WO2024089760A1 - モータ駆動装置及び冷凍サイクル機器 - Google Patents

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WO2024089760A1
WO2024089760A1 PCT/JP2022/039670 JP2022039670W WO2024089760A1 WO 2024089760 A1 WO2024089760 A1 WO 2024089760A1 JP 2022039670 W JP2022039670 W JP 2022039670W WO 2024089760 A1 WO2024089760 A1 WO 2024089760A1
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WO
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phase
voltage
switching element
leg
motor
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PCT/JP2022/039670
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English (en)
French (fr)
Inventor
亮一 佐々木
和徳 畠山
Original Assignee
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

  • This disclosure relates to a motor drive device that drives a motor, and a refrigeration cycle device equipped with a motor drive device.
  • Patent Document 1 discloses a technique for controlling all of the switching elements of either the upper arm or the lower arm of the inverter to be turned on and all of the switching elements of the other arm to be turned off when a high regenerative voltage is generated in the permanent magnet motor, in order to prevent a voltage higher than the withstand voltage from being applied to the capacitor.
  • motor current circulates between the permanent magnet motor and the switching elements of the upper arm of the inverter, or between the permanent magnet motor and the switching elements of the lower arm of the inverter, preventing the regenerative voltage from being applied to the capacitor.
  • Patent Document 1 involves closed circuit operation that shorts the terminals of the permanent magnet motor, so the current in the closed circuit is determined by the regenerative voltage, the winding resistance of the permanent magnet motor, and the inductance component of the winding.
  • the regenerative voltage is large, the current at the time of the short circuit becomes large, and the permanent magnet motor heats up due to Joule heat generated in the winding resistance, causing the permanent magnet motor to reach a high temperature.
  • the permanent magnet is a rare earth magnet, there is an issue that the demagnetization resistance at high temperatures decreases, leading to irreversible demagnetization and reducing the performance of the permanent magnet motor.
  • the present disclosure has been made in consideration of the above, and aims to provide a motor drive device that can prevent a voltage higher than the withstand voltage from being applied to a capacitor while suppressing degradation of the performance of a permanent magnet motor.
  • the motor drive device of the present disclosure drives a permanent magnet motor connected to a propeller fan provided in an outdoor unit of a refrigeration cycle device.
  • the motor drive device includes a rectifier circuit, a capacitor, a three-phase inverter, a shunt resistor, and a control unit that controls the operation of the three-phase inverter.
  • the rectifier circuit rectifies the AC voltage applied from the AC power source, and the capacitor smoothes the rectified voltage output from the rectifier circuit.
  • the three-phase inverter is configured by connecting three legs in parallel, each leg having an upper arm switching element and a lower arm switching element connected in series, for one phase, and converts the capacitor voltage smoothed by the capacitor into a three-phase AC voltage and applies it to the permanent magnet motor.
  • the shunt resistor detects the current flowing between the capacitor and the three-phase inverter.
  • the control unit When the capacitor voltage exceeds the threshold voltage due to a regenerative voltage that may be generated in the permanent magnet motor when the propeller fan is rotated by an external force, the control unit performs a first control that simultaneously turns on the switching element of the upper arm of the first phase leg of the three legs of the three-phase inverter and the switching element of the lower arm of the second phase leg different from the first phase leg, thereby discharging the capacitor voltage through the shunt resistor, the motor winding of the first phase, and the motor winding of the second phase.
  • the motor drive device disclosed herein has the effect of preventing a voltage higher than the withstand voltage from being applied to the capacitor while suppressing degradation of the performance of the permanent magnet motor.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an air conditioner including a motor drive device according to a first embodiment
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a motor drive device according to a first embodiment
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the state of the switching elements in the three-phase inverter circuit shown in FIG. 3 and the current flowing between the three-phase inverter circuit and the fan motor.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of a hardware configuration for implementing the functions of the control unit in FIG. 2 .
  • FIG. 3 is a block diagram showing another example of a hardware configuration for implementing the functions of the control unit in FIG. 2 .
  • FIG. 1 is a flowchart illustrating control performed by the motor drive device according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a circuit diagram for explaining the control operation performed by the motor drive device according to the first embodiment;
  • FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of a three-phase inverter circuit provided in a motor drive device according to a fourth embodiment;
  • FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of a motor drive device according to a fifth embodiment;
  • 13 is a flowchart illustrating control performed by a motor drive device according to a fifth embodiment.
  • the refrigeration cycle equipment will be described as an air conditioner as an example, but is not limited to this example. In other words, the technology of the present disclosure can also be applied to refrigeration cycle equipment other than air conditioners.
  • Another example of a refrigeration cycle equipment is a heat pump type water heater equipped with an outdoor unit.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an air conditioner 150 including a motor drive device 2 according to embodiment 1.
  • the air conditioner 150 is configured to be driven by the motor drive device 2, as shown in Fig. 1 .
  • the air conditioner 150 includes an outdoor unit 126 and an indoor unit 127.
  • the outdoor unit 126 includes an outdoor heat exchanger 128, an outdoor fan 129, a compressor 130, and a fan motor 134.
  • An example of the outdoor fan 129 is a propeller fan, and an example of the fan motor 134 is a permanent magnet motor.
  • the indoor unit 127 includes an indoor heat exchanger 131, an indoor fan 132, and an expansion valve 133.
  • the compressor 130, the outdoor heat exchanger 128, the expansion valve 133, and the indoor heat exchanger 131 are connected in a ring shape to form a refrigerant circuit 135.
  • outdoor air is sent to the outdoor heat exchanger 128 as the outdoor fan 129 rotates.
  • the sent outdoor air also exchanges heat with the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 128.
  • the fan motor 134 is connected to the rotor of the outdoor fan 129.
  • indoor air is sent to the indoor heat exchanger 131 as the indoor fan 132 rotates.
  • the sent indoor air also exchanges heat with the refrigerant flowing through the indoor heat exchanger 131.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the motor drive device 2 according to the first embodiment.
  • the motor drive device 2 is connected to the AC power source 1 and the fan motor 134 of the outdoor unit 126, and converts the AC voltage output from the AC power source 1 into a DC voltage, and also converts the DC voltage into a three-phase AC voltage of a desired voltage and frequency and outputs it to the fan motor 134.
  • the fan motor 134 is a three-phase motor having a winding 32U which is a U-phase motor winding, a winding 32V which is a V-phase motor winding, and a winding 32W which is a W-phase motor winding.
  • the motor drive device 2 includes a reactor 20, a rectifier circuit 21, a capacitor 23, a voltage detection unit 24, a current detection unit 25, a control unit 26, a three-phase inverter 27, and a shunt resistor 34.
  • the rectifier circuit 21 includes multiple diodes 22, four diodes 22 in the example of FIG. 2, and rectifies the AC voltage output from the AC power source 1 to convert it into a DC voltage.
  • a circuit that converts an AC voltage into a DC voltage is called a converter.
  • the rectifier circuit 21 is a non-boost converter, but a boost converter may also be used.
  • FIG. 2 shows an example in which the AC power source 1 is a single-phase AC power source, the AC power source 1 may be a three-phase AC power source.
  • the rectifier circuit 21 is configured to include six diodes 22.
  • one end of the reactor 20 is connected to one side of the AC power source 1, and the other end is connected to one input end of the rectifier circuit 21.
  • the installation position of the reactor 20 is not limited to the example of FIG. 2.
  • one end of the reactor 20 may be connected to the other side of the AC power source 1, and the other end may be connected to the other input end of the rectifier circuit 21.
  • the positive side of the capacitor 23 is connected to one output terminal of the rectifier circuit 21, and the negative side is connected to the other output terminal of the rectifier circuit 21.
  • the capacitor 23 smoothes the rectified voltage output from the rectifier circuit 21.
  • the voltage detection unit 24 is connected to both ends of the capacitor 23 and detects the voltage value of the capacitor voltage output by the capacitor 23. The voltage detection unit 24 outputs the detected value of the capacitor voltage to the control unit 26.
  • the current detection unit 25 is disposed on the connection wiring 30 that connects the three-phase inverter 27 and the fan motor 134, and detects the current flowing between the three-phase inverter 27 and the fan motor 134, i.e., the current value of the motor current.
  • the current detection unit 25 outputs the detected value of the motor current to the control unit 26.
  • the three-phase inverter 27 is connected in parallel to the capacitor 23 by the high-potential DC bus 12a and the low-potential DC bus 12b.
  • the three-phase inverter 27 converts the capacitor voltage smoothed by the capacitor 23 into a three-phase AC voltage of a desired voltage and frequency under the control of the control unit 26.
  • the three-phase inverter 27 includes a switching element 28 and six diodes 29 connected in parallel to the switching elements 28. Each switching element 28 is on/off controlled based on an inverter drive signal output from the control unit 26. This control causes the three-phase inverter 27 to output the converted three-phase AC voltage and apply it to the fan motor 134, thereby driving the fan motor 134.
  • the switching element 28 is indicated by a symbol for a bipolar transistor, but is not limited to this.
  • the switching element 28 may be a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor).
  • MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor
  • a parasitic diode contained within the MOSFET itself may be used as the diode 29.
  • the shunt resistor 34 is disposed on the low-potential side DC bus 12b that connects the capacitor 23 and the three-phase inverter 27.
  • the shunt resistor 34 is a resistor for detecting the current flowing between the capacitor 23 and the three-phase inverter 27. The detection value of the current detected by the shunt resistor 34 is sent to the control unit 26.
  • the control unit 26 controls the operation of the three-phase inverter 27 so that the desired three-phase AC voltage is output from the three-phase inverter 27 to the fan motor 134 connected to the three-phase inverter 27. Specifically, the control unit 26 generates an inverter drive signal for controlling the operation of the three-phase inverter 27 based on at least one of the detection values obtained from the voltage detection unit 24, the current detection unit 25, and the shunt resistor 34, and outputs the signal to the three-phase inverter 27.
  • FIG. 3 is a circuit diagram that extracts the three-phase inverter 27 and shunt resistor 34 from the configuration in FIG. 2.
  • the six switching elements 28 shown in FIG. 2 are represented by the symbols Tr1 to Tr6, and the six diodes 29 shown in FIG. 2 are represented by the symbols D1 to D6.
  • Switching elements Tr1, Tr3, and Tr5 are called the upper arm switching elements, and switching elements Tr2, Tr4, and Tr6 are called the lower arm switching elements.
  • the upper arm switching element Tr1 and the lower arm switching element Tr2 are connected in series to form one phase of U-phase leg 40U.
  • the other switching elements Tr3 to Tr6 are configured similarly. That is, the upper arm switching element Tr3 and the lower arm switching element Tr4 form V-phase leg 40V, and the upper arm switching element Tr5 and the lower arm switching element Tr6 form W-phase leg 40W.
  • These U-phase leg 40U, V-phase leg 40V, and W-phase leg 40W are connected in parallel in three directions to form a three-phase inverter circuit 35.
  • the collector sides of the upper arm switching elements Tr1, Tr3, and Tr5 are connected to each other, and the connection point is connected to the high potential DC bus 12a.
  • the emitter sides of the lower arm switching elements Tr2, Tr4, and Tr6 are connected to each other, and the connection point is connected to the low potential DC bus 12b.
  • a wire is drawn from the connection point between the upper arm switching element Tr1 and the lower arm switching element Tr2, i.e., the midpoint of the U-phase leg 40U, and is electrically connected to the U-phase of the fan motor 134.
  • a wire is drawn from the midpoint of the V-phase leg 40V and is electrically connected to the V-phase of the fan motor 134
  • a wire is drawn from the midpoint of the W-phase leg 40W and is electrically connected to the W-phase of the fan motor 134.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the states of switching elements Tr1 to Tr6 in the three-phase inverter circuit 35 shown in FIG. 3 and the current flowing between the three-phase inverter circuit 35 and the fan motor 134.
  • switching elements Tr1 and Tr4 are in the on state, a current flows between the three-phase inverter circuit 35 and the fan motor 134 through the path of switching element Tr1 ⁇ U-phase of fan motor 134 ⁇ V-phase of fan motor 134 ⁇ switching element Tr4.
  • the polarity of the current flowing from the three-phase inverter circuit 35 toward the fan motor 134 is defined as positive, these currents can be expressed as "+Iu" and "-Iv". The same applies to other combinations, and a description thereof will be omitted here.
  • the states of the six switching elements Tr1 to Tr6 are controlled according to the inverter drive signal output from the control unit 26.
  • the positive and negative currents output to the U-phase, V-phase, and W-phase of the fan motor 134 change depending on the combination of switching elements Tr1 to Tr6 that are in the on state, and the DC current output from the capacitor 23 to the three-phase inverter circuit 35 is converted to three-phase AC current.
  • FIG. 5 is a block diagram showing an example of a hardware configuration that realizes the functions of the control unit 26 in FIG. 2.
  • FIG. 6 is a block diagram showing another example of a hardware configuration that realizes the functions of the control unit 26 in FIG. 2.
  • the configuration can include a processor 300 that performs calculations, a memory 302 that stores programs read by the processor 300, and an interface 304 that inputs and outputs signals, as shown in FIG. 5.
  • the processor 300 may be a computing means such as a calculation device, a microprocessor, a microcomputer, a CPU (Central Processing Unit), or a DSP (Digital Signal Processor).
  • a microprocessor a microcomputer
  • CPU Central Processing Unit
  • DSP Digital Signal Processor
  • the memory 302 stores programs that execute the control functions of the control unit 26.
  • Examples of memory 302 include non-volatile or volatile semiconductor memory such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable ROM), and EEPROM (registered trademark) (Electrically EPROM).
  • the interface 304 includes an analog-to-digital (AD) conversion function.
  • the detection values of the voltage detection unit 24, the current detection unit 25, and the shunt resistor 34 are analog signals, and the analog signals are converted to digital signals by the AD conversion function of the interface 304.
  • Processor 300 can execute the control described below by sending and receiving necessary information via interface 304 and executing a program stored in memory 302. The results of calculations by processor 300 can be stored in memory 302.
  • the processor 300 and memory 302 shown in FIG. 5 may be replaced with a processing circuit 303 as shown in FIG. 6.
  • the processing circuit 303 may be a single circuit, a composite circuit, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), or a combination of these.
  • Information input to the processing circuit 303 and information output from the processing circuit 303 can be sent via an interface 304.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating the control performed by the motor drive device 2 according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a circuit diagram illustrating the operation of the control performed by the motor drive device 2 according to the first embodiment.
  • the control unit 26 receives the detected value of the capacitor voltage from the voltage detection unit 24 (step S11).
  • the control unit 26 compares the capacitor voltage with a threshold voltage (step S12).
  • the threshold voltage can be determined based on the withstand voltage of the capacitor 23. If the capacitor voltage does not exceed the threshold voltage (step S12, No), the process returns to step S11 and continues from step S11. On the other hand, if the capacitor voltage exceeds the threshold voltage (step S12, Yes), the process proceeds to step S13.
  • the control unit 26 performs a first control to simultaneously turn on the switching element of the upper arm of the first phase leg of the three legs and the switching element of the lower arm of the second phase leg different from the first phase leg (step S13).
  • FIG. 8 shows an example of a case where a first control is implemented in which, among the three legs consisting of U-phase leg 40U, V-phase leg 40V, and W-phase leg 40W, the switching element Tr1 of the upper arm of U-phase leg 40U and the switching element Tr4 of the lower arm of V-phase leg 40V are simultaneously turned on.
  • FIG. 8 shows an example of a case where control is implemented with the first phase being the U-phase and the second phase being the V-phase.
  • a direct current flows through the path of the positive electrode of capacitor 23 ⁇ switching element Tr1 ⁇ winding 32U ⁇ winding 32V ⁇ switching element Tr4 ⁇ shunt resistor 34 ⁇ negative electrode of capacitor 23. This direct current discharges the charge stored in capacitor 23, and the capacitor voltage is controlled so as not to exceed the withstand voltage.
  • the on-resistance of switching elements Tr1 and Tr4 is represented by R on , the resistance of windings 32U and 32V by R a , the resistance of shunt resistor 34 by R sh , the capacitance of capacitor 23 by C, and the initial value of the capacitor voltage by V 0. Furthermore, the on-time of switching elements Tr1 and Tr4 is represented by T seconds. Then, the capacitor voltage V(T) after T seconds can be expressed by the following equation (1).
  • the electrostatic energy stored in the capacitor 23 is consumed by the on-resistance Ron and the resistance values Ra and Rsh . If the energy consumed during T seconds is J(T), it can be calculated as shown in the following formula (2).
  • the DC current flowing through the path shown in FIG. 8 acts to apply a braking force to the fan motor 134, stopping the rotation of the fan motor 134. Therefore, if a DC current through the path shown in FIG. 8 is passed through the fan motor 134, the rotation of the fan motor 134 can be weakened and the regenerative voltage itself can be suppressed. Therefore, after the control according to the flow shown in FIG. 7 is performed, the flow shown in FIG. 7 can be stopped again until the regenerative voltage is generated. As a result, unlike the conventional regenerative voltage suppression control, the current does not continue to flow through the motor windings, and the DC current through the path shown in FIG.
  • the motor drive device is a motor drive device that drives a permanent magnet motor connected to a propeller fan provided in an outdoor unit of a refrigeration cycle device, and includes a rectifier circuit, a capacitor, a three-phase inverter, a shunt resistor, and a control unit that controls the operation of the three-phase inverter.
  • the rectifier circuit rectifies the AC voltage applied from the AC power source, and the capacitor smoothes the rectified voltage output from the rectifier circuit.
  • the three-phase inverter is configured by connecting three legs in parallel, each leg having an upper arm switching element and a lower arm switching element connected in series, and converts the capacitor voltage smoothed by the capacitor into a three-phase AC voltage and applies it to the permanent magnet motor.
  • the shunt resistor is disposed between the capacitor and the three-phase inverter, and detects the current flowing between the capacitor and the three-phase inverter.
  • a regenerative voltage is generated in the permanent magnet motor, and this regenerative voltage may cause the capacitor voltage to exceed its withstand voltage.
  • the control unit performs a first control in which the switching element of the upper arm of the first phase leg of the three legs of the three-phase inverter and the switching element of the lower arm of the second phase leg different from the first phase leg are simultaneously turned on.
  • This control allows the capacitor voltage to be discharged through the shunt resistor and the motor winding, preventing a voltage higher than the withstand voltage from being applied to the capacitor.
  • the voltage is consumed through the resistance value of the shunt resistor and the resistance value of the motor winding, so heat generation in the permanent magnet motor can be suppressed compared to conventional regenerative voltage suppression control. Therefore, by using the control method of the first embodiment, it is possible to prevent a voltage higher than the withstand voltage from being applied to the capacitor while suppressing a deterioration in the performance of the permanent magnet motor.
  • Embodiment 2 In the first control according to the first embodiment, the switching elements 28 to be turned on are fixed in the three-phase inverter 27. This may cause a certain switching element 28 and a certain motor winding to reach a high temperature. Therefore, in the second embodiment, control is performed to switch the switching elements 28 to be turned on.
  • the control in the second embodiment can be performed using the motor drive device 2 according to the first embodiment shown in FIG.
  • the rotation direction of the outdoor fan 129 in a typical outdoor unit 126 will be explained.
  • this rotation direction is defined as the "forward direction”.
  • the outdoor fan 129 when an external force is applied from the front of the outdoor unit 126, the outdoor fan 129 is designed to rotate in the direction opposite the forward direction.
  • the rotation direction opposite the forward direction is defined as the "reverse direction”.
  • the outdoor unit 126 is generally installed with the rear side of the outdoor unit 126 facing a wall and along the wall. In this case, the outdoor unit 126 receives an external force from the front, and the outdoor fan 129 rotates in the reverse direction.
  • the fan motor 134 is designed to rotate in the forward direction when the switching elements Tr1, Tr3, and Tr5 of the upper arm of the three-phase inverter 27 are controlled so that the current flows in the order of "+Iu”, “+Iv”, and "+Iw” in the switching pattern shown in Figure 4.
  • control unit 26 performs a first control to turn on the switching element of the upper arm of the leg of the first phase and the switching element of the lower arm of the leg of the second phase for a specified time and then turn off the switching element of the upper arm of the leg of another phase different from the first phase and the switching element of the lower arm of the leg of another phase different from the other phase.
  • control unit 26 performs a first control to turn on the switching element Tr1 of the upper arm of the U-phase leg 40U and the switching element Tr4 of the lower arm of the V-phase leg 40V for a specified time and then turn them off, and then performs a second control to turn on the switching element Tr3 of the upper arm of the V-phase leg 40V and the switching element Tr6 of the lower arm of the W-phase leg 40W.
  • This control applies a braking force to the fan motor 134 that suppresses the driving force due to an external force that rotates the fan motor 134 in the reverse direction.
  • This braking force reduces the rotation speed of the fan motor 134, and therefore the regenerative voltage due to the rotation of the fan motor 134 is reduced. This makes it possible to prevent certain switching elements 28 and certain motor windings from becoming too hot.
  • the control unit performs a first control to control the switching element of the upper arm of the leg of the first phase and the switching element of the lower arm of the leg of the second phase to be turned on for a specified time and then turned off, and simultaneously controls the switching element of the upper arm of the leg of another phase different from the first phase and the switching element of the lower arm of the leg of another phase different from the other phase to be turned on.
  • This control switches the first and second phases of the three-phase inverter so that a braking force is applied to the permanent magnet motor with respect to the direction of rotation of the permanent magnet motor due to an external force. Therefore, by using the motor drive device of the second embodiment, it is possible to enjoy the effects of the first embodiment and to prevent specific switching elements and specific motor windings from becoming hot, compared to the control method of the first embodiment.
  • Embodiment 3 In the second embodiment, a control method for suppressing a specific switching element and a specific motor winding from becoming too hot is described. In the third embodiment, a control method for this control that is different from that in the second embodiment is described. The control in the third embodiment can be implemented using the motor drive device 2 according to the first embodiment shown in FIG.
  • the capacitor 23 and the fan motor 134 are electrically connected via the three-phase inverter circuit 35, and a current flows according to the differential voltage between the motor induced voltage, which is the voltage induced in the fan motor 134, and the capacitor voltage.
  • intermittent control is performed in which the current to the fan motor 134 is once turned off and then turned on again after a specified time has elapsed, and this is repeated at a fixed cycle. By performing this intermittent control, it is possible to reduce the rotation speed of the fan motor 134 while preventing excessive current from flowing through the fan motor 134.
  • a threshold value may be set for the current value, and when the current value exceeds the threshold value, the current is turned off, and when a specified period has elapsed, the current is turned on.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of a three-phase inverter circuit 35A provided in the motor drive device 2 according to the fourth embodiment.
  • shunt resistors Ru, Rv, and Rw are added between the switching elements Tr2, Tr4, and Tr6 of the lower arm and the DC bus 12b on the low potential side in the configuration of the three-phase inverter circuit 35 shown in FIG. 3.
  • the shunt resistor Ru is a detector for detecting a current flowing through the U-phase leg 40U
  • the shunt resistor Rv is a detector for detecting a current flowing through the V-phase leg 40V
  • the shunt resistor Rw is a detector for detecting a current flowing through the W-phase leg 40W.
  • the detection values of the shunt resistors Ru, Rv, and Rw are sent to the control unit 26.
  • the shunt resistors Ru, Rv, and Rw may be referred to as "second shunt resistors”.
  • the control described in the first and second embodiments can be implemented even with the three-phase inverter circuit 35A shown in FIG. 9.
  • a shunt resistor Rv is further added to the discharge path of the capacitor voltage, reducing the burden on the switching elements Tr1, Tr4 and the windings 32U, 32V.
  • the constraints on the on-time of the switching elements Tr1, Tr4 are reduced compared to the first and second embodiments, making the control easier than the first and second embodiments.
  • the switching element Tr1 of the U-phase leg 40U and the switching element Tr4 of the V-phase leg 40V are controlled to be turned off, and the first control is performed on the switching element Tr3 of the V-phase leg 40V and the switching element Tr6 of the W-phase leg 40W. In this way, it is not necessary to use the specified time described in the second and third embodiments, and control in a form that is more in line with reality is possible.
  • FIG. 3 shows a circuit configuration for a so-called one-shunt current detection method
  • FIG. 9 shows a circuit configuration for a so-called four-shunt current detection method.
  • a circuit configuration for a so-called three-shunt current detection method may be used in which the shunt resistor 34 is omitted.
  • each of the three legs in the three-phase inverter has a second shunt resistor for detecting the current flowing through the leg.
  • the control unit performs the first control described in the first embodiment.
  • a second shunt resistor is further added to the discharge path of the capacitor voltage, so that the burden on the switching elements of the upper and lower arms and the motor windings of each phase in each leg is reduced.
  • the constraints on the on-time of the switching elements of the upper and lower arms are reduced more than in the first and second embodiments, resulting in the effect of easier control than in the first and second embodiments.
  • the control unit controls to turn off the upper arm switching element in the leg of the first phase and the lower arm switching element in the leg of the second phase, and simultaneously controls to turn on the upper arm switching element of the leg of another phase different from the first phase and the lower arm switching element of the leg of the phase different from the other phase.
  • the three-phase inverter switches the first and second phases so that a braking force is applied to the permanent magnet motor with respect to the direction of rotation of the permanent magnet motor due to an external force. Therefore, by using the motor drive device according to the fourth embodiment, it is possible to enjoy the effects of the first embodiment and to prevent a specific switching element and a specific motor winding from becoming hot, compared to the control method of the first embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the configuration of a motor drive device 2 according to embodiment 5.
  • the configuration of the motor drive device 2 shown in Fig. 2 is not changed, but the outdoor unit 126 is replaced with an outdoor unit 126A.
  • the outdoor unit 126A is provided with a speed detector 38 for detecting the rotation speed of the fan motor 134.
  • the other configurations are the same as or equivalent to the configuration shown in Fig. 2, and the same or equivalent components are denoted by the same reference numerals, and duplicated explanations will be omitted as appropriate.
  • the outdoor fan 129 when an external force is applied from the front of the outdoor unit 126, the outdoor fan 129 is designed to rotate in the reverse direction opposite to the normal direction.
  • the outdoor unit 126 depending on the arrangement of the outdoor unit 126, it is expected that the outdoor unit 126 will receive an external force from the rear side. For this reason, the phase switching described in embodiments 2 to 4 may be performed in a direction that enhances the external force. Therefore, in embodiment 5, the outdoor unit 126A is configured to be equipped with a speed detector 38.
  • the speed detector 38 detects the rotation speed of the fan motor 134.
  • the detected value of the rotation speed detected by the speed detector 38 is sent to the control unit 26.
  • the control unit 26 identifies the rotation direction of the fan motor 134 based on the detected value of the speed detector 38. Note that the speed detector 38 only needs to be able to identify the rotation direction of the fan motor 134, and therefore only needs to be able to detect the sign of the detected value of the rotation speed, and does not need to be able to detect the magnitude of the detected value with high accuracy.
  • Motor drive device 2 shown in FIG. 10 is configured using three-phase inverter circuit 35 shown in FIG. 3, but may also be configured using three-phase inverter circuit 35A shown in FIG. 9.
  • FIG. 11 is a flowchart explaining the control performed by the motor drive device 2 according to the fifth embodiment.
  • control unit 26 executes the flow of FIG. 7 (step S21).
  • control unit 26 identifies the rotation direction of the fan motor 134 based on the detection value of the speed detector 38 (step S22), and determines whether the rotation direction of the fan motor 134 is the reverse direction (step S23).
  • step S23 If the rotation direction of the fan motor 134 is the reverse direction (step S23, Yes), the combination of the first and second phases is selected so that a braking force is applied in the reverse direction, and the switching elements 28 of the upper arm and lower arm are switched to the on state (step S24).
  • "Braking force is applied in the reverse direction” means that a brake is applied to the reverse direction, which is the rotation direction of the fan motor 134, and the rotation speed in the reverse direction decreases.
  • the first phase selects the V-phase leg 40V
  • the second phase selects the W-phase leg 40W.
  • This selection applies a braking force to the fan motor 134 that suppresses the driving force due to an external force that rotates the fan motor 134 in the reverse direction.
  • This braking force reduces the rotation speed of the fan motor 134, and therefore the regenerative voltage due to the rotation of the fan motor 134 is reduced. This makes it possible to suppress the specific switching element 28 and the specific motor winding from becoming hot.
  • step S23 if the rotation direction of the fan motor 134 is the forward direction (step S23, No), the combination of the first and second phases is selected so that a braking force is applied in the forward direction, and the switching elements 28 of the upper arm and the lower arm are switched to the on state (step S25).
  • "Braking force is applied in the forward direction” means that a brake is applied to the forward direction, which is the rotation direction of the fan motor 134, and the rotation speed in the forward direction decreases.
  • the first control turns on the switching element Tr1 of the upper arm of the U-phase leg 40U and the switching element Tr4 of the lower arm of the V-phase leg 40V for a specified time and then turns off, the first phase selects the W-phase leg 40W, and the second phase selects the U-phase leg 40U.
  • This selection applies a braking force to the fan motor 134 that suppresses the driving force due to an external force that rotates the fan motor 134 in the forward direction.
  • This braking force reduces the rotation speed of the fan motor 134, and the regenerative voltage due to the rotation of the fan motor 134 decreases. This makes it possible to prevent certain switching elements 28 and certain motor windings from becoming too hot.
  • the outdoor unit is provided with a speed detector for detecting the rotation speed of the permanent magnet motor.
  • the control unit provided in the motor drive device identifies the rotation direction of the permanent magnet motor based on the detection value of the speed detector, and switches the upper arm and lower arm switching elements to the on state by selecting a combination of the first and second phases so that a braking force is applied to the permanent magnet motor in that rotation direction.

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Abstract

モータ駆動装置（２）は、整流回路（２１）、整流回路（２１）から出力される整流電圧を平滑するコンデンサ（２３）、コンデンサ（２３）が出力するコンデンサ電圧を三相交流電圧に変換してファンモータ（１３４）に印加する三相インバータ（２７）、及びコンデンサ（２３）と三相インバータ（２７）との間に流れる電流を検出するシャント抵抗（３４）を備える。制御部（２６）は、室外ファン（１２９）が外力によって回転した際にファンモータ（１３４）に生じ得る回生電圧によってコンデンサ電圧が閾値電圧を超えた場合、三相インバータ（２７）におけるＵ相レグ（４０Ｕ）の上アームのスイッチング素子（Ｔｒ１）と、Ｖ相レグ（４０Ｖ）の下アームのスイッチング素子（Ｔｒ４）とを同時にオンにする第１の制御を実施して、シャント抵抗（３４）と、巻線（３２Ｕ）と、巻線（３２Ｖ）とを通じてコンデンサ電圧を放電させる。

Description

モータ駆動装置及び冷凍サイクル機器
　本開示は、モータを駆動するモータ駆動装置、及びモータ駆動装置を備えた冷凍サイクル機器に関する。
　近年、冷凍サイクル機器の室外機に備えられるファンモータは、高効率化を目的として永久磁石が内蔵された永久磁石モータが用いられることが多くなっている。この種の冷凍サイクル機器では、永久磁石モータに接続されるプロペラファンが外風等の外力によって回転すると、永久磁石モータには、回転速度に比例した回生電圧が発生する。この場合、回転速度によっては、永久磁石モータを駆動するインバータに接続されるコンデンサに耐圧以上の電圧が印加され、コンデンサが故障に至る可能性がある。
　下記特許文献１には、コンデンサに耐圧以上の電圧が印加されるのを防止するため、永久磁石モータに高い回生電圧が発生した際には、インバータの上アーム又は下アームのうちの何れか一方のスイッチング素子の全てをオンに制御し、且つ他方のスイッチング素子の全てをオフに制御する技術が開示されている。この制御を行えば、永久磁石モータとインバータの上アームのスイッチング素子との間、又は永久磁石モータとインバータの下アームのスイッチング素子との間でモータ電流が循環するので、コンデンサに回生電圧が印加されるのを抑止することができる。
特開２０１２－１６２７４号公報
　特許文献１の制御では、永久磁石モータの端子間を短絡させる閉回路動作となるので、閉回路内の電流は、回生電圧、永久磁石モータの巻線抵抗及び巻線のインダクタンス成分によって決定される。回生電圧が大きい場合には、短絡時の電流が大きくなり、巻線抵抗に発生するジュール熱によって永久磁石モータが発熱し、永久磁石モータが高温状態となる。特に、永久磁石が希土類磁石の場合は、高温時の減磁耐力が低下して不可逆減磁に至り、永久磁石モータの性能が低下するという課題が存在する。
　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、永久磁石モータの性能の低下を抑制しつつ、コンデンサに耐圧以上の電圧が印加されるのを防止できるモータ駆動装置を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するため、本開示に係るモータ駆動装置は、冷凍サイクル機器の室外機に備えられるプロペラファンに接続される永久磁石モータを駆動する。モータ駆動装置は、整流回路、コンデンサ、三相インバータ及びシャント抵抗、並びに三相インバータの動作を制御する制御部を備える。整流回路は、交流電源から印加される交流電圧を整流し、コンデンサは、整流回路から出力される整流電圧を平滑する。三相インバータは、上アームのスイッチング素子と下アームのスイッチング素子とが直列に接続された１相分のレグが３並列に接続されて構成され、コンデンサによって平滑されたコンデンサ電圧を三相交流電圧に変換して永久磁石モータに印加する。シャント抵抗は、コンデンサと三相インバータとの間に流れる電流を検出する。制御部は、プロペラファンが外力によって回転した際に永久磁石モータに生じ得る回生電圧によってコンデンサ電圧が閾値電圧を超えた場合、三相インバータの３つのレグにおける第１の相のレグの上アームのスイッチング素子と、第１の相のレグとは異なる第２の相のレグの下アームのスイッチング素子とを同時にオンにする第１の制御を実施して、シャント抵抗と、第１の相のモータ巻線と、第２の相のモータ巻線とを通じてコンデンサ電圧を放電させる。
　本開示に係るモータ駆動装置によれば、永久磁石モータの性能の低下を抑制しつつ、コンデンサに耐圧以上の電圧が印加されるのを防止できるという効果を奏する。
実施の形態１に係るモータ駆動装置を含む空気調和機の構成例を示す図 実施の形態１に係るモータ駆動装置の構成例を示す図 図２の構成から三相インバータ及びシャント抵抗の部分を抜き出した回路図 図３に示す三相インバータ回路におけるスイッチング素子の状態と三相インバータ回路とファンモータとの間に流れる電流との関係を示す図 図２の制御部の機能を実現するハードウェア構成の一例を示すブロック図 図２の制御部の機能を実現するハードウェア構成の他の例を示すブロック図 実施の形態１に係るモータ駆動装置が実施する制御の説明に供するフローチャート 実施の形態１に係るモータ駆動装置が実施する制御の動作説明に供する回路図 実施の形態４に係るモータ駆動装置に備えられる三相インバータ回路の構成例を示す図 実施の形態５に係るモータ駆動装置の構成例を示す図 実施の形態５に係るモータ駆動装置が実施する制御の説明に供するフローチャート
　以下に添付図面を参照し、本開示の実施の形態に係るモータ駆動装置及び冷凍サイクル機器について詳細に説明する。なお、以下の実施の形態では、冷凍サイクル機器が空気調和機である場合を一例として説明するが、この例に限定されない。即ち、本開示の技術は、空気調和機以外の冷凍サイクル機器への適用も可能である。冷凍サイクル機器の他の例は、室外機を備えるヒートポンプ式の給湯機である。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係るモータ駆動装置２を含む空気調和機１５０の構成例を示す図である。空気調和機１５０は、図１に示すように、モータ駆動装置２によって駆動されるように構成されている。
　空気調和機１５０は、室外機１２６と、室内機１２７とを備える。室外機１２６は、室外熱交換器１２８と、室外ファン１２９と、圧縮機１３０と、ファンモータ１３４とを備える。室外ファン１２９の例はプロペラファンであり、ファンモータ１３４の例は永久磁石モータである。室内機１２７は、室内熱交換器１３１と、室内ファン１３２と、膨張弁１３３とを備える。圧縮機１３０と、室外熱交換器１２８と、膨張弁１３３と、室内熱交換器１３１とが環状に接続されることで冷媒回路１３５が構成される。
　室外機１２６では、室外ファン１２９が回転することで室外熱交換器１２８に室外空気が送り込まれる。また、送り込まれた室外空気は、室外熱交換器１２８を通流する冷媒と熱交換をする。ファンモータ１３４は、室外ファン１２９の回転子に連結されている。室内機１２７では、室内ファン１３２が回転することで、室内熱交換器１３１に室内空気が送り込まれる。また、送り込まれた室内空気は、室内熱交換器１３１を通流する冷媒と熱交換をする。
　図２は、実施の形態１に係るモータ駆動装置２の構成例を示す図である。図２において、モータ駆動装置２は、交流電源１と、室外機１２６のファンモータ１３４に接続され、交流電源１から出力される交流電圧を直流電圧に変換すると共に、当該直流電圧を所望の電圧及び周波数の三相交流電圧に変換してファンモータ１３４に出力する。ファンモータ１３４は、Ｕ相のモータ巻線である巻線３２Ｕと、Ｖ相のモータ巻線である巻線３２Ｖと、Ｗ相のモータ巻線である巻線３２Ｗとを有する三相モータである。
　モータ駆動装置２は、リアクトル２０と、整流回路２１と、コンデンサ２３と、電圧検出部２４と、電流検出部２５と、制御部２６と、三相インバータ２７と、シャント抵抗３４とを備える。
　整流回路２１は、複数のダイオード２２、図２の例では４つのダイオード２２を備え、交流電源１から出力される交流電圧を整流して直流電圧に変換する。交流電圧を直流電圧に変換する回路は、コンバータと呼ばれる。整流回路２１は、非昇圧型のコンバータであるが、昇圧型のコンバータを用いてもよい。また、図２では、交流電源１が単相交流電源である例を示しているが、交流電源１は三相交流電源であってもよい。交流電源１が三相交流電源である場合、整流回路２１は、６つのダイオード２２を備えて構成される。
　リアクトル２０は、図２の例では、一端が交流電源１の一方側に接続され、他端が整流回路２１の一方の入力端に接続される。なお、リアクトル２０の設置位置は図２の例に限定されない。例えば、リアクトル２０の一端が交流電源１の他方側に接続され、他端が整流回路２１の他方の入力端に接続される構成でもよい。
　コンデンサ２３は、図２の例では、正極側が整流回路２１の一方の出力端に接続され、負極側が整流回路２１の他方の出力端に接続される。コンデンサ２３は、整流回路２１から出力される整流電圧を平滑する。
　電圧検出部２４は、コンデンサ２３の両端に接続され、コンデンサ２３が出力するコンデンサ電圧の電圧値を検出する。電圧検出部２４は、コンデンサ電圧の検出値を制御部２６に出力する。
　電流検出部２５は、三相インバータ２７とファンモータ１３４とを結ぶ接続配線３０に配置され、三相インバータ２７とファンモータ１３４との間に流れる電流、即ちモータ電流の電流値を検出する。電流検出部２５は、モータ電流の検出値を制御部２６に出力する。
　三相インバータ２７は、高電位側の直流母線１２ａと低電位側の直流母線１２ｂとによってコンデンサ２３に並列に接続される。三相インバータ２７は、制御部２６の制御によって、コンデンサ２３によって平滑されたコンデンサ電圧を所望の電圧及び周波数の三相交流電圧に変換する。三相インバータ２７は、スイッチング素子２８、及びスイッチング素子２８に並列に接続されるダイオード２９を６つ備える。各々のスイッチング素子２８は、制御部２６から出力されるインバータ駆動信号に基づいてオンオフ制御される。この制御により、三相インバータ２７からは、変換された三相交流電圧が出力されてファンモータ１３４に印加され、ファンモータ１３４が駆動される。なお、図２において、スイッチング素子２８は、バイポーラトランジスタの記号で示されているが、これに限定されない。スイッチング素子２８は、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であってもよい。また、スイッチング素子２８がＭＯＳＦＥＴである場合、ダイオード２９として、ＭＯＳＦＥＴ自身が内部に有する寄生ダイオードを用いてもよい。
　シャント抵抗３４は、コンデンサ２３と三相インバータ２７との間を結ぶ低電位側の直流母線１２ｂに配置される。シャント抵抗３４は、コンデンサ２３と三相インバータ２７との間に流れる電流を検出するための抵抗である。シャント抵抗３４によって検出された電流の検出値は、制御部２６に送られる。
　制御部２６は、三相インバータ２７に接続されるファンモータ１３４に対して、三相インバータ２７から所望の三相交流電圧が出力されるように三相インバータ２７の動作を制御する。具体的に、制御部２６は、電圧検出部２４、電流検出部２５及びシャント抵抗３４から取得した検出値のうちの少なくとも１つに基づいて、三相インバータ２７の動作を制御するためのインバータ駆動信号を生成し、三相インバータ２７に出力する。
　図３は、図２の構成から三相インバータ２７及びシャント抵抗３４の部分を抜き出した回路図である。図３では、図２で示した６つのスイッチング素子２８をＴｒ１～Ｔｒ６の符号で表し、図２で示した６つのダイオード２９をＤ１～Ｄ６の符号で表している。スイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５は上アームのスイッチング素子と呼ばれ、スイッチング素子Ｔｒ２，Ｔｒ４，Ｔｒ６は下アームのスイッチング素子と呼ばれる。
　図３において、上アームのスイッチング素子Ｔｒ１と下アームのスイッチング素子Ｔｒ２とは直列に接続されて１相分のＵ相レグ４０Ｕを構成する。他のスイッチング素子Ｔｒ３～Ｔｒ６も同様に構成される。即ち、上アームのスイッチング素子Ｔｒ３と下アームのスイッチング素子Ｔｒ４とによってＶ相レグ４０Ｖが構成され、上アームのスイッチング素子Ｔｒ５と下アームのスイッチング素子Ｔｒ６とによってＷ相レグ４０Ｗが構成される。これらのＵ相レグ４０Ｕ、Ｖ相レグ４０Ｖ及びＷ相レグ４０Ｗは、３並列に接続されて三相インバータ回路３５を構成する。
　上アームのスイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５のコレクタ側は互いに接続され、その接続点は高電位側の直流母線１２ａに接続される。また、下アームのスイッチング素子Ｔｒ２，Ｔｒ４，Ｔｒ６のエミッタ側は互いに接続され、その接続点は低電位側の直流母線１２ｂに接続される。更に、上アームのスイッチング素子Ｔｒ１と下アームのスイッチング素子Ｔｒ２との接続点、即ちＵ相レグ４０Ｕの中点からは配線が引き出されてファンモータ１３４のＵ相に電気的に接続される。以下同様に、Ｖ相レグ４０Ｖの中点からは配線が引き出されてファンモータ１３４のＶ相に電気的に接続され、Ｗ相レグ４０Ｗの中点からは配線が引き出されてファンモータ１３４のＷ相に電気的に接続される。
　図４は、図３に示す三相インバータ回路３５におけるスイッチング素子Ｔｒ１～Ｔｒ６の状態と三相インバータ回路３５とファンモータ１３４との間に流れる電流との関係を示す図である。例えば、スイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ４がオン状態であるとき、三相インバータ回路３５とファンモータ１３４との間には、スイッチング素子Ｔｒ１→ファンモータ１３４のＵ相→ファンモータ１３４のＶ相→スイッチング素子Ｔｒ４の経路で電流が流れる。三相インバータ回路３５からファンモータ１３４に向かう方向の電流の極性を正と定義すれば、これらの電流は、「＋Ｉｕ」、「－Ｉｖ」と表記することができる。他の組合せのときも同様であり、ここでの説明は割愛する。
　６つのスイッチング素子Ｔｒ１～Ｔｒ６は、制御部２６から出力されるインバータ駆動信号に従って状態が制御される。これにより、図４に示されるように、スイッチング素子Ｔｒ１～Ｔｒ６がオン状態となる組合せによって、ファンモータ１３４のＵ相、Ｖ相、Ｗ相に出力される電流の正負が変わり、コンデンサ２３から三相インバータ回路３５に出力される直流電流が三相交流電流に変換される。
　図５は、図２の制御部２６の機能を実現するハードウェア構成の一例を示すブロック図である。また、図６は、図２の制御部２６の機能を実現するハードウェア構成の他の例を示すブロック図である。
　制御部２６による制御機能を実現する場合には、図５に示すように、演算を行うプロセッサ３００、プロセッサ３００によって読みとられるプログラムが保存されるメモリ３０２、及び信号の入出力を行うインタフェース３０４を含む構成とすることができる。
　プロセッサ３００は、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）といった演算手段であってもよい。
　メモリ３０２には、制御部２６における制御機能を実行するプログラムが格納されている。メモリ３０２としては、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　ＥＰＲＯＭ）といった不揮発性又は揮発性の半導体メモリを例示することができる。
　インタフェース３０４には、アナログデジタル（Ａｎａｌｏｇ　Ｄｉｇｉｔａｌ：ＡＤ）変換機能が含まれる。電圧検出部２４、電流検出部２５及びシャント抵抗３４の検出値はアナログ信号であり、インタフェース３０４のＡＤ変換機能によってアナログ信号がデジタル信号に変換される。
　プロセッサ３００は、インタフェース３０４を介して必要な情報を授受し、メモリ３０２に格納されたプログラムをプロセッサ３００が実行することにより、下述する制御を実行することができる。プロセッサ３００による演算結果は、メモリ３０２に記憶することができる。
　また、図５に示すプロセッサ３００及びメモリ３０２は、図６のように処理回路３０３に置き替えてもよい。処理回路３０３は、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、又は、これらを組み合わせたものが該当する。処理回路３０３に入力する情報、及び処理回路３０３から出力する情報は、インタフェース３０４を介して行うことができる。
　次に、実施の形態１における要部の動作について説明する。まず、［背景技術］の項で説明したように、ファンモータ１３４に接続される室外ファン１２９が外風等の外力によって回転すると、ファンモータ１３４には、回転速度に比例した回生電圧が発生する。この場合、回転速度によっては、ファンモータ１３４を駆動する三相インバータ２７に接続されるコンデンサ２３に耐圧以上の電圧が印加され、コンデンサ２３が故障に至る可能性がある。この課題に対し、実施の形態１に係るモータ駆動装置２は、以下に説明する制御を実施する。
　図７は、実施の形態１に係るモータ駆動装置２が実施する制御の説明に供するフローチャートである。図８は、実施の形態１に係るモータ駆動装置２が実施する制御の動作説明に供する回路図である。
　制御部２６は、コンデンサ電圧の検出値を電圧検出部２４から受信する（ステップＳ１１）。制御部２６は、コンデンサ電圧を閾値電圧と比較する（ステップＳ１２）。閾値電圧は、コンデンサ２３の耐圧に基づいて定めることができる。コンデンサ電圧が閾値電圧を超えていない場合（ステップＳ１２，Ｎｏ）、ステップＳ１１に戻って、ステップＳ１１からの処理が継続される。一方、コンデンサ電圧が閾値電圧を超えている場合（ステップＳ１２，Ｙｅｓ）、ステップＳ１３に移行する。具体的に、制御部２６は、３つのレグにおける第１の相のレグの上アームのスイッチング素子と第１の相のレグとは異なる第２の相のレグの下アームのスイッチング素子とを同時にオンにする第１の制御を実施する（ステップＳ１３）。
　図８には、Ｕ相レグ４０Ｕ、Ｖ相レグ４０Ｖ及びＷ相レグ４０Ｗからなる３つのレグの中で、Ｕ相レグ４０Ｕの上アームのスイッチング素子Ｔｒ１とＶ相レグ４０Ｖの下アームのスイッチング素子Ｔｒ４とを同時にオンにする第１の制御を実施した場合の例が示されている。具体的に、図８では、第１の相をＵ相とし、第２の相をＶ相として制御を実施した場合の例が示されている。この制御により、コンデンサ２３の正極→スイッチング素子Ｔｒ１→巻線３２Ｕ→巻線３２Ｖ→スイッチング素子Ｔｒ４→シャント抵抗３４→コンデンサ２３の負極の経路で直流電流が流れる。この直流電流により、コンデンサ２３に蓄積された電荷が放電され、コンデンサ電圧が耐圧を超えないように制御される。
　ここで、スイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ４のオン抵抗をＲｏｎ、巻線３２Ｕ，３２Ｖの抵抗値をＲａ、シャント抵抗３４の抵抗値をＲｓｈ、コンデンサ２３の静電容量をＣ、コンデンサ電圧の初期値をＶ０で表す。また、スイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ４のオン時間をＴ秒とする。そうすると、Ｔ秒後のコンデンサ電圧Ｖ（Ｔ）は、以下の（１）式で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　このＴ秒間において、コンデンサ２３に蓄積された静電エネルギーは、オン抵抗Ｒｏｎ及び抵抗値Ｒａ，Ｒｓｈによって消費される。Ｔ秒間で消費されるエネルギーをＪ（Ｔ）とすれば、以下の（２）式のように計算することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　図８に示す経路で流れる直流電流は、ファンモータ１３４に制動力を与えてファンモータ１３４の回転を停止させるように作用する。このため、ファンモータ１３４に図８に示す経路の直流電流を流せば、ファンモータ１３４の回転を弱めて回生電圧自体を抑制できる。従って、図７に示すフローによる制御を実施した後は、再度、回生電圧が発生するまでの間、図７に示すフローを停止することができる。その結果、従来の回生電圧抑制制御のように、モータ巻線に電流が流れ続けることがなく、また、図８に示す経路の直流電流は、モータ巻線だけでなく、シャント抵抗３４を通じて流れるので、従来の回生電圧抑制制御に比べて、ファンモータ１３４の発熱を抑えることができる。これにより、従来の回生電圧抑制制御では適用できなかった永久磁石モータであっても、図１に示す空気調和機１５０のファンモータ１３４への適用が可能となる。
　以上説明したように、実施の形態１に係るモータ駆動装置は、冷凍サイクル機器の室外機に備えられるプロペラファンに接続される永久磁石モータを駆動するモータ駆動装置であって、整流回路、コンデンサ、三相インバータ及びシャント抵抗、並びに三相インバータの動作を制御する制御部を備える。整流回路は、交流電源から印加される交流電圧を整流し、コンデンサは、整流回路から出力される整流電圧を平滑する。三相インバータは、上アームのスイッチング素子と下アームのスイッチング素子とが直列に接続された１相分のレグが３並列に接続されて構成され、コンデンサによって平滑されたコンデンサ電圧を三相交流電圧に変換して永久磁石モータに印加する。シャント抵抗は、コンデンサと三相インバータとの間に配置され、コンデンサと三相インバータとの間に流れる電流を検出する。上記のように構成されたモータ駆動装置において、プロペラファンが外力によって回転した際には、永久磁石モータに回生電圧が生じ、この回生電圧によってコンデンサ電圧が耐圧を超えるおそれがある。この課題に対し、制御部は、コンデンサ電圧が閾値電圧を超えた場合には、三相インバータの３つのレグにおける第１の相のレグの上アームのスイッチング素子と、第１の相のレグとは異なる第２の相のレグの下アームのスイッチング素子とを同時にオンにする第１の制御を実施する。この制御により、コンデンサ電圧は、シャント抵抗及びモータ巻線を通じて放電され、コンデンサに耐圧以上の電圧が印加されるのを防止することができる。この制御では、シャント抵抗の抵抗値及びモータ巻線の抵抗値を通じて消費されるので、従来の回生電圧抑制制御に比べて、永久磁石モータの発熱を抑えることができる。従って、実施の形態１の制御手法を用いれば、永久磁石モータの性能の低下を抑制しつつ、コンデンサに耐圧以上の電圧が印加されるのを防止することが可能となる。
実施の形態２．
　実施の形態１による第１の制御では、三相インバータ２７において、オン状態とするスイッチング素子２８は固定されている。このため、特定のスイッチング素子２８及び特定のモータ巻線が高温になる可能性がある。そこで、実施の形態２では、オン状態とするスイッチング素子２８を切り替える制御を実施する。なお、実施の形態２における制御は、図２に示す実施の形態１に係るモータ駆動装置２を用いて実施することができる。
　ここで、一般的な室外機１２６における室外ファン１２９の回転方向について説明する。まず、空気調和機１５０を動作させると室外ファン１２９は、ある回転方向に回転する。本稿では、この回転方向を「正転方向」と定義する。また、一般的な室外機１２６においては、室外機１２６の正面方向から外力を受けた場合、室外ファン１２９は、正転方向とは逆の方向に回転するように設計されている。本稿では、正転方向とは逆の回転方向を「反転方向」と定義する。なお、室外機１２６は、一般的に、室外機１２６の背面側を壁に向け、且つ壁に沿って設置される。この場合、室外機１２６は、正面方向から外力を受けることになり、室外ファン１２９は反転方向に回転する。
　また、本稿では、図４に示すスイッチングパターンにおいて、「＋Ｉｕ」、「＋Ｉｖ」、「＋Ｉｗ」の順の電流が流れるように、三相インバータ２７における上アームのスイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ３，Ｔｒ５を制御したときに、ファンモータ１３４が正転方向に回転するように設計されているものとする。
　実施の形態２に係るモータ駆動装置２において、制御部２６は、第１の制御によって、第１の相のレグの上アームのスイッチング素子及び第２の相のレグの下アームのスイッチング素子を規定時間オンとした後にオフに制御し、第１の相とは異なる他の１つの相のレグの上アームのスイッチング素子と、当該他の１つの相とは異なる相のレグの下アームのスイッチング素子とを同時にオンにする制御を実施する。例えば、Ｕ相レグ４０Ｕの上アームのスイッチング素子Ｔｒ１及びＶ相レグ４０Ｖの下アームのスイッチング素子Ｔｒ４を規定時間オンとした後にオフに制御し、その後、Ｖ相レグ４０Ｖの上アームのスイッチング素子Ｔｒ３及びＷ相レグ４０Ｗの下アームのスイッチング素子Ｔｒ６を同時にオンにする制御を実施する。この制御により、ファンモータ１３４には、反転方向に回転させる外力による駆動力を抑制する制動力が付与される。この制動力によって、ファンモータ１３４の回転速度は小さくなるので、ファンモータ１３４の回転による回生電圧は小さくなる。これにより、特定のスイッチング素子２８及び特定のモータ巻線が高温になるのを抑制することが可能となる。
　以上説明したように、実施の形態２に係るモータ駆動装置によれば、制御部は、第１の制御によって、第１の相のレグの上アームのスイッチング素子及び第２の相のレグの下アームのスイッチング素子を規定時間オンとした後にオフに制御し、第１の相とは異なる他の１つの相のレグの上アームのスイッチング素子と、他の１つの相とは異なる相のレグの下アームのスイッチング素子とを同時にオンにする制御を実施する。この制御により、三相インバータは、外力による永久磁石モータの回転方向に対して、永久磁石モータに制動力が付与されるように第１の相及び第２の相が切り替えられる。従って、実施の形態２に係るモータ駆動装置を用いれば、実施の形態１の効果を享受できると共に、実施の形態１の制御手法に比べて、特定のスイッチング素子及び特定のモータ巻線が高温になるのを抑制することが可能となる。
実施の形態３．
　実施の形態２では、特定のスイッチング素子及び特定のモータ巻線が高温になるのを抑制する制御について説明した。この制御に関し、実施の形態３では、実施の形態２と異なる制御手法について説明する。なお、実施の形態３における制御は、図２に示す実施の形態１に係るモータ駆動装置２を用いて実施することができる。
　前述した第１の制御を実施すると、三相インバータ回路３５を介して、コンデンサ２３とファンモータ１３４との間が導通状態となり、ファンモータ１３４に誘起される電圧であるモータ誘起電圧とコンデンサ電圧との間の差分電圧に応じた電流が流れる。実施の形態３では、この電流が予め定めた閾値を超えないように、ファンモータ１３４への通電を一旦オフし、規定時間の経過後に再度モータへの通電をオンすることを一定周期で繰り返す間欠制御を実施する。この間欠制御を実施すれば、ファンモータ１３４に過大な電流が流れるのを防止しながら、ファンモータ１３４の回転速度を低下させることが可能となる。なお、間欠制御によってファンモータ１３４の回転速度が低下すると、コンデンサ電圧とモータ誘起電圧との間の差分電圧が大きくなり、電流がより流れ易くなる。このため、一定周期の間欠動作ではなく、電流値に判定閾値を設け、電流値が判定閾値を超過した場合に通電をオフし、規定期間の経過後に通電をオンするようにしてもよい。
実施の形態４．
　図９は、実施の形態４に係るモータ駆動装置２に備えられる三相インバータ回路３５Ａの構成例を示す図である。図９に示す三相インバータ回路３５Ａでは、図３に示す三相インバータ回路３５の構成において、下アームのスイッチング素子Ｔｒ２，Ｔｒ４，Ｔｒ６と低電位側の直流母線１２ｂとの間には、それぞれシャント抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗが追加されている。シャント抵抗Ｒｕは、Ｕ相レグ４０Ｕに流れる電流を検出するための検出器であり、シャント抵抗Ｒｖは、Ｖ相レグ４０Ｖに流れる電流を検出するための検出器であり、シャント抵抗Ｒｗは、Ｗ相レグ４０Ｗに流れる電流を検出するための検出器である。シャント抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗの検出値は、制御部２６に送られる。なお、本稿では、シャント抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗを「第２のシャント抵抗」と記載することがある。
　図９に示す三相インバータ回路３５Ａであっても、実施の形態１，２で説明した制御は、実施可能である。特に、図９の回路構成の場合、例えばＵ相レグ４０Ｕのスイッチング素子Ｔｒ１と、Ｖ相レグ４０Ｖのスイッチング素子Ｔｒ４とを同時にオンした場合、コンデンサ電圧の放電経路には、更にシャント抵抗Ｒｖが加わるので、スイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ４及び巻線３２Ｕ，３２Ｖの負担が軽減される。これにより、スイッチング素子Ｔｒ１，Ｔｒ４のオン時間に対する制約が実施の形態１，２よりも軽減され、実施の形態１，２よりも制御が容易になる。
　また、Ｕ相レグ４０Ｕのスイッチング素子Ｔｒ１及びＶ相レグ４０Ｖのスイッチング素子Ｔｒ４に対して第１の制御を実施した場合において、Ｖ相レグ４０Ｖにおけるシャント抵抗Ｒｖの検出値が閾値電流を超えた場合には、Ｕ相レグ４０Ｕのスイッチング素子Ｔｒ１及びＶ相レグ４０Ｖのスイッチング素子Ｔｒ４をオフに制御し、Ｖ相レグ４０Ｖのスイッチング素子Ｔｒ３及びＷ相レグ４０Ｗのスイッチング素子Ｔｒ６に対して第１の制御を実施するようにする。このようにすれば、実施の形態２，３で説明した規定時間を使用する必要が無いので、より現実に即した形態での制御が可能となる。
　なお、図３は、いわゆる１シャント電流検出方式の回路構成であるのに対し、図９は、いわゆる４シャント電流検出方式の回路構成である。図３及び図９の構成に代え、シャント抵抗３４を省略した、いわゆる３シャント電流検出方式の回路構成であってもよい。
　以上説明したように、実施の形態４に係るモータ駆動装置によれば、三相インバータにおける３つのレグは、当該レグに流れる電流を検出するための第２のシャント抵抗をそれぞれ備えている。このように構成されたモータ駆動装置において、制御部は、実施の形態１で説明した第１の制御を実施する。実施の形態４に係るモータ駆動装置の構成の場合、コンデンサ電圧の放電経路には、更に第２のシャント抵抗が加わるので、各レグにおいては、上アーム及び下アームのスイッチング素子、並びに各相のモータ巻線の負担が軽減される。これにより、上アーム及び下アームのスイッチング素子のオン時間に対する制約が実施の形態１，２よりも軽減されるので、実施の形態１，２よりも制御が容易になるという効果が得られる。
　また、実施の形態４に係るモータ駆動装置において、制御部は、第１の制御によって、第２の相の第２のシャント抵抗の検出値が閾値電流を超えた場合には、第１の相のレグにおける上アームのスイッチング素子及び第２の相のレグにおける下アームのスイッチング素子をオフに制御し、第１の相とは異なる他の１つの相のレグの上アームのスイッチング素子と、当該他の１つの相とは異なる相のレグの下アームのスイッチング素子とを同時にオンにする制御を実施する。この制御により、三相インバータは、外力による永久磁石モータの回転方向に対して、永久磁石モータに制動力が付与されるように第１の相及び第２の相が切り替えられる。従って、実施の形態４に係るモータ駆動装置を用いれば、実施の形態１の効果を享受できると共に、実施の形態１の制御手法に比べて、特定のスイッチング素子及び特定のモータ巻線が高温になるのを抑制することが可能となる。
実施の形態５．
　図１０は、実施の形態５に係るモータ駆動装置２の構成例を示す図である。図１０では、図２に示す構成におけるモータ駆動装置２の構成は変更されていないが、室外機１２６が室外機１２６Ａに置き替えられている。図１０において、室外機１２６Ａには、ファンモータ１３４の回転速度を検出するための速度検出器３８が設けられている。その他の構成は、図２に示す構成と同一又は同等であり、同一又は同等の構成部には同一の符号を付して示し、重複する説明は適宜割愛する。
　前述したように、一般的な室外機１２６においては、室外機１２６の正面方向から外力を受けた場合、室外ファン１２９は、正転方向とは逆の反転方向に回転するように設計されている。一方、室外機１２６の配置によっては、室外機１２６が背面側から外力を受けることが想定される。このため、実施の形態２～４で説明した相の切り替えが外力を助長する方向に行われる可能性がある。そこで、実施の形態５では、室外機１２６Ａに速度検出器３８を備える構成としている。
　速度検出器３８は、ファンモータ１３４の回転速度を検出する。速度検出器３８によって検出された回転速度の検出値は、制御部２６に送られる。制御部２６は、速度検出器３８の検出値に基づいて、ファンモータ１３４の回転方向を特定する。なお、速度検出器３８は、ファンモータ１３４の回転方向を特定できればよいので、回転速度の検出値の符号を検出できればよく、検出値の大きさを精度良く検出できなくてもよい。
　また、図１０に示すモータ駆動装置２では、図３に示す三相インバータ回路３５を用いて構成されているが、図９に示す三相インバータ回路３５Ａを用いて構成されていてもよい。
　図１１は、実施の形態５に係るモータ駆動装置２が実施する制御の説明に供するフローチャートである。
　まず、制御部２６は、図７のフローを実施する（ステップＳ２１）。次に、制御部２６は、速度検出器３８の検出値に基づいて、ファンモータ１３４の回転方向を特定し（ステップＳ２２）、ファンモータ１３４の回転方向が反転方向であるか判定する（ステップＳ２３）。
　ファンモータ１３４の回転方向が反転方向である場合（ステップＳ２３，Ｙｅｓ）、反転方向に制動力が付与されるように第１及び第２の相の組合せを選択してオン状態にする上アーム及び下アームのスイッチング素子２８を切り替える（ステップＳ２４）。「反転方向に制動力が付与される」とは、ファンモータ１３４の回転方向である反転方向にブレーキがかかり、反転方向の回転速度が低下することを意味する。例えば、第１の制御によって、Ｕ相レグ４０Ｕの上アームのスイッチング素子Ｔｒ１及びＶ相レグ４０Ｖの下アームのスイッチング素子Ｔｒ４を規定時間オンした後にオフした場合、第１の相はＶ相レグ４０Ｖを選択し、第２の相はＷ相レグ４０Ｗを選択する。この選択により、ファンモータ１３４には、反転方向に回転させる外力による駆動力を抑制する制動力が付与される。この制動力によって、ファンモータ１３４の回転速度は小さくなるので、ファンモータ１３４の回転による回生電圧は小さくなる。これにより、特定のスイッチング素子２８及び特定のモータ巻線が高温になるのを抑制することが可能となる。
　また、ファンモータ１３４の回転方向が正転方向である場合（ステップＳ２３，Ｎｏ）、正転方向に制動力が付与されるように第１及び第２の相の組合せを選択してオン状態にする上アーム及び下アームのスイッチング素子２８を切り替える（ステップＳ２５）。「正転方向に制動力が付与される」とは、ファンモータ１３４の回転方向である正転方向にブレーキがかかり、正転方向の回転速度が低下することを意味する。例えば、第１の制御によって、Ｕ相レグ４０Ｕの上アームのスイッチング素子Ｔｒ１及びＶ相レグ４０Ｖの下アームのスイッチング素子Ｔｒ４を規定時間オンした後にオフした場合、第１の相はＷ相レグ４０Ｗを選択し、第２の相はＵ相レグ４０Ｕを選択する。この選択により、ファンモータ１３４には、正転方向に回転させる外力による駆動力を抑制する制動力が付与される。この制動力によって、ファンモータ１３４の回転速度は小さくなるので、ファンモータ１３４の回転による回生電圧は小さくなる。これにより、特定のスイッチング素子２８及び特定のモータ巻線が高温になるのを抑制することが可能となる。
　以上説明したように、実施の形態５に係るモータ駆動装置では、室外機には、永久磁石モータの回転速度を検出するための速度検出器が備えられる。モータ駆動装置に備えられる制御部は、速度検出器の検出値に基づいて永久磁石モータの回転方向を特定し、当該回転方向に対して永久磁石モータに制動力が付与されるように第１及び第２の相の組合せを選択してオン状態にする上アーム及び下アームのスイッチング素子を切り替える。これにより、外力による永久磁石モータの回転方向が変化する環境下に室外機が置かれた場合であっても、特定のスイッチング素子及び特定のモータ巻線が高温になるのを抑制する制御を確実に実施することが可能となる。
　以上の実施の形態に示した構成は、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、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、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　交流電源、２　モータ駆動装置、１２ａ，１２ｂ　直流母線、２０　リアクトル、２１　整流回路、２２，２９，Ｄ１～Ｄ６　ダイオード、２３　コンデンサ、２４　電圧検出部、２５　電流検出部、２６　制御部、２７　三相インバータ、２８，Ｔｒ１～Ｔｒ６　スイッチング素子、３０　接続配線、３２Ｕ，３２Ｖ，３２Ｗ　巻線、３４，Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗ　シャント抵抗、３５，３５Ａ　三相インバータ回路、３８　速度検出器、４０Ｕ　Ｕ相レグ、４０Ｖ　Ｖ相レグ、４０Ｗ　Ｗ相レグ、１２６，１２６Ａ　室外機、１２７　室内機、１２８　室外熱交換器、１２９　室外ファン、１３０　圧縮機、１３１　室内熱交換器、１３２　室内ファン、１３３　膨張弁、１３４　ファンモータ、１３５　冷媒回路、１５０　空気調和機、３００　プロセッサ、３０２　メモリ、３０３　処理回路、３０４　インタフェース。

Claims (7)

  1. 　冷凍サイクル機器の室外機に備えられるプロペラファンに接続される永久磁石モータを駆動するモータ駆動装置であって、
    　交流電源から印加される交流電圧を整流する整流回路と、
    　前記整流回路から出力される整流電圧を平滑するコンデンサと、
    　上アームのスイッチング素子と下アームのスイッチング素子とが直列に接続された１相分のレグが３並列に接続されて構成され、前記コンデンサによって平滑されたコンデンサ電圧を三相交流電圧に変換して前記永久磁石モータに印加する三相インバータと、
    　前記コンデンサと前記三相インバータとの間に流れる電流を検出するためのシャント抵抗と、
    　前記三相インバータの動作を制御する制御部と、
    　を備え、
    　前記制御部は、前記プロペラファンが外力によって回転した際に前記永久磁石モータに生じ得る回生電圧によって前記コンデンサ電圧が閾値電圧を超えた場合、前記三相インバータの３つの前記レグにおける第１の相のレグの前記上アームのスイッチング素子と、前記第１の相のレグとは異なる第２の相のレグの前記下アームのスイッチング素子とを同時にオンにする第１の制御を実施して、前記シャント抵抗と、前記第１の相のモータ巻線と、前記第２の相のモータ巻線とを通じて前記コンデンサ電圧を放電させる
    　モータ駆動装置。
  2. 　前記制御部は、前記第１の制御によって、前記第１の相のレグの前記上アームのスイッチング素子及び前記第２の相のレグの前記下アームのスイッチング素子を規定時間オンとした後にオフに制御し、前記第１の相とは異なる他の１つの相のレグの前記上アームのスイッチング素子と、前記他の１つの相とは異なる相のレグの前記下アームのスイッチング素子とを同時にオンにする制御を実施する
    　請求項１に記載のモータ駆動装置。
  3. 　前記制御部は、前記第１の制御の後、前記永久磁石モータと前記コンデンサとの間に流れる電流が予め定めた閾値を超えないように前記永久磁石モータへの通電を一旦オフし、規定時間の経過後に再度モータへの通電をオンすることを一定周期で繰り返す間欠制御を実施する
    　請求項１に記載のモータ駆動装置。
  4. 　前記三相インバータにおける３つのレグは、前記レグに流れる電流を検出するための第２のシャント抵抗をそれぞれ備え、
    　前記制御部は、前記第１の制御によって、前記第２の相の前記第２のシャント抵抗の検出値が閾値電流を超えた場合には、前記第１の相のレグにおける前記上アームのスイッチング素子及び前記第２の相のレグにおける前記下アームのスイッチング素子をオフに制御し、前記第１の相とは異なる他の１つの相のレグの前記上アームのスイッチング素子と、前記他の１つの相とは異なる相のレグの前記下アームのスイッチング素子とを同時にオンにする制御を実施する
    　請求項１に記載のモータ駆動装置。
  5. 　前記制御部は、前記外力による前記永久磁石モータの回転方向に対して前記永久磁石モータに制動力が付与されるように前記第１及び前記第２の相のレグを切り替える
    　請求項２から４の何れか１項に記載のモータ駆動装置。
  6. 　前記室外機は、前記永久磁石モータの回転速度を検出するための速度検出器を備え、
    　前記制御部は、前記速度検出器の検出値に基づいて前記永久磁石モータの回転方向を特定し、前記回転方向に対して前記永久磁石モータに制動力が付与されるように前記第１及び第２の相の組合せを選択してオン状態にする前記上アームのスイッチング素子及び前記下アームのスイッチング素子を切り替える
    　請求項１から４の何れか１項に記載のモータ駆動装置。
  7. 　請求項１から６の何れか１項に記載のモータ駆動装置を備える
    　冷凍サイクル機器。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6329391U (ja) * 1986-08-11 1988-02-26
JPH07101345A (ja) * 1993-10-01 1995-04-18 Aisin Seiki Co Ltd 電気モ−タ駆動機器の電源リレ−故障防止装置
JP2006101685A (ja) * 2004-08-31 2006-04-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd インバータ装置
JP2008136271A (ja) * 2006-11-27 2008-06-12 Toshiba Corp モータ制御装置およびファンモータ
JP2009303338A (ja) * 2008-06-11 2009-12-24 Nec Electronics Corp モータ駆動装置と制御方法
JP2014018070A (ja) * 2007-08-02 2014-01-30 Mitsubishi Electric Corp モータ駆動制御装置並びに空気調和機、換気扇及びヒートポンプタイプの給湯機
JP2021038916A (ja) * 2020-11-25 2021-03-11 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 空気調和機

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6329391U (ja) * 1986-08-11 1988-02-26
JPH07101345A (ja) * 1993-10-01 1995-04-18 Aisin Seiki Co Ltd 電気モ−タ駆動機器の電源リレ−故障防止装置
JP2006101685A (ja) * 2004-08-31 2006-04-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd インバータ装置
JP2008136271A (ja) * 2006-11-27 2008-06-12 Toshiba Corp モータ制御装置およびファンモータ
JP2014018070A (ja) * 2007-08-02 2014-01-30 Mitsubishi Electric Corp モータ駆動制御装置並びに空気調和機、換気扇及びヒートポンプタイプの給湯機
JP2009303338A (ja) * 2008-06-11 2009-12-24 Nec Electronics Corp モータ駆動装置と制御方法
JP2021038916A (ja) * 2020-11-25 2021-03-11 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 空気調和機

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