JP2015027255A - 並列構造電力装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】空間上の制約がある環境で電力装置を容易に使用することができるだけでなく、モータ駆動装置の小型化・コストダウンが可能であるとともに、スイッチモジュールに故障が発生した場合にモータ駆動状態を容易に維持することができる並列構造電力装置およびその制御方法を提供する。【解決手段】本発明の並列構造電力装置は、交流直流変換部２０と、メイン駆動部４０と、サブ駆動部４５と、メイン駆動部４０とサブ駆動部４５の温度を測定して出力する温度センサ部５０と、モータ７０の状態に応じてメイン駆動部４０またはサブ駆動部４５をそれぞれ個別に制御してモータ７０を回転させ、温度センサ部５０で測定された温度が所定温度以上になると、駆動中のメイン駆動部４０またはサブ駆動部４５をオフさせ、停止状態のメイン駆動部４０またはサブ駆動部４５を駆動するように制御する制御部３０と、を含むものである。【選択図】図１

Description

本発明は、並列構造電力装置およびその制御方法に関する。

通常、モータ駆動装置には、高熱を発生する電力装置が用いられている。そのため、該電力装置が動作可能な温度より高温にならないように、電力装置を冷却する手段が設けられる（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、冷媒回路の膨張弁と室外側の熱交換器との間の冷媒が流通する冷媒冷却器を電力装置に接触させ、冷媒冷却器に流れる冷媒によって電力装置を冷却するようにした構成が記載されている。

これとは異なる方法として、冷却ファンモータを駆動して冷却ファンを回転させることで電力装置を冷却する方法が挙げられる。

上記の二つの方法は、電力装置の温度上昇を防止するための効果的な方法ではあるが、冷却装置を設置するために広い空間を要し、モータ駆動装置の小型化に困難をもたらしている。

また、従来方法によれば、冷却装置を具現するために追加の多くの電子部品と機械部品が必要となり、モータ駆動装置におけるコストダウンを困難にしている。

さらに、モータ駆動装置の電力装置に空冷式ファンや水冷式流路が設置できないという空間上の制約がある環境において前記の従来方法は使用が困難であるという問題点があった。

特開２０１０−０２５３７４号公報

本発明は、前記のような問題点を解決するために導き出されたものであって、一つのモータに対して各相別に２個のスイッチモジュールを具備して、いずれか一つのスイッチモジュールを使用する途中に温度上昇が検知されると他のスイッチモジュールに変更できるようにした並列構造電力装置およびその制御方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、一つのモータに対して各相別に２個のスイッチモジュールを具備して、いずれか一つのスイッチモジュールを使用する途中に故障が検知されると他のスイッチモジュールに変更できるようにした並列構造電力装置およびその制御方法を提供することを目的とする。

前記のような目的を果たすための本発明の一側面は、交流電源を整流して直流電源を生成する交流直流変換部と、モータの各相別のコイルに対応する多数のメインスイッチモジュールを具備しており、制御信号により前記メインスイッチモジュールがスイッチングされて前記交流直流変換部で整流された直流電源を各相のコイルに提供し、各相のコイルの磁束が発生する磁気力を回転子に提供するようにするメイン駆動部と、モータの各相別のコイルに対応する多数のサブスイッチモジュールを具備しており、制御信号により前記サブスイッチモジュールがスイッチングされて前記交流直流変換部で整流された直流電源を各相のコイルに提供し、各相のコイルの磁束が発生する磁気力を回転子に提供するようにするサブ駆動部と、前記メイン駆動部とサブ駆動部の温度を測定して出力する温度センサ部と、前記モータの状態に応じて前記メイン駆動部またはサブ駆動部をそれぞれ個別に制御して前記モータを回転させ、前記温度センサ部で測定された温度が所定温度以上になると、駆動中のメイン駆動部またはサブ駆動部をオフさせ、停止状態のメイン駆動部またはサブ駆動部を駆動するように制御する制御部と、を含む。

また、本発明の一側面の前記制御部は、前記メイン駆動部またはサブ駆動部を制御して前記モータを回転させる途中に駆動中のメイン駆動部またはサブ駆動部の故障が検知されると、駆動中のメイン駆動部またはサブ駆動部をオフさせ、停止状態のメイン駆動部またはサブ駆動部を駆動するように制御する。

また、本発明の一側面の前記メイン駆動部は、各相別の前記多数のメインスイッチモジュールが並列接続されてなるブリッジ回路により構成されている。

また、本発明の一側面の前記メイン駆動部の多数のメインスイッチモジュールは、それぞれメイントランジスタからなる一対のメイン半導体スイッチが直列接続されてなっており、前記一対のメイン半導体スイッチの接続点が交流出力部となり、接続点にはモータのスター結線された３相励磁巻線が接続されており、それぞれのメイントランジスタにはそれぞれのメインダイオードが逆並列接続されている。

また、本発明の一側面の前記サブ駆動部は、各相別の前記多数のサブスイッチモジュールが並列接続されてなるブリッジ回路により構成されている。

また、本発明の一側面の前記サブ駆動部の多数のサブスイッチモジュールは、それぞれサブトランジスタからなる一対のサブ半導体スイッチが直列接続されてなっており、前記一対のサブ半導体スイッチの接続点が交流出力部となり、接続点にはモータのスター結線された３相励磁巻線が接続されており、それぞれのサブトランジスタにはそれぞれのサブダイオードが逆並列接続されている。

また、本発明の一側面の前記メイン駆動部の多数のメインスイッチモジュールは、それぞれ制御信号によりターンオンされて当該相の磁束が発生する磁気力を回転子に提供するためのものであって、メイン上位スイッチとメイン下位スイッチからなっており、制御信号によりメイン上位スイッチとメイン下位スイッチがターンオンされて当該相の磁束が発生する磁気力を回転子に提供する。

また、本発明の一側面の前記メイン駆動部のメインスイッチモジュールは、当該相のコイルの一側に接続して制御端子を介して入力される制御信号により供給電源を断続するメイン上位トランジスタ素子、およびメイン上位トランジスタ素子のオン／オフの際に当該相のコイルで発生する逆起電力からメイン上位トランジスタ素子を保護する保護用ダイオードを具備するメイン上位半導体スイッチと、当該相のコイルの他側に接続して制御端子を介して入力される制御信号により供給電源を断続するメイン下位トランジスタ素子、および前記メイン下位トランジスタ素子のオン／オフの際に当該相のコイルで発生する逆起電力からメイン下位トランジスタ素子を保護する保護用ダイオードを具備するメイン下位半導体スイッチと、を含む。

また、本発明の一側面の前記サブ駆動部のサブスイッチモジュールは、それぞれ制御信号によりターンオンされて当該相の磁束が発生する磁気力を回転子に提供するためのものであって、サブ上位スイッチとサブ下位スイッチからなっており、制御信号によりサブ上位スイッチとサブ下位スイッチがターンオンされて当該相の磁束が発生する磁気力を回転子に提供する。

また、本発明の一側面の前記サブ駆動部のサブスイッチモジュールは、当該相のコイルの一側に接続して制御端子を介して入力される制御信号により供給電源を断続するサブ上位トランジスタ素子、およびサブ上位トランジスタ素子のオン／オフの際に当該相のコイルで発生する逆起電力からサブ上位トランジスタ素子を保護する上位保護用ダイオードを具備するサブ上位半導体スイッチと、当該相のコイルの他側に接続して制御端子を介して入力される制御信号により供給電源を断続するサブ下位トランジスタ素子、および前記サブ下位トランジスタ素子のオン／オフの際に当該相のコイルで発生する逆起電力からサブ下位トランジスタ素子を保護する保護用ダイオードを具備するサブ下位半導体スイッチと、を含む。

一方、本発明の他の側面は、交流電源を整流して直流電源を生成する交流直流変換部と、モータの各相（ｐｈａｓｅ）別のコイルに対応する一対のメインスイッチを含む多数のメインスイッチモジュールを具備しており、制御信号により前記メインスイッチモジュールがスイッチングされて前記交流直流変換部で整流された直流電源を各相（ｐｈａｓｅ）のコイルに提供し、各相（ｐｈａｓｅ）のコイルの磁束が発生する磁気力を回転子に提供するようにするメイン駆動部と、モータの各相（ｐｈａｓｅ）別のコイルに対応する一対のサブスイッチを含む多数のサブスイッチモジュールを具備しており、制御信号により前記サブスイッチモジュールがスイッチングされて前記交流直流変換部で整流された直流電源を各相（ｐｈａｓｅ）のコイルに提供し、各相（ｐｈａｓｅ）のコイルの磁束が発生する磁気力を回転子に提供するようにするサブ駆動部と、前記メイン駆動部の多数のメインスイッチモジュールのそれぞれのメインスイッチの温度とサブ駆動部の多数のサブスイッチモジュールのそれぞれのサブスイッチの温度をそれぞれ測定して出力する温度センサ部と、前記モータの状態に応じて前記メイン駆動部またはサブ駆動部をそれぞれ個別に制御して前記モータを回転させ、前記温度センサ部で測定された多数のメインスイッチモジュールのそれぞれのメインスイッチとサブスイッチモジュールのそれぞれのサブスイッチの測定温度から所定温度以上の測定温度が検知されると、当該温度の駆動中のメイン駆動部のメインスイッチモジュールに存在する当該メインスイッチまたはサブ駆動部のサブスイッチモジュールに存在するサブスイッチをオフさせ、対応する停止状態のメイン駆動部のメインスイッチモジュールに存在するメインスイッチまたはサブ駆動部のサブスイッチモジュールに存在するサブスイッチを駆動するように制御する制御部と、を含む。

一方、本発明の他の側面は、交流電源を整流して直流電源を生成する交流直流変換部と、モータの各相別のコイルに対応する多数のメインスイッチモジュールを具備しており、制御信号により前記メインスイッチモジュールがスイッチングされて前記交流直流変換部で整流された直流電源を各相のコイルに提供し、各相のコイルの磁束が発生する磁気力を回転子に提供するようにするメイン駆動部と、モータの各相別のコイルに対応する多数のサブスイッチモジュールを具備しており、制御信号により前記サブスイッチモジュールがスイッチングされて前記交流直流変換部で整流された直流電源を各相のコイルに提供し、各相のコイルの磁束が発生する磁気力を回転子に提供するようにするサブ駆動部と、前記モータの状態に応じて前記メイン駆動部またはサブ駆動部をそれぞれ個別に制御して前記モータを回転させ、駆動中のメイン駆動部またはサブ駆動部の故障が検知されると、駆動中のメイン駆動部またはサブ駆動部をオフさせ、停止状態のメイン駆動部またはサブ駆動部を駆動する制御部と、を含む。

また、本発明の他の側面の前記メイン駆動部は、各相別の前記多数のメインスイッチモジュールが並列接続されてなるブリッジ回路により構成されており、前記サブ駆動部は、各相別の前記多数のサブスイッチモジュールが並列接続されてなるブリッジ回路により構成されている。

また、本発明の他の側面の前記メイン駆動部の多数のメインスイッチモジュールは、それぞれ制御信号によりターンオンされて当該相の磁束が発生する磁気力を回転子に提供するためのものであって、メイン上位スイッチとメイン下位スイッチからなっており、制御信号によりメイン上位スイッチとメイン下位スイッチがターンオンされて当該相の磁束が発生する磁気力を回転子に提供し、前記サブ駆動部の多数のサブスイッチモジュールは、それぞれ制御信号によりターンオンされて当該相の磁束が発生する磁気力を回転子に提供するためのものであって、サブ上位スイッチとサブ下位スイッチからなっており、制御信号によりサブ上位スイッチとサブ下位スイッチがターンオンされて当該相の磁束が発生する磁気力を回転子に提供する。

一方、本発明のさらに他の側面は、（Ａ）交流直流変換部が、交流電源を直流電源に変換して提供する段階と、（Ｂ）制御部が、モータの状態に応じて制御信号を生成してメイン駆動部またはサブ駆動部を制御する段階と、（Ｃ）温度センサ部が、メイン駆動部またはサブ駆動部の温度を測定して出力する段階と、（Ｄ）制御部が、温度センサ部が測定したメイン駆動部またはサブ駆動部の温度が所定温度以上であると、駆動中のメイン駆動部またはサブ駆動部を停止状態のメイン駆動部またはサブ駆動部に変更動作する段階と、を含む。

また、本発明のさらに他の側面の前記（Ｄ）段階は、（Ｄ−１）温度センサ部が、メイン駆動部またはサブ駆動部の温度を測定して伝送する段階と、（Ｄ−２）制御部が、前記温度センサ部で測定した温度が所定温度以上であるかを判断する段階と、（Ｄ−３）制御部が、判断の結果、温度が所定温度以上であると、駆動中のメイン駆動部またはサブ駆動部を停止状態のメイン駆動部またはサブ駆動部に変更動作する段階と、を含む。

また、本発明のさらに他の側面は、（Ｅ）制御部が、駆動中のメイン駆動部またはサブ駆動部の故障が検知されると、駆動中のメイン駆動部またはサブ駆動部を停止状態のメイン駆動部またはサブ駆動部に変更動作する段階をさらに含む。

また、本発明のさらに他の側面は、（Ｆ）制御部が、駆動中のメイン駆動部のそれぞれのスイッチモジュールまたはサブ駆動部のそれぞれのスイッチモジュールの故障が検知されると、駆動中のメイン駆動部の当該スイッチモジュールまたはサブ駆動部の当該スイッチモジュールをオフさせ、停止状態の対応するメイン駆動部のスイッチモジュールまたはサブ駆動部のスイッチモジュールに変更動作する段階をさらに含む。

一方、本発明のさらに他の側面は、（Ａ）交流直流変換部が、交流電源を直流電源に変換して提供する段階と、（Ｂ）制御部が、モータの状態に応じて制御信号を生成してメイン駆動部またはサブ駆動部を制御する段階と、（Ｃ）温度センサ部が、前記メイン駆動部の多数のメインスイッチモジュールのそれぞれのメインスイッチの温度とサブ駆動部の多数のサブスイッチモジュールのそれぞれのサブスイッチの温度をそれぞれ測定して出力する段階と、（Ｄ）制御部が、前記温度センサ部で測定された多数のメインスイッチモジュールのそれぞれのメインスイッチとサブスイッチモジュールのそれぞれのサブスイッチの測定温度から所定温度以上の測定温度が検知されると、当該温度の駆動中のメイン駆動部のメインスイッチモジュールに存在する当該メインスイッチまたはサブ駆動部のサブスイッチモジュールに存在するサブスイッチをオフさせ、対応する停止状態のメイン駆動部のメインスイッチモジュールに存在するメインスイッチまたはサブ駆動部のサブスイッチモジュールに存在するサブスイッチを駆動するように制御する段階と、を含む。

前記のような本発明によれば、空冷式ファンや水冷式流路が設置できないという空間上の制約がある環境で電力装置を容易に使用することができる。

また、本発明によれば、追加の冷却装置を具備しなくても電力装置の温度上昇を防止することができ、モータ駆動装置の小型化が可能となる。

また、本発明によれば、追加の冷却装置を具備しなくても電力装置の温度上昇を防止することができ、モータ駆動装置のコストダウンが可能となる。

さらに、本発明によれば、一つのモータに対して各相別に２個のスイッチモジュールを具備して、いずれか一つのスイッチモジュールを使用する途中に他のスイッチモジュールに変更することができ、スイッチモジュールに故障が発生した場合にモータ駆動状態を容易に維持することができる。

本発明の一実施例による並列構造電力装置の構成図である。 図１のモータがＢＬＤＣモータである場合のメイン駆動部とサブ駆動部の詳細構成図である。 メインスイッチモジュールの動作とそれによってコイルに供給される信号の波形を示す図である。 サブスイッチモジュールの動作とそれによってコイルに供給される信号の波形を示す図である。 図１のモータがＳＲＭモータである場合のメイン駆動部とサブ駆動部の詳細構成図である。 本発明の一実施例による並列構造電力装置の制御方法を示すフローチャートである。

本発明の目的、特定の長所および新規の特徴は、添付図面に係る以下の詳細な説明および好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、「一面」、「他面」、「第１」、「第２」などの用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するために用いられるものであり、構成要素が前記用語によって限定されるものではない。以下、本発明を説明するにあたり、本発明の要旨を不明瞭にする可能性がある係る公知技術についての詳細な説明は省略する。

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例による並列構造電力装置の構成図である。

図１を参照すると、本発明の一実施例による並列構造電力装置は、電源部１０と、交流直流変換部２０と、制御部３０と、メイン駆動部４０と、サブ駆動部４５と、温度センサ部５０と、を具備している。

前記電源部１０は、一般の商用交流電源を前記交流直流変換部２０および制御部３０に減圧して伝送する部材であって、このために、前記交流直流変換部２０への電源供給のための充放電キャパシタ１１が設けられている。

前記交流直流変換部２０は、前記電源部１０で減圧された交流電源の印加を受けて直流電源に変換させる部材であって、このために、前記交流電源を全波整流するブリッジダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４と、前記整流された電源に残っている脈動分を除去する平滑キャパシタ２１と、を具備している。

また、前記メイン駆動部４０は、モータ７０の各相別のコイルに駆動信号を提供するために各相別のコイルに対してそれぞれメインスイッチモジュールを具備している。

前記メイン駆動部４０は、前記交流直流変換部２０から供給される直流電源を任意の可変周波数を有するパルス形態の３相交流電源（通常、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相で構成される）に変換し、モータ７０に供給する。

前記メイン駆動部４０のメインスイッチモジュールは、主にスイッチ素子からなっており、スイッチ素子は、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）、ＩＧＢＴなどが挙げられる。

このような構成の前記メイン駆動部４０のメインスイッチモジュールは、制御部３０から提供するオン（Ｏｎ）／オフ（Ｏｆｆ）形態のパルス幅変調制御信号（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）に反応し、これと同一のタイミングを有する増幅したパルス幅変調信号を駆動信号としてモータ７０の当該相別のコイルに供給する役割を行う。

次に、前記サブ駆動部４５は、モータ７０の各相別のコイルに駆動信号を提供するために、各相別のコイルに対してそれぞれサブスイッチモジュールを具備している。

また、前記サブ駆動部４５は、交流直流変換部２０から供給される直流電源を任意の可変周波数を有するパルス形態の３相交流電源（通常、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相で構成される）に変換し、モータ７０に供給する。

前記サブ駆動部４５のサブスイッチモジュールは、主にスイッチ素子からなっており、スイッチ素子は、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；金属酸化物半導体電界効果トランジスタ）、ＩＧＢＴなどが挙げられる。

このような構成の前記サブ駆動部４５のサブスイッチモジュールは、制御部３０から提供するオン（Ｏｎ）／オフ（Ｏｆｆ）形態のパルス幅変調制御信号（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）に反応し、これと同一のタイミングを有する増幅したパルス幅変調信号を駆動信号としてモータ７０の当該相別のコイルに供給する役割を行う。

前記モータ７０がＢＬＤＣモータである場合、前記メイン駆動部４０とサブ駆動部４５の詳細構成は図２に開示されており、図２を参照してメイン駆動部４０とサブ駆動部４５の動作について詳細に説明する。

また、モータ７０がＳＲＭモータである場合、前記メイン駆動部４０とサブ駆動部４５の詳細構成は図５に開始されており、図５を参照してメイン駆動部４０とサブ駆動部４５の動作について詳細に説明する。

次に、制御部３０は、メイン駆動部４０やサブ駆動部４５のいずれか一つを用いてモータ７０を駆動することができる。

すなわち、前記制御部３０は、モータ７０の速度や回転子の位置などを位置センサ部３１や電流センサ部３２および速度センサ部３３から検知し、それによる制御信号を生成してメイン駆動部４０やサブ駆動部４５のいずれか一つを制御してモータ７０を駆動することができる。

また、前記制御部３０は、温度センサ部５０から所定以上の温度が検知されると、駆動中の駆動部４０、４５をオフさせ、他の駆動部４０、４５を駆動して電力装置の内部および素子の温度上昇を防止する。

また、前記制御部３０は、電流センサ部３２を介して検知された電流に基づき、前記メイン駆動部４０やサブ駆動部４５の２個の駆動部４０、４５のいずれか一つの駆動部４０、４５が動作する途中に当該駆動部４０、４５の故障が検知されると（電流値が所定値以上になるか以下になる場合、電流の振幅が所定値以上になる場合などの非正常の動作が発生した場合に）、他の駆動部４０、４５を駆動して故障が発生したときにモータ７０が継続して駆動されるようにする。

このような制御を行う制御部３０は、モータ７０の速度を測定する位置センサ部３１を具備しており、適正な速度で回転されるようにパルス幅変調制御信号を生成して駆動部４０、４５のスイッチモジュールのスイッチ素子に提供する。

一方、温度センサ部５０は、駆動部４０、４５の温度を検出して制御部３０に提供する。

このように、メイン駆動部４０とサブ駆動部４５のいずれか一つを用いて各相別のコイルに駆動信号を提供する途中に温度センサ部５０を介して検知された温度が所定温度以上である場合に２個の駆動部４０、４５のうち他の駆動部４０、４５を駆動し、従来動作中であった駆動部４０、４５の動作を停止すると電力装置の内部温度の上昇を防止することができる。

また、前記メイン駆動部４０とサブ駆動部４５のいずれか一つを用いて動作する途中に当該駆動部４０、４５の故障が検知されると、他の駆動部４０、４５を駆動して故障が発生したときにモータ７０が継続して駆動されるようにする。

結果、前記のような本発明によれば、空冷式ファンや水冷式流路が設置できないという空間上の制約がある環境で電力装置を容易に冷却することができる。

また、本発明によれば、追加の冷却装置を具備しなくても電力装置の温度上昇を防止することができ、モータ駆動装置の小型化が可能となる。

また、本発明によれば、追加の冷却装置を具備しなくても電力装置の温度上昇を防止することができ、モータ駆動装置のコストダウンが可能となる。

さらに、本発明によれば、一つのモータに対して各相別に２個のスイッチモジュールを具備して、いずれか一つのスイッチモジュールを使用する途中に他のスイッチモジュールに変更することができ、スイッチモジュールに故障が発生した場合にモータ駆動状態を容易に維持することができる。

図２は、図１のモータがＢＬＤＣモータである場合のメイン駆動部とサブ駆動部の詳細構成図である。

ここで、ＢＬＤＣモータには、回転子の内部に永久磁石が挿入されるＩＰＭタイプ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔ ｔｙｐｅ）のＢＬＤＣモータと、永久磁石が回転子の表面に取り付けられているＳＰＭタイプ（ｓｕｒｆａｃｅ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｇｎｅｔ ｔｙｐｅ）のＢＬＤＣモータなどが含まれる。

図２を参照すると、図１のメイン駆動部は、各相別のメインスイッチモジュール４１〜４３が並列接続されてなるブリッジ回路により構成されている。

メインスイッチモジュール４１〜４３は、それぞれトランジスタＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３、ＴＲ４、ＴＲ５、およびＴＲ６からなる一対のメイン半導体スイッチＳ１およびＳ２、Ｓ３およびＳ４、Ｓ５およびＳ６が直列接続されている。

また、一対のメイン半導体スイッチＳ１およびＳ２、Ｓ３およびＳ４、Ｓ５およびＳ６の接続点ＣＰ１〜ＣＰ３が交流出力部となっている。

接続点ＣＰ１〜ＣＰ３には、モータ７０のスター結線された３相励磁巻線Ｕ、Ｖ、Ｗが接続されている。メイン駆動部４０に用いられる６個のメイントランジスタＴＲ１〜ＴＲ６にはメインダイオードＤ１〜Ｄ６がそれぞれ逆並列接続されている。

本実施例では、このメイン駆動部４０は、制御部３０から出力されるＰＷＭ制御信号に基づいてＰＷＭ制御されて直流電力を交流電力に変換して出力する。

また、制御部３０は、モータ７０の出力軸に位置センサ部３１や、電流センサ部３２および速度センサ部３３からの出力に基づいてモータ７０の速度や、回転子の位置が検出され、その検出情報に基づき、モータ７０の回転子の位置や速度の制御を行う。

一方、サブ駆動部４５は、各相別のサブスイッチモジュール４１−１〜４３−１が並列接続されてなるブリッジ回路により構成されている。

サブスイッチモジュール４１−１〜４３−１は、それぞれトランジスタＴＲ１１、ＴＲ２２、ＴＲ３３、ＴＲ４４、ＴＲ５５、およびＴＲ６６からなる一対のサブ半導体スイッチＳ１１およびＳ２２、Ｓ３３およびＳ４４、Ｓ５５およびＳ６６が直列接続されている。

また、一対のサブ半導体スイッチＳ１１およびＳ２２、Ｓ３３およびＳ４４、Ｓ５５およびＳ６６の接続点ＣＰ１〜ＣＰ３が交流出力部となっている。

接続点ＣＰ１〜ＣＰ３には、モータ７０のスター結線された３相励磁巻線Ｕ、Ｖ、Ｗが接続されている。サブ駆動部４５に用いられる６個のサブトランジスタＴＲ１１〜ＴＲ６６には、サブダイオードＤ１１〜Ｄ６６がそれぞれ逆並列接続されている。

次に、制御部３０は、メイン駆動部４０のメインスイッチモジュールやサブ駆動部４５のサブスイッチモジュールのいずれか一つを用いてモータ７０を駆動することができる。

この際、前記制御部３０は、温度センサ部５０から所定以上の温度が検出されると、駆動中の駆動部４０、４５のスイッチモジュールをオフさせ、他の駆動部４０、４５のスイッチモジュールを駆動して電力装置の内部温度の上昇を防止する。

また、前記制御部３０は、前記メイン駆動部４０やサブ駆動部４５の２個の駆動部４０、４５のいずれか一つの駆動部４０、４５のスイッチモジュールが動作する途中に当該駆動部４０、４５のスイッチモジュールの故障が検知されると、他の駆動部４０、４５の当該スイッチモジュールを駆動して故障が発生したときにモータ７０が継続して駆動されるようにする。

これについて、図３は、メインスイッチモジュールの動作とそれによるコイルに供給される信号の波形を示す図であり、図４は、サブスイッチモジュールの動作とそれによるコイルに供給される信号の波形を示す図である。

図３および図４から分かるように、メインスイッチモジュールがオフ（ｏｆｆ）され、サブスイッチモジュールがオン（ｏｎ）されても、コイルに供給される電流は同一であるため、モータ７０を連続して制御するには困難がない。

結果、前記のような本発明によれば、ＢＬＤＣモータの電力装置において、空冷式ファンや水冷式流路が設置できないという空間上の制約がある環境で電力装置を容易に使用することができる。

また、本発明によれば、ＢＬＤＣモータの電力装置において、追加の冷却装置を具備しなくても電力装置の温度上昇を防止することができ、モータ駆動装置の小型化が可能となる。

また、本発明によれば、ＢＬＤＣモータの電力装置において、追加の冷却装置を具備しなくても、電力装置の温度上昇を防止することができ、モータ駆動装置のコストダウンが可能となる。

さらに、本発明によれば、ＢＬＤＣモータの電力装置において、一つのモータに対して各相別に２個のスイッチモジュールを具備して、いずれか一つのスイッチモジュールを使用する途中に他のスイッチモジュールに変更することができ、スイッチモジュールに故障が発生した場合にモータ駆動状態を容易に維持することができる。

図５は、図１のモータがＳＲＭモータである場合のメイン駆動部とサブ駆動部の詳細構成図である。

図５を参照すると、図１のメイン駆動部は、第１メインスイッチモジュールＡと、第２メインスイッチモジュールＢと、第３メインスイッチモジュールＣと、からなっている。

ここで、第１メインスイッチモジュールＡは、制御信号によりターンオンされ、第１相（ｆｉｒｓｔ ｐｈａｓｅ）の磁束が発生する磁気力を回転子に提供するためのものであって、第１メイン上位スイッチＳ１と第１メイン下位スイッチＳ２からなっており、制御信号により第１メイン上位スイッチＳ１と第１メイン下位スイッチＳ２がターンオンされて当該相の磁束が発生する磁気力を回転子に提供する。

また、第１メインスイッチモジュールＡは、第１相のコイルで電流帰還する第１電流帰還用ダイオードＤ１と、第２電流帰還用ダイオードＤ２と、を具備している。

また、第２メインスイッチモジュールＢは、制御信号によりターンオンされ、第２相（ｆｉｒｓｔ ｐｈａｓｅ）の磁束が発生する磁気力を回転子に提供するためのものであって、第２メイン上位スイッチＳ３と、第２メイン下位スイッチＳ４と、からなっており、制御信号により第２メイン上位スイッチＳ３と第２メイン下位スイッチＳ４がターンオンされて当該相の磁束が発生する磁気力を回転子に提供する。

また、第２メインスイッチモジュールＢは、第２相コイルで電流帰還する第３電流帰還用ダイオードＤ３と、第４電流帰還用ダイオードＤ４と、を具備している。

一方、前記第３メインスイッチモジュールＣは、制御信号によりターンオンされ、第３相（ｆｉｒｓｔ ｐｈａｓｅ）の磁束が発生する磁気力を回転子に提供するためのものであって、第３メイン上位スイッチＳ５と、第３メイン下位スイッチＳ６と、からなっており、制御信号により第３メイン上位スイッチＳ５と第３メイン下位スイッチＳ６がターンオンされて当該相の磁束が発生する磁気力を回転子に提供する。

また、前記第３メインスイッチモジュールＣは、第３相コイルで電流帰還する第５電流帰還用ダイオードＤ５と、第６電流帰還用ダイオードＤ６と、により構成されている。

ここで、第１メイン上位スイッチＳ１は、第１相（ｆｉｒｓｔ ｐｈａｓｅ）の磁束を発生させる第１相コイルＬ１の一側に接続して制御端子を介して入力される制御信号により供給電源を断続する第１メイン上位トランジスタ素子Ｑ１と、第１メイン上位トランジスタ素子Ｑ１のオン（ｏｎ）／オフ（ｏｆｆ）の際に第１相コイルＬ１で発生する逆起電力から第１メイン上位トランジスタ素子Ｑ１を保護する第１メイン上位保護用ダイオードｄ１と、を具備する。

また、第１メイン下位スイッチＳ２は、第１相コイルＬ１の他側に接続して制御端子を介して入力される制御信号により供給電源を断続する第１メイン下位トランジスタ素子Ｑ２と、第１メイン下位トランジスタ素子Ｑ２のオン（ｏｎ）／オフ（ｏｆｆ）の際に第１相コイルＬ１で発生する逆起電力から第１メイン下位トランジスタ素子Ｑ２を保護する第１メイン下位保護用ダイオードｄ２と、を具備する。

その他に、第２メイン上位スイッチＳ３と、第２メイン下位スイッチＳ４、第３メイン上位スイッチＳ５、第３メイン下位スイッチＳ６もまた類似した構造を有しており、詳細な説明は省略する。

一方、サブ駆動部は、第１サブスイッチモジュールＡＡと、第２サブスイッチモジュールＢＢと、第３サブスイッチモジュールＣＣと、からなっている。

ここで、第１サブスイッチモジュールＡＡは、制御信号によりターンオンされ、第１相（ｆｉｒｓｔ ｐｈａｓｅ）の磁束が発生する磁気力を回転子に提供するためのものであって、第１サブ上位スイッチＳ１１と、第１サブ下位スイッチＳ２２と、からなっており、制御信号により第１サブ上位スイッチＳ１１と第１サブ下位スイッチＳ２２がターンオンされて当該相の磁束が発生する磁気力を回転子に提供する。

また、第１サブスイッチモジュールＡＡは、第１相のコイルで電流帰還する第１電流帰還用ダイオードＤ１および第２電流帰還用ダイオードＤ２を第１メインスイッチモジュールＡと共有する。

また、第２サブスイッチモジュールＢＢは、制御信号によりターンオンされ、第２相（ｆｉｒｓｔ ｐｈａｓｅ）の磁束が発生する磁気力を回転子に提供するためのものであって、第２サブ上位スイッチＳ３３と、第２サブ下位スイッチＳ４４と、からなっており、制御信号により第２サブ上位スイッチＳ３３と第２サブ下位スイッチＳ４４がターンオンされて当該相の磁束が発生する磁気力を回転子に提供する。

また、第２サブスイッチモジュールＢＢは、第２相コイルで電流帰還する第３電流帰還用ダイオードＤ３および第４電流帰還用ダイオードＤ４を第２メインスイッチモジュールＢと共有する。

一方、前記第３サブスイッチモジュールＣＣは、制御信号によりターンオンされ、第３相（ｆｉｒｓｔ ｐｈａｓｅ）の磁束が発生する磁気力を回転子に提供するためのものであって、第３サブ上位スイッチＳ５５と、第３サブ下位スイッチＳ６６と、からなっており、制御信号により第３サブ上位スイッチＳ５５と第３サブ下位スイッチＳ６６がターンオンされて当該相の磁束が発生する磁気力を回転子に提供する。

また、前記第３サブスイッチモジュールＣＣは、第３相コイルで電流帰還する第５電流帰還用ダイオードＤ５および第６電流帰還用ダイオードＤ６を前記第３メインスイッチモジュールＣと共有する。

ここで、第１サブ上位スイッチＳ１１は、第１相（ｆｉｒｓｔ ｐｈａｓｅ）の磁束を発生させる第１相コイルＬ１の一側に接続して制御端子を介して入力される制御信号により供給電源を断続する第１サブ上位トランジスタ素子Ｑ１１と、第１サブ上位トランジスタ素子Ｑ１１のオン（ｏｎ）／オフ（ｏｆｆ）の際に第１相コイルＬ１で発生する逆起電力から第１サブ上位トランジスタ素子Ｑ１１を保護する第１サブ上位保護用ダイオードｄ１１と、を具備する。

また、第１サブ下位スイッチＳ２２は、第１相コイルＬ１の他側に接続して制御端子を介して入力される制御信号により供給電源を断続する第１サブ下位トランジスタ素子Ｑ２２と、第１サブ下位トランジスタ素子Ｑ２２のオン（ｏｎ）／オフ（ｏｆｆ）の際に第１相コイルＬ１で発生する逆起電力から第１サブ下位トランジスタ素子Ｑ２２を保護する第１サブ下位保護用ダイオードｄ２２と、を具備する。

その他に、第２サブ上位スイッチＳ３３と、第２サブ下位スイッチＳ４４、第３サブ上位スイッチＳ５５、第３サブ下位スイッチＳ６６もまた類似した構造を有しており、詳細な説明は省略する。

このようなメイン駆動部とサブ駆動部の動作について説明すると、次のとおりである。

前記制御部は多相の固定子に対する回転子の相対的な位置情報に基づき、第１メインスイッチモジュールＡ、第２メインスイッチモジュールＢおよび第３メインスイッチモジュールＣをスイッチングすることで、固定子の各相を対象に励磁状態を可変させてスイッチトリラクタンスモータの回転子を所望の方向に回転させる。

この際、前記制御部は、温度センサ部から測定された温度が所定温度以上になる場合に第１メインスイッチモジュールＡ、第２メインスイッチモジュールＢおよび第３メインスイッチモジュールＣをオフ（ｏｆｆ）させるとともに、第１サブスイッチモジュールＡＡ、第２サブスイッチモジュールＢＢおよび第３サブスイッチモジュールＣＣをスイッチングすることで、固定子の各相を対象に励磁状態を可変させてスイッチトリラクタンスモータの回転子を所望の方向に継続して回転させる。

無論、このような状況で制御部は、温度センサ部から測定された温度が所定温度以上になる場合に第１サブスイッチモジュールＡＡ、第２サブスイッチモジュールＢＢおよび第３サブスイッチモジュールＣＣをオフ（ｏｆｆ）させるとともに、第１メインスイッチモジュールＡ、第２メインスイッチモジュールＢおよび第３メインスイッチモジュールＣをスイッチングすることで、固定子の各相を対象に励磁状態を可変させてスイッチトリラクタンスモータの回転子を所望の方向に継続して回転させる。

一方、前記制御部は、多相の固定子に対する回転子の相対的な位置情報に基づき、第１メインスイッチモジュールＡ、第２メインスイッチモジュールＢおよび第３メインスイッチモジュールＣをスイッチングすることで、固定子の各相を対象に励磁状態を可変させてスイッチトリラクタンスモータの回転子を所望の方向に回転させる。

この際、前記制御部は電流センサ部から測定された電流が予想される電流値を有しなかった場合（例えば、所定値以上となり過電流が流れるか、所定値以下となり低電流が流れるか、振幅の変化が所定値以上となりピーク電流が発生した場合）、第１メインスイッチモジュールＡ、第２メインスイッチモジュールＢ、および第３メインスイッチモジュールＣをオフさせるとともに第１サブスイッチモジュールＡＡ、第２サブスイッチモジュールＢＢおよび第３サブスイッチモジュールＣＣをスイッチングすることで、固定子の各相を対象に励磁状態を可変させてスイッチトリラクタンスモータの回転子を所望の方向に継続して回転させる。

これとは反対に、前記制御部は、多相の固定子に対する回転子の相対的な位置情報に基づき、第１サブスイッチモジュールＡＡ、第２サブスイッチモジュールＢＢおよび第３サブスイッチモジュールＣＣをスイッチングすることで、固定子の各相を対象に励磁状態を可変させてスイッチトリラクタンスモータの回転子を所望の方向に回転させる途中に、前記制御部は、電流センサ部から測定された電流が予想される電流値を有しなかった場合に所定値以上または以下になるか、振幅の変化が所定値以上になる場合に、第１サブスイッチモジュールＡＡ、第２サブスイッチモジュールＢＢおよび第３サブスイッチモジュールＣＣをオフ（ｏｆｆ）させるとともに、第１メインスイッチモジュールＡ、第２メインスイッチモジュールＢおよび第３メインスイッチモジュールＣをスイッチングすることで、固定子の各相を対象に励磁状態を可変させてスイッチトリラクタンスモータの回転子を所望の方向に継続して回転させる。

ここで、メイン駆動部のいずれか一つのスイッチモジュールで故障が発生した場合にメイン駆動部をサブ駆動部に変更動作するように具現しているが、メインスイッチモジュールをサブスイッチモジュールに変更動作するように（その反対の場合でもよい）メインスイッチをサブスイッチに変更動作する場合（その反対の場合でもよい）も可能である（すなわち、ｉ）メイン駆動部の全体のメインスイッチモジュールをオフ（ｏｆｆ）させ、サブ駆動部の全体のサブスイッチモジュールを動作させるか、ｉｉ）メイン駆動部のうち故障が発生した当該メインスイッチモジュールのみをオフ（ｏｆｆ）させ、それに対応するサブ駆動部の当該サブスイッチモジュールを動作させるか、ｉｉｉ）メイン駆動部のメインスイッチモジュールで故障が発生したメインスイッチのみをオフ（ｏｆｆ）させ、それに対応するサブ駆動部のサブスイッチモジュールでそれに対応するサブスイッチのみを動作させてもよい）。

一方、本発明は、メイン駆動部とサブ駆動部を変更動作するように具現しているが、これに限定されず、前記温度センサ部が前記メイン駆動部の多数のメインスイッチモジュールの温度とサブ駆動部の多数のサブスイッチモジュールの温度をそれぞれ測定して出力すれば、制御部は、前記温度センサ部で測定された多数のメインスイッチモジュールとサブスイッチモジュールの測定温度から所定温度以上の測定温度が検知されると、当該温度の駆動中のメイン駆動部のメインスイッチモジュールまたはサブ駆動部のサブスイッチモジュールをオフ（ｏｆｆ）させ、対応する停止状態のメイン駆動部のメインスイッチモジュールまたはサブ駆動部のサブスイッチモジュールを駆動するように制御することができる。

また、本発明の温度測定部は、前記メイン駆動部の多数のメインスイッチモジュールのそれぞれのメインスイッチの温度とサブ駆動部の多数のサブスイッチモジュールのそれぞれのサブスイッチの温度をそれぞれ測定して出力し、制御部は、前記温度センサ部で測定された多数のメインスイッチモジュールのそれぞれのメインスイッチとサブスイッチモジュールのそれぞれのサブスイッチの測定温度から所定温度以上の測定温度が検知されると、当該温度の駆動中のメイン駆動部のメインスイッチモジュールに存在する当該メインスイッチまたはサブ駆動部のサブスイッチモジュールに存在するサブスイッチをオフ（ｏｆｆ）させ、対応する停止状態のメイン駆動部のメインスイッチモジュールに存在するメインスイッチまたはサブ駆動部のサブスイッチモジュールに存在するサブスイッチを駆動するように制御する。

前記のような本発明によれば、ＳＲＭモータの電力装置において、空冷式ファンや水冷式流路が設置できないという空間上の制約がある環境で電力装置を容易に冷却することができる。

また、本発明によれば、ＳＲＭモータの電力装置において、追加の冷却装置を具備しなくても電力装置の温度上昇を防止することができ、モータ駆動装置の小型化が可能となる。

また、本発明によれば、ＳＲＭモータの電力装置において、追加の冷却装置を具備しなくても電力装置の温度上昇を防止することができ、モータ駆動装置のコストダウンが可能となる。

さらに、本発明によれば、ＳＲＭモータの電力装置において、一つのモータに対して各相別に２個のスイッチ素子を具備して、いずれか一つのスイッチ素子を使用する途中に他のスイッチ素子に変更することができ、スイッチ素子に故障が発生した場合にモータ駆動状態を容易に維持することができる。

図６は、本発明の一実施例による並列構造電力装置の制御方法を示すフローチャートである。

まず、電源部が供給する交流電源を直流交流変換部が直流電源に変換して、メイン駆動部、サブ駆動部および制御部に供給する（Ｓ１００）。

また、制御部は、モータに設置された位置センサ部や、速度センサ部および電流センサ部などを用いてモータの速度や回転子の位置を検出する（Ｓ１１０）。

次に、制御部は、検出されたモータの速度や回転子の位置等のモータの状態に応じた制御信号を生成して、メイン駆動部またはサブ駆動部を制御して駆動信号を生成させる（Ｓ１２０）。

この際、制御部は、まず、メイン駆動部を制御して駆動信号を生成させることができる。

次に、温度センサ部がメイン駆動部またはサブ駆動部の温度を測定して伝送すると（Ｓ１３０）、制御部は、温度センサ部の測定した温度が所定温度以上であるかを判断する（Ｓ１４０）。

判断結果、温度センサ部が測定した温度が所定温度以上になると、制御部は、温度上昇を抑制するために駆動中のメイン駆動部またはサブ駆動部をオフ（ｏｆｆ）させるとともに停止状態のメイン駆動部またはサブ駆動部を駆動する（Ｓ１５０）。

すなわち、制御部は、メイン駆動部が駆動中であればメイン駆動部をオフ（ｏｆｆ）させ、サブ駆動部を駆動し、これとは反対に、サブ駆動部が駆動中であればサブ駆動部をオフ（ｏｆｆ）させ、メイン駆動部を駆動する。

勿論、本発明は、温度センサ部がメイン駆動部の多数のメインスイッチモジュールの温度とサブ駆動部の多数のサブスイッチモジュールの温度をそれぞれ測定して出力すれば、制御部が温度センサ部で測定された多数のメインスイッチモジュールとサブスイッチモジュールの測定温度から所定温度以上の測定温度が検知されると、当該温度の駆動中のメイン駆動部のメインスイッチモジュールまたはサブ駆動部のサブスイッチモジュールをオフさせ、対応する停止状態のメイン駆動部のメインスイッチモジュールまたはサブ駆動部のサブスイッチモジュールを駆動するように制御することができる。

また、本発明の温度測定部は、前記メイン駆動部の多数のメインスイッチモジュールのそれぞれのメインスイッチの温度とサブ駆動部の多数のサブスイッチモジュールのそれぞれのサブスイッチの温度をそれぞれ測定して出力し、制御部は、前記温度センサ部で測定された多数のメインスイッチモジュールのそれぞれのメインスイッチとサブスイッチモジュールのそれぞれのサブスイッチの測定温度から所定温度以上の測定温度が検知されると、当該温度の駆動中のメイン駆動部のメインスイッチモジュールに存在する当該メインスイッチまたはサブ駆動部のサブスイッチモジュールに存在するサブスイッチをオフ（ｏｆｆ）させ、対応する停止状態のメイン駆動部のメインスイッチモジュールに存在するメインスイッチまたはサブ駆動部のサブスイッチモジュールに存在するサブスイッチを駆動するように制御することができる。

一方、制御部は、電流センサ部などを用いてメイン駆動部またはサブ駆動部が故障しているか否かをモニタリングする（Ｓ１６０）。

次に、制御部は、メイン駆動部またはサブ駆動部の故障が発生すると（Ｓ１７０）、故障が発生したメイン駆動部またはサブ駆動部をオフ（ｏｆｆ）させるとともに、停止状態のメイン駆動部またはサブ駆動部を駆動する（Ｓ１８０）。

勿論、この際、制御部は、電流センサ部などを用いてメイン駆動部のそれぞれのスイッチモジュールやサブ駆動部のそれぞれのスイッチモジュールが故障しているか否かをモニタリングして、メイン駆動部のスイッチモジュールやサブ駆動部のスイッチモジュールの故障が発生すると、故障が発生したメイン駆動部のスイッチモジュールやサブ駆動部のスイッチモジュールをオフさせるとともに、停止状態の対応するメイン駆動部のスイッチモジュールやサブ駆動部のスイッチモジュールを制御して駆動信号を生成させることもできる。

前記のような本発明によれば、空冷式ファンや水冷式流路が設置できないという空間上の制約がある環境で電力装置を容易に冷却することができる。

また、本発明によれば、追加の冷却装置を具備しなくても電力装置の温度上昇を防止することができ、モータ駆動装置の小型化が可能となる。

また、本発明によれば、追加の冷却装置を具備しなくても電力装置の温度上昇を防止することができ、モータ駆動装置のコストダウンが可能となる。

さらに、本発明によれば、一つのモータに対して各相（Ｐｈａｓｅ）別に２個のスイッチモジュールを具備して、いずれか一つのスイッチモジュールを使用する途中に他のスイッチモジュールに変更することができ、スイッチモジュールに故障が発生した場合にモータ駆動状態を容易に維持することができる。

以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明はこれに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。

本発明の単純な変形乃至変更はいずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。

本発明は、並列構造電力装置およびその制御方法に適用可能である。

１０ 電源部
１１ 充放電キャパシタ
２０ 交流直流変換部
２１ 平滑キャパシタ
３０ 制御部
３１ 位置センサ部
３２ 電流センサ部
３３ 速度センサ部
４０ メイン駆動部（駆動部）
４１〜４３ メインスイッチモジュール
４１−１〜４３−１ サブスイッチモジュール
４５ サブ駆動部（駆動部）
５０ 温度センサ部
７０ モータ

Claims (19)

1. 交流電源を整流して直流電源を生成する交流直流変換部と、
   モータの各相（ｐｈａｓｅ）別のコイルに対応する多数のメインスイッチモジュールを具備しており、制御信号により前記メインスイッチモジュールがスイッチングされて前記交流直流変換部で整流された直流電源を各相（ｐｈａｓｅ）のコイルに提供し、各相（ｐｈａｓｅ）のコイルの磁束が発生する磁気力を回転子に提供するようにするメイン駆動部と、
   モータの各相（ｐｈａｓｅ）別のコイルに対応する多数のサブスイッチモジュールを具備しており、制御信号により前記サブスイッチモジュールがスイッチングされて前記交流直流変換部で整流された直流電源を各相（ｐｈａｓｅ）のコイルに提供し、各相（ｐｈａｓｅ）のコイルの磁束が発生する磁気力を回転子に提供するようにするサブ駆動部と、
   前記メイン駆動部とサブ駆動部の温度を測定して出力する温度センサ部と、
   前記モータの状態に応じて前記メイン駆動部またはサブ駆動部をそれぞれ個別に制御して前記モータを回転させ、前記温度センサ部で測定された温度が所定温度以上になると、駆動中のメイン駆動部またはサブ駆動部をオフさせ、停止状態のメイン駆動部またはサブ駆動部を駆動するように制御する制御部と、を含む、並列構造電力装置。
2. 前記制御部は、前記メイン駆動部またはサブ駆動部を制御して前記モータを回転させる途中に駆動中のメイン駆動部またはサブ駆動部の故障が検知されると、駆動中のメイン駆動部またはサブ駆動部をオフさせ、停止状態のメイン駆動部またはサブ駆動部を駆動するように制御する、請求項１に記載の並列構造電力装置。
3. 前記メイン駆動部は、各相別の前記多数のメインスイッチモジュールが並列接続されてなるブリッジ回路により構成されている、請求項１に記載の並列構造電力装置。
4. 前記メイン駆動部の多数のメインスイッチモジュールは、それぞれメイントランジスタからなる一対のメイン半導体スイッチが直列接続されてなっており、前記一対のメイン半導体スイッチの接続点が交流出力部となり、接続点にはモータのスター結線された３相励磁巻線が接続されており、それぞれのメイントランジスタにはそれぞれのメインダイオードが逆並列接続されている、請求項１に記載の並列構造電力装置。
5. 前記サブ駆動部は、各相別の前記多数のサブスイッチモジュールが並列接続されてなるブリッジ回路により構成されている、請求項１に記載の並列構造電力装置。
6. 前記サブ駆動部の多数のサブスイッチモジュールは、それぞれサブトランジスタからなる一対のサブ半導体スイッチが直列接続されてなっており、前記一対のサブ半導体スイッチの接続点が交流出力部となり、接続点にはモータのスター結線された３相励磁巻線が接続されており、それぞれのサブトランジスタにはそれぞれのサブダイオードが逆並列接続されている、請求項１に記載の並列構造電力装置。
7. 前記メイン駆動部の多数のメインスイッチモジュールは、それぞれ制御信号によりターンオンされて当該相の磁束が発生する磁気力を回転子に提供するためのものであって、メイン上位スイッチとメイン下位スイッチからなっており、制御信号によりメイン上位スイッチとメイン下位スイッチがターンオンされて当該相の磁束が発生する磁気力を回転子に提供する、請求項１に記載の並列構造電力装置。
8. 前記メイン駆動部のメインスイッチモジュールは、
   当該相のコイルの一側に接続して制御端子を介して入力される制御信号により供給電源を断続するメイン上位トランジスタ素子、およびメイン上位トランジスタ素子のオン（ｏｎ）／オフ（ｏｆｆ）の際に当該相のコイルで発生する逆起電力からメイン上位トランジスタ素子を保護する保護用ダイオードを具備するメイン上位半導体スイッチと、
   当該相のコイルの他側に接続して制御端子を介して入力される制御信号により供給電源を断続するメイン下位トランジスタ素子、および前記メイン下位トランジスタ素子のオン（ｏｎ）／オフ（ｏｆｆ）の際に当該相のコイルで発生する逆起電力からメイン下位トランジスタ素子を保護する保護用ダイオードを具備するメイン下位半導体スイッチと、を含む、請求項１に記載の並列構造電力装置。
9. 前記サブ駆動部のサブスイッチモジュールは、それぞれ制御信号によりターンオンされて当該相の磁束が発生する磁気力を回転子に提供するためのものであって、サブ上位スイッチとサブ下位スイッチからなっており、制御信号によりサブ上位スイッチとサブ下位スイッチがターンオンされて当該相の磁束が発生する磁気力を回転子に提供する、請求項１に記載の並列構造電力装置。
10. 前記サブ駆動部のサブスイッチモジュールは、
    当該相のコイルの一側に接続して制御端子を介して入力される制御信号により供給電源を断続するサブ上位トランジスタ素子、およびサブ上位トランジスタ素子のオン（ｏｎ）／オフ（ｏｆｆ）の際に当該相のコイルで発生する逆起電力からサブ上位トランジスタ素子を保護する上位保護用ダイオードを具備するサブ上位半導体スイッチと、
    当該相のコイルの他側に接続して制御端子を介して入力される制御信号により供給電源を断続するサブ下位トランジスタ素子、および前記サブ下位トランジスタ素子のオン／オフの際に当該相のコイルで発生する逆起電力からサブ下位トランジスタ素子を保護する保護用ダイオードを具備するサブ下位半導体スイッチと、を含む、請求項１に記載の並列構造電力装置。
11. 交流電源を整流して直流電源を生成する交流直流変換部と、
    モータの各相（ｐｈａｓｅ）別のコイルに対応する一対のメインスイッチを含む多数のメインスイッチモジュールを具備しており、制御信号により前記メインスイッチモジュールがスイッチングされて前記交流直流変換部で整流された直流電源を各相（ｐｈａｓｅ）のコイルに提供し、各相（ｐｈａｓｅ）のコイルの磁束が発生する磁気力を回転子に提供するようにするメイン駆動部と、
    モータの各相（ｐｈａｓｅ）別のコイルに対応する一対のサブスイッチを含む多数のサブスイッチモジュールを具備しており、制御信号により前記サブスイッチモジュールがスイッチングされて前記交流直流変換部で整流された直流電源を各相（ｐｈａｓｅ）のコイルに提供し、各相（ｐｈａｓｅ）のコイルの磁束が発生する磁気力を回転子に提供するようにするサブ駆動部と、
    前記メイン駆動部の多数のメインスイッチモジュールのそれぞれのメインスイッチの温度とサブ駆動部の多数のサブスイッチモジュールのそれぞれのサブスイッチの温度をそれぞれ測定して出力する温度センサ部と、
    前記モータの状態に応じて前記メイン駆動部またはサブ駆動部をそれぞれ個別に制御して前記モータを回転させ、前記温度センサ部で測定された多数のメインスイッチモジュールのそれぞれのメインスイッチとサブスイッチモジュールのそれぞれのサブスイッチの測定温度から所定温度以上の測定温度が検知されると、当該温度の駆動中のメイン駆動部のメインスイッチモジュールに存在する当該メインスイッチまたはサブ駆動部のサブスイッチモジュールに存在するサブスイッチをオフ（ｏｆｆ）させ、対応する停止状態のメイン駆動部のメインスイッチモジュールに存在するメインスイッチまたはサブ駆動部のサブスイッチモジュールに存在するサブスイッチを駆動するように制御する制御部と、を含む、並列構造電力装置。
12. 交流電源を整流して直流電源を生成する交流直流変換部と、
    モータの各相（ｐｈａｓｅ）別のコイルに対応する多数のメインスイッチモジュールを具備しており、制御信号により前記メインスイッチモジュールがスイッチングされて前記交流直流変換部で整流された直流電源を各相（ｐｈａｓｅ）のコイルに提供し、各相（ｐｈａｓｅ）のコイルの磁束が発生する磁気力を回転子に提供するようにするメイン駆動部と、
    モータの各相（ｐｈａｓｅ）別のコイルに対応する多数のサブスイッチモジュールを具備しており、制御信号により前記サブスイッチモジュールがスイッチングされて前記交流直流変換部で整流された直流電源を各相（ｐｈａｓｅ）のコイルに提供し、各相（ｐｈａｓｅ）のコイルの磁束が発生する磁気力を回転子に提供するようにするサブ駆動部と、
    前記モータの状態に応じて前記メイン駆動部またはサブ駆動部を制御して前記モータを回転させ、駆動中のメイン駆動部またはサブ駆動部の故障が検知されると、駆動中のメイン駆動部またはサブ駆動部をオフさせ、停止状態のメイン駆動部またはサブ駆動部を駆動する制御部と、を含む、並列構造電力装置。
13. 前記メイン駆動部は、各相別の前記多数のメインスイッチモジュールが並列接続されてなるブリッジ回路により構成されており、
    前記サブ駆動部は、各相別の前記多数のサブスイッチモジュールが並列接続されてなるブリッジ回路により構成されている、請求項１２に記載の並列構造電力装置。
14. 前記メイン駆動部の多数のメインスイッチモジュールは、それぞれ制御信号によりターンオンされて当該相の磁束が発生する磁気力を回転子に提供するためのものであって、メイン上位スイッチとメイン下位スイッチからなっており、制御信号によりメイン上位スイッチとメイン下位スイッチがターンオンされて当該相の磁束が発生する磁気力を回転子に提供し、
    前記サブ駆動部の多数のサブスイッチモジュールは、それぞれ制御信号によりターンオンされて当該相の磁束が発生する磁気力を回転子に提供するためのものであって、サブ上位スイッチとサブ下位スイッチからなっており、制御信号によりサブ上位スイッチとサブ下位スイッチがターンオンされて当該相の磁束が発生する磁気力を回転子に提供する、請求項１２に記載の並列構造電力装置。
15. （Ａ）交流直流変換部が、交流電源を直流電源に変換して提供する段階と、
    （Ｂ）制御部が、モータの状態に応じて制御信号を生成してメイン駆動部またはサブ駆動部を制御する段階と、
    （Ｃ）温度センサ部が、メイン駆動部またはサブ駆動部の温度を測定して出力する段階と、
    （Ｄ）制御部が、温度センサ部が測定したメイン駆動部またはサブ駆動部の温度が所定温度以上であると、駆動中のメイン駆動部またはサブ駆動部を停止状態のメイン駆動部またはサブ駆動部に変更動作する段階と、を含む、並列構造電力装置の制御方法。
16. 前記（Ｄ）段階は、
    （Ｄ−１）温度センサ部が、メイン駆動部またはサブ駆動部の温度を測定して伝送する段階と、
    （Ｄ−２）制御部が、前記温度センサ部で測定した温度が所定温度以上であるかを判断する段階と、
    （Ｄ−３）制御部が、判断の結果、温度が所定温度以上であると、駆動中のメイン駆動部またはサブ駆動部を停止状態のメイン駆動部またはサブ駆動部に変更動作する段階と、を含む、請求項１５に記載の並列構造電力装置の制御方法。
17. （Ｅ）制御部が、駆動中のメイン駆動部またはサブ駆動部の故障が検知されると、駆動中のメイン駆動部またはサブ駆動部を停止状態のメイン駆動部またはサブ駆動部に変更動作する段階をさらに含む、請求項１５に記載の並列構造電力装置の制御方法。
18. （Ｆ）制御部が、駆動中のメイン駆動部のそれぞれのスイッチモジュールまたはサブ駆動部のそれぞれのスイッチモジュールの故障が検知されると、駆動中のメイン駆動部の当該スイッチモジュールまたはサブ駆動部の当該スイッチモジュールをオフ（ｏｆｆ）させ、停止状態の対応するメイン駆動部のスイッチモジュールまたはサブ駆動部のスイッチモジュールに変更動作する段階をさらに含む、請求項１５に記載の並列構造電力装置の制御方法。
19. （Ａ）交流直流変換部が、交流電源を直流電源に変換して提供する段階と、
    （Ｂ）制御部が、モータの状態に応じて制御信号を生成してメイン駆動部またはサブ駆動部を制御する段階と、
    （Ｃ）温度センサ部が、前記メイン駆動部の多数のメインスイッチモジュールのそれぞれのメインスイッチの温度とサブ駆動部の多数のサブスイッチモジュールのそれぞれのサブスイッチの温度をそれぞれ測定して出力する段階と、
    （Ｄ）制御部が、前記温度センサ部で測定された多数のメインスイッチモジュールのそれぞれのメインスイッチとサブスイッチモジュールのそれぞれのサブスイッチの測定温度から所定温度以上の測定温度が検知されると、当該温度の駆動中のメイン駆動部のメインスイッチモジュールに存在する当該メインスイッチまたはサブ駆動部のサブスイッチモジュールに存在するサブスイッチをオフさせ、対応する停止状態のメイン駆動部のメインスイッチモジュールに存在するメインスイッチまたはサブ駆動部のサブスイッチモジュールに存在するサブスイッチを駆動するように制御する段階と、を含む、並列構造電力装置の制御方法。

Images