流在各相上相等，另外，在对各绕组11、12的每相通上相等的电流的情况下，施加在各绕组11、12上的电压相等。

上述多重线圈电动机1的各绕组11、12与由两个电压施加器31、32组成的电压施加装置3相连接，所述两个电压施加器31、32分别对该各绕组11、12施加电压，各电压施加器31、32基于从后述的控制装置4输出的电压指令ｖ1ｕ＊、ｖ1ｖ＊、ｖ1ｗ＊、以及ｖ2ｕ＊、ｖ2ｖ＊、ｖ2ｗ＊，来对多重线圈电动机1的各绕组11、12提供规定的电压。此外，例如使用逆变器等功率转换装置来作为电压施加器31、32。

另外，在多重线圈电动机1与电压施加装置3之间设有电流检测装置2。该电流检测装置2包括传感器部21，将所述传感器部21设置成与各绕组11、12的各相的线圈分别相对应，通过这些各个传感器部21来对流过各相线圈的电动机电流ｉ1ｕ、ｉ1ｖ、ｉ1ｗ、ｉ2ｕ、ｉ2ｖ、ｉ2ｗ进行检测。此外，例如使用CT(电流互感器)来作为电流检测单元2的传感器部21。

另外，包括对上述电流检测装置2的各传感器部21的故障进行检测的故障检测装置5、以及用于对多重线圈电动机1的磁极位置进行检测的磁极位置检测装置6。例如使用旋转变压器(resolver)或转式编码器等来作为该情况下的磁极位置检测装置6。

故障检测装置5分别对电流检测装置2的各个传感器部21是否发生故障进行检测。这里，在多重线圈电动机1不进行运转时流过多重线圈电动机1的电流为0，利用这点，如果该电动机1不进行运转时由电流检测装置2的各个传感器部21检测到的电流比规定阈值要大，则进行如下判断：电流检测装置2的各个传感器部21对该绕组、相进行的检测发生故障。

此外，在这里，多重线圈电动机1的故障或电压施加装置3的故障未图示，但另外设有用于分别对这些故障进行检测的装置。如下其它实施方式也相同。

另外，该实施方式1的多重线圈电动机的驱动装置为了将规定的电压提供给多重线圈电动机1从而包括控制装置4，该控制装置4将电压指令ｖ1ｕ＊、ｖ1ｖ＊、ｖ1ｗ＊、ｖ2ｕ＊、ｖ2ｖ＊、ｖ2ｗ＊输出给电压施加装置3。特别是，作为该实施方式1的特征，在该控制装置4中设有电流运算器42，该电流运算器42用于对电流检测装置2的各传感器部21发生故障的情况进行处理。下面，对该控制装置4进行详细说明。

转矩控制器41根据速度或转矩等电动机的所希望的运转条件，在这里由转矩指令τ＊来生成旋转坐标上的电流指令值ｉｄ＊、ｉｑ＊，所述旋转坐标与电动机的磁极位置θｒｅ同步。

另一方面，电流运算器42根据由电流检测装置2检测出的电动机电流ｉ1ｕ、ｉ1ｖ、ｉ1ｗ、ｉ2ｕ、ｉ2ｖ、ｉ2ｗ来对用于控制电流的各相的电动机电流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ进行计算。在后面，对计算的详细情况进行说明。接下来，三相-二相转换器43将各相的电动机电流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ转换成静止双轴坐标上的电流值ｉα、ｉβ。接下来，坐标转换器44将静止双轴上的电流值ｉα、ｉβ转换成旋转坐标上的电流值ｉｄ、ｉｑ。

电流控制器45分别对D轴电流指令ｉｄ＊与D轴电流ｉｄ的差分、以及Q轴电流指令ｉｑ＊与Q轴电流ｉｑ的差分例如进行比例积分控制，并对D轴电压指令ｖｄ＊和Q轴电压指令ｖｑ＊进行计算。坐标转换器46将旋转坐标上的电压指令ｖｄ＊、ｖｑ＊转换成静止双轴上的电压指令ｖα＊、ｖβ＊。二相－三相转换器47将静止双轴上的电压指令ｖα＊、ｖβ＊转换成各相的电压指令值ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊并将其输出。并且，通过将各电压指令值ｖｕ＊、ｖｖ＊、ｖｗ＊分成两路并提供给电压施加装置3的各电压施加器31、32，从而使施加给各电压施加器31、32的电压指令ｖ1ｕ＊、ｖ1ｖ＊、ｖ1ｗ＊、以及ｖ2ｕ＊、ｖ2ｖ＊、ｖ2ｗ＊在各相上相等，也就是说，使得ｖ1ｕ＊＝ｖ2ｕ＊＝ｖｕ＊、ｖ1ｖ＊＝ｖ2ｖ＊＝ｖｖ＊、ｖ1ｗ＊＝ｖ2ｗ＊＝ｖｗ＊。

此外，在各绕组11、12中的电压比或电流比不同的情况下，将该电压比或电流比考虑在内，对从控制装置4输出的电压指令ｖ1ｕ＊、ｖ1ｖ＊、ｖ1ｗ＊、以及ｖ2ｕ＊、ｖ2ｖ＊、ｖ2ｗ＊进行预校正，以使得两组绕组11、12的电压指令ｖ1ｕ＊、ｖ1ｖ＊、ｖ1ｗ＊、以及ｖ2ｕ＊、ｖ2ｖ＊、ｖ2ｗ＊在各相都相等。这点在如下的其它实施方式中也相同。

电流运算器42基于故障检测装置5的检测输出，并利用在电流检测装置2的各传感器部21可正常检测电流时与发生故障时不同的方法，来对各相的电动机电流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ进行计算。

首先，在电流检测装置2的各传感器部21均能正常检测电流的情况下，如下式对各相的电动机电流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ进行计算。

数学式2

$\begin{array}{c}\mathrm{iu}=\frac{i1u+i2u}{2}\\ \mathrm{iv}=\frac{i1v+i2v}{2}\\ \mathrm{iw}=\frac{i1w+i2w}{2}\end{array}\·\·\·(1-2)$

与此相对，在电流检测装置2的一部分的传感器部21发生故障、从而使得无法利用传感器部21来正确地对一组绕组中的一部分的电动机电流进行检测时，取而代之地，利用电流被正常检测出的另一组绕组的各相的电动机电流来进行计算。例如，在由于传感器部21的故障使得无法对与一组绕组即第1绕组11相关的两个电动机电流ｉ1ｕ、ｉ1ｖ进行检测时，如下式所示，利用由传感器部21对另一组绕组12进行检测得到的电动机电流ｉ2ｕ、12ｖ来对各相的电动机电流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ进行计算。

数学式3

$\begin{array}{c}\mathrm{iu}=i2u\\ \mathrm{iv}=i2v\\ \mathrm{iw}=\frac{i1w+i2w}{2}\end{array}\·\·\·(1-3)$

如利用式(1－1)的电动机模型示出的那样，在对两组绕组11、12施加相等的电压、或通上相等的电流的情况下，式(1－2)与式(1－3)等同。因此，在发生故障时也能对电动机电流进行计算从而使多重线圈电动机1持续运转。

如上所述，根据本实施方式1，在电流检测装置2的一部分的传感器部21发生故障使得无法准确地对两组绕组11、12中的一组绕组的电动机电流进行检测的情况下，由于能够基于从能正常检测电流的另一组绕组得到的电动机电流来计算各相的电压指令从而使多重线圈电动机1持续运转，因此能够对多重线圈电动机1的输出特性的变动进行抑制从而起到以往没有的效果。

另外，在现有技术中，在由于电流检测装置2的传感器部21发生故障，使得无法对流过包含在绕组11、12中的一组绕组中的、两相以上的线圈的电动机电流进行检测的情况下，无法对各相的电动机电流进行计算，并且由于电压指令是根据电动机的转矩指令和旋转角速度而求得的，因此无法使电动机持续地进行控制响应性良好的运转。与此相对，在本实施方式1中，在由于电流检测装置2发生故障，使得无法对流过包含在绕组11、12中的一组绕组中的、两相以上的线圈的电动机电流进行检测的情况下，由于如果能够对流过另一组绕组的电动机电流进行检测，则能利用这点对各相的电动机电流进行计算，因此能够使多重线圈电动机1持续地进行控制响应性良好的运转，从而起到以往没有的效果。

实施方式2

图2是本发明的实施方式2的多重线圈电动机的驱动装置的结构图，对与实施方式1(图1)相对应或相当的结构部分赋予相同的标号。

在该实施方式2中，与上述实施方式1的不同点在于控制装置4的结构部分。即，在该实施方式2中，控制装置4通过分别将电压指令ｖ1ｕ＊、ｖ1ｖ＊、ｖ1ｗ＊提供给电压施加装置3的一个电压施加器31，另外，将电压指令ｖ2ｕ＊、ｖ2ｖ＊、ｖ2ｗ＊提供给另一个电压施加器32，从而分别对各绕组11、12进行电动机驱动控制。

具体而言，控制装置4利用转矩控制器41生成与多重线圈电动机1的磁极位置θｒｅ同步的旋转坐标上的电流指令值ｉｄ＊、ｉｑ＊，并将其分成两路以作为旋转坐标上的电流指令值ｉ1ｄ＊、ｉ1ｑ＊、以及ｉ2ｄ＊、ｉ2ｑ＊。并且基于这些电流指令值ｉ1ｄ＊、ｉ1ｑ＊、以及ｉ2ｄ＊、ｉ2ｑ＊对各绕组11、12进行电流控制，并生成与两组绕组11、12相关的各电压指令ｖ1ｕ＊、ｖ1ｖ＊、ｖ1ｗ＊、以及ｖ2ｕ＊、ｖ2ｖ＊、ｖ2ｗ＊。

电流运算器42基于故障检测装置5的检测输出，并利用在电流检测装置2的各传感器部21可正常检测电流时与发生故障时不同的方法，来对电流控制中使用的电动机电流ｉ1ｕ’、ｉ1ｖ’、ｉ1ｗ’、以及ｉ2ｕ’、ｉ2ｖ’、ｉ2ｗ’进行计算。

首先，在电流检测装置2的各传感器部21均可以正常检测电流的情况下，如下式所示，不作变动地使用由各传感器部21检测出的电动机电流。

数学式4

$\begin{array}{c}{i1u}^{\′}=i1u\\ {i1v}^{\′}=i1v\\ {i1w}^{\′}=i1w\\ {i2u}^{\′}=i2u\\ {i2v}^{\′}=i2v\\ {i2w}^{\′}=i2w\end{array}\·\·\·(2-1)$

与此相对，在电流检测装置2的一部分的传感器部21发生故障、从而使得无法对一组绕组中的某相的电动机电流进行检测时，取而代之地，替换成正常检测出的另一组绕组的该相的电动机电流来进行计算。例如，在一组绕组11的两个电动机电流ｉ1ｕ、ｉ1ｖ均由于传感器部21发生故障使得无法对其进行检测时，如下式所示，利用由传感器部21检测出的另一组绕组12在相同相的电动机电流ｉ2ｕ、12ｖ来对与各绕组11、12的各相相对应的电动机电流ｉ1ｕ’、ｉ1ｖ’、ｉ1ｗ’、以及ｉ2ｕ’、ｉ2ｖ’、ｉ2ｗ’进行计算。

数学式5

$\begin{array}{c}{i1u}^{\′}=i2u\\ {i1v}^{\′}=i2v\\ {i1w}^{\′}=i1w\\ {i2u}^{\′}=i2u\\ {i2v}^{\′}=i2v\\ {i2w}^{\′}=i2w\end{array}\·\·\·(2-2)$

如利用式(1－1)的电动机模型示出的那样，由于在对两组绕组11、12施加相等的电压、或通上相等的电流的情况下，对两组绕组11、12检测出的电流在各相上均相等，因此如式(2－2)所示，能够使用由正常的传感器部21所检测出的其它绕组的各相的电动机电流，以替代由发生故障的传感器部21检测出的电动机电流。因此，在一部分的传感器部21发生故障时也能对电动机电流进行计算从而使多重线圈电动机1持续运转。

如上所述，根据本实施方式2，在电流检测装置2的一部分的传感器部21发生故障使得无法准确地对两组绕组11、12中的一组绕组的电动机电流进行检测的情况下，由于能够基于被正常检测出的另一组绕组的电动机电流来计算各绕组11、12的各相的电压指令从而使多重线圈电动机1持续运转，因此能够对多重线圈电动机1的输出特性的变动进行抑制从而起到以往没有的效果。

另外，在现有技术中，在由于电流检测装置2的传感器部21发生故障、使得无法对流过包含在绕组11、12中的一组绕组中的、两相以上的线圈的电流进行检测的情况下，无法对电动机电流进行计算，并且由于电压指令是根据电动机的转矩指令与旋转角速度而求得的，因此无法使电动机持续地进行控制响应性良好的运转。与此相对，在本实施方式2中，在由于电流检测装置2发生故障，使得无法对流过包含在绕组11、12中的一组绕组中的、两相以上的线圈的电流进行检测的情况下，由于如果能够对流过另一组绕组的电流进行检测，则能利用这点对各相的电动机电流进行计算，因此能够使多重线圈电动机1持续地进行控制响应性良好的运转，从而起到以往没有的效果。

实施方式3

图3是本实施方式3所涉及的多重线圈电动机的驱动装置的结构图，对与实施方式2(图2)相对应或相当的结构部分赋予相同的标号。

在该实施方式3中，与实施方式2的不同点在于多重线圈电动机1及控制装置4。即，在该实施方式3中，进行设定使得第1绕组11与第2绕组12之间存在相位差。这里作为一示例，使第2绕组12相对于第1绕组11的相位差为π／6。另外，控制装置4与实施方式2的情况不同，在坐标转换器44A、44B的输出一侧设有电流运算器42，该电流运算器42用于对电流检测装置2的各传感器部21发生故障的情况进行处理。

多重线圈电动机1的电动机模型在与该电动机的磁极位置θｒｅ同步的旋转坐标上表示成下式这样。其中，对第2绕组12进行转换，将其变成相对于第1绕组11具有相位差π／6的旋转坐标。

数学式6

$\left[\begin{array}{c}v1d\\ v1q\\ v2d\\ v2q\end{array}\right]=R\left[\begin{array}{c}i1d\\ i1q\\ i2d\\ i2q\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{PL}}_{11}& {-\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{L}_{11}& {\mathrm{PM}}_{12}& {-\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{M}_{12}\\ {\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{L}_{11}& {\mathrm{PL}}_{11}& {\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{M}_{12}& {\mathrm{PM}}_{12}\\ {\mathrm{PM}}_{12}& {-\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{M}_{12}& {\mathrm{PL}}_{11}& -{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{L}_{11}\\ {\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{M}_{12}& {\mathrm{PM}}_{12}& {\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{L}_{11}& {\mathrm{PL}}_{11}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}i1d\\ i1q\\ i2d\\ i2q\end{array}\right]+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}\mathrm{\φ}\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ 1\end{array}\right]\·\·\·(3-1)$

这里，P：微分算子；v1d：第1绕组电压的旋转坐标d轴分量；v1q：第1绕组电压的旋转坐标q轴分量；v2d：第2绕组电压的旋转坐标d轴分量；v2q：第2绕组电压的旋转坐标q轴分量；i1d：第1绕组电流的旋转坐标d轴分量；i1q：第1绕组电流的旋转坐标q轴分量；i2d：第2绕组电流的旋转坐标d轴分量；i2q：第2绕组电流的旋转坐标q轴分量(第2绕组的旋转坐标相对于第1绕组快π／6的相位)；R：线圈电阻；L₁₁：线圈自感；M₁₂：互感(不同绕组之间)；Φ：磁通；ω_ｒｅ：旋转角速度(电角度)。

式(3－1)的电动机模型中的值是第2绕组12相对于第1绕组11具有π／6的相位差的旋转坐标上的值，除此以外与式(1－1)相等。因此，除了在两组绕组11、12间存在相位差之外均相等，换言之，在具有π／6的相位差的旋转坐标上，在对两组绕组11、12施加相等的电压的情况下，流过各绕组11、12的电流在每相上相等，另外，在对各绕组11、12的每相通上相等的电流的情况下，施加给各绕组11、12的电压相等。

控制装置4进行与实施方式2相同的电流控制，生成与两组绕组11、12相关的电压指令ｖ1ｕ＊、ｖ1ｖ＊、ｖ1ｗ＊、以及ｖ2ｕ＊、ｖ2ｖ＊、ｖ2ｗ＊，并通过将电压指令ｖ1ｕ＊、ｖ1ｖ＊、ｖ1ｗ＊提供给电压施加装置3的一个电压施加器31，另外，将电压指令ｖ2ｕ＊、ｖ2ｖ＊、ｖ2ｗ＊提供给另一个电压施加器32，从而分别对各绕组11、12进行电动机驱动控制。

在该情况下，电流运算器42基于故障检测装置5的检测输出，并利用在电流检测装置2的传感器部21能正常检测电流时与发生故障时不同的方法，来对电流控制中使用的、与电动机的磁极位置θｒｅ同步的旋转坐标上的电动机电流ｉ1ｄ’、ｉ1ｑ’、ｉ2ｄ’、ｉ2ｑ’进行计算。

首先，在电流检测装置2的各传感器部21均能够正常检测电流的情况下，如下式所示，不作变动地使用基于由各传感器部21检测出的电动机电流来将坐标变换成旋转坐标后的电动机电流。

数学式7

$\begin{array}{c}{i1d}^{\′}=i1d\\ {i1q}^{\′}=i1q\\ {i2d}^{\′}=i2d\\ {i2q}^{\′}=i2q\end{array}\·\·\·(3-2)$

另一方面，在电流检测装置2的一部分的传感器部21发生故障、从而使得无法对一组绕组的电动机电流进行检测时，取而代之地，利用如下电动机电流：即，利用被正常检测出的与另一组绕组相关的电动机电流得到旋转坐标上的电动机电流。例如，在一组绕组11的两个相的电动机电流ｉ1ｕ及ｉ1ｖ均由于传感器部21发生故障而使得无法对其进行检测时，如下式所示，利用从坐标转换器44B输出的旋转坐标上的电动机电流ｉ2ｄ、ｉ2ｑ来对旋转坐标上的各电动机电流ｉ1ｄ’、ｉ1ｑ’、以及ｉ2ｄ’、ｉ2ｑ’进行计算。

数学式8

$\begin{array}{c}{i1d}^{\′}=i2d\\ {i1q}^{\′}=i2q\\ {i2d}^{\′}=i2d\\ {i2q}^{\′}=i2q\end{array}\·\·\·(3-3)$

如利用式(3－1)的电动机模型示出的那样，除了两组绕组11、12间存在相位差之外均相等，换言之，由于在具有π／6的相位差的旋转坐标上，对两组绕组11、12施加相等的电压、或通上相等的电流的情况下，两组绕组11、12上的电流在每相上均相等，因此如式(3－3)所示，能够利用如下电流来代替由故障传感器部21检测出的旋转坐标上的电流：即，基于由正常的传感器部21所检测出的其它绕组的各相的电动机电流而得到的旋转坐标上的电流。因此，在一部分的传感器部21发生故障时也能对电动机电流进行计算从而使多重线圈电动机1持续运转。

如上所述，根据本实施方式3，除了实施方式2的效果之外，在使多组绕组11、12间存在相位差的情况下，在电流检测装置2的一部分的传感器部21发生故障使得无法准确地对两组绕组11、12中的一组绕组的旋转坐标上的电动机电流进行检测的情况下，由于能够基于被正常检测出的另一组绕组的旋转坐标上的电动机电流来计算电压指令从而使多重线圈电动机1持续运转，因此也能够对多重线圈电动机1的输出特性的变动进行抑制从而起到以往没有的效果。

实施方式4

图4是本发明的实施方式4的多重线圈电动机的驱动装置的结构图，对与实施方式2(图2)相对应或相当的结构部分赋予相同的标号。

在该实施方式4中，与实施方式2的不同点在于控制装置4与故障检测装置5。即，在该实施方式4中，在电流检测装置2正常的情况下，通过电流控制使得来自转矩控制器41的与各绕组11、12相对应的电流指令ｉ1ｕ＊、ｉ1ｖ＊、ｉ1ｗ＊、以及ｉ2ｕ＊、ｉ2ｖ＊、ｉ2ｗ＊、与由电流检测装置2的各传感器部21检测出的电流ｉ1ｕ、ｉ1ｖ、ｉ1ｗ、以及ｉ2ｕ、ｉ2ｖ、ｉ2ｗ相等，故障检测装置5利用这点，如果两者的差值大于规定阈值，则判定为电流检测装置2的各传感器部21对该绕组、相进行的检测发生故障。

控制装置4在与各绕组11、12相对应的各三相坐标上，进行与实施方式2的控制装置4相同的控制，作为该实施方式4的特征，在该控制装置4中包括电流运算器42，该电流运算器42用于对电流检测装置2的各传感器部21发生故障的情况进行处理。

具体而言，转矩控制器41根据速度或转矩等电动机的所希望的运转条件，在这里为转矩指令τ＊，并基于电动机的磁极位置θｒｅ，来生成三相坐标上的电流指令ｉｕ＊、ｉｖ＊、ｉｗ＊。

并且将其分成两路以作为与两组绕组11、12相对应的各电流指令ｉ1ｕ＊、ｉ1ｖ＊、ｉ1ｗ＊、以及ｉ2ｕ＊、ｉ2ｖ＊、ｉ2ｗ＊。电流控制器45A、45B分别对电流指令ｉ1ｕ＊、ｉ1ｖ＊、ｉ1ｗ＊以及ｉ2ｕ＊、ｉ2ｖ＊、ｉ2ｗ＊、与电流控制中使用的电动机电流ｉ1ｕ’、ｉ1ｖ’、ｉ1ｗ’以及ｉ2ｕ’、ｉ2ｖ’、ｉ2ｗ’的差分进行例如比例积分控制，从而分别生成与两组绕组11、12相对应的电压指令ｖ1ｕ＊、ｖ1ｖ＊、ｖ1ｗ＊、以及ｖ2ｕ＊、ｖ2ｖ＊、ｖ2ｗ＊。

另一方面，电流运算器42基于故障检测装置5的检测输出，并利用在电流检测装置2的传感器部21可正常检测电流时与发生故障时不同的方法，来对电流控制中使用的电动机电流ｉ1ｕ’、ｉ1ｖ’、ｉ1ｗ’、以及ｉ2ｕ’、ｉ2ｖ’、ｉ2ｗ’进行计算。

首先，在电流检测装置2的各传感器部21均能够正常检测电流的情况下，如下式所示，不作变动地使用由各传感器部21检测出的电流。

数学式9

$\begin{array}{c}{i1u}^{\′}=i1u\\ {i1v}^{\′}=i1v\\ {i1w}^{\′}=i1w\\ {i2u}^{\′}=i2u\\ {i2v}^{\′}=i2v\\ {i2w}^{\′}=i2w\end{array}\·\·\·(4-1)$

与此相对，在电流检测装置2的一部分的传感器部21发生故障、从而使得无法对一组绕组的电流进行检测时，取而代之地，利用被正常检测出的另一组绕组的各相的电动机电流来进行如下计算。

如实施方式2中说明的那样，由于如式(1－1)的电动机模型所示，在对两组绕组11、12施加相等的电压、或通上相等的电流的情况下，两组绕组11、12上的电流在每相上均相等，因此如式(2－2)所示，在由于电流检测装置2的一部分的传感器部21发生故障、从而使得无法准确地得到一组绕组的相的电动机电流的情况下，能够使用被正常检测出的另一组绕组的电动机电流。然而，由于在多重线圈电动机1的电路常数或电压施加装置3的特性等中存在偏差，因此无法准确地使多组绕组11、12的各相上的电流值相等。

因此，在该实施方式4中，在由于无法准确地得到一组绕组的电动机电流，因此在利用被正常检测出的与其它绕组相关的电动机电流来进行计算的情况下，与一组绕组相关的传感器部21没有全部发生故障，并且至少一相的传感器部21能够正常地对该相的电动机电流进行检测，在上述情况下，利用由该能够正常地进行电流检测的该相的传感器部21所检测出的电动机电流、以及与被正常检测出的与其它绕组的相同相相关的电动机电流这两个电流，来对该相的电动机电流的值进行校正。

例如，一组绕组11的两个相的电动机电流ｉ1ｕ、ｉ1ｖ均由于传感器部21发生故障使得无法对其进行检测，但能够正常地对该绕组11的其余相的电动机电流ｉ1ｗ进行检测，在该情况下，如下式那样对用于控制电流的各相的电动机电流ｉ1ｕ’、ｉ1ｖ’、ｉ1ｗ’、以及ｉ2ｕ’、ｉ2ｖ’、ｉ2ｗ’进行计算。

数学式10

$\begin{array}{c}k1=i1w/i2w\\ {i1u}^{\′}=k1\×i2u\\ {i1v}^{\′}=k1\×i2v\\ {i1w}^{\′}=i1w\\ {i2u}^{\′}=i2u\\ {i2v}^{\′}=i2v\\ {i2w}^{\′}=i2w\end{array}\·\·\·(4-2)$

这样，在式(4－2)中，由于无法准确地得到与一组绕组相关的电动机电流，因此在利用被正常检测出的与其它绕组相关的电动机电流来进行计算的情况下，在与一组绕组相对应的各传感器部21中的至少一相的传感器部21能够对该相的电动机电流进行正常检测时，由于利用该正常检测出的相的电动机电流、与检测出的其它绕组中的该相的电动机电流之比k1来进行校正，因此能够在电动机的电路常数或电压施加装置的特性等中存在偏差的情况下，更准确地对故障相的电动机电流进行计算。

如上所述，根据本实施方式4，除了实施方式2的效果以外，即使与一组绕组相对应的各传感器部21的一部分发生故障，该其余的至少一相的传感器部21仍能正常地对流过该相的线圈的电动机电流进行检测，在该情况下，由于利用该正常检测出的相的电动机电流、与检测出的其它绕组中的该相的电动机电流之比即k1来进行校正，因此即使在多重线圈电动机1的电路常数或电压施加装置3的特性等中存在偏差的情况下，也能更准确地对故障相的电动机电流进行计算，从而起到以往没有的效果。

实施方式5

图5是本发明的实施方式5的多重线圈电动机的驱动装置的结构，对与实施方式2(图2)相对应或相当的结构部分赋予相同的标号。

在该实施方式5中，与实施方式2的不同点在于多重线圈电动机1、控制装置4。即，在该实施方式5中，多重线圈电动机1是在定子上包括由三相线圈组成的绕组11、12这两个绕组的感应电动机，并且采用在第1绕组11与第2绕组12之间不存在相位差的结构。另外，在控制装置4中，在二相－三相转换器47A、47B的输出侧设有电压指令运算器48，该电压指令运算器48用于对电流检测装置2的各传感器部21发生故障的情况进行处理。

该多重线圈电动机1的电动机模型在与该电动机的磁通位置θｒｅ’同步的旋转坐标上表示成下式这样。

数学式11

$\left[\begin{array}{c}v1d\\ v1q\\ v2d\\ v2q\\ 0\\ 0\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccccc}{R}_a+{\mathrm{PL}}_{11}& -{\mathrm{\ω}}_1{L}_{11}& {\mathrm{PM}}_{12}& -{\mathrm{\ω}}_1{M}_{12}& {\mathrm{PM}}_r& -{\mathrm{\ω}}_1{M}_r\\ {\mathrm{\ω}}_1{L}_{11}& R_a+{\mathrm{PL}}_{11}& {\mathrm{\ω}}_1{M}_{12}& {\mathrm{PM}}_{12}& {\mathrm{\ω}}_1{M}_r& {\mathrm{PM}}_r\\ {\mathrm{PM}}_{12}& -{\mathrm{\ω}}_1{M}_{12}& R_a+{\mathrm{PL}}_{11}& -{\mathrm{\ω}}_1{L}_{11}& {\mathrm{PM}}_r& -{\mathrm{\ω}}_1{M}_r\\ {\mathrm{\ω}}_1{M}_{12}& {\mathrm{PM}}_{12}& {\mathrm{\ω}}_1{L}_{11}& R_a+{\mathrm{PL}}_{11}& {\mathrm{\ω}}_1{M}_r& {\mathrm{PM}}_r\\ {\mathrm{PM}}_r& -({\mathrm{\ω}}_1-{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}})M_r& {\mathrm{PM}}_r& -({\mathrm{\ω}}_1-{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}})M_r& R_r+{\mathrm{PL}}_r& -({\mathrm{\ω}}_1-{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}})L_r\\ ({\mathrm{\ω}}_1-{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}})M_r& {\mathrm{PM}}_r& ({\mathrm{\ω}}_1-{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}})M_r& {\mathrm{PM}}_r& ({\mathrm{\ω}}_1-{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}})L_r& R_r+{\mathrm{PL}}_r\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}i1d\\ i1q\\ i2d\\ i2q\\ \mathrm{idr}\\ \mathrm{iqr}\end{array}\right]\·\·\·(5-1)$

这里，P：微分算子；v1d：第1绕组电压的旋转坐标d轴分量；v1q：第1绕组电压的旋转坐标q轴分量；v2d：第2绕组电压的旋转坐标d轴分量；v2q：第2绕组电压的旋转坐标q轴分量；i1d：第1绕组电流的旋转坐标d轴分量；i1q：第1绕组电流的旋转坐标q轴分量；i2d：第2绕组电流的旋转坐标d轴分量；i2q：第2绕组电流的旋转坐标q轴分量；idr：转子电流的旋转坐标d轴分量；iqr：转子电流的旋转坐标q轴分量；R_a：定子线圈电阻；L₁₁：定子线圈自感；M₁₂：互感(不同的定子绕组之间)；R_r：转子线圈电阻；L_r：转子线圈自感；M_r：互感(定子线圈与转子线圈之间)；ω_ｒｅ：旋转角速度(电角度)；ω₁：一次角频率。

在利用该电动机模型对2组绕组11、12施加相等的电压的情况下，流过各绕组11、12的电流在每相上相等，另外，在对各绕组11、12通上相等的电流的情况下，施加在各绕组11、12上的电压相等。

控制装置4基于电动机的磁通位置θｒｅ’及由电流检测装置2的各传感器部21检测出的电流来进行与实施方式2相同的电流控制，并生成与两组绕组11、12相关的电压指令ｖ1ｕ＊、ｖ1ｖ＊、ｖ1ｗ＊、以及ｖ2ｕ＊、ｖ2ｖ＊、ｖ2ｗ＊。

电压指令运算器48基于故障检测装置5的检测输出，并利用在电流检测装置2的各传感器部21能正常检测电流时与发生故障时不同的方法，来对与各绕组11、12相关的电压指令ｖ1ｕ＊、ｖ1ｖ＊、ｖ1ｗ＊、以及ｖ2ｕ＊、ｖ2ｖ＊、ｖ2ｗ＊进行计算。

首先，在电流检测装置2的各传感器部21均能正常检测电流的情况下，如下式所示，不作变动地使用从各二相－三相转换器47A、47B输出的控制输出电压指令，以作为与各绕组11、12相关的电压指令。

数学式12

$\begin{array}{c}v1u*={v1u*}^{\′}\\ v1v*={v1v*}^{\′}\\ v1w*={v1w*}^{\′}\\ v2u*={v2u*}^{\′}\\ v2v*={v2v*}^{\′}\\ v2w*={v2w*}^{\′}\end{array}\·\·\·(5-2)$

与此相对，在电流检测装置2的一部分的传感器部21发生故障、从而使得无法对一组绕组中的电动机电流进行检测时，取而代之地，进行如下计算：即，基于被正常检测出的另一组绕组的各相的电动机电流，将由二相－三相转换器47A或47B生成的控制输出电压指令替换作为电压指令。例如，在一组绕组11的两个电动机电流ｉ1ｕ、ｉ1ｖ均由于传感器部21发生故障使得无法对其进行检测时，如下式所示，利用由二相－三相转换器47B生成的、另一组绕组12在相同相的控制输出电压指令ｖ2ｕ＊’、ｖ2ｖ＊’，对与各绕组11、12相关的电压指令进行计算。

数学式13

$\begin{array}{c}v1u*={v2u*}^{\′}\\ v1v*={v2v*}^{\′}\\ v1w*={v1w*}^{\′}\\ v2u*={v2u*}^{\′}\\ v2v*={v2v*}^{\′}\\ v2w*={v2w*}^{\′}\end{array}\·\·\·(5-3)$

如利用式(5－1)的电动机模型示出的那样，由于在对两组绕组11、12施加相等的电压、或通上相等的电流的情况下，两组绕组11、12上的电压均相等，因此如式(5－3)所示，能够使用基于由正常传感器部21检测出的其它绕组的各相的电动机电流而得到的电压指令，以作为基于由发生故障的传感器部21检测出的电流而得到的相的电压指令。因此，在一部分的传感器部21发生故障时也能对电压指令进行计算从而使多重线圈电动机1持续运转。

如上所述，根据本实施方式5，在电流检测装置2的一部分的传感器部21发生故障使得无法准确地对两组绕组11、12中的一组绕组的电动机电流进行检测的情况下，由于能利用基于与被正常检测出的与另一组绕组相关的电动机电流而计算出的控制输出电压指令，来对各绕组11、12的各相的电压指令进行计算，以使多重线圈电动机1持续运转，因此，能够对多重线圈电动机1的输出特性的变动进行抑制从而起到以往没有的效果。

另外，在现有技术中，在由于电流检测装置2的传感器部21发生故障、而使得无法对流过包含在绕组11、12中的一组绕组中的两相以上的线圈的电动机电流进行检测的情况下，由于无法对电压指令进行计算，并且电压指令是根据电动机的转矩指令和旋转角速度而求得的，因此无法使电动机持续地进行控制响应性良好的运转。与此相对，在本实施方式5中，在由于电流检测装置2发生故障、使得无法对流过包含在绕组11、12中的一组绕组中的、两相以上的线圈的电动机电流进行检测的情况下，由于如果能够对流过另一组绕组的电动机电流进行检测，则能够利用基于正常检测出的另一组绕组的电动机电流而计算出的控制输出电压指令，来对各绕组11、12的各相的电压指令进行计算以进行电流控制，因此能够使电动机持续地进行控制响应性良好的运转，从而起到以往没有的效果。

实施方式6

图6是本发明的实施方式6的多重线圈电动机的驱动装置的结构图，对与实施方式5(图5)相对应或相当的结构部分赋予相同的标号。

在该实施方式6中，与实施方式5的不同点在于多重线圈电动机1及控制装置4。即，多重线圈电动机1是在定子上包括两组三相绕组的感应电动机，并且进行设定使得第1绕组11与第2绕组12之间存在相位差。这里作为一示例，使第2绕组12相对于第1绕组11的相位差为π／6。另外，在控制装置4中，在电流控制器45A、45B的输出侧设有电压指令运算器48，该电压指令运算器48用于对电流检测装置2的各传感器部21发生故障的情况进行处理。

多重线圈电动机1的电动机模型在与电动机的磁通位置θｒｅ’同步的旋转坐标上表示成下式这样。其中，第2绕组12进行转换，使得以对第1绕组11具有π／6相位差的相位转换成旋转坐标。

数学式14

$\left[\begin{array}{c}v1d\\ v1q\\ v2d\\ v2q\\ 0\\ 0\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccccc}{R}_a+{\mathrm{PL}}_{11}& -{\mathrm{\ω}}_1{L}_{11}& {\mathrm{PM}}_{12}& -{\mathrm{\ω}}_1{M}_{12}& {\mathrm{PM}}_r& -{\mathrm{\ω}}_1{M}_r\\ {\mathrm{\ω}}_1{L}_{11}& R_a+{\mathrm{PL}}_{11}& {\mathrm{\ω}}_1{M}_{12}& {\mathrm{PM}}_{12}& {\mathrm{\ω}}_1{M}_r& {\mathrm{PM}}_r\\ {\mathrm{PM}}_{12}& -{\mathrm{\ω}}_1{M}_{12}& R_a+{\mathrm{PL}}_{11}& -{\mathrm{\ω}}_1{L}_{11}& {\mathrm{PM}}_r& -{\mathrm{\ω}}_1{M}_r\\ {\mathrm{\ω}}_1{M}_{12}& {\mathrm{PM}}_{12}& {\mathrm{\ω}}_1{L}_{11}& R_a+{\mathrm{PL}}_{11}& {\mathrm{\ω}}_1{M}_r& {\mathrm{PM}}_r\\ {\mathrm{PM}}_r& -({\mathrm{\ω}}_1-{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}})M_r& {\mathrm{PM}}_r& -({\mathrm{\ω}}_1-{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}})M_r& R_r+{\mathrm{PL}}_r& -({\mathrm{\ω}}_1-{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}})L_r\\ ({\mathrm{\ω}}_1-{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}})M_r& {\mathrm{PM}}_r& ({\mathrm{\ω}}_1-{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}})M_r& {\mathrm{PM}}_r& ({\mathrm{\ω}}_1-{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}})L_r& R_r+{\mathrm{PL}}_r\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}i1d\\ i1q\\ i2d\\ i2q\\ \mathrm{idr}\\ \mathrm{iqr}\end{array}\right]\·\·\·(6-1)$

这里，P：微分算子；v1d：第1绕组电压的旋转坐标d轴分量；v1q：第1绕组电压的旋转坐标q轴分量；v2d：第2绕组电压的旋转坐标d轴分量；v2q：第2绕组电压的旋转坐标q轴分量；i1d：第1绕组电流的旋转坐标d轴分量；i1q：第1绕组电流的旋转坐标q轴分量；i2d：第2绕组电流的旋转坐标d轴分量；i2q：第2绕组电流的旋转坐标q轴分量；idr：转子电流的旋转坐标d轴分量；iqr：转子电流的旋转坐标q轴分量(第2绕组的旋转坐标相对于第1绕组快π／6的相位)；R_a：定子线圈电阻；L₁₁：定子线圈自感；M₁₂：互感(不同的定子绕组之间)；R_r：转子线圈电阻；L_r：转子线圈自感；M_r：互感(定子线圈与转子线圈之间)；ω_ｒｅ：旋转角速度(电角度)；ω₁：一次角频率。

式(6－1)的电动机模型中的值是第2绕组12相对于第1绕组11具有π／6的相位差的旋转坐标上的值，除此以外与式(5－1)相等。因此，除了在两组绕组11、12间存在相位差之外均相等，换言之，在具有π／6的相位差的旋转坐标上，在对两组绕组11、12施加相等的电压的情况下，流过各绕组11、12的电流在每相上都相等，另外，在对各绕组11、12的每相通上相等的电流的情况下，施加给各绕组11、12的电压相等。

控制装置4进行与实施方式5相同的电流控制，生成与两组绕组11、12相关的电压指令ｖ1ｕ＊、ｖ1ｖ＊、ｖ1ｗ＊、以及ｖ2ｕ＊、ｖ2ｖ＊、ｖ2ｗ＊，电压指令运算器48基于故障检测装置5的检测输出，并利用在电流检测装置2的传感器部21可正常检测电流时与发生故障时不同的方法，来对与多重线圈电动机1的磁极位置θｒｅ’同步的旋转坐标上的电压指令ｖ1ｄ＊、ｖ1ｑ＊、ｖ2ｄ＊、ｖ2ｑ＊进行计算。

首先，在电流检测装置2的各传感器部21均可正常检测电流的情况下，如下式所示，不作变动地使用由电流控制器45A、45B进行电流控制后的、旋转坐标上的电压指令ｖ1ｄ＊’、ｖ1ｑ＊’、ｖ2ｄ＊’、ｖ2ｑ＊’。

数学式15

$\begin{array}{c}{v1d}^{*}={v1d*}^{\′}\\ v1q*={v1q*}^{\′}\\ v2d*={v2d*}^{\′}\\ v2q*={v2q*}^{\′}\end{array}\·\·\·(6-2)$

与此相对，在电流检测装置2的一部分的传感器部21发生故障、从而使得无法对一组绕组的电动机电流进行检测时，取而代之地，利用如下电压：即，利用正常检测出的与另一组绕组相关的电动机电流而得到的旋转坐标上的电压。例如，在一组绕组11的两个相的电动机电流ｉ1ｕ及ｉ1ｖ均由于传感器部21发生故障使得无法对其进行检测时，如下式所示，利用从电流控制器45B输出的旋转坐标上的电压ｖ2ｄ＊’、ｖ2ｑ＊’，来对旋转坐标上的各电压指令ｖ1ｄ＊、ｖ1ｑ＊、以及ｖ2ｄ＊、ｖ2ｑ＊进行计算。

数学式16

$\begin{array}{c}{v1d}^{*}={v2d*}^{\′}\\ v1q*={v2q*}^{\′}\\ v2d*={v2d*}^{\′}\\ v2q*={v2q*}^{\′}\end{array}\·\·\·(6-3)$

如利用式(6－1)的电动机模型示出的那样，除了两组绕组11、12间存在相位差之外均相等，换言之，在具有π／6的相位差的旋转坐标上，对两组绕组11、12施加相等的电压、或通上相等的电流的情况下，由于两组绕组11、12上的电压相等，因此如式(6－3)所示，能够利用基于由正常的传感器部21所检测出的其它绕组的各相的电动机电流而得到的旋转坐标上的电压指令，来代替由故障传感器部21进行检测而得到的旋转坐标上的电压指令。因此，在一部分的传感器部21发生故障时也能对电压指令进行计算，从而使多重线圈电动机1持续运转。

如上所述，根据本实施方式6，除了实施方式5的效果之外，在使多组绕组11、12间存在相位差的情况下，即使在电流检测装置2的一部分的传感器部21发生故障使得无法准确地得到两组绕组11、12中的一组绕组的旋转坐标上的电压指令时，但由于能够基于通过正常检测出的与另一组绕组相关的电动机电流而得到的旋转坐标上的电压指令来计算电压指令，从而使多重线圈电动机1持续运转，因此，也能够对多重线圈电动机1的输出特性的变动进行抑制从而起到以往没有的效果。

实施方式7

图7是本发明的实施方式7的多重线圈电动机的驱动装置的结构图，对与实施方式5(图5)相对应或相当的结构部分赋予相同的标号。

在该实施方式7中，与实施方式5的不同点在于控制装置4及故障检测装置5。即，故障检测装置5与在实施方式4中说明的情况相同，对电流检测装置2的故障进行检测。另外，在控制装置4中，在电流控制器45A、45B的输出侧设有电压指令运算器48，该电压指令运算器48用于对电流检测装置2的各传感器部21发生故障的情况进行处理。

控制装置4的各电流控制器45A、45B与在实施方式4中说明的情况相同，分别生成与各绕组11、12相对应的各电压指令ｖ1ｕ＊’、ｖ1ｖ＊’、ｖ1ｗ＊’、以及ｖ2ｕ＊’、ｖ2ｖ＊’、ｖ2ｗ＊’。

电压指令运算器48基于故障检测装置5的检测输出，并利用在电流检测装置2的传感器部21能正常检测电流时与发生故障时不同的方法，来对与两组绕组11、12相对应的电压指令ｖ1ｕ＊、ｖ1ｖ＊、ｖ1ｗ＊、以及ｖ2ｕ＊、ｖ2ｖ＊、ｖ2ｗ＊进行计算。

首先，在电流检测装置2的各传感器部21均能正常检测电流的情况下，如下式所示，不作变动地使用由各电流控制器45A、45B输出的、进行电流控制后的控制输出电压指令ｖ1ｕ＊’、ｖ1ｖ＊’、ｖ1ｗ＊’、以及ｖ2ｕ＊’、ｖ2ｖ＊’、ｖ2ｗ＊’。

数学式17

$\begin{array}{c}v1u*={v1u*}^{\′}\\ v1v*={v1v*}^{\′}\\ v1w*={v1w*}^{\′}\\ v2u*={v2u*}^{\′}\\ v2v*={v2v*}^{\′}\\ v2w*={v2w*}^{\′}\end{array}\·\·\·(7-1)$

与此相对，在电流检测装置2的一部分的传感器部21发生故障、从而使得无法对一组绕组中的电动机电流进行检测时，取而代之地，利用基于正常检测出的另一组绕组的各相的电动机电流而得到的控制输出电压指令来进行如下计算。

如实施方式5中说明的那样，由于如式(5－1)的电动机模型所示，在对两组绕组11、12施加相等的电压、或通上相等的电流的情况下，两组绕组11、12上的电压相等，因此如式(5－3)所示，在由于电流检测装置2的一部分的传感器部21发生故障、从而使得无法准确地得到一组绕组的相的电压指令的情况下，能够利用基于正常地被检测出的另一组绕组的电流而得到的电压指令。然而，由于在多重线圈电动机1的电路常数或电压施加装置3的特性等中存在偏差，因此无法准确地使多组绕组11、12的各相上的电压指令相等。

因此，在该实施方式7中，由于无法准确地得到一组绕组的电压指令，因此在利用通过被正常检测出的其它绕组的电动机电流而得到的电压指令来进行计算的情况下，在与一组绕组相关的传感器部21没有全部发生故障、并且至少一相的传感器部21能够正常地对该相的电动机电流进行检测的情况下，利用基于由该能够正常地进行电流检测的该相的传感器部21所检测出的电动机电流而得到的控制输出电压指令、以及基于被正常检测出的与其它绕组的相同相的的电动机电流而得到的控制输出电压指令这两种控制输出电压指令，来对该相的电压指令进行校正。

例如，一组绕组11的两个电动机电流ｉ1ｕ、ｉ1ｖ均由于传感器部21发生故障使得无法对其进行检测，但能够正常地对该绕组11的其余相的电动机电流ｉ1ｗ进行检测，在该情况下，如下式那样对各绕组11、12的各相的电压指令ｖ1ｕ＊、ｖ1ｖ＊、ｖ1ｗ＊、以及ｖ2ｕ＊、ｖ2ｖ＊、ｖ2ｗ＊进行计算。

数学式18

$\begin{array}{c}k1={v1w*}^{\′}/{v2w*}^{\′}\\ v1u*=k1\×{v2u*}^{\′}\\ v1v*=k1\×{v2v*}^{\′}\\ v1w*={v1w*}^{\′}\\ v2u*={v2u*}^{\′}\\ v2v*={v2v*}^{\′}\\ v2w*={v2w*}^{\′}\end{array}\·\·\·(7-2)$

在式(7－2)中，在利用其它绕组的电压指令来对故障相的电压指令进行计算的情况下，由于利用正常相的控制输出电压指令、与其它绕组中的该相的控制输出电压指令之比即k1来进行校正，因此在电动机的电路常数或电压施加单元的特性等中存在偏差时，能够更准确地对故障相的电压指令进行计算。

如上所述，根据本实施方式7，除了实施方式5的效果以外，即使与一组绕组相对应的各传感器部21的一部分发生故障，该其余的至少一相的传感器部21仍能正常地对流过该相的线圈的电动机电流进行检测，在该情况下，由于利用对该正常相的电动机电流进行检测而得到的控制输出电压指令、与对其它绕组中的该相的电动机电流进行检测而得到的控制输出电压指令之比即k1来进行校正，因此即使在多重线圈电动机1的电路常数或电压施加装置3的特性等中存在偏差的情况下，也能更准确地对故障相的电压指令进行计算，从而起到以往没有的效果。

实施方式8

图8是本发明的实施方式8的多重线圈电动机的驱动装置的结构图，对与实施方式1(图1)相对应或相当的结构部分赋予相同的标号。

在该实施方式8中，与实施方式1的不同点在于多重线圈电动机1、电压施加装置3、电流检测装置2、控制装置4以及故障检测装置5。

即，该实施方式8的多重线圈电动机1分别在定子上设有由三相线圈组成的第1绕组11～第4绕组14这四组绕组，并且该多重线圈电动机1是将永磁体用于转子的同步电动机，采用在四组绕组11～14之间不存在相位差的结构。

与实施方式1的式(1－1)相同，在对4组绕组11～14施加相等的电压的情况下，流过各绕组11～14的电流在每相上相等，另外，在对各绕组11～14的每相通上相等的电流的情况下，施加在各绕组11～14上的电压相等。

电压施加装置3由四个电压施加器31～34组成，各电压施加器31～34分别与各绕组11～14相连接。另外，在设置于多重线圈电动机1与电压施加装置3之间的电流检测装置2中，分别与各绕组11～14的各相的线圈相对应地设置有传感器部21，并且该电流检测装置2利用各个传感器部21对流过各相的线圈的电动机电流ｉ1ｕ、ｉ1ｖ、ｉ1ｗ、ｉ2ｕ、ｉ2ｖ、ｉ2ｗ、ｉ3ｕ、ｉ3ｖ、ｉ3ｗ、ｉ4ｕ、ｉ4ｖ、ｉ4ｗ进行检测。另外，与实施方式1相同，故障检测装置5对电流检测装置2的各传感器部21是否发生故障进行检测。

与实施方式1相同，控制装置4生成与四组绕组11～14相关的电压指令ｖ1ｕ＊、ｖ1ｖ＊、ｖ1ｗ＊～ｖ4ｕ＊、ｖ4ｖ＊、ｖ4ｗ＊，但电流运算器42的动作与实施方式1的情况有所不同。

即，电流运算器42基于故障检测装置5的检测输出，并利用在电流检测装置2的各传感器部21可正常检测电流时与发生故障时不同的方法，来对用于控制电流的各相的电动机电流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ进行计算。

首先，在电流检测装置2的各传感器部21均能正常检测电流的情况下，利用下式对用于控制电流的各相的电动机电流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ进行计算。

数学式19

$\begin{array}{c}\mathrm{iu}=\frac{i1u+i2u+i3u+i4u}{4}\\ \mathrm{iv}=\frac{i1v+i2v+i3v+i4v}{4}\\ \mathrm{iw}=\frac{i1w+i2w+i3w+i4w}{4}\end{array}\·\·\·(8-1)$

与此相对，在电流检测装置2的一部分的传感器部21发生故障、从而使得无法利用传感器21来准确地对各绕组11～14中的一部分的电动机电流进行检测时，利用被正常检测出的其它绕组的各相的电动机电流来进行计算。例如，四组绕组11～14的三相传感器部21如表1那样发生故障，使得无法准确地对电动机电流进行检测。

【表1】

(注)○…正常、×…故障

在该情况下，由于电流检测装置2的传感器部21分别正常地对第1、4绕组11、14的U相的电动机电流、第2绕组12的V相的电动机电流、以及第3绕组13的W相的电动机电流进行检测，因此如下式所示对用于控制电流的各相的电动机电流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ进行计算。

数学式20

$\begin{array}{c}\mathrm{iu}=\frac{i1u+i4u}{2}\\ \mathrm{iv}=i2v\\ \mathrm{iw}=i3w\end{array}\·\·\·(8-2)$

在上述实施方式1中，如利用式(1－1)的电动机模型所示的那样，在对四组绕组11～14施加相等的电压、或通上相等的电流的情况下，式(8－1)与式(8－2)等同。因此，在发生故障时也能对电动机电流进行计算从而使多重线圈电动机1持续运转。

这里，如实施方式1～7所示，在仅利用存在有正常的传感器部21的其它绕组的电流或电压、来对与故障传感器部21相对应的各相的电流或电压进行计算的方法中，如表1所示，发生故障的传感器部21的数量较多，且互不相同的绕组间与相同相有关的传感器部21发生故障，此时，准确地对各相的电动机电流或电压进行计算较为困难。例如，即使利用对其它绕组12～14检测出的电动机电流来对第1绕组11的V相及W相的电动机电流进行计算，也无法利用传感器部21准确地对第2～4绕组12～14的V相及W相这两相的电动机电流同时进行检测，从而无法进行计算。

与此相对，在本实施方式8中，由于分别对电流检测装置2的传感器部21是否发生故障进行判断，因此能够分别利用设置于第1、4绕组11、14的传感器部21来检测U相的电动机电流，利用设置于第2绕组12的传感器部21来检测V相的电动机电流，并且利用设置于第3绕组13的传感器部21来检测W相的电动机电流，并利用这些检测出的电动机电流对各相的电动机电流进行计算。也就是说，根据本实施方式8，若对于各相，至少有一组绕组的传感器部21处于正常状态，则能够对各相的电动机电流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ进行计算。

如上所述，根据本实施方式8，在电流检测装置2的一部分的传感器部21发生故障的情况下，除了能基于与其它绕组相关的电动机电流来对电压指令进行计算以使电动机持续运转的效果之外，还能够在发生故障的传感器部21的数量较多、且在互不相同的绕组间与相同相相关的传感器部21发生故障时，分别对传感器部21的故障进行判断以对电动机电流进行计算，并使多重线圈电动机1持续运转，从而起到以往没有的效果。

实施方式9

图9是本发明的实施方式9的多重线圈电动机的驱动装置的结构图，对与实施方式1(图1)相对应或相当的结构部分赋予相同的标号。

在本实施方式9中，控制装置4在三相－二相转换器43的输入侧包括电流运算器42，该电流运算器42用于对电流检测装置2的一部分的传感器部21发生故障的情况进行处理，这点与实施方式1相同，并且，在本实施方式9中，为了对电流检测装置2的传感器部21全部发生故障的情况进行处理，设有故障时电压指令运算器51及电压指令切换器52。其它结构与实施方式1的情况相同。

即，故障时电压指令运算器51为了使电动机在所希望的速度或转矩等运转条件下进行运转，基于由转矩控制器41提供的旋转坐标上的电流指令值ｉｄ＊、ｉｑ＊，如后面详述的那样对旋转坐标上的故障时电压指令ｖｄ＊’’、ｖｑ＊’’进行计算。

这里，对由上述故障时电压指令运算器51对故障时电压指令ｖｄ＊’’、ｖｑ＊’’进行计算的具体的计算方法进行说明。

多重线圈电动机的电动机模型如式(1－1)所示。在式(1－1)中，若将iq、id认为是定值即处于稳定状态，且将微分算子：P设为0，则多重线圈电动机的电动机模型成为下式。

数学式21

$\left[\begin{array}{c}v1d\\ v1q\\ v2d\\ v2q\end{array}\right]=R\left[\begin{array}{c}i1d\\ i1q\\ i2d\\ i2q\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cccc}0& {-\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{L}_{11}& 0& {-\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{M}_{12}\\ {\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{L}_{11}& 0& {\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{M}_{12}& 0\\ 0& {-\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{M}_{12}& 0& -{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{L}_{11}\\ {\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{M}_{12}& 0& {\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}{L}_{11}& 0\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}i1d\\ i1q\\ i2d\\ i2q\end{array}\right]+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}\mathrm{\φ}\left[\begin{array}{c}0\\ 1\\ 0\\ 1\end{array}\right]\·\·\·(9-1)$

若将各绕组11、12的旋转坐标上的电流指令值ｉ1ｄ＊、ｉ1ｑ＊、ｉ2ｄ＊、ｉ2ｑ＊、电动机的旋转角速度(电角度)：ω_ｒｅ、以及电动机常数：Ｒ、Ｌ₁₁、Φ代入式(9－1)中，则能够计算出用于使电动机在所希望的速度或转矩等运转条件下进行运转的、各绕组11、12的旋转坐标上的故障时电压指令ｖｄ＊’’、ｖｑ＊’’。并且，在这里，由于两组绕组11、12的电压指令与电流相等，因此能够利用下式对旋转坐标上的故障时电压指令ｖｄ＊’’、ｖｑ＊’’进行计算。

数学式22

$\left[\begin{array}{c}{\mathrm{vd}*}^{\′\′}\\ {\mathrm{vq}*}^{\′\′}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}R& -{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}(L_{11}+M_{12})\\ {\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}(L_{11}+M_{12})& R\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\mathrm{id}*\\ \mathrm{iq}*\end{array}\right]+{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{re}}\mathrm{\φ}\left[\begin{array}{c}0\\ 1\end{array}\right]\·\·\·(9-2)$

接下来，在电流检测装置2的传感器部21全部正常的情况下、或者检测到一部分的传感器部21发生故障的情况下，电压指令切换器52基于故障检测装置5的检测输出，来选择电流控制器45的输出，并且，若检测到电流检测装置2的传感器部21全部发生故障，则电压指令切换器52选择故障时电压指令运算器51的输出。

即，由于在绕组11、12的各相的电流检测装置2的传感器部21全部正常的情况下、或者一部分的传感器部21发生故障的情况下，与实施方式1相同，利用电流运算器42对电动机电流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ进行计算，因此如下式所示将旋转坐标上的电压指令作为电流控制器45的输出。

数学式23

$\begin{array}{c}\mathrm{vd}*={\mathrm{vd}*}^{\′}\\ \mathrm{vq}*={\mathrm{vq}*}^{\′}\end{array}\·\·\·(9-3)$

另一方面，在绕组11、12的各相的电流检测装置2的传感器部21全部发生故障的情况下，如下式所示将旋转坐标上的电压指令作为故障时电压指令运算器51的输出。

数学式24

$\begin{array}{c}\mathrm{vd}*={\mathrm{vd}*}^{\′\′}\\ \mathrm{vq}*={\mathrm{vq}*}^{\′\′}\end{array}\·\·\·(9-4)$

这里，在上述各实施方式1～7中，在绕组11、12的各相的电流检测装置2的传感器部21全部发生故障的情况下，无法计算电动机电流从而无法对多重线圈电动机1的电压指令进行计算。与此相对，在本实施方式8中，在利用电压指令切换器52来选择电流控制器45的输出和故障时电压指令运算器51的输出中的任意一个输出的情况下，也与实施方式1相同，通过使旋转坐标上的电压指令ｖｄ＊、ｖｑ＊经由坐标转换器46及二相－三相转换器47，从而最终生成与两组绕组11、12相关的电压指令ｖ1ｕ＊、ｖ1ｖ＊、ｖ1ｗ＊、以及ｖ2ｕ＊、ｖ2ｖ＊、ｖ2ｗ＊，并将其输出给电压施加装置3。因此，能够根据多重线圈电动机1的所希望的运转条件及电动机模型来计算电压指令，从而使电动机持续运转。

如上所述，根据本实施方式9，在电流检测装置2的一部分的传感器部21发生故障的情况下，除了能基于其它绕组的电流来对电压指令进行计算以使多重线圈电动机1持续运转的效果之外，还能够在绕组11、12的各相的电流检测装置2的传感器部21全部发生故障的情况下，根据电动机的所希望的运转条件及电动机模型来计算电压指令，使多重线圈电动机1持续运转，从而起到以往没有的效果。

实施方式10

图10是本实施方式10的多重线圈电动机的驱动装置的结构图，对与实施方式1(图1)相对应或相当的结构部分赋予相同的标号。

在本实施方式10中，控制装置4在三相－二相转换器43的输入侧包括电流运算器42，该电流运算器42用于对电流检测装置2的一部分的传感器部21发生故障的情况进行处理，这点与实施方式1相同，并且，在本实施方式10中，为了对电流检测装置2的传感器部21全部发生故障的情况进行处理，设有电动机驱动停止器53。其它结构与实施方式1的情况相同。

这里，在绕组11、12的各相的电流检测装置2的传感器部21全部正常的情况下、或者一部分的传感器部21发生故障的情况下，不从电动机驱动停止器53输出电动机驱动停止信号。因此，与实施方式1相同，作为电流运算器42对电动机电流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗ进行计算的结果，与实施方式1相同，最终由控制装置4生成与两组绕组11、12相关的电压指令ｖ1ｕ＊、ｖ1ｖ＊、ｖ1ｗ＊、以及ｖ2ｕ＊、ｖ2ｖ＊、ｖ2ｗ，并将其输出给电压施加装置3。

另一方面，在绕组11、12的各相的电流检测装置2的传感器部21全部发生故障的情况下，电动机驱动停止器53将用于停止对电动机的驱动的电动机驱动停止信号输出给电流运算器42及电压施加装置3。

构成电压施加装置3的各电压施加器31、32例如均为图11所示的结构中的逆变器。即，两个电压施加器31、32由直流电源1091、电压平滑电容器1092以及开关元件1093～1098构成，并基于电压指令使开关元件1093～1098进行动作，以向电动机供电。

若从故障检测装置5接收到电动机驱动停止信号，则电压施加装置3的两个电压施加器31、32使各个开关元件1093～1098断开，以停止对多重线圈电动机1的驱动。另外，利用该电动机驱动停止信号使电流运算器42也同时停止动作。

这里，在上述各实施方式1～7中，在绕组11、12的各相的电流检测装置2的传感器部21全部发生故障的情况下，存在以下情况：即，无法基于由各传感器部21检测出的电流来计算对多重线圈电动机1的电压指令，从而使得多重线圈电动机1向与所希望的运转条件不同的反方向的速度发生变化、或产生反方向的转矩。与此相对，在本实施方式10中，在各绕组11、12的各相的电流检测装置2的传感器部21全部发生故障从而无法计算电压指令的情况下，由于电动机的驱动停止，因此不会发生上述问题。

如上所述，根据本实施方式10，在电流检测装置2的一部分的传感器部21发生故障的情况下，除了能基于其它绕组的电流来对电压指令进行计算以使多重线圈电动机1持续运转的效果之外，在绕组11、12的各相的电流检测装置2的传感器部21全部发生故障的情况下，由于电动机的驱动停止，因此不会发生像多重线圈电动机1向与所希望的运转条件不同的反方向的速度发生变化、或产生反方向的转矩这样的问题，从而能起到以往没有的效果。

实施方式11

图12是本发明的实施方式11的多重线圈电动机的驱动装置的结构图，对与实施方式2(图2)相对应或相当的结构部分赋予相同的标号。

在本实施方式11中，与实施方式2相同，控制装置4最终生成与两组绕组11、12相关的电压指令ｖ1ｕ＊、ｖ1ｖ＊、ｖ1ｗ＊、ｖ2ｕ＊、ｖ2ｖ＊、ｖ2ｗ＊并将其输出给电压施加装置3，与实施方式2的情况的不同点在于控制装置4及故障检测装置5。

即，在控制装置4中，与各绕组11、12相对应地设有电流运算器54A、54B。并且，在电流检测装置2的传感器部21的故障相当于各绕组11、12的三相中的一相发生故障的情况下，三相电流的和为0，各电流运算器54A、54B利用这点对与故障相相对应的电动机电流进行计算，并且将电流可检测信号输出给故障检测装置5，该电流可检测信号表达电流检测装置2的传感器部21可正常对该绕组进行电流检测。

另外，与实施方式2的情况相同，故障检测装置5对电流检测装置2的各传感器部21是否发生故障进行判断，若从上述电流运算器54A、54B接收到与绕组11、12有关的电流可检测信号，则故障检测装置5进行如下判断：由该绕组的各传感器部21所检测出的电动机电流全部正常。如后述那样，电流运算器42根据来自故障间装置5的判断结果使各电动机电流的输出内容发生变化。

下面，例举具体示例对电流运算器54A、54B、故障检测装置5以及电流运算器42的动作进行说明。

(Ｉ)作为第1示例，仅使第1绕组11的U相上的电流检测装置2的传感器部21发生故障。在该情况下，电流运算器54A利用三相电流的和为0，如下式那样对发生故障的U相的检测电流以及其它相即V相、W相的各检测电流进行计算，并且将第1绕组11的电流可检测信号发送给故障检测装置5，该电流可检测信号表示第1绕组11的电流检测装置2的传感器部21可以正常地进行电流检测。

数学式25

$\begin{array}{c}{i1u}^{\′\′}=-i1v-i1w\\ {i1v}^{\′\′}=i1v\\ {i1w}^{\′\′}=i1w\end{array}\·\·\·(11-1)$

另一方面，由于与第2绕组12相关的传感器部21全部可以正常地检测电流，因此电流运算器54B如下式那样不作变动地将三相的检测电流输出，并且将电流可检测信号发送给故障检测装置5，该电流可检测信号表示第2绕组12的电流检测装置2的传感器部21可正常地进行电流检测。

数学式26

$\begin{array}{c}{i2u}^{\′\′}=i2u\\ {i2v}^{\′\′}=i2v\\ {i2w}^{\′\′}=i2w\end{array}\·\·\·(11-2)$

由于若从两个电流运算器54A、54B均接收到电流可检测信号，则故障检测装置5判断电流检测装置2的传感器部21全部正常，因此与此相对应地，电流运算器42如下式那样将从各电流运算器54A、54B输入的检测电流不作变动地输出，以作为用于控制电流的电动机电流。

数学式27

$\begin{array}{c}{i1u}^{\′}={i1u}^{\′\′}\\ {i1v}^{\′}={i1v}^{\′\′}\\ {i1w}^{\′}={i1w}^{\′\′}\\ {i2u}^{\′}={i2u}^{\′\′}\\ {i2v}^{\′}={i2v}^{\′\′}\\ {i2w}^{\′}={i2w}^{\′\′}\end{array}\·\·\·(11-3)$

(ＩＩ)作为第2示例，使第1绕组11的U相及第2绕组12的U相上的电流检测装置2的传感器部21发生故障。在该情况下，如下式所示，各电流运算器54A、54B对三相的检测电流进行计算，并且将电流可检测信号发送给故障检测装置5，该电流可检测信号表示第1绕组11及第2绕组12的电流检测装置2的传感器部21可以正常地进行电流检测。

数学式28

$\begin{array}{c}{i1u}^{\′\′}=-i1v-i1w\\ {i1v}^{\′\′}=i1v\\ {i1w}^{\′\′}=i1w\end{array}\·\·\·(11-4)$

数学式29

$\begin{array}{c}{i2u}^{\′\′}=-i2v-i2w\\ {i2v}^{\′\′}=i2v\\ {i2w}^{\′\′}=i2w\end{array}\·\·\·(11-5)$

由于若从两个电流运算器54A、54B均接收到电流可检测信号，则故障检测装置5判断两组绕组11、12的电流检测装置2的传感器部21全部正常，因此与此相对应地，电流运算器42如下式那样将从各电流运算器54A、54B输入的检测电流不作变动地输出，以作为用于控制电流的电动机电流。

数学式30

$\begin{array}{c}{i1u}^{\′}={i1u}^{\′\′}\\ {i1v}^{\′}={i1v}^{\′\′}\\ {i1w}^{\′}={i1w}^{\′\′}\\ {i2u}^{\′}={i2u}^{\′\′}\\ {i2v}^{\′}={i2v}^{\′\′}\\ {i2w}^{\′}={i2w}^{\′\′}\end{array}\·\·\·(11-6)$

(ＩＩＩ)作为第3示例，使第1绕组11的U相、第2绕组12的U相及V相上的电流检测装置2的传感器部21发生故障。在该情况下，如下式所示，一个电流运算器54A对与第1绕组11相关的三相的检测电流进行计算，并且将电流可检测信号发送给故障检测装置5，该电流可检测信号表示第1绕组11的电流检测装置2的传感器部21可以正常地进行电流检测。

数学式31

$\begin{array}{c}{i1u}^{\′\′}=-i1v-i1w\\ {i1v}^{\′\′}=i1v\\ {i1w}^{\′\′}=i1w\end{array}\·\·\·(11-7)$

另外，对于第2绕组12，由于U相及V相的两相的传感器部21发生故障，因此另一个电流运算器54B如下式那样不作变动地将各传感器部21的检测电流输出，并且发送信号给故障检测装置5，所述信号表示因第2绕组12的电流检测装置2的传感器部21发生故障而无法对U相、V相的电流进行检测。

数学式32

$\begin{array}{c}{i2u}^{\′\′}=i2u\\ {i2v}^{\′\′}=i2v\\ {i2w}^{\′\′}=i2w\end{array}\·\·\·(11-8)$

由于故障检测装置5从一个电流运算器54A接收到电流可检测信号，因此，对于第1绕组11，判断为电流检测装置2的传感器部21全部正常，但对于第2绕组12，基于来自另一个电流运算器54B的输出信号，判断为与电流检测装置2的U相、V相相关的传感器部21发生故障。

与此相对，如下式所示，对于第1绕组11，电流运算器42不作变动地将从一个电流运算器54A输出的电流输出，以作为用于控制电流的电动机电流，另外，对于第2绕组12，与发生故障的U相、V相相对应，电流运算器42使用由电流运算器54A所得到的、与第1绕组11相关的U相、V相的电流，来作为用于控制电流的电动机电流。

数学式33

$\begin{array}{c}{i1u}^{\′}={i1u}^{\′\′}\\ {i1v}^{\′}={i1v}^{\′\′}\\ {i1w}^{\′}={i1w}^{\′\′}\\ {i2u}^{\′}={i1u}^{\′\′}\\ {i2v}^{\′}={i1v}^{\′\′}\\ {i2w}^{\′}={i2w}^{\′\′}\end{array}\·\·\·(11-9)$

如上所述，根据本实施方式11，在电流检测装置2的一部分的传感器部21发生故障的情况下，除了能基于其它绕组的电流来对电压指令进行计算以使多重线圈电动机1持续运转的效果之外，还能够在相当于各绕组的一相的传感器部发生故障的情况下，利用正常的传感器部得到该绕组内的其它相的电动机电流，并使用该其它相的电动机电流作简单的运算，以对发生故障的相的电动机电流进行计算，从而起到以往没有的效果。

另外，在现有的技术中，在不同的绕组间均有一个电流检测装置2的传感器部21发生故障的情况下，无法计算电动机电流。与此相对，在本实施方式11中，如第2示例所示，即使在不同的绕组间均有一个传感器部21发生故障的情况下，也能够通过在发生故障的绕组内作简单的计算从而对发生故障的相的电动机电流进行计算。

另外，在实施方式1～10中，由于利用正常的其它的绕组的检测电流来计算发生故障的相的电流，因此在所有绕组中某相均发生故障的情况下，无法对发生故障的相的电动机电流进行计算。与此相对，在本实施方式11中，由于在各绕组内分别对发生故障的相的电动机电流进行计算，因此如第2及第3示例所示，即使在所有绕组在相同相上均发生故障的情况下，也能够利用故障相在一相以下的其它绕组的电流来计算电动机电流。换言之，至少在一组绕组中发生故障的传感器部21为一个以下时，能够利用通过该绕组得到的电流来对发生故障的其它绕组的电流进行计算。

因此，根据本实施方式11，即使在与多重线圈电动机1的绕组、相相对应的电流检测装置2的传感器部21的故障数较多的情况下，也能够可靠地计算电动机电流，以使该电动机1控制响应性良好地持续运转，从而起到以往没有的效果。

本发明并不局限于上述的实施方式1～11的结构，可以在不脱离本发明要点的范围内增加各种变形，另外，也可以采用对各实施方式1～11进行适当组合而得到的结构。

例如，在上述说明中，对电流检测装置2设置于多重线圈电动机1的各绕组的所有相的情况进行了说明，但也可以将其内置于电压施加装置3的开关元件内，或者与开关元件串联设置。并且，也可以将多个相中的一相的电流传感器省略，并利用所有相的电流和为0的规律来计算被省略的相的电流。在该情况下，本发明的动作相当于仅有一相发生故障的情况。另外，也可以将电流检测装置2设置于电压施加装置3的直流母线与开关元件之间，使得根据该检测电流与开关元件的闭合/断开状态来计算电动机电流。在该情况下，本发明的动作相当于设置于直流母线上的电流检测装置2对该绕组的所有相的电流进行检测的情况。

另外，在各实施方式1～11的说明中，对各绕组的电压或电流相等的情况进行了说明，在各绕组的电压或电流的比不同的情况下，也可以将该电压比或电流比考虑在内，以校正电压指令或电流。

另外，在实施方式3及实施方式6中，对在根据存在相位差的其它绕组的电压、电流来对发生故障的绕组的电压、电流进行计算时使用旋转坐标上的值的情况进行了说明，但也可以生成在三相坐标上仅移位了相位差的电压、电流并使用该值。

另外，在实施方式10中，作为停止对电动机的驱动的方法，对在电压施加装置3为逆变器的情况下、使所有开关元件断开的方法进行了说明，但也可以在多重线圈电动机1与电压施加装置3之间设置继电器并使继电器断开。

另外，在各实施方式1～11的说明中，对故障检测装置5的故障检测方法进行了说明，所述故障检测装置5的故障检测方法利用了如下条件：在多重线圈电动机1不进行运转时电动机电流为0；或者正常时电动机电流的指令值与检测值几乎相一致。作为本发明所使用的故障检测方法，还可以使用利用电动机的电压指令的方法、或推定电动机电流的方法等其它各种方法。

另外，在本实施方式1～11的说明中，假设磁极位置检测装置6检测多重线圈电动机的磁极、磁通位置而进行了说明，但例如也可以如公开专利WO2010/109528或日本专利第3683382号所示，采用推定磁极、磁通位置的结构。

Claims (14)

1.一种多重线圈电动机的驱动装置，该多重线圈电动机的驱动装置对具有多组绕组的多重线圈电动机进行驱动，所述多组绕组由与多个相相对应的各线圈组成，

所述多重线圈电动机的驱动装置的特征在于，包括：

电流检测装置，该电流检测装置具有传感器部，所述传感器部对流过与所述多组绕组的各相相对应的各线圈的电动机电流进行检测；

控制装置，该控制装置基于由所述电流检测装置的所述各传感器部所检测出的电动机电流，来对与所述各绕组相关的电压指令进行计算；

电压施加装置，该电压施加装置基于所述电压指令，来将电压施加给所述各绕组；以及

故障检测装置，该故障检测装置分别对所述电流检测装置的所述各传感器部是否发生故障进行检测，

在所述故障检测装置检测到所述传感器部的一部分发生故障时，所述控制装置与此相对应地，基于由能正常检测电流的传感器部所检测出的、与其它绕组相关的电动机电流，来对与所述传感器部的故障所对应的绕组相关的电压指令进行计算。

2.如权利要求1所述的多重线圈电动机的驱动装置，其特征在于，

在所述故障检测装置检测到所述传感器部的一部分发生故障时，所述控制装置与此相对应地，根据由能正常检测电流的传感器部所检测出的与其它绕组相关的电动机电流，来对与所述传感器部的故障所对应的绕组相关的电动机电流进行计算。

3.如权利要求2所述的多重线圈电动机的驱动装置，其特征在于，

对所述多重线圈电动机进行设定，使得在所述各绕组间存在相位差，另一方面，在所述故障检测装置检测到所述传感器部的一部分发生故障时，所述控制装置与此相对应地，根据由能正常检测电流的传感器部所检测出的、与其它绕组相关的电动机电流，来对所述相位差进行换算，从而对与所述传感器部的故障所对应的所述绕组相关的电动机电流进行计算。

4.如权利要求2或3所述的多重线圈电动机的驱动装置，其特征在于，

在所述故障检测装置检测到所述传感器部的一部分发生故障时，所述控制装置与此相对应地，根据由能在与该绕组相对应的传感器部内正常检测电流的传感器部所检测出的其它相的电动机电流、以及由能正常检测电流的、与其它绕组的各相相对应的传感器部所检测出的电动机电流，来对与所述传感器部的故障所对应的绕组相关的电动机电流进行计算。

5.如权利要求1所述的多重线圈电动机的驱动装置，其特征在于，

在所述故障检测装置检测到所述传感器部的一部分发生故障时，所述控制装置与此相对应地，根据基于由能正常检测电流的传感器部所检测出的、与其它绕组相关的电动机电流而得到的电压指令，来对与所述传感器部的故障所对应的绕组相关的电压指令进行计算。

6.如权利要求5所述的多重线圈电动机的驱动装置，其特征在于，

对所述多重线圈电动机进行设定，使得在所述各绕组间存在相位差，另一方面，在所述故障检测装置检测到所述传感器部的一部分发生故障时，所述控制装置与此相对应地，根据基于由能正常检测电流的传感器部所检测出的、与其它绕组相关的电动机电流而得到的电压指令，来对所述相位差进行换算，从而对与所述传感器部的故障所对应的绕组相关的电压指令进行计算。

7.如权利要求5或6所述的多重线圈电动机的驱动装置，其特征在于，

在所述故障检测装置检测到所述传感器部的一部分发生故障时，所述控制装置与此相对应地，根据基于由能在与该绕组相对应的传感器部内正常检测电流的传感器部所检测出的其它相的电动机电流而得到的电压指令、以及基于由能正常检测电流的、与其它绕组的各相相对应的传感器部所检测出的电动机电流而得到的电压指令，来对与所述传感器部的故障所对应的绕组相关的电压指令进行计算。

8.如权利要求1所述的多重线圈电动机的驱动装置，其特征在于，

在所述故障检测装置检测到所有绕组的一部分的所述传感器部发生故障时，所述控制装置分别对所述绕组一相一相地判断所述传感器部是否发生故障，并基于流过所述所有绕组中的未发生故障的传感器部的相的电动机电流、来对所述电压指令进行计算。

9.如权利要求1所述的多重线圈电动机的驱动装置，其特征在于，

在所述故障检测装置检测到所有所述传感器部均发生故障时，所述控制装置基于所述多重线圈电动机的运转条件及所述多重线圈电动机的电动机模型，来对与所述各绕组相关的电压指令进行计算。

10.如权利要求1所述的多重线圈电动机的驱动装置，其特征在于，

在所述故障检测装置检测到所有所述传感器部均发生故障时，所述控制装置停止对电动机的驱动。

11.如权利要求1所述的多重线圈电动机的驱动装置，其特征在于，

在所述电流检测装置的传感器部发生的故障相当于各绕组仅有一相发生故障时，所述控制装置基于由该绕组的未发生故障的其它传感器部所检测出的其余相的电动机电流，来对与所述传感器部发生故障的绕组相关的该相的电压指令进行计算，设该绕组的传感器部能正常检测电流。

12.如权利要求11所述的多重线圈电动机的驱动装置，其特征在于，

在至少一组绕组中的用于对一相的电动机电流进行检测的传感器部发生故障、且剩余其它的绕组中的传感器部全部正常时，所述控制装置根据所述传感器部发生故障的绕组中的、传感器部未发生故障的相的正常传感器部所检测出的电动机电流，来对与发生故障的传感器部所对应的相相关的电动机电流进行计算。

13.如权利要求11所述的多重线圈电动机的驱动装置，其特征在于，

在所有绕组中均有用于对一相的电动机电流进行检测的传感器部发生故障时，所述控制装置根据在各绕组的传感器部未发生故障的其它相中由正常的传感器部所检测出的电动机电流，来对各绕组的传感器部发生故障的各相的电动机电流进行计算。

14.如权利要求11所述的多重线圈电动机的驱动装置，其特征在于，

在一组绕组中的用于对一相的电动机电流进行检测的传感器部发生故障、且剩余其它的绕组中的两相以上的传感器部发生故障时，在所述一组绕组中，所述控制装置根据由传感器部未发生故障的相中的正常的传感器部所检测出的电动机电流，来对与发生故障的传感器部所对应的相相关的电动机电流进行计算，在所述其余其它的绕组中，对于传感器部未发生故障的相，所述控制装置使用由正常的传感器部所检测到的电动机电流，对于传感器部发生故障的相，所述控制装置使用在所述一组绕组中计算出的该相上的电动机电流。

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