WO2020035926A1 - 電動機駆動装置及び空気調和機 - Google Patents

電動機駆動装置及び空気調和機 Download PDF

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WO2020035926A1
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inverter
switching
connection mode
voltage
state
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PCT/JP2018/030424
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French (fr)
Inventor
酒井　顕
有澤　浩一
慎也 豊留
裕一 清水
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三菱電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters

Definitions

  • the present invention relates to a motor drive device and an air conditioner including the same. More particularly, the present invention relates to a motor drive device for operating a motor over a wide speed range using two inverters.
  • first and second inverters (2, 3) each composed of a three-phase bridge circuit are used, the first inverter is directly connected to a DC power supply, and the second inverter is connected to a bus switch (4). , 5), the motor is operated in a star connection or a delta connection by ON / OFF of a bus switch, ON / OFF control of the first and second inverters and PWM control.
  • Patent Document 1 Patent Document 1
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a motor driving device capable of suppressing a loss of a circuit that controls by switching a winding of a motor.
  • the motor drive device of the present invention A first inverter connected to first ends of the plurality of windings of the motor; A second inverter connected to a second end of the plurality of windings; A short circuit connecting the second ends of the plurality of windings to each other, In the electric motor, the short circuit is turned on, the second ends are short-circuited to each other, and an AC voltage output from the first inverter is applied to the first end. The short circuit is turned off, and the AC voltage output from the first inverter is applied to the first end, and the AC voltage output from the second inverter is applied to the second end. It is driven in the applied cooperative operation mode.
  • FIG. 1 is a schematic wiring diagram illustrating a motor drive device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a functional block diagram illustrating a control unit used in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a functional block diagram illustrating a configuration example of a switching signal generation unit illustrated in FIG. 2.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a path of a current flowing in a Y-connection state in the electric motor drive device of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a path of a current flowing in a ⁇ connection state in the electric motor drive device of the first embodiment.
  • (A) is a figure which shows the voltage vector in a Y connection state
  • (b) is a figure which shows the voltage vector in a (DELTA) connection state.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a mode selection process according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a path of a short-circuit current flowing through the motor driving device according to the first embodiment.
  • 9 is a flowchart illustrating an example of a process of switching from a Y connection mode to a ⁇ connection mode in the first embodiment.
  • 9 is a flowchart illustrating another example of a process of switching from the Y connection mode to the ⁇ connection mode in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a path of a current flowing during switching in the electric motor drive device of the first embodiment.
  • 9 is a flowchart illustrating an example of a process of switching from a ⁇ connection mode to a Y connection mode in the first embodiment.
  • 9 is a flowchart illustrating another example of the process of switching from the ⁇ connection mode to the Y connection mode in the first embodiment.
  • FIG. 8 is a functional block diagram of a control unit used in Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 16 is a functional block diagram illustrating a configuration example of a switching signal generation unit illustrated in FIG. 15.
  • 15 is a flowchart illustrating an example of a process of switching from a Y connection mode to a ⁇ connection mode in the second embodiment.
  • FIG. 17 is a flowchart illustrating another example of the process of switching from the Y connection mode to the ⁇ connection mode in the second embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a path of a current flowing during switching in the electric motor driving device according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a path of a current flowing during switching in the electric motor driving device according to the second embodiment.
  • 15 is a flowchart illustrating an example of a process of switching from a ⁇ connection mode to a Y connection mode in the second embodiment.
  • 17 is a flowchart illustrating another example of the process of switching from the ⁇ connection mode to the Y connection mode in the second embodiment. It is a figure showing a voltage vector in an intermediate state.
  • FIG. 13 is a functional block diagram of a control unit used in Embodiment 3 of the present invention.
  • 17 is a flowchart illustrating a mode selection process according to the third embodiment.
  • FIG. 26 is a functional block diagram illustrating a configuration example of a switching signal generation unit illustrated in FIG. 25. It is the schematic which shows an example of the refrigerating cycle of an air conditioner.
  • FIG. 1 is a diagram showing an electric motor driving device 2 according to a first embodiment of the present invention together with an electric motor 1.
  • the illustrated motor driving device 2 is for driving the motor 1, and includes a first inverter 3, a second inverter 4, a short circuit 5, a capacitor 6, a voltage detection unit 7, a current detection It has an element 8 and a control unit 100.
  • the electric motor 1 is a three-phase AC motor, for example, a permanent magnet synchronous motor, and has three-phase windings 1u, 1v, and 1w. Both ends (lead wires) of each of the windings 1u, 1v, and 1w are led out of the electric motor 1, and can be independently connected to the outside.
  • ⁇ DC power is supplied to the DC power terminals DCa and DCb from a DC power supply (not shown).
  • DC power obtained by rectifying an AC voltage from an AC power supply (not shown) is supplied to power supply terminals DCa and DCb.
  • the capacitor 6 is connected to the DC power terminals DCa and DCb, and smoothes the DC voltage supplied to the DC power terminals DCa and DCb.
  • DC buses BLa and BLb are connected to the DC power supply terminals DCa and DCb.
  • Voltage detector 7 detects a voltage (bus voltage) Vdc between both terminals of capacitor 6.
  • Current detection element 8 detects a current (bus current) Idc flowing through bus BLb.
  • Each of the first and second inverters 3 and 4 has its DC side terminal (input terminal) connected to the DC buses BLa and BLb.
  • Each of the first and second inverters 3 and 4 is formed of a three-phase bridge circuit, and has three upper arms and three lower arms.
  • the first inverter 3 has three upper arms 311 to 313 and three lower arms 314 to 316.
  • the second inverter 4 has three upper arms 411 to 413 and three lower arms 414 to 416.
  • each arm has a semiconductor switch (331 to 336, 431 to 436) and a return diode (351 to 356, 451 to 456) connected in anti-parallel to the semiconductor switch.
  • the fact that the semiconductor switch and the diode are connected in anti-parallel means that the direction of the current flowing through the semiconductor switch and the direction of the current flowing through the diode are reversed in parallel when the semiconductor switch is on. Means connected.
  • the first inverter 3 has an AC terminal (output terminal) connected to the first ends 1ua, 1va, 1wa of the windings 1u, 1v, 1w.
  • the second inverter 4 has an AC terminal (output terminal) connected to the second ends 1ub, 1vb, 1wb of the windings 1u, 1v, 1w.
  • Turning on and off the switch of each arm of each of the first and second inverters 3 and 4 may be simply referred to as turning on and off the arm. Also, turning off all the arms of each inverter may be simply referred to as turning off the inverter.
  • the short circuit 5 includes three semiconductor switches 51u, 51v, and 51w, and return diodes 52u, 52v, and 52w connected in anti-parallel to the semiconductor switches 51u, 51v, and 51w, respectively.
  • the semiconductor switches 51u, 51v, 51w are provided corresponding to the windings 1u, 1v, 1w, respectively, and one main terminal of the semiconductor switches 51u, 51v, 51w is connected to the second terminal of the corresponding winding. It is connected.
  • the other main terminals of the semiconductor switches 51u, 51v, 51w are connected to a common connection node 53. As described later, when each semiconductor switch is configured by a MOSFET, the one main terminal is a drain and the other main terminal is a source.
  • the short circuit 5 is said to be off, and when the semiconductor switches 51u, 51v, 51w are all on, the short circuit 5 is off. To tell.
  • MOSFETs are used as the semiconductor switches 331 to 336, 431 to 436, 51u, 51v, and 51w.
  • the MOSFET is not limited to the one made of Si, but may be one made of a wide gap semiconductor such as SiC, GaN, or Ga 2 O 3 .
  • the freewheeling diode connected in anti-parallel to each semiconductor switch may be a parasitic diode of the semiconductor switch.
  • the semiconductor switches 331 to 336, 431 to 436, 51u, 51v, and 51w may be configured by an IGBT (insulated gate bipolar transistor).
  • IGBT insulated gate bipolar transistor
  • the semiconductor switch may be simply referred to as a switch.
  • the illustrated motor driving device 2 drives the motor 1 in an independent operation mode or a cooperative operation mode.
  • the electric motor 1 In the islanding operation mode, the electric motor 1 is driven only by the first inverter 3.
  • the cooperative operation mode electric motor 1 is driven by both first inverter 3 and second inverter 4.
  • the electric motor 1 in the single operation mode, the electric motor 1 is driven in a star connection (Y connection) state, and in the cooperative operation mode, the electric motor 1 is driven in a delta connection ( ⁇ connection) state.
  • Driving in the Y-connection state is referred to as driving in the Y-connection mode
  • driving in the ⁇ -connection state is referred to as driving in the ⁇ -connection mode.
  • the control unit 100 receives the bus voltage Vdc detected by the voltage detection unit 7 and the bus current Idc detected by the current detection element 8, and controls the first inverter 3, the second inverter 4, and the short circuit 5. Controls on / off of the semiconductor switch.
  • the control unit 100 can be realized by a processing circuit.
  • the processing circuit may be constituted by dedicated hardware, may be constituted by software, or may be constituted by a combination of hardware and software.
  • the control unit 100 is configured by a microcomputer including a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), and the like.
  • FIG. 2 is a functional block diagram illustrating a configuration example of the control unit 100.
  • the illustrated control unit 100 includes an operation command unit 102, a dq-axis current calculation unit 104, a speed estimation unit 106, an integration unit 108, a voltage command generation unit 110, a switching signal generation unit 112, and a short-circuit control unit 114.
  • the operation command unit 102 outputs a speed command value ⁇ m * .
  • Operation command unit 102 also receives the estimated rotation speed omega m below, the switching control signal Swa, outputs the Swb.
  • the dq-axis current calculation unit 104 calculates dq-axis currents i dm and iqm based on the bus current Idc detected by the current detection element 8.
  • the dq-axis current calculation unit 104 calculates the three-phase currents i um , i vm , i wm from the bus current Idc detected by the current detection element 8, and calculates the calculated three-phase currents i um , i vm , i wm is converted into dq-axis currents i dm and iqm using the phase angle ⁇ m.
  • the bus current Idc detected by the current detection element 8 is output from the switching signal generation unit 112 and includes PWM signals Sa1 to sampled at a timing synchronized with the AC voltage corresponding to the Sa6, based on the sample value 3-phase current i um, i vm, and calculates the i wm.
  • the three-phase currents i um bus current Idc on the input side of the inverter 3, i vm, although a configuration of calculating the i wm, 3-phase current i um at the output side of the inverter 3, i vm , I wm may be detected.
  • dq-axis currents i dm and iq m may be calculated from the detected three-phase currents i um , i vm and i wm .
  • Speed estimating section 106 estimates the rotational speed omega m of the electric motor 1 dq-axis current obtained by the dq-axis current calculation section 104 i dm, from i qm.
  • Integrating unit 108 by integrating the rotational speed omega m estimated by the speed estimating section 106 calculates a phase angle ⁇ m of the motor 1.
  • the voltage command generation unit 110 calculates the dq-axis currents i dm and iqm calculated by the dq-axis current calculation unit 104, the rotation speed ⁇ m estimated by the speed estimation unit 106, and the speed output from the operation command unit 102. Based on the command value ⁇ m * , dq-axis voltage command values Vd * and Vq * are generated.
  • the switching signal generator 112 includes the dq-axis voltage command values Vd * and Vq * generated by the voltage command generator 110, the phase angle ⁇ m output from the integrator 108, and the bus voltage detected by the voltage detector 7.
  • a first set of PWM signals Sa1 to Sa6 and a second set of PWM signals Sb1 to Sb6 are generated based on Vdc and the switching control signal Swa output from the operation command unit 102.
  • the PWM signals Sa1 to Sa6 are used as a first set of switching signals for controlling ON / OFF of the six arms of the first inverter 3.
  • the PWM signals Sb1 to Sb6 are used as ON / OFF control of the six arms of the second inverter 4 as a second set of switching signals.
  • the inverter 3 is provided with a drive circuit (not shown) that generates a drive signal for driving the switching element of the corresponding arm based on the PWM signals Sa1 to Sa6.
  • the inverter 4 is provided with a drive circuit (not shown) that generates drive signals for driving the switching elements of the corresponding arms based on the PWM signals Sb1 to Sb6.
  • the switching signal generator 112 includes a command value converter 201, coordinate converters 203 and 204, and PWM signal generators 205 and 206, for example, as shown in FIG.
  • the command value conversion unit 201 receives a first set of dq-axis voltage command values Vd1 * , Vq1 * and a second set of dq-axis voltage commands based on the dq-axis voltage command values Vd * , Vq * and the switching control signal Swa.
  • the values Vd2 * and Vq2 * are generated.
  • the generation of the dq-axis voltage command values Vd1 * , Vq1 * , Vd2 * , Vq2 * based on the dq-axis voltage command values Vd * , Vq * is performed, for example, according to the following equations (1a) to (1d).
  • Vd1 * k1 ⁇ Vd * (1a)
  • Vq1 * k1 ⁇ Vq * (1b)
  • Vd2 * k2 ⁇ Vd * (1c)
  • Vq2 * k2 ⁇ Vq * (1d)
  • k1 and k2 are conversion coefficients, and different values are selected between the Y connection mode and the ⁇ connection mode. The selection of the value of the conversion coefficient is performed based on the switching control signal Swa.
  • the switching control signal SWa specifies the Y connection mode
  • the coordinate conversion unit 203 generates a first set of three-phase voltage command values Vu1 * , Vv1 * , Vw1 * from the dq-axis voltage command values Vd1 * , Vq1 * and the phase angle ⁇ m.
  • a value ( ⁇ m- ⁇ 1) obtained by subtracting the delay angle ⁇ 1 stored in the coordinate conversion unit 203 from the phase angle ⁇ m is used.
  • the delay angle ⁇ 1 0 degree is used in the Y connection mode, and 30 degrees is used in the ⁇ connection mode.
  • the selection of the delay angle ⁇ 1 is performed based on the switching control signal Swa.
  • the coordinate conversion unit 204 generates a second set of three-phase voltage command values Vu2 * , Vv2 * , Vw2 * based on the dq-axis voltage command values Vd2 * , Vq2 * and the phase angle ⁇ m.
  • a value ( ⁇ m- ⁇ 2) obtained by subtracting the delay angle ⁇ 2 recorded in the coordinate conversion unit 204 from the phase angle ⁇ m is used.
  • the delay angle ⁇ 2 150 degrees is used.
  • the three-phase voltage command values Vu2 * , Vv2 * , Vw2 * output from the coordinate conversion unit 204 are non-zero values.
  • the dq-axis voltage command values Vd2 * and Vq2 * become zero, so that the three-phase voltage command values Vu2 * , Vv2 * , and Vw2 * output from the coordinate conversion unit 204 are also zero.
  • the PWM signal generation unit 205 generates PWM signals Sa1 to Sa6 from the three-phase voltage command values Vu1 * , Vv1 * , Vw1 ** and the bus voltage Vdc detected by the voltage detection unit 7.
  • the PWM signals Sa1 to Sa6 are signals for controlling the on / off timing of the switches 331 to 336 of each arm of the inverter 3 so that the output voltage of the inverter 3 matches the three-phase voltage command values Vu1 * , Vv1 * , Vw1 *. It is.
  • the PWM signals Sa1 to Sa6 are used as the first set of switching signals for controlling the turning on and off of the six arms of the first inverter 3.
  • the inverter 3 is controlled by the PWM signals Sa1 to Sa6 corresponding to the three-phase voltage command values Vu1 * , Vv1 * , Vw1 * , if the three-phase voltage command values Vu1 * , Vv1 * , Vw1 * are not zero, the inverter 3 performs an operation for outputting an AC voltage (AC voltage output operation).
  • the PWM signal generation unit 206 generates PWM signals Sb1 to Sb6 from the three-phase voltage command values Vu2 * , Vv2 * , Vw2 * and the bus voltage Vdc detected by the voltage detection unit 7.
  • the PWM signals Sb1 to Sb6 are signals for controlling the on / off timing of the switches 431 to 436 of each arm of the inverter 4 so that the output voltage of the inverter 4 matches the three-phase voltage command values Vu2 * , Vv2 * , Vw2 *. It is.
  • the PWM signals Sb1 to Sb6 are used as a second set of switching signals for controlling the turning on and off of the six arms of the second inverter 4.
  • the inverter 4 is controlled by the PWM signals Sb1 to Sb6 corresponding to the three-phase voltage command values Vu2 * , Vv2 * , Vw2 * , if the three-phase voltage command values Vu2 * , Vv2 * , Vw2 * are not zero, the inverter 4 performs an operation for outputting an AC voltage (AC voltage output operation).
  • the three-phase voltage command values Vu2 * , Vv2 * , Vw2 * become zero, so that the PWM signal generation unit 206 outputs a signal for keeping the inverter 4 off.
  • the signal for keeping the inverter 4 off is, for example, a signal for keeping a value corresponding to the off state, for example, Low.
  • the operation of outputting such a signal may be described as an operation of not outputting a PWM signal.
  • the switching control signal Swa is supplied to the PWM signal generation unit 206, By controlling the PWM signal generation unit 206 with the switching control signal Swa, the PWM signal generation unit 206 may output a signal for keeping the inverter 4 off.
  • the short-circuit control unit 114 controls on / off of the short-circuit 5 according to the switching control signal Swb from the operation command unit 102.
  • ON / OFF of the short circuit 5 is controlled by switching signals Scu, Scv, Scw.
  • the switching signals Scu, Scv, Scw are used for controlling on / off of the semiconductor switches 51u, 51v, 51w, respectively. For example, if the switching signals Scu, Scv, Scw are set to a first value (for example, Low), the semiconductor switches 51u, 51v, 51w are turned off, and the switching signals Scu, Scv, Scw are set to a second value (for example, High). Then, the semiconductor switches 51u, 51v, and 51w are turned on.
  • the control of the short-circuit control unit 114 by the switching control signal Swb is performed by changing the value of the switching control signal Swb. For example, when the switching control signal Swb takes a first value, the short-circuit control unit 114 turns on the short-circuit 5, and when the switching control signal Swb takes a second value, the short-circuit control unit 114 turns off the short-circuit 5. Let it.
  • the motor 1 When the short circuit 5 is on and the second inverter 4 is off, the second ends 1ub, 1vb, 1wb of the windings 1u, 1v, 1w are connected to each other, and therefore the motor 1 is connected in a Y-connection. It will be in the state that was done. By causing the first inverter 3 to output an AC voltage in this state, the electric motor 1 can be driven in the Y-connection state.
  • the second ends 1ub, 1vb, 1wb of the windings 1u, 1v, 1w are open (the mutual short-circuit is not caused by the short-circuit 5), and the second Power can be supplied from the AC side of the inverter 4.
  • the motor 1 is expressed as being in the "open winding state" because the second end of the winding is not short-circuited and is open.
  • an AC voltage can be output from both the first and second inverters 3 and 4.
  • the motors are driven in a [Delta] -connected state by setting the voltages (amplitude or effective value) of the voltages output from the first and second inverters 3 and 4 to be the same and having a phase difference of 120 degrees. be able to.
  • FIG. 6A shows a voltage vector in the Y connection state.
  • the output voltages Vua, Vva, Vwa of the inverter 3 coincide with the directions of the vector axes Bu, Bv, Bw of the corresponding windings 1u, 1v, 1w.
  • the voltages Vua, Vva, Vwa increase with the rotation speed.
  • Circle M Y dotted in FIG. 6 (a) shows the magnitude of the voltage when the modulation rate of the inverter 3 is 1.
  • Such voltages Vua, Vva, Vwa are applied to the first ends 1ua, 1va, 1wa of the windings 1u, 1v, 1w.
  • the potential difference vectors Vuv, Vvw, Vwu at the first end with respect to the second end of each of the windings 1u, 1v, 1w are equal to the voltage vectors Vua, Vva, Vwa, respectively.
  • the directions of the potential difference vectors Vuv, Vvw, Vwu coincide with the directions of the vector axes Bu, Bv, Bw of the windings 1u, 1v, 1w.
  • FIG. 6B shows a voltage vector in the ⁇ connection state.
  • the output voltages Vua, Vva, Vwa of the inverter 3 increase with the rotation speed.
  • a dotted circle M ⁇ in FIG. 6A indicates the magnitude of the voltage when the modulation factor in the inverters 3 and 4 is 1.
  • Such voltages Vua, Vva, Vwa are applied to the first ends 1ua, 1va, 1wa of the windings 1u, 1v, 1w.
  • Vwa is assumed to be delayed in phase by the angle ⁇ 1. This angle (delay angle) ⁇ 1 is 30 degrees.
  • the short circuit 5 is off, and the output voltage vectors Vub, Vvb, Vwb of the second inverter 4 are delayed by 120 degrees from the output voltage vectors Vua, Vva, Vwa of the first inverter 3.
  • the phase is delayed by an angle ⁇ 2 with respect to the direction of the output voltages Vua, Vva, Vwa of the first inverter 3 in the Y-connection state (FIG. 6A), that is, the direction of the vector axes Bu, Bv, Bw of the windings. ing.
  • This angle (delay angle) ⁇ 2 is 150 degrees.
  • Vub Vva (2a)
  • Vvb Vwa (2b)
  • Vwb Vua (2c)
  • the induced voltage of the electric motor is higher than that of the ⁇ connection, so that less current is required, and thus the efficiency is improved on the low rotation speed side.
  • FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the rotation speed of the electric motor and the overall efficiency of the electric motor and the inverter.
  • the overall efficiency is speed up (first value) omega ma becomes higher along with the rotational speed of the motor reaches a maximum value ⁇ 1 at the first value omega ma,
  • the value exceeds the first value ⁇ ma
  • the value decreases with the rotation speed.
  • the total efficiency increases with the rotation speed of the electric motor up to a certain rotation speed (second value) ⁇ mb
  • second value ⁇ mb
  • the first value ⁇ ma is the rotation speed at which the modulation factor of the inverter 3 becomes approximately 1 in the case of the Y connection
  • the second value ⁇ mb is that the modulation factor of the inverters 3 and 4 becomes approximately 1 in the case of the ⁇ connection.
  • the first value ⁇ ma and the second value ⁇ mb depend on the input voltage of the inverters 3 and 4, that is, the voltage across the capacitor 6.
  • the third value ⁇ mc is used as a threshold, and when the rotation speed ⁇ m of the electric motor 1 is equal to or less than the threshold ⁇ mc , the electric motor 1 is driven in the Y connection mode.
  • the rotation speed ⁇ m is higher than the threshold ⁇ mb , the drive is performed in the ⁇ connection mode. That is, the inverters 3 and 4 and the short circuit 5 are controlled so that such driving is performed.
  • the control unit 100 determines whether or not the rotation speed ⁇ m of the electric motor 1 is higher than a threshold ⁇ mc (step ST1).
  • Control unit 100 when the rotational speed omega m is larger than the threshold value omega mc (Yes at step ST1), and drives the motor 1 by ⁇ connection mode (step ST2).
  • Control unit 100 when the rotational speed omega m is equal to or less than the threshold omega mc (No in step ST1), and drives the electric motor 1 in Y-connection mode (step ST3).
  • Operation command unit 102 receives a rotational speed omega m estimated by the speed estimating section 106, and the whether the rotation speed omega m are the threshold omega mc following determination, the switching control signal Swa in accordance with the determination result, outputs the Swb Then, the switching signal generator 112 and the short-circuit controller 114 are controlled by the switching control signals Swa and Swb.
  • the signals Scu, Scv, and Scw for turning on the short circuit 5 by controlling the short circuit control unit 114 with the switching control signal Swb for driving in the Y connection mode.
  • the switching signal generation unit 112 with the switching control signal Swa to output a switching signal for causing the first inverter 3 to output an AC voltage, and to keep the second inverter 4 off. Is output.
  • the operation command unit 102 controls the short-circuit control unit 114 with the switching control signal Swb, and outputs signals Scu, Scv, Scw for turning off the short-circuit 5.
  • the switching signal generation unit 112 is controlled by the switching control signal Swa to start outputting a switching signal for causing the second inverter 4 to output an AC voltage, and to cause the first inverter 3 to output an AC voltage. Output of the switching signal to continue.
  • the value of the conversion coefficient k1 and the value of the delay angle ⁇ 1 used for generating the switching signal supplied to the first inverter 3 are changed with the shift to the ⁇ connection mode. This is because it is necessary to change the phase and magnitude of the AC voltage output from the first inverter 3 with the transition to the ⁇ connection mode.
  • the magnitudes of the voltages Vua, Vva, Vwa output from the first inverter 3 are represented by A, and when the phase angle of the voltage Vua is 0, ⁇
  • the same torque can be generated in the Y connection mode and the ⁇ connection mode. This is because the line voltage is 1 / ⁇ 3 in the case of ⁇ connection compared to the case of Y connection in order to generate the same torque.
  • the conversion coefficients k1 and k2 used in the command value conversion unit 201 are set to 1 / ⁇ 3 for the above reason.
  • switching loss or conduction loss in the short circuit can be made relatively small. The reason will be described below.
  • the short circuit 5 When the short circuit 5 is turned on, the second ends 1ub, 1vb, and 1wb of the windings 1u, 1v, and 1w are short-circuited to each other, an AC voltage is output only to the first inverter 3, and the motor 1 is connected in a Y-connection state.
  • the current flowing through the short circuit 5 passes only through two semiconductor elements.
  • the short circuit 5 is on, the second inverter 4 is off, and the first inverter 3 outputs an AC voltage under PWM control.
  • the operation command unit 102 controls the short-circuit control unit 114 with the switching control signal Swb to turn off the short-circuit 5 (ST11).
  • the switching signal generation unit 112 is controlled by the switching control signal Swa to cause the second inverter 4 to start an AC voltage output operation.
  • the PWM signals Sa1 to Sa6 for the first inverter 3 The AC voltage output from the first inverter 3 is changed from the one suitable for the Y connection mode to the one suitable for the ⁇ connection mode by changing the one suitable for the Y connection mode to the one suitable for the ⁇ connection mode. It is changed (ST12).
  • step ST11 Prior to turning off the short circuit 5 (setting the switching signals Scu, Scv, Scw output from the short circuit control unit 114 to a value for turning off) in step ST11, all the arms of the inverter 4 are off. It is good to confirm that.
  • the confirmation that all the arms of the inverter 4 are off may be performed based on the current flowing through the switch of each arm of the inverter 4 or based on the signals Sb1 to Sb6 supplied to the inverter 4. good.
  • step ST13 is inserted before step ST11.
  • step ST13 the determination as to whether all the arms of the inverter 4 are off is repeated. If it is determined that all the arms are off (Yes in ST13), the process proceeds to step ST11.
  • the short circuit 5 Prior to the process of instructing the start of the AC voltage output operation of the second inverter 4 in step ST12 of FIG. 10 or 11 (changing the value of the switching control signal Swa therefor), the short circuit 5 is switched from on to off. It is good to confirm that. Confirmation that the short circuit 5 has been switched from on to off may be performed based on the current flowing through the switch of the short circuit 5, or based on the signals Scu, Scv, and Scw supplied to the short circuit 5. Is also good.
  • FIG. 12 shows an example of a current path immediately after the short circuit 5 is turned off when switching is performed in the procedure of FIG. 10 or 11 from the Y connection state of FIG. It is assumed that all the arms of the second inverter 4 are off, and the first inverter 3 is on the switches 331, 332, 336.
  • the short circuit 5 is off, and the first and second inverters 3 and 4 are both subjected to PWM control to output an AC voltage.
  • the operation command unit 102 controls the switching signal generation unit 112 with the switching control signal Swa to stop the AC voltage output operation of the second inverter 4 ( ST21).
  • the short-circuit control unit 114 is controlled by the switching control signal Swb to turn on the short-circuit 5 (ST22).
  • the switching signal generator 112 is controlled by the switching control signal Swa to change the PWM signals Sa1 to Sa6 for the first inverter 3 from those suitable for the ⁇ connection mode to those suitable for the Y connection mode. .
  • the AC voltage output from the first inverter 3 is changed from a voltage suitable for the Y connection mode to a voltage suitable for the ⁇ connection mode (ST23).
  • step ST22 prior to turning on the short circuit 5 (setting the switching signals Scu, Scv, Scw output from the short circuit control unit 114 to a value for turning on), all the arms of the inverter 4 are turned off. It is good to confirm that there is.
  • the confirmation that all the arms of the inverter 4 are off may be performed based on the current flowing through the switch of each arm of the inverter 4 or based on the signals Sb1 to Sb6 supplied to the inverter 4. good.
  • step ST24 is inserted before step ST22.
  • step ST24 it is determined whether or not all the arms of the inverter 4 have been turned off. If it is determined that all the arms have been turned off (Yes in ST24), the process proceeds to step ST22.
  • the power supply from the second inverter 4 to the windings 1u, 1v, and 1w is stopped, and the current that has been flowing through the windings 1u, 1v, and 1w is indicated by an arrow in FIG. As indicated by the dotted line, the current flows through the diodes 451, 452, and 456 of the second inverter 4.
  • Embodiment 2 FIG.
  • the second inverter 4 when switching from the Y-connection mode to the ⁇ -connection mode, the second inverter 4 starts the AC voltage output operation after switching the short circuit 5 from ON to OFF, and sets the ⁇ -connection mode.
  • the short circuit 5 is switched from off to on after the AC voltage output operation of the second inverter 4 is stopped.
  • the procedure for switching from one of the Y-connection mode and the ⁇ -connection mode to the other is modified.
  • the second inverter 4 is temporarily set to the “three-phase on” state, and in that state, the short circuit 5 is switched from on to off.
  • the second inverter 4 starts the AC voltage output operation.
  • the second inverter 4 is switched from the state of outputting an AC voltage to the “three-phase on” state, and in this state, the short circuit 5 is switched from off to on.
  • the second inverter 4 is switched from the “three-phase ON” state to the all-arms OFF state.
  • the “three-phase on state” refers to a state in which all the switches of the upper arm are on and all the switches of the lower arm are off, or the switches of the lower arm are all on and the switches of the upper arm in the second inverter 4. Are all off.
  • FIG. 15 is a functional block diagram of the control unit 100b used in the second embodiment.
  • the control unit 100b shown in FIG. 15 is generally the same as the control unit 100 of FIG. 2, but includes an operation command unit 102b and a switching signal generation unit 112b instead of the operation command unit 102 and the switching signal generation unit 112 of FIG. Have.
  • the operation command unit 102b outputs a switching control signal Swc in addition to the switching control signals Swa and Swb.
  • the switching signal generator 112b outputs a second set of switching signals Se1 to Se6 instead of the second set of switching signals Sb1 to Sb6.
  • FIG. 16 shows a configuration example of the switching signal generator 112b used in the second embodiment.
  • the switching signal generator 112b in FIG. 16 is generally the same as the switching signal generator 112 in FIG. 3, except that a three-phase ON controller 207 and a selector 208 are added.
  • the three-phase ON control unit 207 generates control signals (three-phase ON control signals) Sd1 to Sd6 for turning the second inverter into the three-phase ON state.
  • the selection unit 208 selects the PWM signals Sb1 to Sb6 output from the PWM signal generation unit 206 or the three-phase ON control signals Sd1 to Sd6 output from the three-phase ON control unit 207, and selects the second set of switching signals Se1. It outputs as ⁇ Se6.
  • the second set of switching signals Se1 to Se6 is used to control ON / OFF of the six arms of the second inverter 4.
  • the selection by the selection unit 208 is performed based on the switching control signal Swc from the operation command unit 102b.
  • the selection unit 208 When the PWM signals Sb1 to Sa6 are selected by the selection unit 208 and output as the switching signals Se1 to Se6, and are used for controlling the second inverter 4, (the voltage command values corresponding to the PWM signals Sb1 to Sa6 are zero. If not, the second inverter 4 outputs an AC voltage.
  • the second inverter 4 turns on the three-phase ON. State.
  • the short circuit 5 is on, the second inverter 4 is off, and the first inverter 3 outputs an AC voltage.
  • the operation command unit 102b controls the switching signal generation unit 112b with the switching control signal Swc to convert the three-phase ON control signals Sd1 to Sd6 into the switching signals Se1 to Se6. Output (ST31).
  • the short-circuit control unit 114 is controlled by the switching control signal Swb to turn off the short-circuit 5 (ST11).
  • the switching signal generator 112b is controlled by the switching control signal Swc to output the PWM signals Sb1 to Sb6 as the switching signals Se1 to Se6 instead of the three-phase ON control signals Sd1 to Sd6.
  • the switching control signal Swc starts the AC voltage output operation, and at the same time, changes the PWM signals Sa1 to Sa6 from those suitable for the Y-connection mode to those suitable for the ⁇ -connection mode, thereby outputting the signals from the first inverter 3.
  • the AC voltage is changed from a voltage suitable for the Y connection mode to a voltage suitable for the ⁇ connection mode (ST12).
  • step ST11 before turning off the short circuit 5, it may be confirmed that the inverter 4 is in a three-phase ON state.
  • the confirmation that the inverter 4 is in the three-phase ON state may be performed based on the current flowing through the switch of each arm of the inverter 4 or may be performed based on the signals Se1 to Se6 supplied to the inverter 4. .
  • step ST32 is inserted before step ST11.
  • step ST32 it is determined whether or not the inverter 4 has been turned on in three phases. If it is determined that the inverter 4 has been turned on (Yes in ST32), the process proceeds to step ST11.
  • the short circuit 5 Prior to the process of instructing the start of the AC voltage output operation of the second inverter 4 in step ST12 of FIG. 17 or FIG. 18 (change of the value of the switching control signal Swa therefor), the short circuit 5 is switched from on to off. It is good to confirm that. Confirmation that the short circuit 5 has been switched from on to off may be performed based on the current flowing through the switch of the short circuit 5, and based on the values of the signals Scu, Scv, and Scw supplied to the short circuit 5. You may go.
  • FIGS. 19 and 20 show different examples of the current path immediately after the short circuit 5 is turned off when switching is performed in the procedure of FIG. 17 or FIG.
  • the second inverter 4 is in a state where all the upper arms are on and all the lower arms are off, and during the period when the switches 331, 332, and 356 of the first inverter 3 are on.
  • the short circuit 5 is turned off, the current that has been flowing through the windings 1u, 1v, and 1w up to that point flows through the diodes 451, 452, and the switch 433, as shown in FIG.
  • the second inverter 4 is in a state where the lower arm is all on and the upper arm is all off, and the switches 331, 332, 356 of the first inverter 3 are similar to FIG.
  • the short circuit 5 is turned off while the switch is on, the current that has been flowing through the windings 1u, 1v, and 1w so far flows through the switches 434, 435 and the diode 456 as shown in FIG. become.
  • the switch in the second inverter 4 is already turned on when the output of the AC voltage is started. Therefore, the output of the AC voltage is started more smoothly.
  • the operation command unit 102b controls the switching signal generation unit 112b with the switching control signal Swc, and replaces the PWM signals Sb1 to Sb6 with the three-phase ON control signals Sd1 to Sd6.
  • Sd6 is selected and output as switching signals Se1 to Se6 (ST41).
  • the short-circuit control unit 114 is controlled by the switching control signal Swb to turn on the short-circuit 5 (ST22).
  • the switching signal generation unit 112b is controlled by the switching control signal Swc to shift to a state in which the PWM signals Sb1 to Sb6 are selected instead of the three-phase ON control signals Sd1 to Sd6 (the three-phase ON state ends).
  • the switching control signal Swa controls the switching signal generator 112b to output as PWM signals Sb1 to Sb6 a signal for keeping the inverter 4 off.
  • the switching signals Se1 to Se6 output from the switching signal generator 112b keep the inverter 4 off.
  • the PWM signals Sa1 to Sa6 are changed from those suitable for the ⁇ connection mode to those suitable for the Y connection mode, As a result, the AC voltage output from the first inverter 3 is changed from a voltage suitable for the Y connection mode to a voltage suitable for the ⁇ connection mode (ST42).
  • the confirmation that the inverter 4 is in the three-phase ON state may be performed based on the current flowing through the switch of each arm of the inverter 4 or may be performed based on the signals Se1 to Se6 supplied to the inverter 4. .
  • FIG. 22 is generally the same as FIG. 21 except that step ST43 is inserted before step ST22.
  • step ST43 it is determined whether or not the inverter 4 has been turned on for three phases. If it is determined that the inverter 4 has been turned on for three phases (Yes in ST43), the process proceeds to step ST22.
  • step ST41 an example of the path of the current flowing when the second inverter 4 is turned on in the three-phase state is as shown in FIGS. 19 and 20. After the state illustrated in FIG. 19 or 20 is reached, the short circuit 5 is turned on, the second inverter 4 is turned off, and the mode shifts to the Y connection mode.
  • the three-phase ON control section 207 for generating the three-phase ON signals Sd1 to Sd6 is provided, and any one of the outputs Sd1 to Sd6 of the three-phase ON control section 207 and the outputs Sb1 to Sb6 of the PWM signal generation section 206 is provided.
  • the selection unit 208 selects the switching signals Se1 to Se6.
  • the PWM signal generator 206 may generate a three-phase ON signal.
  • a signal that can selectively output a PWM signal or a three-phase ON signal according to the three-phase voltage command values Vu2 * , Vv2 * , and Vw2 * is used as the PWM signal generation unit 206, and the three-phase signal is output by the switching control signal Swc.
  • a PWM signal or a three-phase ON signal according to the voltage command values Vu2 * , Vv2 * , Vw2 * may be output as a switching signal.
  • Embodiment 3 the drive in the [Delta] connection has been described as an example of the drive in the cooperative operation mode.
  • the drive in the cooperative operation is not limited to the drive in the [Delta] connection.
  • the electric motor can be driven in an intermediate state between the Y-connection state and the ⁇ -connection state (hereinafter, simply referred to as “intermediate state”).
  • FIG. 23 shows a voltage vector in the intermediate state.
  • the output voltages Vua, Vva, Vwa of the first inverter 3 in the intermediate state are:
  • the phase is delayed by the angle ⁇ 1.
  • This angle (delay angle) ⁇ 1 is larger than 0 degree and smaller than 30 degrees.
  • the short circuit 5 is off, and the output voltage vectors Vub, Vvb, Vwb of the second inverter 4 are the output voltages Vua, Vva, Vwa of the first inverter 3 in the Y-connection state (FIG. 6A).
  • Ie the directions of the vector axes Bu, Bv, Bw of the windings 1u, 1v, 1w, are delayed by an angle ⁇ 2.
  • This angle (delay angle) ⁇ 2 is 150 degrees.
  • the magnitudes of the output voltage vectors Vua, Vva, Vwa and the delay angle ⁇ 1 of the first inverter 3 and the magnitudes of the output voltage vectors Vub, Vvb, Vwb of the second inverter 4 are represented by windings 1u, 1v, 1w line voltage, that is, the potential difference vector of the first end (1ua, 1va, 1wa) of the winding with respect to the second end (1ub, 1vb, 1wb) of each winding 1u, 1v, 1w Vuv, Vvw, and Vwu are determined to be large enough to generate a desired torque, and their directions are determined so as to match the directions of the vector axes Bu, Bv, and Bw of the windings 1u, 1v, and 1w.
  • the voltage vector Vua, Vva, sized and delay angle ⁇ 1 of Vwa, voltage vector Vub, Vvb, the size of Vwb is determined so as to increase the rotation speed omega m estimated.
  • the electric motor 1 can be gradually changed from a state close to the Y connection to a state close to the ⁇ connection as the rotation speed increases.
  • FIG. 24 shows an example of the total efficiency of the motor and the inverter when the motor is operated in the intermediate state, together with the total efficiency in the case of the Y connection.
  • the overall efficiency in the case of the Y connection is the same as that shown in FIG.
  • the overall efficiency increases as the rotation speed of the electric motor 1 increases from around 0, and the rotation speed changes from a certain value (first value) ⁇ ma to another value (second value). until omega mb maintains a value close to the maximum or maximum, exceeds a second value omega mb, overall efficiency is gradually lowered.
  • the value ⁇ ma in FIG. 24 is the same value as the value ⁇ ma in FIG. 7 or a value close to the value ⁇ ma .
  • the value ⁇ mb in FIG. 24 is the same value as the value ⁇ mb in FIG. 7 or a value close to the value ⁇ mb .
  • the total efficiency in FIG. 24 does not take into account the switching loss in the inverters 3 and 4.
  • the difference between the total efficiency of the Y connection and the total efficiency of the intermediate state is small in the range of the value ⁇ ma or less, but the switching loss in the inverter is smaller in the Y connection than in the case of driving in the intermediate state. Drive is less. This is because two inverters perform an AC voltage output operation when driven in the intermediate state, whereas only one inverter performs an AC voltage output operation when driven in the Y connection. .
  • Driving in the intermediate state is referred to as driving in the intermediate mode.
  • the short circuit 5 and the inverters 3 and 4 are controlled so that such driving is performed.
  • FIG. 25 is a functional block diagram of the control unit 100c used in the third embodiment.
  • the control unit 100c shown in FIG. 25 is generally the same as the control unit 100 of FIG. 2, except that the operation command unit 102c and the switching signal generation unit 112c are replaced with the operation command unit 102 and the switching signal generation unit 112 of FIG. Have.
  • Control unit 100c makes the estimated rotation speed omega m are the threshold omega ma following determination of whether at a speed estimation unit 106, if less than the threshold value omega ma, select the Y-connection mode, greater than the threshold omega ma If it is, select the intermediate mode.
  • control unit 100c After selecting the Y connection mode, the control unit 100c drives the electric motor 1 in the Y connection mode. After selecting the intermediate mode, the control unit 100c drives the electric motor 1 in the intermediate mode.
  • Control unit 100c the rotation speed omega m of the motor 1 is equal to or larger than the threshold value omega ma (step ST4).
  • Control unit 100c when the rotation speed omega m is larger than the threshold value omega ma (Yes at step ST4), and drives the motor 1 at an intermediate mode (step ST5).
  • Control unit 100c when the rotation speed omega m is equal to or less than the threshold omega ma (No at step ST4), and drives the electric motor 1 in Y-connection mode (step ST6).
  • the operation command unit 102c is subjected to rotational speed omega m estimated by the speed estimating section 106, and the whether the rotation speed omega m are the threshold omega ma or less determined, equal to or smaller than the threshold value omega ma, select Y-connected mode, selects the intermediate mode is larger than the threshold omega ma.
  • the operation command unit 102c outputs switching control signals Swa and Swb according to the selected mode, and controls the switching signal generating unit 112c and the short-circuit control unit 114 with the switching control signals Swa and Swb.
  • the switching signal generation unit 112c strikes the generation of the switching signal Sa1 ⁇ Sa6, Sb1 ⁇ Sb6, also refer to the rotation speed omega m.
  • FIG. 27 shows a configuration example of the switching signal generator 112c used in the third embodiment.
  • the switching signal generator 112c in FIG. 27 is generally the same as the switching signal generator 112 in FIG. 3, except that the command value converter 201 and the coordinate converters 203 and 204 in FIG.
  • the coordinate conversion units 203c and 204c are provided.
  • Command value converting unit 201c is, dq-axis voltage command value Vd *, Vq * and not the switching control signal Swa but also an input of the estimated rotation speed omega m.
  • the command value conversion unit 201c converts the values of the conversion coefficients k1, k2 into Y. The determination is made differently in the connection mode and the intermediate mode. Determination of the value of the transform coefficients is performed based on the switching control signal Swa and the rotational speed omega m.
  • Coordinate conversion unit 203c is, dq-axis voltage command value Vd1 *, Vq1 * and other phase angle .theta.m, also receives the rotational speed omega m.
  • the coordinate conversion unit 203c performs coordinate conversion in the Y connection mode in the same manner as the coordinate conversion unit 203.
  • Operation of the coordinate conversion unit 203c in the intermediate mode is similar to the operation of the coordinate conversion unit 203 in the ⁇ connection mode, as the delay angle ⁇ 1 in the intermediate mode, which value with an increase in rotational speed omega m is increased using Can be
  • the coordinate conversion unit 203c determines the delay angle ⁇ 1 by a predetermined function of the rotational speed omega m and variable. Switching between the operation in the Y-connection mode and the operation in the intermediate mode is performed based on the switching control signal Swa.
  • the coordinate conversion unit 204c determines the three-phase voltage command values Vu2 * and Vv2 * based on the dq-axis voltage command values Vd2 * and Vq2 * , the phase angle ⁇ m, and the delay angle ⁇ 2 stored in the coordinate conversion unit 204c . , Vw2 * .
  • Delay angle ⁇ 2 is fixed to 150 degrees regardless of the rotation speed omega m as described above.
  • the three-phase voltage command values Vu2 * , Vv2 * , Vw2 * output from the coordinate conversion unit 204c are non-zero values.
  • the dq-axis voltage command values Vd2 * and Vq2 * become zero, so that the three-phase voltage command values Vu2 * , Vv2 * , and Vw2 * output from the coordinate conversion unit 204c are also zero.
  • Switching from one of the Y-connection mode and the intermediate mode to the other is performed according to the procedure described with reference to FIGS. 10, 11, 13, and 14 in the first embodiment, or FIGS. 17 and 18 in the second embodiment. 21 and FIG. 22. However, it is necessary to replace “ ⁇ connection mode” in the description of the first and second embodiments with “intermediate mode”.
  • the second inverter 4 is once turned on for three phases, and in this state, the short circuit 5 is switched from on to off. Voltage output is started, and when switching from the intermediate mode to the Y connection mode, the second inverter 4 is switched from a state in which an AC voltage is output to a three-phase on state, and in that state, the short circuit 5 is turned off. , And then the second inverter 4 may be switched from the three-phase on state to the all-arms off state.
  • the switching may be performed based on the speed of the electric motor. Further, the switching may be performed based on the load of the motor or the modulation rate of the inverters 3 and 4.
  • the control in the control in the intermediate mode, the control is performed such that the estimated rotation speed gradually increases from the Y connection to the ⁇ connection state with the increase of the estimated rotation speed.
  • the speed and the speed command value may be used, and the control may be performed according to the load of the motor or the modulation rate of the inverters 3 and 4.
  • the electric motor can be driven in the most suitable mode according to the operation state.
  • the operating state referred to here is, for example, the rotation speed of the electric motor or the magnitude of the load on the electric motor.
  • the motor is driven in the Y-connection state.
  • the cooperative operation mode ⁇ connection mode or The electric motor can be driven in the intermediate mode.
  • Embodiment 4 FIG.
  • the above-described motor drive device 2 can be used, for example, for driving a motor in an air conditioner.
  • the refrigeration cycle 900 in FIG. 28 can perform a heating operation or a cooling operation by a switching operation of the four-way valve 902.
  • the refrigerant is pressurized by the compressor 904 and sent out, and passes through the four-way valve 902, the indoor heat exchanger 906, the expansion valve 908, the outdoor heat exchanger 910, and the four-way valve 902 as indicated by the solid arrow. Return to the compressor 904.
  • the refrigerant is pressurized by the compressor 904 and sent out as shown by the dashed arrow, and passes through the four-way valve 902, the outdoor heat exchanger 910, the expansion valve 908, the indoor heat exchanger 906, and the four-way valve 902. Return to the compressor 904.
  • the indoor heat exchanger 906 acts as a condenser to release heat, and the outdoor heat exchanger 910 acts as an evaporator to absorb heat.
  • the outdoor heat exchanger 910 acts as a condenser to release heat, and the indoor heat exchanger 906 acts as an evaporator to absorb heat.
  • the expansion valve 908 decompresses and expands the refrigerant.
  • the compressor 904 is driven by the electric motor 1 controlled at a variable speed.
  • the motor By mounting the motor drive device described in the above embodiment on the compressor of the air conditioner, the motor can be driven in different modes depending on the operation state of the air conditioner.
  • the operating state here is, for example, the magnitude of the load on the air conditioner.
  • the motor can be driven in the Y-connection state, and when the load on the air conditioner is large, the motor can be driven in the cooperative operation mode ( ⁇ connection mode or intermediate mode).
  • the air conditioner can be operated with high efficiency regardless of the size of the load.

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Abstract

電動機（１）の複数の巻線（１ｕ、１ｖ、１ｗ）の第１の端部（１ｕａ、１ｖａ、１ｗａ）に接続された第１のインバータ（３）と、上記の複数の巻線（１ｕ、１ｖ、１ｗ）の第２の端部（１ｕｂ、１ｖｂ、１ｗｂ）に接続された第２のインバータ（４）と、上記の第２の端部（１ｕｂ、１ｖｂ、１ｗｂ）を互いに接続する短絡回路（５）とを有する駆動装置において、短絡回路（５）がオンして前記第２の端部を互いに短絡させ、第１のインバータから出力された交流電圧が上記の第１の端部に印加されるスター結線モード、または短絡回路（５）をオフして、第１のインバータから出力された交流電圧が上記の第１の端部に印加されるとともに、第２のインバータから出力された交流電圧が上記の第２の端部に印加される協調運転モードで電動機が駆動される。電動機の巻線を高速に切替えることができ、また電力損失を小さくすることができる。

Description

電動機駆動装置及び空気調和機
　本発明は、電動機駆動装置、及びそれを備えた空気調和機に関する。
　本発明は特に２台のインバータを用いて広い速度範囲にわたって電動機を運転させる電動機駆動装置に関する。
　従来の電動機駆動装置として、各々３相ブリッジ回路から成る第１及び第２のインバータ（２，３）を用い、第１のインバータを直流電源に直接接続し、第２のインバータを母線スイッチ（４，５）を介して直流電源に接続し、母線スイッチのオン、オフ及び第１及び第２のインバータのオンオフ制御及びＰＷＭ制御により、電動機をスター結線又はデルタ結線で運転させるものが知られている（特許文献１）。
特公平７－９９９５９公報
　特許文献１に記載の技術によれば、Δ結線の際に第２のインバータへの電流が母線スイッチを通して流れることによる導通損失が発生するという問題があった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電動機の巻線を切替えて制御する回路の損失を抑えることが可能な、電動機駆動装置を得ることを目的とする。
　本発明の電動機駆動装置は、
　電動機の複数の巻線の第１の端部に接続された第１のインバータと、
　前記複数の巻線の第２の端部に接続された第２のインバータと、
　前記複数の巻線の前記第２の端部を互いに接続する短絡回路とを備え、
　前記電動機は、前記短絡回路がオンして前記第２の端部を互いに短絡させ、前記第１のインバータから出力された交流電圧が前記第１の端部に印加されるスター結線モード、または前記短絡回路がオフして、前記第１のインバータから出力された交流電圧が前記第１の端部に印加されるとともに、前記第２のインバータから出力された交流電圧が前記第２の端部に印加される協調運転モードで駆動される。
　本発明によれば、電動機の巻線を切替えて制御する回路の損失を抑えることが可能となる。
本発明の実施の形態１の電動機駆動装置を示す概略配線図である。 実施の形態１で用いられる制御部を示す機能ブロック図である。 図２に示されるスイッチング信号生成部の構成例を示す機能ブロック図である。 実施の形態１の電動機駆動装置において、Ｙ結線状態で流れる電流の経路を示す図である。 実施の形態１の電動機駆動装置において、Δ結線状態で流れる電流の経路を示す図である。 （ａ）はＹ結線状態における電圧ベクトルを示す図、（ｂ）はΔ結線状態における電圧ベクトルを示す図である。 電動機をＹ結線で動作させる場合の総合効率及びΔ結線で動作させる場合の総合効率を示す線図である。 実施の形態１における、モード選択の処理の示すフローチャートである。 実施の形態１の電動機駆動装置に流れる短絡電流の経路を示す図である。 実施の形態１における、Ｙ結線モードからΔ結線モードへの切替えの処理の一例を示すフローチャートである。 実施の形態１における、Ｙ結線モードからΔ結線モードへの切替えの処理の他の例を示すフローチャートである。 実施の形態１の電動機駆動装置において、切替えの途中で流れる電流の経路を示す図である。 実施の形態１における、Δ結線モードからＹ結線モードへの切替えの処理の一例を示すフローチャートである。 実施の形態１における、Δ結線モードからＹ結線モードへの切替えの処理の他の例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２で用いられる制御部の機能ブロック図である。 図１５に示されるスイッチング信号生成部の構成例を示す機能ブロック図である。 実施の形態２における、Ｙ結線モードからΔ結線モードへの切替えの処理の一例を示すフローチャートである。 実施の形態２における、Ｙ結線モードからΔ結線モードへの切替えの処理の他の例を示すフローチャートである。 実施の形態２の電動機駆動装置において、切替えの途中で流れる電流の経路を示す図である。 実施の形態２の電動機駆動装置において、切替えの途中で流れる電流の経路を示す図である。 実施の形態２における、Δ結線モードからＹ結線モードへの切替えの処理の一例を示すフローチャートである。 実施の形態２における、Δ結線モードからＹ結線モードへの切替えの処理の他の例を示すフローチャートである。 中間状態における電圧ベクトルを示す図である。 電動機を中間状態で動作させる場合の総合効率及びＹ結線で動作させる場合の総合効率を示す線図である。 本発明の実施の形態３で用いられる制御部の機能ブロック図である。 実施の形態３におけるモード選択の処理を示すフローチャートである。 図２５に示されるスイッチング信号生成部の構成例を示す機能ブロック図である。 空気調和機の冷凍サイクルの一例を示す概略図である。
　以下に、本発明の実施の形態の電動機駆動装置について説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１の電動機駆動装置２を電動機１とともに示す図である。
　図示の電動機駆動装置２は、電動機１を駆動するためのものであり、第１のインバータ３と、第２のインバータ４と、短絡回路５と、コンデンサ６と、電圧検出部７と、電流検出素子８と、制御部１００とを有する。
　電動機１は３相の交流電動機、例えば永久磁石同期電動機であり、３相の巻線１ｕ、１ｖ、１ｗを有する。
　巻線１ｕ、１ｖ、１ｗの各々は両端（引出線）が電動機１の外部に引き出されており、各々独立に外部との接続が可能である。
　直流電源端子ＤＣａ、ＤＣｂには図示しない直流電源から直流電力が供給される。例えば、図示しない交流電源からの交流電圧を整流することで得られる直流電力が電源端子ＤＣａ、ＤＣｂに供給される。
　コンデンサ６は、直流電源端子ＤＣａ、ＤＣｂに接続されており、直流電源端子ＤＣａ、ＤＣｂに供給される直流電圧を平滑化する。
　直流電源端子ＤＣａ、ＤＣｂには直流母線ＢＬａ、ＢＬｂが接続されている。
　電圧検出部７は、コンデンサ６の両端子間の電圧（母線電圧）Ｖｄｃを検出する。
　電流検出素子８は、母線ＢＬｂに流れる電流（母線電流）Ｉｄｃを検出する。
　第１及び第２のインバータ３、４の各々はその直流側端子（入力端子）が直流母線ＢＬａ、ＢＬｂに接続されている。
　第１及び第２のインバータ３、４の各々は３相ブリッジ回路で構成され、３つの上側アームと、３つの下側アームとを有する。
　具体的には、第１のインバータ３は、３つの上側アーム３１１～３１３と、３つの下側アーム３１４～３１６とを有する。
　第２のインバータ４は、３つの上側アーム４１１～４１３と、３つの下側アーム４１４～４１６とを有する。
　各アームは、図示のように、半導体スイッチ（３３１～３３６、４３１～４３６）と該半導体スイッチに逆並列に接続された還流用ダイオード（３５１～３５６、４５１～４５６）とを有する。
　半導体スイッチとダイオードとが逆並列接続されているとは、当該半導体スイッチがオンであるときに当該半導体スイッチに流れる電流の向きと、当該ダイオードに流れる電流の向きとが逆となるように並列に接続されていることを意味する。
　第１のインバータ３は、交流側端子（出力端子）が巻線１ｕ、１ｖ、１ｗの第１の端部１ｕａ、１ｖａ、１ｗａに接続されている。
　第２のインバータ４は、交流側端子（出力端子）が巻線１ｕ、１ｖ、１ｗの第２の端部１ｕｂ、１ｖｂ、１ｗｂに接続されている。
　第１及び第２のインバータ３、４の各々の各アームのスイッチをオン、オフすることを以下では単に当該アームをオン、オフすると言うことがある。
　また、各インバータの全アームをオフすることを単に当該インバータをオフすると言うこともある。
　短絡回路５は、３つの半導体スイッチ５１ｕ、５１ｖ、５１ｗと、それぞれ半導体スイッチ５１ｕ、５１ｖ、５１ｗに逆並列接続された還流用ダイオード５２ｕ、５２ｖ、５２ｗとを有する。
　半導体スイッチ５１ｕ、５１ｖ、５１ｗはそれぞれ巻線１ｕ、１ｖ、１ｗに対応して設けられたものであり、半導体スイッチ５１ｕ、５１ｖ、５１ｗの一方の主端子は対応する巻線の第２の端子に接続されている。半導体スイッチ５１ｕ、５１ｖ、５１ｗの他方の主端子は共通接続ノード５３に接続されている。
　後述のように、各半導体スイッチがＭＯＳＦＥＴで構成される場合、上記の一方の主端子はドレインであり、上記の他方の主端子はソースである。
　半導体スイッチ５１ｕ、５１ｖ、５１ｗが全てオフの状態を、短絡回路５がオフの状態にあると言い、半導体スイッチ５１ｕ、５１ｖ、５１ｗが全てオンの状態を、短絡回路５がオフの状態にあると言う。
　半導体スイッチ３３１～３３６、４３１～４３６、５１ｕ、５１ｖ、５１ｗとしては例えばＭＯＳＦＥＴが用いられる。
　ＭＯＳＦＥＴは、Ｓｉで構成されたものに限定されず、ＳｉＣ、ＧａＮ、Ｇａ２Ｏ３などのワイドギャップ半導体で構成されたものであっても良い。
　半導体スイッチがＭＯＳＦＥＴで構成される場合、各半導体スイッチに逆並列接続される還流用ダイオードは当該半導体スイッチの寄生ダイオードであっても良い。
　また、半導体スイッチ３３１～３３６、４３１～４３６、５１ｕ、５１ｖ、５１ｗはＩＧＢＴ（ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　ｇａｔｅ　ｂｉｐｏｌａｒ　ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）で構成されていても良い。
　以下では、半導体スイッチを単にスイッチと言う場合がある。
　後に詳しく述べるように、図示の電動機駆動装置２は単独運転モード又は協調運転モードで電動機１を駆動する。
　単独運転モードにおいては、電動機１は第１のインバータ３のみによって駆動される。協調運転モードにおいては、電動機１は第１のインバータ３及び第２のインバータ４の双方によって駆動される。
　例えば、単独運転モードにおいて電動機１はスター結線（Ｙ結線）状態で駆動され、協調運転モードにおいて電動機１はデルタ結線（Δ結線）状態で駆動される。
　Ｙ結線状態での駆動をＹ結線モードでの駆動と言い、Δ結線状態での駆動をΔ結線モードでの駆動と言う。
　制御部１００は、電圧検出部７で検出された母線電圧Ｖｄｃと、電流検出素子８で検出された母線電流Ｉｄｃとを受け、第１のインバータ３、第２のインバータ４、及び短絡回路５の半導体スイッチのオン、オフを制御する。
　制御部１００は、処理回路で実現可能である。処理回路は、専用のハードウェアで構成されていても良く、ソフトウェアで構成されていても良く、ハードウェアとソフトウェアの組合せで構成されていても良い。ソフトウェアで構成される場合、制御部１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）を備えたマイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等で構成される。
　図２は制御部１００の構成例を示す機能ブロック図である。
　図示の制御部１００は、運転指令部１０２と、ｄｑ軸電流算出部１０４と、速度推定部１０６と、積分部１０８と、電圧指令生成部１１０と、スイッチング信号生成部１１２と、短絡制御部１１４とを有する。
　運転指令部１０２は、速度指令値ωｍ ＊を出力する。
　運転指令部１０２はまた、後述の推定された回転速度ωｍを受け、切替制御信号Ｓｗａ、Ｓｗｂを出力する。
　ｄｑ軸電流算出部１０４は、電流検出素子８で検出された母線電流Ｉｄｃに基づいてｄｑ軸電流ｉｄｍ、ｉｑｍを算出する。
　ｄｑ軸電流算出部１０４は、例えば、電流検出素子８で検出された母線電流Ｉｄｃから３相電流ｉｕｍ、ｉｖｍ、ｉｗｍを算出し、算出された３相電流ｉｕｍ、ｉｖｍ、ｉｗｍを位相角θｍを用いてｄｑ軸電流ｉｄｍ、ｉｑｍに変換する。
　母線電流Ｉｄｃから３相電流ｉｕｍ、ｉｖｍ、ｉｗｍを算出するに当たっては、電流検出素子８で検出される母線電流Ｉｄｃを、スイッチング信号生成部１１２から出力される、後述のＰＷＭ信号Ｓａ１～Ｓａ６に対応する交流電圧に同期したタイミングでサンプリングし、サンプル値に基づいて３相電流ｉｕｍ、ｉｖｍ、ｉｗｍを算出する。
　なお、上記の例では、インバータ３の入力側の母線電流Ｉｄｃから３相電流ｉｕｍ、ｉｖｍ、ｉｗｍを算出する構成としているが、インバータ３の出力側で３相電流ｉｕｍ、ｉｖｍ、ｉｗｍを検出する構成としても良い。その場合には、検出した３相電流ｉｕｍ、ｉｖｍ、ｉｗｍから、ｄｑ軸電流ｉｄｍ、ｉｑｍを算出することとすれば良い。
　速度推定部１０６は、ｄｑ軸電流算出部１０４で求められたｄｑ軸電流ｉｄｍ、ｉｑｍから電動機１の回転速度ωｍを推定する。
　積分部１０８は、速度推定部１０６で推定された回転速度ωｍを積分することで、電動機１の位相角θｍを算出する。
　電圧指令生成部１１０は、ｄｑ軸電流算出部１０４で算出されたｄｑ軸電流ｉｄｍ、ｉｑｍと、速度推定部１０６で推定された回転速度ωｍと、運転指令部１０２から出力された速度指令値ωｍ ＊とに基づいて、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊を生成する。
　スイッチング信号生成部１１２は、電圧指令生成部１１０で生成されたｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊と、積分部１０８から出力された位相角θｍと、電圧検出部７で検出された母線電圧Ｖｄｃと、運転指令部１０２から出力された切替制御信号Ｓｗａとに基づいて第１組のＰＷＭ信号Ｓａ１～Ｓａ６及び第２組のＰＷＭ信号Ｓｂ１～Ｓｂ６を生成する。
　ＰＷＭ信号Ｓａ１～Ｓａ６は第１組のスイッチング信号として第１のインバータ３の６つのアームのオン、オフの制御に用いられる。
　ＰＷＭ信号Ｓｂ１～Ｓｂ６は第２組のスイッチング信号として第２のインバータ４の６つのアームのオン、オフの制御に用いられる。
　インバータ３には、ＰＷＭ信号Ｓａ１～Ｓａ６に基づいて、それぞれ対応するアームのスイッチング素子を駆動する駆動信号を生成する、図示しない駆動回路が設けられている。同様に、インバータ４には、ＰＷＭ信号Ｓｂ１～Ｓｂ６に基づいて、それぞれ対応するアームのスイッチング素子を駆動する駆動信号を生成する、図示しない駆動回路が設けられている。
　スイッチング信号生成部１１２は、例えば図３に示すように、指令値変換部２０１と、座標変換部２０３、２０４と、ＰＷＭ信号生成部２０５、２０６とを有する。
　指令値変換部２０１は、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊と、切替制御信号Ｓｗａとに基づいて第１組のｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ１＊、Ｖｑ１＊及び第２組のｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ２＊、Ｖｑ２＊を生成する。
　ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊に基づくｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ１＊、Ｖｑ１＊、Ｖｄ２＊、Ｖｑ２＊の生成は例えば以下の式（１ａ）～（１ｄ）に従って行われる。
　Ｖｄ１＊＝ｋ１×Ｖｄ＊　　（１ａ）
　Ｖｑ１＊＝ｋ１×Ｖｑ＊　　（１ｂ）
　Ｖｄ２＊＝ｋ２×Ｖｄ＊　　（１ｃ）
　Ｖｑ２＊＝ｋ２×Ｖｑ＊　　（１ｄ）
　式（１ａ）～（１ｄ）において、ｋ１、ｋ２は変換係数であり、Ｙ結線モードとΔ結線モードとで異なる値が選択される。変換係数の値の選択は、切替制御信号Ｓｗａに基づいて行われる。
　例えば、切替制御信号ＳＷａがＹ結線モードを指定しているときは、ｋ１の値として１が選択され、ｋ２の値として０が選択される。即ち、
　ｋ１＝１
　ｋ２＝０
とされる。
　切替制御信号ＳＷａがΔ結線モードを指定しているときは、ｋ１、ｋ２の値として１／√３が選択される。即ち、
　ｋ１＝１／√３
　ｋ２＝１／√３
　とされる。
　その理由については後述する。
　Ｙ結線モードでは、ｋ２＝０とされるので、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ２＊、Ｖｑ２＊はゼロとなる。
　座標変換部２０３は、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ１＊、Ｖｑ１＊と位相角θｍとから第１組の３相電圧指令値Ｖｕ１＊、Ｖｖ１＊、Ｖｗ１＊を生成する。
　座標変換においては、位相角θｍから、座標変換部２０３内に記憶されている遅れ角β１を減算した値（θｍ－β１）を用いる。
　遅れ角β１としては、Ｙ結線モードでは０度を用い、Δ結線モードでは３０度を用いる。遅れ角β１の選択は、切替制御信号Ｓｗａに基づいて行われる。
　座標変換部２０４は、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ２＊、Ｖｑ２＊と、位相角θｍとに基づいて第２組の３相電圧指令値Ｖｕ２＊、Ｖｖ２＊、Ｖｗ２＊を生成する。
　座標変換においては、位相角θｍから、座標変換部２０４内に記録されている遅れ角β２を減算した値（θｍ－β２）を用いる。
　遅れ角β２としては、１５０度が用いられる。
　Δ結線モードにおいては、座標変換部２０４から出力される３相電圧指令値Ｖｕ２＊、Ｖｖ２＊、Ｖｗ２＊はゼロ以外の値となる。
　Ｙ結線モードにおいては、上記のように、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ２＊、Ｖｑ２＊がゼロとなるので、座標変換部２０４から出力される３相電圧指令値Ｖｕ２＊、Ｖｖ２＊、Ｖｗ２＊もゼロとなる。
　ＰＷＭ信号生成部２０５は、３相電圧指令値Ｖｕ１＊、Ｖｖ１＊、Ｖｗ１＊＊と、電圧検出部７で検出された母線電圧Ｖｄｃとから、ＰＷＭ信号Ｓａ１～Ｓａ６を生成する。ＰＷＭ信号Ｓａ１～Ｓａ６は、インバータ３の出力電圧が３相電圧指令値Ｖｕ１＊、Ｖｖ１＊、Ｖｗ１＊に一致するように、インバータ３の各アームのスイッチ３３１～３３６のオンオフのタイミングを制御する信号である。
　ＰＷＭ信号Ｓａ１～Ｓａ６は上記のように、第１組のスイッチング信号として第１のインバータ３の６つのアームのオン、オフの制御に用いられる。
　インバータ３が３相電圧指令値Ｖｕ１＊、Ｖｖ１＊、Ｖｗ１＊に応じたＰＷＭ信号Ｓａ１～Ｓａ６によって制御されるとき、３相電圧指令値Ｖｕ１＊、Ｖｖ１＊、Ｖｗ１＊がゼロでなければ、インバータ３は、交流電圧を出力するための動作（交流電圧出力動作）を行う。
　ＰＷＭ信号生成部２０６は、３相電圧指令値Ｖｕ２＊、Ｖｖ２＊、Ｖｗ２＊と、電圧検出部７で検出された母線電圧Ｖｄｃとから、ＰＷＭ信号Ｓｂ１～Ｓｂ６を生成する。ＰＷＭ信号Ｓｂ１～Ｓｂ６は、インバータ４の出力電圧が３相電圧指令値Ｖｕ２＊、Ｖｖ２＊、Ｖｗ２＊に一致するように、インバータ４の各アームのスイッチ４３１～４３６のオンオフのタイミングを制御する信号である。
　ＰＷＭ信号Ｓｂ１～Ｓｂ６は上記のように、第２組のスイッチング信号として第２のインバータ４の６つのアームのオン、オフの制御に用いられる。
　インバータ４が３相電圧指令値Ｖｕ２＊、Ｖｖ２＊、Ｖｗ２＊に応じたＰＷＭ信号Ｓｂ１～Ｓｂ６によって制御されるとき、３相電圧指令値Ｖｕ２＊、Ｖｖ２＊、Ｖｗ２＊がゼロでなければ、インバータ４は、交流電圧を出力するための動作（交流電圧出力動作）を行う。
　Ｙ結線モードにおいては、上記のように、３相電圧指令値Ｖｕ２＊、Ｖｖ２＊、Ｖｗ２＊がゼロとなるので、ＰＷＭ信号生成部２０６からは、インバータ４をオフに維持する信号が出力される。インバータ４をオフに維持する信号は、例えば、オフに対応する値、例えばＬｏｗを維持する信号である。このような信号を出力する動作は、ＰＷＭ信号を出力しない動作であると表現されることもある。
　なお、３相電圧指令値Ｖｕ２＊、Ｖｖ２＊、Ｖｗ２＊をゼロとすることで、インバータ４をオフに維持する信号を出力させる代わりに、切替制御信号ＳｗａをＰＷＭ信号生成部２０６に供給し、切替制御信号ＳｗａでＰＷＭ信号生成部２０６を制御することで、ＰＷＭ信号生成部２０６にインバータ４をオフに維持する信号を出力させることとしても良い。
　図２に戻り、短絡制御部１１４は、運転指令部１０２からの切替制御信号Ｓｗｂに応じて短絡回路５のオン、オフを制御する。
　短絡回路５のオン、オフの制御はスイッチング信号Ｓｃｕ、Ｓｃｖ、Ｓｃｗにより行われる。スイッチング信号Ｓｃｕ、Ｓｃｖ、Ｓｃｗはそれぞれ半導体スイッチ５１ｕ、５１ｖ、５１ｗのオン、オフの制御に用いられる。例えば、スイッチング信号Ｓｃｕ、Ｓｃｖ、Ｓｃｗを第１の値（例えばＬｏｗ）にすれば、半導体スイッチ５１ｕ、５１ｖ、５１ｗはオフとなり、スイッチング信号Ｓｃｕ、Ｓｃｖ、Ｓｃｗを第２の値（例えばＨｉｇｈ）にすれば、半導体スイッチ５１ｕ、５１ｖ、５１ｗはオンとなる。
　切替制御信号Ｓｗｂによる短絡制御部１１４の制御は、切替制御信号Ｓｗｂの値を変えることにより行われる。例えば、切替制御信号Ｓｗｂが第１の値をとるとき、短絡制御部１１４は短絡回路５をオンさせ、切替制御信号Ｓｗｂが第２の値をとるとき、短絡制御部１１４は短絡回路５をオフさせる。
　短絡回路５がオンであり、第２のインバータ４がオフであるときは、巻線１ｕ、１ｖ、１ｗの第２の端部１ｕｂ、１ｖｂ、１ｗｂが互いに接続され、従って、電動機１はＹ結線された状態となる。
　この状態で、第１のインバータ３に交流電圧を出力させることで、電動機１をＹ結線状態で駆動することができる。
　Ｙ結線状態では、例えば、図４に示すように第１のインバータ３のスイッチ３３１、３３２、３３６がオンである期間には、電流は図４に矢印付き点線で示すように流れる。
　短絡回路５がオフであるときは、巻線１ｕ、１ｖ、１ｗの第２の端部１ｕｂ、１ｖｂ、１ｗｂは開放されており（短絡回路５による相互短絡がされておらず）、第２のインバータ４の交流側からの電力供給を受けることができる。その状態では、電動機１は、巻線の第２の端部が短絡されず、開放されているので、電動機１が「開放巻線状態」にあると表現される。
　開放巻線状態では、第１及び第２のインバータ３、４の双方から交流電圧を出力させることができる。
　この場合、第１及び第２のインバータ３、４から出力される電圧の電圧値（振幅或いは実効値）が同じで、位相が１２０度異なるものとすることで、電動機をΔ結線状態で駆動することができる。
　Δ結線状態では、例えば、図５に示すように第１のインバータ３のスイッチ３３１、３３２、３３６及び第２のインバータ４のスイッチ４３３、４３４、４３５がオンである期間には、電流は図５に矢印付き点線で示すように流れる。
　以下、インバータ３、４の出力電圧と電動機１の各巻線に印加される電圧とについてベクトル図を用いて説明する。
　図６（ａ）はＹ結線状態における電圧ベクトルを示す。Ｙ結線状態では、インバータ３の出力電圧Ｖｕａ、Ｖｖａ、Ｖｗａは、それぞれ対応する巻線１ｕ、１ｖ、１ｗのベクトル軸Ｂｕ、Ｂｖ、Ｂｗの方向に一致する。電圧Ｖｕａ、Ｖｖａ、Ｖｗａは、回転速度とともに大きくされる。図６（ａ）における点線の円ＭＹは、インバータ３における変調率が１であるときの電圧の大きさを示す。このような電圧Ｖｕａ、Ｖｖａ、Ｖｗａが巻線１ｕ、１ｖ、１ｗの第１の端部１ｕａ、１ｖａ、１ｗａに印加される。
　インバータ４の出力電圧ベクトルＶｕｂ、Ｖｖｂ、Ｖｗｂは大きさがゼロであり、かつ短絡回路５がオンであるため、巻線１ｕ、１ｖ、１ｗの第２の端部１ｕｂ、１ｖｂ、１ｗｂの電位ベクトルはすべてゼロになる。
　巻線１ｕ、１ｖ、１ｗの各々の第２の端部に対する第１の端部の電位差ベクトルＶｕｖ、Ｖｖｗ、Ｖｗｕはそれぞれ電圧ベクトルＶｕａ、Ｖｖａ、Ｖｗａに等しいものとなる。
　電位差ベクトルＶｕｖ、Ｖｖｗ、Ｖｗｕの方向は、巻線１ｕ、１ｖ、１ｗのベクトル軸Ｂｕ、Ｂｖ、Ｂｗの方向に一致する。
　図６（ｂ）は、Δ結線状態における電圧ベクトルを示す。インバータ３の出力電圧Ｖｕａ、Ｖｖａ、Ｖｗａは、回転速度とともに大きくされる。図６（ａ）における点線の円ＭΔは、インバータ３、４における変調率が１であるときの電圧の大きさを示す。このような電圧Ｖｕａ、Ｖｖａ、Ｖｗａが巻線１ｕ、１ｖ、１ｗの第１の端部１ｕａ、１ｖａ、１ｗａに印加される。
　Ｙ結線状態（図６（ａ））における第１のインバータの出力電圧Ｖｕａ、Ｖｖａ、Ｖｗａに比べて、Δ結線状態（図６（ｂ））における第１のインバータ３の出力電圧Ｖｕａ、Ｖｖａ、Ｖｗａは、角度β１だけ位相が遅れたものとされる。この角度（遅れ角）β１は３０度である。
　また、短絡回路５はオフであり、第２のインバータ４の出力電圧ベクトルＶｕｂ、Ｖｖｂ、Ｖｗｂは、第１のインバータ３の出力電圧ベクトルＶｕａ、Ｖｖａ、Ｖｗａに対して１２０度位相が遅れており、Ｙ結線状態（図６（ａ））における第１のインバータ３の出力電圧Ｖｕａ、Ｖｖａ、Ｖｗａの方向、即ち巻線のベクトル軸Ｂｕ、Ｂｖ、Ｂｗの方向に対し、角度β２だけ位相が遅れている。この角度（遅れ角）β２は１５０度である。
　従って、
　Ｖｕｂ＝Ｖｖａ　　　（２ａ）
　Ｖｖｂ＝Ｖｗａ　　　（２ｂ）
　Ｖｗｂ＝Ｖｕａ　　　（２ｃ）
の関係がある。
　巻線１ｕ、１ｖ、１ｗの各々の第２の端部に対する第１の端部の電位差ベクトルＶｕｖ、Ｖｖｗ、Ｖｗｖは
　Ｖｕｖ＝Ｖｕａ－Ｖｕｂ＝Ｖｕａ－Ｖｖａ　　　（３ａ）
　Ｖｖｗ＝Ｖｖａ－Ｖｖｂ＝Ｖｖａ－Ｖｗａ　　　（３ｂ）
　Ｖｗｕ＝Ｖｗａ－Ｖｗｂ＝Ｖｗａ－Ｖｕａ　　　（３ｃ）
の関係を有し、それらのベクトルＶｕｖ、Ｖｖｗ、Ｖｗｖの向きは、巻線１ｕ、１ｖ、１ｗのベクトル軸Ｂｕ、Ｂｖ、Ｂｗの方向に一致する。
　Ｙ結線の場合、Δ結線と比較して電動機の誘起電圧が高いため電流が少なくて済み、従って低回転側で効率が良くなる。
　図７は、電動機の回転速度と、電動機及びインバータの総合効率の関係を示した図である。図７に示されるように、Ｙ結線では、総合効率がある回転速度（第１の値）ωｍａまでは電動機の回転速度とともに高くなり、上記第１の値ωｍａで最大値η１に達し、第１の値ωｍａを超えると、回転速度とともに低くなる。同様にΔ結線では、総合効率がある回転速度（第２の値）ωｍｂまでは電動機の回転速度とともに高くなり、上記第２の値ωｍｂを超えると、回転速度とともに低くなる。
　ここで、第１の値ωｍａはＹ結線の場合にインバータ３の変調率がほぼ１となる回転速度、第２の値ωｍｂはΔ結線の場合にインバータ３、４の変調率がほぼ１となる回転速度であり、第１の値ωｍａ及び第２の値ωｍｂは、インバータ３、４の入力電圧、すなわちコンデンサ６の両端の電圧に依存する。
　Ｙ結線状態とΔ結線状態では、ある回転速度（第３の値）ωｍｃを境に効率の大小関係が逆になる。
　以上のことを考慮し、本実施の形態では、上記第３の値ωｍｃを閾値として用い、電動機１の回転速度ωｍが閾値ωｍｃ以下のときはＹ結線モードで駆動し、電動機１の回転速度ωｍが閾値ωｍｂよりも高いときはΔ結線モードで駆動する。即ち、そのような駆動が行われるようにインバータ３、４及び短絡回路５を制御する。
　以下、このようなモード選択の処理を図８を参照して説明する。
　制御部１００は、電動機１の回転速度ωｍが閾値ωｍｃより大きいか否かを判定する（ステップＳＴ１）。
　制御部１００は、回転速度ωｍが閾値ωｍｃより大きい場合（ステップＳＴ１でＹｅｓ）、Δ結線モードで電動機１を駆動する（ステップＳＴ２）。
　制御部１００は、回転速度ωｍが閾値ωｍｃ以下の場合（ステップＳＴ１でＮｏ）、Ｙ結線モードで電動機１を駆動する（ステップＳＴ３）。
　以下、上記のモード選択の処理を行う際の制御部１００内の動作をより詳しく説明する。
　運転指令部１０２は、速度推定部１０６で推定された回転速度ωｍを受け、回転速度ωｍが閾値ωｍｃ以下かどうかの判断をし、判断結果に応じた切替制御信号Ｓｗａ、Ｓｗｂを出力し、切替制御信号Ｓｗａ、Ｓｗｂにより、スイッチング信号生成部１１２及び短絡制御部１１４を制御する。
　回転速度ωｍが閾値ωｍｃ以下であれば、Ｙ結線モードでの駆動のため、切替制御信号Ｓｗｂにより短絡制御部１１４を制御して、短絡回路５をオンさせるための信号Ｓｃｕ、Ｓｃｖ、Ｓｃｗを出力させ、切替制御信号Ｓｗａでスイッチング信号生成部１１２を制御して、第１のインバータ３に交流電圧を出力させるためのスイッチング信号を出力させるとともに、第２のインバータ４をオフに維持するための信号を出力させる。
　回転速度ωｍが閾値ωｍｃよりも高くなったら、運転指令部１０２は、切替制御信号Ｓｗｂにより短絡制御部１１４を制御して、短絡回路５をオフさせるための信号Ｓｃｕ、Ｓｃｖ、Ｓｃｗを出力させるとともに、切替制御信号Ｓｗａでスイッチング信号生成部１１２を制御して、第２のインバータ４に交流電圧を出力させるためのスイッチング信号の出力を開始させ、第１のインバータ３に交流電圧を出力させるためのスイッチング信号の出力を続行させる。但し、第１のインバータ３に供給されるスイッチング信号の生成に用いられる変換係数ｋ１の値及び遅れ角β１の値は、Δ結線モードへの移行に伴って変更される。これはΔ結線モードへの移行に伴い、第１のインバータ３から出力される交流電圧の位相及び大きさを変更する必要があるためである。
　例えば、Ｙ結線状態で、図６（ａ）で示すように、第１のインバータ３から出力される電圧Ｖｕａ、Ｖｖａ、Ｖｗａの大きさをＡで表し、電圧Ｖｕａの位相角を０すると、Δ結線状態では、図６（ｂ）に示すように、第１のインバータ３からは大きさがＡ／√３で、Ｙ結線時の電圧Ｖｕａ、Ｖｖａ、Ｖｗａに対して角度β１＝３０度だけ位相が遅れた電圧Ｖｕａ’、Ｖｖａ’、Ｖｗａ’を出力させ、第２のインバータ４からは大きさがＡ／√３で、電圧Ｖｕａ’、Ｖｖａ’、Ｖｗａ’に対して１２０度位相が遅れ、従って、Ｙ結線時の電圧Ｖｕａ、Ｖｖａ、Ｖｗａに対して角度β２＝１５０度だけ位相が遅れた電圧Ｖｕｂ’、Ｖｖｂ’、Ｖｗｂ’を出力させる。
　そのようにする結果、巻線１ｕ、１ｖ、１ｗの線間電圧Ｖｕｖ’、Ｖｖｗ’、Ｖｗｕ’の大きさは図６（ｂ）に示すように、Ａとなり、Ｙ結線モードでの線間電圧の１／√３となる。
　このようにすることで、Ｙ結線モードとΔ結線モードとで同じトルクを発生することができる。同じトルクを発生するには、Ｙ結線の場合に比べΔ結線の場合には線間電圧が１／√３で良いためである。
　上記のようにΔ結線モードにおいて、指令値変換部２０１で用いられる変換係数ｋ１、ｋ２を１／√３とするのは以上の理由による。
　なお、Δ結線モードへの切替えの後、第１及び第２のインバータの出力電圧は、回転速度の上昇とともに次第に大きくされる。
　以上のように、本実施の形態では、電動機の回転速度ωｍに応じて、Ｙ結線モードとΔ結線モードとの間で切替えを行うことで、広い回転速度範囲にわたり、電動機を高効率で駆動することができる。
　また、本実施の形態では、短絡回路におけるスイッチング損失或いは導通損失を比較的小さくすることができる。以下その理由を説明する。
　短絡回路５をオンして、巻線１ｕ、１ｖ、１ｗの第２の端部１ｕｂ、１ｖｂ、１ｗｂを互いに短絡させ、第１のインバータ３のみに交流電圧を出力させ電動機１をＹ結線状態で駆動させる場合、短絡回路５を流れる電流は２つの半導体素子しか経由しない。例えば、コンデンサ６の正側端子からスイッチ３３１、Ｕ相巻線１ｕ、短絡回路５、Ｗ相巻線１ｗ、スイッチ３３６、電流検出素子８、コンデンサ６の負側に流れる電流を考えると、短絡回路５内ではスイッチ５１ｕとダイオード５２ｗの２つの素子しか経由しない。そのため、損失が比較的小さい。
　また、スイッチ５１ｕ、５１ｖ、５１ｗとしてＭＯＳＦＥＴを使用すると同期整流（逆導通）動作により、上記の例では短絡回路５のスイッチ５１ｕと、ダイオード５２ｗよりも導通損失が小さいスイッチ５１ｗを経由させることができるため、更に損失低減が見込める。
　さらに、スイッチ５１ｕ、５１ｖ、５１ｗにＳｉＣ、ＧａＮ、Ｇａ２Ｏ３などのワイドギャップ半導体を使用すると一層の損失低減が見込める。
　次に、Ｙ結線モードとΔ結線モードの一方から他方への切替えの手順につき説明する。
　まず、Ｙ結線モードからΔ結線モードへ切替える際の手順を説明する。
　上記のようにＹ結線状態で、第１のインバータ３のスイッチ３３１、３３２、３３６がオンしているときの電流の流れは、例えば図４に示す如くである。
　この状態から、Δ結線モード（例えば図５に示す状態）に切替える際、短絡回路５のスイッチ５１ｕ、５１ｖ、５１ｗをすべてオフする必要がある。その際、短絡回路５がオフする前に第２のインバータ４のスイッチ４３３、４３５がオンしてしまうと、図９の矢印付き実線のように、コンデンサ６の正側端子からスイッチ４３３、５１ｗ、ダイオード５２ｖ（もしくはスイッチ５１ｖ）、スイッチ４３５を介して、コンデンサ６の負側端子に至る経路で短絡電流Ｉｓｃが流れる。短絡電流が流れると、電動機制御が不安定になったり、第２のインバータ４及び短絡回路５の素子（スイッチ及びダイオード）が破壊されるおそれがある。
　従って、Ｙ結線モードからΔ結線モードへの切替えに際しては、短絡回路５をオンからオフに切替えた後に、第２のインバータ４に交流電圧出力動作を開始させる必要がある。そこで、切替えを例えば図１０に示される手順で行う。
　Ｙ結線モードでは、短絡回路５はオンであり、第２のインバータ４はオフであり、第１のインバータ３がＰＷＭ制御されて交流電圧を出力している。
　Δ結線モードへの切替え（ＳＴ１０）が必要になると、運転指令部１０２は、切替制御信号Ｓｗｂにより短絡制御部１１４を制御して、短絡回路５をオフさせる（ＳＴ１１）。
　その後、切替制御信号Ｓｗａでスイッチング信号生成部１１２を制御することで、第２のインバータ４に交流電圧出力動作を開始させ、これとともに、第１のインバータ３のためのＰＷＭ信号Ｓａ１～Ｓａ６を、Ｙ結線モードに適したものからΔ結線モードに適したものに変更させることで、第１のインバータ３から出力される交流電圧を、Ｙ結線モードに適したものからΔ結線モードに適したものに変更させる（ＳＴ１２）。
　上記のステップＳＴ１１で、短絡回路５をオフにさせる（短絡制御部１１４から出力されるスイッチング信号Ｓｃｕ、Ｓｃｖ、Ｓｃｗをオフさせるための値にする）に先立ち、インバータ４の全アームオフの状態であることを確認することとしても良い。
　インバータ４の全アームがオフの状態であることの確認は、インバータ４の各アームのスイッチに流れる電流に基づいて行っても良く、インバータ４に供給される信号Ｓｂ１～Ｓｂ６に基づいて行っても良い。
　上記の確認を行う場合の処理の手順を、図１１を参照して説明する。図１１は図１０と概して同じであるが、ステップＳＴ１１の前にステップＳＴ１３が挿入されている。
　ステップＳＴ１３では、インバータ４の全アームがオフの状態であるか否かの判定を繰り返し、全アームがオフの状態であると判定されたら（ＳＴ１３でＹｅｓ）、ステップＳＴ１１に進む。
　図１０又は図１１のステップＳＴ１２における第２のインバータ４の交流電圧出力動作の開始を指示する処理（そのための切替制御信号Ｓｗａの値の変更）に先立ち、短絡回路５がオンからオフに切替わったことを確認することとしても良い。短絡回路５がオンからオフに切替わったことの確認は、短絡回路５のスイッチに流れる電流に基づいて行っても良く、短絡回路５に供給される信号Ｓｃｕ、Ｓｃｖ、Ｓｃｗに基づいて行っても良い。
　図１２は、図４のＹ結線状態から、図１０又は図１１の手順で切替えを行う際、短絡回路５をオフした直後の電流の経路の例を示す。第２のインバータ４の全アームがオフであり、第１のインバータ３は、スイッチ３３１、３３２、３３６がオンである場合を想定している。
　短絡回路５がオフになると、それまで巻線１ｕ、１ｖ、１ｗを流れていた電流が（これらの巻線のインダクタンスの電流を維持しようとする作用により）、図１２に矢印付き点線で示すようにダイオード４５１、４５２、４５６を通る経路で流れるようになる。
　図１２の状態では、図９のような短絡電流Ｉｓｃの経路が形成されていない。
　この状態からインバータ４が交流電圧出力動作を開始することで、例えば図５に示される状態となる。
　次にΔ結線モードからＹ結線モードに切替える際の手順を説明する。
　Δ結線モードにおいて、短絡回路５のスイッチ５１ｕ、５１ｖ、５１ｗがすべてオフのときに流れる電流の経路は、例えば図５に示す如くである。
　この状態から、Ｙ結線モード（例えば図４に示す状態）に切替える際、短絡回路５のスイッチ５１ｕ、５１ｖ、５１ｗをすべてオンにする必要がある。その際、第２のインバータ４のスイッチがオフする前に短絡回路５がオンすると、図９の矢印付き実線のように、短絡電流Ｉｓｃが流れる。短絡電流が流れると、電動機制御が不安定になったり、第２のインバータ４及び短絡回路５の素子（スイッチ及びダイオード）が破壊されるおそれがある。
　従って、Δ結線モードからＹ結線モードへの切替えに際しては、第２のインバータ４の交流電圧出力動作が終了してから短絡回路５をオフからオンに切替える必要がある。そこで、切替えを例えば図１３に示される手順で行う。
　Δ結線モードでは、短絡回路５はオフであり、第１及び第２のインバータ３、４がともにＰＷＭ制御されて交流電圧を出力している。
　Ｙ結線モードへの切替え（ＳＴ２０）が必要になると、運転指令部１０２は、切替制御信号Ｓｗａでスイッチング信号生成部１１２を制御することで、第２のインバータ４の交流電圧出力動作を停止させる（ＳＴ２１）。
　その後、切替制御信号Ｓｗｂにより短絡制御部１１４を制御して、短絡回路５をオンさせる（ＳＴ２２）。
　その後、切替制御信号Ｓｗａでスイッチング信号生成部１１２を制御して、第１のインバータ３のためのＰＷＭ信号Ｓａ１～Ｓａ６を、Δ結線モードに適したものからＹ結線モードに適したものに変更させる。これにより、第１のインバータ３から出力される交流電圧を、Ｙ結線モードに適したものからΔ結線モードに適したものに変更させる（ＳＴ２３）。
　上記のステップＳＴ２２で、短絡回路５をオンさせる（短絡制御部１１４から出力されるスイッチング信号Ｓｃｕ、Ｓｃｖ、Ｓｃｗをオンさせるための値にする）に先立ち、インバータ４の全アームがオフの状態であることを確認することとしても良い。
　インバータ４の全アームがオフの状態であることの確認は、インバータ４の各アームのスイッチに流れる電流に基づいて行っても良く、インバータ４に供給される信号Ｓｂ１～Ｓｂ６に基づいて行っても良い。
　上記の確認を行う場合の処理の手順を、図１４を参照して説明する。図１４は図１３と概して同じであるが、ステップＳＴ２２の前にステップＳＴ２４が挿入されている。
　ステップＳＴ２４では、インバータ４の全アームがオフの状態になったか否かの判定を繰り返し、全アームがオフの状態になったと判定されたら（ＳＴ２４でＹｅｓ）、ステップＳＴ２２に進む。
　図５のΔ結線モードから、図１３又は図１４の手順で切替えを行う場合、第２のインバータ４をオフとした直後の電流の経路は、図１２に示す如くである。第１のインバータ３は、スイッチ３３１、３３２、３３６がオンである場合を想定している。
　第２のインバータ４がオフになると、第２のインバータ４から巻線１ｕ、１ｖ、１ｗへの電力供給はなくなり、それまで巻線１ｕ、１ｖ、１ｗを流れていた電流が、図１２に矢印付き点線で示すように、第２のインバータ４のダイオード４５１、４５２、４５６を流れるようになる。
　図１２の状態では、図９のような短絡電流Ｉｓｃの経路が形成されていない。
　この状態から短絡回路５がオンとなることで、例えば、図４に示される状態となる。
　以上のように、図１０、図１１、図１３、又は図１４に示される手順で切替えを行うことで、切替えの際に短絡電流の経路が形成されない。
実施の形態２．
　上記の実施の形態１では、Ｙ結線モードからΔ結線モードへの切替えの際に、短絡回路５をオンからオフに切替えた後に第２のインバータ４に交流電圧出力動作を開始させ、Δ結線モードからＹ結線モードへの切替えの際に、第２のインバータ４の交流電圧出力動作の停止の後に短絡回路５のオフからオンへの切替えを行っている。
　実施の形態２は、このようなＹ結線モードとΔ結線モードの一方から他方への切替えの手順に対し変形を加えたものである。
　具体的には、Ｙ結線モードからΔ結線モードへの切替えの際に、第２のインバータ４を一旦「３相オン」の状態にし、その状態で短絡回路５をオンからオフに切替え、その後第２のインバータ４に交流電圧出力動作を開始させる。
　Δ結線モードからＹ結線モードへの切替えの際には、第２のインバータ４を交流電圧を出力する状態から、「３相オン」の状態に切替え、その状態で短絡回路５をオフからオンに切替え、その後第２のインバータ４を「３相オン」の状態から、全アームオフの状態に切替える。
　「３相オンの状態」とは、第２のインバータ４において、上アームのスイッチが全てオンで且つ下アームのスイッチが全てオフの状態、又は下アームのスイッチが全てオンで且つ上アームのスイッチが全てオフの状態を言う。
　図１５は、実施の形態２で用いられる制御部１００ｂの機能ブロック図である。
　図１５に示される制御部１００ｂは、図２の制御部１００と概して同じであるが、図２の運転指令部１０２及びスイッチング信号生成部１１２の代わりに運転指令部１０２ｂ及びスイッチング信号生成部１１２ｂを備えている。
　運転指令部１０２ｂは、切替制御信号Ｓｗａ、Ｓｗｂに加えて切替制御信号Ｓｗｃを出力する。
　スイッチング信号生成部１１２ｂは、第２組のスイッチング信号Ｓｂ１～Ｓｂ６の代わりに、第２組のスイッチング信号Ｓｅ１～Ｓｅ６を出力する。
　図１６は、実施の形態２で用いられるスイッチング信号生成部１１２ｂの構成例を示す。
　図１６のスイッチング信号生成部１１２ｂは、図３のスイッチング信号生成部１１２と概して同じであるが、３相オン制御部２０７と選択部２０８とが付加されている。
　３相オン制御部２０７は、第２のインバータを３相オンの状態にするための制御信号（３相オン制御信号）Ｓｄ１～Ｓｄ６を生成する。
　選択部２０８は、ＰＷＭ信号生成部２０６から出力されたＰＷＭ信号Ｓｂ１～Ｓｂ６又は３相オン制御部２０７から出力された３相オン制御信号Ｓｄ１～Ｓｄ６を選択して、第２組のスイッチング信号Ｓｅ１～Ｓｅ６として出力する。第２組のスイッチング信号Ｓｅ１～Ｓｅ６は第２のインバータ４の６つのアームのオン、オフの制御に用いられる。
　選択部２０８による選択は、運転指令部１０２ｂからの切替制御信号Ｓｗｃに基づいて行われる。
　選択部２０８でＰＷＭ信号Ｓｂ１～Ｓａ６が選択されて、スイッチング信号Ｓｅ１～Ｓｅ６として出力され、第２のインバータ４の制御に用いられるときは（ＰＷＭ信号Ｓｂ１～Ｓａ６に対応する電圧指令値がゼロでなければ）、第２のインバータ４は交流電圧を出力する。
　選択部２０８で、３相オン制御信号Ｓｄ１～Ｓｄ６が選択されて、スイッチング信号Ｓｅ１～Ｓｅ６として出力され、第２のインバータ４の制御に用いられるときは、第２のインバータ４は３相オンの状態になる。
　以下、Ｙ結線モードとΔ結線モードの一方から他方への切替えについて詳しく説明する。
　まず、Ｙ結線モードからΔ結線モードへの切替えについて図１７を参照して説明する。
　Ｙ結線状態では、短絡回路５はオンであり、第２のインバータ４はオフであり、第１のインバータ３が交流電圧を出力している。
　Δ結線モードへの切替え（ＳＴ３０）が必要になると、運転指令部１０２ｂは、切替制御信号Ｓｗｃによりスイッチング信号生成部１１２ｂを制御して、３相オン制御信号Ｓｄ１～Ｓｄ６をスイッチング信号Ｓｅ１～Ｓｅ６として出力させる（ＳＴ３１）。
　その後、切替制御信号Ｓｗｂにより短絡制御部１１４を制御して、短絡回路５をオフさせる（ＳＴ１１）。
　その後、切替制御信号Ｓｗｃによりスイッチング信号生成部１１２ｂを制御して、３相オン制御信号Ｓｄ１～Ｓｄ６の代わりにＰＷＭ信号Ｓｂ１～Ｓｂ６をスイッチング信号Ｓｅ１～Ｓｅ６として出力させ、これにより第２のインバータ４に交流電圧出力動作を開始させ、これとともに、ＰＷＭ信号Ｓａ１～Ｓａ６を、Ｙ結線モードに適したものからΔ結線モードに適したものに変更させ、これにより、第１のインバータ３から出力される交流電圧を、Ｙ結線モードに適したものからΔ結線モードに適したものに変更させる（ＳＴ１２）。
　上記のステップＳＴ１１で、短絡回路５をオフさせるに先立ち、インバータ４が３相オンの状態であることを確認することとしても良い。
　インバータ４が３相オンの状態であることの確認は、インバータ４の各アームのスイッチに流れる電流に基づいて行っても良く、インバータ４に供給される信号Ｓｅ１～Ｓｅ６に基づいて行っても良い。
　上記の確認を行う場合の処理の手順を、図１８を参照して説明する。図１８は図１７と概して同じであるが、ステップＳＴ１１の前にステップＳＴ３２が挿入されている。
　ステップＳＴ３２では、インバータ４が３相オンの状態になったか否かの判定を繰り返し、３相オンの状態になったと判定されたら（ＳＴ３２でＹｅｓ）、ステップＳＴ１１に進む。
　図１７又は図１８のステップＳＴ１２における第２のインバータ４の交流電圧出力動作の開始を指示する処理（そのための切替制御信号Ｓｗａの値の変更）に先立ち、短絡回路５がオンからオフに切替わったことを確認することとしても良い。短絡回路５がオンからオフに切替わったことの確認は、短絡回路５のスイッチに流れる電流に基づいて行っても良く、短絡回路５に供給される信号Ｓｃｕ、Ｓｃｖ、Ｓｃｗの値に基づいて行っても良い。
　図１９及び図２０は、図１７又は図１８の手順で切替えを行う際、短絡回路５をオフにした直後の電流の経路の異なる例を示す。
　図１９に示される例では、第２のインバータ４は上アームが全てオンで且つ下アームが全てオフである状態にあり、第１のインバータ３のスイッチ３３１、３３２、３５６がオンである期間に短絡回路５がオフになると、それまで巻線１ｕ、１ｖ、１ｗに流れていた電流が、図１９に示すように、ダイオード４５１、４５２、スイッチ４３３を通る経路で流れるようになる。
　図２０に示される例では、第２のインバータ４は下アームが全てオンで且つ上アームが全てオフである状態にあり、図１９と同様に、第１のインバータ３のスイッチ３３１、３３２、３５６がオンである期間に短絡回路５がオフになると、それまで巻線１ｕ、１ｖ、１ｗに流れていた電流が、図２０に示すように、スイッチ４３４、４３５、ダイオード４５６を通る経路で流れるようになる。
　図１９又は図２０に示される状態になった後、第２のインバータ４の交流電圧出力動作が開始され、第１のインバータ３から出力される交流電圧がΔ結線モードに適したものに変更される。
　以上のように、第２のインバータ４が３相オンの状態から、交流電圧を出力する状態に移行させると、交流電圧の出力の開始の際にはすでに、第２のインバータ４内のスイッチを介して電流が流れる状態となっており、従って交流電圧の出力の開始がより円滑に行われる。
　次に、Δ結線モードからＹ結線モードへの切替えについて図２１を参照して説明する。
　Δ結線モードでは、短絡回路５はオフであり、第１及び第２のインバータ３、４がともに交流電圧を出力している。
　Ｙ結線への切替え（ＳＴ４０）が必要になると、運転指令部１０２ｂは、切替制御信号Ｓｗｃによりスイッチング信号生成部１１２ｂを制御して、ＰＷＭ信号Ｓｂ１～Ｓｂ６の代わりに、３相オン制御信号Ｓｄ１～Ｓｄ６を選択してスイッチング信号Ｓｅ１～Ｓｅ６として出力させる（ＳＴ４１）。
　その後、切替制御信号Ｓｗｂにより短絡制御部１１４を制御して、短絡回路５をオンさせる（ＳＴ２２）。
　その後、切替制御信号Ｓｗｃによりスイッチング信号生成部１１２ｂを制御して、３相オン制御信号Ｓｄ１～Ｓｄ６の代わりに、ＰＷＭ信号Ｓｂ１～Ｓｂ６を選択する状態に移行する（３相オンの状態を終了させる）とともに、切替制御信号Ｓｗａでスイッチング信号生成部１１２ｂを制御して、ＰＷＭ信号Ｓｂ１～Ｓｂ６として、インバータ４をオフに維持する信号が出力させる。この結果、スイッチング信号生成部１１２ｂから出力されるスイッチング信号Ｓｅ１～Ｓｅ６は、インバータ４をオフに維持するものとなる。また、上記のように、切替制御信号Ｓｗａでスイッチング信号生成部１１２ｂを制御することで、ＰＷＭ信号Ｓａ１～Ｓａ６を、Δ結線モードに適したものから、Ｙ結線モードに適したものに変更させ、これにより、第１のインバータ３から出力される交流電圧を、Ｙ結線モードに適したものからΔ結線モードに適したものに変更させる（ＳＴ４２）。
　上記のステップＳＴ２２で、短絡回路５をオンさせるに先立ち、インバータ４が３相オンの状態であることを確認することとしても良い。
　インバータ４が３相オンの状態であることの確認は、インバータ４の各アームのスイッチに流れる電流に基づいて行っても良く、インバータ４に供給される信号Ｓｅ１～Ｓｅ６に基づいて行っても良い。
　上記の確認を行う場合の処理の手順を、図２２を参照して説明する。図２２は図２１と概して同じであるが、ステップＳＴ２２の前にステップＳＴ４３が挿入されている。
　ステップＳＴ４３では、インバータ４が３相オンの状態になったか否かの判定を繰り返し、３相オンの状態になったと判定されたら（ＳＴ４３でＹｅｓ）、ステップＳＴ２２に進む。
　ステップＳＴ４１で、第２のインバータ４が３相オンの状態となったときに流れる電流の経路の例は、図１９及び図２０に示す如くである。
　図１９又は図２０に例示される状態になった後、短絡回路５がオンとなり、第２のインバータ４がオフとなり、Ｙ結線モードに移行する。
　上記の実施の形態では、３相オン信号Ｓｄ１～Ｓｄ６を生成する３相オン制御部２０７を設け、３相オン制御部２０７の出力Ｓｄ１～Ｓｄ６とＰＷＭ信号生成部２０６の出力Ｓｂ１～Ｓｂ６のいずれかを選択部２０８で選択してスイッチング信号Ｓｅ１～Ｓｅ６として出力している。
　代わりに、３相オン信号をＰＷＭ信号生成部２０６に生成させるようにしても良い。即ち、ＰＷＭ信号生成部２０６として、３相電圧指令値Ｖｕ２＊、Ｖｖ２＊、Ｖｗ２＊に応じたＰＷＭ信号又は３相オン信号を選択的に出力し得るものを用い、切替制御信号Ｓｗｃにより３相電圧指令値Ｖｕ２＊、Ｖｖ２＊、Ｖｗ２＊に応じたＰＷＭ信号又は３相オン信号をスイッチング信号として出力させるようにしても良い。
　以上のように、第２のインバータ４による交流電圧出力の終了の直後に３相オンの状態にすると、第２のインバータ４内のスイッチに電流が流れる状態が続く。従って、交流電圧出力の停止がより円滑に行われる。
実施の形態３．
　実施の形態１では、協調運転モードでの駆動の例としてΔ結線での駆動を説明したが、協調運転での駆動は、Δ結線での駆動に限定されない。例えば、協調運転での駆動として、電動機をＹ結線状態とΔ結線状態の中間の状態（以下単に「中間状態」と言う）で駆動することも可能である。
　このような中間状態に関しては、例えば特許第４８０４３８１明細書に記載されている。以下では中間状態に関して簡単に説明する。
　図２３は、中間状態における電圧ベクトルを示す。
　Ｙ結線状態（図６（ａ））における第１のインバータ３の出力電圧Ｖｕａ、Ｖｖａ、Ｖｗａに比べて、中間状態（図２３）における第１のインバータ３の出力電圧Ｖｕａ、Ｖｖａ、Ｖｗａは、角度β１だけ位相が遅れたものとされる。この角度（遅れ角）β１は、０度より大きく３０度よりも小さい。
　また、短絡回路５はオフであり、第２のインバータ４の出力電圧ベクトルＶｕｂ、Ｖｖｂ、Ｖｗｂは、Ｙ結線状態（図６（ａ））における第１のインバータ３の出力電圧Ｖｕａ、Ｖｖａ、Ｖｗａの方向、即ち巻線１ｕ、１ｖ、１ｗのベクトル軸Ｂｕ、Ｂｖ、Ｂｗの方向に対し、角度β２だけ位相が遅れている。この角度（遅れ角）β２は１５０度である。
　第１のインバータ３の出力電圧ベクトルＶｕａ、Ｖｖａ、Ｖｗａの大きさ及び上記の遅れ角β１と、第２のインバータ４の出力電圧ベクトルＶｕｂ、Ｖｖｂ、Ｖｗｂの大きさとは、巻線１ｕ、１ｖ、１ｗの線間電圧、即ち巻線１ｕ、１ｖ、１ｗの各々の第２の端部（１ｕｂ、１ｖｂ、１ｗｂ）に対する、当該巻線の第１の端部（１ｕａ、１ｖａ、１ｗａ）の電位差ベクトルＶｕｖ、Ｖｖｗ、Ｖｗｕが所望のトルクを発生するのに必要な大きさとなり、かつその方向が巻線１ｕ、１ｖ、１ｗのベクトル軸Ｂｕ、Ｂｖ、Ｂｗの方向に一致するように定められる。
　例えば、電圧ベクトルＶｕａ、Ｖｖａ、Ｖｗａの大きさ及び遅れ角β１と、電圧ベクトルＶｕｂ、Ｖｖｂ、Ｖｗｂの大きさとは、推定された回転速度ωｍとともに増加するように定められる。
　そのようにすることで、回転速度の上昇とともに、電動機１をＹ結線に近い状態からΔ結線に近い状態に次第に変化させることができる。
　図２４は、電動機を中間状態で動作させる場合の電動機とインバータの総合効率の一例を、Ｙ結線の場合の総合効率とともに示す。
　Ｙ結線の場合の総合効率は、図７で示したのと同じである。
　中間状態で動作させる場合には、電動機１の回転速度が０近辺から高くなるにつれて総合効率が高くなり、回転速度がある値（第１の値）ωｍａから別の値（第２の値）ωｍｂまでは最大又は最大に近い値を維持し、第２の値ωｍｂを超えると、総合効率が次第に低くなる。
　図２４の値ωｍａは、図７の値ωｍａと同じ値或いは値ωｍａに近い値である。
　図２４の値ωｍｂは、図７の値ωｍｂと同じ値或いは値ωｍｂに近い値である。
　総合効率が値ωｍａから値ωｍｂまで最大又は最大値に近い値に維持できるのは、速度の上昇とともに、電動機１の巻線をＹ結線に近い状態からΔ結線に近い状態に次第に変化させるためである。
　なお、図２４における総合効率には、インバータ３、４におけるスイッチング損失を考慮に入れていない。図２４では、値ωｍａ以下の範囲では、Ｙ結線の総合効率と中間状態の総合効率との差が小さいが、インバータにおけるスイッチング損失は、中間状態での駆動を行う場合よりもＹ結線での駆動を行う方が少ない。中間状態での駆動の際には、２台のインバータが交流電圧出力動作を行うのに対し、Ｙ結線での駆動の際には、１台のインバータのみが交流電圧出力動作を行うからである。
　そこで、この点を考慮し、低速範囲では、Ｙ結線状態で駆動し、高速範囲では中間状態で駆動するのが望ましい。中間状態での駆動を中間モードでの駆動と言う。
　具体的には、値ωｍａを閾値として用い、電動機１の回転速度ωｍが閾値ωｍａ以下のときはＹ結線モードで駆動し、電動機１の回転速度ωｍが閾値ωｍａよりも高いときは中間モードで駆動する。即ち、そのような駆動が行われるように短絡回路５及びインバータ３、４を制御する。
　図２５は、実施の形態３で用いられる制御部１００ｃの機能ブロック図である。
　図２５に示される制御部１００ｃは、図２の制御部１００と概して同じであるが、図２の運転指令部１０２及びスイッチング信号生成部１１２の代わりに運転指令部１０２ｃ及びスイッチング信号生成部１１２ｃを備えている。
　制御部１００ｃは、速度推定部１０６で推定された回転速度ωｍが閾値ωｍａ以下かどうかの判断をし、閾値ωｍａ以下であれば、Ｙ結線モードを選択し、閾値ωｍａよりも大きければ中間モードを選択する。
　Ｙ結線モードを選択したら、制御部１００ｃは、電動機１をＹ結線モードで駆動する。
　中間モードを選択したら、制御部１００ｃは、電動機１を中間モードで駆動する。
　以下、このようなモード選択の処理を図２６を参照して説明する。
　制御部１００ｃは、電動機１の回転速度ωｍが閾値ωｍａより大きいか否かを判定する（ステップＳＴ４）。
　制御部１００ｃは、回転速度ωｍが閾値ωｍａより大きい場合（ステップＳＴ４でＹｅｓ）、電動機１を中間モードで駆動する（ステップＳＴ５）。
　制御部１００ｃは、回転速度ωｍが閾値ωｍａ以下の場合（ステップＳＴ４でＮｏ）、電動機１をＹ結線モードで駆動する（ステップＳＴ６）。
　具体的には、運転指令部１０２ｃが、速度推定部１０６で推定された回転速度ωｍを受け、回転速度ωｍが閾値ωｍａ以下かどうかの判断をし、閾値ωｍａ以下であれば、Ｙ結線モードを選択し、閾値ωｍａよりも大きければ中間モードを選択する。
　運転指令部１０２ｃは、選択したモードに応じた切替制御信号Ｓｗａ、Ｓｗｂを出力し、切替制御信号Ｓｗａ、Ｓｗｂにより、スイッチング信号生成部１１２ｃ及び短絡制御部１１４を制御する。
　スイッチング信号生成部１１２ｃは、スイッチング信号Ｓａ１～Ｓａ６、Ｓｂ１～Ｓｂ６の生成に当たり、回転速度ωｍをも参照する。
　図２７は、実施の形態３で用いられるスイッチング信号生成部１１２ｃの構成例を示す。
　図２７のスイッチング信号生成部１１２ｃは、図３のスイッチング信号生成部１１２と概して同じであるが、図３の指令値変換部２０１、座標変換部２０３、２０４の代わりに、指令値変換部２０１ｃ、座標変換部２０３ｃ、２０４ｃを備える。
　指令値変換部２０１ｃは、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ＊、Ｖｑ＊及び切替制御信号Ｓｗａのみならず、推定された回転速度ωｍをも入力とする。
　指令値変換部２０１ｃは、上記の式（１ａ）～（１ｄ）に従って、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ１＊、Ｖｑ１＊、Ｖｄ２＊、Ｖｑ２＊を算出するに当たり、変換係数ｋ１、ｋ２の値を、Ｙ結線モードと中間モードとで異なる方法で決定する。変換係数の値の決定は、切替制御信号Ｓｗａ及び回転速度ωｍに基づいて行われる。
　例えば、
　Ｙ結線モードでは、
　ｋ１＝１、ｋ２＝０とし、
　中間モードでは、
　回転速度ωｍの上昇とともに、係数ｋ１を次第に小さくし、係数ｋ２を次第に大きくする。
　Ｙ結線モードでは、ｋ２＝０とされるので、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ２＊、Ｖｑ２＊はゼロとなる。
　座標変換部２０３ｃは、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ１＊、Ｖｑ１＊及び位相角θｍのほか、回転速度ωｍをも入力とする。
　座標変換部２０３ｃは、Ｙ結線モードにおいては座標変換部２０３と同様に座標変換を行う。
　中間モードにおける座標変換部２０３ｃの動作は、Δ結線モードにおける座標変換部２０３の動作に類似しているが、中間モードにおける遅れ角β１として、回転速度ωｍの上昇とともに値が増加するものが用いられる。
　例えば座標変換部２０３ｃは、回転速度ωｍを変数とする予め定められた関数によって遅れ角β１を求める。
　Ｙ結線モードでの動作と中間モードでの動作との切替えは切替制御信号Ｓｗａに基づいて行われる。
　座標変換部２０４ｃは、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ２＊、Ｖｑ２＊と、位相角θｍと、座標変換部２０４ｃ内に記憶されている遅れ角β２とに基づいて３相電圧指令値Ｖｕ２＊、Ｖｖ２＊、Ｖｗ２＊を生成する。
　遅れ角β２は、上記のように回転速度ωｍに関係なく１５０度に固定されている。
　中間モードにおいては、座標変換部２０４ｃから出力される３相電圧指令値Ｖｕ２＊、Ｖｖ２＊、Ｖｗ２＊はゼロ以外の値となる。
　Ｙ結線モードにおいては、上記のように、ｄｑ軸電圧指令値Ｖｄ２＊、Ｖｑ２＊がゼロとなるので、座標変換部２０４ｃから出力される３相電圧指令値Ｖｕ２＊、Ｖｖ２＊、Ｖｗ２＊もゼロとなる。
　Ｙ結線モードと中間モードの一方から他方への切替えは、実施の形態１で図１０、図１１、図１３、図１４を参照して説明した手順、又は実施の形態２で図１７、図１８、図２１、図２２を参照して説明した手順で行い得る。
　但し、実施の形態１、２の説明中の「Δ結線モード」を「中間モード」と読み替える必要がある。
　実施の形態２の特徴と実施の形態３の特徴とを組み合わせることも可能である。即ち実施の形態３において、Ｙ結線モードと中間モードの一方から他方への切替えの際に、実施の形態２で説明したように、一旦３相オンの状態にした後に、短絡回路の切替えを行っても良い。
　即ち、Ｙ結線モードから中間モードへの切替えの際に、第２のインバータ４を一旦３相オンの状態にし、その状態で短絡回路５をオンからオフに切替え、その後第２のインバータ４による交流電圧の出力を開始し、中間モードからＹ結線モードへの切替えの際に、第２のインバータ４を交流電圧を出力する状態から、３相オンの状態に切替え、その状態で短絡回路５をオフからオンに切替え、その後第２のインバータ４を３相オンの状態から、全アームオフの状態に切替えることとしても良い。
　実施の形態１～３では、Ｙ結線モード及び協調結線モードの一方から他方への切替えを電動機の推定された回転速度ωｍに基づいて行っているが、推定された回転速度の代わりに、速度検出器（図示しない）で実測された速度を用いても良く、電動機１に対する速度指令値ωｍ ＊を用いても良い。要するに、電動機の速度に基づいて切替えを行えば良い。さらに電動機の負荷或いはインバータ３、４の変調率に基づいて切替えを行っても良い。
　実施の形態３では、中間モードでの制御に当たり、推定された回転速度の増加とともに、Ｙ結線からΔ結線状態に次第に近づくように制御したが、推定された回転速度の代わりに、実測された回転速度、速度指令値を用いても良く、電動機の負荷或いはインバータ３、４の変調率に応じて制御を行っても良い。
　以上の実施の形態で説明した電動機駆動装置を用いることで、電動機をその運転状態に応じて最も適したモードで駆動することができる。
　ここでいう運転状態は、例えば電動機の回転速度又は電動機の負荷の大きさである。例えば電動機の回転速度が低い時、或いは電動機の負荷が小さい時はＹ結線状態で電動機を駆動し、電動機の回転速度が高い時、或いは電動機の負荷が大きいときは協調運転モード（Δ結線モード又は中間モード）で電動機を駆動することができる。そのようにすることで、運転状態の如何を問わず、電動機を高効率で駆動することができる。
実施の形態４．
　上記の電動機駆動装置２は、例えば、空気調和機における電動機の駆動に用いることができる。
　以下、空気調和機の一例における冷凍サイクルを、図２８を参照して説明する。
　図２８の冷凍サイクル９００は四方弁９０２の切替動作により暖房運転又は冷房運転をすることができる。
　暖房運転時には、実線矢印で示すように、冷媒が圧縮機９０４で加圧されて送り出され、四方弁９０２、室内熱交換器９０６、膨張弁９０８、室外熱交換器９１０及び四方弁９０２を通って圧縮機９０４に戻る。
　冷房運転時には、破線矢印で示すように、冷媒が圧縮機９０４で加圧されて送り出され、四方弁９０２、室外熱交換器９１０、膨張弁９０８、室内熱交換器９０６及び四方弁９０２を通って圧縮機９０４に戻る。
　暖房運転時には、室内熱交換器９０６が凝縮器として作用して熱放出を行い、室外熱交換器９１０が蒸発器として作用して熱吸収を行う。冷房運転時には、室外熱交換器９１０が凝縮器として作用して熱放出を行い、室内熱交換器９０６が蒸発器として作用し、熱吸収を行う。膨張弁９０８は、冷媒を減圧して膨張させる。
　圧縮機９０４は可変速制御される電動機１によって駆動される。
　以上の実施の形態に示した電動機駆動装置を空気調和機の圧縮機に搭載することで、空調機の運転状態に応じて電動機を異なるモードで駆動することができる。ここでいう運転状態は、例えば空調機の負荷の大きさである。例えば空調機の負荷が小さい時はＹ結線状態で電動機を駆動し、空調機の負荷が大きいときは協調運転モード（Δ結線モード又は中間モード）で電動機を駆動することができる。
　そのようにすることで、負荷の大きさの如何を問わず、空調機を高効率で運転することができる。
　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
　１　電動機、　１ｕ　Ｕ相巻線、　１ｖ　Ｖ相巻線、　１ｗ　Ｗ相巻線、　３　第１のインバータ、　４　第２のインバータ、　５　短絡回路、　６　コンデンサ、　７　電圧検出部、　８　電流検出素子、　５１ｕ、５１ｖ、５１ｗ　半導体スイッチ、　５２ｕ、５２ｖ、５２ｗ　ダイオード、　３３１～３３６、４３１～４３６　半導体スイッチ、　３５１～３５６、４５１～４５６　ダイオード、　１００、１００ｂ、１００ｃ　制御部、　１０２、１０２ｂ、１０２ｃ　運転指令部、　１０４　ｄｑ軸電流算出部、　１０６　速度推定部、　１０８　積分部、　１１０　電圧指令生成部、　１１２、１１２ｂ、１１２ｃ　スイッチング信号生成部、　１１４　短絡制御部、　２０１、２０１ｃ　指令値変換部、　２０３、２０３ｃ、２０４、２０４ｃ　座標変換部、　２０５、２０６　ＰＷＭ信号生成部、　２０７　３相オン制御部、　２０８　選択部。

Claims (14)

  1. 　電動機の複数の巻線の第１の端部に接続された第１のインバータと、
    　前記複数の巻線の第２の端部に接続された第２のインバータと、
    　前記複数の巻線の前記第２の端部を互いに接続する短絡回路とを備え、
    　前記電動機は、前記短絡回路がオンして前記第２の端部を互いに短絡させ、前記第１のインバータから出力された交流電圧が前記第１の端部に印加されるスター結線モード、または前記短絡回路がオフして、前記第１のインバータから出力された交流電圧が前記第１の端部に印加されるとともに、前記第２のインバータから出力された交流電圧が前記第２の端部に印加される協調運転モードで駆動される
    　電動機駆動装置。
  2. 　前記電動機の運転状態に応じて前記スター結線モード又は前記協調運転モードの選択が行われる請求項１に記載の電動機駆動装置。
  3. 　前記運転状態が前記電動機の速度又は負荷の大きさである請求項２に記載の電動機駆動装置。
  4. 　前記電動機の速度が閾値よりも低いときは前記スター結線モードが選択され、前記電動機の速度が前記閾値よりも高いときは、前記協調運転モードが選択される請求項３に記載の電動機駆動装置。
  5. 　前記スター結線モードから前記協調運転モードへの切替えの際、前記短絡回路がオンからオフに切替わった後に、前記第２のインバータによる交流電圧の出力が開始される請求項１から４のいずれか１項に記載の電動機駆動装置。
  6. 　前記協調運転モードから前記スター結線モードへの切替えの際、前記第２のインバータによる交流電圧の出力が停止した後に、前記短絡回路がオフからオンに切替えられる請求項１から５のいずれか１項に記載の電動機駆動装置。
  7. 　前記スター結線モードから前記協調運転モードへの切替えの際、前記第２のインバータが、上アームのスイッチがすべてオンで且つ下アームのスイッチがすべてオフの状態、又は前記下アームのスイッチがすべてオンで且つ前記上アームのスイッチがすべてオフの状態になった後に、前記短絡回路がオンからオフに切替えられる請求項１から４のいずれか１項に記載の電動機駆動装置。
  8. 　前記協調運転モードから前記スター結線モードへの切替えの際、前記第２のインバータが、上アームのスイッチがすべてオンで且つ下アームのスイッチがすべてオフの状態、又は前記下アームのスイッチがすべてオンで且つ前記上アームのスイッチがすべてオフの状態になった後に、前記短絡回路がオフからオンに切替えられる請求項１から４のいずれか１項に記載の電動機駆動装置。
  9. 　前記協調運転モードがデルタ結線モードである請求項１から８のいずれか１項に記載の電動機駆動装置。
  10. 　前記協調運転モードが中間モードである請求項１から８のいずれか１項に記載の電動機駆動装置。
  11. 　前記短絡回路は、前記複数の巻線の前記第２の端部と共通接続ノードとを短絡する複数の半導体スイッチを有する請求項１から１０のいずれか１項に記載の電動機駆動装置。
  12. 　前記半導体スイッチがワイドギャップ半導体によって構成されたものである請求項１１に記載の電動機駆動装置。
  13. 　前記ワイドギャップ半導体はＳｉＣ又はＧａＮである請求項１２に記載の電動機駆動装置。
  14. 　請求項１から１３のいずれか１項に記載の電動機駆動装置を備える空気調和機。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4142143A1 (en) * 2021-08-26 2023-03-01 Hyundai Motor Company Apparatus and method for driving motor
KR102524042B1 (ko) * 2022-11-07 2023-04-21 (주)루슨트코리아 속도변경 및 그에 따른 효율구간 변경이 가능한 전동기 또는 발전기

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008219956A (ja) * 2007-02-28 2008-09-18 Mitsubishi Electric Corp 電動機駆動制御装置及び電動機
JP2018014829A (ja) * 2016-07-21 2018-01-25 株式会社Ｓｏｋｅｎ 電力変換装置
JP2018057114A (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 シャープ株式会社 モータ駆動システムおよび空気調和機

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008219956A (ja) * 2007-02-28 2008-09-18 Mitsubishi Electric Corp 電動機駆動制御装置及び電動機
JP2018014829A (ja) * 2016-07-21 2018-01-25 株式会社Ｓｏｋｅｎ 電力変換装置
JP2018057114A (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 シャープ株式会社 モータ駆動システムおよび空気調和機

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4142143A1 (en) * 2021-08-26 2023-03-01 Hyundai Motor Company Apparatus and method for driving motor
KR102524042B1 (ko) * 2022-11-07 2023-04-21 (주)루슨트코리아 속도변경 및 그에 따른 효율구간 변경이 가능한 전동기 또는 발전기

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