JP7308052B2 - 制御装置、モータシステム、制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、制御装置、モータシステム、制御方法及びプログラムに関する。

三相交流電力によってモータを動作させるモータシステムにおいて、その三相交流電力がモータに供給されなくなった場合、モータが空転して電力を発生させる可能性がある。
特許文献１には、関連する技術として、回生電力が発生したときに放電用スイッチング素子をオン状態にして、抵抗Ｒｄで放電させる技術が開示されている。

特開２０１１－２３４４８１号公報

ところで、モータが空転して電力を発生させる場合、その電力がインバータで整流されコンバータを構成する電子部品（例えば、スイッチング素子、ダイオード、キャパシタ、リアクタなど）に不具合を生じさせる可能性がある。
そのため、モータにおいて回生電力が発生した場合に、その回生電力に起因する電子部品における不具合の発生を低減させる技術が求められている。

本発明は、上記の課題を解決することのできる制御装置、モータシステム、制御方法及びプログラムを提供することを目的としている。

本発明の第１の態様によれば、制御装置は、モータを駆動するインバータと、前記インバータに直流電圧を供給するコンバータとを備えるモータシステムに設けられる制御装置であって、前記直流電圧の値が所定のしきい値を超えているか否かに基づいて、前記コンバータにおいて交流電力を直流電力に整流する複数の整流素子のうちの少なくとも１つの整流素子それぞれの両端間に、抵抗が並列に接続されるように設けられたスイッチの開閉を制御する制御部、を備える。

本発明の第２の態様によれば、第１の態様における制御装置において、前記制御部は、前記直流電圧が所定のしきい値以下である場合に、前記スイッチが開状態になるように前記スイッチを制御し、前記直流電圧が前記所定のしきい値を超えている場合に、前記スイッチが閉状態になるように前記スイッチを制御するものであってもよい。

本発明の第３の態様によれば、第２の態様における制御装置において、前記制御部は、前記直流電圧と前記所定のしきい値とを比較するコンパレータ、を備えるものであってもよい。

本発明の第４の態様によれば、第３の態様における制御装置において、前記制御部は、前記スイッチの種類に基づいて、前記コンパレータが出力する出力信号を反転させる反転回路、を備えるものであってもよい。

本発明の第５の態様によれば、モータシステムは、第１の態様から第４の態様の何れか一に記載の制御装置と、前記コンバータにおいて交流電力を直流電力に整流する複数の整流素子のうちの少なくとも１つの整流素子それぞれの両端間に、抵抗が並列に接続されるように設けられたスイッチと、を備える。

本発明の第６の態様によれば、第５の態様におけるモータシステムは、前記コンバータが発生する熱を放熱させる放熱フィンと、前記放熱フィンに接触させて設けられる前記抵抗と、を備えるものであってもよい。

本発明の第７の態様によれば、制御方法は、モータを駆動するインバータと、前記インバータに直流電圧を供給するコンバータとを備えるモータシステムに設けられる制御装置による制御方法であって、前記直流電圧の値が所定のしきい値を超えているか否かに基づいて、前記コンバータにおいて交流電力を直流電力に整流する複数の整流素子のうちの少なくとも１つの整流素子それぞれの両端間に、抵抗が並列に接続されるように設けられたスイッチの開閉を制御すること、を含む。

本発明の第８の態様によれば、プログラムは、モータを駆動するインバータと、前記インバータに直流電圧を供給するコンバータとを備えるモータシステムに設けられる制御装置のコンピュータに、前記直流電圧の値が所定のしきい値を超えているか否かに基づいて、前記コンバータにおいて交流電力を直流電力に整流する複数の整流素子のうちの少なくとも１つの整流素子それぞれの両端間に、抵抗が並列に接続されるように設けられたスイッチの開閉を制御すること、を実行させる。

本発明の実施形態による制御装置、モータシステム、制御方法及びプログラムによれば、モータにおいて回生電力が発生した場合に、その回生電力に起因する電子部品における不具合の発生を低減させることができる。

本発明の一実施形態によるモータシステムの構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態によるコンバータの構成の一例を示す図である。 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。 本発明の一実施形態による制御装置の構成の一例を示す図である。 本発明の一実施形態における第３制御部の構成の第１の例を示す図である。 本発明の一実施形態における第３制御部の構成の第２の例を示す図である。 本発明の一実施形態における第３制御部の構成の第３の例を示す図である。 本発明の一実施形態によるモータシステムの処理フローを示す図である。 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。

＜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モータシステム１の構成について説明する。
モータシステム１は、図１に示すように、交流電源１０、コンバータ２０、インバータ３０、モータ４０、圧縮機５０、第１電圧検出部６０、第２電圧検出部７０、制御装置８０を備える。
モータシステム１は、モータ４０が空転し、回生電力を発生させたときに、その回生電力を抵抗によって熱として消費させることによって、電子部品における不具合の発生を低減させるシステムである。
モータシステム１は、例えば、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。

交流電源１０は、交流電力を出力する電源である。交流電源１０は、交流電力をコンバータ２０に出力する。

コンバータ２０は、制御装置８０が行う制御に基づいて、交流電力から直流電力を生成する。コンバータ２０は、生成した電圧をインバータ３０に出力する。

例えば、コンバータ２０は、図２に示すように、ブリッジ回路２０１、リアクタ２０２、キャパシタ２０３を備える。
ブリッジ回路２０１は、交流電力を直流電力に整流する回路である。例えば、ブリッジ回路２０１は、図２に示すように、ダイオード２０１１、２０１２、キャパシタ２０１３、２０１４、抵抗２０１５、２０１６、スイッチング素子２０１７、２０１８、電力消費素子２０１９ａ、２０１９ｂ、２０１９ｃ、２０１９ｄを備える。

なお、スイッチング素子２０１７、２０１８のそれぞれは、例えば、スーパージャンクションＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ－Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等である。図２は、スイッチング素子２０１７、２０１８のそれぞれがスーパージャンクションＭＯＳＦＥＴである場合のスイッチング素子２０１７、２０１８の例を示している。スイッチング素子２０１７は、図２に示すように、トランジスタ部２０１７ａ、ソース－ドレイン間の寄生ダイオード２０１７ｂを有する。また、スイッチング素子２０１８は、図２に示すように、トランジスタ部２０１８ａ、ソース－ドレイン間の寄生ダイオード２０１８ｂを有する。

電力消費素子２０１９ａは、抵抗２０１９ａ１、スイッチ２０１９ａ２を備える。
電力消費素子２０１９ｂは、抵抗２０１９ｂ１、スイッチ２０１９ｂ２を備える。
電力消費素子２０１９ｃは、抵抗２０１９ｃ１、スイッチ２０１９ｃ２を備える。
電力消費素子２０１９ｄは、抵抗２０１９ｄ１、スイッチ２０１９ｄ２を備える。
抵抗２０１９ａ１、２０１９ｂ１、２０１９ｃ１、２０１９ｄ１のそれぞれは、モータ４０で発生した回生電力を熱として消費する抵抗である。
なお、コンバータ２０などの発熱の大きい電子部品には、その発熱を放熱するための放熱フィンが設けられている場合が多い。コンバータ２０は、図２に示すように、放熱フィン２０４を備えるものであってもよい（なお、図２における放熱フィン２０４は、コンバータ２０全体を覆っており、放熱フィン２０４がコンバータ２０全体の熱を放熱しているイメージを示すものである。）。このように、放熱フィンが設けられている場合には、回生電力を熱として消費する抵抗２０１９ａ１、２０１９ｂ１、２０１９ｃ１、２０１９ｄ１をその放熱フィンに接触させて設けられるものであってもよい。抵抗２０１９ａ１、２０１９ｂ１、２０１９ｃ１、２０１９ｄ１が放熱フィンに接触させて設けられる場合、抵抗２０１９ａ１、２０１９ｂ１、２０１９ｃ１、２０１９ｄ１で発生する熱を効率的に放熱することができる。そのため、抵抗２０１９ａ１、２０１９ｂ１、２０１９ｃ１、２０１９ｄ１が放熱フィンに接触させて設けられる場合、放熱フィンに接触していない抵抗に比べてより多くの回生電力を熱として消費できるように抵抗値を設定することができる。その結果、放熱フィン２０４に接触させて設けられる電力消費素子における抵抗の数は、放熱フィンに接触していない抵抗の数に比べて少なくすることができる。

スイッチ２０１９ａ２は、回生電力が発生する前にオン状態（閉状態）になることで、抵抗２０１９ａ１をダイオード２０１１に並列に接続させるスイッチである。回生電力が発生する前とは、例えば、コンバータ２０からインバータ３０へ供給される直流電圧が所定のしきい値を超えるタイミングである。
スイッチ２０１９ｂ２は、回生電力が発生する前にオン状態になることで、抵抗２０１９ｂ１をダイオード２０１２に並列に接続させるスイッチである。
スイッチ２０１９ｃ２は、回生電力が発生する前にオン状態になることで、抵抗２０１９ｃ１を寄生ダイオード２０１７ｂに並列に接続させるスイッチである。
スイッチ２０１９ｄ２は、回生電力が発生する前にオン状態になることで、抵抗２０１９ｄ１を寄生ダイオード２０１８ｂに並列に接続させるスイッチである。

スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２のそれぞれは、コンバータ２０が出力する直流電圧が所定のしきい値以下である場合に、例えば、制御装置８０が出力する制御信号ｓｉｇ１によって、オフ状態になるように制御される。また、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２のそれぞれは、コンバータ２０が出力する直流電圧が所定のしきい値を超えている場合に、例えば、制御装置８０が出力する制御信号ｓｉｇ１によって、オン状態になるように制御される。この場合の制御信号ｓｉｇ１は、例えば、コンバータ２０が出力する直流電圧が所定のしきい値以下である場合、Ｌｏｗレベルの信号であり、コンバータ２０が出力する直流電圧が所定のしきい値を超えた場合、Ｈｉｇｈレベルの信号である。
スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２は、例えば、機械式スイッチ、トランジスタスイッチなどである。

スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２のそれぞれは、回生電力が発生する前にオン状態になることで、モータ４０において回生電力が発生し、その回生電力がコンバータ２０に供給される場合であっても、抵抗２０１９ａ１、２０１９ｂ１、２０１９ｃ１、２０１９ｄ１のそれぞれでその回生電力を熱として消費させることができる。そのため、ダイオード２０１１、２０１２、キャパシタ２０１３、２０１４、抵抗２０１５、２０１６、スイッチング素子２０１７、２０１８それぞれに供給される回生電力を低減させることができる。その結果、コンバータ２０が備えるモータにおいて回生電力が発生した場合に、その回生電力に起因する電子部品における不具合の発生を低減させることができる。

リアクタ２０２は、昇圧動作を実現するために設けられるリアクタである。
キャパシタ２０３は、ブリッジ回路２０１が出力する直流電力を平滑化するキャパシタである。キャパシタ２０３によって、電圧値の変動の少ない直流電圧がコンバータ２０からインバータ３０へ供給される。キャパシタ２０３は、例えば、電解コンデンサである。

コンバータ２０は、制御装置８０が行う制御に基づいて、スイッチング素子２０１７、２０１８がオン状態（閉状態の一例）とオフ状態（開状態の一例）の間で切り替わることにより、交流電源１０から供給される交流電力から直流電力を生成する。
例えば、コンバータ２０は、制御装置８０が出力する制御信号ｓｉｇ２に基づいてスイッチング素子２０１７、２０１８がオン状態とオフ状態の間で切り替わることにより、交流電源１０から供給される交流電力から直流電力を生成する。なお、制御信号ｓｉｇ２は、例えば、スイッチング素子２０１７、２０１８をオン状態とオフ状態の間で切り替えるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号である。

インバータ３０は、制御装置８０が行う制御に基づいて、コンバータ２０から受ける電力からモータ４０を駆動する三相交流電力を生成する。

例えば、インバータ３０は、図３に示すように、６つのトランジスタスイッチ３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６から成る回路である。６つのトランジスタスイッチ３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６のそれぞれが、制御装置８０が出力する制御信号ｓｉｇ３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３０は、三相交流電圧を生成する。この場合の制御信号ｓｉｇ３は、例えば、６つのトランジスタスイッチ３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６のそれぞれに応じたＰＷＭ信号である。
インバータ３０は、生成した三相交流電力をモータ４０に出力する。

モータ４０は、インバータ３０が出力する三相交流電力によって動作するモータである。モータ４０は、例えば、コンプレッサモータである。

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。

第１電圧検出部６０は、所定の短い時間間隔ごとに、交流電源１０の出力電圧を検出する検出部である。第１電圧検出部６０は、検出した交流電源１０の出力電圧値を示す情報ｉｎｆ１を制御装置８０に出力する。例えば、情報ｉｎｆ１は、交流電源１０の出力電圧そのものである。

第２電圧検出部７０は、所定の短い時間間隔ごとに、コンバータ２０の出力電圧を検出する検出部である。第２電圧検出部７０は、検出したコンバータ２０の出力電圧値を示す情報ｉｎｆ２を制御装置８０に出力する。例えば、情報ｉｎｆ２は、コンバータ２０の出力電圧そのものである。

制御装置８０は、図４に示すように、第１制御部８０１、第２制御部８０２、第３制御部８０３（制御部の一例）、記憶部８０４を備える。
記憶部８０４は、制御装置８０が行う処理に必要な種々の情報を記憶する。

第１制御部８０１は、第１電圧検出部６０から受ける情報ｉｎｆ１に基づいて、コンバータ２０に入力される電圧の波形を取得する。
第１制御部８０１は、取得した電圧の波形に基づいて、コンバータ２０がインバータ３０へ供給する直流電圧を生成するための制御信号ｓｉｇ２を生成する。第１制御部８０１は、生成した制御信号ｓｉｇ２をコンバータ２０に出力する。

第２制御部８０２は、第２電圧検出部７０から受ける情報ｉｎｆ２に基づいて、インバータ３０に入力される電圧の値を取得する。
第２制御部８０２は、取得した電圧の値に基づいて、インバータ３０がモータ４０へ供給する三相交流電圧を生成するための制御信号ｓｉｇ３を生成する。第２制御部８０２は、生成した制御信号ｓｉｇ３をインバータ３０に出力する。

第３制御部８０３は、第２電圧検出部７０から受ける情報ｉｎｆ２に基づいて、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２を制御する制御信号ｓｉｇ１を生成する。

例えば、情報ｉｎｆ２がコンバータ２０の出力電圧そのものである場合、第３制御部８０３は、図５に示すように、コンパレータ８０３ａ、参照電圧源８０３ｂを備える。
コンパレータ８０３ａは、参照電圧源８０３ｂが出力する電圧と情報ｉｎｆ２とを比較する。参照電圧源８０３ｂが出力する電圧は、所定のしきい値と同一の電圧値を示す電圧である。
コンパレータ８０３ａは、情報ｉｎｆ２が参照電圧源８０３ｂの出力する電圧以下である場合、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２をオフ状態にする制御信号ｓｉｇ１を、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２に出力する。
また、コンパレータ８０３ａは、情報ｉｎｆ２が参照電圧源８０３ｂの出力する電圧を超えている場合、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２をオン状態にする制御信号ｓｉｇ１を、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２に出力する。

具体的には、例えば、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２が、Ｈｉｇｈレベルの制御信号が供給されたときにオン状態になるスイッチであり、Ｌｏｗレベルの制御信号が供給されたときにオフ状態になるスイッチである場合、コンパレータ８０３ａは、情報ｉｎｆ２が参照電圧源８０３ｂの出力する電圧以下であるときに、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２のそれぞれにＬｏｗレベルの制御信号ｓｉｇ１を出力する。また、コンパレータ８０３ａは、情報ｉｎｆ２が参照電圧源８０３ｂの出力する電圧を超えているときに、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２のそれぞれにＨｉｇｈレベルの制御信号ｓｉｇ１を出力する。

なお、情報ｉｎｆ２がコンバータ２０の出力電圧そのものである場合、または、コンバータ２０の出力電圧を示すデータである場合、第３制御部８０３は、例えば、コンピュータの一部として構成され、予め記憶している所定のしきい値と情報ｉｎｆ２とを比較して、制御信号ｓｉｇ１を生成し出力するものであってもよい。

こうすることにより、第３制御部８０３は、適切な制御信号ｓｉｇ１を生成することができ、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２を制御することができる。

なお、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２が、Ｌｏｗレベルの制御信号が供給されたときにオン状態になるスイッチである場合には、第３制御部８０３は、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２が、Ｈｉｇｈレベルの制御信号が供給されたときにオン状態になるスイッチである場合の制御信号ｓｉｇ１におけるＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルとを入れ替えた信号を生成し出力すればよい。例えば、第３制御部８０３は、図６に示すように、コンパレータ８０３ａ、参照電圧源８０３ｂに加えて、さらに反転回路８０３ｃを備える。そして、反転回路８０３ｃがコンパレータ８０３ａの出力する信号を反転させて制御信号ｓｉｇ１を出力すればよい。
また、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２が、Ｌｏｗレベルの制御信号が供給されたときにオン状態になるスイッチである場合、図７に示すように、図５に示すコンパレータ８０３ａの入力端子の接続を入れ替えるものであってもよい。なお、Ｈｉｇｈレベルの制御信号が供給されたときにオン状態になるスイッチと、Ｌｏｗレベルの制御信号が供給されたときにオン状態になるスイッチとの違いが、種類の違いの一例である。

なお、上述のように、第３制御部８０３がコンパレータ８０３ａ、参照電圧源８０３ｂを備える場合には、コンピュータを用いずにスイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２を制御することができる。ここで、コンバータ２０の出力電圧が所定のしきい値を超える原因の１つとして、第１制御部８０１（コンピュータの一例）による制御が適切でない、すなわち、コンピュータに不具合が発生していることが考えられる。よって、第３制御部８０３がコンパレータ８０３ａ、参照電圧源８０３ｂを備える場合には、コンピュータに不具合が発生している場合であっても、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２を制御することができるという効果が得られる。
また、上述のように、第３制御部８０３がコンパレータ８０３ａ、参照電圧源８０３ｂを備える場合には、コンパレータ８０３ａがリアルタイムで直接出力する制御信号ｓｉｇ１によってスイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２を制御する。そのため、コンピュータを使用する場合に比べて、より速くスイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２を制御することができるという効果が得られる。

次に、本発明の一実施形態によるモータシステム１の処理について説明する。
ここでは、図８に示すモータシステム１の処理フローについて説明する。
なお、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２は、Ｈｉｇｈレベルの制御信号が供給されたときにオン状態になり、Ｌｏｗレベルの制御信号が供給されたときにオフ状態になるものとする。また、第３制御部８０３は、図５に示すコンパレータ８０３ａ、参照電圧源８０３ｂを備えるものとする。

第１電圧検出部６０は、所定の短い時間間隔ごとに、検出した交流電源１０の出力電圧値を示す情報ｉｎｆ１を制御装置８０に出力する（ステップＳ１）。また、第２電圧検出部７０は、所定の短い時間間隔ごとに、検出したインバータ３０の出力電圧値を示す情報ｉｎｆ２を制御装置８０に出力する（ステップＳ２）。

第１制御部８０１は、第１電圧検出部６０から情報ｉｎｆ１を受ける。この情報ｉｎｆ１は、例えば、交流電源１０の出力電圧そのものである。第１制御部８０１は、受けた情報ｉｎｆ１に基づいて、コンバータ２０に入力される電圧の波形を取得する（ステップＳ３）。
第１制御部８０１は、取得した電圧の波形に応じて、コンバータ２０がインバータ３０へ供給する電圧を生成するための制御信号ｓｉｇ２を生成する（ステップＳ４）。第１制御部８０１は、生成した制御信号ｓｉｇ２をコンバータ２０に出力する（ステップＳ５）。

コンバータ２０は、制御装置８０から制御信号ｓｉｇ２を受ける。コンバータ２０は、受けた制御信号ｓｉｇ２に応じて、スイッチング素子２０１７、２０１８がオン状態とオフ状態の間で切り替わることにより、交流電源１０から供給される交流電力から直流電力を生成する（ステップＳ６）。コンバータ２０は、生成した直流電力をインバータ３０へ出力する。

第２制御部８０２は、第２電圧検出部７０から情報ｉｎｆ２を受ける。この情報ｉｎｆ２は、例えば、コンバータ２０の出力電圧そのものである。第２制御部８０２は、受けた情報ｉｎｆ２に基づいて、インバータ３０に入力される電圧の値を取得する（ステップＳ７）。
第２制御部８０２は、取得した電圧の値に基づいて、制御信号ｓｉｇ３を生成する（ステップＳ８）。第２制御部８０２は、生成した制御信号ｓｉｇ３をインバータ３０に出力する（ステップＳ９）。

インバータ３０は、制御装置８０から制御信号ｓｉｇ３を受ける。インバータ３０は、受けた制御信号ｓｉｇ３に応じて、トランジスタスイッチ３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６のそれぞれがオン状態とオフ状態とで切り替わることによって、モータ４０を駆動する三相交流電圧を生成する（ステップＳ１０）。インバータ３０は、生成した三相交流電力をモータ４０に出力する（ステップＳ１１）。

上述のステップＳ１～ステップＳ１１の処理を行っている間、第３制御部８０３は、以下に示す処理を行う。
第３制御部８０３は、第２電圧検出部７０から情報ｉｎｆ２を受ける。コンパレータ８０３ａは、参照電圧源８０３ｂが出力する電圧と情報ｉｎｆ２とを比較（具体的には、情報ｉｎｆ２が参照電圧源８０３ｂの出力する電圧を超えているか比較）する（ステップＳ１２）。参照電圧源８０３ｂが出力する電圧は、所定のしきい値と同一の電圧値を示す電圧である。

コンパレータ８０３ａは、比較結果に応じて、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２に制御信号ｓｉｇ１を出力する。

例えば、コンパレータ８０３ａは、情報ｉｎｆ２が参照電圧源８０３ｂの出力する電圧以下である場合（ステップＳ１２においてＮＯ）、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２をオフ状態にする制御信号ｓｉｇ１を、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２に出力する（ステップＳ１３）。
また、コンパレータ８０３ａは、情報ｉｎｆ２が参照電圧源８０３ｂの出力する電圧を超えている場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２をオン状態にする制御信号ｓｉｇ１を、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２に出力する（ステップＳ１４）。

具体的には、コンパレータ８０３ａは、情報ｉｎｆ２が参照電圧源８０３ｂの出力する電圧以下である場合、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２のそれぞれにＬｏｗレベルの制御信号ｓｉｇ１を出力する。また、コンパレータ８０３ａは、情報ｉｎｆ２が参照電圧源８０３ｂの出力する電圧を超えている場合、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２のそれぞれにＨｉｇｈレベルの制御信号ｓｉｇ１を出力する。

以上、本発明の一実施形態によるモータシステム１について説明した。
モータ４０を駆動するインバータ３０と、インバータ３０に直流電圧を供給するコンバータ２０とを備えるモータシステム１において、制御装置８０が備える第３制御部８０３（制御部の一例）は、インバータ３０に供給される直流電圧の値が所定のしきい値を超えているか否かに基づいて、コンバータ２０において交流電力を直流電力に整流する複数の整流素子（ダイオード２０１１、２０１２、寄生ダイオード２０１７ｂ、２０１８ｂ）のうちの少なくとも１つに、抵抗（抵抗２０１９ａ１、２０１９ｂ１、２０１９ｃ１、２０１９ｄ１）を並列に接続させるように設けられたスイッチ（スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２）の開閉を制御する。
このように第３制御部８０３がスイッチを制御することによって、モータ４０において回生電力が発生した場合に、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２のそれぞれは、回生電力が発生する前にオン状態になることで、モータ４０において回生電力が発生し、その回生電力がコンバータ２０に供給される場合であっても、抵抗２０１９ａ１、２０１９ｂ１、２０１９ｃ１、２０１９ｄ１のそれぞれでその回生電力を熱として消費させることができる。そのため、ダイオード２０１１、２０１２、キャパシタ２０１３、２０１４、抵抗２０１５、２０１６、スイッチング素子２０１７、２０１８それぞれに供給される回生電力を低減させることができる。その結果、コンバータ２０が備えるモータにおいて回生電力が発生した場合に、その回生電力に起因する電子部品における不具合の発生を低減させることができる。

なお、本発明の一実施形態によるモータシステム１は、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２の４つのスイッチを備えるものとした。しかしながら、本発明の別の実施形態によるモータシステム１は、スイッチ２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２のうちの少なくとも１つを備えるものであってよい。そして、第３制御部８０３は、備えているスイッチのうちの少なくとも１つを制御する制御信号ｓｉｇ１を生成し、生成した制御信号ｓｉｇ１を用いて備えているスイッチのうちの少なくとも１つを制御すればよい。

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。

本発明の実施形態における記憶部８０４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８０４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。

本発明の実施形態について説明したが、上述の制御装置８０、第１制御部８０１、第２制御部８０２、第３制御部８０３、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９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９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、上述の制御装置８０、第１制御部８０１、第２制御部８０２、第３制御部８０３、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。

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。

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。

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。

１・・・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・・・交流電源
２０・・・コンバータ
３０・・・インバータ
４０・・・モータ
５０・・・圧縮機
６０・・・第１電圧検出部
７０・・・第２電圧検出部
８０・・・制御装置
２０１・・・ブリッジ回路
２０２・・・リアクタ
２０３、２０１３、２０１４・・・キャパシタ
３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６・・・トランジスタスイッチ
８０１・・・第１制御部
８０２・・・第２制御部
８０３・・・第３制御部
８０３ａ・・・コンパレータ
８０３ｂ・・・参照電圧源
８０３ｃ・・・反転回路
８０４・・・記憶部
２０１１、２０１２・・・ダイオード
２０１５、２０１６、２０１９ａ１、２０１９ｂ１、２０１９ｃ１、２０１９ｄ１・・・抵抗
２０１７、２０１８・・・スイッチング素子
２０１７ａ、２０１８ａ・・・トランジスタ部
２０１７ｂ、２０１８ｂ・・・寄生ダイオード
２０１９ａ、２０１９ｂ、２０１９ｃ、２０１９ｄ・・・電力消費素子
２０１９ａ２、２０１９ｂ２、２０１９ｃ２、２０１９ｄ２・・・スイッチ

Claims (8)

1. モータを駆動するインバータと、前記インバータに直流電圧を供給するコンバータとを備えるモータシステムに設けられる制御装置であって、
   前記直流電圧の値が所定のしきい値を超えているか否かに基づいて、前記コンバータにおいて交流電力を直流電力に整流する複数の整流素子のうちの少なくとも１つの整流素子それぞれの両端間に、抵抗が並列に接続されるように設けられたスイッチの開閉を制御する制御部、
   を備える制御装置。
2. 前記制御部は、
   前記直流電圧が所定のしきい値以下である場合に、前記スイッチが開状態になるように前記スイッチを制御し、前記直流電圧が前記所定のしきい値を超えている場合に、前記スイッチが閉状態になるように前記スイッチを制御する、
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記制御部は、
   前記直流電圧と前記所定のしきい値とを比較するコンパレータ、
   を備える請求項２に記載の制御装置。
4. 前記制御部は、
   前記スイッチの種類に基づいて、前記コンパレータが出力する出力信号を反転させる反転回路、
   を備える請求項３に記載の制御装置。
5. 請求項１から請求項４の何れか一項に記載の制御装置と、
   前記コンバータにおいて交流電力を直流電力に整流する複数の整流素子のうちの少なくとも１つの整流素子それぞれの両端間に、抵抗が並列に接続されるように設けられたスイッチと、
   を備えるモータシステム。
6. 前記コンバータが発生する熱を放熱させる放熱フィンと、
   前記放熱フィンに接触させて設けられる前記抵抗と、
   を備える請求項５に記載のモータシステム。
7. モータを駆動するインバータと、前記インバータに直流電圧を供給するコンバータとを備えるモータシステムに設けられる制御装置による制御方法であって、
   前記直流電圧の値が所定のしきい値を超えているか否かに基づいて、前記コンバータにおいて交流電力を直流電力に整流する複数の整流素子のうちの少なくとも１つの整流素子それぞれの両端間に、抵抗が並列に接続されるように設けられたスイッチの開閉を制御すること、
   を含む制御方法。
8. モータを駆動するインバータと、前記インバータに直流電圧を供給するコンバータとを備えるモータシステムに設けられる制御装置のコンピュータに、
   前記直流電圧の値が所定のしきい値を超えているか否かに基づいて、前記コンバータにおいて交流電力を直流電力に整流する複数の整流素子のうちの少なくとも１つの整流素子それぞれの両端間に、抵抗が並列に接続されるように設けられたスイッチの開閉を制御すること、
   を実行させるプログラム。

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