WO2020044526A1 - 空調機 - Google Patents

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WO2020044526A1
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motors
motor
inverter
rotation speed
voltage
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裕一 清水
和徳 畠山
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/74—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more AC dynamo-electric motors
    • H—ELECTRICITY
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    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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    • F24F2120/10—Occupancy
    • F24F2120/14—Activity of occupants

Definitions

  • the present invention relates to an air conditioner.
  • ⁇ In order to operate a permanent magnet synchronous motor (PMS motor), it is necessary to control current and voltage in accordance with the position of the magnetic pole of the rotor of the PMS motor. To detect the magnetic pole position, a position detector such as an encoder or a Hall sensor may be used. However, using a position detector causes problems such as an increase in cost and an increase in the size of the motor.
  • Patent Document 1 discloses a motor drive control device that performs sensorless control for controlling a PMS motor by estimating a magnetic pole position of a rotor of the PMS motor.
  • this sensorless control a method of estimating the position of the rotor of the PMS motor using an induced voltage at the time of rotation by the magnetic flux of the permanent magnet of the PMS motor is widely known.
  • the conventional sensorless control has a problem that the position estimation accuracy is reduced during low-speed rotation where the induced voltage is small, and the PMS motor cannot be operated at low speed.
  • an object of one or more aspects of the present invention is to enable a PMS motor to operate at low speed in sensorless control.
  • the air conditioner according to the first aspect of the present invention includes one inverter that generates a three-phase AC voltage from a DC voltage, and n units (n is 2) that are connected in series to the output side of the inverter and generate power. (The above integer), an operation unit driven by receiving the power, and a control unit that performs sensorless control based on induced voltages by the n motors.
  • An air conditioner includes: an inverter that generates a three-phase AC voltage from a DC voltage; two motors that generate power by receiving the three-phase AC voltage; A switching unit that switches between a plurality of motors connected in series to the output side of the inverter, and a single connection that connects only one of the two motors to the output side of the inverter; and An operation unit that is driven and driven, a control unit that performs sensorless control based on an induced voltage by the one motor based on an induced voltage by the two motors when the plurality of connections are performed, and It is characterized by having.
  • An air conditioner includes: one inverter that generates a three-phase AC voltage from a DC voltage; and n units that generate power by receiving the three-phase AC voltage (n is an integer of 2 or more). And a switching unit that switches between a serial connection in which the n motors are connected in series to the output side of the inverter, and a parallel connection in which the n motors are connected in parallel to the output side of the inverter.
  • An operation unit driven by receiving the power and a control unit that performs sensorless control based on induced voltages by the n motors are provided.
  • the PMS motor in the sensorless control, can be operated at a low speed.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a PMS motor and a motor driving device used for the air conditioner according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a functional block diagram schematically showing a configuration of a part of the control unit that performs sensorless control.
  • (A) And (b) is the schematic for demonstrating the example of a process in the voltage command generation part.
  • (A)-(c) is a schematic diagram for explaining an example of processing in a PWM signal generation unit.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of an air conditioner according to Embodiment 1.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a motor and a motor driving device used for an air conditioner according to Embodiment 2.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration of an air conditioner according to Embodiment 2.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a modification of the air conditioner according to Embodiment 2. It is a schematic diagram for explaining the opening and closing unit in a modification of the air conditioner according to Embodiment 2.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing a motor and a motor driving device used for an air conditioner according to Embodiment 3.
  • FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a configuration of an air conditioner according to Embodiment 3.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a PMS motor and a motor driving device used for the air conditioner according to the first embodiment.
  • This motor driving device is for driving the first PMS motor 141 and the second PMS motor 142.
  • the PMS motor may be simply referred to as a motor.
  • the illustrated motor driving device includes a rectifier 102, a smoothing unit 103, an inverter 104, an inverter current detecting unit 105, an input voltage detecting unit 106, an induced voltage detecting unit 107, a differential amplifier 108, a control unit 109 And
  • Rectifier 102 rectifies an AC voltage from AC power supply 101 to generate a DC voltage.
  • the smoothing unit 103 includes a capacitor and the like, smoothes the DC voltage from the rectifier 102, and supplies the DC voltage to the inverter 104.
  • the AC power supply 101 is a single-phase power supply in the example of FIG. 1, but may be a three-phase power supply. If the AC power supply 101 has three phases, a three-phase rectifier is used as the rectifier 102.
  • the capacitor of the smoothing unit 103 generally, an aluminum electrolytic capacitor having a large capacitance is often used, but a film capacitor having a long life may be used. Further, a configuration may be used in which a harmonic current of a current flowing through the AC power supply 101 is suppressed by using a capacitor having a small capacitance.
  • a reactor (not shown) may be inserted between the AC power supply 101 and the smoothing unit 103 to suppress a harmonic current or improve a power factor.
  • the inverter 104 generates a three-phase AC voltage having a variable frequency and voltage value from the DC voltage smoothed by the smoothing unit 103.
  • a first motor 141 and a second motor 142 are connected in series.
  • an IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor
  • MOSFET Metal Oxide Semiconductor Connector Field Effect Transistor
  • a freewheeling diode (not shown) may be connected in parallel to the semiconductor switching element in order to suppress a surge voltage due to switching of the semiconductor switching element.
  • a parasitic diode of the semiconductor switching element may be used as a freewheeling diode.
  • the same function as the freewheeling diode can be realized by turning the MOSFET on at the timing of the circulation.
  • the material forming the semiconductor switching element is not limited to silicon Si, and it is possible to use a wide band gap semiconductor such as silicon carbide SiC, gallium nitride GaN, gallium oxide Ga 2 O 3, diamond, or the like. By using a semiconductor, low loss and high-speed switching can be realized.
  • Inverter current detecting section 105 detects a current flowing through inverter 104.
  • the inverter current detector 105, the resistance R u to each of the three switching elements of the lower arm of inverter 104 are connected in series, R v, the voltage across V Ru of R w, V Rv, the V Rw Based on this, the current (inverter current) i u_all , iv_all and i w_all of each phase of the inverter 104 is obtained .
  • Input voltage detection section 106 detects an input voltage (DC bus voltage) V dc of inverter 104.
  • the induced voltage detector 107 detects a combined induced voltage in which the induced voltages of the first motor 141 and the second motor 142 are combined.
  • the differential amplifier 108 detects a potential difference between the combined induced voltage detected by the induced voltage detector 107 and a neutral point of the motor winding.
  • the control unit 109 operates the inverter 104 based on the current value detected by the inverter current detection unit 105, the voltage value detected by the input voltage detection unit 106, and the potential difference detected by the differential amplifier 108.
  • the signal of is output.
  • the control unit 109 performs sensorless control based on the induced voltage generated by the first motor 141 and the second motor 142.
  • the control unit 109 determines the position of the magnetic pole of the rotor (not shown) of the first motor 141 or the second motor 142 based on the voltage induced by the first motor 141 and the second motor 142. Is estimated, and the first motor 141 and the second motor 142 are controlled via the inverter 104.
  • the inverter current detector 105 three resistors R u connected in series with the switching device in the lower arm of inverter 104, R v, the R w, the current of each phase of the inverter 104
  • the current of each phase of the inverter 104 is detected by a resistor (not shown) connected between the common connection point of the switching elements of the lower arm and the negative electrode of the capacitor as the smoothing unit 103. May be detected.
  • a current detection unit (not shown) may be provided between the inverter 104 and the first motor 141, and the current detection unit may detect the current of each phase of the inverter 104. Further, a current detection unit (not shown) may be provided between the first motor 141 and the second motor 142, and the current detection unit may detect the current of each phase of the inverter 104.
  • a current transformer or a Hall element may be used instead of the configuration for calculating the current from the voltage across the resistor.
  • the control unit 109 can be realized by a processing circuit.
  • the processing circuit may be configured by dedicated hardware using an analog circuit or a digital circuit, may be configured by software, or may be configured by a combination of hardware and software.
  • the control unit 109 is configured by a microcomputer having a CPU (Central Processing Unit) or a DSP (Digital Signal Processor).
  • the differential amplifier 108 may use a circuit built in a microcomputer or the like constituting the control unit 109. Although only one differential amplifier 108 is shown in FIG. 1 for simplicity, three operational amplifiers are actually used to detect three phases of the combined induced voltage of the motors 141 and 142. Provided.
  • the potential difference detected by the differential amplifier 108 is input to the control unit 109, but, for example, the combined induced voltage detected by the induced voltage detection unit 107 may be input to the control unit 109. . In such a case, it is not necessary to provide the differential amplifier 108.
  • FIG. 2 is a functional block diagram schematically illustrating a configuration of a part of the control unit 109 that performs sensorless control.
  • the control unit 109 performs the sensorless control including coordinate conversion units 110 and 111, speed estimation units 112 and 113, integration units 114 and 115, a voltage command generation unit 116, and an average value calculation unit. 117, a coordinate conversion unit 118, and a PWM signal generation unit 119.
  • Coordinate conversion unit 110 uses the first phase estimates of the motor 141 (magnetic pole position estimation value) theta a, a potential difference E U_all from the differential amplifier 108, E v_all, the E W_all, from the stationary three-phase coordinate system and coordinate conversion to the rotating two-phase coordinate system, the induced voltage E d_a in the dq axis of the first motor 141 determines the E q_a.
  • Coordinate conversion unit 111 the phase estimate of the second motor 142 with a (magnetic pole position estimation value) theta b, the potential difference E U_all from the differential amplifier 108, E v_all, the E W_all, from the stationary three-phase coordinate system and coordinate conversion to the rotating two-phase coordinate system, the induced voltage E D_B in the dq axis of the second motor 142 determines the E q_b.
  • Speed estimating section 112 the induced voltage E d_a in the dq axis of the first motor 141 determines the rotation speed estimation value omega a of the first motor 141 based on the proportional coefficient K e with E q_a and speed.
  • the speed estimating section 113, the induced voltage E D_B in the dq axis of the second motor 142 determines the rotation speed estimation value omega b of the second motor 142 based on the E q_b and proportionality coefficient K e.
  • a proportional coefficient K e (hereinafter referred to as an induced voltage constant) between the induced voltage of the motor and the rotation speed is stored in advance in the control unit 109, and the induced voltage E on the q axis of each of the motors 141 and 142 is stored.
  • K e K e_m ⁇ n.
  • Ke_m is an induced voltage constant between the induced voltage and the rotation speed per motor.
  • the method of estimating the rotation speed may be any method as long as the rotation speed or the phase can be estimated, and the information used for the calculation is shown here if the rotation speed or the phase can be estimated. There is no problem even if the information is omitted or information other than that shown here is used.
  • Integrating unit 114 by integrating the rotational speed estimation value omega a of the first motor 141, obtaining the phase estimate theta a first motor 141.
  • the integral unit 115 by integrating the rotational speed estimation value omega b of the second motor 142, obtaining the phase estimate theta b of the second motor 142.
  • the output voltage command value is determined. For example, the output voltage command value V q * for the q-axis of the motor 141 and 142, to the target rotation speed omega *, a value obtained by multiplying the induced voltage constant K e, the output voltage command values for the d-axis V d * is , And zero.
  • Voltage command generation unit 116 as shown in FIG. 3 (a), the output voltage command value V q * of the q-axis, q-axis of the q-axis induced voltage E q_a and second motor 142 of the first motor 141 difference between the average value E Q_ave of the induced voltage E q_b performs PI control to be zero, to determine the q-axis voltage command value V q **.
  • the voltage command generation unit 116 outputs the d-axis output voltage command value V d * , the d-axis induced voltage Ed_a of the first motor 141, and the second motor 142 difference between the average value E D_ave the d-axis induced voltage E D_B performs PI control to be zero, to determine the d-axis voltage command value V d ** of.
  • Average value calculating unit 117 calculates the average phase theta ave is the average value of the phase estimate theta b of phase estimates theta a and the second motor 142 of the first motor 141.
  • the coordinate conversion unit 118 converts the d-axis voltage command value Vd ** and the q-axis voltage command value Vq ** from a rotating two-phase coordinate system to a stationary three-phase coordinate system based on the average phase ⁇ ave. , Voltage command values v u * , v v * , v w * on the stationary three-phase coordinate system.
  • the coordinate conversion unit 118 obtains the applied voltage phase ⁇ v from the average phase ⁇ ave and the dq-axis voltage command values v d * and v q *, and determines the d-axis voltage command value based on the applied voltage phase ⁇ v. Vd ** and the q-axis voltage command value Vq ** are coordinate-transformed from the rotating two-phase coordinate system to the stationary three-phase coordinate system, and the voltage command values vu * , vv * , Find v w * .
  • FIG. 4A shows an example of the average phase ⁇ ave , the advance phase angle ⁇ f , and the applied voltage phase ⁇ v , and the voltage command values v u * , v v * , v w * obtained by the coordinate conversion unit 118 . Is shown in FIG. 4 (b).
  • the PWM signal generation unit 119 outputs the PWM signals UP, VP, WP, UN, VN, and WN shown in FIG. 4C from the input voltage V dc and the voltage command values v u * , v v * , and v w * . Generate The PWM signals UP, VP, WP, UN, VN, WN are supplied to the inverter 104 and used for controlling the switching elements.
  • the inverter 104 controls the ON / OFF of the switching element of the inverter 104 based on the PWM signals UP, VP, WP, UN, VN, and WN, thereby causing the inverter 104 to output an AC voltage having a variable frequency and a variable voltage value.
  • the first motor 141 and the second motor 142 are connected to The inverter 104 based on the PWM signals UP, VP, WP, UN, VN, and WN, thereby causing the inverter 104 to output an AC voltage having a variable frequency and a variable voltage value.
  • the voltage command values v u * , v v * , and v w * are described as sine waves in FIG. 4, a third harmonic may be superimposed, and the first motor 141 and the second motor Any method can be used as long as the motor 142 can be driven.
  • n is an integer of 2 or more PMS motors are controlled in series, the sum of the induced voltages of the PMS motors acting on the inverter is determined by operating one PMS motor. N times as large as In general, when the motor induced voltage when operating the PMS motor in the sensorless control is small, the time for turning on the switching element of the inverter becomes short, and the current detection accuracy and the position estimation accuracy of the PMS motor decrease.
  • the magnitude of the induced voltage can be increased n times by connecting a plurality of PMS motors in series. That is, in the present embodiment, the minimum number of revolutions can be reduced to about 1 / n as compared with the case where one PMS motor is conventionally operated.
  • two motors 141 and 142 are connected in series to the inverter 104, and therefore, compared to a case where one motor is connected to the inverter, The number of rotations can be reduced to half.
  • the control unit 109 is connected in series at a rotation speed lower than the lowest rotation speed which is the lowest rotation speed at which one motor (for example, the motor 141) can be rotated for a predetermined period.
  • Two motors 141 and 142 can be operated.
  • the predetermined period excludes a period in which the rotation speed of the motors 141 and 142 is temporarily low, such as when the operation of the motor is started or stopped, and is a period having a certain length. It is. Therefore, the predetermined period may be any length that can exclude an instantaneous period.
  • the minimum rotation speed when one PMS motor is operated by sensorless control is about 1/10 of the maximum rotation speed at which the PMS motor can be operated, which is determined by the bus voltage of the inverter and the induced voltage constant of the PMS motor. Is a guide. Therefore, by connecting n PMS motors in series, the minimum rotation speed can be reduced to approximately 1 / (10 ⁇ n).
  • n PMS motors are connected in series to operate one PMS motor in sensorless control.
  • N PMS motors can be operated at a rotation speed R lower than the minimum rotation speed and in the range of R H ⁇ 1 / (10 ⁇ n) ⁇ R ⁇ R H ⁇ 1/10.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a configuration of the air conditioner 100 according to Embodiment 1.
  • the air conditioner 100 includes an inverter 104, a control unit 109, motors 141 and 142, fans 150 and 151, and a sensor 152.
  • two motors 141 and 142 are connected to one inverter 104.
  • a fan 150 is connected to the motor 141, and a fan 151 is connected to the motor 142.
  • the fans 150 and 151 are operating units that are driven by receiving power from the motors 141 and 142.
  • the motors 141 and 142 generate power.
  • the sensor 152 detects a physical quantity indicating at least one of a human activity amount, an indoor temperature, and an outdoor temperature.
  • the sensor 152 can be realized by a camera, an infrared sensor, a temperature sensor, or the like.
  • the control unit 109 determines that the physical quantity such as the amount of human activity detected by the sensor 152, the indoor temperature, or the outdoor temperature is within a predetermined range, and it is necessary to rapidly change the indoor temperature.
  • the motors run out, the motors 141 and 142 are operated at a low speed, so that the fans 150 and 151 are operated at an extremely low speed. This makes it possible to improve the energy saving property or reduce the noise of the fans 150 and 151, and provide a more comfortable space.
  • the PMS motors 141 and 142 operate at a low speed, in other words, lower than when one PMS motor is connected. It can be operated at rotation speed.
  • the motors 141 and 142 when the physical quantity detected by the sensor is within the predetermined range, the motors 141 and 142 can be operated at a very low rotation speed.
  • the physical quantity here is at least one of the amount of human activity, the indoor temperature, and the outdoor temperature, so that the air conditioner 100 according to Embodiment 1 can provide a comfortable space. Become like
  • FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing a motor and a motor driving device used in the air conditioner according to Embodiment 2.
  • the illustrated motor driving device includes a rectifier 102, a smoothing unit 103, an inverter 104, an inverter current detecting unit 105, an input voltage detecting unit 106, an induced voltage detecting unit 107, a differential amplifier 108, and a control unit 209. And opening and closing units 220, 221 and 222.
  • the motor driving device according to the second embodiment is different from the motor driving device according to the first embodiment in a control unit 209 and opening / closing units 220, 221 and 222.
  • opening and closing units 220 and 221 are provided between the first motor 141 and the second motor 142. Further, in the second embodiment, the opening / closing unit 222 for switching the input to the differential amplifier 108 between the subsequent stage of the first motor 141 and the subsequent stage of the second motor 142 is provided.
  • the opening / closing units 220, 221 and 222 for switching the connection between the motors 141 and 142 are provided.
  • the opening / closing section 220 includes a first terminal 220a, a second terminal 220b, and a third terminal 220c.
  • the first terminal 220a is connected to a u-phase output line of the first motor 141.
  • the second terminal 220b is connected to a u-phase input line of the second motor 142.
  • the third terminal 220c is connected to the opening / closing part 222.
  • the opening / closing section 220 can switch the connection with the first terminal 220a between the second terminal 220b and the third terminal 220c according to the instruction from the control section 209.
  • the opening / closing section 221 includes a first terminal 221a, a second terminal 221b, and a third terminal 221c.
  • the first terminal 221a is connected to a w-phase output line of the first motor 141.
  • the second terminal 221b is connected to a w-phase input line of the second motor 142.
  • the third terminal 221c is connected to the opening / closing part 222.
  • the opening / closing unit 221 can switch the connection with the first terminal 221a between the second terminal 221b and the third terminal 221c in accordance with an instruction from the control unit 209.
  • the opening / closing section 222 includes a first terminal 222a, a second terminal 222b, and a third terminal 222c.
  • the first terminal 222a is connected to an input line to the differential amplifier 108.
  • the second terminal 222b is connected to an output line of the second motor 142.
  • the third terminal 222c is connected to the third terminals 220c and 221c of the opening / closing units 220 and 221.
  • the opening / closing unit 222 can switch the connection with the first terminal 222a between the second terminal 222b and the third terminal 222c in accordance with an instruction from the control unit 209.
  • the first terminals 220a, 221a of the opening / closing portions 220, 221 are connected to the second terminals 220b, 220b, and the first terminal 222a of the opening / closing portion 222 is connected to the second terminal 222b.
  • the first motor 141 and the second motor 142 can be connected in series.
  • the control unit 209 detects the disconnection from the current value detected by the inverter current detection unit 105. .
  • the control unit 209 having detected the disconnection instructs the opening / closing units 220, 221 and 222 to connect the first terminals 220a and 221a of the opening / closing units 220 and 221 to the third terminals 220c and 221c.
  • the second motor 142 can be disconnected from the inverter 104, and only the first motor 141 can be operated.
  • control unit 209 along with the switching of the number of operating the motor 141 and 142, to change the value of the induced voltage constant K e.
  • the value of the induced voltage constant K e are, as the above equations, for example, when the number of operating units becomes one of two is a half value.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration of an air conditioner 200 according to Embodiment 2.
  • the air conditioner 200 includes an inverter 104, a control unit 209, motors 141 and 142, fans 150 and 151, a sensor 152, and opening / closing units 220, 221 and 222.
  • the control unit 209 controls the open / close units 220, 221 and 222 to connect the two motors 141 and 142 to the output side of one inverter 104,
  • the connection between the motors 141 can be switched.
  • the opening / closing units 220, 221 and 222 function as switching units that switch between a plurality of connections that connect the plurality of motors 141 and 142 and a single connection that connects one motor 141 on the output side of the inverter 104.
  • the open / close units 220, 221 and 222 are independently connected to connect one motor 141 when not energizing one motor 142.
  • first motor 141 can be operated independently, and the function as air conditioner 200 can be continued. Life extension operation at the time of failure becomes possible.
  • the second motor 142 is separated and the first motor 141 can operate independently. However, by changing the configuration of the opening / closing units 220, 221 and 222, the second motor 142 can be operated. The motor 142 may operate alone.
  • open / close units 223, 224, and 225 are provided between the inverter 104 and the first motor 141, and the control unit 209 # controls the open / close units 223 and 224. 225 may be controlled so that either one of the first motor 141 and the second motor 142 can be operated independently.
  • the opening / closing unit 223 includes a first terminal 223a, a second terminal 223b, and a third terminal 223c.
  • the first terminal 223a is connected to the u-phase output line of the inverter 104.
  • the second terminal 223b is connected to the first terminal 220a of the opening / closing unit 220.
  • the third terminal 223c is connected to the u-phase input line of the first motor 141.
  • the opening / closing unit 223 can switch the connection with the first terminal 223a between the second terminal 223b and the third terminal 223c according to an instruction from the control unit 209 #.
  • the open / close unit 224 includes a first terminal 224a, a second terminal 224b, and a third terminal 224c.
  • the first terminal 224a is connected to a v-phase output line of the inverter 104.
  • the second terminal 224b is connected to a v-phase input line of the second motor 142.
  • the third terminal 224c is connected to a v-phase input line of the first motor 141.
  • the opening / closing unit 224 can switch the connection with the first terminal 224a between the second terminal 224b and the third terminal 224c according to the instruction from the control unit 209 #.
  • the opening / closing unit 225 includes a first terminal 225a, a second terminal 225b, and a third terminal 225c.
  • the first terminal 225a is connected to a w-phase output line of the inverter 104.
  • the second terminal 225b is connected to the first terminal 221a of the opening / closing unit 221.
  • the third terminal 225c is connected to a w-phase input line of the first motor 141.
  • the opening / closing unit 225 can switch the connection with the first terminal 225a between the second terminal 225b and the third terminal 225c according to an instruction from the control unit 209 #.
  • the first terminals 223a, 224a, and 225a of the open / close units 223, 224, and 225 are connected to the third terminals 223c, 224c, and 225c, and the first terminals 220a and 221a of the open / close units 220 and 221 are connected.
  • first terminals 223a, 224a, 225a of the opening / closing portions 223, 224, 225 are connected to the second terminals 223b, 224b, 225b, and the first terminals 220a, 221a of the opening / closing portions 220, 221 are connected to the first terminals.
  • first terminals 223a, 224a, 225a of the opening / closing portions 223, 224, 225 are connected to the third terminals 223c, 224c, 225c, and the first terminals 220a, 221a of the opening / closing portions 220, 221 are connected to the By connecting to the third terminals 220c and 221c and connecting the first terminal 222a of the opening / closing section 222 to the third terminal 222c, only the first motor 141 can be operated alone.
  • the opening / closing sections 220, 221, 222, 223, 224, and 225 are connected to the output side of the inverter 104 by a plurality of motors 141 and 142 connected in series and by a single connection connecting the motor 141 or the motor 142. Function as a switching unit for switching between.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a motor and a motor driving device used for an air conditioner according to Embodiment 3.
  • the illustrated motor driving device includes a rectifier 102, a smoothing unit 103, an inverter 104, an inverter current detecting unit 105, an input voltage detecting unit 106, an induced voltage detecting unit 107, a differential amplifier 108, and a control unit 309. And opening / closing parts 326, 327, 328, 329, 330, 331.
  • the motor driving device according to the second embodiment is different from the motor driving device according to the first embodiment in a control unit 309 and opening / closing units 326, 327, 328, 329, 330, and 331.
  • the opening / closing unit 326 includes a first terminal 326a, a second terminal 326b, and a third terminal 326c.
  • the first terminal 326a is connected to the u-phase output line of the first motor 141
  • the second terminal 326b is connected to the u-phase input line of the second motor 142
  • the third terminal 326c is , The second motor 142. Then, the opening / closing unit 326 switches the connection of the first terminal 326a between the second terminal 326b and the third terminal 326c according to an instruction from the control unit 309.
  • the opening / closing unit 327 includes a first terminal 327a, a second terminal 327b, and a third terminal 327c.
  • the first terminal 327a is connected to the v-phase output line of the first motor 141
  • the second terminal 327b is connected to the v-phase input line of the second motor 142
  • the third terminal 327c is , The second motor 142. Then, the opening / closing unit 327 switches the connection of the first terminal 327a between the second terminal 327b and the third terminal 327c according to an instruction from the control unit 309.
  • the opening / closing unit 328 includes a first terminal 328a, a second terminal 328b, and a third terminal 328c.
  • the first terminal 328a is connected to a w-phase output line of the first motor 141
  • the second terminal 328b is connected to a w-phase input line of the second motor 142
  • the third terminal 328c is , The second motor 142. Then, the opening / closing unit 328 switches the connection of the first terminal 328a between the second terminal 328b and the third terminal 328c according to an instruction from the control unit 309.
  • the opening / closing unit 329 includes a first terminal 329a, a second terminal 329b, and a third terminal 329c.
  • the first terminal 329a is connected to the u-phase output line of the inverter 104
  • the second terminal 329b is not connected to any line and is open
  • the third terminal 329c is connected to the second terminal 329c. It is connected to the u-phase input line of the motor 142. Then, the opening / closing unit 329 switches the connection of the first terminal 329a between the second terminal 329b and the third terminal 329c according to an instruction from the control unit 309.
  • the opening / closing unit 330 includes a first terminal 330a, a second terminal 330b, and a third terminal 330c.
  • the first terminal 330a is connected to the v-phase output line of the inverter 104
  • the second terminal 330b is not connected to any line and is open
  • the third terminal 330c is connected to the second terminal 330c. It is connected to the v-phase input line of the motor 142. Then, the opening / closing unit 330 switches the connection of the first terminal 330a between the second terminal 330b and the third terminal 330c according to an instruction from the control unit 309.
  • the opening / closing unit 331 includes a first terminal 331a, a second terminal 331b, and a third terminal 331c.
  • the first terminal 331a is connected to the w-phase output line of the inverter 104
  • the second terminal 331b is not connected to any line, and is open
  • the third terminal 331c is connected to the second terminal 331c. It is connected to the w-phase input line of the motor 142.
  • the opening / closing unit 331 switches the connection of the first terminal 331a between the second terminal 331b and the third terminal 331c according to an instruction from the control unit 309.
  • the maximum operable speed decreases because the induced voltage of the motor increases in proportion to the number of motors operated. If the bus voltage of the inverter is increased, the maximum operable speed can be increased. However, there is a problem that the cost of the booster circuit is increased or the control is complicated.
  • FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a configuration of an air conditioner 300 according to Embodiment 3.
  • the air conditioner 300 includes an inverter 104, a control unit 309, motors 141 and 142, fans 150 and 151, a sensor 152, and opening / closing units 326 to 331.
  • the control unit 309 connects the first motor 141 and the second motor 142 in series and , 151 at extremely low speed, it is possible to improve energy saving and reduce noise of the fans 150, 151.
  • the control unit 309 connects the first motor 141 and the second motor 142 in parallel, By operating 150 and 151 at high speed, the room temperature can be adjusted more quickly.
  • control unit 309 controls the opening / closing units 326 to 331 to operate the plurality of motors 141 and 142 at a rotation speed equal to or higher than a predetermined rotation speed.
  • the plurality of motors 141 and 142 are operated at a lower rotation speed than a predetermined rotation speed, the plurality of motors 141 and 142 are connected in series.
  • the control unit 309 controls the open / close units 326 to 331 to connect the plurality of motors 141 and 142 in series.
  • the plurality of motors 141 and 142 can be operated at a lower rotation speed than the minimum rotation speed that can be rotated for a predetermined period in the parallel connection.
  • the predetermined period excludes a period in which the rotation speed of the motors 141 and 142 is temporarily low, such as when the operation of the motor is started or stopped, and is a period having a certain length. It is. Therefore, the predetermined period may be any length that can exclude an instantaneous period.
  • the opening / closing units 326 to 331 are connected in series such that the plurality of motors 141 and 142 are connected in series to the output side of the inverter 104, and connected in parallel to connect the plurality of motors 141 and 142 in parallel to the output side of the inverter 104.
  • the high-frequency superposition method in which a high-frequency voltage is applied to the motor and the position of the rotor of the motor is estimated using the detected current may be further applied. It is. In such a case, the rotation speed of the motor can be further reduced.
  • air conditioners 100 to 300 according to Embodiments 1 to 3 described above the operation units driven by the power from the motors 141 and 142 have been described using the fans 150 and 151 as examples.
  • the air conditioners 100 to 300 according to Embodiments 1 to 3 are not limited to such an example.
  • air conditioners 100 to 300 according to Embodiments 1 to 3 may include a compressor (not shown) as an operation unit driven by receiving power from motors 141 and 142.
  • a compressor is a device that compresses a refrigerant used in an air conditioner.
  • the two motors 141 and 142 are connected in series.
  • the first to third embodiments are not limited to the two motors 141 and 142.
  • Three or more motors may be connected.
  • the number of one or more motors connected to each of the plurality of branched paths is made equal. It is desirable.

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Abstract

直流電圧から三相交流電圧を生成する１台のインバータ（１０４）と、インバータ（１０４）の出力側に直列に接続されて動力を発生するｎ台（ｎは２以上の整数）のモータ（１４１、１４２）と、その動力を受けて駆動される動作部と、ｎ台のモータ（１４１、１４２）による誘起電圧に基づいてセンサレス制御を行う制御部（１０９）とを備える。

Description

空調機
　本発明は、空調機に関する。
　永久磁石同期モータ（ＰＭＳモータ）を運転するためには、ＰＭＳモータの回転子の磁極位置に応じて電流と電圧とを制御する必要がある。磁極位置を検出するために、エンコーダ又はホールセンサ等の位置検出器を使う場合がある。しかしながら、位置検出器を使うことで、コストアップ又はモータの大型化といった問題が発生する。
　このため、例えば、特許文献１は、ＰＭＳモータの回転子の磁極位置を推定して、ＰＭＳモータを制御するセンサレス制御を行うモータ駆動制御装置を開示している。このセンサレス制御では、ＰＭＳモータの永久磁石の磁束による回転時の誘起電圧を利用して、ＰＭＳモータの回転子の位置を推定する方法が広く知られている。
特開２０１７－１３５７８１号公報
　空調機においては、近年の断熱技術の向上又は熱交換器の性能向上に伴い、温度調整の対象となる空間の温度が所望の値にある程度安定すると、ファン又は圧縮機を低速で運転させることで省エネ性を向上させている。
　しかしながら、従来のセンサレス制御では、誘起電圧が小さい低速回転時において、位置推定精度が低下してしまい、ＰＭＳモータを低速で運転することができないという課題がある。
　そこで、本発明の１又は複数の態様は、センサレス制御において、ＰＭＳモータを低速で運転することができるようにすることを目的とする。
　本発明の第１の態様に係る空調機は、直流電圧から三相交流電圧を生成する１台のインバータと、前記インバータの出力側に直列に接続されて動力を発生するｎ台（ｎは２以上の整数）のモータと、前記動力を受けて駆動される動作部と、前記ｎ台のモータによる誘起電圧に基づいてセンサレス制御を行う制御部と、を備えることを特徴とする。
　本発明の第２の態様に係る空調機は、直流電圧から三相交流電圧を生成する１台のインバータと、前記三相交流電圧を受けて動力を発生する２台のモータと、前記２台のモータを前記インバータの出力側に直列に接続する複数接続と、前記２台のモータの内の一方のモータのみを前記インバータの出力側に接続する単独接続とを切り替える切替部と、前記動力を受けて駆動される動作部と、前記複数接続時には、前記２台のモータによる誘起電圧に基づいて、前記単独接続時には、前記一方のモータによる誘起電圧に基づいて、センサレス制御を行う制御部と、を備えることを特徴とする。
　本発明の第３の態様に係る空調機は、直流電圧から三相交流電圧を生成する１台のインバータと、前記三相交流電圧を受けて動力を発生するｎ台（ｎは２以上の整数）のモータと、前記ｎ台のモータを前記インバータの出力側に直列に接続する直列接続と、前記ｎ台のモータを前記インバータの出力側に並列に接続する並列接続とを切り替える切替部と、前記動力を受けて駆動される動作部と、前記ｎ台のモータによる誘起電圧に基づいてセンサレス制御を行う制御部と、を備えることを特徴とする。
　本発明の１又は複数の態様によれば、センサレス制御において、ＰＭＳモータを低速で運転することができる。
実施の形態１に係る空調機に使用されるＰＭＳモータ及びモータ駆動装置を示す概略図である。 制御部のセンサレス制御を行う部分の構成を概略的に示す機能ブロック図である。 （ａ）及び（ｂ）は、電圧指令生成部における処理例を説明するための概略図である。 （ａ）～（ｃ）は、ＰＷＭ信号生成部における処理例を説明するための概略図である。 実施の形態１に係る空調機の構成を示す概略図である。 実施の形態２に係る空調機に使用されるモータ及びモータ駆動装置を示す概略図である。 実施の形態２に係る空調機の構成を示す概略図である。 実施の形態２に係る空調機の変形例を示す概略図である。 実施の形態２に係る空調機の変形例における開閉部を説明するための概略図である。 実施の形態３に係る空調機に使用されるモータ及びモータ駆動装置を示す概略図である。 実施の形態３に係る空調機の構成を示す概略図である。
　以下に添付図面を参照し、実施の形態に係る空調機について説明する。なお、以下に示す実施の形態により本発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る空調機に使用されるＰＭＳモータ及びモータ駆動装置を示す概略図である。このモータ駆動装置は、第１のＰＭＳモータ１４１及び第２のＰＭＳモータ１４２を駆動するためのものである。なお、以下では、ＰＭＳモータを単にモータという場合がある。
　図示のモータ駆動装置は、整流器１０２と、平滑部１０３と、インバータ１０４と、インバータ電流検出部１０５と、入力電圧検出部１０６と、誘起電圧検出部１０７と、差動アンプ１０８と、制御部１０９とを備える。
　整流器１０２は、交流電源１０１からの交流電圧を整流して直流電圧を生成する。
　平滑部１０３は、コンデンサ等で構成され、整流器１０２からの直流電圧を平滑してインバータ１０４に供給する。
　なお、交流電源１０１は、図１の例では単相であるが、三相電源でもよい。交流電源１０１が三相であれば、整流器１０２としても三相の整流器が用いられる。
　平滑部１０３のコンデンサとしては、一般的には静電容量の大きなアルミ電解コンデンサを用いることが多いが、長寿命であるフィルムコンデンサを用いてもよい。さらに静電容量の小さなコンデンサを用いることで、交流電源１０１に流れる電流の高調波電流を抑制するよう構成してもよい。
　また、交流電源１０１から平滑部１０３までの間に高調波電流の抑制又は力率の改善のためにリアクトル（図示せず）を挿入してもよい。
　インバータ１０４は、平滑部１０３で平滑された直流電圧から、周波数及び電圧値が可変の三相交流電圧を生成する。インバータ１０４の出力側には、第１のモータ１４１と、第２のモータ１４２とが直列に接続されている。
　インバータ１０４を構成する半導体スイッチング素子としては、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｇａｔｅ　Ｂｉｐｏｌａｒ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）又はＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が用いられることが多い。
　なお、半導体スイッチング素子のスイッチングによるサージ電圧を抑制する目的で環流ダイオード（図示せず）を半導体スイッチング素子に並列に接続した構成としてもよい。半導体スイッチング素子の寄生ダイオードを還流ダイオードとして用いてもよい。ＭＯＳＦＥＴの場合は、環流のタイミングでＭＯＳＦＥＴをＯＮ状態とすることにより、還流ダイオードと同様の機能を実現することが可能である。
　半導体スイッチング素子を構成する材料は、ケイ素Ｓｉに限定されず、ワイドバンドギャップ半導体である炭化ケイ素ＳｉＣ、窒化ガリウムＧａＮ、酸化ガリウムＧａ２Ｏ３又はダイヤモンド等を用いることが可能であり、ワイドバンドギャップ半導体を用いることで、低損失化及び高速スイッチング化を実現することが可能となる。
　インバータ電流検出部１０５は、インバータ１０４に流れる電流を検出する。図示の例では、インバータ電流検出部１０５は、インバータ１０４の３つの下アームのスイッチング素子にそれぞれ直列に接続された抵抗Ｒｕ、Ｒｖ、Ｒｗの両端電圧ＶＲｕ、ＶＲｖ、ＶＲｗに基づいて、インバータ１０４のそれぞれの相の電流（インバータ電流）ｉｕ＿ａｌｌ、ｉｖ＿ａｌｌ、ｉｗ＿ａｌｌを求める。
　入力電圧検出部１０６は、インバータ１０４の入力電圧（直流母線電圧）Ｖｄｃを検出する。
　誘起電圧検出部１０７は、第１のモータ１４１及び第２のモータ１４２による誘起電圧が合成された合成誘起電圧を検出する。
　差動アンプ１０８は、誘起電圧検出部１０７で検出された合成誘起電圧と、モータ巻線の中性点との電位差を検出する。
　制御部１０９は、インバータ電流検出部１０５で検出された電流値、入力電圧検出部１０６で検出された電圧値、及び、差動アンプ１０８で検出された電位差に基づいて、インバータ１０４を動作させるための信号を出力する。例えば、制御部１０９は、第１のモータ１４１及び第２のモータ１４２による誘起電圧に基づいてセンサレス制御を行う。具体的には、制御部１０９は、第１のモータ１４１及び第２のモータ１４２による誘起電圧に基づいて、第１のモータ１４１又は第２のモータ１４２の回転子（図示せず）の磁極位置を推定して、インバータ１０４を介して、第１のモータ１４１及び第２のモータ１４２を制御する。
　なお、上記の例では、インバータ電流検出部１０５が、インバータ１０４の下アームのスイッチング素子に直列に接続された３つの抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗにより、インバータ１０４のそれぞれの相の電流を検出するが、代わりに、下アームのスイッチング素子の共通接続点と平滑部１０３としてのコンデンサの負側電極との間に接続された抵抗（図示せず）により、インバータ１０４のそれぞれの相の電流を検出するものであってもよい。
　また、インバータ１０４と、第１のモータ１４１との間に電流検出部（図示せず）を設けて、この電流検出部により、インバータ１０４のそれぞれの相の電流を検出してもよい。
　さらに、第１のモータ１４１と第２のモータ１４２との間に電流検出部（図示せず）を設けて、この電流検出部により、インバータ１０４のそれぞれの相の電流を検出してもよい。
　電流の検出には、抵抗の両端電圧から電流を算出する構成の代わりに、カレントトランス又はホール素子等を用いてもよい。
　制御部１０９は、処理回路で実現可能である。処理回路は、アナログ回路又はデジタル回路等を用いた専用のハードウェアで構成されていてもよく、ソフトウェアで構成されていてもよく、ハードウェアとソフトウェアとの組み合せで構成されていてもよい。ソフトウェアで構成される場合、制御部１０９は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）を備えたマイクロコンピュータ又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等で構成される。
　差動アンプ１０８は、制御部１０９を構成するマイコン等に内蔵された回路を用いてもよい。なお、簡略化のため、図１では、１つの差動アンプ１０８のみが示されているが、モータ１４１、１４２の合成誘起電圧の三相分を検出するため、実際には３つの作動アンプが備えられている。
　また、図１では、差動アンプ１０８で検出された電位差が制御部１０９に入力されているが、例えば、誘起電圧検出部１０７で検出された合成誘起電圧が制御部１０９に入力されてもよい。このような場合には、差動アンプ１０８を設ける必要がなくなる。
　図２は、制御部１０９のセンサレス制御を行う部分の構成を概略的に示す機能ブロック図である。
　図示のように、制御部１０９のセンサレス制御を行う部分は、座標変換部１１０、１１１と、速度推定部１１２、１１３と、積分部１１４、１１５と、電圧指令生成部１１６と、平均値算出部１１７と、座標変換部１１８と、ＰＷＭ信号生成部１１９とを有する。
　座標変換部１１０は、第１のモータ１４１の位相推定値（磁極位置推定値）θａを用いて、差動アンプ１０８からの電位差Ｅｕ＿ａｌｌ、Ｅｖ＿ａｌｌ、Ｅｗ＿ａｌｌを、静止三相座標系から回転二相座標系に座標変換して、第１のモータ１４１のｄｑ軸における誘起電圧Ｅｄ＿ａ、Ｅｑ＿ａを求める。
　座標変換部１１１は、第２のモータ１４２の位相推定値（磁極位置推定値）θｂを用いて、差動アンプ１０８からの電位差Ｅｕ＿ａｌｌ、Ｅｖ＿ａｌｌ、Ｅｗ＿ａｌｌを、静止三相座標系から回転二相座標系に座標変換して、第２のモータ１４２のｄｑ軸における誘起電圧Ｅｄ＿ｂ、Ｅｑ＿ｂを求める。
　速度推定部１１２は、第１のモータ１４１のｄｑ軸における誘起電圧Ｅｄ＿ａ、Ｅｑ＿ａ及び回転数との比例係数Ｋｅに基づいて第１のモータ１４１の回転数推定値ωａを求める。
　同様に、速度推定部１１３は、第２のモータ１４２のｄｑ軸における誘起電圧Ｅｄ＿ｂ、Ｅｑ＿ｂ及び比例係数Ｋｅに基づいて第２のモータ１４２の回転数推定値ωｂを求める。
　なお、回転数の推定方法については、例えば、モータの誘起電圧の大きさと回転数とが比例の関係にあることを用いればよい。具体的には、モータの誘起電圧と回転数との比例係数Ｋｅ（以下、誘起電圧定数という）を予め制御部１０９に記憶しておき、各モータ１４１、１４２のｑ軸上の誘起電圧Ｅｄ＿ａ、Ｅｑ＿ａ、Ｅｄ＿ｂ、Ｅｑ＿ｂを、それぞれ誘起電圧定数Ｋｅで除すれば、およその回転数を推定することができる。
　ここで、誘起電圧定数Ｋｅの大きさは、直列に接続されたｎ台のモータがそれぞれ同じ仕様であれば、Ｋｅ＝Ｋｅ＿ｍ×ｎとすればよい。値Ｋｅ＿ｍは、モータ１台あたりの誘起電圧と回転数との誘起電圧定数である。
　なお、回転数の推定方法は、回転数又は位相が推定可能な方式であればどのような方式でもよく、また、演算に使用する情報は、回転数又は位相が推定可能であれば、今回示した情報を省いても、また今回示した以外の情報を用いても何ら問題ない。
　積分部１１４は、第１のモータ１４１の回転数推定値ωａを積分することで、第１のモータ１４１の位相推定値θａを求める。
　同様に、積分部１１５は、第２のモータ１４２の回転数推定値ωｂを積分することで、第２のモータ１４２の位相推定値θｂを求める。
　続いて、出力電圧指令値を決定する。例えば、モータ１４１、１４２のｑ軸に対する出力電圧指令値Ｖｑ ＊は、目標となる回転数ω＊に、誘起電圧定数Ｋｅを乗じた値とし、ｄ軸に対する出力電圧指令値Ｖｄ ＊は、ゼロとする。
　電圧指令生成部１１６は、図３（ａ）に示すように、ｑ軸の出力電圧指令値Ｖｑ ＊と、第１のモータ１４１のｑ軸誘起電圧Ｅｑ＿ａ及び第２のモータ１４２のｑ軸誘起電圧Ｅｑ＿ｂの平均値Ｅｑ＿ａｖｅとの差分がゼロになるようにＰＩ制御を行い、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ ＊＊を決定する。
　同様に、電圧指令生成部１１６は、図３（ｂ）に示すように、ｄ軸の出力電圧指令値Ｖｄ ＊と、第１のモータ１４１のｄ軸誘起電圧Ｅｄ＿ａ及び第２のモータ１４２のｄ軸誘起電圧Ｅｄ＿ｂの平均値Ｅｄ＿ａｖｅとの差分がゼロになるようにＰＩ制御を行い、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ ＊＊を決定する。
　平均値算出部１１７は、第１のモータ１４１のｑ軸誘起電圧Ｅｑ＿ａ及び第２のモータ１４２のｑ軸誘起電圧Ｅｑ＿ｂの平均値Ｅｑ＿ａｖｅ、並びに、第１のモータ１４１のｄ軸誘起電圧Ｅｄ＿ａ及び第２のモータ１４２のｄ軸誘起電圧Ｅｄ＿ｂの平均値Ｅｄ＿ａｖｅを算出する。
　また、平均値算出部１１７は、第１のモータ１４１の位相推定値θａ及び第２のモータ１４２の位相推定値θｂの平均値である平均位相θａｖｅを算出する。
　座標変換部１１８は、平均位相θａｖｅに基づき、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ ＊＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ ＊＊を、回転二相座標系から静止三相座標系に座標変換して、静止三相座標系上の電圧指令値ｖｕ ＊、ｖｖ ＊、ｖｗ ＊を求める。
　例えば、座標変換部１１８は、平均位相θａｖｅと、ｄｑ軸電圧指令値ｖｄ ＊、ｖｑ ＊とから、印加電圧位相θｖを求め、印加電圧位相θｖに基づき、ｄ軸電圧指令値Ｖｄ ＊＊及びｑ軸電圧指令値Ｖｑ ＊＊を回転二相座標系から静止三相座標系に座標変換して、静止三相座標系上の電圧指令値ｖｕ ＊、ｖｖ ＊、ｖｗ ＊を求める。
　印加電圧位相θｖは、例えば、ｄｑ軸電圧指令値ｖｄ ＊、ｖｑ ＊から、θｆ＝ｔａｎ-１（ｖｑ ＊／ｖｄ ＊）により得られる進み位相角θｆを、平均位相θａｖｅに加算することで得られる。
　平均位相θａｖｅ、進み位相角θｆ、及び印加電圧位相θｖの例が図４（ａ）に示され、座標変換部１１８で求められる電圧指令値ｖｕ ＊、ｖｖ ＊、ｖｗ ＊の例が図４（ｂ）に示されている。
　ＰＷＭ信号生成部１１９は、入力電圧Ｖｄｃと、電圧指令値ｖｕ ＊、ｖｖ ＊、ｖｗ ＊とから図４（ｃ）に示されるＰＷＭ信号ＵＰ、ＶＰ、ＷＰ、ＵＮ、ＶＮ、ＷＮを生成する。ＰＷＭ信号ＵＰ、ＶＰ、ＷＰ、ＵＮ、ＶＮ、ＷＮは、インバータ１０４に供給され、スイッチング素子の制御に用いられる。
　インバータ１０４では、ＰＷＭ信号ＵＰ、ＶＰ、ＷＰ、ＵＮ、ＶＮ、ＷＮに基づいてインバータ１０４のスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御することで、インバータ１０４から周波数及び電圧値が可変の交流電圧を出力させ、第１のモータ１４１及び第２のモータ１４２に印加することができる。
　なお、電圧指令値ｖｕ ＊、ｖｖ ＊、ｖｗ ＊については、図４中では正弦波として説明しているが、三次高調波を重畳させてもよく、第１のモータ１４１及び第２のモータ１４２を駆動可能であれば方式は問わない。
　ここで、前述したようにｎ台（ｎは２以上の整数）のＰＭＳモータを直列に制御するため、インバータに対して作用する各ＰＭＳモータの誘起電圧の合計は、１台のＰＭＳモータを運転する場合のｎ倍となる。一般に、センサレス制御にてＰＭＳモータを運転する際のモータ誘起電圧が小さいと、インバータのスイッチング素子をＯＮにする時間が短くなり、ＰＭＳモータの電流検出精度及び位置推定精度が低下する。
　本実施の形態においては、複数のＰＭＳモータを直列接続することで、誘起電圧の大きさをｎ倍にすることができる。すなわち、従来１台のＰＭＳモータで運転した場合に比べて、本実施の形態は、最低回転数をおよそ１／ｎまで下げることが可能となる。
　本実施の形態では、図１に示されているように、二つのモータ１４１、１４２が直列でインバータ１０４に接続されているため、一つのモータがインバータに接続されている場合に比べて、最低回転数を１／２まで下げることができる。これにより、制御部１０９は、１台のモータ（例えば、モータ１４１）を予め定められた期間回転させることのできる最も低い回転数である最低回転数よりも低い回転数で、直列に接続された２台のモータ１４１、１４２を運転することができる。予め定められた期間は、モータの運転開始時又は運転停止時のように、モータ１４１、１４２の回転数が一時的に低回転となる期間を除くものであって、ある程度の長さのある期間である。このため、予め定められた期間としては、瞬間的な期間を除くことのできる任意の長さが定められていればよい。
　また、１台のＰＭＳモータをセンサレス制御で運転する場合の最低回転数は、インバータの母線電圧とＰＭＳモータの誘起電圧定数とから決まる、ＰＭＳモータを運転可能な最高回転数のおよそ１／１０程度が目安となる。このため、ｎ台のＰＭＳモータを直列に接続することで、１／（１０×ｎ）程度の回転数まで、最低回転数を下げることができる。
　このため、ＰＭＳモータを運転可能な最高回転数をＲＨとすると、本実施の形態では、ｎ台のＰＭＳモータを直列に接続することで、１台のＰＭＳモータをセンサレス制御で運転する場合の最低回転数よりも低い、ＲＨ×１／（１０×ｎ）≦Ｒ＜ＲＨ×１／１０の範囲の回転数Ｒで、ｎ台のＰＭＳモータを運転することができる。
　ここで、図１に示されているモータ１４１、１４２及びモータ駆動装置を空調機のファンに適用した場合について説明する。
　図５は、実施の形態１に係る空調機１００の構成を示す概略図である。
　空調機１００は、インバータ１０４、制御部１０９、モータ１４１、１４２、ファン１５０、１５１及びセンサ１５２を備える。
　図５に示されているように、１台のインバータ１０４に対して、２台のモータ１４１、１４２が接続されている。モータ１４１には、ファン１５０が接続され、モータ１４２には、ファン１５１が接続されている。言い換えると、ファン１５０、１５１は、モータ１４１、１４２から動力を得て駆動される動作部である。モータ１４１、１４２は、動力を発生する。
　センサ１５２は、人の活動量、室内の温度及び室外の温度の少なくとも１つを示す物理量を検出する。例えば、センサ１５２は、カメラ、赤外線センサ又は温度センサ等により実現することができる。
　そして、制御部１０９は、センサ１５２にて検出した人の活動量、室内の温度、又は、室外の温度といった物理量が、予め定められた範囲内にあり、室内の温度を急激に変更する必要がなくなった場合において、モータ１４１、１４２を低速運転することにより、ファン１５０、１５１を極低速で運転する。このことで、省エネ性の向上又はファン１５０、１５１の騒音低減を図ることが可能となり、より快適な空間を提供することができる。
　なお、ここでいう極低速とは、１台のモータを運転可能な最高回転数の１／１０よりも低く、その極低速は、その最高回転数の１／（ｎ×１０）以上の回転数であることが、望ましい。図１では、ｎ＝２である。
　以上のように、実施の形態１に係る空調機１００によれば、センサレス制御において、ＰＭＳモータ１４１、１４２を低速で運転すること、言い換えると、１つのＰＭＳモータが接続されている場合よりも低い回転数で運転することができる。
　実施の形態１に係る空調機１００によれば、センサで検出される物理量が予め定められた範囲内である場合に、非常に低い回転数で、モータ１４１、１４２を運転することができる。
　ここでの物理量は、人の活動量、室内の温度、及び、室外の温度の少なくとも何れか１つとすることで、実施の形態１に係る空調機１００により、快適な空間を提供することができるようになる。
実施の形態２．
　図６は、実施の形態２に係る空調機に使用されるモータ及びモータ駆動装置を示す概略図である。
　図示のモータ駆動装置は、整流器１０２と、平滑部１０３と、インバータ１０４と、インバータ電流検出部１０５と、入力電圧検出部１０６と、誘起電圧検出部１０７と、差動アンプ１０８と、制御部２０９と、開閉部２２０、２２１、２２２とを備える。
　実施の形態２におけるモータ駆動装置は、制御部２０９及び開閉部２２０、２２１、２２２において、実施の形態１におけるモータ駆動装置と異なっている。
　図６に示されているように、実施の形態２では、第１のモータ１４１と第２のモータ１４２との間に、開閉部２２０、２２１が設けられている。
　また、実施の形態２では、差動アンプ１０８への入力を、第１のモータ１４１の後段と、第２のモータ１４２の後段との間で切り替えるための開閉部２２２が設けられている。
　複数のモータが直列に接続されている場合、どれか１つのモータが、例えば、断線による故障を引き起こすと、電流経路が形成されず、全てのモータが停止してしまう。そこで実施の形態２では、モータ１４１、１４２間の接続を切替えるための開閉部２２０、２２１、２２２が設けられている。
　開閉部２２０は、第１の端子２２０ａと、第２の端子２２０ｂと、第３の端子２２０ｃとを備える。第１の端子２２０ａは、第１のモータ１４１のｕ相の出力線に接続されている。第２の端子２２０ｂは、第２のモータ１４２のｕ相の入力線に接続されている。第３の端子２２０ｃは、開閉部２２２に接続されている。
　そして、開閉部２２０は、制御部２０９からの指示に従って、第１の端子２２０ａとの接続を、第２の端子２２０ｂと、第３の端子２２０ｃとの間で切り替えることができる。
　同様に、開閉部２２１は、第１の端子２２１ａと、第２の端子２２１ｂと、第３の端子２２１ｃとを備える。第１の端子２２１ａは、第１のモータ１４１のｗ相の出力線に接続されている。第２の端子２２１ｂは、第２のモータ１４２のｗ相の入力線に接続されている。第３の端子２２１ｃは、開閉部２２２に接続されている。
　そして、開閉部２２１は、制御部２０９からの指示に従って、第１の端子２２１ａとの接続を、第２の端子２２１ｂと、第３の端子２２１ｃとの間で切り替えることができる。
　開閉部２２２は、第１の端子２２２ａと、第２の端子２２２ｂと、第３の端子２２２ｃとを備える。第１の端子２２２ａは、差動アンプ１０８への入力線に接続されている。第２の端子２２２ｂは、第２のモータ１４２の出力線に接続されている。第３の端子２２２ｃは、開閉部２２０、２２１の第３の端子２２０ｃ、２２１ｃに接続されている。
　そして、開閉部２２２は、制御部２０９からの指示に従って、第１の端子２２２ａとの接続を、第２の端子２２２ｂと、第３の端子２２２ｃとの間で切り替えることができる。
　実施の形態２では、開閉部２２０、２２１の第１の端子２２０ａ、２２１ａを、第２の端子２２０ｂ、２２０ｂに接続し、開閉部２２２の第１の端子２２２ａを、第２の端子２２２ｂに接続することで、第１のモータ１４１と、第２のモータ１４２とを直列に接続することができる。
　このような状態において、例えば、第２のモータ１４２の断線により、モータ１４１、１４２に電流が流れなくなった場合、制御部２０９は、インバータ電流検出部１０５で検出された電流値から断線を検出する。
　断線を検出した制御部２０９は、開閉部２２０、２２１、２２２に指示することで、開閉部２２０、２２１の第１の端子２２０ａ、２２１ａを、第３の端子２２０ｃ、２２１ｃに接続し、開閉部２２２の第１の端子２２２ａを、第３の端子２２２ｃに接続することで、第２のモータ１４２をインバータ１０４から切り離し、第１のモータ１４１のみを動作させることができる。
　ここで、制御部２０９では、モータ１４１、１４２の運転台数の切り替えに伴い、誘起電圧定数Ｋｅの値を変更する。誘起電圧定数Ｋｅの値は、前述の式が示すように、例えば、運転台数が２台から１台となった場合には、半分の値となる。
　ここで、図６に示されているモータ１４１、１４２及びモータ駆動装置を空調機のファンに適用した場合について説明する。
　図７は、実施の形態２に係る空調機２００の構成を示す概略図である。
　空調機２００は、インバータ１０４、制御部２０９、モータ１４１、１４２、ファン１５０、１５１、センサ１５２及び開閉部２２０、２２１、２２２を備える。
　図７に示されているように、制御部２０９は、開閉部２２０、２２１、２２２を制御することで、１台のインバータ１０４の出力側に、２台のモータ１４１、１４２の接続と、１台のモータ１４１の接続とを切り替えることができる。言い換えると、開閉部２２０、２２１、２２２は、インバータ１０４の出力側に、複数のモータ１４１、１４２を接続する複数接続と、１台のモータ１４１を接続する単独接続とを切り替える切替部として機能する。例えば、開閉部２２０、２２１、２２２は、１台のモータ１４２に通電を行わない場合に、１台のモータ１４１を接続する単独接続とする。
　図７のように配線することで、配線の無駄な引き回しを抑制でき、基板側に開閉部２２０、２２１、２２２を設ける場合よりもモータ１４１、１４２の効率悪化又はノイズ悪化を抑制できる。
　実施の形態２によれば、第２のモータ１４２が故障した場合においても、第１のモータ１４１を単独で運転することができ、空調機２００としての機能を継続することができるため、ファン１５１故障時の延命運転が可能となる。
　なお、実施の形態２では、第２のモータ１４２を切り離し、第１のモータ１４１を単独で動作できるようになっているが、開閉部２２０、２２１、２２２の構成を変更することで、第２のモータ１４２を単独で動作できるようにしてもよい。
　また、例えば、図８に示されているように、インバータ１０４と、第１のモータ１４１との間に、開閉部２２３、２２４、２２５を設けて、制御部２０９＃により、開閉部２２３、２２４、２２５を制御することで、第１のモータ１４１及び第２のモータ１４２の何れか一方を単独で動作させることができるようにしてもよい。
　具体的には、図９に示されているように、開閉部２２３は、第１の端子２２３ａと、第２の端子２２３ｂと、第３の端子２２３ｃとを備える。第１の端子２２３ａは、インバータ１０４のｕ相の出力線に接続されている。第２の端子２２３ｂは、開閉部２２０の第１の端子２２０ａに接続されている。第３の端子２２３ｃは、第１のモータ１４１のｕ相の入力線に接続されている。
　そして、開閉部２２３は、制御部２０９＃からの指示に従って、第１の端子２２３ａとの接続を、第２の端子２２３ｂと、第３の端子２２３ｃとの間で切り替えることができる。
　同様に、開閉部２２４は、第１の端子２２４ａと、第２の端子２２４ｂと、第３の端子２２４ｃとを備える。第１の端子２２４ａは、インバータ１０４のｖ相の出力線に接続されている。第２の端子２２４ｂは、第２のモータ１４２のｖ相の入力線に接続されている。第３の端子２２４ｃは、第１のモータ１４１のｖ相の入力線に接続されている。
　そして、開閉部２２４は、制御部２０９＃からの指示に従って、第１の端子２２４ａとの接続を、第２の端子２２４ｂと、第３の端子２２４ｃとの間で切り替えることができる。
　開閉部２２５は、第１の端子２２５ａと、第２の端子２２５ｂと、第３の端子２２５ｃとを備える。第１の端子２２５ａは、インバータ１０４のｗ相の出力線に接続されている。第２の端子２２５ｂは、開閉部２２１の第１の端子２２１ａに接続されている。第３の端子２２５ｃは、第１のモータ１４１のｗ相の入力線に接続されている。
　そして、開閉部２２５は、制御部２０９＃からの指示に従って、第１の端子２２５ａとの接続を、第２の端子２２５ｂと、第３の端子２２５ｃとの間で切り替えることができる。
　この変形例では、開閉部２２３、２２４、２２５の第１の端子２２３ａ、２２４ａ、２２５ａを、第３の端子２２３ｃ、２２４ｃ、２２５ｃに接続し、開閉部２２０、２２１の第１の端子２２０ａ、２２１ａを、第２の端子２２０ｂ、２２１ｂに接続し、開閉部２２２の第１の端子２２２ａを、第２の端子２２２ｂに接続することで、第１のモータ１４１と、第２のモータ１４２とを直列に接続することができる。
　また、開閉部２２３、２２４、２２５の第１の端子２２３ａ、２２４ａ、２２５ａを、第２の端子２２３ｂ、２２４ｂ、２２５ｂに接続し、開閉部２２０、２２１の第１の端子２２０ａ、２２１ａを、第２の端子２２０ｂ、２２１ｂに接続し、開閉部２２２の第１の端子２２２ａを、第２の端子２２２ｂに接続することで、第２のモータ１４２のみを単独で動作させることができる。
　さらに、開閉部２２３、２２４、２２５の第１の端子２２３ａ、２２４ａ、２２５ａを、第３の端子２２３ｃ、２２４ｃ、２２５ｃに接続し、開閉部２２０、２２１の第１の端子２２０ａ、２２１ａを、第３の端子２２０ｃ、２２１ｃに接続し、開閉部２２２の第１の端子２２２ａを、第３の端子２２２ｃに接続することで、第１のモータ１４１のみを単独で動作させることができる。
　言い換えると、開閉部２２０、２２１、２２２、２２３、２２４、２２５は、インバータ１０４の出力側に、複数のモータ１４１、１４２を直列で接続する複数接続と、モータ１４１又はモータ１４２を接続する単独接続とを切り替える切替部として機能する。
実施の形態３．
　図１０は、実施の形態３に係る空調機に使用されるモータ及びモータ駆動装置を示す概略図である。
　図示のモータ駆動装置は、整流器１０２と、平滑部１０３と、インバータ１０４と、インバータ電流検出部１０５と、入力電圧検出部１０６と、誘起電圧検出部１０７と、差動アンプ１０８と、制御部３０９と、開閉部３２６、３２７、３２８、３２９、３３０、３３１とを備える。
　実施の形態２におけるモータ駆動装置は、制御部３０９及び開閉部３２６、３２７、３２８、３２９、３３０、３３１において、実施の形態１におけるモータ駆動装置と異なっている。
　開閉部３２６は、第１の端子３２６ａと、第２の端子３２６ｂと、第３の端子３２６ｃとを備える。
　第１の端子３２６ａは、第１のモータ１４１のｕ相の出力線に接続され、第２の端子３２６ｂは、第２のモータ１４２のｕ相の入力線に接続され、第３の端子３２６ｃは、第２のモータ１４２の出力線に接続されている。
　そして、開閉部３２６は、制御部３０９からの指示に従って、第１の端子３２６ａの接続を、第２の端子３２６ｂと、第３の端子３２６ｃとの間で切り替える。
　開閉部３２７は、第１の端子３２７ａと、第２の端子３２７ｂと、第３の端子３２７ｃとを備える。
　第１の端子３２７ａは、第１のモータ１４１のｖ相の出力線に接続され、第２の端子３２７ｂは、第２のモータ１４２のｖ相の入力線に接続され、第３の端子３２７ｃは、第２のモータ１４２の出力線に接続されている。
　そして、開閉部３２７は、制御部３０９からの指示に従って、第１の端子３２７ａの接続を、第２の端子３２７ｂと、第３の端子３２７ｃとの間で切り替える。
　開閉部３２８は、第１の端子３２８ａと、第２の端子３２８ｂと、第３の端子３２８ｃとを備える。
　第１の端子３２８ａは、第１のモータ１４１のｗ相の出力線に接続され、第２の端子３２８ｂは、第２のモータ１４２のｗ相の入力線に接続され、第３の端子３２８ｃは、第２のモータ１４２の出力線に接続されている。
　そして、開閉部３２８は、制御部３０９からの指示に従って、第１の端子３２８ａの接続を、第２の端子３２８ｂと、第３の端子３２８ｃとの間で切り替える。
　開閉部３２９は、第１の端子３２９ａと、第２の端子３２９ｂと、第３の端子３２９ｃとを備える。
　第１の端子３２９ａは、インバータ１０４のｕ相の出力線に接続され、第２の端子３２９ｂは、何れの線にも接続されず、開放されており、第３の端子３２９ｃは、第２のモータ１４２のｕ相の入力線に接続されている。
　そして、開閉部３２９は、制御部３０９からの指示に従って、第１の端子３２９ａの接続を、第２の端子３２９ｂと、第３の端子３２９ｃとの間で切り替える。
　開閉部３３０は、第１の端子３３０ａと、第２の端子３３０ｂと、第３の端子３３０ｃとを備える。
　第１の端子３３０ａは、インバータ１０４のｖ相の出力線に接続され、第２の端子３３０ｂは、何れの線にも接続されず、開放されており、第３の端子３３０ｃは、第２のモータ１４２のｖ相の入力線に接続されている。
　そして、開閉部３３０は、制御部３０９からの指示に従って、第１の端子３３０ａの接続を、第２の端子３３０ｂと、第３の端子３３０ｃとの間で切り替える。
　開閉部３３１は、第１の端子３３１ａと、第２の端子３３１ｂと、第３の端子３３１ｃとを備える。
　第１の端子３３１ａは、インバータ１０４のｗ相の出力線に接続され、第２の端子３３１ｂは、何れの線にも接続されず、開放されており、第３の端子３３１ｃは、第２のモータ１４２のｗ相の入力線に接続されている。
　そして、開閉部３３１は、制御部３０９からの指示に従って、第１の端子３３１ａの接続を、第２の端子３３１ｂと、第３の端子３３１ｃとの間で切り替える。
　以上のような構成において、開閉部３２６～３３１の第１の端子３２６ａ～３３１ａを第２の端子３２６ｂ～３３１ｂに接続させた場合には、第１のモータ１４１と第２のモータ１４２とは、直列に接続される。一方、開閉部３２６～３３１の第１の端子３２６ａ～３３１ａを第３の端子３２６ｃ～３３１ｃに接続させた場合には、第１のモータ１４１と第２のモータ１４２とは、並列に接続される。
　なお、制御部３０９ではモータ１４１、１４２の接続方式の切り替えに伴い、誘起電圧定数Ｋｅの値を変更する。ｎ台のモータが直列に接続されている場合、誘起電圧定数Ｋｅの値は、Ｋｅ＝Ｋｅ＿ｍ×ｎとすればよく、ｎ台のモータが並列に接続されている場合、誘起電圧定数Ｋｅの値は、Ｋｅ＝Ｋｅ＿ｍとすればよい。
　図１０の例では、２台のモータ１４１が使用されているので、直列接続の場合は、誘起電圧定数Ｋｅの値は、Ｋｅ＝Ｋｅ＿ｍ×２であり、並列接続の場合は、誘起電圧定数Ｋｅの値は、Ｋｅ＝Ｋｅ＿ｍである。
　一般的に、モータを直列で接続して運転する場合、モータの誘起電圧が運転台数に比例して増加するため、運転可能な最高回転数が低下する。インバータの母線電圧を昇圧させれば運転可能な最高回転数を上げることができるが、昇圧回路分のコスト増又は制御が複雑になるといった課題が生じる。
　実施の形態３によれば、モータの回転数を上げたい場合に並列接続に切替えることによって、モータの最高回転数を１台のみで運転する場合と同等まで上げることが可能となる。
　ここで、図１０に示されているモータ１４１、１４２及びモータ駆動装置を空調機のファンに適用した場合について説明する。
　図１１は、実施の形態３に係る空調機３００の構成を示す概略図である。
　空調機３００は、インバータ１０４、制御部３０９、モータ１４１、１４２、ファン１５０、１５１、センサ１５２及び開閉部３２６～３３１を備える。
　例えば、センサ１５２で検出される物理量から、室内の温度を急激に変更する必要がなくなった場合では、制御部３０９は、第１のモータ１４１及び第２のモータ１４２を直列に接続し、ファン１５０、１５１を極低速で運転することで、省エネ性の向上及びファン１５０、１５１の騒音低減を図ることが可能となる。
　一方、センサ１５２で検出される物理量から、室内の温度を急激に変更する必要が生じた場合には、制御部３０９は、第１のモータ１４１及び第２のモータ１４２を並列に接続し、ファン１５０、１５１を高速で運転することによって、より早く室温を調整することができる。
　すなわち、制御部３０９は、開閉部３２６～３３１を制御することで、複数のモータ１４１、１４２を予め定められた回転数以上の回転数で運転する場合には、複数のモータ１４１、１４２を並列接続にし、複数のモータ１４１、１４２を予め定められた回転数よりも低い回転数で運転する場合には、複数のモータ１４１、１４２を直列接続にする。
　なお、空調機３００における最も低い回転数で、複数のモータ１４１、１４２を運転する場合には、制御部３０９は、開閉部３２６～３３１を制御することで、複数のモータ１４１、１４２を直列接続にする。直列接続にした場合には、並列接続において予め定められた期間回転させることのできる最低回転数よりも低い回転数で、複数のモータ１４１、１４２を運転することができる。予め定められた期間は、モータの運転開始時又は運転停止時のように、モータ１４１、１４２の回転数が一時的に低回転となる期間を除くものであって、ある程度の長さのある期間である。このため、予め定められた期間としては、瞬間的な期間を除くことのできる任意の長さが定められていればよい。
　ここで、開閉部３２６～３３１は、複数のモータ１４１、１４２をインバータ１０４の出力側に直列に接続する直列接続と、複数のモータ１４１、１４２をインバータ１０４の出力側に並列に接続する並列接続とを切り替える切替部として機能する。
　なお、以上に記載された実施の形態１～３において、モータに高周波電圧を印加して、その検出電流を用いて、モータの回転子の位置を推定する高周波重畳方式をさらに適用することも可能である。このような場合には、さらにモータの回転数を低くすることができる。
　以上に記載された実施の形態１～３に係る空調機１００～３００では、モータ１４１、１４２からの動力を得て駆動される動作部として、ファン１５０、１５１を例に挙げて説明したが、実施の形態１～３に係る空調機１００～３００は、このような例に限定されない。例えば、実施の形態１～３に係る空調機１００～３００は、モータ１４１、１４２からの動力を得て駆動される動作部として、図示しない圧縮機を備えていてもよい。圧縮機は、空調機で使用される冷媒を圧縮する機器である。
　なお、以上に記載された実施の形態１～３では、２台のモータ１４１、１４２を直列接続しているが、実施の形態１～３は、２台のモータ１４１、１４２に限定されず、３台以上のモータが接続されていてもよい。実施の形態３において、３台以上のモータが接続されている場合には、並列接続では、分岐された複数の経路の各々に接続されている１又は複数のモータの数が等しくなるようにすることが望ましい。
　１００，２００，３００　空調機、　１０１　交流電源、　１０２　整流器、　１０３　平滑部、　１０４　インバータ、　１０５　インバータ電流検出部、　１０６　入力電圧検出部、　１０７　誘起電圧検出部、　１０８　差動アンプ、　１０９，２０９，３０９　制御部、　２２０，２２１，２２２，２２３，２２４，２２５　開閉部、　３２６，３２７，３２８，３２９，３３０，３３１　開閉部、　１４１，１４２　モータ、　１５０，１５１　ファン。

Claims (12)

  1. 　直流電圧から三相交流電圧を生成する１台のインバータと、
    　前記インバータの出力側に直列に接続されて動力を発生するｎ台（ｎは２以上の整数）のモータと、
    　前記動力を受けて駆動される動作部と、
    　前記ｎ台のモータによる誘起電圧に基づいてセンサレス制御を行う制御部と、を備えること
    　を特徴とする空調機。
  2. 　物理量を検出するセンサをさらに備え、
    　前記制御部は、前記物理量が予め定められた範囲内である場合に、前記インバータを制御することにより、前記ｎ台のモータを低速運転すること
    　を特徴とする請求項１に記載の空調機。
  3. 　前記物理量は、人の活動量、室内の温度、及び、室外の温度の少なくとも何れか１つであること
    　を特徴とする請求項２に記載の空調機。
  4. 　前記低速運転では、前記制御部は、前記ｎ台のモータの内の１つのモータを予め定められた期間回転させることのできる最も低い回転数である最低回転数よりも低い回転数で、前記ｎ台のモータを運転すること
    　を特徴とする請求項２又は３に記載の空調機。
  5. 　前記低速運転では、前記制御部は、前記ｎ台のモータの内の１つのモータの最高回転数の１０分の１よりも低く、かつ、前記最高回転数の１０×ｎ分の１以上の回転数で、前記ｎ台のモータを運転すること
    　を特徴とする請求項２又は３に記載の空調機。
  6. 　直流電圧から三相交流電圧を生成する１台のインバータと、
    　前記三相交流電圧を受けて動力を発生する２台のモータと、
    　前記２台のモータを前記インバータの出力側に直列に接続する複数接続と、前記２台のモータの内の一方のモータのみを前記インバータの出力側に接続する単独接続とを切り替える切替部と、
    　前記動力を受けて駆動される動作部と、
    　前記複数接続時には、前記２台のモータによる誘起電圧に基づいて、前記単独接続時には、前記一方のモータによる誘起電圧に基づいて、センサレス制御を行う制御部と、を備えること
    　を特徴とする空調機。
  7. 　前記切替部は、前記複数接続において前記２台のモータの内の他方のモータへの通電を行わない場合に、前記複数接続から、前記単独接続に切り替えること
    　を特徴とする請求項６に記載の空調機。
  8. 　直流電圧から三相交流電圧を生成する１台のインバータと、
    　前記三相交流電圧を受けて動力を発生するｎ台（ｎは２以上の整数）のモータと、
    　前記ｎ台のモータを前記インバータの出力側に直列に接続する直列接続と、前記ｎ台のモータを前記インバータの出力側に並列に接続する並列接続とを切り替える切替部と、
    　前記動力を受けて駆動される動作部と、
    　前記ｎ台のモータによる誘起電圧に基づいてセンサレス制御を行う制御部と、を備えること
    　を特徴とする空調機。
  9. 　前記切替部は、前記ｎ台のモータを予め定められた回転数以上の回転数で運転する場合には、前記ｎ台のモータを前記並列接続にし、前記ｎ台のモータを予め定められた回転数よりも低い回転数で運転する場合には、前記ｎ台のモータを前記直列接続にすること
    　を特徴とする請求項８に記載の空調機。
  10. 　前記切替部は、前記ｎ台のモータを最も低い回転数で運転する場合には、前記ｎ台のモータを前記直列接続にすること
    　を特徴とする請求項８に記載の空調機。
  11. 　前記並列接続では、分岐された複数の経路の各々に接続されている１又は複数のモータの数が等しくなるように、前記ｎ台のモータが前記複数の経路に配置されていること
    　を特徴とする請求項８から１０の何れか一項に記載の空調機。
  12. 　前記制御部は、前記並列接続において、前記ｎ台のモータの内の１つのモータを予め定められた期間回転させることのできる最も低い回転数である最低回転数よりも低い回転数で、前記直列接続において、前記ｎ台のモータを運転すること
    　を特徴とする請求項８から１１の何れか一項に記載の空調機。
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