CN114765433A - 马达驱动装置以及包括其的空调机 - Google Patents

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Abstract

提供一种马达驱动装置以及包括其的空调机。所述马达驱动装置包括：逆变器，设置有复数个开关器件，基于开关动作向马达输出交流电源；切换装置，配置在所述逆变器和所述马达之间，将所述马达的绕组转换到第一接法或第二接法；以及控制部，控制所述逆变器和所述切换装置；如果在所述第二接法的状态下，所述马达在规定时间内以限制频率以下的运转频率运转的低速异常运转次数超过第一临界值，则所述控制部限制转换所述马达的绕组的接法。

Description

马达驱动装置以及包括其的空调机
技术领域
本发明涉及马达驱动装置以及包括其的空调机，更详细地说，涉及一种防止切换马达的绕组的装置发生故障的马达驱动装置以及包括其的空调机。
背景技术
空调机为了营造舒适的室内环境而向室内吐出冷气或热气，由此调节室内温度、净化室内空气，从而为了给人们提供较舒适的室内环境而安装。通常，空调机包括室内机和室外机，所述室内机由热交换器构成并设置于室内，所述室外机由压缩机和热交换器等构成并向室内机供给制冷剂。
另一方面，在压缩机内的压缩机马达驱动时，为了提高电力转换效率或马达驱动效率，国际专利申请公报WO19-008756(以下，称为“现有文献”)公开了一种采用Y接法和Δ接法来切换马达的绕组的切换装置。
但是，根据现有文献，为了采用Y接法或Δ接法来切换马达的绕组，需要作为切换装置的机械式开关或电开关，这种开关随着反复使用而受损或寿命缩短。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种在发生马达的绕组切换装置劣化的可能性的情况下限制绕组切换装置的切换，以延长绕组切换装置的寿命，防止发生故障的马达驱动装置以及包括其的空调机。
本发明的目的还在于，提供一种能够确定切换马达的接法的切换装置有无发生异常的马达驱动装置以及包括其的空调机。
本发明的目的还在于，能够根据基于切换装置的动作的第一接法中的绕组电阻和第二接法中的绕组电阻，来确定切换装置有无发生异常的马达驱动装置以及包括其的空调机。
本发明的目的还在于，提供一种能够在切换装置正常动作的情况下，提高电力转换效率或马达驱动效率的马达驱动装置以及包括其的空调机。
本发明的目的还在于，提供一种能够在切换装置异常的情况下使切换装置以第一接法和第二接法中的任意一种动作的马达驱动装置以及包括其的空调机。
本发明的目的还在于，提供一种能够确定马达有无发生故障的马达驱动装置以及包括其的空调机。
本发明的特征在于，在需要反复切换绕组的状况下限制切换装置的切换。
具体而言，本发明的马达驱动装置以及包括其的空调机，其特征在于，包括：逆变器，设置有复数个开关器件，基于开关动作向马达输出交流电源；切换装置，配置在所述逆变器和所述马达之间，将所述马达的绕组转换到第一接法或第二接法；以及控制部，控制所述逆变器和所述切换装置；如果在所述第二接法的状态下，所述马达在规定时间内以限制频率以下的运转频率运转的低速异常运转次数超过第一临界值，则所述控制部限制转换所述马达的绕组的接法。
在所述马达的绕组的接法状态变更限制状态下经过第一时间之后，所述控制部可以允许转换所述马达的绕组的接法。
在所述马达的绕组的接法状态变更限制状态下经过第一时间之后，所述控制部可以初始化针对所述低速异常运转次数的累计值。
另外，本发明的特征还可以是，还包括检测从所述逆变器输出的输出电流的输出电流检测部，在所述限制频率下，所述第一接法的状态下的输出电流值小于所述第二接法的状态下的输出电流值。
在所述限制频率下，所述第一接法的状态下的输出电流值可以小于所述第二接法的状态下的输出电流的最高值的1/√3倍。
在所述马达的运转频率为第一运转频率以下的情况下，所述控制部可以控制为所述马达的绕组成为所述第一接法的状态。
在所述马达的运转频率超过第一运转频率的情况下，所述控制部可以控制为所述马达的绕组成为所述第二接法的状态。
在将所述马达的绕组从所述第一接法转换到所述第二接法的期间，所述控制部可以控制为所述马达不停止而持续动作。
如果在所述第二接法的状态下，所述马达在规定时间内以限制频率以下的运转频率运转的低速异常运转次数小于第一临界值，则所述控制部可以根据所述马达的运转频率将所述马达的绕组转换到所述第一接法或保持所述第二接法。
如果在所述第二接法的状态下，所述马达在规定时间内以限制频率以下的运转频率运转的低速异常运转次数小于第一临界值，则所述控制部可以根据所述马达的运转速度将所述马达的绕组转换到所述第一接法或保持所述第二接法。
在所述马达的运转速度为第一速度以下的情况下，所述控制部控制为所述马达的绕组成为所述第一接法的状态。
在所述马达的运转速度超过第一速度的情况下，所述控制部控制为所述马达的绕组保持所述第二接法的状态。
另外，本发明还可以包括检测从所述逆变器输出的输出电流的输出电流检测部，根据所述切换装置的检查模式，如果在第一期间，所述马达的绕组根据所述切换装置的动作而处于所述第一接法的状态，则所述控制部控制为从所述逆变器输出第一电平的输出电流，如果在所述第一期间之后的第二期间，所述马达的绕组根据所述切换装置的动作而处于所述第二接法的状态，则所述控制部控制为从所述逆变器输出所述第一电平的输出电流。
所述控制部可以基于所述第一接法下的所述马达的第一绕组电阻和所述第二接法下的所述马达的第二绕组电阻来确定所述切换装置的动作有无发生异常。
所述控制部可以按各相运算所述第一绕组电阻和所述第二绕组电阻，在各相上所述第一绕组电阻的范围脱离第一范围且在各相上所述第二绕组电阻的范围脱离第二范围的情况下，所述控制部确定为所述马达发生故障，在各相上所述第一绕组电阻的范围在所述第一范围以内且在各相上所述第二绕组电阻的范围在所述第二范围以内的情况下，所述控制部确定为所述切换装置正常，并根据所述马达的运转频率来控制所述切换装置使所述马达的绕组从所述第一接法转换到所述第二接法。
另一方面，本发明另一实施例的特征在于，可以包括：逆变器，设置有复数个开关器件，基于开关动作向马达输出交流电源；切换装置，配置在所述逆变器和所述马达之间，将所述马达的绕组转换到第一接法或第二接法；以及控制部，控制所述逆变器和所述切换装置；如果在所述马达的绕组处于所述第二接法的状态下，所述马达在规定时间内以限制频率以下的运转频率运转的低速异常运转次数超过第一临界值，则所述控制部保持所述第二接法。
附图说明
图1是示出本发明一实施例的空调机的构成的图。
图2是图1的室外机和室内机的概略图。
图3是图1的空调机的简略的内部框图。
图4示出本发明实施例的马达驱动装置的内部框图的一个例子。
图5是图4的马达驱动装置的内部电路图的一个例子。
图6是图5的逆变器控制部的内部框图。
图7是说明图4的切换装置的动作时参照的图。
图8A和图8B是表示图7的切换装置的绕组切换动作的时序图。
图9A是表示本发明一实施例的马达驱动装置的运转方法的流程图。
图9B是表示本发明另一实施例的马达驱动装置的运转方法的流程图。
图10A至图14C是说明图9A或图9B的运转方法时参照的图。
图15是表示本发明另一实施例的马达驱动装置的运转方法的流程图。
图16A至图16C是说明图15的运转时参照的图。
图17是表示本发明又一实施例的马达驱动装置的运转方法的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明进行较详细的说明。
在以下说明中使用的针对结构要素的后缀“模块”及“部”仅是考虑到便于说明书的撰写而被赋予，其自身并不带有特别重要的意思或作用。因此所述“模块”和“部”可以混用。
图1是示出本发明一实施例的空调机的构成的图。
如图1所示，本发明的空调机是大型的空调机100，其可以包括：复数个室内机31～35；与复数个室内机连接的复数个室外机21、22；与复数个室内机中每一个连接的遥控器41～45；以及控制复数个室内机和室外机的远程控制器10。
远程控制器10与复数个室内机31～36和复数个室外机21、22连接并监视和控制它们的动作。此时，远程控制器10可以与复数个室内机连接并执行针对室内机的运转设定、锁定设定、日程控制、分组控制等。
空调机100可以是直立式空调机、壁挂式空调机以及吊顶式空调机中的任意一种，但是，下面以吊顶式空调机为例子进行说明，以便于说明。
另外，空调机还可以包括换气装置、空气净化装置、加湿装置以及加热器中的至少一种，并且可以与室内机和室外机的运转联动地进行动作。
室外机21、22包括：压缩机(未图示)，接收制冷剂并对其进行压缩；室外热交换器(未图示)，使制冷剂和室外空气进行热交换；储液器(未图示)，从供给到的制冷剂提取气体制冷剂并向压缩机供给；以及四通阀(未图示)，选择根据制热运转的制冷剂的流路。另外，还包括复数个传感器、阀以及油回收器等，但在此省略对这些构成的说明。
室外机21、22通过使其包括的压缩机和室外热交换器动作，根据设定来压缩制冷剂或进行热交换，之后向室内机31～35供给制冷剂。室外机21、22根据远程控制器10或室内机31～35的需求被驱动，室外机的运转数量和设置于室外机的压缩机的运转数量根据制冷/制热容量对应于所驱动的室内机发生变化而发生变化。
此时，以复数个室外机分别向各自连接的室内机供给制冷剂的情形为基本对室外机21、22进行说明，但是也可以根据室外机和室内机的连接结构，复数个室外机彼此连接并向复数个室内机供给制冷剂。
室内机31～35通过与复数个室外机21、22中的任意一个连接来接收制冷剂，并向室内吐出冷气或热气。室内机31～35包括室内热交换器(未图示)、室内机风扇(未图示)、使供给到的制冷剂膨胀的膨胀阀(未图示)以及复数个传感器(未图示)。
此时，室外机21、22和室内机31～35通过通信线连接并且彼此收发数据，室外机和室内机通过单独的通信线与远程控制器10连接，并根据远程控制器10的控制来运转。
遥控器41～45与室内机分别连接，向室内机输入用户的控制指令，接收并显示室内机的状态信息。此时，遥控器根据与室内机的连接形态以有线或无线的方式进行通信，可以根据情况将一个遥控器连接于复数个室内机，并通过一个遥控器的输入来改变复数个室内机的设定。
另外，遥控器41～45可以在内部设置有温度感测传感器。
图2是图1的室外机和室内机的概略图。
参照附图，空调机100大致划分为室内机31和室外机21。
室外机21包括：压缩机102，起到压缩制冷剂的作用；压缩机用电动机102b，驱动压缩机；室外侧热交换器104，起到使压缩的制冷剂散热的作用；室外送风机105，配置于室外热交换器104的一侧，由促进制冷剂的散热的室外风扇105a、使室外风扇105a旋转的电动机105b构成；膨胀机构106，使冷凝的制冷剂膨胀；制冷/制热切换阀110，切换被压缩的制冷剂的流路；以及储液器103，临时存储气化的制冷剂，去除水分和异物之后向压缩机供给具有规定的压力的制冷剂；等。
室内机31包括：室内侧热交换器108，配置于室内而执行制冷/制热功能；以及室内送风机109，配置于室内侧热交换器108的一侧，由促进制冷剂的散热的室内风扇109a和使室内风扇109a旋转的电动机109b构成；等。
室内侧热交换器108可以设置有至少一个。压缩机102可以使用变频压缩机、恒速压缩机中的至少一种。
另外，空调机100可以是对室内进行制冷的制冷器，也可以是对室内进行制冷或制热的热泵。
另一方面，在图2中，室内机31和室外机21示出了各一个，但是，本发明实施例的空调机的驱动装置不限定于此，也可以是包括复数个室内机和室外机的多拖多空调机，当然也可以应用于包括一个室内机和复数个室外机的空调机等。
图1的室外机21内的压缩机102可以通过马达驱动装置220来驱动，所述马达驱动装置220驱动压缩机马达230，以驱动压缩机。
图3是图1的空调机的简略内部框图。
参照附图，图3的空调机100包括压缩机102、室外风扇105a、室内风扇109a、控制部170、吐出温度感测部118、室外温度感测部138、室内温度感测部158以及存储器140。
另外，空调机100还可以包括马达驱动装置220、室外风扇驱动部200、室内风扇驱动部300、切换阀110、膨胀阀106、显示部130以及输入部120。
关于压缩机102、室外风扇105a、室内风扇109a的说明，参照图2。
输入部120包括复数个操作按键，将关于所输入的空调机100的运转目标温度的信号传递给控制部170。
显示部130可以显示空调机100的运转状态。
存储器140可以存储空调机100运转所需的数据。
吐出温度感测部118可以感测从压缩机102吐出的制冷剂吐出温度Tc，并将感测到的关于制冷剂吐出温度Tc的信号传递给控制部170。
室外温度感测部138可以感测室外温度To，即空调机100的室外机21周边的温度，并将感测到的关于室外温度To的信号传递给控制部170。
室内温度感测部158可以感测室内温度Ti，即空调机100的室内机31周边的温度，并将感测到的关于室内温度Ti的信号传递给控制部170。
控制部170可以基于感测到的制冷剂吐出温度Tc、感测到的室外温度To、感测到的室内温度Ti中的至少一个和所输入的目标温度，控制空调机100运转。例如，可以算出最终目标过热度，控制空调机100运转。
另一方面，如图所示，控制部170可以为了控制压缩机102、室内风扇109a以及室外风扇105a的运转，而分别控制马达驱动装置220、室外风扇驱动部200以及室内风扇驱动部300。
例如，控制部170可以基于目标温度，向马达驱动装置220、室外风扇驱动部200或室内风扇驱动部300分别输出相应的速度指令值信号。
之后，压缩机马达(未图示)、马达230以及室内风扇马达109b可以基于各个速度指令值信号，分别以目标旋转速度运转。
另一方面，控制部170除了执行对于马达驱动装置220、室外风扇驱动部200或室内风扇驱动部300的控制之外，还可以控制空调机100的整个运转。
例如，控制部170可以控制制冷/制热切换阀110或四通阀的动作。
另外，控制部170可以控制膨胀机构或膨胀阀106的动作。
图4示出了本发明实施例的马达驱动装置的内部框图的一例，图5是图4的马达驱动装置的内部电路图的一个例子。
参照附图，本发明实施例的马达驱动装置220用于以无传感器(sensorless)方式驱动马达，也可以将其命名为电力转换装置。
本发明实施例的马达驱动装置220可以包括转换器410、逆变器420、逆变器控制部430、切换装置450、DC端电压检测部B、DC端电容器C、输出电流检测部E以及输出电压检测部F。另外，马达驱动装置220还可以包括输入电流检测部A等。
输入电流检测部A可以检测从商用交流电源405输入的输入电流is。为此，作为输入电流检测部A可以使用CT(current trnasformer，电流互感器)、分流电阻等。检测到的输入电流is可以作为脉冲形态的离散信号(discrete signal)向逆变器控制部430输入。
转换器410将经由电抗器L的商用交流电源405转换为直流电源并输出。虽然附图中，以三相交流电源图示了商用交流电源405，但是也可以是单相交流电源。转换器410的内部结构也可以根据商用交流电源405的类型而发生变化。
另一方面，转换器410可以没有开关器件而由二极管等构成，由此也可以在没有额外的开关动作的情况下执行整流动作。
例如，在三相交流电源的情况下，转换器410可以设置有桥形态的六个二极管，而在单相交流电源的情况下，转换器410可以设置有桥形态的四个二极管。
另一方面，在三相交流电源的情况下，转换器410可以设置有六个开关器件和六个二极管，而在单相交流电源的情况下，转换器410可以是设置有两个开关器件和四个二极管的半桥式的转换器。
在转换器410设置有开关器件的情况下，可以通过该开关器件的开关动作，来执行升压动作、功率因素改善以及直流电源转换。
DC端电容器C配置于DC端并存储从转换器410输出的电源。在附图中，作为DC端电容器C示出了一个元件，但是也可以通过设置有复数个来确保元件稳定性。
另一方面，在附图中，示出了DC端电容器C连接到转换器410的输出端的例子，但是不限定于此，也可以直接输入直流电源。
例如，可以直接向DC端电容器C输入来自太阳能电池的直流电源，或者也可以进行直流/直流转换之后输入。下面，以附图中示出的部分为主进行说明。
另一方面，由于DC端电容器C两端存储直流电源，因此也可以将其命名为DC端或DC链路端。
DC端电压检测部B可以检测出DC端电容器C两端的DC端电压Vdc。为此，DC端电压检测部B可以包括电阻元件、放大器等。检测出的DC端电压Vdc可以作为脉冲形态的离散信号向逆变器控制部430输入。
逆变器420可以设置有复数个逆变器开关器件Sa～Sc、S′a～S′c，并且可以通过开关器件的开/关动作，将DC端的直流电源Vdc转换为三相交流电源va、vb、vc并向三相同步马达230输出。
在逆变器420中，彼此串联连接的上臂开关器件Sa、Sb、Sc和下臂开关器件S′a、S′b、S′c分别成对，一共三对上臂开关器件和下臂开关器件Sa&S′a、Sb&S′b、Sc&S′c彼此并联连接。在每个开关器件Sa、S′a、Sb、S′b、Sc、S′c连接有反并联的二极管。
逆变器420内的开关器件基于来自逆变器控制部430的逆变器开关控制信号Sic，来进行各个开关器件的开/关动作。由此，向三相同步马达230输出具有规定频率的三相交流电源。
逆变器控制部430可以基于无传感器的方式来控制逆变器420的开关动作。为此，逆变器控制部430可以接收由输出电流检测部E检测到的输出电流io。
为了控制逆变器420的开关动作，逆变器控制部430向逆变器420输出逆变器开关控制信号Sic。逆变器开关控制信号Sic是脉宽调制方式(PWM)的开关控制信号，其基于由输出电流检测部E检测出的输出电流io生成并输出。关于逆变器控制部430内的逆变器开关控制信号Sic的输出的详细动作，将在后面参照图6进行说明。
输出电流检测部E检测在逆变器420和三相马达230之间流动的输出电流io。即，检测在马达230流动的电流。输出电流检测部E可以将各个相的输出电流ia、ib、ic均检测，另外，也可以利用三相平衡来检测两相的输出电流。
输出电流检测部E可以位于逆变器420和马达230之间，为了检测电流，可以使用CT(current trnasformer，电流互感器)、分流电阻等。
在使用分流电阻的情况下，三个分流电阻可以位于逆变器420和同步马达230之间，或一端与逆变器420的三个下臂开关器件S′a、S′b、S′c分别连接。
另一方面，也可以利用三相平衡使用两个分流电阻。另一方面，在使用一个分流电阻的情况下，也可以在上述电容器C和逆变器420之间配置该分流电阻。
检测到的输出电流io是脉冲形态的离散信号，其可以施加到逆变器控制部430，并基于检测出的输出电流io来生成逆变器开关控制信号Sic。下面，也可以将检测出的输出电流io作为三相的输出电流ia、ib、ic来并列进行说明。
输出电压检测部F可以检测从逆变器420输出的输出电压vo。具体地说，可以检测从逆变器420输出的各相的输出电压vo。为此，输出电压检测部F可以包括电阻元件、放大器等。检测出的输出电压vo可以作为脉冲形态的离散信号向逆变器控制部430输入。
另一方面，三相马达230设置有定子(stator)和转子(rotar)，转子通过规定频率的各相交流电源施加到各相(a相、b相、c相)的定子的线圈而旋转。
例如，这种马达230可以包括表面附着式永磁体同步电动机(Surface-MountedPermanent-Magnet Synchronous Motor；SMPMSM)、内嵌式永磁体同步电动机(InteriorPermanent Magnet Synchronous Motor；IPMSM)以及同步磁阻电动机(SynchronousReluctance Motor；Synrm)等。其中，SMPMSM和IPMSM是使用了永磁体的同步电动机(Permanent Magnet Synchronous Motor；PMSM)，而Synrm的特征在于没有永磁体。
另一方面，切换装置450可以配置在逆变器420和马达230之间，并且能够将马达230的绕组转换为第一接法或第二接法。
在此，第一接法可以是Y接法，而第二接法可以是Δ接法。
为此，切换装置450可以设置有分别连接在逆变器420的三相输出端和马达230的三相线圈CA、Cb、CC之间的三个继电器元件SW1～SW3。
即，切换装置450可以设置有与各相输出电连接的第一继电器元件SW1～第三继电器元件SW3。
在马达230处于第一速度或第一运转频率以下的情况下，切换装置450可以动作为使马达230成为第一接法，而在马达230超过所述第一速度或第一运转频率的情况下，可以动作为使马达230成为第二接法。因此，能够提高电力转换效率或马达驱动效率。
尤其，能够提高在第一速度或第一运转频率以下的低速的情况下的电力转换效率或马达驱动效率。
另一方面，本发明实施例的马达驱动装置220包括：逆变器420，设置有复数个开关器件Sa～Sc、S′a～S′c，基于开关动作向马达230输出交流电源；切换装置450，配置在逆变器420和马达230之间，将马达230的绕组转换为第一接法或第二接法；输出电流检测部E，检测从逆变器420输出的输出电流io；以及控制部170或逆变器控制部430，控制逆变器420和切换装置450；根据切换装置450的检查模式，在第一期间Pn1，在马达230的绕组根据切换装置450的动作而处于第一接法的状态下从逆变器420输出第一电平Lvn1的输出电流io，在第一期间Pn1之后的第二期间Pn2，在马达230的绕组根据切换装置450的动作而处于第二接法的状态下从逆变器420输出第一电平Lvn1的输出电流io。由此，能够确定对马达230的接法进行转换的切换装置450有无发生异常。对此，下面将参照图7进行详细的说明。
图6是图5的逆变器控制部的内部框图。
参照图6，逆变器控制部430可以包括轴转换部310、速度运算部320、电流指令生成部330，电压指令生成部340，轴转换部350以及开关控制信号输出部360。
轴转换部310接收由输出电流检测部E检测到的三相输出电流ia、ib、ic，并转换为静止坐标系的两相电流iα、iβ。
另一方面，轴转换部310可以将静止坐标系的两相电流iα、iβ转换为旋转坐标系的两相电流id、iq。
速度运算部320可以基于在轴转换部310被轴转换的静止坐标系的两相电流iα、iβ，输出运算出的位置
Figure BDA0003458619200000111
和运算出的速度
Figure BDA0003458619200000112
另一方面，电流指令生成部330基于运算速度
Figure BDA0003458619200000113
和速度指令值ω*r来生成电流指令值i*q。例如，电流指令生成部330基于运算速度
Figure BDA0003458619200000114
和速度指令值ω*r的差异，由PI控制器335执行PI控制，生成电流指令值i*q。附图中，作为电流指令值示出了q轴电流指令值i*q，但是也可以与附图不同地，一起生成d轴电流指令值i*d。另一方面，也可以将d轴电流指令值i*d的值设定为0。
另一方面，电流指令生成部330也可以设置有限制电流指令值i*q的电平的限幅器(未图示)，以使电流指令值i*q不会超过允许范围。
接着，电压指令生成部340基于在轴转换部被轴转换为两相旋转坐标系的d轴电流id、q轴电流iq和在电流指令生成部330等的电流指令值i*d、i*q，来生成d轴电压指令值v*d、q轴电压指令值v*q。例如，电压指令生成部340基于q轴电流iq和q轴电流指令值i*q的差异，由PI控制器344执行PI控制，生成q轴电压指令值v*q。另外，电压指令生成部340可以基于d轴电流id和d轴电流指令值i*d的差异，由PI控制器348执行PI控制，生成d轴电压指令值v*d。另一方面，电压指令生成部340还可以设置有限制d轴电压指令值v*d、q轴电压指令值v*q的电平的限幅器(未图示)，以使d轴电压指令值v*d和q轴电压指令值v*q不会超过允许范围。
另一方面，所生成的d轴电压指令值v*d和q轴电压指令值v*q输入到轴转换部350。
轴转换部350接收在速度运算部320运算的位置
Figure BDA0003458619200000121
和d轴电压指令值v*d、q轴电压指令值v*q并执行轴转换。
首先，轴转换部350执行从两相旋转坐标系向两相静止坐标系的转换。此时，可以使用由速度运算部320运算出的位置
Figure BDA0003458619200000122
并且，轴转换部350执行从两相静止坐标系向三相静止坐标系的转换。通过这种转换，轴转换部350输出三相输出电压指令值v*a、v*b、v*c。
开关控制信号输出部360基于三相输出电压指令值v*a、v*b、v*c，生成并输出根据脉宽调制(PWM)方式的逆变器用开关控制信号Sic。
所输出的逆变器开关控制信号Sic可以在栅极驱动部(未图示)被转换为栅极驱动信号，并输入到逆变器420内的各个开关器件的栅极。由此，逆变器420内的各个开关器件Sa、S′a、Sb、S′b、Sc、S′c进行开关动作。
另一方面，如上所述，为了通过逆变器420控制来执行驱动马达230的矢量(vector)控制，马达驱动装置100必需感测在马达(motor)流动的输出电流io，尤其相电流(Phase current)。
逆变器控制部430可以利用所感测到的相电流，通过电流指令生成部330和电压指令生成部340，将马达230控制为所希望的速度和扭矩(torque)。
图7是说明图4的切换装置的动作时参照的图。
参照附图，图7的(a)示出了马达230根据切换装置450的动作而以作为第一接法的Y接法动作的情形，图7的(b)示出了马达230根据切换装置450的动作而以作为第二接法的Δ接法动作的情形。
切换装置450设置有与逆变器420的各相输出电连接的第一继电器元件SW1～第三继电器元件SW3。
第一继电器元件SW1的第一端naa、第二继电器元件SW2的第一端nba以及第三继电器元件SW3的第一端nca并联连接，马达230的第一绕组CA的一端nA与第一继电器元件SW1的第二端nab连接，马达230的第二绕组CB的一端nB与第二继电器元件SW2的第二端nbb连接，马达230的第三绕组CC的一端nC与第三继电器元件SW3的第二端ncb连接，马达230的第一绕组CA的另一端nA与第三继电器元件SW3的共同端n3连接，马达230的第二绕组CB的另一端nB与第一继电器元件SW1的共同端n1连接，马达230的第三绕组CC的另一端nC与第二继电器元件SW2的共同端n2连接。
另一方面，第一继电器元件SW1的第二端nab与逆变器420的u相输出端ru连接，第二继电器元件SW2的第二端nbb与逆变器420的v相输出端rv连接，第三继电器元件SW3的第二端ncb与逆变器420的w相输出端rw连接。
如图7的(a)所示，控制部170或逆变器控制部430可以为了第一接法而控制为第一继电器元件SW1～第三继电器元件SW3的共同端n1、n2、n3分别与第一继电器元件SW1～第三继电器元件SW3的第一端naa、nba、nca电连接。
由此，逆变器420的u相、v相、w相的输出电流分别在作为Y接法的马达230内的a相线圈CA、b相线圈CB以及c相线圈CC流动。
如图7的(b)所示，控制部170或逆变器控制部430可以为了第二接法，而控制为第一继电器元件SW1～第三继电器元件SW3的共同端n1、n2、n3分别与第一继电器元件SW1～第三继电器元件SW3的第二端nab、nbb、ncb电连接。
因此，逆变器420的u相、v相、w相的输出电流分别在作为Δ接法的马达230内的b相线圈CB、c相线圈CC、a相线圈CA流动。
最终，可以控制为通过切换装置450使马达230以第一接法或第二接法动作，进而，能够提高电力转换效率或马达230的驱动效率。
图8A和图8B是表示图7的切换装置的绕组切换动作的时序图。
首先，图8A是表示切换装置的绕组切换动作的一例的时序图。
参照附图，在马达230的运转频率为f1以下的情况下，如图7的(a)所示，切换装置450可以动作为使马达230成为Y接法的状态。
在附图中，示出了到Txa时刻为止的P1x期间，切换装置450动作为使马达230成为Y接法的状态。
接着，从Txa时刻到Txb时刻为止Px期间，马达230可以停止。
接着，在Txb时刻之后的P2x期间，如图7的(b)所示，切换装置450可以动作为使马达230成为Δ接法的状态。
例如，在马达230的运转频率超过f1的情况下，切换装置450可以动作为使马达230成为Δ接法的状态，为了从Y接法转换到Δ接法，马达230可以在Px期间停止。
接着，图8B是表示切换装置的绕组切换动作的另一例子的时序图。
参照附图，在马达230的运转频率为f1以下的情况下，如图7的(b)所示，切换装置450可以动作为使马达230成为Y接法的状态。
附图中，示出了到Ta时刻为止的P1期间，切换装置450动作为使马达230成为Y接法的状态。
接着，从Ta时刻到Tb时刻之间的P2期间，控制部170或逆变器控制部430可以控制为使马达230的绕组从第一接法转换到第二接法。
尤其，控制部170或逆变器控制部430可以在P2期间控制为，使马达230不停止，而是使马达230的运转频率临时从第一频率f1下降到第二频率f2。
接着，在Tb时刻之后的P3期间，如图7的(b)所示，马达230可以成为Δ接法的状态来动作。
例如，在马达230的运转频率超过f1的情况下，控制部170或逆变器控制部430可以控制为切换装置450动作为使马达230成为Δ接法的状态。
具体而言，在P3期间，控制部170或逆变器控制部430可以控制为，使临时下降到第二频率f2的马达230的运转频率重新上升。
控制部170或逆变器控制部430可以控制为，在切换装置450使马达230的绕组从第一接法转换到第二接法的期间，马达230不停止而继续动作。如上所述，由于在切换装置450进行切换动作时马达230不停止，因此能够提高马达230的运转效率。
另一方面，优选，图8B的P2期间小于图8A的Px期间。由此，可以临时降低马达230的速度的同时将马达230的绕组从第一接法转换到第二接法。
图9A是表示本发明一实施例的马达驱动装置的运转方法的流程图。
参照附图，控制部170或逆变器控制部430判断是否处于马达驱动装置220内的切换装置检查模式(S910)。
例如，控制部170或逆变器控制部430可以控制为在马达230驱动之前执行切换装置检查模式。
作为另一例子，如果在马达230的驱动中，运转频率的变化为规定值以上，则控制部170或逆变器控制部430可以控制为执行切换装置检查模式。
在切换装置检查模式的情况下，控制部170或逆变器控制部430控制为，在第一期间，在马达230的绕组根据切换装置450的动作而处于第一接法的状态下，使逆变器420输出第一电平的输出电流(S920)。
接着，在切换装置检查模式的情况下，控制部170或逆变器控制部430控制为，在第一期间之后的第二期间，在马达230的绕组根据切换装置450的动作而处于第二接法的状态下，使逆变器420输出与第一接法的状态相同的第一电平的输出电流(S930)。
接着，控制部170或逆变器控制部430基于第一接法中的马达230的绕组电阻和第二接法中的马达230的绕组电阻，确定切换装置450的动作有无发生异常(S940)。
例如，控制部170或逆变器控制部430可以根据基于在第一期间Pn1输出第一电平Lvn1的输出电流io而检测到的第一输出电压Lvn3来运算马达230的第一绕组电阻，根据基于在第二期间Pn2输出第一电平Lvn1的输出电流io而检测到的第二输出电压Lvn4来运算马达230的第二绕组电阻，并基于第一绕组电阻和第二绕组电阻来确定切换装置450的动作有无发生异常。因此，可以简单地确定对马达230的接法进行转换的切换装置450有无发生异常。
具体而言，控制部170或逆变器控制部430可以运算第一绕组电阻和第二绕组电阻的比率，并基于运算出的比率来确定切换装置450的动作有无发生异常。由此，能够简单地确定对马达230的接法进行转换的切换装置450有无发生异常。
另一方面，控制部170或逆变器控制部430可以按各相运算第一绕组电阻和第二绕组电阻的比率，并且在运算出的比率中所有相的比率在规定范围以内的情况下，确定为切换装置450正常，并控制为切换装置450根据马达230的运转频率使马达230的绕组从第一接法转换到第二接法。因此，能够在切换装置450正常动作的情况下提高电力转换效率或马达230的驱动效率。
图9B是表示本发明另一实施例的马达驱动装置的运转方法的流程图。
参照附图，图9B的运转方法与图9A的运转方法相似，区别仅在于输出多个电平的输出电流，而不是仅输出第一电平的输出电流。
在此，步骤910(S910)、步骤920(S920)、步骤930(S930)、步骤940(S940)参照图9A的说明。
在步骤920(S920)中，在切换装置检查模式的情况下，控制部170或逆变器控制部430控制为，在第一期间，马达230的绕组根据切换装置450的动作而处于第一接法的状态下，使逆变器420输出第一电平的输出电流。
接着，控制部170或逆变器控制部430控制为，在第一期间，马达230的绕组根据切换装置450的动作而处于第一接法的状态下，使逆变器420在输出第一电平的输出电流之后，输出与第一电平不同的第二电平的输出电流(S922)。
例如，第二电平可以是高于第一电平的电平。
接着，在切换装置检查模式的情况下，控制部170或逆变器控制部430控制为，在第二期间，马达230的绕组根据切换装置450的动作而处于第二接法的状态下，使逆变器420输出第一电平的输出电流(S930)。
接着，控制部170或逆变器控制部430控制为，在第二期间，马达230的绕组根据切换装置450的动作而处于第二接法的状态下，使逆变器420在输出第一电平的输出电流之后，输出与第一电平不同的第二电平的输出电流(S932)。
第二接法的状态下的第一电平和第二电平可以是与第一接法状态下的第一电平和第二电平分别相同的电平。
接着，控制部170或逆变器控制部430基于第一接法中的马达230的绕组电阻和第二接法中的马达230的绕组电阻，确定切换装置450的动作有无发生异常(S940)。
例如，控制部170或逆变器控制部430根据基于在第一期间Pm1输出第一电平Lvm1的输出电流而检测到的输出电压Lvm3和基于输出第二电平Lvm2的输出电流而检测到的输出电压Lvm4，来运算马达230的第一绕组电阻，并且根据基于在第二期间Pm2输出第一电平Lvm1的输出电流而检测到的输出电压Lvm5和基于输出第二电平Lvm2的输出电流而检测到的输出电压Lvm6，来运算马达230的第二绕组电阻，并基于第一绕组电阻和第二绕组电阻来确定切换装置450的动作有无发生异常。由此，能够简单地确定对马达230的接法进行转换的切换装置450有无发生异常。
具体而言，控制部170或逆变器控制部430可以运算第一绕组电阻和第二绕组电阻的比率，并基于运算出的比率来确定切换装置450的动作有无发生异常。由此，能够简单地确定对马达230的接法进行转换的切换装置450有无发生异常。
另一方面，控制部170或逆变器控制部430可以控制为，按各相运算第一绕组电阻和第二绕组电阻的比率，在运算出的比率中所有相的比率在规定范围以内的情况下确定为切换装置450正常，并根据马达230的运转频率，切换装置450使马达230的绕组从第一接法转换到第二接法。由此，能够在切换装置450正常动作的情况下提高电力转换效率或马达230的驱动效率。
图10A至图14C是说明图9A或图9B的运转方法时参照的图。
首先，图10A是说明图9A的运转方法时参照的图。
参照附图，图10A的(a)示出了从逆变器420输出的输出电流ina，尤其示出了相电流。
在Pn1期间，在马达230通过切换装置450的动作而处于第一接法的状态下，逆变器控制部430可以控制为从逆变器420输出第一电平Lvn1的输出电流。
Pn1期间之后的Pns期间是，从第一接法向第二接法的转换区间，可以从逆变器420不输出电流。
另一方面，与附图不同地，也可以在Pns期间输出低于第一电平Lvn1的输出电流。通过输出这种输出电流，如图8B的P2期间，马达230的速度可以临时下降。
接着，在Pns期间之后的Pn2期间，在马达230通过切换装置450的动作而处于第二接法的状态下，逆变器控制部430可以控制为从逆变器420输出第一电平Lvn1的输出电流。
图10A的(b)示出了与从逆变器420输出的输出电流ina对应的开关电压Sna和作为有效电压的输出电压Snb。
另一方面，输出电压Snb可以对应于相电压。
到作为Pn1期间的结束时刻的Tn1时刻为止，开关电压Sna的脉宽在上升之后保持恒定，而输出电压在上升之后保持第三电平Lvn3。
在Pn1期间之后的Pns期间，输出电压成为零，在从Pns期间之后的Tn2时刻开始的Pn2期间，开关电压Sna的脉宽在上升之后保持恒定，而输出电压在上升之后保持低于第三电平Lvn3的第四电平Lvn4。
如图10A的(b)，控制部170或逆变器控制部430可以根据在第一接法和第二接法中的输出电压Snb的差异，运算第一接法中的第一绕组电阻，运算第二接法中的第二绕组电阻。
另一方面，由于从逆变器420输出的输出电流相同，因此如果切换装置450的动作正常，则输出电压Snb的电平更大的第一绕组电阻大于第二绕组电阻。
基于这种特性，控制部170或逆变器控制部430可以判断切换装置450的动作有无发生异常。
另一方面，在图10A中示出了一个相电流ina，但是也可以与此不同地，控制部170或逆变器控制部430控制为，作为逆变器420各相的输出端的u相电流、v相电流、w相电流分别依次具有图10A的波形。
控制部170或逆变器控制部430可以利用R＝V/I的关系来运算第一接法中的第一绕组电阻，运算第二接法中的第二绕组电阻。
此时，在第一接法中的第一绕组电阻和第二接法中的第二绕组电阻的比率保持规定范围的情况下，控制部170或逆变器控制部430可以判断为正常，而在脱离规定范围的情况下可以判断为切换装置450发生异常。
另外，控制部170或逆变器控制部430可以根据第一接法中的第一绕组电阻是否在第一范围以内，来判断切换装置450为异常或正常。
另一方面，控制部170或逆变器控制部430也可以根据第二接法中的第二绕组电阻是否在第二范围以内，来判断切换装置450为异常或正常。
接着，图10B是说明图9B的运转方法时参照的图。
参照附图，图10B的(a)示出了从逆变器420输出的输出电流ima，尤其示出了相电流。
在Pm1期间中的Pm1a期间，在马达230根据切换装置450的动作而处于第一接法的状态下，逆变器控制部430可以控制为从逆变器420输出第一电平Lvm1的输出电流。
接着，在Pm1期间中的Pm1b期间，在马达230根据切换装置450的动作而处于第一接法的状态下，逆变器控制部430可以控制为从逆变器420输出大于第一电平Lvm1的第二电平Lvm2的输出电流。
在Pm1期间之后的Pms期间是从第一接法转换到第二接法的转换区间，逆变器420可以不输出电流。
另一方面，与附图不同地，也可以在Pms期间输出低于第一电平Lvm1的输出电流的电平的电流。通过输出这种输出电流，如图8B的P2期间，马达230的速度可以临时下降。
接着，在Pms期间之后的Pm2期间中的Pm2a期间，在马达230根据切换装置450的动作而处于第二接法的状态下，逆变器控制部430可以控制为从逆变器420输出第一电平Lvm1的输出电流。
接着，在Pm2期间中的Pm2b期间，在马达230根据切换装置450的动作而处于第二接法的状态下，逆变器控制部430可以控制为从逆变器420输出大于第一电平Lvm1的第二电平Lvm2的输出电流。
图10B的(b)示出了与从逆变器420输出的输出电流ima对应的开关电压Sma和作为有效电压的输出电压Smb。
另一方面，输出电压Smb可以对应于相电压。
在Pm1期间中的Pm1a期间，开关电压Sma的脉宽在上升之后保持恒定，输出电压在上升之后保持第三电平Lvm3，在Pm1期间中的Pm1b期间，开关电压Sma的脉宽重新在上升之后保持恒定，输出电压重新在上升之后保持第四电平Lvm4。
在Pm1期间之后的Pms期间，输出电压为零。
在从Pms期间之后的Tm2时刻开始的Pm2期间中的Pm2a期间，开关电压Sma的脉宽在上升之后保持恒定，输出电压在上升之后保持第五电平Lvm5，在Pm2期间中的Pm2b期间，开关电压Sma的脉宽重新在上升之后保持恒定，输出电压重新在上升之后保持第六电平Lvm6。
此时，第五电平Lvm5可以小于第三电平Lvm3，第六电平Lvm6可以小于第四电平Lvm4。
如图10B的(b)，控制部170或逆变器控制部430可以根据第一接法中和第二接法中的输出电压Smb的差异，运算第一接法中的第一绕组电阻，运算第二接法中的第二绕组电阻。
与图10A相比，可以输出各种电平的输出电流，并基于此来运算绕组电阻，从而能够进一步提高所运算的绕组电阻的准确性。
尤其，与图10A相比，由于能够通过输出各种电平的输出电流来去除除了定子电阻之外的成分可能引起的影响，因此能够进一步提高最终运算出的绕组电阻的准确性。
另一方面，由于从逆变器420输出的输出电流相同，因此如果切换装置450的动作正常，则输出电压Smb的电平更大的第一绕组电阻大于第二绕组电阻。
基于这种特性，控制部170或逆变器控制部430能够判断切换装置450的动作有无发生异常。
另一方面，在图10B中，示出了一个相电流ima，但是也可以与此不同地，控制部170或逆变器控制部430控制为，作为逆变器420的各相的输出端的u相电流、v相电流、w相电流分别依次具有图10B的波形。
图11是示出第一接法和第二接法中的马达的简略的等效电路图。
参照附图，图11的(a)是作为第一接法的Y接法，示出了马达230的等效电路图。
另一方面，当在Y接法中为了控制称作Ia的电流而施加Va电压时，定子绕组成为3/2Ra。
接着，图11的(b)是作为第一接法的Δ接法，示出了马达230的等效电路图。
另一方面，当在△接法中输出称作Ia的输出电流时，Va相比于Y接法减小到1/3。这是因为绕组电阻下降到1/2Ra。
在此，控制部170或逆变器控制部430可以利用该差异来确定接法是否通过切换装置450正常地变更。
图12A是示出随着在第一接法和第二接法中依次施加第一电平和第二电平的相电流而检测到的输出电压的图。
参照附图，在图12A的Poa期间，示出了随着在第一接法中输出第一电平Lvm1和第二电平Lvm2的U相输出电流、V相输出电流、W相输出电流，在Poa1期间的U相输出电压，在Poa2期间的V相输出电压，在Poa3期间的W相输出电压的例子。
如图所示，在Poa期间的U相输出电压、在Poa期间的V相输出电压、在Poa期间的W相输出电压可以分别具有两个电压电平。
控制部170或逆变器控制部430可以在第一接法中，基于第一电平Lvm1和第二电平Lvm2的各相U、V、W输出电流和各相U、V、W输出电压，来运算各相U、V、W的第一绕组电阻。
接着，在图12A的Pob期间，示出了随着在第二接法中输出第一电平Lvm1和第二电平Lvm2的U相输出电流、V相输出电流、W相输出电流，在Pob1期间的U相输出电压、在Pob2期间的V相输出电压、在Pob3期间的W相输出电压的例子。
如图所示，在Pob期间的U相输出电压、在Pob期间的V相输出电压、在Pob期间的W相输出电压可以分别具有两个电压电平。
控制部170或逆变器控制部430可以在第二接法中，基于第一电平Lvm1和第二电平Lvm2的各相U、V、W输出电流和各相U、V、W输出电压，来运算各相U、V、W的第二绕组电阻。
并且，控制部170或逆变器控制部430可以基于各相U、V、W的第一绕组电阻和各相U、V、W的第二绕组电阻，来确定切换装置450有无发生异常。
图12B是表示在切换装置450的动作正常的情况下的各相U、V、W的第一绕组电阻和各相U、V、W的第二绕组电阻以及它们的比率的图。
参照附图，第一接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻可以分别是0.96、0.96、0.97Ω。
另一方面，U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻可以分别对应于与图7的a相绕组CA对应的绕组电阻、与b相绕组CB对应的绕组电阻、与c相绕组CC对应的绕组电阻。
另一方面，在第二接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻可以分别是0.41、0.42、0.42Ω。
关于此，第一接法相比于第二接法的绕组电阻的比率即U相的绕组电阻比、V相的绕组电阻比、W相的绕组电阻比可以分别是2.3、2.3、2.3。
即，在切换装置450的动作正常的情况下，优选作为在第一接法中的绕组电阻的正常范围的第一范围是大致0.7至1.2Ω，优选作为在第二接法中的绕组电阻的正常范围的第二范围是大致0.3至0.6Ω，优选作为第一接法相比于第二接法的绕组电阻比的正常范围的第三范围可以是大致2.0至2.5。
基于这种图12B的数据，控制部170或逆变器控制部430可以确定切换装置450有无发生异常。
例如，控制部170或逆变器控制部430可以按各相U、V、W运算第一绕组电阻和第二绕组电阻的比率，并在运算出的比率中的至少一相的比率脱离规定范围的情况下，判断为切换装置450异常，并控制为使马达230的绕组以第一接法或第二接法中的任意一种动作。如上所述，可以通过在切换装置450异常时仅以任意一种接法状态动作，从而能够使马达230应急运转。
另一方面，控制部170或逆变器控制部430可以按各相U、V、W运算第一绕组电阻和第二绕组电阻，并在各相U、V、W中第一绕组电阻的范围脱离第一范围且在各相U、V、W中第二绕组电阻的范围脱离第二范围的情况下，确定为马达230发生了故障。由此，能够简单地确定马达230发生故障与否。
另一方面，控制部170或逆变器控制部430可以按各相U、V、W运算第一绕组电阻和第二绕组电阻，并在各相U、V、W中第一绕组电阻的范围在第一范围以内且在各相U、V、W中第二绕组电阻的范围在第二范围以内的情况下，确定为切换装置450正常，并且控制为切换装置450根据马达230的运转频率使马达230的绕组从第一接法转换到第二接法。因此，能够在切换装置450正常动作的情况下提高电力转换效率或马达230的驱动效率。
另一方面，控制部170或逆变器控制部430可以按各相U、V、W运算第一绕组电阻和第二绕组电阻，并在各相U、V、W中第一绕组电阻的范围在第一范围以内且在各相U、V、W中第二绕组电阻的范围脱离第二范围的情况下，确定为切换装置450异常，并且控制为马达230的绕组仅以第一接法动作。如上所述，通过在切换装置450异常时仅以任意一种接法状态动作，从而能够使马达230应急运转。
另一方面，控制部170或逆变器控制部430可以按各相U、V、W运算第一绕组电阻和第二绕组电阻，并在各相U、V、W中第一绕组电阻的范围脱离第一范围且在各相U、V、W中第二绕组电阻的范围在第二范围以内的情况下，确定为切换装置450异常，并且控制为马达230的绕组仅以第二接法动作。如上所述，通过在切换装置450异常时仅以任意一种接法状态动作，能够使马达230应急运转。
图13A至图13C是表示从第一接法向第二接法的转换时的各相U、V、W的第一绕组电阻和各相U、V、W的第二绕组电阻以及它们的比率的图。
首先，图13A的(a)示出了在切换装置450中的一个继电器的动作异常的情况下的马达230的等效电路图。
接着，图13A的(b)是表示在图13A的(a)的情况下的第一绕组电阻和各相U、V、W的第二绕组电阻以及它们的比率的图。
参照附图，在第一接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻可以分别是0.97、0.97、0.97Ω。
另一方面，在第二接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻可以分别是0.71、0.41、0.72Ω。
关于此，第一接法相比于第二接法的绕组电阻的比率即U相的绕组电阻比、V相的绕组电阻比、W相的绕组电阻比可以分别是1.4、2.4、1.4。
由于第一接法相比于第二接法的绕组电阻比，仅V相在正常范围的第三范围以内，因此控制部170或逆变器控制部430可以判断为仅V相的电阻比正常，而U相、W相的电阻比异常。
另一方面，由于在第一接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻均在正常范围的第一范围以内，因此控制部170或逆变器控制部430可以判断为在第一接法中的动作正常。
另一方面，由于在第二接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻中仅在V相的情况下在正常范围的第二范围以内，而在U相、W相的情况下脱离第二范围，因此控制部170或逆变器控制部430可以判断为在第二接法中的动作异常。
由此，在图13A的(a)的情况下，控制部170或逆变器控制部430可以通过控制切换装置45而控制为仅以第一接法动作而不是第二接法。
图13B的(a)示出了切换装置450中的两个继电器的动作异常的情况下的马达230的等效电路图。
接着，图13B的(b)是表示在图13B的(a)的情况下的第一绕组电阻和各相U、V、W的第二绕组电阻以及它们的比率的图。
参照附图，在第一接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻可以分别是0.89、0.89、0.90Ω。
另一方面，在第二接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻可以分别是1.20、0.47、0.64Ω。
关于此，第一接法相比于第二接法的绕组电阻的比率即U相的绕组电阻比、V相的绕组电阻比、W相的绕组电阻比可以分别是0.7、1.9、1.4。
由于第一接法相比于第二接法的绕组电阻比，在全部的相均脱离了正常范围的第三范围，因此控制部170或逆变器控制部430可以判断为切换装置450发生异常。
另一方面，由于在第一接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻全部在正常范围的第一范围以内，因此控制部170或逆变器控制部430可以判断为在第一接法中的动作正常。
另一方面，由于在第二接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻中仅V相的情况下在正常范围的第二范围以内，而U相、W相的情况下脱离了第二范围，因此控制部170或逆变器控制部430可以判断为在第二接法中的动作异常。
由此，在图13B的(a)的情况下，控制部170或逆变器控制部430可以通过控制切换装置450，而控制为仅以第一接法动作而不是第二接法。
图13C的(a)示出了切换装置450中三个继电器的动作异常的情况下的马达230的等效电路图。
接着，图13C的(b)是表示在图13C的(a)的情况下的第一绕组电阻、各相U、V、W的第二绕组电阻以及它们的比率的图。
参照附图，在第一接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻可以分别是0.97、0.97、0.97Ω。
另一方面，在第二接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻可以分别是0.96、0.98、0.97Ω。
关于此，第一接法相比于第二接法的绕组电阻的比率即U相的绕组电阻比、V相的绕组电阻比、W相的绕组电阻比可以分别是1.0、0.99、1.0。
由于第一接法相比于第二接法的绕组电阻比，在全部的相脱离了正常范围的第三范围，因此控制部170或逆变器控制部430可以判断为切换装置450发生异常。
另一方面，由于在第一接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻全部在正常范围的第一范围以内，因此控制部170或逆变器控制部430可以判断为在第一接法中的动作正常。
另一方面，由于在第二接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻全部脱离了正常范围的第二范围，因此控制部170或逆变器控制部430可以判断为在第二接法中的动作异常。
由此，在图13C的(a)的情况下，控制部170或逆变器控制部430可以通过控制切换装置450，而控制为仅以第一接法动作而不是第二接法。
图14A至图14C是表示从第一接法向第二接法转换时的各相U、V、W的第一绕组电阻、各相U、V、W的第二绕组电阻以及它们的比率的图。
首先，图14A的(a)示出了切换装置450中的一个继电器的动作异常的情况下的马达230的等效电路图。
接着，图14A的(b)是表示在图14A的(a)的情况下的第一绕组电阻、各相U、V、W的第二绕组电阻以及它们的比率的图。
参照附图，在第一接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻可以分别是1.23、0.48、0.67Ω。
另一方面，在第二接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻可以分别是0.40、0.40、0.40Ω。
关于此，第一接法相比于第二接法的绕组电阻的比率即U相的绕组电阻比、V相的绕组电阻比、W相的绕组电阻比可以分别是3.1、1.2、1.7。
由于第一接法相比于第二接法的绕组电阻比，在全部的相脱离了正常范围的第三范围，因此控制部170或逆变器控制部430可以判断为切换装置450发生异常。
另一方面，由于在第一接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻全部脱离了正常范围的第一范围，因此控制部170或逆变器控制部430可以判断为在第一接法中的动作异常。
另一方面，由于在第二接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻全部在正常范围的第二范围以内，因此控制部170或逆变器控制部430可以判断为在第二接法中的动作正常。
由此，在图14A的(a)的情况下，控制部170或逆变器控制部430可以通过控制切换装置450，而控制为仅以第二接法动作而不是第一接法。
图14B的(a)示出了切换装置450中的两个继电器的动作异常的情况下的马达230的等效电路图。
接着，图14B的(b)是示出在图14B的(a)的情况下的第一绕组电阻、各相U、V、W的第二绕组电阻以及它们的比率的图。
参照附图，在第一接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻可以分别是0.68、0.68、0.41Ω。
另一方面，在第二接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻可以分别是0.4、0.4、0.41Ω。
关于此，第一接法相比于第二接法的绕组电阻的比率即U相的绕组电阻比、V相的绕组电阻比、W相的绕组电阻比可以分别是1.7、1.7、1.0。
由于第一接法相比于第二接法的绕组电阻比，在全部的相脱离了正常范围的第三范围，因此控制部170或逆变器控制部430可以判断为切换装置450发生异常。
另一方面，由于在第一接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻全部脱离了正常范围的第一范围，因此控制部170或逆变器控制部430可以判断为在第一接法中的动作异常。
另一方面，由于在第二接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻全部在正常范围的第二范围以内，因此控制部170或逆变器控制部430可以判断为在第二接法中的动作正常。
由此，在图14B的(a)的情况下，控制部170或逆变器控制部430可以通过控制切换装置450，而控制为仅以第二接法动作而不是第一接法。
图14C的(a)示出了切换装置450中的三个继电器的动作异常的情况下的马达230的等效电路图。
接着，图14C的(b)是表示在图14C的(a)的情况下的第一绕组电阻、各相U、V、W的第二绕组电阻以及它们的比率的图。
参照附图，在第一接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻可以分别是0.39、0.41、0.41Ω。
另一方面，在第二接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻可以分别是0.4、0.4、0.41Ω。
关于此，第一接法相比于第二接法的绕组电阻的比率即U相的绕组电阻比、V相的绕组电阻比、W相的绕组电阻比可以分别是0.98、1.0、1.0。
由于第一接法相比于第二接法的绕组电阻比，在所有的相脱离了正常范围的第三范围，因此控制部170或逆变器控制部430可以判断为切换装置450发生异常。
另一方面，由于在第一接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻全部脱离了正常范围的第一范围，因此控制部170或逆变器控制部430可以判断为在第一接法中的动作异常。
另一方面，由于在第二接法中的U相的绕组电阻、V相的绕组电阻、W相的绕组电阻全部在正常范围的第二范围以内，因此控制部170或逆变器控制部430可以判断为在第二接法中的动作正常。
由此，在图14C的(a)的情况下，控制部170或逆变器控制部430可以通过控制切换装置450，而控制为仅以第二接法动作而不是第一接法。
图15是表示本发明另一实施例的马达驱动装置的运转方法的流程图，图16A至图16C是说明图15的动作时参照的图。
参照图15，图15的运转方法与图9A的运转方法相似，区别仅在于在步骤930(S930)之后，还执行步骤950(S950)至步骤965(S965)。
因此，步骤910(S910)、步骤920(S920)、步骤930(S930)参照图9A的说明。
另一方面，附图中，虽然仅图示了步骤910(S910)、步骤920(S920)、步骤930(S930)，但是不限定于此，也可以在执行图9B的步骤910(S910)、步骤920(S920)、步骤922(S922)、步骤930(S930)、步骤932(S932)之后，执行步骤950(S950)。
另一方面，控制部170或逆变器控制部430运算在第一接法中的第一绕组电阻和在第二接法中的第二绕组电阻。尤其，可以按各相U、V、W运算在第一接法中的第一绕组电阻和在第二接法中的第二绕组电阻。
接着，控制部170或逆变器控制部430判断是否为第一绕组电阻在第一范围以内且第二绕组电阻在第二范围以内(S950)。
如上所述，第一范围可以是0.7至1.2，第二范围可以是0.3至0.6。
接着，在第一绕组电阻在第一范围以内且第二绕组电阻在第二范围以内的情况下，控制部170或逆变器控制部430可以控制为切换装置450根据马达230的运转频率使马达230的绕组从第一接法转换到第二接法(S952)。
由此，能够在切换装置450正常动作的情况下提高电力转换效率或马达230的驱动效率。
另一方面，在切换装置450将马达230的绕组从第一接法转换到第二接法的期间，控制部170或逆变器控制部430可以控制为马达230不停止而持续动作。如上所述，由于在切换装置450进行切换动作时马达230不停止，因此能够提高马达230的运转效率。
另一方面，在切换装置450使马达230的绕组从第一接法转换到第二接法的期间，控制部170或逆变器控制部430可以控制为使马达230的运转频率从第一频率下降至第二频率之后重新上升。如上所述，由于在切换装置450进行切换动作时马达230不停止，因此能够提高马达230的运转效率。
另一方面，在不满足步骤950(S950)的情况下，控制部170或逆变器控制部430判断是否为第一绕组电阻在第一范围以内且第二绕组电阻脱离第二范围(S955)。
并且，在第一绕组电阻在第一范围以内且第二绕组电阻脱离第二范围的情况下，控制部170或逆变器控制部430可以控制为切换装置450仅以第一接法动作而不会以第二接法动作(S957)。如上所述，在切换装置450异常时，仅用任意一种接法状态动作，由此能够使马达230应急运转。
另一方面，在不满足步骤955(S955)的情况下，控制部170或逆变器控制部430判断是否为第一绕组电阻脱离第一范围且第二绕组电阻在第二范围以内(S960)。
并且，在第一绕组电阻脱离第一范围且第二绕组电阻在第二范围以内的情况下，控制部170或逆变器控制部430可以控制为切换装置450仅以第二接法动作而不以第一接法动作(S962)。如上所述，在切换装置450异常时，仅以任意一种接法状态动作，由此能够使马达230应急运转。
另一方面，在不满足步骤960(S960)的情况下，控制部170或逆变器控制部430判断为第一绕组电阻脱离第一范围且第二绕组电阻脱离第二范围，并确定为马达230发生了故障(S965)。由此，能够简单地确定马达230发生故障与否。
此外，在马达230发生故障时，控制部170或逆变器控制部430不仅使马达230的动作停止还使逆变器420的动作等停止，由此能够防止马达驱动装置220内的电路元件受损等。
图16A示出了在第一绕组电阻在第一范围以内且第二绕组电阻在第二范围以内的情况下的马达230的等效电路图的各种例子。
图16A的(a)表示作为Y接法的第一接法的马达230的等效电路图，图16A的(b)表示作为Δ接法的第二接法的马达230的等效电路图。
如图15中的步骤952(S952)，控制部170或逆变器控制部430可以控制为根据马达230的运转频率在第一接法和第二接法之间转换。
图16B示出了在第一绕组电阻在第一范围以内且第二绕组电阻脱离第二范围的情况下的马达230的等效电路图的各种例子。
图16B的(a)与如图13C的三个继电器元件异常的情形对应，图16B的(b)与如图13B的两个继电器元件异常的情形对应，图16B的(c)与如图13A的一个继电器元件异常的情形对应。
因此，在图16B的情况下，控制部170或逆变器控制部430可以控制为切换装置450仅以第一接法动作而不以第二接法动作。
图16C示出了在第一绕组电阻脱离第一范围且第二绕组电阻在第二范围以内的情况下的马达230的等效电路图的各种例子。
图16C的(a)与如图13C的三个继电器元件异常的情形对应，图16C的(b)与如图13B的两个继电器元件异常的情形对应，图16C的(c)与如图13A的一个继电器元件异常的情形对应。
因此，在图16C的情况下，控制部170或逆变器控制部430可以控制为切换装置450仅以第二接法动作而不以第一接法动作。
另一方面，本发明为了防止因切换装置450的反复使用而导致切换装置450的寿命缩短而发生故障，可以执行限制接法转换的运转。
具体而言，在第二接法状态下的规定的时间内，马达230以限制频率以下的运转频率运转的低速异常运转次数超过第一临界值的情况下，控制部170可以限制马达230的绕组的接法转换。因此，不会对切换装置450施加压力，防止切换装置450发生故障。在此，规定的时间可以是预先设定的时间。
在此，限制马达230的绕组的接法转换，是指切换装置450不会切换到第一接法或第二接法而是保持第二接法状态。
在限制改变马达230绕组的接法状态的限制状态下，控制部170可以在经过第一时间之后，允许马达230绕组的接法转换。在限制改变马达230绕组的接法状态的限制状态下，控制部170可以在经过第一时间之后，初始化低速异常运转次数的累计值。并非无限制地保持接法状态变更限制，而是经过规定时间之后，重新允许接法变更，由此可以期待提高压缩机的效率。
在限制频率条件下，第一接法状态下的输出电流值可以小于第二接法状态下的输出电流值。在限制频率条件下，第一接法状态下的输出电流值可以小于第二接法状态下的输出电流的最高值的
Figure BDA0003458619200000301
倍。
另外，可以将限制频率定义为，在第一接法状态下的输出电流值小于第二接法状态下的输出电流值且在第一接法状态下的输出电流值小于第二接法状态下的输出电流的最高值的
Figure BDA0003458619200000302
倍时的频率。
如果在第二接法状态下，马达230在规定时间内以限制频率以下的运转频率运转的低速异常运转次数小于第一临界值，则控制部170可以控制为根据马达230的运转频率将马达230的绕组转换到第一接法或保持第二接法。
具体而言，如果在第二接法状态下，马达230在规定时间内以限制频率以下的运转频率运转的低速异常运转次数小于第一临界值，则控制部170可以控制为在马达230的运转频率为第一运转频率以下的情况下使马达230的绕组成为第一接法状态，而在马达230的运转频率超过第一运转频率的情况下使马达230的绕组保持第二接法状态。
作为另一例子，如果在第二接法状态下，马达230在规定时间内以限制频率以下的运转频率运转的低速异常运转次数小于第一临界值，则控制部170可以根据马达230的运转速度将马达230的绕组转换到第一接法或保持第二接法。
具体而言，如果在第二接法状态下，马达230在规定时间内以限制频率以下的运转频率运转的低速异常运转次数小于第一临界值，则控制部170可以控制为在马达230的运转速度为第一速度以下的情况下使马达230的绕组成为第一接法状态，而在马达230的运转速度超过第一速度的情况下使马达230的绕组保持第二接法状态。
下面，参照图17，对限制接法转换的马达驱动装置220的运转方法进行详细的说明。
图17是表示本发明又一实施例的马达驱动装置220的运转方法的流程图。图17示出了限制接法转换的运转的动作的图。
参照图17，在图17的运转方法中，步骤160(S160)和步骤170(S170)的顺序可以彼此调换。
首先，控制部170判断马达230的绕组是否处于第二接法状态(S110)。如果判断为马达230的绕组不是第二接法状态，则控制部170结束接法转换限制运转的执行。
之后，如果判断为马达230的绕组处于第二接法状态，则控制部170对低速异常运转次数进行计数(S120)。
之后，控制部170判断在规定的时间内低速异常运转次数是否超过第一临界值(S130)。如果在规定的时间内马达230以限制频率以下的运转频率运转的低速异常运转次数超过第一临界值，则控制部170限制马达230的绕组的接法转换(S140)。当然，如果在规定的时间内低速异常运转次数未超过第一临界值，则控制部170允许马达230的绕组的接法转换。
之后，控制部170判断是否从马达230绕组的接法状态变更限制状态经过了第一时间(S150)。
之后，在判断为经过了第一时间的情况下，控制部170允许马达230绕组的接法转换(S160)。
之后，在判断为经过了第一时间的情况下，控制部170初始化针对低速异常运转次数的累计值(S170)。
另一方面，在图4至图17中说明到的本发明实施例的马达驱动装置220，除了图1的空调机100之外还可以应用于各种各样的家电中。例如，可以应用于洗涤物处理设备(洗衣机、烘干机等)、冰箱、净水器、机器人吸尘器、机器人、车辆、无人机等各种各样的领域中。
另一方面，本发明的马达驱动装置或空调机的运转方法，可以在设置于马达驱动装置或空调机的处理器可读取的存储介质中以处理器可读取的代码来实现。处理器可读取的存储介质包括存储能够被处理器读取的数据的所有类型的记录装置。处理器可读取的存储介质的例有ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘、光数据存储装置等，另外，也包括以载波的形态实现，例如基于因特网的传输。另外，处理器可读取的存储介质可以分散在通过网络连接的计算机系统中，并且以分散方式存储并运行处理器可读取的代码。
在本发明实施例的马达驱动装置以及包括其的空调机中，如果在所述第二接法状态下，所述马达在规定时间内以限制频率以下的运转频率运转的低速异常运转次数超过第一临界值，则通过限制所述马达的绕组的接法转换来防止反复地使用切换装置的状况，从而能够防止因反复使用切换装置而引起的寿命缩短和故障。
另外，本发明为了判断接法转换限制仅判断低速异常运转次数，因此可以减少控制器的控制负担，可进行迅速的控制，能够防止空调机的性能下降。
由于本发明能够确定对马达的接法进行转换的切换装置有无发生异常，因此能够迅速地认知切换装置的异常，并且能够防止因切换装置的故障而引起其他空调机装置发生故障。
另外，由于本发明基于第一接法中的马达的绕组电阻和第二接法中的马达的绕组电阻来确定切换装置的动作异常与否，因此能够简单地基于电阻来确定切换装置有无发生异常。
另外，以上对本发明的优选实施例进行了图示和说明，但是本发明并不限定于上述的特定的实施例，在不背离权利要求书中主张的本发明的主旨的范围内，本领域的普通技术人员显然能够对其进行多种变形实施，这样的变形实施不应脱离本发明的技术思想或前景而单独地加以理解。

Claims (20)

1.一种马达驱动装置，其特征在于，包括：
逆变器，设置有复数个开关器件，基于开关动作向马达输出交流电源；
切换装置，配置在所述逆变器和所述马达之间，将所述马达的绕组转换到第一接法或第二接法；以及
控制部，控制所述逆变器和所述切换装置；
如果在所述第二接法的状态下，所述马达在规定时间内以限制频率以下的运转频率运转的低速异常运转次数超过第一临界值，则所述控制部限制转换所述马达的绕组的接法。
2.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其特征在于，
在所述马达的绕组的接法状态变更限制状态下，经过第一时间之后，所述控制部允许转换所述马达的绕组的接法。
3.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其特征在于，
在所述马达的绕组的接法状态变更限制状态下，经过第一时间之后，所述控制部初始化所述低速异常运转次数的累计值。
4.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其特征在于，
还包括检测从所述逆变器输出的输出电流的输出电流检测部，
在所述限制频率下，所述第一接法的状态下的输出电流值小于所述第二接法的状态下的输出电流值。
5.根据权利要求4所述的马达驱动装置，其特征在于，
在所述限制频率下，所述第一接法的状态下的输出电流值小于所述第二接法的状态下的输出电流的最高值的1/√3倍。
6.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其特征在于，
在所述马达的运转频率为第一运转频率以下的情况下，所述控制部控制为所述马达的绕组成为所述第一接法的状态。
7.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其特征在于，
在所述马达的运转频率超过第一运转频率的情况下，所述控制部控制为所述马达的绕组成为所述第二接法的状态。
8.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其特征在于，
在将所述马达的绕组从所述第一接法转换到所述第二接法的期间，所述控制部控制为所述马达不停止而持续动作。
9.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其特征在于，
如果在所述第二接法的状态下，所述马达在规定时间内以限制频率以下的运转频率运转的低速异常运转次数小于第一临界值，则所述控制部根据所述马达的运转频率将所述马达的绕组转换到所述第一接法或保持所述第二接法。
10.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其特征在于，
如果在所述第二接法的状态下，所述马达在规定时间内以限制频率以下的运转频率运转的低速异常运转次数小于第一临界值，则所述控制部根据所述马达的运转速度将所述马达的绕组转换到所述第一接法或保持所述第二接法。
11.根据权利要求10所述的马达驱动装置，其特征在于，
在所述马达的运转速度为第一速度以下的情况下，所述控制部控制为所述马达的绕组成为所述第一接法的状态。
12.根据权利要求10所述的马达驱动装置，其特征在于，
在所述马达的运转速度超过第一速度的情况下，所述控制部控制为所述马达的绕组保持所述第二接法的状态。
13.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其特征在于，
还包括检测从所述逆变器输出的输出电流的输出电流检测部，
根据所述切换装置的检查模式，如果在第一期间，所述马达的绕组根据所述切换装置的动作而处于所述第一接法的状态，则所述控制部控制为从所述逆变器输出第一电平的输出电流，
如果在所述第一期间之后的第二期间，所述马达的绕组根据所述切换装置的动作而处于所述第二接法的状态，则所述控制部控制为从所述逆变器输出所述第一电平的输出电流。
14.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其特征在于，
所述控制部基于所述第一接法下的所述马达的第一绕组电阻和所述第二接法下的所述马达的第二绕组电阻来确定所述切换装置的动作有无发生异常。
15.根据权利要求14所述的马达驱动装置，其特征在于，
所述控制部按各相运算所述第一绕组电阻和所述第二绕组电阻，
在各相上所述第一绕组电阻的范围脱离第一范围且在各相上所述第二绕组电阻的范围脱离第二范围的情况下，所述控制部确定为所述马达发生故障，
在各相上所述第一绕组电阻的范围在所述第一范围以内且在各相上所述第二绕组电阻的范围在所述第二范围以内的情况下，所述控制部确定为所述切换装置正常，并根据所述马达的运转频率来控制所述切换装置使所述马达的绕组从所述第一接法转换到所述第二接法。
16.一种马达驱动装置，其特征在于，包括：
逆变器，设置有复数个开关器件，基于开关动作向马达输出交流电源；
切换装置，配置在所述逆变器和所述马达之间，将所述马达的绕组转换到第一接法或第二接法；以及
控制部，控制所述逆变器和所述切换装置；
如果在所述马达的绕组处于所述第二接法的状态下，所述马达在规定时间内以限制频率以下的运转频率运转的低速异常运转次数超过第一临界值，则所述控制部保持所述第二接法。
17.根据权利要求16所述的马达驱动装置，其特征在于，
在所述马达的绕组保持所述第二接法的状态下，经过第一时间之后，所述控制部允许转换所述马达的绕组的接法。
18.根据权利要求16所述的马达驱动装置，其特征在于，
在所述马达的绕组保持所述第二接法的状态下，经过第一时间之后，所述控制部初始化所述低速异常运转次数的累计值。
19.根据权利要求16所述的马达驱动装置，其特征在于，
还包括检测从所述逆变器输出的输出电流的输出电流检测部，
在所述限制频率下，所述第一接法的状态下的输出电流值小于所述第二接法的状态下的输出电流值。
20.一种空调机，其特征在于，
包括权利要求1至19中任一项所述的马达驱动装置。
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