JP2020145826A - Estimation device, winding switching motor system, estimation method, and program - Google Patents

Estimation device, winding switching motor system, estimation method, and program Download PDF

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Abstract

To provide an estimation device capable of estimating a position of a rotor of a winding switching motor even when the winding switching motor is idled during switching of connection between windings of the winding switching motor.SOLUTION: An estimation device comprises a position estimation unit that estimates a current position of a rotor of a winding switching motor on the basis of a position of the rotor of the winding switching motor when an inverter for operating the winding switching motor is stopped, a lapse time from a time when the inverter is stopped, and a voltage value of a DC voltage supplied to the inverter.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、推定装置、巻線切替モータシステム、推定方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to an estimation device, a winding switching motor system, an estimation method and a program.

三相交流電力によって巻線切替モータを動作させる場合、巻線切替モータを効率よく駆動するために、巻線切替モータの回転数に応じて巻線切替モータの巻線の巻数を切り替えることがある。
特許文献１には、関連する技術として、モータの巻線の接続状態を切り替えるときに、モータを一旦停止させた上で、巻線の接続状態を切り替え、その直後にモータを動作させることに関する技術が開示されている。 When operating the winding switching motor with three-phase AC power, the number of windings of the winding switching motor may be switched according to the rotation speed of the winding switching motor in order to drive the winding switching motor efficiently. ..
Patent Document 1 describes, as a related technique, a technique relating to temporarily stopping the motor, switching the connection state of the windings, and operating the motor immediately after switching the connection state of the windings of the motor. Is disclosed.

特開２０１６−１６５１８７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-165187

ところで、巻線切替モータの運転を継続しながら巻線切替モータの巻線の接続状態を切り替える場合、接続状態を切り替えた直後の過渡現象によって、巻線の接続状態を切り替えるためのスイッチに不具合が生じる可能性がある。なお、ここでの不具合とは、例えば、スイッチが機械式スイッチである場合には、スイッチにアークが発生し、スイッチが摩耗することである。なお、ここでの摩耗とは、アークの発生により、スイッチの接触箇所の一方が溶けて他方に付着したり、スイッチの接触箇所どうしが溶着したりすることである。また、ここでの不具合とは、例えば、スイッチが半導体スイッチである場合には、スイッチにサージが発生することである。なお、半導体スイッチにサージが発生した場合、スイッチが破壊される可能性がある。
上述のような不具合の発生を抑制する方法として、巻線切替モータを駆動するインバータの動作を止め、巻線切替モータを空転させている間に、スイッチを制御して巻線の接続状態を切り替えることが考えられる。この場合、巻線切替モータが空転している間は、スイッチに電流が流れないため、上述のような不具合の発生を抑制することができる。しかしながら、巻線切替モータが空転している間にスイッチを制御して巻線の接続状態を切り替える方法を用いる場合、インバータを止めて巻線切替モータが空転させているため、巻線の接続状態を切り替えた後の通常運転を開始するときに、巻線切替モータのロータの位置がわからず、スムーズに通常運転に移行できない可能性がある。 By the way, when switching the winding connection state of the winding switching motor while continuing the operation of the winding switching motor, there is a problem with the switch for switching the winding connection state due to the transient phenomenon immediately after switching the connection state. It can occur. The problem here is that, for example, when the switch is a mechanical switch, an arc is generated in the switch and the switch is worn. The wear here means that one of the contact points of the switch melts and adheres to the other due to the generation of the arc, or the contact points of the switch are welded to each other. Further, the problem here is that, for example, when the switch is a semiconductor switch, a surge occurs in the switch. If a surge occurs in the semiconductor switch, the switch may be destroyed.
As a method of suppressing the occurrence of the above-mentioned problems, the operation of the inverter that drives the winding switching motor is stopped, and while the winding switching motor is idling, the switch is controlled to switch the winding connection state. Can be considered. In this case, since no current flows through the switch while the winding switching motor is idling, the occurrence of the above-mentioned problems can be suppressed. However, when using the method of switching the winding connection state by controlling the switch while the winding switching motor is idling, the winding connection state is because the inverter is stopped and the winding switching motor is idling. When starting the normal operation after switching, the position of the rotor of the winding switching motor may not be known, and it may not be possible to smoothly shift to the normal operation.

本発明は、上記の課題を解決することのできる推定装置、巻線切替モータシステム、推定方法及びプログラムを提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide an estimation device, a winding switching motor system, an estimation method and a program capable of solving the above problems.

本発明の第１の態様によれば、推定装置は、巻線切替モータを動作させるインバータを停止させたときの前記巻線切替モータのロータの位置と、前記インバータを停止させた時刻からの経過時間と、前記インバータに供給される直流電圧の電圧値とに基づいて、前記巻線切替モータの現在のロータの位置を推定する第１制御部、を備える。 According to the first aspect of the present invention, the estimation device determines the position of the rotor of the winding switching motor when the inverter that operates the winding switching motor is stopped, and the elapsed time from the time when the inverter is stopped. A first control unit that estimates the current position of the rotor of the winding switching motor based on the time and the voltage value of the DC voltage supplied to the inverter is provided.

本発明の第２の態様によれば、第１の態様における推定装置において、前記第１制御部は、前記インバータに供給される直流電圧の電圧値と、前記インバータから前記インバータへ電圧を供給する電圧源へのリターン電流の推定値と、前記巻線切替モータの巻線どうしの接続が変更された後の巻線についてのパラメータと、推定した前記ロータの位置と、に基づいて、前記インバータを動作させるものであってもよい。 According to the second aspect of the present invention, in the estimation device according to the first aspect, the first control unit supplies the voltage value of the DC voltage supplied to the inverter and the voltage from the inverter to the inverter. Based on the estimated value of the return current to the voltage source, the parameters for the winding after the connection between the windings of the winding switching motor is changed, and the estimated position of the rotor, the inverter is installed. It may be operated.

本発明の第３の態様によれば、第１の態様または第２の態様における推定装置は、前記巻線切替モータの巻線どうしの接続を切り替える巻線切替スイッチを、前記巻線切替モータが空転している間に制御する第２制御部と、を備え、前記第１制御部は、前記巻線切替モータを空転させるものであってもよい。 According to the third aspect of the present invention, in the estimation device in the first aspect or the second aspect, the winding changeover motor switches the connection of the windings of the winding changeover motor. A second control unit that controls while idling may be provided, and the first control unit may idle the winding switching motor.

本発明の第４の態様によれば、第３の態様における推定装置において、前記第２制御部は、前記巻線切替モータの回転数が低回転領域にある場合に前記巻線の実効的な巻数が大きくなるように、前記巻線切替スイッチを制御し、前記回転数が前記低回転領域を超える高回転領域にある場合に前記巻線の実効的な巻数が小さくなるように、前記巻線切替スイッチを制御するものであってもよい。 According to the fourth aspect of the present invention, in the estimation device according to the third aspect, the second control unit is effective when the rotation speed of the winding switching motor is in the low rotation speed region. The winding changeover switch is controlled so that the number of turns is large, and the winding is reduced so that the effective number of turns of the winding is small when the number of rotations is in a high rotation region exceeding the low rotation region. It may control the changeover switch.

本発明の第５の態様によれば、第３の態様における推定装置において、前記第２制御部は、３つ以上の領域に分けられた回転数のそれぞれの領域から別の領域に遷移した場合に、前記巻線切替スイッチを制御するものであってもよい。 According to the fifth aspect of the present invention, in the estimation device according to the third aspect, when the second control unit transitions from each region of the rotation speed divided into three or more regions to another region. In addition, the winding changeover switch may be controlled.

本発明の第６の態様によれば、第３の態様から第５の態様の何れか一における推定装置において、前記第２制御部は、前記インバータから前記インバータへ電圧を供給する電圧源へのリターン電流と、前記インバータに供給される直流電圧と、前記巻線切替モータの巻線どうしの接続についての現在の巻線についてのパラメータとに基づいて、前記巻線切替モータの回転数を推定するものであってもよい。 According to the sixth aspect of the present invention, in the estimation device in any one of the third to fifth aspects, the second control unit transfers the voltage from the inverter to the voltage source that supplies the voltage to the inverter. The rotation speed of the winding switching motor is estimated based on the return current, the DC voltage supplied to the inverter, and the parameters for the current winding regarding the connection between the windings of the winding switching motor. It may be a thing.

本発明の第７の態様によれば、第１の態様から第６の態様の何れか一における推定装置において、前記インバータは、トランジスタスイッチ、を備え、前記第１制御部は、前記トランジスタスイッチを停止させることによって、前記巻線切替モータを空転させるものであってもよい。 According to a seventh aspect of the present invention, in the estimation device in any one of the first to sixth aspects, the inverter includes a transistor switch, and the first control unit uses the transistor switch. The winding switching motor may be idled by stopping.

本発明の第８の態様によれば、巻線切替モータシステムは、第１の態様から第７の態様の何れか一に記載の推定装置と、前記推定装置によって制御される巻線切替スイッチと、を備える。 According to the eighth aspect of the present invention, the winding changeover motor system includes the estimation device according to any one of the first to seventh aspects and the winding changeover switch controlled by the estimation device. , Equipped with.

本発明の第９の態様によれば、推定方法は、巻線切替モータを動作させるインバータを停止させたときの前記巻線切替モータのロータの位置と、前記インバータを停止させた時刻からの経過時間と、前記インバータに供給される直流電圧の電圧値とに基づいて、前記巻線切替モータの現在のロータの位置を推定すること、を含む。 According to the ninth aspect of the present invention, the estimation method is the position of the rotor of the winding switching motor when the inverter for operating the winding switching motor is stopped, and the elapsed time from the time when the inverter is stopped. It includes estimating the current rotor position of the winding switching motor based on the time and the voltage value of the DC voltage supplied to the inverter.

本発明の第１０の態様によれば、プログラムは、コンピュータに、巻線切替モータを動作させるインバータを停止させたときの前記巻線切替モータのロータの位置と、前記インバータを停止させた時刻からの経過時間と、前記インバータに供給される直流電圧の電圧値とに基づいて、前記巻線切替モータの現在のロータの位置を推定すること、を実行させる。 According to the tenth aspect of the present invention, the program is based on the position of the rotor of the winding switching motor when the inverter for operating the winding switching motor is stopped by the computer and the time when the inverter is stopped. The current position of the rotor of the winding switching motor is estimated based on the elapsed time of the above and the voltage value of the DC voltage supplied to the inverter.

本発明の実施形態による制御装置、巻線切替モータシステム、制御方法及びプログラムによれば、巻線切替モータの巻線どうしの接続を切り替えるときに、巻線切替モータを空転させる場合であっても、巻線切替モータのロータの位置を推定することができる。 According to the control device, the winding switching motor system, the control method and the program according to the embodiment of the present invention, even when the winding switching motor is idled when switching the connection between the windings of the winding switching motor. , The position of the rotor of the winding switching motor can be estimated.

本発明の一実施形態による巻線切替モータシステムの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the winding switching motor system by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態によるインバータの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the inverter by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における巻線切替モータの巻線どうしの接続の切り替えを説明するための第１の図である。It is the first figure for demonstrating the switching of the connection between the windings of a winding switching motor in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における巻線切替モータの巻線どうしの接続の切り替えを説明するための第２の図である。It is a 2nd figure for demonstrating the switching of the connection between windings of a winding switching motor in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による制御部の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the control part by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による巻線切替モータシステムの処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of the winding switching motor system by one Embodiment of this invention. 少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the computer which concerns on at least one Embodiment.

＜実施形態＞
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
本発明の一実施形態による巻線切替モータシステム１の構成について説明する。
巻線切替モータシステム１は、空気調和機の圧縮機などで使用されるモータシステムである。巻線切替モータシステム１は、図１に示すように、電圧源１０、インバータ２０、巻線切替スイッチ３０、巻線切替モータ４０、圧縮機５０、電流検出部６０、電圧検出部７０、制御部８０（推定装置の一例）を備える。 <Embodiment>
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
The configuration of the winding switching motor system 1 according to the embodiment of the present invention will be described.
The winding switching motor system 1 is a motor system used in a compressor of an air conditioner or the like. As shown in FIG. 1, the winding switching motor system 1 includes a voltage source 10, an inverter 20, a winding switching switch 30, a winding switching motor 40, a compressor 50, a current detection unit 60, a voltage detection unit 70, and a control unit. 80 (an example of an estimation device) is provided.

電圧源１０は、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）電圧を生成する電源である。電圧源１０は、生成したＤＣ電圧をインバータ２０に出力する。なお、電圧源１０は、直流電圧を出力するバッテリであってもよい。また、電圧源１０は、交流電圧から直流電圧を生成する、コンバータや整流回路などであってもよい。 The voltage source 10 is a power source that generates a DC (Direct Current) voltage. The voltage source 10 outputs the generated DC voltage to the inverter 20. The voltage source 10 may be a battery that outputs a DC voltage. Further, the voltage source 10 may be a converter, a rectifier circuit, or the like that generates a DC voltage from an AC voltage.

インバータ２０は、制御部８０からの制御信号ｓｉｇ１に基づいて、電圧源１０から受けるＤＣ電圧から巻線切替モータ４０を駆動するための三相交流電圧を生成する。制御信号ｓｉｇ１は、インバータ２０を制御する信号であり、インバータ２０に三相交流電圧を生成させる信号である。
例えば、インバータ２０は、図２に示すように、６つのトランジスタスイッチ２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６から成る回路である。６つのトランジスタスイッチ２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６のそれぞれが、制御部８０が出力する制御信号ｓｉｇ１に基づいてオン状態とオフ状態とで切り替わることによって、インバータ２０は、三相交流電圧を生成する。この場合の制御信号ｓｉｇ１は、例えば、６つのトランジスタスイッチ２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６のそれぞれに応じたＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号である。
インバータ２０は、生成した交流電圧を、巻線切替スイッチ３０を介して巻線切替モータ４０に出力する。 The inverter 20 generates a three-phase AC voltage for driving the winding switching motor 40 from the DC voltage received from the voltage source 10 based on the control signal sig1 from the control unit 80. The control signal sig1 is a signal for controlling the inverter 20 and is a signal for causing the inverter 20 to generate a three-phase AC voltage.
For example, as shown in FIG. 2, the inverter 20 is a circuit including six transistor switches 201, 202, 203, 204, 205, and 206. Each of the six transistor switches 201, 202, 203, 204, 205, and 206 is switched between an on state and an off state based on the control signal sig1 output by the control unit 80, so that the inverter 20 has a three-phase AC voltage. To generate. The control signal sig1 in this case is, for example, a PWM (Pulse Width Modulation) signal corresponding to each of the six transistor switches 201, 202, 203, 204, 205, and 206.
The inverter 20 outputs the generated AC voltage to the winding changeover motor 40 via the winding changeover switch 30.

巻線切替スイッチ３０は、制御部８０からの制御信号ｓｉｇ２または後述する制御信号ｓｉｇ８に基づいて、巻線切替モータ４０における巻線どうしの接続を切り替えるスイッチである。巻線切替スイッチ３０は、例えば、機械式スイッチを含むリレー、トランジスタスイッチなどである。制御信号ｓｉｇ２、ｓｉｇ８は、巻線切替スイッチ３０を制御する信号であり、巻線切替スイッチ３０に巻線切替モータ４０における巻線どうしの接続を切り替えさせる信号である。
巻線切替スイッチ３０におけるスイッチのそれぞれが、制御信号ｓｉｇ２または制御信号ｓｉｇ８に基づいてオン状態とオフ状態とで切り替わることによって、巻線切替モータ４０における巻線どうしの接続を切り替えることができる。なお、巻線どうしの接続の切り替えには、Δ結線とＹ結線との間の切り替え、直列、並列、及び、直並列の間の切り替え、巻線の巻数の切り替えなどが含まれる。 The winding changeover switch 30 is a switch for switching the connection between windings in the winding changeover motor 40 based on the control signal sig2 from the control unit 80 or the control signal sig8 described later. The winding changeover switch 30 is, for example, a relay including a mechanical switch, a transistor switch, or the like. The control signals sig2 and sig8 are signals for controlling the winding changeover switch 30, and are signals for causing the winding changeover switch 30 to switch the connection between the windings in the winding changeover motor 40.
By switching between the on state and the off state based on the control signal sig2 or the control signal sig8, each of the switches in the winding changeover switch 30 can switch the connection between the windings in the winding changeover motor 40. The switching of the connection between the windings includes switching between the Δ connection and the Y connection, switching between series, parallel, and series-parallel, switching the number of turns of the winding, and the like.

巻線切替モータ４０は、複数の巻線を備えるモータである。巻線切替モータ４０は、例えば、コンプレッサモータである。巻線切替モータ４０は、巻線どうしの接続が切り替わることによって、巻線切替モータ４０の巻線の実効的な巻数を変化させる。
例えば、巻線どうしの接続が切り替わることによって、図３に示すように、巻線切替モータ４０の回転数が比較的低い領域では巻線切替モータ４０における巻線がＹ結線となり、巻線切替モータ４０の回転数が比較的高い領域では巻線切替モータ４０における巻線がΔ結線となる。また、例えば、巻線どうしの接続が切り替わることによって、図４に示すように、巻線切替モータ４０の回転数が比較的低い領域では巻線切替モータ４０における巻線が高ターンとなり（巻線の巻数が大きくなり）、巻線切替モータ４０の回転数が比較的高い領域では巻線切替モータ４０における巻線が低ターンとなる（巻線の巻数が小さくなる）。これらのように、巻線どうしの接続が切り替わることによって、巻線切替モータ４０の効率を向上させることができる。なお、図には示していないが、巻線切替モータ４０の回転数が比較的低い領域で巻線切替モータ４０における巻線を直列に接続し、巻線切替モータ４０の回転数が比較的高い領域で巻線切替モータ４０における巻線を並列に接続する場合も同様に巻線切替モータ４０の効率を向上させることができる。 The winding switching motor 40 is a motor including a plurality of windings. The winding switching motor 40 is, for example, a compressor motor. The winding switching motor 40 changes the effective number of turns of the winding of the winding switching motor 40 by switching the connection between the windings.
For example, by switching the connection between the windings, as shown in FIG. 3, in the region where the rotation speed of the winding switching motor 40 is relatively low, the winding in the winding switching motor 40 becomes a Y connection, and the winding switching motor In the region where the rotation speed of 40 is relatively high, the winding in the winding switching motor 40 has a Δ connection. Further, for example, by switching the connection between the windings, as shown in FIG. 4, the winding in the winding switching motor 40 has a high turn (winding) in a region where the rotation speed of the winding switching motor 40 is relatively low. In the region where the rotation speed of the winding switching motor 40 is relatively high, the winding in the winding switching motor 40 has a low turn (the number of windings of the winding becomes small). As described above, the efficiency of the winding switching motor 40 can be improved by switching the connection between the windings. Although not shown in the figure, the windings of the winding switching motor 40 are connected in series in a region where the rotation speed of the winding switching motor 40 is relatively low, and the rotation speed of the winding switching motor 40 is relatively high. Similarly, the efficiency of the winding switching motor 40 can be improved when the windings of the winding switching motor 40 are connected in parallel in the region.

圧縮機５０は、例えば、空気調和機において使用される圧縮機である。圧縮機５０は、空気調和機における冷媒を圧縮する。 The compressor 50 is, for example, a compressor used in an air conditioner. The compressor 50 compresses the refrigerant in the air conditioner.

電流検出部６０は、所定の短い時間間隔ごとに、インバータ２０から電圧源１０へ戻る電流（以下、「リターン電流」と記載）を検出する検出部である。なお、このリターン電流は、巻線切替モータ４０の負荷（圧縮機５０）の変動に応じて巻線切替モータ４０に流れる電流に関連する。
例えば、電流検出部６０は、抵抗６０１、差動アンプ６０２を備える。
抵抗６０１は、インバータ２０から電圧源１０へ電流が戻る経路に直列に設けられる。
差動アンプ６０２は、抵抗６０１の両端の電位差に応じた電圧を制御部８０に出力する。差動アンプ６０２の出力電圧は、抵抗６０１の両端の電位差に応じた電圧である。そのため、差動アンプ６０２の出力電圧と抵抗６０１の抵抗値から、抵抗６０１に流れるリターン電流を推定することができる。なお、抵抗６０１の抵抗値は、予め決定された値である。つまり、差動アンプ６０２の出力電圧値を取得することは、リターン電流値を検出することに等しい。
なお、電流検出部６０は、例えば、インバータ２０から電圧源１０へリターン電流が流れる経路において電流を直接測定する電流センサであってもよい。
電流検出部６０は、検出結果を示す情報ｉｎｆ１を制御部８０に出力する。 The current detection unit 60 is a detection unit that detects the current returning from the inverter 20 to the voltage source 10 (hereinafter, referred to as “return current”) at predetermined short time intervals. The return current is related to the current flowing through the winding switching motor 40 according to the fluctuation of the load (compressor 50) of the winding switching motor 40.
For example, the current detection unit 60 includes a resistor 601 and a differential amplifier 602.
The resistor 601 is provided in series with the path through which the current returns from the inverter 20 to the voltage source 10.
The differential amplifier 602 outputs a voltage corresponding to the potential difference between both ends of the resistor 601 to the control unit 80. The output voltage of the differential amplifier 602 is a voltage corresponding to the potential difference between both ends of the resistor 601. Therefore, the return current flowing through the resistor 601 can be estimated from the output voltage of the differential amplifier 602 and the resistance value of the resistor 601. The resistance value of the resistor 601 is a predetermined value. That is, acquiring the output voltage value of the differential amplifier 602 is equivalent to detecting the return current value.
The current detection unit 60 may be, for example, a current sensor that directly measures the current in the path through which the return current flows from the inverter 20 to the voltage source 10.
The current detection unit 60 outputs the information inf1 indicating the detection result to the control unit 80.

電圧検出部７０は、所定の短い時間間隔ごとに、電圧源１０の出力電圧を検出する検出部である。電圧検出部７０は、検出した電圧源１０の出力電圧値を示す情報ｉｎｆ２を制御部８０に出力する。 The voltage detection unit 70 is a detection unit that detects the output voltage of the voltage source 10 at predetermined short time intervals. The voltage detection unit 70 outputs information inf2 indicating the output voltage value of the detected voltage source 10 to the control unit 80.

制御部８０は、図５に示すように、電流推定部８０１、第１制御部８０２、第２制御部８０３、記憶部８０４を備える。
電流推定部８０１は、電流検出部６０から受ける情報ｉｎｆ１に基づいて、リターン電流を推定する。
例えば、電流検出部６０が抵抗６０１及び差動アンプ６０２を備える場合、電流推定部８０１は、電流検出部６０が出力する電圧値を取得する。そして、電流推定部８０１は、取得した電圧値と、予め決定された抵抗６０１の抵抗値とに基づいて、リターン電流を推定する。具体的には、電流検出部６０が出力する電圧値が抵抗６０１の両端の電位差に比例する場合には、電流推定部８０１は、電流検出部６０が出力する電圧値を抵抗６０１の抵抗値で除算した値をリターン電流値と推定する。
また、例えば、電流検出部６０がリターン電流を直接測定する電流センサである場合、電流推定部８０１は、電流検出部６０から取得する電流値をリターン電流の推定値とする。
電流推定部８０１は、リターン電流の推定値を第１制御部８０２に出力する。 As shown in FIG. 5, the control unit 80 includes a current estimation unit 801, a first control unit 802, a second control unit 803, and a storage unit 804.
The current estimation unit 801 estimates the return current based on the information inf1 received from the current detection unit 60.
For example, when the current detection unit 60 includes a resistor 601 and a differential amplifier 602, the current estimation unit 801 acquires the voltage value output by the current detection unit 60. Then, the current estimation unit 801 estimates the return current based on the acquired voltage value and the resistance value of the resistor 601 determined in advance. Specifically, when the voltage value output by the current detection unit 60 is proportional to the potential difference between both ends of the resistor 601, the current estimation unit 801 sets the voltage value output by the current detection unit 60 to the resistance value of the resistor 601. The divided value is estimated as the return current value.
Further, for example, when the current detection unit 60 is a current sensor that directly measures the return current, the current estimation unit 801 uses the current value acquired from the current detection unit 60 as the estimated value of the return current.
The current estimation unit 801 outputs the estimated value of the return current to the first control unit 802.

第１制御部８０２は、電圧検出部７０から受ける情報ｉｎｆ２と、電流推定部８０１から受けたリターン電流の推定値と、巻線切替モータ４０における現在の巻線について記憶部８０４に記録されているパラメータと、に基づいて、インバータ２０を制御する制御信号ｓｉｇ１を生成する。
また、第１制御部８０２は、生成した制御信号ｓｉｇ１をインバータ２０に出力する。また、第１制御部８０２は、制御信号ｓｉｇ１と同一の制御内容を示す情報ｉｎｆ３（例えば、制御信号ｓｉｇ１そのもの）を第２制御部８０３に出力する。
また、第１制御部８０２は、インバータ２０を停止させる指示を示す指令信号ｓｉｇ３を第２制御部８０３から受けると、インバータ２０を停止させる制御信号ｓｉｇ４（例えば、トランジスタスイッチ２０１〜２０６のすべてを停止させるＬｏｗレベルの信号）をインバータ２０に出力する。第１制御部８０２が制御信号ｓｉｇ４をインバータ２０に出力することによって、巻線切替モータ４０は空転を開始する。すなわち、第１制御部８０２が制御信号ｓｉｇ４をインバータ２０に出力することは、巻線切替モータ４０を空転させる制御である。なお、巻線切替モータ４０の空転によって生じる電圧はモータの回転数に比例するため、回転数が低ければ、モータ端子間電圧よりも電圧源１０の電圧の方が高い。そのため、この場合、電流は流れず、回生エネルギーは発生しない。
また、第１制御部８０２は、位置推定部８０２１を備える。
位置推定部８０２１は、制御信号ｓｉｇ４を出力した時刻と、制御信号ｓｉｇ４を出力したときの巻線切替モータ４０のロータの位置とを記憶部８０４に書き込む。そして、位置推定部８０２１は、制御信号ｓｉｇ４を出力した時刻からの経過時間の計測を開始する。
第１制御部８０２は、制御信号ｓｉｇ４をインバータ２０に出力すると、インバータ２０を停止させたことを知らせる通知信号ｓｉｇ５を第２制御部８０３に出力する。
また、第１制御部８０２は、巻線切替モータ４０における巻線どうしの接続を切り替えたことを知らせる通知信号ｓｉｇ６を第２制御部８０３から受けると、巻線切替モータ４０における巻線どうしの接続を切り替えた後の巻線について記憶部８０４に記録されているパラメータに設定を変更する。位置推定部８０２１は、は、制御信号ｓｉｇ４を出力したときの巻線切替モータ４０のロータの位置と、制御信号ｓｉｇ４を出力した時刻からの経過時間と、電圧検出部７０から受ける情報ｉｎｆ２と、に基づいて、巻線切替モータ４０の現在のロータの位置を推定する。そして、第１制御部８０２は、電圧検出部７０から受ける情報ｉｎｆ２と、電流推定部８０１から受けたリターン電流の推定値と、巻線切替モータ４０における現在の巻線について記憶部８０４に記録されているパラメータと、位置推定部８０２１が推定した巻線切替モータ４０の現在のロータの位置と、に基づいて、変更したパラメータに応じた新たな制御信号ｓｉｇ７をインバータ２０に出力する。 The first control unit 802 records in the storage unit 804 the information inf2 received from the voltage detection unit 70, the estimated value of the return current received from the current estimation unit 801 and the current winding in the winding switching motor 40. A control signal sig1 for controlling the inverter 20 is generated based on the parameters.
Further, the first control unit 802 outputs the generated control signal sig1 to the inverter 20. Further, the first control unit 802 outputs information inf3 (for example, the control signal sig1 itself) indicating the same control content as the control signal sig1 to the second control unit 803.
Further, when the first control unit 802 receives the command signal sig3 indicating an instruction to stop the inverter 20 from the second control unit 803, the first control unit 802 stops all the control signals sig4 (for example, the transistor switches 201 to 206) for stopping the inverter 20. (Low level signal) to be output to the inverter 20. When the first control unit 802 outputs the control signal sig4 to the inverter 20, the winding switching motor 40 starts idling. That is, the output of the control signal sig4 to the inverter 20 by the first control unit 802 is a control for idling the winding switching motor 40. Since the voltage generated by the idling of the winding switching motor 40 is proportional to the rotation speed of the motor, if the rotation speed is low, the voltage of the voltage source 10 is higher than the voltage between the motor terminals. Therefore, in this case, no current flows and no regenerative energy is generated.
Further, the first control unit 802 includes a position estimation unit 8021.
The position estimation unit 8021 writes in the storage unit 804 the time when the control signal sig4 is output and the position of the rotor of the winding switching motor 40 when the control signal sig4 is output. Then, the position estimation unit 8021 starts measuring the elapsed time from the time when the control signal sig4 is output.
When the control signal sig4 is output to the inverter 20, the first control unit 802 outputs a notification signal sig5 notifying that the inverter 20 has been stopped to the second control unit 803.
Further, when the first control unit 802 receives the notification signal sig6 notifying that the connection between the windings in the winding switching motor 40 has been switched from the second control unit 803, the first control unit 802 connects the windings in the winding switching motor 40. The setting is changed to the parameter recorded in the storage unit 804 for the winding after switching. The position estimation unit 8021 includes the position of the rotor of the winding switching motor 40 when the control signal sig4 is output, the elapsed time from the time when the control signal sig4 is output, and the information inf2 received from the voltage detection unit 70. The current rotor position of the winding switching motor 40 is estimated based on. Then, the first control unit 802 records the information inf2 received from the voltage detection unit 70, the estimated value of the return current received from the current estimation unit 801 and the current winding in the winding switching motor 40 in the storage unit 804. A new control signal sig7 corresponding to the changed parameter is output to the inverter 20 based on the parameters and the current rotor position of the winding switching motor 40 estimated by the position estimation unit 8021.

第２制御部８０３は、電圧検出部７０から受ける情報ｉｎｆ２と、第１制御部８０２から受ける情報ｉｎｆ３とに基づいて、巻線切替モータ４０における巻線どうしの接続を切り替えるか否かを決定する。
例えば、予め巻線切替モータ４０の回転領域を、低回転領域と、低回転領域を超える回転数の高回転領域に分ける。第２制御部８０３は、情報ｉｎｆ２と、情報ｉｎｆ３とから、巻線切替モータ４０に供給している電圧を特定する。第２制御部８０３は、特定した電圧から巻線切替モータ４０の現在の回転数を推定する。第２制御部８０３によるこの推定は、所定の短い時間間隔ごとに行われる。第２制御部８０３は、推定した回転数が低回転領域から高回転領域に遷移した、または、推定した回転数が高回転領域から低回転領域に遷移した場合に、巻線切替モータ４０における巻線どうしの接続を切り替えると判定する。
第２制御部８０３は、巻線切替モータ４０における巻線どうしの接続を切り替えると判定すると、指令信号ｓｉｇ３を第１制御部８０２に出力する。
また、第２制御部８０３は、第１制御部８０２から通知信号ｓｉｇ５を受けると、巻線切替モータ４０における巻線どうしの接続を切り替える制御信号ｓｉｇ８を巻線切替スイッチ３０に出力する。
第２制御部８０３は、制御信号ｓｉｇ８を巻線切替スイッチ３０に出力すると、通知信号ｓｉｇ６を第１制御部８０２に出力する。 The second control unit 803 determines whether or not to switch the connection between the windings in the winding switching motor 40 based on the information inf2 received from the voltage detection unit 70 and the information inf3 received from the first control unit 802. ..
For example, the rotation region of the winding switching motor 40 is divided into a low rotation region and a high rotation region having a rotation speed exceeding the low rotation region in advance. The second control unit 803 specifies the voltage supplied to the winding switching motor 40 from the information inf2 and the information inf3. The second control unit 803 estimates the current rotation speed of the winding switching motor 40 from the specified voltage. This estimation by the second control unit 803 is performed at predetermined short time intervals. The second control unit 803 winds the winding switching motor 40 when the estimated rotation speed transitions from the low rotation speed region to the high rotation speed region or when the estimated rotation speed transitions from the high rotation speed region to the low rotation speed region. Judge that the connection between the lines is switched.
When the second control unit 803 determines that the connection between the windings in the winding switching motor 40 is switched, the second control unit 803 outputs a command signal sig3 to the first control unit 802.
Further, when the second control unit 803 receives the notification signal sig5 from the first control unit 802, the second control unit 803 outputs a control signal sig8 for switching the connection between the windings in the winding switching motor 40 to the winding switching switch 30.
When the second control unit 803 outputs the control signal sig8 to the winding changeover switch 30, the second control unit 803 outputs the notification signal sig6 to the first control unit 802.

記憶部８０４は、制御部８０が行う処理に必要な種々の情報を記憶する。例えば、記憶部８０４は、第１制御部８０２が制御信号ｓｉｇ１、ｓｉｇ４、ｓｉｇ７を生成するときに使用するパラメータを記憶する。ここでのパラメータは、例えば、巻線切替モータ４０の巻線の抵抗値やその巻線によって励起される電圧値などである。記憶部８０４は、これらのパラメータを、巻線切替モータ４０の巻線どうしの接続ごとに記憶する。 The storage unit 804 stores various information necessary for the processing performed by the control unit 80. For example, the storage unit 804 stores parameters used when the first control unit 802 generates the control signals sig1, sig4, and sig7. The parameters here are, for example, the resistance value of the winding of the winding switching motor 40 and the voltage value excited by the winding. The storage unit 804 stores these parameters for each connection of the windings of the winding switching motor 40.

次に、本発明の一実施形態による巻線切替モータシステム１の処理について説明する。
ここでは、図６に示す巻線切替モータシステム１の処理フローについて説明する。 Next, the processing of the winding switching motor system 1 according to the embodiment of the present invention will be described.
Here, the processing flow of the winding switching motor system 1 shown in FIG. 6 will be described.

電流検出部６０は、所定の短い時間間隔ごとに、検出結果を示す情報ｉｎｆ１を制御部８０に出力する（ステップＳ１）。電圧検出部７０は、所定の短い時間間隔ごとに、検出した電圧源１０の出力電圧値を示す情報ｉｎｆ２を制御部８０に出力する（ステップＳ２）。 The current detection unit 60 outputs information inf1 indicating the detection result to the control unit 80 at predetermined short time intervals (step S1). The voltage detection unit 70 outputs information inf2 indicating the detected output voltage value of the voltage source 10 to the control unit 80 at predetermined short time intervals (step S2).

電流推定部８０１は、電流検出部６０から受ける情報ｉｎｆ１に基づいて、リターン電流を推定する（ステップＳ３）。
例えば、電流検出部６０が抵抗６０１及び差動アンプ６０２を備える場合、電流推定部８０１は、電流検出部６０が出力する電圧値を取得する。そして、電流推定部８０１は、取得した電圧値と、予め決定された抵抗６０１の抵抗値とに基づいて、リターン電流を推定する。具体的には、電流検出部６０が出力する電圧値が抵抗６０１の両端の電位差に比例する場合には、電流推定部８０１は、電流検出部６０が出力する電圧値を抵抗６０１の抵抗値で除算した値をリターン電流値と推定する。
また、例えば、電流検出部６０がリターン電流を直接測定する電流センサである場合、電流推定部８０１は、電流検出部６０から取得する電流値をリターン電流の推定値とする。
電流推定部８０１は、リターン電流の推定値を第１制御部８０２に出力する。 The current estimation unit 801 estimates the return current based on the information inf1 received from the current detection unit 60 (step S3).
For example, when the current detection unit 60 includes a resistor 601 and a differential amplifier 602, the current estimation unit 801 acquires the voltage value output by the current detection unit 60. Then, the current estimation unit 801 estimates the return current based on the acquired voltage value and the resistance value of the resistor 601 determined in advance. Specifically, when the voltage value output by the current detection unit 60 is proportional to the potential difference between both ends of the resistor 601, the current estimation unit 801 sets the voltage value output by the current detection unit 60 to the resistance value of the resistor 601. The divided value is estimated as the return current value.
Further, for example, when the current detection unit 60 is a current sensor that directly measures the return current, the current estimation unit 801 uses the current value acquired from the current detection unit 60 as the estimated value of the return current.
The current estimation unit 801 outputs the estimated value of the return current to the first control unit 802.

第１制御部８０２は、電圧検出部７０から情報ｉｎｆ２を受ける。また、第１制御部８０２は、電流推定部８０１からリターン電流の推定値を受ける。
第１制御部８０２は、電圧検出部７０から受けた情報ｉｎｆ２と、電流推定部８０１から受けたリターン電流の推定値と、巻線切替モータ４０における現在の巻線どうしの接続について記憶部８０４に記録されているパラメータと、に基づいて、インバータ２０を制御する制御信号ｓｉｇ１を生成する（ステップＳ４）。
第１制御部８０２は、生成した制御信号ｓｉｇ１をインバータ２０に出力する（ステップＳ５）。また、第１制御部８０２は、制御信号ｓｉｇ１と同一の制御内容を示す情報ｉｎｆ３（例えば、制御信号ｓｉｇ１そのもの）を第２制御部８０３に出力する（ステップＳ６）。 The first control unit 802 receives the information inf2 from the voltage detection unit 70. Further, the first control unit 802 receives an estimated value of the return current from the current estimation unit 801.
The first control unit 802 tells the storage unit 804 about the information inf2 received from the voltage detection unit 70, the estimated value of the return current received from the current estimation unit 801 and the current connection between the windings in the winding switching motor 40. A control signal sig1 for controlling the inverter 20 is generated based on the recorded parameters (step S4).
The first control unit 802 outputs the generated control signal sig1 to the inverter 20 (step S5). Further, the first control unit 802 outputs information inf3 (for example, the control signal sig1 itself) indicating the same control content as the control signal sig1 to the second control unit 803 (step S6).

第２制御部８０３は、電圧検出部７０から情報ｉｎｆ２を受ける。また、第２制御部８０３は、第１制御部８０２から情報ｉｎｆ３を受ける。
第２制御部８０３は、電圧検出部７０から受けた情報ｉｎｆ２と、第１制御部８０２から受けた情報ｉｎｆ３とに基づいて、巻線切替モータ４０における巻線どうしの接続を切り替えるか否かを決定する（ステップＳ７）。
例えば、予め巻線切替モータ４０の回転領域を、低回転領域と、低回転領域を超える回転数の高回転領域に分ける。第２制御部８０３は、情報ｉｎｆ２と、情報ｉｎｆ３とから、巻線切替モータ４０に供給している電圧を特定する。第２制御部８０３は、特定した電圧から巻線切替モータ４０の現在の回転数を推定する。第２制御部８０３によるこの推定は、所定の短い時間間隔ごとに行われる。第２制御部８０３は、推定した回転数が低回転領域から高回転領域に遷移した、または、推定した回転数が高回転領域から低回転領域に遷移した場合に、巻線切替モータ４０における巻線どうしの接続を切り替えると判定する。 The second control unit 803 receives the information inf2 from the voltage detection unit 70. Further, the second control unit 803 receives information inf3 from the first control unit 802.
The second control unit 803 determines whether or not to switch the connection between the windings in the winding switching motor 40 based on the information inf2 received from the voltage detection unit 70 and the information inf3 received from the first control unit 802. Determine (step S7).
For example, the rotation region of the winding switching motor 40 is divided into a low rotation region and a high rotation region having a rotation speed exceeding the low rotation region in advance. The second control unit 803 specifies the voltage supplied to the winding switching motor 40 from the information inf2 and the information inf3. The second control unit 803 estimates the current rotation speed of the winding switching motor 40 from the specified voltage. This estimation by the second control unit 803 is performed at predetermined short time intervals. The second control unit 803 winds the winding switching motor 40 when the estimated rotation speed transitions from the low rotation speed region to the high rotation speed region or when the estimated rotation speed transitions from the high rotation speed region to the low rotation speed region. Judge that the connection between the lines is switched.

第２制御部８０３は、巻線切替モータ４０における巻線どうしの接続を切り替えないと判定した場合（ステップＳ７においてＮＯ）、ステップＳ１の処理に戻す。
また、第２制御部８０３は、巻線切替モータ４０における巻線どうしの接続を切り替えると判定した場合（ステップＳ７においてＹＥＳ）、インバータ２０を停止させる指示を示す指令信号ｓｉｇ３を第１制御部８０２に出力する（ステップＳ８）。 When the second control unit 803 determines that the connection between the windings in the winding switching motor 40 is not switched (NO in step S7), the process returns to the process of step S1.
Further, when the second control unit 803 determines that the connection between the windings in the winding switching motor 40 is switched (YES in step S7), the second control unit 803 sends a command signal sig3 indicating an instruction to stop the inverter 20 to the first control unit 802. Is output to (step S8).

第１制御部８０２は、第２制御部８０３から指令信号ｓｉｇ３を受ける。第１制御部８０２は、指令信号ｓｉｇ３を受けると、インバータ２０を停止させる制御信号ｓｉｇ４（例えば、トランジスタスイッチ２０１〜２０６のすべてを停止させるＬｏｗレベルの信号）をインバータ２０に出力する（ステップＳ９）。位置推定部８０２１は、制御信号ｓｉｇ４を出力した時刻（巻線切替モータを動作させるインバータを停止させた時刻の一例）と、制御信号ｓｉｇ４を出力したときの巻線切替モータ４０のロータの位置とを記憶部８０４に書き込む（ステップＳ１０）。そして、位置推定部８０２１は、制御信号ｓｉｇ４を出力した時刻からの経過時間の計測を開始する（ステップＳ１１）。第１制御部８０２が制御信号ｓｉｇ４をインバータ２０に出力することによって、巻線切替モータ４０は空転を開始する。
第１制御部８０２は、制御信号ｓｉｇ４をインバータ２０に出力すると、インバータ２０を停止させたことを知らせる通知信号ｓｉｇ５を第２制御部８０３に出力する（ステップＳ１２）。 The first control unit 802 receives the command signal sig3 from the second control unit 803. When the first control unit 802 receives the command signal sig3, the first control unit 802 outputs a control signal sig4 (for example, a Low level signal for stopping all the transistor switches 201 to 206) for stopping the inverter 20 to the inverter 20 (step S9). .. The position estimation unit 8021 determines the time when the control signal sig4 is output (an example of the time when the inverter that operates the winding switching motor is stopped) and the position of the rotor of the winding switching motor 40 when the control signal sig4 is output. Is written in the storage unit 804 (step S10). Then, the position estimation unit 8021 starts measuring the elapsed time from the time when the control signal sig4 is output (step S11). When the first control unit 802 outputs the control signal sig4 to the inverter 20, the winding switching motor 40 starts idling.
When the control signal sig4 is output to the inverter 20, the first control unit 802 outputs a notification signal sig5 notifying that the inverter 20 has been stopped to the second control unit 803 (step S12).

第２制御部８０３は、第１制御部８０２から通知信号ｓｉｇ５を受ける。第２制御部８０３は、通知信号ｓｉｇ５を受けると、巻線切替モータ４０における巻線どうしの接続を切り替える制御信号ｓｉｇ８を巻線切替スイッチ３０に出力する（ステップＳ１３）。
第２制御部８０３は、制御信号ｓｉｇ８を巻線切替スイッチ３０に出力すると、巻線切替モータ４０における巻線どうしの接続を切り替えたことを知らせる通知信号ｓｉｇ６を第１制御部８０２に出力する（ステップＳ１４）。 The second control unit 803 receives the notification signal sig5 from the first control unit 802. Upon receiving the notification signal sig5, the second control unit 803 outputs a control signal sig8 for switching the connection between the windings in the winding switching motor 40 to the winding changeover switch 30 (step S13).
When the control signal sig8 is output to the winding changeover switch 30, the second control unit 803 outputs a notification signal sig6 notifying that the connection between the windings in the winding changeover motor 40 has been switched to the first control unit 802 ( Step S14).

第１制御部８０２は、電圧検出部７０から情報ｉｎｆ２を受ける。第１制御部８０２は、第２制御部８０３から通知信号ｓｉｇ６を受ける。第１制御部８０２は、通知信号ｓｉｇ６を受けると、巻線切替モータ４０における巻線どうしの接続を切り替えた後の巻線に応じた記憶部８０４に記録されているパラメータに設定を変更する（ステップＳ１５）。
位置推定部８０２１は、制御信号ｓｉｇ４を出力したときの巻線切替モータ４０のロータの位置と、制御信号ｓｉｇ４を出力した時刻からの経過時間と、電圧検出部７０から受ける情報ｉｎｆ２と、に基づいて、巻線切替モータ４０の現在のロータの位置を推定する（ステップＳ１６）。そして、第１制御部８０２は、電圧検出部７０から受ける情報ｉｎｆ２と、電流推定部８０１から受けたリターン電流の推定値と、巻線切替モータ４０における現在の巻線（すなわち、接続を切り替えた後の巻線）について記憶部８０４に記録されているパラメータと、位置推定部８０２１が推定した巻線切替モータ４０の現在のロータの位置と、に基づいて、変更したパラメータに応じた新たな制御信号ｓｉｇ７をインバータ２０に出力する（ステップＳ１７）。第１制御部８０２が制御信号ｓｉｇ７をインバータ２０に出力することによって、巻線切替モータ４０は空転から通常の回転状態へと切り替わる。第１制御部８０２は、処理を終了する。
そして、制御部８０は、ステップＳ１〜ステップＳ１７の処理を繰り返す。 The first control unit 802 receives the information inf2 from the voltage detection unit 70. The first control unit 802 receives the notification signal sig6 from the second control unit 803. Upon receiving the notification signal sig6, the first control unit 802 changes the setting to the parameter recorded in the storage unit 804 according to the winding after switching the connection between the windings in the winding switching motor 40 ( Step S15).
The position estimation unit 8021 is based on the position of the rotor of the winding switching motor 40 when the control signal sig4 is output, the elapsed time from the time when the control signal sig4 is output, and the information inf2 received from the voltage detection unit 70. The current position of the rotor of the winding switching motor 40 is estimated (step S16). Then, the first control unit 802 switches the information inf2 received from the voltage detection unit 70, the estimated value of the return current received from the current estimation unit 801 and the current winding (that is, the connection) in the winding switching motor 40. New control according to the changed parameter based on the parameters recorded in the storage unit 804 for the later winding) and the current rotor position of the winding switching motor 40 estimated by the position estimation unit 8021. The signal sig7 is output to the inverter 20 (step S17). When the first control unit 802 outputs the control signal sig7 to the inverter 20, the winding switching motor 40 switches from idling to a normal rotation state. The first control unit 802 ends the process.
Then, the control unit 80 repeats the processes of steps S1 to S17.

以上、本発明の一実施形態による巻線切替モータシステム１について説明した。
本発明の一実施形態による巻線切替モータシステム１において、制御部８０は、巻線切替モータ４０の巻線どうしの接続を切り替える巻線切替スイッチ３０を制御する。第１制御部８０２の位置推定部８０２１は、巻線切替モータ４０を動作させるインバータ２０を停止させたときの巻線切替モータ４０のロータの位置と、インバータ２０を停止させた時刻からの経過時間と、情報ｉｎｆ２（すなわち、インバータ２０に供給される直流電圧の電圧値）とに基づいて、巻線切替モータ４０の現在のロータの位置を推定する。
このように巻線切替モータシステム１の制御部８０を構成することで、巻線切替モータ４０の巻線どうしの接続を切り替えるときに、巻線切替モータ４０を空転させ、巻線切替スイッチ３０の巻線どうしの接続を切り替えた後でも、巻線切替モータ４０の現在のロータの位置を推定することができ、そのロータの位置に応じた制御信号でインバータ２０を制御することができる。その結果、制御部８０は、機械式スイッチの場合のアークや、トランジスタスイッチ（半導体スイッチの一例）の場合のサージの発生を抑制することができる。 The winding switching motor system 1 according to the embodiment of the present invention has been described above.
In the winding changeover motor system 1 according to the embodiment of the present invention, the control unit 80 controls the winding changeover switch 30 for switching the connection between the windings of the winding changeover motor 40. The position estimation unit 8021 of the first control unit 802 determines the position of the rotor of the winding switching motor 40 when the inverter 20 that operates the winding switching motor 40 is stopped, and the elapsed time from the time when the inverter 20 is stopped. And, based on the information inf2 (that is, the voltage value of the DC voltage supplied to the inverter 20), the current position of the rotor of the winding switching motor 40 is estimated.
By configuring the control unit 80 of the winding switching motor system 1 in this way, when switching the connection between the windings of the winding switching motor 40, the winding switching motor 40 idles and the winding switching switch 30 Even after switching the connection between the windings, the current position of the rotor of the winding switching motor 40 can be estimated, and the inverter 20 can be controlled by a control signal corresponding to the position of the rotor. As a result, the control unit 80 can suppress the occurrence of an arc in the case of a mechanical switch and a surge in the case of a transistor switch (an example of a semiconductor switch).

なお、本発明の一実施形態では、巻線切替モータ４０の回転数が低回転領域と高回転領域との２つの領域の間で遷移した場合に、制御部８０が巻線切替モータ４０における巻線どうしの接続を切り替える例について説明した。しかしながら、本発明の別の実施形態では、巻線切替モータ４０の回転数を３つ以上の領域に分け、それぞれの領域から別の領域に遷移した場合に、制御部８０が巻線切替モータ４０における巻線どうしの接続を切り替えるものであってもよい。 In one embodiment of the present invention, when the rotation speed of the winding switching motor 40 transitions between two regions, a low rotation region and a high rotation region, the control unit 80 winds the winding switching motor 40. An example of switching the connection between lines has been described. However, in another embodiment of the present invention, when the rotation speed of the winding switching motor 40 is divided into three or more regions and the transition from each region to another region is performed, the control unit 80 controls the winding switching motor 40. It may switch the connection between the windings in.

なお、本発明の実施形態における処理は、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。 In the processing according to the embodiment of the present invention, the order of the processing may be changed as long as the appropriate processing is performed.

本発明の実施形態における記憶部や記憶装置（レジスタ、ラッチを含む）のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲においてどこに備えられていてもよい。また、記憶部や記憶装置のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲において複数存在しデータを分散して記憶していてもよい。 Each of the storage unit and the storage device (including the register and the latch) in the embodiment of the present invention may be provided anywhere within a range in which appropriate information is transmitted and received. Further, each of the storage unit and the storage device may exist in a plurality of areas within a range in which appropriate information is transmitted and received, and the data may be distributed and stored.

本発明の実施形態について説明したが、上述の制御部８０、その他の制御装置は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。コンピュータの具体例を以下に示す。
図７は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ５は、図７に示すように、ＣＰＵ６、メインメモリ７、ストレージ８、インターフェース９を備える。
例えば、上述の制御部８０、その他の制御装置のそれぞれは、コンピュータ５に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ８に記憶されている。ＣＰＵ６は、プログラムをストレージ８から読み出してメインメモリ７に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ６は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ７に確保する。 Although the embodiment of the present invention has been described, the above-mentioned control unit 80 and other control devices may have a computer system inside. The process of the above-mentioned processing is stored in a computer-readable recording medium in the form of a program, and the above-mentioned processing is performed by the computer reading and executing this program. A specific example of a computer is shown below.
FIG. 7 is a schematic block diagram showing a configuration of a computer according to at least one embodiment.
As shown in FIG. 7, the computer 5 includes a CPU 6, a main memory 7, a storage 8, and an interface 9.
For example, each of the above-mentioned control unit 80 and other control devices is mounted on the computer 5. The operation of each processing unit described above is stored in the storage 8 in the form of a program. The CPU 6 reads a program from the storage 8, expands it into the main memory 7, and executes the above processing according to the program. Further, the CPU 6 secures a storage area corresponding to each of the above-mentioned storage units in the main memory 7 according to the program.

ストレージ８の例としては、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ８は、コンピュータ５のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インターフェース９または通信回線を介してコンピュータ５に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ５に配信される場合、配信を受けたコンピュータ５が当該プログラムをメインメモリ７に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、ストレージ８は、一時的でない有形の記憶媒体である。 Examples of the storage 8 include HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), magnetic disk, magneto-optical disk, CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory), DVD-ROM (Digital Versaille Disk Read). , Semiconductor memory and the like. The storage 8 may be internal media directly connected to the bus of computer 5, or external media connected to computer 5 via an interface 9 or a communication line. When this program is distributed to the computer 5 via a communication line, the distributed computer 5 may expand the program to the main memory 7 and execute the above processing. In at least one embodiment, the storage 8 is a non-temporary tangible storage medium.

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるファイル、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。 Further, the above program may realize a part of the above-mentioned functions. Further, the program may be a file that can realize the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system, that is, a so-called difference file (difference program).

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例であり、発明の範囲を限定しない。これらの実施形態は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、種々の省略、種々の置き換え、種々の変更を行ってよい。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are examples and do not limit the scope of the invention. These embodiments may undergo various additions, various omissions, various replacements, and various changes without departing from the gist of the invention.

１・・・巻線切替モータシステム
５・・・コンピュータ
６・・・ＣＰＵ
７・・・メインメモリ
８・・・ストレージ
９・・・インターフェース
１０・・・電圧源
２０・・・インバータ
３０・・・巻線切替スイッチ
４０・・・巻線切替モータ
５０・・・圧縮機
６０・・・電流検出部
７０・・・電圧検出部
８０・・・制御部
２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６・・・トランジスタスイッチ
６０１・・・抵抗
６０２・・・差動アンプ
８０１・・・電流推定部
８０２・・・第１制御部
８０３・・・第２制御部
８０４・・・記憶部
８０２１・・・位置推定部 1 ... Winding switching motor system 5 ... Computer 6 ... CPU
7 ... Main memory 8 ... Storage 9 ... Interface 10 ... Voltage source 20 ... Inverter 30 ... Winding changeover switch 40 ... Winding changeover motor 50 ... Compressor 60 ... Current detection unit 70 ... Voltage detection unit 80 ... Control unit 201, 202, 203, 204, 205, 206 ... Transistor switch 601 ... Resistance 602 ... Differential amplifier 801 ... -Current estimation unit 802 ... First control unit 803 ... Second control unit 804 ... Storage unit 8021 ... Position estimation unit

Claims (10)

巻線切替モータを動作させるインバータを停止させたときの前記巻線切替モータのロータの位置と、前記インバータを停止させた時刻からの経過時間と、前記インバータに供給される直流電圧の電圧値とに基づいて、前記巻線切替モータの現在のロータの位置を推定する第１制御部、
を備える推定装置。 The position of the rotor of the winding switching motor when the inverter that operates the winding switching motor is stopped, the elapsed time from the time when the inverter is stopped, and the voltage value of the DC voltage supplied to the inverter. First control unit that estimates the current rotor position of the winding switching motor based on
Estimator equipped with. 前記第１制御部は、
前記インバータに供給される直流電圧の電圧値と、前記インバータから前記インバータへ電圧を供給する電圧源へのリターン電流の推定値と、前記巻線切替モータの巻線どうしの接続が変更された後の巻線についてのパラメータと、推定した前記ロータの位置と、に基づいて、前記インバータを動作させる、
請求項１に記載の推定装置。 The first control unit
After the voltage value of the DC voltage supplied to the inverter, the estimated value of the return current from the inverter to the voltage source supplying the voltage to the inverter, and the connection between the windings of the winding switching motor are changed. The inverter is operated based on the parameters for the winding of the above and the estimated position of the rotor.
The estimation device according to claim 1. 前記巻線切替モータの巻線どうしの接続を切り替える巻線切替スイッチを、前記巻線切替モータが空転している間に制御する第２制御部と、
を備え、
前記第１制御部は、
前記巻線切替モータを空転させる、
請求項１または請求項２に記載の推定装置。 A second control unit that controls a winding changeover switch that switches the connection between the windings of the winding changeover motor while the winding changeover motor is idling.
With
The first control unit
The winding switching motor is idled.
The estimation device according to claim 1 or 2. 前記第２制御部は、
前記巻線切替モータの回転数が低回転領域にある場合に前記巻線の実効的な巻数が大きくなるように、前記巻線切替スイッチを制御し、
前記回転数が前記低回転領域を超える高回転領域にある場合に前記巻線の実効的な巻数が小さくなるように、前記巻線切替スイッチを制御する、
請求項３に記載の推定装置。 The second control unit
The winding changeover switch is controlled so that the effective number of turns of the winding becomes large when the rotation speed of the winding changeover motor is in the low rotation speed region.
The winding changeover switch is controlled so that the effective number of turns of the winding becomes smaller when the rotation speed is in the high rotation region exceeding the low rotation region.
The estimation device according to claim 3. 前記第２制御部は、
３つ以上の領域に分けられた回転数のそれぞれの領域から別の領域に遷移した場合に、前記巻線切替スイッチを制御する、
請求項３に記載の推定装置。 The second control unit
Controls the winding changeover switch when transitioning from each region of the rotation speed divided into three or more regions to another region.
The estimation device according to claim 3. 前記第２制御部は、
前記インバータから前記インバータへ電圧を供給する電圧源へのリターン電流と、前記インバータに供給される直流電圧と、前記巻線切替モータの巻線どうしの接続についての現在の巻線についてのパラメータとに基づいて、前記巻線切替モータの回転数を推定する、
請求項３から請求項５の何れか一項に記載の推定装置。 The second control unit
The return current from the inverter to the voltage source that supplies the voltage to the inverter, the DC voltage supplied to the inverter, and the parameters for the current winding for the connection between the windings of the winding switching motor. Based on this, the rotation speed of the winding switching motor is estimated.
The estimation device according to any one of claims 3 to 5. 前記インバータは、
トランジスタスイッチ、
を備え、
前記第１制御部は、
前記トランジスタスイッチを停止させることによって、前記巻線切替モータを空転させる、
請求項１から請求項６の何れか一項に記載の推定装置。 The inverter
Transistor switch,
With
The first control unit
By stopping the transistor switch, the winding switching motor is idled.
The estimation device according to any one of claims 1 to 6. 請求項１から請求項７の何れか一項に記載の推定装置と、
前記推定装置によって制御される巻線切替スイッチと、
を備える巻線切替モータシステム。 The estimation device according to any one of claims 1 to 7.
The winding changeover switch controlled by the estimation device and
Winding switching motor system. 巻線切替モータを動作させるインバータを停止させたときの前記巻線切替モータのロータの位置と、前記インバータを停止させた時刻からの経過時間と、前記インバータに供給される直流電圧の電圧値とに基づいて、前記巻線切替モータの現在のロータの位置を推定すること、
を含む推定方法。 The position of the rotor of the winding switching motor when the inverter that operates the winding switching motor is stopped, the elapsed time from the time when the inverter is stopped, and the voltage value of the DC voltage supplied to the inverter. To estimate the current rotor position of the winding switching motor based on
Estimating method including. コンピュータに、
巻線切替モータを動作させるインバータを停止させたときの前記巻線切替モータのロータの位置と、前記インバータを停止させた時刻からの経過時間と、前記インバータに供給される直流電圧の電圧値とに基づいて、前記巻線切替モータの現在のロータの位置を推定すること、
を実行させるプログラム。 On the computer
The position of the rotor of the winding switching motor when the inverter that operates the winding switching motor is stopped, the elapsed time from the time when the inverter is stopped, and the voltage value of the DC voltage supplied to the inverter. To estimate the current rotor position of the winding switching motor based on
A program that executes.
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