CN111149288B - 电动机控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明所涉及的电动机控制装置对多台相互并联连接的电动机进行驱动控制，其中，该电动机控制装置具备：电力变换装置，其对来自电源的电力进行变换，并向多台电动机供给；切换装置，其进行接通或者断开，而对电力变换装置与电动机之间进行电连接或者电切断；电流检测单元，其检测在多台电动机中流动的电流；以及控制装置，其根据切换装置、来自外部的转速指令值和电流检测单元所检测出的电流值，控制电力变换装置，控制装置进行将切换装置从断开设为接通的控制，以使得在各电动机中使电动机减速的控制的开始时刻不同。

Description

电动机控制装置
技术领域
本发明涉及对与电力变换装置并联连接的电动机的旋转进行控制的电动机控制装置。
背景技术
在DC(Direct Current：直流电)无刷马达安装有风扇的送风机等制品中，在起动前，由于外风等的影响而成为自由旋转状态。自由旋转是指虽然未进行电力供给但马达旋转的状态。此时，由于马达旋转，因此产生与转速对应的感应电压，而有马达电流流动。因此，作为DC(Direct Current)无刷马达的结构例，关于与1台逆变器装置并联连接的多台马达，为了使自由旋转状态的马达不成为其他马达的负荷，而在将逆变器和各马达连接的三相线上设置开关(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2007-259554号公报
在上述的专利文献1所公开的方法中，当在各开关处于接通的状态时，实施了使马达减速的制动控制的情况下，有可能导致过大的电流流动。而且，在最差的情况下，马达有可能减磁。特别是，就风扇马达而言，在进行制动控制时，由于外风而产生风扇旋转的状况，因此容易流动过大的电流，容易产生马达的减磁。
发明内容
本发明为了解决上述的课题，提供一种电动机控制装置，在进行制动控制时，能够抑制在马达流动的电流。
本发明的电动机控制装置对多台相互并联连接的电动机进行驱动控制，其中，该电动机控制装置具备：电力变换装置，其对来自电源的电力进行变换，并向多台电动机供给；切换装置，其进行接通或者断开，而对电力变换装置与电动机之间进行电连接或者电切断；电流检测单元，其检测在多台电动机中流动的电流；以及控制装置，其根据切换装置、来自外部的转速指令值和电流检测单元所检测出的电流值，控制电力变换装置，控制装置进行将切换装置从断开设为接通的控制，以使得在各电动机中使电动机减速的控制的开始时刻不同。
在本发明中，由于控制装置控制使切换装置接通的时期，因此能够使各电动机的制动控制的开始时期错开。因此，能够抑制在电动机等中流动的实效值电流，能够得到可靠性高的电动机控制装置。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的以电动机控制装置0为中心的送风系统的一个结构例的图。
图2是示出本发明的实施方式1的控制装置7的结构的图。
图3是示出本发明的实施方式1的图1所示的逆变器5的一个结构例的框图。
图4是示出本发明的实施方式1的控制装置7所进行的控制步骤的流程图。
图5是示出本发明的实施方式1的控制装置7所进行的制动处理步骤S7-3的详细顺序的流程图。
图6是示出本发明的实施方式1的第1电动机1和第2电动机2执行起动处理之前的时序图。
图7是示出本发明的实施方式2的控制装置7所进行的制动处理步骤S7-3的详细顺序的流程图。
图8是示出本发明的实施方式2的第1电动机1和第2电动机2执行起动处理之前的时序图。
图9是示出本发明的实施方式3的控制装置7进行的制动处理步骤S7-3的详细顺序的流程图。
图10是示出本发明的实施方式3的第1电动机1和第2电动机2执行起动处理之前的时序图。
图11是对本发明的实施方式4的制动处理步骤S7-3中输入的制动脉冲进行说明的图。
图12是示出本发明的实施方式4的第1电动机1和第2电动机2执行起动处理之前的时序图。
具体实施方式
以下，一边参照附图等一边对发明的实施方式所涉及的电动机控制装置0进行说明。在以下的附图中，标注了相同的附图标记的部分相同或者相当于相同，这在以下所记载的实施方式的全文中是共用的。而且，说明书全文所表示的结构要素的方式仅仅是例示，不限于说明书中记载的方式。特别是结构要素的组合不仅限于各实施方式的组合，也可以将其他的实施方式中记载的结构要素应用于别的实施方式。另外，关于压力和温度的高低，并不是特别地按照与绝对值的关系来确定高低，而是根据装置等中的状态、动作等而相对地确定。而且，在附图中，有时设备、元件等各结构要素的大小的关系与实际的情况不同。
实施方式1.
参照图1～图6对实施方式1进行说明。图1是示出以本发明的实施方式1的电动机控制装置0为中心的送风系统的一个结构例的图。如图1所示，电动机控制装置0具有控制装置7和将直流电压变换成3相交流电压的1台逆变器5。作为电动机控制装置0的控制对象的第1电动机1和第2电动机2与逆变器5并联连接。第1电动机1安装有风扇3，有时由于外风的影响而反转。另外，第2电动机2安装有风扇4，有时由于外风的影响而反转。
第1电动机1经由3相电力线10而与逆变器5连接。第2电动机2经由从3相电力线10的中途分支的3相电力线11而与逆变器5连接。第1电动机1和第2电动机2分别具有未图示的转子和定子。定子根据所施加的3相电压而在转子的周围产生旋转磁场。逆变器5是对来自直流电源6的电力进行直流交流变换而对第1电动机1和第2电动机2供给变换后的电力的电力变换装置。逆变器5基于来自控制装置7的信号中所包含的3相电压指令值Vuvw＿ref，对3相电压指令值Vuvw＿ref的波形和载波进行比较，进行基于PWM控制的电力变换。直流电源6是经由逆变器5而对第1电动机1和第2电动机2供给电力的直流电压电源。这里，例如，也可以将具备未图示的整流电路的、将从外部的3相电源供给的交流电压变换成直流电压而输出的电路作为直流电源6。
从设置在后述的逆变器5的各相的分流电阻(8-1、8-2、8-3)(参照图3)向控制装置7发送包含3相电压下降dVuvw的信号。而且，控制装置7基于3相电压下降dVuvw的值而进行复原3相电流Iuvw的处理。控制装置7例如通过从未图示的电动机控制装置0外部的上位控制部作为信号发送的转速指令值ω＿ref和复原后的3相电流Iuvw而向逆变器5输出3相电压指令值Vuvw＿ref，对逆变器5进行驱动控制。并且，控制装置7使用复原后的3相电流Iuvw而进行执行第1电动机1和第2电动机2的矢量控制的处理。另外，控制装置7进行向后述的继电器9输出切换指示信号SW的处理。切换指示信号SW例如是对继电器9指示从断开状态向接通状态的切换或者从接通状态向断开状态的切换的信号。
图2是示出本发明的实施方式1所涉及的控制装置7的结构的图。实施方式1的控制装置7为了进行上述的处理，而具有处理装置71、存储装置72和计数计时装置73。存储装置72存储有处理装置71进行处理时所使用的数据。另外，计数计时装置73具有计时器等，进行处理装置71在时间的判定中使用的计时。
另外，处理装置71具有逆变器控制部71A、继电器切换部71B和转速推断部71C。逆变器控制部71A基于转速指令值ω＿ref和3相电流Iuvw而向逆变器5输出3相电压指令值Vuvw＿ref，控制逆变器5的动作。另外，继电器切换部71B向继电器9输出切换指示信号SW而控制继电器9的动作。转速推断部71C基于3相电流Iuvw而推断电动机的转速。这里，转速推断部71C尤其推断第1电动机1的转速。
这里，控制装置7例如由微型计算机等构成。处理装置71例如具有CPU(CentralProcessing Unit：中央处理单元)等。另外，存储装置72例如具有能够暂时地存储数据的随机访问存储器(RAM)等易失性存储装置(未图示)和硬盘、能够长期存储数据的闪存等非易失性的辅助存储装置(未图示)。而且，存储装置72中具有将逆变器控制部71A、继电器切换部71B和转速推断部71C进行的处理步骤作为程序的数据。而且，处理装置71基于程序的数据执行处理而实现各部分的处理。但是，不限于此，也可以由专用设备(硬件)构成各装置。
继电器9是设置在与3相电力线11的路径上的切换装置。继电器9若从控制装置7接收切换指示信号SW，则根据切换指示信号SW而接通或者断开，经由3相电力线10和3相电力线11而将逆变器5和第2电动机2电连接、或者切断。
在继电器9为断开状态时，第2电动机2成为与逆变器5电切断的状态。例如，在第1电动机1和第2电动机2分别连接有作为负荷的风扇3和风扇4。而且，若继电器9为断开状态，则第2电动机2不与第1电动机1连接。因此，即使第2电动机2由于外风等干扰转矩而旋转，也能够切断由于第2电动机2的旋转产生的再生电流对第1电动机1的影响。
图3是示出本发明的实施方式1的图1所示的逆变器5的一个结构例的框图。如图3所示，逆变器5具有：上下一对且与各相对应地设置的6个开关元件(5-1～5-6)、以及与各开关元件(5-1～5-6)并联地设置的逆流防止元件(5-7～5-12)。逆变器5根据从控制装置7发送的3相电压指令值Vuvw＿ref，进行PWM(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)控制，至少向第1电动机1供给将直流电源6的直流电压变换成3相的交流电压的电力。这里，将开关元件(5-4～5-6)同时接通的情况称为下臂短路。通过下臂短路，能够使第1电动机1或者第2电动机2减速。而且，将进行下臂短路而使第1电动机1或者第2电动机2减速的控制定义为制动控制。这里，为了方便，将开关元件中的成对的关系记载为上下，但这只是方便的说法。因此，一对开关元件的物理性的配置关系不需要成上下关系。
这里，对构成开关元件(5-1～5-6)和逆流防止元件(5-7～5-12)的材料例进行说明。关于开关元件(5-1～5-6)和逆流防止元件(5-7～5-12)，一般主流上使用以硅(Si)为材料的半导体。但是，作为开关元件(5-1～5-6)和逆流防止元件(5-7～5-12)的基板材料，也可以使用将碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)系、金刚石等所代表的半导体作为材料的宽带隙半导体。
使用了宽带隙半导体的开关元件(5-1～5-6)和逆流防止元件(5-7～5-12)的耐电压性和允许电流都高，能够实现元件的小型化。通过使用小型化的开关元件(5-1～5-6)和逆流防止元件(5-7～5-12)，能够使组装有这些元件的半导体模块小型化。另外，使用了宽带隙半导体的开关元件(5-1～5-6)和逆流防止元件(5-7～5-12)的耐热性也高，能够将逆变器5的散热所需要的冷却机构(例如，散热片、水冷机构等)小型化。另外，也可以将冷却方式简单化(例如，从水冷方式向构造简单的空冷方式的变更)。因此，能够将组装有开关元件(5-1～5-6)和逆流防止元件(5-7～5-12)的半导体模块进一步小型化。
并且，使用了宽带隙半导体的开关元件(5-1～5-6)和逆流防止元件(5-7～5-12)的电力损失低，电力变换效率提高。因此，能够以高的变换效率使第1电动机1或者第2电动机2驱动。这里，优选开关元件(5-1～5-6)和逆流防止元件(5-7～5-12)双方使用宽带隙半导体而形成，但也可以是，任意一个元件使用宽带隙半导体而形成。
而且，在逆变器5中，在开关元件5-4与直流电源6的负电源侧之间设置有分流电阻8-1。另外，在开关元件5-5与直流电源6的负电源侧之间设置有分流电阻8-2。并且，在开关元件5-6与直流电源6的负电源侧之间设置有分流电阻8-3。而且，将分流电阻(8-1～8-3)汇总为3相分流电阻8。这里，3相分流电阻8为电流检测单元。
在逆变器5中，能够检测与流过分流电阻8-1的电流对应的u相的下降电压dVu。另外，能够检测与流过分流电阻8-2的电流对应的v相的下降电压dVv。并且，能够检测与流过分流电阻8-3的电流对应的w相的下降电压dVw。检测出的各相的下降电压(dVu、dVv、dVw)的信号被统一地发送给控制装置7。这里，虽然未图示，但也可以在开关元件(5-1～5-3)与直流电源6的正电源侧之间设置分流电阻8-1～分流电阻8-3。而且，也可以通过使开关元件(5-1～5-3)同时接通的上臂短路而使第1电动机1或者第2电动机2减速。
接下来，使用图4、图5和图6，说明控制装置7对第1电动机1和第2电动机2进行的控制的步骤。图4是示出本发明的实施方式1的控制装置7所进行的控制步骤的流程图。控制装置7依次执行继电器断开处理步骤S7-1、转速推断处理步骤S7-2、制动处理步骤S7-3和起动处理步骤S7-4的处理。首先，在继电器断开处理步骤S7-1中，控制装置7向继电器9输出使逆变器5与第2电动机2的电连接断开的切换指示信号SW。由此，逆变器5与第2电动机2的电连接被切断。
接下来，在转速推断处理步骤S7-2中，控制装置7输出以转速推断用设定的3相电压指令值Vuvw＿ref。逆变器5进行基于3相电压指令值Vuvw＿ref的电力变换。控制装置7根据3相分流电阻8的检测所涉及的电流值而得到第1电动机1的感应电压的相位和振幅的数据。而且，控制装置7基于第1电动机1的感应电压的相位和振幅的数据而对第1电动机1的转速进行推断处理，导出转速推断值。例如，如果第1电动机1停止，则感应电压为0[V]，转速推断为0[r/min]。
图5是示出本发明的实施方式1的控制装置7所进行的制动处理步骤S7-3的详细顺序的流程图。控制装置7在继电器9为断开状态时，执行制动控制所涉及的处理即制动处理步骤S7-3。在制动处理步骤S7-3中，控制装置7进行基于3个顺序的处理。
首先，控制装置7移至制动处理步骤S7-3的步骤S7-3-1，而从进行第1电动机1的制动控制时起开始计数。而且，判定计数时间K1是否为作为设定时间的第一制动控制时间X1以上。若判定为是第一制动控制时间X1以上，则移至步骤S7-3-2。另一方面，若判定为计数时间K1小于第一制动控制时间X1，则再次执行步骤S7-3-1而继续计数。这里，第一制动控制时间X1是参照在转速推断处理步骤S7-2中推断的第1电动机1的转速而设定的。在参照时，预先通过实验，作为数据取得从某转速开始进行制动控制而转速成为0[r/min]的参照时间。而且，可以使用参照时间的数据来设定第一制动控制时间X1。
接下来，在步骤S7-3-2中，控制装置7向继电器9输出使逆变器5与第2电动机2的电连接接通的切换指示信号SW，进行继电器接通处理。由此，将逆变器5与第2电动机2电连接。
然后，控制装置7移至步骤S7-3-3的处理，从进行第2电动机2的制动控制时起开始计数。若判定为计数时间K2为预先设定的第二制动控制时间X2以上，则控制装置7结束制动处理步骤S7-3。另一方面，若判定为计数时间K2小于第二制动控制时间X2，则控制装置7再次执行步骤S7-3-3而继续计数。这里，关于第二制动控制时间X2，预先通过实验，作为数据取得从第2电动机2的最高转速开始执行制动控制而转速成为0[r/min]的时间。而且，可以使用所取得的数据来设定第二制动控制时间X2。通过进行第二制动控制时间X2的制动控制，能够使第1电动机1和第2电动机2的转速为0[r/min]。
若制动处理步骤S7-3结束，则如图4所示，控制装置7进行起动处理步骤S7-4。在起动处理步骤S7-4中，控制装置7输出使第1电动机1和第2电动机2正转驱动所需要的3相电压指令值Vuvw＿ref。逆变器5进行基于3相电压指令值Vuvw＿ref的电力变换。第1电动机1和第2电动机2根据转速指令值ω＿ref进行加速。这里，在第1电动机1和第2电动机2为同步电动机的情况下，在输出3相电压指令值Vuvw＿ref之前，执行使相互的磁极位置一致的同步导入动作。
图6是示出本发明的实施方式1的第1电动机1和第2电动机2执行起动处理之前的时序图。像以上那样，使用图6的时序图对图4和图5中说明的内容进行说明。在图6的时序图中，第1级表示第1电动机1和第2电动机2的电动机转速。实线表示第1电动机1的转速，虚线表示第2电动机2的转速。这里，将电动机转速为0[r/min]以上时定义为正转，将电动机转速小于0[r/min]时定义为反转。另外，第2级表示在第1电动机1和第2电动机2流动的实效值电流。实线表示第1电动机1的实效值电流，虚线表示第2电动机2的实效值电流。第3级表示基于切换指示信号SW的继电器9的驱动状态。接下来，分为转速推断处理步骤S7-2、制动处理步骤S7-3、起动处理步骤S7-4的期间而对第1电动机1和第2电动机2的动作和继电器9的动作进行说明。
转速推断处理步骤S7-2期间(T1)
在期间T1，第1电动机1和第2电动机2双方都自由旋转。在图6中，第1电动机1和第2电动机2反转。而且，各电动机以不同的转速进行动作。第1电动机1以比第2电动机2高的转速反转。另一方面，由于在期间T1之前进行了继电器断开处理步骤S7-1，因此在期间T1，继电器9为断开状态。因此，仅第1电动机1处于与逆变器5电连接的状态。另外，关于实效值电流，则有与自由旋转的转速对应的电流流动。在第1电动机1中流动比第2电动机2高的实效值电流。在该期间，执行关于第1电动机1的转速推断处理步骤S7-2，根据感应电压来推断转速。
制动处理步骤S7-3期间(期间T2和期间T3)
在期间T2，执行按照步骤S7-3-1的制动控制，第1电动机1减速到0[r/min]。另一方面，由于继电器9为断开状态，因此第2电动机2不与逆变器5电连接。因此，第2电动机2继续自由旋转的状态。在执行步骤S7-3-1所涉及的制动控制时，在第1电动机1中瞬间流动电流C1的实效值电流，但伴随着转速的减少，实效值电流变小。另一方面，由于第2电动机2处于不与逆变器5电连接的状态，因此继续流动有与自由转速对应的实效值电流。
在期间T3，第1电动机1为停止状态。另一方面，通过步骤S7-3-2，继电器9成为接通状态，由此第2电动机2与逆变器5电连接。执行按照步骤S7-3-3的制动控制，第2电动机2通过制动控制而减速到0[r/min]。此时，由于第1电动机1的转速为0[r/min]，因此第1电动机1的实效值电流为0[A]。另外，第2电动机2在执行步骤S7-3-3所涉及的制动控制时，在第2电动机2中瞬间流动有电流C2的实效值电流，但伴随着转速的减速，实效值电流变小。
起动处理步骤S7-4期间(T4)
第1电动机1和第2电动机2的转速为0[r/min]。另外，第1电动机1和第2电动机2的实效值电流为0[A]。继电器9为接通状态。
像以上那样，在实施方式1的电动机控制装置0中，控制装置7在制动处理步骤S7-3中，在经过了对第1电动机1最初进行的制动控制所涉及的第一制动控制时间X1后，通过继电器接通处理而使继电器9接通。因此，能够使多个电动机的制动控制的开始时刻不同，而使第1电动机1的实效值电流的电流C1的产生时刻与第2电动机2的实效值电流的电流C2的产生时刻错开。因此，能够抑制在将继电器9接通之后在第1电动机1和第2电动机2中流动的电流，起到提高电动机控制装置0的可靠性的效果。例如，能够防止在转速推断处理步骤S7-2之后立即接通继电器9，第1电动机1中的电流C1和第2电动机2中的电流C2在相同时刻产生而在第1电动机1与第2电动机2之间流动过大的电流的情况。根据以上，能够防止电动机的减磁。
另外，控制装置7根据转速推断处理步骤S7-2的结果设定第1电动机1的第一制动控制时间X1。因此，能够缩短执行起动处理步骤S7-4为止的时间，能够防止在第1电动机1的减速中途继电器9接通的情况。由此，能够抑制将继电器9接通之后的在第1电动机1和第2电动机2流动的电流，因此起到提高电动机控制装置0的可靠性的效果。
实施方式2.
实施方式2的电动机控制装置0相比于实施方式1的电动机控制装置0，控制装置7的制动处理步骤S7-3的处理内容不同。关于除设备结构和控制装置7的制动处理步骤S7-3以外的处理，与实施方式1中说明的内容相等。以下，使用图7和图8对实施方式2的电动机控制装置0的具体的处理进行说明。
图7是示出本发明的实施方式2的控制装置7所进行的制动处理步骤S7-3的详细顺序的流程图。实施方式2所涉及的制动处理步骤S7-3由步骤S7-3-4、步骤S7-3-2和步骤S7-3-5构成。在步骤S7-3-4中，若3相电流Iuvw中的任意一个实效值电流I1为第1电动机1的制动控制实效值电流阈值Y1以下，则控制装置7移至步骤S7-3-2。另一方面，若3相电流Iuvw中的任意一个实效值电流I1超过第1电动机1的制动控制实效值电流阈值Y1，则控制装置7再次执行步骤S7-3-4。这里，优选第1电动机1的制动控制实效值电流阈值Y1为比第1电动机1以自由旋转状态动作的实效电流值低的值。这里，将制动控制实效值电流阈值Y1设定为例如0[A]。
接下来，在步骤S7-3-2中，控制装置7进行继电器接通处理，向继电器9输出切换指示信号SW。在步骤S7-3-5中，若3相电流Iuvw中的任意一个实效值电流I2为第2电动机2的制动控制实效值电流阈值Y2以下，则控制装置7结束制动处理步骤S7-3。另一方面，若3相电流Iuvw中的任意一个实效值电流I2超过第2电动机2的制动控制实效值电流阈值Y2，则控制装置7再次执行步骤S7-3-5。优选第2电动机2的制动控制实效值电流阈值Y2为比第2电动机2以自由旋转状态动作的实效电流值低的值。这里，将制动控制实效值电流阈值Y2设定为例如0[A]。
图8是示出本发明的实施方式2的第1电动机1和第2电动机2执行起动处理之前的时序图。这里，还使用图8的时序图对图7中说明的内容进行说明。第1级、第2级以及第3级的波形所表示的内容与实施方式1中说明的内容相同。另外，进行转速推断处理步骤S7-2的期间T1和进行起动处理步骤S7-4的期间T4与实施方式1中说明的情况相同。接下来，关于图7的制动处理步骤S7-3期间，对第1电动机1和第2电动机2的动作和继电器9的动作进行说明。
制动处理步骤S7-3期间(T2和T3)
在期间T2，执行基于步骤S7-3-1的制动控制，第1电动机1减速到0[r/min]。另一方面，由于继电器9为断开状态，因此第2电动机2不与逆变器5电连接。因此，第2电动机2继续自由旋转。在执行步骤S7-3-1所涉及的制动控制时，在第1电动机1中流动瞬时电流C1的实效值电流，但伴随着转速的减少，实效值电流I1减小到第1电动机1的制动控制实效值电流阈值Y1。另一方面，关于第2电动机2的实效值电流，由于处于不与逆变器5电连接的状态，因此继续流动有与自由旋转对应的电流。
在期间T3，第1电动机1的实效值电流为第1电动机1的制动控制实效值电流阈值Y1以下。另一方面，通过步骤S7-3-2，继电器9成为接通状态，由此第2电动机2与逆变器5电连接。因此，第2电动机2通过制动控制而减速到0[r/min]。由于第1电动机1的转速为0[r/min]，因此没有产生感应电压，第1电动机1的实效值电流为0[A]。另外，由于第2电动机2被执行制动控制，因此在第2电动机2中，作为瞬时电流C2流动，但伴随着转速的减速，实效值电流减小到第2电动机2的制动控制实效值电流阈值Y2。
像以上那样，根据实施方式2的电动机控制装置0，控制装置7在制动处理步骤S7-3中，对第1电动机1的实效值电流I1和制动控制实效值电流阈值Y1进行比较而执行制动控制。另外，基于第2电动机2的实效值电流I2和制动控制实效值电流阈值Y2而执行制动控制。因此，即使在将继电器9即将切换为接通时突然出现吹风，第1电动机1的自由转速上升，也能够调整继电器9接通的时刻。因此，能够抑制在第1电动机1和第2电动机2流动的电流，起到提高电动机控制装置0的可靠性的效果。
实施方式3.
实施方式3的电动机控制装置0相比于实施方式1的电动机控制装置0，控制装置7的制动处理步骤S7-3的处理内容不同。设备结构和控制装置7的其他的控制结构与实施方式1中说明的结构相等。以下，使用图9和图10对实施方式3的电动机控制装置0的具体的处理进行说明。
图9是示出本发明的实施方式3的控制装置7所进行的制动处理步骤S7-3的详细顺序的流程图。实施方式3的制动处理步骤S7-3由步骤S7-3-1、步骤S7-3-6、步骤S7-3-2和步骤S7-3-3构成。这里，步骤S7-3-1、步骤S7-3-2和步骤S7-3-3进行与实施方式1中说明的处理相同的处理。
若在步骤S7-3-1中，计数时间K1成为第一制动控制时间X1以上，则控制装置7移至步骤S7-3-6。在步骤S7-3-6中，控制装置7进行直流励磁处理。具体而言，控制装置7将直流电流在第1电动机1流动这样的3相电压指令值Vuvw＿ref的信号输出给逆变器5。由此，在第1电动机1的转速成为0[r/min]起的任意设定的时间，从逆变器5向第1电动机1流动直流电流。
图10是示出本发明的实施方式3的第1电动机1和第2电动机2执行起动处理之前的时序图。并且，使用图10的时序图对图9中说明的内容进行说明。第1级、第2级以及第3级的波形所表示的内容与实施方式1中说明的内容相同。在图10中，作为第4级，还示出表示3相电压指令值Vuvw＿ref的产生状况的信号波形。另外，进行转速推断处理步骤S7-2的期间T1和进行起动处理步骤S7-4的期间T4与实施方式1中说明的情况相同。接下来，关于图9的制动处理步骤S7-3期间，对第1电动机1和第2电动机2的动作和继电器9的动作进行说明。
制动处理步骤S7-3期间(T2、T3、T5)
制动处理步骤S7-3期间中的、期间T2和期间T3的第1电动机1和第2电动机2的动作和继电器9的动作与实施方式1中说明的动作相同。在实施方式3中，在期间T2与期间T3之间追加了由控制装置7进行直流励磁处理的期间T5。期间T5的长度没有特别限定，能够任意地设定。
在期间T5中，若通过步骤S7-3-1的处理而判定为第1电动机1的转速成为0[r/min]，则控制装置7在步骤S7-3-6中进行直流励磁处理。此时，控制装置7将3相电压指令值Vuvw＿ref的信号输出给逆变器5。通过直流励磁处理而使直流电流在第1电动机1的定子的卷线中流动，磁极被励磁，转子被定子吸引。如图10所示，正的实效值电流在第1电动机1流动。另一方面，关于第2电动机2的实效值电流，由于处于不与逆变器5电连接的状态，因此继续流动有与自由旋转对应的电流。若经过了作为期间T5而设定的时间，则控制装置7移至步骤S7-3-2，而使继电器9接通，将逆变器5和第2电动机2电连接。
像以上那样，根据实施方式3的电动机控制装置0，控制装置7在制动处理步骤S7-3的中途以使直流电流在第1电动机1流动的方式产生3相电压指令值Vuvw＿ref，并控制逆变器5。因此，保持转子被定子吸引的状态，使第1电动机1不旋转。因此，在期间T5，能够抑制由于急剧的突然产生的风而自由旋转，能够抑制移至期间T3，在对第2电动机2进行制动控制的时刻，第2电动机2中流动的瞬时电流C2变得过大。因此，能够抑制在第1电动机1和第2电动机2中流动的电流，起到提高电动机控制装置0的可靠性的效果。
实施方式4.
实施方式4的电动机控制装置0相比于实施方式1的电动机控制装置0，控制装置7的制动处理步骤S7-3的处理内容不同。设备结构和控制装置7的其他的控制结构与实施方式1中说明的结构相等。以下，使用图11和图12对实施方式4的电动机控制装置0的具体的处理进行说明。
图11是对本发明的实施方式4的制动处理步骤S7-3中输入的制动脉冲进行说明的图。在进行制动控制时，例如在实施方式1的电动机控制装置0中，以使逆变器5的输出成为使3相都连续短路的脉冲、通常称为常开输出(always-on output)的方式，控制开关元件(5-1～5-6)。另一方面，在实施方式4的电动机控制装置0中，以使逆变器5的输出在成为常开输出前成为脉冲输出的方式控制开关元件(5-1～5-6)。
图12是示出本发明的实施方式4的第1电动机1和第2电动机2执行起动处理之前的时序图。并且，使用图12的时序图对图11中说明的内容进行说明。第1级、第2级以及第3级的波形所表示的内容与实施方式1中说明的内容相同。另外，进行转速推断处理步骤S7-2的期间T1和进行起动处理步骤S7-4的期间T4与实施方式1中说明的情况相同。接下来，关于图12的制动处理步骤S7-3期间，对第1电动机1和第2电动机2的动作和继电器9的动作进行说明。
制动处理步骤S7-3期间(T2和T3)
在期间T2，按照步骤S7-3-1执行制动控制，第1电动机1减速到0[r/min]。另一方面，由于继电器9为断开状态，因此第2电动机2不与逆变器5电连接。因此，第2电动机2继续自由旋转。由于第1电动机1被执行制动控制，因此在第1电动机1中作为瞬时电流C3流动，但伴随着转速的减少而变小。另一方面，关于第2电动机2的实效值电流，由于处于不与逆变器5电连接的状态，因此继续流动有与自由旋转对应的电流。
在期间T3，第1电动机1为停止状态。另一方面，通过继电器9成为接通状态，从而第2电动机2与逆变器5电连接。因此，第2电动机2通过制动控制而减速到0[r/min]。由于第1电动机1的转速为0[r/min]，因此不产生感应电压，第1电动机1的实效值电流为0[A]。另外，由于第2电动机2被执行制动控制，因此在第2电动机2中流动瞬时电流C4，但伴随着转速的减速而变小。
像以上那样，根据实施方式4的电动机控制装置0，控制装置7在制动处理步骤S7-3的制动控制时，进行了脉冲状的输出之后，进行常开输出的制动控制。因此，能够防止在电动机高速旋转时进行常开输出，能够抑制在进行制动控制的瞬间、继电器9成为接通状态的瞬间等产生的电流。因此，与实施方式1中产生的瞬时电流C1和瞬时电流C2相比，实施方式4中产生的瞬时电流C3和瞬时电流C4变小。因此，能够抑制在第1电动机1和第2电动机2中流动的电流，起到提高电动机控制装置0的可靠性的效果。
实施方式5.
在上述的实施方式1～实施方式4的电动机控制装置0中，设置分流电阻(8-1～8-3)而进行电流检测，但不限于此。例如，也可以在3相电力线10、继电器9与第2电动机2之间设置电流传感器来作为电流检测单元。而且，控制装置7基于电流传感器检测出的电流进行控制。
另外，也可以基于在进行继电器接通处理时检测出的电流，而停止由逆变器5进行的制动控制。若在将继电器9接通时，风扇4反转，则从第2电动机2向逆变器5侧流动过大的电流，有可能损伤构成逆变器5的元件。若判定为检测出的电流比考虑保护而预先设定的设定值大，则控制装置7通过停止逆变器5的制动控制，能够保护开关元件(5-1～5-6)和逆流防止元件(5-7～5-12)，起到提高电动机控制装置0的可靠性的效果。
另外，在实施方式1～实施方式4的电动机控制装置0中，控制装置7进行转速推断处理步骤7-2，基于推断而得到的转速进行制动控制，但不限于此。也可以基于检测出的电流而设定第一制动控制时间X1等。
另外，在实施方式1～实施方式4中，说明了相对于1台逆变器5并联连接了第1电动机1和第2电动机2这2台的结构，但不限于此。也可以并联连接3台以上的多台电动机。
附图标记的说明
0…电动机控制装置；1…第1电动机；2…第2电动机；3、4…风扇；5…逆变器；5-1～5-6…开关元件；5-7～5-12…逆流防止元件；6…直流电源；7…控制装置；71…处理装置；71A…逆变器控制部；71B…继电器切换部；71C…转速推断部；72…存储装置；73…计数计时装置；83…相分流电阻；8-1～8-3…分流电阻；9…继电器；10、11…三相电力线。

Claims (16)

1.一种电动机控制装置，其对多台相互并联连接的电动机进行驱动控制，其中，该电动机控制装置具备：
电力变换装置，其对来自电源的电力进行变换，并向多台所述电动机供给；
切换装置，其通过进行接通或者断开，而对所述电力变换装置与所述电动机之间进行电连接或者电切断；
电流检测单元，其检测在多台所述电动机中流动的电流；以及
控制装置，其根据所述切换装置、来自外部的转速指令值和所述电流检测单元所检测出的电流值，控制所述电力变换装置，
所述控制装置进行将所述切换装置从断开设为接通的控制，以使得在各电动机中使所述电动机减速的控制的开始时刻不同，
所述控制装置进行根据由所述电流检测单元所检测出的电流值得到的所述电动机的感应电压的相位和振幅，导出所述电动机的转速推断值的处理，并且若判定为从最初的使所述电动机减速的控制开始起经过了与所述转速推断值对应的设定时间，则将所述切换装置从断开设为接通。
2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其中，
在判定为经过了设定时间之后，所述控制装置以预定的时间从所述电力变换装置对所述电动机施加直流电压，并且将所述切换装置从断开设为接通。
3.根据权利要求1或2所述的电动机控制装置，其中，
所述电力变换装置具有与所述电动机的各相对应的上下一对开关元件，
所述控制装置通过使所述电力变换装置所具有的全部相的上侧或者下侧的所述开关元件接通，而使所述电动机减速。
4.根据权利要求3所述的电动机控制装置，其中，
所述控制装置在使所述电动机减速时，在将重复进行全部相的上侧或者下侧的所述开关元件的断开和接通的脉冲状信号输出到所述电力变换装置之后，将使所述开关元件连续接通的信号向所述电力变换装置输出。
5.根据权利要求3所述的电动机控制装置，其中，
所述开关元件为使用了宽带隙半导体的元件。
6.根据权利要求5所述的电动机控制装置，其中，
所述宽带隙半导体将碳化硅、氮化镓系或者金刚石作为材料。
7.根据权利要求1、2、4至6中任一项所述的电动机控制装置，其中，
若将所述切换装置接通时的所述电流检测单元所检测出的电流比预先设定的设定值大，则所述控制装置停止所述电力变换装置的动作。
8.根据权利要求3所述的电动机控制装置，其中，
若将所述切换装置接通时的所述电流检测单元所检测出的电流比预先设定的设定值大，则所述控制装置停止所述电力变换装置的动作。
9.一种电动机控制装置，其对多台相互并联连接的电动机进行驱动控制，其中，该电动机控制装置具备：
电力变换装置，其对来自电源的电力进行变换，并向多台所述电动机供给；
切换装置，其通过进行接通或者断开，而对所述电力变换装置与所述电动机之间进行电连接或者电切断；
电流检测单元，其检测在多台所述电动机中流动的电流；以及
控制装置，其根据所述切换装置、来自外部的转速指令值和所述电流检测单元所检测出的电流值，控制所述电力变换装置，
所述控制装置进行将所述切换装置从断开设为接通的控制，以使得在各电动机中使所述电动机减速的控制的开始时刻不同，
在最初的使所述电动机减速的控制开始之后，若判定为所述电流检测单元所检测出的电流值成为设定电流以下，则所述控制装置将所述切换装置从断开设为接通。
10.根据权利要求9所述的电动机控制装置，其中，
在判定为经过了设定时间之后，所述控制装置以预定的时间从所述电力变换装置对所述电动机施加直流电压，并且将所述切换装置从断开设为接通。
11.根据权利要求9或10所述的电动机控制装置，其中，
所述电力变换装置具有与所述电动机的各相对应的上下一对开关元件，
所述控制装置通过使所述电力变换装置所具有的全部相的上侧或者下侧的所述开关元件接通，而使所述电动机减速。
12.根据权利要求11所述的电动机控制装置，其中，
所述控制装置在使所述电动机减速时，在将重复进行全部相的上侧或者下侧的所述开关元件的断开和接通的脉冲状信号输出到所述电力变换装置之后，将使所述开关元件连续接通的信号向所述电力变换装置输出。
13.根据权利要求11所述的电动机控制装置，其中，
所述开关元件为使用了宽带隙半导体的元件。
14.根据权利要求13所述的电动机控制装置，其中，
所述宽带隙半导体将碳化硅、氮化镓系或者金刚石作为材料。
15.根据权利要求9、10、12至14中任一项所述的电动机控制装置，其中，
若将所述切换装置接通时的所述电流检测单元所检测出的电流比预先设定的设定值大，则所述控制装置停止所述电力变换装置的动作。
16.根据权利要求11所述的电动机控制装置，其中，
若将所述切换装置接通时的所述电流检测单元所检测出的电流比预先设定的设定值大，则所述控制装置停止所述电力变换装置的动作。
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