JP6721476B2 - Motor drive system and air conditioner - Google Patents
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Description
この開示は、ファンなど二乗逓減トルク特性を有する負荷をモータによって駆動するモータ駆動システムに関し、さらに、そのようなモータ駆動システムをファン装置として用いた空気調和機に関する。 The present disclosure relates to a motor drive system that drives a load such as a fan having a squared-down torque characteristic by a motor, and further to an air conditioner that uses such a motor drive system as a fan device.
三相モータの固定子巻線の結線方式をY結線(「スター結線」とも称する)とΔ結線(「デルタ結線」とも称する)とに切り替える技術が知られている。 A technique is known in which the connection method of the stator windings of a three-phase motor is switched to Y connection (also referred to as “star connection”) and Δ connection (also referred to as “delta connection”).
たとえば、特開2006−246674号公報(特許文献1)に開示されたモータ駆動装置では、インバータから駆動電圧を受けるモータの巻線の結線方式は、モータの運転範囲が規定値以下の低速運転の場合にはスター結線に切り替えられ、運転範囲が規定値以上の高速運転の場合にはデルタ結線に切り替えられる。これにより、モータが低速運転の場合により高効率で運転できるようにする。 For example, in the motor drive device disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2006-246674 (Patent Document 1), the method for connecting the windings of the motor that receives the drive voltage from the inverter is such that the operation range of the motor is low-speed operation below a specified value. In the case, it is switched to the star connection, and in the case of high-speed operation where the operation range is equal to or more than the specified value, it is switched to the delta connection. As a result, the motor can be operated with higher efficiency when operating at low speed.
特開2011−250692号公報(特許文献2)に開示された空気調和機では、室外熱交換器のファンモータの巻線をY結線とΔ結線とに切り替える手段が設けられる。そして、モータの運転停止時にファンモータの巻線がΔ結線に切り替えられる。これにより、外風によってファンが回転するために生じるモータの起電力から駆動回路を保護することができる。 The air conditioner disclosed in JP 2011-250692 A (Patent Document 2) is provided with means for switching the winding of the fan motor of the outdoor heat exchanger between the Y connection and the Δ connection. Then, the winding of the fan motor is switched to the Δ connection when the operation of the motor is stopped. As a result, the drive circuit can be protected from the electromotive force of the motor generated by the rotation of the fan due to the outside wind.
ところで、送風ファンのような二乗逓減トルク特性を有する負荷をモータによって駆動する場合、負荷トルクはモータ回転速度の2乗に比例する。モータ電流は負荷トルクに比例するので、モータ電流もモータ回転速度の2乗に比例することになる。したがって、送風ファンを低回転速度で駆動する場合には、モータ電流の大きさが非常に小さくなり、この結果、モータ制御のために検出されたモータ電流には多くの誤差が含まれる。 By the way, when a load having a squared-down torque characteristic such as a blower fan is driven by a motor, the load torque is proportional to the square of the motor rotation speed. Since the motor current is proportional to the load torque, the motor current is also proportional to the square of the motor rotation speed. Therefore, when the blower fan is driven at a low rotation speed, the magnitude of the motor current becomes very small, and as a result, the motor current detected for motor control contains many errors.
上記のようなファンモータの性質から、従来技術ではファンモータを低回転速度で安定に運転制御することは困難であった。無理に安定限界以下の回転速度でファンモータを運転しようとすると、電流制御が不安定となり、脱調によって回転子が停止するなどの問題が生じる。 Due to the properties of the fan motor as described above, it has been difficult to stably control the operation of the fan motor at a low rotation speed in the conventional technology. If the fan motor is forced to operate at a rotation speed below the stability limit, current control becomes unstable, and problems such as the rotor stopping due to step-out occur.
この発明は上記の問題点を考慮してなされたものであり、その目的の1つは、二乗逓減トルク特性を有する負荷をモータによって駆動する場合に、従来よりも低回転速度まで安定してモータを運転可能なモータ駆動システムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and one of the objects thereof is to stably drive a motor having a rotation speed lower than a conventional one when a load having a squared-down torque characteristic is driven by the motor. It is to provide a motor drive system capable of driving a motor.
この開示の一局面によるモータ駆動システムは、三相モータとインバータ回路と切替回路とを備える。三相モータは、二乗逓減トルク特性を有する負荷を駆動する。インバータ回路は、所定の回転速度で回転するように三相モータを駆動する。切替回路は、三相モータの固定子巻線の結線方式をΔ結線とY結線とで切り替える。切替回路は、閾値未満の回転速度で三相モータを回転させる場合には、固定子巻線の結線をΔ結線にし、閾値以上の回転速度で三相モータを回転させる場合には、固定子巻線の結線をY結線にするように構成される。 A motor drive system according to one aspect of the present disclosure includes a three-phase motor, an inverter circuit, and a switching circuit. The three-phase motor drives a load having a square-reduced torque characteristic. The inverter circuit drives the three-phase motor so as to rotate at a predetermined rotation speed. The switching circuit switches the connection method of the stator winding of the three-phase motor between Δ connection and Y connection. The switching circuit makes the connection of the stator winding Δ connection when rotating the three-phase motor at a rotation speed lower than the threshold, and the stator winding when rotating the three-phase motor at a rotation speed higher than the threshold. The wire connection is configured to be a Y connection.
好ましくは、三相モータは、希土類磁石を用いた永久磁石同期モータである。
好ましくは、負荷は、2ブレードファンである。
Preferably, the three-phase motor is a permanent magnet synchronous motor using a rare earth magnet.
Preferably the load is a two blade fan.
この開示の一局面による空気調和機は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮された冷媒を凝縮させる第1の熱交換器と、第1の熱交換器を通過した冷媒の流量を調整する膨張弁と、膨張弁を通過した冷媒を蒸発させ、蒸発した冷媒を圧縮機に戻す第2の熱交換器とを備える。空気調和機は、さらに、第1の熱交換器または第2の熱交換器に送風するためのファンと、ファンを駆動する三相モータと、所定の回転速度で回転するように三相モータを駆動するインバータ回路と、三相モータの固定子巻線の結線方式をΔ結線とY結線とで切り替える切替回路とを備える。切替回路は、閾値未満の回転速度で三相モータを回転させる場合には、固定子巻線の結線をΔ結線にし、閾値以上の回転速度で三相モータを回転させる場合には、固定子巻線の結線をY結線にするように構成される。 An air conditioner according to an aspect of the present disclosure includes a compressor that compresses a refrigerant, a first heat exchanger that condenses the compressed refrigerant, and an expansion that adjusts a flow rate of the refrigerant that has passed through the first heat exchanger. And a second heat exchanger that evaporates the refrigerant that has passed through the expansion valve and returns the evaporated refrigerant to the compressor. The air conditioner further includes a fan for blowing air to the first heat exchanger or the second heat exchanger, a three-phase motor that drives the fan, and a three-phase motor that rotates at a predetermined rotation speed. An inverter circuit for driving and a switching circuit for switching the connection method of the stator windings of the three-phase motor between Δ connection and Y connection are provided. The switching circuit makes the connection of the stator winding Δ connection when rotating the three-phase motor at a rotation speed lower than the threshold, and the stator winding when rotating the three-phase motor at a rotation speed higher than the threshold. The wire connection is configured to be a Y connection.
好ましくは、三相モータの回転速度は、圧縮機の回転速度に応じて設定される。 Preferably, the rotation speed of the three-phase motor is set according to the rotation speed of the compressor.
上記のモータ駆動システムによれば、二乗逓減トルク特性を有する負荷をモータによって駆動する場合に、従来よりも低回転速度まで安定してモータを運転することができる。 According to the motor drive system described above, when the load having the squared-down torque characteristic is driven by the motor, the motor can be stably operated up to a lower rotation speed than conventional.
以下、実施形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して、その説明を繰り返さない。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. Note that the same or corresponding parts will be denoted by the same reference symbols, and description thereof will not be repeated.
<実施の形態1>
[モータ駆動システムのハードウェア構成]
図1は、実施の形態1によるモータ駆動システムの構成の一例を示すブロック図である。図1を参照して、モータ駆動システム10は、三相モータ14と、コンバータ回路11と、インバータ回路12と、切替回路13と、制御部20とを備える。
<
[Hardware configuration of motor drive system]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a motor drive system according to the first embodiment. Referring to FIG. 1,
三相モータ14は、たとえば、永久磁石同期モータ、もしくは、ブラシレスDCモータである。永久磁石同期モータ(ブラシレスDCモータ)は、回転子に永久磁石が設けられ、固定子に巻線SU,SV,SWが設けられる。この実施形態の場合、固定子巻線SU,SV,SWは3相巻線である。
The three-
三相モータ14は、ファンおよびポンプなど、負荷トルクがモータ回転数の2乗に比例する特性(「二乗逓減トルク特性」と称する)を有する負荷15を駆動する。
The three-
コンバータ回路11は、外部交流電源5から供給された交流電圧を直流電圧に変換する。コンバータ回路11は、たとえば、ダイオードブリッジ整流回路である。
The
インバータ回路12は、コンバータ回路11から出力された直流電圧を3相交流電圧に変換する。インバータ回路12に含まれるスイッチング素子Q1〜Q6のスイッチングのタイミングを制御することによって所望の周波数の3相交流電圧を生成することができる。
The
具体的に、インバータ回路12は、正側電源ノードNpと、負側電源ノードNnと、出力ノードN1,N2,N3と、上アーム側スイッチング素子Q1,Q2,Q3と、下アーム側スイッチング素子Q4,Q5,Q6と、ダイオード素子D1〜D6と、シャント抵抗R1,R2,R3とを含む。
Specifically, the
正側電源ノードNpと負側電源ノードNnとの間にコンバータ回路11から出力された直流電圧が印加される。出力ノードN1,N2,N3は、三相モータ14のU相、V相、W相の固定子巻線SU,SV,SWの一端とそれぞれ接続される。上アーム側スイッチング素子Q1,Q2,Q3は、正側電源ノードNpと出力ノードN1,N2,N3との間にそれぞれ接続される。下アーム側スイッチング素子Q4,Q5,Q6は、負側電源ノードNnと出力ノードN1,N2,N3との間にそれぞれ接続される。還流電流を流すためのダイオード素子D1〜D6はスイッチング素子Q1〜Q6とそれぞれ逆並列に(すなわち、並列かつ逆バイアス方向に)接続される。シャント抵抗R1〜R3は、下アーム側のスイッチング素子Q4〜Q6と直列にそれぞれ接続される。
The DC voltage output from
スイッチング素子Q1〜Q6は、図1の場合、バイポーラパワートランジスタの例が示されているが、これに限られるものではない。たとえば、スイッチング素子Q1〜Q6は、パワーMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)であってもよいし、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)であってもよい。 As the switching elements Q1 to Q6, an example of a bipolar power transistor is shown in FIG. 1, but the switching elements are not limited to this. For example, the switching elements Q1 to Q6 may be power MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors) or IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors).
切替回路13は、3個のスイッチSW1,SW2,SW3からなるスイッチ群SWYと、3個のスイッチSW4,SW5,SW6からなるスイッチ群SWΔとを備える。なお、図1では三相モータ14と切替回路13とは別個の構成として示されているが、実際上は、切替回路13が三相モータ14に内蔵されることにより、両者が一体化された形態となっていてもよい。
The
以下、各スイッチSW1〜SW6の接続について説明する。
前述のように、固定子巻線SU,SV,SWの一端はそれぞれ出力ノードN1,N2,N3と接続されるのに対して、固定子巻線SU,SV,SWの他端はそれぞれスイッチSW1,SW2,SW3の一端と接続される。スイッチSW1,SW2,SW3の他端は共通ノードNCに接続される。スイッチSW4は固定子巻線SUの一端と固定子巻線SWの他端との間に接続される。スイッチSW5は固定子巻線SVの一端と固定子巻線SUの他端との間に接続される。スイッチSW6は固定子巻線SWの一端と固定子巻線SVの他端との間に接続される。
The connection of the switches SW1 to SW6 will be described below.
As described above, one ends of the stator windings SU, SV, SW are connected to the output nodes N1, N2, N3, respectively, while the other ends of the stator windings SU, SV, SW are respectively the switch SW1. , SW2, SW3 are connected to one end. The other ends of the switches SW1, SW2 and SW3 are connected to the common node NC. The switch SW4 is connected between one end of the stator winding SU and the other end of the stator winding SW. The switch SW5 is connected between one end of the stator winding SV and the other end of the stator winding SU. The switch SW6 is connected between one end of the stator winding SW and the other end of the stator winding SV.
上記の切替回路13の構成によれば、スイッチ群SWYを構成する全てのスイッチSW1,SW2,SW3を導通状態にし、スイッチ群SWΔを構成する全てのスイッチSW4,SW5,SW6を非導通状態にすれば、固定子巻線SU,SV,SWの結線方式はY結線になる。逆に、スイッチ群SWYを構成する全てのスイッチSW1,SW2,SW3を非導通状態にし、スイッチ群SWΔを構成する全てのスイッチSW4,SW5,SW6を導通状態にすれば、固定子巻線SU,SV,SWの結線方式はΔ結線になる。
According to the configuration of the switching
制御部20は、シャント抵抗R1,R2によって検出されたモータ電流に基づいてインバータ回路12のスイッチング素子Q1〜Q6のオンオフを制御するとともに、切替回路13を制御する。具体的に、制御部20は、電流検出回路22と、マイクロコンピュータ21と、PWM(Pulse Width Modulation)信号発生回路23と、切替信号発生回路24とを含む。
The
電流検出回路22は、スイッチング素子Q4がオン状態のときに流れるモータ電流Im1を抵抗素子R1に生じた電圧V1sとして検出するとともに、スイッチング素子Q5がオン状態のときに流れるモータ電流Im2を抵抗素子R2に生じた電圧V2sとして検出する。なお、出力ノードN1,N2,N3から三相モータ14に供給される電流をそれぞれモータ電流Im1,Im2,Im3とする。電流検出回路22は、これらの電圧V1s,V2sをアンプ(図示省略)によって増幅し、増幅された信号をA/D(Analog to Digital)変換器(図示省略)によってデジタル信号に変換する。
The
マイクロコンピュータ21は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、および不揮発性メモリなどを含む公知の構成を有している。CPUは、ROMおよび不揮発性メモリに格納されたプログラムを実行することによって、三相モータ14の起動、停止、および回転速度などを制御するともに、切替回路13を制御する。
The
より具体的には、マイクロコンピュータ21のCPUは、電流検出回路22から受取った電圧V1s,V2sを表わすデジタル信号に基づいてモータ電流Im1およびモータ電流Im2を算出する。モータ電流Im3は、Im3=−(Im1+Im2)によって算出される。CPUは、算出したモータ電流Im1〜Im3に基づいて、モータ電圧の指令値を生成してPWM信号発生回路23に出力する。さらに、CPUは、目標となるモータ回転速度に応じて、切替信号発生回路24を介して、切替回路13のスイッチ群SWY,SWΔを制御するための制御信号を出力する。
More specifically, the CPU of the
PWM信号発生回路23は、マイクロコンピュータ21から受取ったモータ電圧の指令値に応じたパルス信号を生成してスイッチング素子Q1〜Q6のゲートに出力する。たとえば、三角波比較方式の場合、PWM信号発生回路23は、マイクロコンピュータ21から受け取ったモータ電圧の指令値と三角波信号(キャリア信号とも称する)とを比較することによって、モータ電圧の指令値に応じた通電率のパルス信号を生成する。
The PWM
[Y結線とΔ結線との違いについて]
図2は、三相モータの固定子巻線の結線方式の違いを説明するための図である。図2(A)はY結線の回路図を示し、図2(B)はΔ結線の回路図を示し、図2(C)は結線方式による特性の違いを表形式で示す。
[About the difference between Y connection and Δ connection]
FIG. 2 is a diagram for explaining the difference in the connection method of the stator windings of the three-phase motor. 2A shows a circuit diagram of the Y connection, FIG. 2B shows a circuit diagram of the Δ connection, and FIG. 2C shows a difference in characteristics depending on the connection method in a tabular form.
図2を参照して、結線方式の違いによらず、各相の固定子巻線SU,SV,SWには同一の大きさEの電圧が印加され、同一の大きさIの電流が流れているものとする。ここで、大きさとは振幅値または実効値を表すものとする。固定子巻線ごとの電流および電圧の大きさが結線方式の違いによらず同じであるので、三相モータの銅損、すなわち固定子巻線SU,SV,SWの抵抗損失は結線方式の違いによらず同じになる。具体的に各固定子巻線の抵抗値をRとすれば、三相モータの銅損は3RI2で与えられる。 Referring to FIG. 2, the same magnitude E voltage is applied to the stator windings SU, SV, and SW of each phase regardless of the difference in connection method, and the same magnitude I current flows. Be present. Here, the magnitude means an amplitude value or an effective value. Since the magnitude of the current and voltage of each stator winding is the same regardless of the connection method, the copper loss of the three-phase motor, that is, the resistance loss of the stator windings SU, SV, SW is different in the connection method. It will be the same regardless of Specifically, assuming that the resistance value of each stator winding is R, the copper loss of the three-phase motor is given by 3RI 2 .
一方、三相モータの端子間(すなわち、ノードN1,N2の間、ノードN2,N3の間、ノードN3,N1の間)に印加される電圧Emおよび各端子(すなわち各ノードN1,N2,N3)を流れる電流Icは、結線方式によって違いが生じる。Y結線の場合には、三相モータの各端子を流れる電流の大きさはIであるのに対し、端子間電圧の大きさは√3×Eになる。Δ結線の場合には、三相モータの各端子を流れる電流の大きさは√3×Iになるのに対し、端子間電圧の大きさはEである。したがって、Y結線をΔ結線に変更することによって、端子間電圧の大きさは1/√3になるのに対し、各端子電流の大きさは√3倍になる。 On the other hand, the voltage Em applied between the terminals of the three-phase motor (that is, between the nodes N1 and N2, between the nodes N2 and N3, and between the nodes N3 and N1) and each terminal (that is, each node N1, N2, N3). The current Ic flowing through) differs depending on the connection method. In the case of Y connection, the magnitude of the current flowing through each terminal of the three-phase motor is I, while the magnitude of the terminal voltage is √3×E. In the case of Δ connection, the magnitude of the current flowing through each terminal of the three-phase motor is √3×I, while the magnitude of the inter-terminal voltage is E. Therefore, by changing the Y connection to the Δ connection, the magnitude of the inter-terminal voltage becomes 1/√3, while the magnitude of each terminal current becomes √3 times.
上記のように各端子電流の大きさが結線方式によって異なるので、インバータ回路(すなわち、IPM(Intelligent Power Module)におけるスイッチング素子の抵抗損は、モータの結線方式に応じて異なる。具体的に、各スイッチング素子のオン抵抗をRcとすると、Y結線の場合には3相分の抵抗損は3RCI2であるのに対し、Δ結線の場合には9RCI2となって増加する。 Since the magnitude of each terminal current varies depending on the wiring system as described above, the resistance loss of the switching element in the inverter circuit (that is, the IPM (Intelligent Power Module) varies depending on the wiring system of the motor. When the ON resistance of the switching element is R c , the resistance loss for the three phases is 3R C I 2 in the case of the Y connection, whereas it is 9R C I 2 in the case of the Δ connection, which increases.
[ファンモータの固定子巻線に流れる電流と回転速度との関係]
図3は、二乗逓減トルク特性を有する負荷をモータによって駆動する場合のモータ回転速度とU相電流振幅との関係を示す図である。図3では三相モータの固定子巻線がY結線の場合とΔ結線の場合とが対比して示されている。
[Relationship between current flowing through stator winding of fan motor and rotation speed]
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a motor rotation speed and a U-phase current amplitude when a load having a squared torque characteristic is driven by a motor. In FIG. 3, a case where the stator winding of the three-phase motor is Y-connected and a case where the stator winding is Δ-connected are shown in comparison.
送風ファンのような二乗逓減トルク特性を有する負荷をモータによって駆動する場合、負荷トルクはモータ回転速度の2乗に比例する、いわゆる「二乗逓減トルク特性」を示す。なお、この場合、風量はモータ回転速度に比例し、消費電力はモータ回転速度の3乗に比例する。さらに、負荷トルクはモータ電流に比例するので、モータ電流振幅とモータ回転速度との関係は、図3に示すようにモータ電流振幅がモータ回転速度の2乗に比例する関係にある。 When a load having a square-reduced torque characteristic such as a blower fan is driven by a motor, the load torque exhibits a so-called “square-reduced torque characteristic” that is proportional to the square of the motor rotation speed. In this case, the air volume is proportional to the motor rotation speed and the power consumption is proportional to the cube of the motor rotation speed. Further, since the load torque is proportional to the motor current, the relationship between the motor current amplitude and the motor rotation speed is such that the motor current amplitude is proportional to the square of the motor rotation speed as shown in FIG.
したがって、二乗逓減トルク特性を有する負荷の場合には、図3に示すように、モータ回転速度が小さくなるにつれてモータ電流の大きさが著しく小さくなる。この傾向は、Y結線の場合のほうがより顕著になる。そして、前述のように、インバータ回路12は、モータ電流の検出値に基づいてPWM制御されるので、モータ電流の大きさが著しく小さくなると検出誤差が大きくなり、結果としてインバータ回路12の制御が困難になる。
Therefore, in the case of the load having the gradual decrease torque characteristic, the magnitude of the motor current becomes significantly smaller as the motor rotation speed becomes smaller, as shown in FIG. This tendency becomes more remarkable in the case of the Y connection. Then, as described above, the
そこで、本実施の形態のモータ駆動システム10では、閾値未満のモータ回転速度で三相モータを運転する場合には、固定子巻線の結線方式をY結線からΔ結線に切り替える。これによって、モータ電流の大きさが√3倍になるのでモータ電流の検出精度が増し、結果として三相モータを安定して運転可能な回転速度の範囲を拡大することができる。
Therefore, in the
上記の閾値として、たとえば、定格回転数の50%が選択される。ただし、Δ結線の場合にはY結線の場合に比べてインバータ回路12の損失が増加する。したがって、損失を低減するためには、Y結線で安定制御が可能な範囲のうちでできるだけ小さな回転速度を閾値に選択するのが望ましい。
As the above-mentioned threshold value, for example, 50% of the rated speed is selected. However, in the case of Δ connection, the loss of the
[インバータ回路および切替回路の制御手順]
図4は、図1のモータ駆動システムにおけるインバータ回路および切替回路の制御手順を示すフローチャートである。以下、図1および図4を参照してこれまでの説明を総括する。
[Control procedure of inverter circuit and switching circuit]
FIG. 4 is a flowchart showing a control procedure of the inverter circuit and the switching circuit in the motor drive system of FIG. The above description will be summarized below with reference to FIGS. 1 and 4.
まず、制御部20は、外部から指定された回転速度で三相モータ14の運転開始指令を受けたとする(ステップS100)。制御部20は、指定回転速度が閾値Nth以上であるか否かを判定する(ステップS105)。
First, it is assumed that the
指定回転速度が閾値Nth未満の場合には(ステップS105でNO)、制御部20は、三相モータ14の結線方式がΔ結線となるように切替回路13を切り替える(ステップS110)。結線方式の切替え後に、制御部20は、当該指定回転速度で三相モータ14の運転されるようにインバータ回路12を制御する(ステップS115)。
When the designated rotation speed is less than the threshold value Nth (NO in step S105), the
その後、回転速度の変更指令を受けない限り(ステップS125でNO)、当該回転速度で三相モータ14の運転が継続される。回転速度の変更指令を受けた場合には(ステップS125でYES)、制御部20は、新しい指定回転速度が閾値Nth以上であるか否かを判定する(ステップS130)。この結果、指定回転速度が閾値Nth未満の場合には(ステップS130でNO)、制御部20は、この新しい指定回転速度で三相モータ14が運転されるようにインバータ回路12を制御する(ステップS115)。
After that, unless the rotation speed change command is received (NO in step S125), the operation of the three-
一方、新たな指定回転速度が閾値Nth以上である場合には(ステップS130でYES)、制御部20は、一旦三相モータ14の運転を停止するために、出力が零となるようにインバータ回路12を制御する(ステップS135)。三相モータの停止後に、制御部20は、三相モータ14の結線方式がY結線となるように切替回路13を切り替える(ステップS150)。結線方式の切替え後に、制御部20は、指定回転速度で三相モータ14の運転されるようにインバータ回路12を制御する(ステップS155)。
On the other hand, when the new designated rotation speed is equal to or higher than the threshold value Nth (YES in step S130), the
その後、回転速度の変更指令を受けない限り(ステップS165でNO)、当該回転速度で三相モータ14の運転が継続される。回転速度の変更指令を受けた場合には(ステップS165でYES)、制御部20は、新しい指定回転速度が閾値Nth以上であるか否かを判定する(ステップS170)。この結果、指定回転速度が閾値Nth以上の場合には(ステップS170でYES)、制御部20は、この新しい指定回転速度で三相モータ14が運転されるようにインバータ回路12を制御する(ステップS155)。
After that, unless the rotation speed change command is received (NO in step S165), the operation of the three-
一方、新たな指定回転速度が閾値Nth未満である場合には(ステップS170でNO)、制御部20は、一旦三相モータ14の運転を停止するために、出力が零となるようにインバータ回路12を制御する(ステップS175)。三相モータの停止後に、制御部20は、三相モータ14の結線方式がΔ結線となるように切替回路13を切り替える(ステップS110)。結線方式の切替え後に、制御部20は、指定回転速度で三相モータ14の運転されるようにインバータ回路12を制御する(ステップS115)。以下、同様の制御が繰り返される。
On the other hand, when the new designated rotation speed is less than the threshold value Nth (NO in step S170), the
なお、三相モータ14の運転中にモータ停止指令を受けた場合には(ステップS120,S160でYES)、制御部20は、インバータ回路12の出力が零となるようにインバータ回路12を制御することによって三相モータ14の運転を停止する(ステップS140,S180)。
When the motor stop command is received during the operation of the three-phase motor 14 (YES in steps S120 and S160), the
上記では、三相モータ14の結線方式をΔ結線からY結線またはその逆に切り替える場合には、一旦三相モータ14を停止していた。これに対して、たとえば、キャリア周波数16kHzのPWM制御信号において3パルス程度の範囲内のような短時間内に切替回路13を切替可能であれば、三相モータ14の停止は不要である。実際上、Δ結線とY結線との切替はモータ回転速度が低下したときに行われるので、上記の時間的な制約はほとんど問題とならない。なお、切替回路13を切り替える際には、PWM信号の通電率を変更することによって、インバータ回路12から出力する電流および電圧の大きさを変更する必要がある。
In the above, when switching the connection method of the three-
[効果]
上記のとおり、実施の形態1のモータ駆動システムによれば、二乗逓減トルク特性を有する負荷をモータ駆動する場合において、モータ回転速度が閾値未満であればモータの固定子巻線の結線方式がY結線からΔ結線に切り替えられる。これによって、モータ電流の大きさが√3倍に増加するので、モータ電流の検出誤差を減らすことができる。この結果、より低回転速度の範囲までモータを安定的にインバータ制御することができる。
[effect]
As described above, according to the motor drive system of the first embodiment, when the load having the squared-down torque characteristic is driven by the motor, if the motor rotation speed is less than the threshold value, the connection method of the stator winding of the motor is Y. The connection can be switched to the Δ connection. As a result, the magnitude of the motor current increases by √3 times, so that the detection error of the motor current can be reduced. As a result, the motor can be stably inverter-controlled to a range of a lower rotation speed.
実施の形態1のモータ駆動システムは、送風ファン、ポンプ、扇風機、空気清浄機、ならびに空気調和機の室内ファン装置および室外ファン装置など、二乗逓減トルク特性を有する負荷を備えた機器に広く適用することができる。 The motor drive system of the first embodiment is widely applied to equipment including a load having a gradual reduction torque characteristic, such as a blower fan, a pump, a fan, an air purifier, and an indoor fan device and an outdoor fan device of an air conditioner. be able to.
<実施の形態2>
実施の形態2のモータ駆動システムでは、ファン装置のブレードの数が2枚である場合、ならびに三相モータが希土類磁石を用いた永久磁石同期モータである場合について説明する。この明細書では、ブレードの数が2枚のファンを2ブレードファンと称し、ブレードの数が3枚のファンを3ブレードファンと称する。
<Second Embodiment>
In the motor drive system according to the second embodiment, a case where the fan device has two blades and a case where the three-phase motor is a permanent magnet synchronous motor using a rare earth magnet will be described. In this specification, a fan having two blades is called a two-blade fan, and a fan having three blades is called a three-blade fan.
図5はモータ回転速度とU相電流振幅との関係を示す模式図であり、2ブレードファンと3ブレードファンとの比較ならびにフェライト磁石を用いた場合とネオジム磁石を用いた場合の比較が示されている。図5において、固定子巻線の結線方式はY結線であるとする。 FIG. 5 is a schematic diagram showing the relationship between the motor rotation speed and the U-phase current amplitude, showing a comparison between a two-blade fan and a three-blade fan and a comparison between a case where a ferrite magnet is used and a case where a neodymium magnet is used. ing. In FIG. 5, it is assumed that the stator winding connection method is Y connection.
[2ブレードファンと3ブレードファンの比較]
ブレードの数が増加するほどファンモータの負荷トルクが増大するので、同一の回転速度におけるモータ電流も増加する。このため、3ブレードファンを用いるとインバータ回路に用いられている半導体スイッチング素子の限界電流にモータ電流が達してしまい、モータ回転速度が制限されてしまうという問題がある。そこで、特に高出力のファン装置では2ブレードファンが用いられる傾向にある。
[Comparison between 2-blade fan and 3-blade fan]
Since the load torque of the fan motor increases as the number of blades increases, the motor current at the same rotation speed also increases. Therefore, when the three-blade fan is used, there is a problem that the motor current reaches the limit current of the semiconductor switching element used in the inverter circuit, and the motor rotation speed is limited. Therefore, a 2-blade fan tends to be used especially in a fan device having a high output.
ところが、既に説明したようにファンモータではモータ回転速度が低速の場合にモータ電流の大きさが著しく減少する。このモータ電流の減少の程度は、図5に模式的に示すように2ブレードファンのほうが3ブレードファンに比べて顕著になる。したがって、特に2ブレードファンを用いたファン装置の場合には、実施の形態1で説明したように、固定子巻線の結線方式をΔ結線に切り替えて運転することによって、低回転速度領域でのファンモータの制御性を増すことができる。 However, as described above, in the fan motor, the magnitude of the motor current is significantly reduced when the motor rotation speed is low. The degree of reduction of the motor current is more remarkable in the 2-blade fan than in the 3-blade fan, as schematically shown in FIG. Therefore, particularly in the case of a fan device using a two-blade fan, as described in the first embodiment, by operating by switching the connection method of the stator windings to the Δ connection, the operation in the low rotation speed region can be improved. The controllability of the fan motor can be increased.
[フェライト磁石とネオジム磁石の比較]
永久磁石同期モータでは、永久磁石の磁力が増加するほど、すなわち界磁束が大きくなるほどモータ電流の大きさを小さくしても同一のトルクを発生することができる。特に磁力の大きな永久磁石として希土類磁石が知られている。希土類磁石にはネオジム磁石およびサマリウムコバルト磁石などがある。
[Comparison of ferrite magnet and neodymium magnet]
In the permanent magnet synchronous motor, as the magnetic force of the permanent magnet increases, that is, the field magnetic flux increases, the same torque can be generated even when the magnitude of the motor current is reduced. A rare earth magnet is known as a permanent magnet having a particularly large magnetic force. Rare earth magnets include neodymium magnets and samarium cobalt magnets.
図5では、希土類を用いないフェライト磁石を用いた場合と、希土類磁石の代表例としてネオジム磁石を用いた場合とが模式的に示されている。図5に示すようにネオジム磁石を用いた場合にはネオジム磁石を用いない場合に比べて、同一の回転速度におけるモータ電流の大きさが小さくなる。特に2ブレードファンを駆動する永久磁石同期モータにおいてネオジム磁石のような希土類磁石を用いた場合にモータ電流の低下が顕著になる。そこで、実施の形態1で説明したように、固定子巻線の結線方式をΔ結線に切り替えて運転することによって、低回転速度領域でのファンモータの制御性を増すことができる。 FIG. 5 schematically shows a case where a ferrite magnet that does not use rare earth elements is used and a case where a neodymium magnet is used as a typical example of rare earth magnets. As shown in FIG. 5, when the neodymium magnet is used, the magnitude of the motor current at the same rotation speed is smaller than when the neodymium magnet is not used. In particular, when a rare earth magnet such as a neodymium magnet is used in a permanent magnet synchronous motor that drives a two-blade fan, the motor current is significantly reduced. Therefore, as described in the first embodiment, the controllability of the fan motor in the low rotation speed region can be increased by switching the stator winding connection method to the Δ connection for operation.
<実施の形態3>
実施の形態3では、実施の形態1のモータ駆動システム10を空気調和機の室外ファン装置および室内ファン装置に適用した例について説明する。
<Third Embodiment>
In the third embodiment, an example in which the
[空気調和機の全体構成]
図6は、実施の形態3による空気調和機の全体構成の一例を示すブロック図である。図6を参照して、空気調和機30は、圧縮機34、四方弁35、室外熱交換器36、膨張弁37、および室内熱交換器38を含む冷凍サイクル(ヒートポンプサイクルとも称する)65を備える。さらに、空気調和機30は、室外ファン装置40、室内ファン装置50、コンバータ回路32、インバータ回路33,44,54、および制御部60を備える。
[Overall structure of air conditioner]
FIG. 6 is a block diagram showing an example of the overall configuration of the air conditioner according to the third embodiment. With reference to FIG. 6, the
冷凍サイクル65において、圧縮機34は、冷媒を圧縮する。四方弁35は、冷房運転および暖房運転において冷媒の巡回方向を切替える。室外熱交換器36は、室外の空気および冷媒の間で熱交換する。膨張弁37は、冷媒の流量を調整するためにその開度が制御される。室内熱交換器38は、室内の空気および冷媒の間で熱交換する。
In the
四方弁35を切替えたときの冷媒の巡回方向について説明する。冷房運転モード時には、図6の実線の矢印CLで示されるように、圧縮機34、四方弁35、室外熱交換器36、膨張弁37、室内熱交換器38、四方弁35、圧縮機34の順に冷媒が巡回する。この場合、室外熱交換器36が、圧縮された高温の冷媒を凝縮して液化させるための凝縮器として機能し、室内熱交換器38が、液化された冷媒を蒸発させることで冷媒を低温の気体に変化させるための蒸発器として機能する。一方、暖房運転モード時には、図2の破線の矢印HTで示されるように、圧縮機34、四方弁35、室内熱交換器38、膨張弁37、室外熱交換器36、四方弁35、圧縮機34の順に冷媒が巡回する。この場合、室外熱交換器36が蒸発器として機能し、室内熱交換器38が凝縮器として機能する。
The circulation direction of the refrigerant when the four-
室外ファン装置40は、室外の空気(すなわち、外気)を室外熱交換器36に送風することによって室外熱交換器での熱交換を促進する。室外ファン装置40は、ファン41(たとえば、プロペラファン)と、ファン41を回転駆動するモータ42と、モータ42の固定子巻線の結線方式をY結線とΔ結線とで切り替える切替回路43とを含む。なお、図6ではモータ42と切替回路43とは別個の構成として示されているが、実際上は、切替回路43がモータ42に内蔵されることにより、両者が一体化された形態となっていてもよい。
The
室内ファン装置50は、室内熱交換器38で熱交換された空気を室内に送風する。室内ファン装置50は、ファン51(たとえば、クロスフローファンまたはプロペラファン)と、ファン51を回転駆動するモータ52と、モータ52の固定子巻線の結線方式をY結線とΔ結線とで切り替える切替回路53とを含む。モータ42,52は、たとえば、永久磁石同期モータである。なお、図6ではモータ52と切替回路53とは別個の構成として示されているが、実際上は、切替回路53がモータ52に内蔵されることにより、両者が一体化された形態となっていてもよい。
The
コンバータ回路32は、外部交流電源5から供給された交流電圧を直流電圧に変換する。インバータ回路33,44,54は、コンバータ回路32から出力された直流電圧を3相交流電圧に変換する。具体的に、インバータ回路33は圧縮機34に内蔵されたモータ(不図示)を駆動し、インバータ回路44は室外ファン装置40のモータ42を駆動し、インバータ回路54は室内ファン装置50のモータ52を駆動する。
The
制御部60は、CPUおよびメモリを含むマイクロコンピュータをベースに構成される。制御部60は、空気調和機30の全体を制御する。ここで、制御部60のうち冷凍サイクル65を制御する部分を冷凍サイクル制御部61と称し、室内ファン装置50用のインバータ回路54および切替回路53を制御する部分を室内ファン制御部55と称し、室外ファン装置40用のインバータ回路44および切替回路43を制御する部分を室外ファン制御部45と称する。
The
空気調和機30は、さらに、室外熱交換器36の温度を測定するための温度センサ71と、圧縮機34の出口での冷媒温度である吐出温度を測定するための温度センサ70と、室内熱交換器38の温度を測定するための温度センサ73とを含む。これらの温度センサ71,70,73は、たとえばサーミスタである。室外熱交換器36用の温度センサ71および室内熱交換器38用の温度センサ73はいずれも、熱交換器の入口と出口の中間に配置される。したがって、通常の場合には、これらの熱交換器が凝縮器として機能するときに検出される温度は冷媒の凝縮温度であり、蒸発器として機能するときに検出される温度は冷媒の蒸発温度である。空気調和機30にはさらに、外気温を測定するための温度センサ72と、室内温度を測定するための温度センサ74とが取り付けられている。これらの温度センサ72,74もたとえばサーミスタによって構成することができる。
The
上記の構成のうち、室外ファン装置40のモータ42および切替回路43と、インバータ回路44と、室外ファン制御部45とは、実施の形態1のモータ駆動システム10に対応する。同様に、室内ファン装置50のモータ52および切替回路53と、インバータ回路54と、室内ファン制御部55とは、実施の形態1のモータ駆動システム10に対応する。
In the above configuration, the
実施の形態1で説明したように、室外ファン41を閾値よりも低回転速度で駆動する場合には、切替回路43によってモータ42の固定子巻線の結線をΔ結線に切り替えることによって、室外ファン装置40をより安定に制御することができる。同様に、室内ファン51を閾値よりも低回転速度で駆動する場合には、切替回路53によってモータ52の固定子巻線の結線をΔ結線に切り替えることによって、室内ファン装置50をより安定に制御することができる。
As described in the first embodiment, when the
[空気調和機の制御手順の一例]
図7は、図6の冷凍サイクル制御部による空気調和機の制御手順の一例を示す図である。図7の制御手順では、室外ファン装置40および室内ファン装置50への回転速度指令に関係する部分が簡略化して示されている。
[Example of air conditioner control procedure]
FIG. 7: is a figure which shows an example of the control procedure of the air conditioner by the refrigerating-cycle control part of FIG. In the control procedure of FIG. 7, the part related to the rotation speed command to the
図6および図7を参照して、ユーザから空気調和機30の運転開始指令を受けると(ステップS200でYES)、冷凍サイクル制御部61は、温度センサ74によって室内温度を検出する(ステップS210)。冷凍サイクル制御部61は、室内温度の検出値とユーザが設定した設定温度との温度差に応じた回転速度で圧縮機34を運転する。
Referring to FIGS. 6 and 7, when the operation start command of
さらに、冷凍サイクル制御部61は、圧縮機34の回転速度の設定値に応じて室外熱交換器36および室内熱交換器38において必要十分な熱交換が行われるように、室外ファン装置40および室内ファン装置50におけるファンモータ42,52の回転速度の指令値を決定する(ステップS230,S240)。
Further, the refrigeration
室外ファン制御部45は、決定されたファンモータ42の回転速度の指令値に基づいてインバータ回路44および切替回路43を制御する。同様に、室内ファン制御部55は、決定されたファンモータ52の回転速度の指令値に基づいてインバータ回路54および切替回路53を制御する。インバータ回路44,54および切替回路43,53の具体的な制御方法は、実施の形態1の場合と同様であるので詳しい説明を繰り返さない。
The outdoor
上記のステップS210〜S240の制御は、ユーザから空気調和機30の運転停止指令を受けるまで(ステップS250でYESとなるまで)繰り返される。ユーザから空気調和機30の運転停止指令を受けると(ステップS250でYES)、冷凍サイクル制御部61は、インバータ回路33の出力を零にすることによって圧縮機34を停止する(ステップS260)とともに、室外ファン制御部45および室内ファン制御部55に室外ファン装置40および室内ファン装置50の停止指令を出力する(ステップS270,S280)。
The above-described control of steps S210 to S240 is repeated until a command to stop the operation of the
<付記>
上記の実施の形態1〜3の一部を要約すると次のようになる。
<Appendix>
The part of the first to third embodiments is summarized as follows.
(1) モータ駆動システム10は、三相モータ14とインバータ回路12と切替回路13とを備える。三相モータ14は、二乗逓減トルク特性を有する負荷15を駆動する。インバータ回路12は、所定の回転速度で回転するように三相モータ14を駆動する。切替回路13は、三相モータ14の固定子巻線SU,SV,SWの結線方式をΔ結線とY結線とで切り替える。切替回路13は、閾値Nth未満の回転速度で三相モータ14を回転させる場合には、固定子巻線SU,SV,SWの結線をΔ結線にし、閾値Nth以上の回転速度で三相モータ14を回転させる場合には、固定子巻線SU,SV,SWの結線をY結線にするように構成される。
(1) The
上記構成によれば、モータ回転速度が閾値未満であれば三相モータ14の固定子巻線SU、SV,SWの結線方式がY結線からΔ結線に切り替えられる。これによって、モータ電流の大きさが√3倍に増加するので、モータ電流の検出誤差を減らすことができる。この結果、より低回転速度の範囲まで三相モータ14を安定的にインバータ制御することができる。
According to the above configuration, if the motor rotation speed is less than the threshold value, the connection method of the stator windings SU, SV, SW of the three-
(2) 上記(1)において、三相モータ14は、希土類磁石を用いた永久磁石同期モータである。希土類磁石を用いた永久磁石同期モータでは、界磁力が大きくなるために、低回転速度領域におけるモータ電流の大きさが顕著に小さくなる。したがって、固定子巻線SU,SV,SWの結線方式をΔ結線に切り替えることはインバータ制御を安定化させるために極めて有効である。
(2) In the above (1), the three-
(3) 上記(1)または(2)において、負荷15は、2ブレードファンである。2ブレードファンは3ブレードファンに比べて、ファンモータの負荷トルクが小さくなるために、低回転速度領域におけるモータ電流の大きさが顕著に小さくなる。したがって、固定子巻線SU、SV,SWの結線方式をΔ結線に切り替えることはインバータ制御を安定化させるために極めて有効である。 (3) In the above (1) or (2), the load 15 is a two-blade fan. Since the load torque of the fan motor of the 2-blade fan is smaller than that of the 3-blade fan, the magnitude of the motor current in the low rotation speed region is significantly reduced. Therefore, switching the connection method of the stator windings SU, SV, SW to Δ connection is extremely effective for stabilizing the inverter control.
(4) 空気調和機30は、冷媒を圧縮する圧縮機34と、圧縮された冷媒を凝縮させる第1の熱交換器(36;38)と、第1の熱交換器(36;38)を通過した冷媒の流量を調整する膨張弁37と、膨張弁37を通過した冷媒を蒸発させ、蒸発した冷媒を圧縮機34に戻す第2の熱交換器(38;36)とを備える。空気調和機30は、さらに、第1の熱交換器(36;38)または第2の熱交換器(38;36)に送風するためのファン41,51と、ファンを駆動する三相モータ42,52と、所定の回転速度で回転するように三相モータ42,52を駆動するインバータ回路44,54と、三相モータ42,52の固定子巻線の結線方式をΔ結線とY結線とで切り替える切替回路43,53とを備える。切替回路43,53は、閾値未満の回転速度で三相モータ42,52を回転させる場合には、固定子巻線の結線をΔ結線にし、閾値以上の回転速度で三相モータ42,52を回転させる場合には、固定子巻線の結線をY結線にするように構成される。
(4) The
上記構成の空気調和機によれば、熱交換器36,38に送風するファン41,51を駆動する三相モータ42,52の結線方式が、モータ回転速度が閾値未満の場合にY結線からΔ結線に切り替えられる。これによって、モータ電流の大きさが√3倍に増加するので、モータ電流の検出誤差を減らすことができ、結果として、より低回転速度の範囲までファンモータ42,52を安定的に制御することができる。
According to the air conditioner having the above-described configuration, the connection method of the three-
(5) 上記(4)において、三相モータ42,52の回転速度は、圧縮機34の回転速度に応じて設定される。したがって、圧縮機34の回転速度に応じて熱交換器36,38で必要十分な熱交換が行われるように制御できる。
(5) In (4) above, the rotation speeds of the three-
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time are to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the scope of the claims, and is intended to include meanings equivalent to the scope of the claims and all modifications within the scope.
10 モータ駆動システム、11,32 コンバータ回路、12,33,44,54 インバータ回路、13,43,53 切替回路、14 三相モータ、15 負荷、20,60 制御部、21 マイクロコンピュータ、30 空気調和機、34 圧縮機、35 四方弁、36 室外熱交換器、37 膨張弁、38 室内熱交換器、40 室外ファン装置、41,51 ファン、42,52 ファンモータ(三相モータ)、45 室外ファン制御部、50 室内ファン装置、55 室内ファン制御部、61 冷凍サイクル制御部、70〜74 温度センサ、N1,N2,N3 出力ノード、NC 共通ノード、Nn 負側電源ノード、Np 正側電源ノード、Q1〜Q6 スイッチング素子、SU,SV,SW 固定子巻線、SWΔ,SWY スイッチ群。 10 motor drive system, 11, 32 converter circuit, 12, 33, 44, 54 inverter circuit, 13, 43, 53 switching circuit, 14 three-phase motor, 15 load, 20, 60 control unit, 21 microcomputer, 30 air conditioning Machine, 34 compressor, 35 four-way valve, 36 outdoor heat exchanger, 37 expansion valve, 38 indoor heat exchanger, 40 outdoor fan device, 41,51 fan, 42,52 fan motor (three-phase motor), 45 outdoor fan Control unit, 50 indoor fan device, 55 indoor fan control unit, 61 refrigeration cycle control unit, 70 to 74 temperature sensor, N1, N2, N3 output node, NC common node, Nn negative side power supply node, Np positive side power supply node, Q1-Q6 switching element, SU, SV, SW stator winding, SWΔ, SWY switch group.
Claims (5)
所定の回転速度で回転するように前記三相モータを駆動するインバータ回路と、
前記三相モータの固定子巻線の結線方式をΔ結線とY結線とで切り替える切替回路と、
制御部とを備え、
前記制御部は、
閾値未満の回転速度で前記三相モータを回転させる場合には、前記固定子巻線の結線をΔ結線にするように前記切替回路を制御し、
前記閾値以上の回転速度で前記三相モータを回転させる場合には、前記固定子巻線の結線をY結線にするように前記切替回路を制御し、
前記閾値より大きい第1の回転速度から前記閾値より小さい第2の回転速度に前記三相モータの回転速度を変更する場合には、前記固定子巻線の結線をY結線からΔ結線に変更するように前記切替回路を制御する、モータ駆動システム。 A three-phase motor for driving a load having a squared torque characteristic,
An inverter circuit that drives the three-phase motor so as to rotate at a predetermined rotation speed,
A switching circuit for switching the connection method of the stator windings of the three-phase motor between Δ connection and Y connection ;
With a control unit ,
The control unit is
When rotating the three-phase motor at a rotational speed less than a threshold value, the switching circuit is controlled so that the connection of the stator winding is a Δ connection,
When rotating the three-phase motor at a rotation speed equal to or higher than the threshold value, the switching circuit is controlled so that the connection of the stator winding is a Y connection ,
When changing the rotation speed of the three-phase motor from the first rotation speed larger than the threshold value to the second rotation speed smaller than the threshold value, the connection of the stator winding is changed from the Y connection to the Δ connection. A motor drive system for controlling the switching circuit as described above .
前記圧縮された冷媒を凝縮させる第1の熱交換器と、
前記第1の熱交換器を通過した冷媒の流量を調整する膨張弁と、
前記膨張弁を通過した冷媒を蒸発させ、前記蒸発した冷媒を前記圧縮機に戻す第2の熱交換器と、
前記第1の熱交換器または前記第2の熱交換器に送風するためのファンと、
前記ファンを駆動する三相モータと、
所定の回転速度で回転するように前記三相モータを駆動するインバータ回路と、
前記三相モータの固定子巻線の結線方式をΔ結線とY結線とで切り替える切替回路と、
制御部とを備え、
前記制御部は、
閾値未満の回転速度で前記三相モータを回転させる場合には、前記固定子巻線の結線をΔ結線にするように前記切替回路を制御し、
前記閾値以上の回転速度で前記三相モータを回転させる場合には、前記固定子巻線の結線をY結線にするように前記切替回路を制御し、
前記閾値より大きい第1の回転速度から前記閾値より小さい第2の回転速度に前記三相モータの回転速度を変更する場合には、前記固定子巻線の結線をY結線からΔ結線に変更するように前記切替回路を制御する、空気調和機。 A compressor for compressing the refrigerant,
A first heat exchanger for condensing the compressed refrigerant,
An expansion valve that adjusts the flow rate of the refrigerant that has passed through the first heat exchanger;
A second heat exchanger that evaporates the refrigerant that has passed through the expansion valve and returns the evaporated refrigerant to the compressor;
A fan for blowing air to the first heat exchanger or the second heat exchanger,
A three-phase motor for driving the fan,
An inverter circuit that drives the three-phase motor so as to rotate at a predetermined rotation speed,
A switching circuit for switching the connection method of the stator windings of the three-phase motor between Δ connection and Y connection ;
With a control unit ,
The control unit is
When rotating the three-phase motor at a rotational speed less than a threshold value, the switching circuit is controlled so that the connection of the stator winding is a Δ connection,
When rotating the three-phase motor at a rotation speed equal to or higher than the threshold value, the switching circuit is controlled so that the connection of the stator winding is a Y connection ,
When changing the rotation speed of the three-phase motor from the first rotation speed larger than the threshold value to the second rotation speed smaller than the threshold value, the connection of the stator winding is changed from the Y connection to the Δ connection. An air conditioner that controls the switching circuit as described above .
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