(57)【要約】  各々回転子に永久磁石を有するｎ台（ｎは２以上の整数）のモータ（４１，４２）に接続可能なインバータ（４）を備えるモータ駆動装置において、上記ｎ台のモータのうちのｉ台（ｉは１から（ｎ−１）のいずれか）のモータに対してブレーキ動作を行い、その後で、上記ｎ台のモータのうちの上記ｉ台のモータ以外のモータのうちのｊ台（ｊは１から（ｎ−ｉ）のいずれか）のモータに対してブレーキ動作を行う。ブレーキ動作を行った際にインバータ及びモータに流れる電流を少なくすることで、過電流によるインバータの故障及びモータの減磁のリスクを低減することができる。
2019187059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々回転子に永久磁石を有する、２以上の整数であるｎ台のモータに接続可能なインバータを備え、
前記ｎ台のモータのうちの、１から（ｎ−１）のいずれかの整数であるｉ台のモータに対してブレーキ動作を行い、その後で、前記ｎ台のモータのうちの前記ｉ台のモータ以外のモータのうちの、１から（ｎ−ｉ）のいずれかの整数であるｊ台のモータに対してブレーキ動作を行う
モータ駆動装置。
【請求項２】
前記ｉ台のモータの回転速度が予め定められた閾値以下になったら、前記ｊ台のモータに対してブレーキ動作を開始する
請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記ｉ台のモータに対するブレーキ動作の開始から予め定められた時間が経過したら、
前記ｊ台のモータに対するブレーキ動作を開始する
請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記ｉ台のモータに対してブレーキ動作を行う際に、前記インバータの１つ以上の上アーム又は１つ以上の下アームのスイッチング素子を常時ＯＮにし、又はＰＷＭ制御することで、前記ｉ台のモータの誘起電圧による電流を前記インバータに流す請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記ｉ台のモータに対してブレーキ動作を行う際に、前記ｉ台のモータ以外のモータを前記インバータ及び前記ｉ台のモータから切り離しておく請求項１から４のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
前記ｊ台のモータに対してブレーキ動作を行う際に、前記ｊ台のモータを前記インバータに接続し、前記インバータの１つ以上の上アーム又は１つ以上の下アームのスイッチング素子を常時ＯＮにし、又はＰＷＭ制御することで、前記ｊ台のモータの誘起電圧による電流を前記インバータに流す請求項５に記載のモータ駆動装置。
【請求項７】
前記ｊ台のモータに対してブレーキ動作を行う際に、前記ｊ台のモータを前記ｉ台のモータに接続することで、前記ｊ台のモータの誘起電圧による電流を前記ｉ台のモータに流す請求項５に記載のモータ駆動装置。
【請求項８】
前記ｊ台のモータに対してブレーキ動作を行う際に、前記インバータの全てのアームのスイッチング素子を常時ＯＦＦにすることで、前記ｊ台のモータの誘起電圧による電流を前記インバータには流れないようにする請求項７に記載のモータ駆動装置。
【請求項９】
前記ｊ台のモータに対してブレーキ動作を行う際に、前記インバータの１つ以上の上アーム又は１つ以上の下アームのスイッチング素子を常時ＯＮにし、又はＰＷＭ制御することで、前記ｊ台のモータの誘起電圧による電流を前記インバータにも流す請求項７に記載のモータ駆動装置。
【請求項１０】
前記ｎ台のモータに対し１台ずつ順にブレーキ動作を行う請求項１から４のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項１１】
前記ｎ台のモータの各々について、ブレーキ動作時に発生する電流を推定し、推定された電流が少ないモータから順にブレーキ動作を行う請求項１０に記載のモータ駆動装置。
【請求項１２】
前記ｎ台のモータの各々について、前記ブレーキ動作時に発生する電流は、各モータを前記インバータに接続した際に、当該モータの誘起電圧により流れる電流である請求項１１に記載のモータ駆動装置。
【請求項１３】
前記ｎ台のモータのうち、少なくとも（ｎ−１）台のモータに対して前記インバータとの接続のための開閉部が設けられている請求項１から１０のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項１４】
前記ブレーキ動作は、フリーラン状態にあるモータに対して行われる
請求項１から１３のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項に記載のモータ駆動装置を備える冷凍サイクル適用機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動装置、及びそれを備えた冷凍サイクル適用機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、単一のインバータで複数のモータを駆動するモータ駆動装置において、モータがフリーランしているときに、インバータとモータとで電流経路を形成して、回生電流を流すことでブレーキ動作を行い、モータを停止させる技術がある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５１７３２０９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された技術では、複数のモータに対してブレーキ動作を行う場合、１台のモータに対してブレーキ動作を行う場合よりも大きな電流がインバータ及びモータに流れる。例えば、ブレーキ動作時の２台のモータの回転速度及び位相が同じ場合には１台のモータに対してブレーキ動作を行う場合に比べて約２倍の電流が流れる。そのため、過電流により、インバータの故障、或いはモータの減磁を招く恐れがある。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、単一のインバータで複数のモータを駆動し得るモータ駆動装置において、インバータ及びモータに流れる電流を少なくし、過電流によるインバータの故障及びモータの減磁のリスクを低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明に係るモータ駆動装置は、
各々回転子に永久磁石を有する、２以上の整数であるｎ台のモータに接続可能なインバータを備え、
前記ｎ台のモータのうちの、１から（ｎ−１）のいずれかの整数であるｉ台のモータに対してブレーキ動作を行い、その後で、前記ｎ台のモータのうちの前記ｉ台のモータ以外のモータのうちの、１から（ｎ−ｉ）のいずれかの整数であるｊ台のモータに対してブレーキ動作を行う。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、モータにブレーキ動作を行った際にインバータ及びモータに流れる電流を少なくすることで、過電流によるインバータの故障及びモータの減磁のリスクを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１のモータ駆動装置の一構成例を示す概略図である。
【図２】図１の制御部の一構成例を示すブロック図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、図２のＰＷＭ信号生成部の動作を表す図である。
【図４】実施の形態１で用いられる制御部のより具体的な構成の例を示す機能ブロック図である。
【図５】実施の形態１におけるブレーキ動作時の処理を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１における、第１のモータに対するブレーキ動作時の電流経路を示す図である。
【図７】実施の形態１における、第２のモータに対するブレーキ動作時の電流経路を示す図である。
【図８】比較例におけるブレーキ動作時の電流経路を示す図である。
【図９】比較例におけるブレーキ動作時の電流経路を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態２におけるブレーキ動作時の処理を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態２における第２のモータに対するブレーキ動作時の電流経路を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態３で用いられる制御部の構成例を示す機能ブロック図である。
【図１３】実施の形態３におけるブレーキ動作時の処理を示すフローチャートである。
【図１４】実施の形態３における第２のモータに対するブレーキ動作時の電流経路を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態４のモータ駆動装置を示す概略図である。
【図１６】実施の形態４で用いられる制御部の構成例を示す機能ブロック図である。
【図１７】実施の形態４におけるブレーキ動作時の処理を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態５のモータ駆動装置の構成例を示す図である。
【図１９】図１８の制御部の構成例を示す機能ブロック図である。
【図２０】本発明の実施の形態６のヒートポンプ装置を示す回路構成図である。
【図２１】図２０に示すヒートポンプ装置における冷媒の状態を示すモリエル線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照し、本発明の実施の形態にかかるモータ駆動装置、及びそれを備えた冷凍サイクル適用機器について説明する。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。
【００１０】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１のモータ駆動装置を示す。このモータ駆動装置は、第１及び第２の永久磁石同期モータ４１及び４２を駆動するためのものである。以下では、「永久磁石同期モータ」を単に「モータ」と言うことがある。
【００１１】
図示のモータ駆動装置は、整流器２と、平滑部３と、インバータ４と、インバータ電流検出部５と、モータ電流検出部６と、入力電圧検出部７と、接続切替部８と、制御部１０とを備える。
【００１２】
整流器２は、交流電源１からの交流電力を整流して直流電力を生成する。
平滑部３は、コンデンサ等で構成され、整流器２からの直流電力を平滑してインバータ４に供給する。
【００１３】
なお、交流電源１は、図２の例では単相であるが、三相電源でも良い。交流電源１が三相であれば、整流器２としても三相の整流器が用いられる。
【００１４】
平滑部３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良い。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１に流れる電流の高調波電流を抑制するよう構成しても良い。
【００１５】
また、交流電源１からコンデンサ３までの間に高調波電流の抑制或いは力率の改善のためにリアクトル（図示せず）を挿入しても良い。
【００１６】
インバータ４はコンデンサ３の電圧を入力とし、周波数及び電圧値が可変の三相交流電力を出力する。
インバータ４の出力には第１のモータ４１と、第２のモータ４２が並列に接続されている。
【００１７】
接続切替部８は、図示の例では単一の開閉部９から成る。開閉部９は、第２のモータ４２とインバータ４とを接続したり切り離したりすることが可能であり、開閉部９の開閉により同時に運転されるモータの台数を切替えることができる。
【００１８】
インバータ４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）或いはＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が用いられることが多い。
【００１９】
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良い。
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良い。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。
【００２０】
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、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。
【００２１】
開閉部９としては、半導体スイッチング素子の代わりに、機械的なリレー、コンタクタなどの電磁接触器を用いても良い。要するに、同様の機能を有するものであれば何を用いても良い。
【００２２】
図示の例では、第２のモータ４２とインバータ４の間に開閉部９を設けているが、第１のモータ４１とインバータ４の間に設けても良い。２つの開閉部を設け、１つの開閉部を第１のモータ４１とインバータ４の間に設け、他の開閉部を第２のモータ４２とインバータ４の間に設けても良い。２つの開閉部が設けられる場合には、２つの開閉部により接続切替部８が構成される。
【００２３】
図示の例では、インバータ４に２台のモータが接続されているが、３台以上のモータがインバータ４に接続されていても良い。３台以上のモータをインバータ４に接続する場合、開閉部９と同様の開閉部を全てのモータの各々とインバータ４の間に設けても良い。代わりに、一部のモータに対してのみ、その各々とインバータ４の間に開閉部９と同様の開閉部を設けても良い。これらの場合、複数の開閉部により接続切替部８が構成される。
【００２４】
インバータ電流検出部５は、インバータ４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５は、インバータ４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４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。
【００２５】
モータ電流検出部６は、第１のモータ４１の電流を検出する。モータ電流検出部６は、３つの相の電流（相電流）ｉｕ＿ｍ、ｉｖ＿ｍ、ｉｗ＿ｍをそれぞれ検出する３つのカレントトランスを含む。
入力電圧検出部７は、インバータ４の入力電圧（直流母線電圧）Ｖｄｃを検出する。
【００２６】
制御部１０は、インバータ電流検出部５で検出された電流値、モータ電流検出部６で検出された電流値、及び入力電圧検出部７で検出された電圧値に基づいて、インバータ４を動作させるための信号を出力する。
【００２７】
なお、上記の例では、インバータ電流検出部５が、インバータ４の下アームのスイッチング素子に直列に接続された３つの抵抗により、インバータ４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コンデンサ３の負側電極との間に接続された抵抗により、インバータ４のそれぞれの相の電流を検出するものであっても良い。
【００２８】
また、第１のモータ４１の電流を検出するモータ電流検出部６に加えて、第２のモータの電流を検出するモータ電流検出部を設けても良い。
【００２９】
モータ電流の検出には、カレントトランスを用いる代わりに、ホール素子を用いても良く、抵抗の両端電圧から電流を算出する構成を用いても良い。
同様に、インバータ電流の検出には、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、ホール素子等を用いても良い。
【００３０】
制御部１０は、処理回路で実現可能である。処理回路は、専用のハードウェアで構成されていても良く、ソフトウェアで構成されていても良く、ハードウェアとソフトウェアの組合せで構成されていても良い。ソフトウェアで構成される場合、制御部１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を備えたマイクロコンピュータ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等で構成される。
【００３１】
図２は制御部１０の構成を示す機能ブロック図である。
図示のように、制御部１０は、運転指令部１０１と、減算部１０２と、座標変換部１０３、１０４と、速度推定部１０５、１０６と、積分部１０７、１０８と、電圧指令生成部１０９と、脈動補償制御部１１０と、座標変換部１１１と、ＰＷＭ信号生成部１１２とを有する。
【００３２】
運転指令部１０１は、モータの回転数指令値ωｍ＊を生成して出力する。運転指令部１０１はまた、接続切替部８を制御するための切替制御信号Ｓｗを生成して出力する。
【００３３】
減算部１０２は、インバータ電流検出部５で検出されたインバータ４の相電流ｉｕ＿ａｌｌ、ｉｖ＿ａｌｌ、ｉｗ＿ａｌｌから第１のモータ４１の相電流ｉｕ＿ｍ，ｉｖ＿ｍ，ｉｗ＿ｍを減算することで第２のモータ４２の相電流ｉｕ＿ｓｌ，ｉｖ＿ｓｌ，ｉｗ＿ｓｌを求める。
これは、第１のモータ４１の相電流ｉｕ＿ｍ，ｉｖ＿ｍ，ｉｗ＿ｍと第２のモータ４２の相電流ｉｕ＿ｓｌ，ｉｖ＿ｓｌ，ｉｗ＿ｓｌの和がインバータの相電流ｉｕ＿ａｌｌ、ｉｖ＿ａｌｌ、ｉｗ＿ａｌｌに等しいという関係を利用したものである。
【００３４】
座標変換部１０３は、後述の第１のモータ４１の位相推定値（磁極位置推定値）θｍを用いて第１のモータ４１の相電流ｉｕ＿ｍ，ｉｖ＿ｍ，ｉｗ＿ｍ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４１のｄｑ軸電流ｉｄ＿ｍ，ｉｑ＿ｍを求める。
【００３５】
座標変換部１０４は、後述の第２のモータ４２の位相推定値（磁極位置推定値）θｓｌを用いて第２のモータ４２の相電流ｉｕ＿ｓｌ，ｉｖ＿ｓｌ，ｉｗ＿ｓｌ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４２のｄｑ軸電流ｉｄ＿ｓｌ，ｉｑ＿ｓｌを求める。
【００３６】
第１のモータ速度推定部１０５は、ｄｑ軸電流ｉｄ＿ｍ、ｉｑ＿ｍ及び後述のｄｑ軸電圧指令値ｖｄ＊、ｖｑ＊に基づいて第１のモータ４１の回転数推定値ωｍを求める。
同様に、第２のモータ速度推定部１０６は、ｄｑ軸電流ｉｄ＿ｓｌ、ｉｑ＿ｓｌ及び後述のｄｑ軸電圧指令値ｖｄ＊、ｖｑ＊に基づいて第２のモータ４２の回転数推定値ωｓｌを求める。
【００３７】
積分部１０７は、第１のモータ４１の回転数推定値ωｍを積分することで、第１のモータ４１の位相推定値θｍを求める。
同様に、積分部１０８は、第２のモータ４２の回転数推定値ωｓｌを積分することで、第２のモータ４２の位相推定値θｓｌを求める。
【００３８】
なお、回転数及び位相の推定には、例えば特許第４６７２２３６号明細書に示されている方法を用いることができるが、回転数及び位相が推定可能な方法であればどのような方法を用いても良い。また、回転数或いは位相を直接検出する方法を用いても良い。
【００３９】
電圧指令生成部１０９は、第１のモータ４１のｄｑ軸電流ｉｄ＿ｍ，ｉｑ＿ｍと、第１のモータ４１の回転数推定値ωｍと、後述の脈動補償電流指令値ｉｓｌ＊とに基づいて、ｄｑ軸電圧指令値ｖｄ＊，ｖｑ＊を算出する。
【００４０】
座標変換部１１１は、第１のモータ４１の位相推定値θｍ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、ｄｑ軸電圧指令値ｖｄ＊，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。
【００４１】
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（ｖｄ＊／ｖｑ＊）
により得られる進み位相角θｆを、第１のモータ４１の位相推定値θｍに加算することで得られる。
【００４２】
位相推定値θｍ、進み位相角θｆ、及び印加電圧位相θｖの例が図３（ａ）に示され、座標変換部１１１で求められる電圧指令値ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊の例が図３（ｂ）に示されている。
【００４３】
ＰＷＭ信号生成部１１２は、入力電圧Ｖｄｃと、電圧指令値ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊とから図３（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４に供給され、スイッチング素子の制御に用いられる。
【００４４】
インバータ４には、ＰＷＭ信号ＵＰ，ＶＰ，ＷＰ，ＵＮ，ＶＮ，ＷＮに基づいて、それぞれ対応するアームのスイッチング素子を駆動する駆動信号を生成する、図示しない駆動回路が設けられている。
【００４５】
上記のＰＷＭ信号ＵＰ，ＶＰ，ＷＰ，ＵＮ，ＶＮ，ＷＮに基づいてインバータ４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４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４１及び第２のモータ４２に印加することができる。
【００４６】
電圧指令値ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊は、図３（ｂ）に示される例では正弦波であるが、電圧指令値は、三次高調波を重畳させたものであっても良く、第１のモータ４１及び第２のモータ４２を駆動することが可能であればどのような波形のものであっても良い。
【００４７】
電圧指令生成部１０９が、ｄｑ軸電流ｉｄ＿ｍ，ｉｑ＿ｍ及び第１のモータ４１の回転数推定値ωｍのみに基づいて電圧指令を生成する構成であるとすれば、第１のモータ４１が適切に制御される一方、第２のモータ４２は、第１のモータ４１のために生成された電圧指令値に応じて動作するだけであり、直接的には制御されていない状態にある。
【００４８】
そのため、第１のモータ４１及び第２のモータ４２は、位相推定値θｍ及び位相推定値θｓｌに誤差を伴う状態で動作し、特に低速域で誤差が顕著に現れる。
誤差が発生すると第２のモータ４２の電流脈動が発生し、第２のモータ４２の脱調、過大電流による発熱による損失悪化の恐れがある。さらに、過大電流に応じて回路遮断が行われて、モータが停止し、負荷の駆動ができなくなる恐れがある。
【００４９】
脈動補償制御部１１０はこのような問題を解決するために設けられたものであり、第２のモータ４２のｑ軸電流ｉｑ＿ｓｌと、第１のモータ４１の位相推定値θｍと、第２のモータ４２の位相推定値θｓｌとを用いて、第２のモータ４２の電流脈動を抑制するための脈動補償電流指令値ｉｓｌ＊を出力する。
【００５０】
脈動補償電流指令値ｉｓｌ＊は、第１のモータ４１の位相推定値θｍと、第２のモータ４２の位相推定値θｓｌとから、第１のモータ４１と第２のモータ４２との位相関係を判定し、判定結果に基づいて、第２のモータ４２のトルク電流に該当するｑ軸電流ｉｑ＿ｓｌの脈動を抑制するように定められる。
【００５１】
電圧指令生成部１０９は、運転指令部１０１からの第１のモータ４１の回転数指令値ωｍ＊と第１のモータ４１の回転数推定値ωｍの偏差に対して比例積分演算を行って、第１のモータ４１のｑ軸電流指令値Ｉｑ＿ｍ＊を求める。
【００５２】
一方、第１のモータ４１のｄ軸電流は、励磁電流成分であり、その値を変化させることで、電流位相を制御すること、及び第１のモータ４１を強め磁束又は弱め磁束で駆動させることが可能となる。その特性を利用し、先に述べた脈動補償電流指令値ｉｓｌ＊を、第１のモータ４１のｄ軸電流指令値Ｉｄ＿ｍ＊に反映させることで、電流位相を制御し、これにより脈動の抑制を図ることが可能である。
【００５３】
電圧指令生成部１０９は、上記のようにして求めたｄｑ軸電流指令値Ｉｄ＿ｍ＊，Ｉｑ＿ｍ＊と、座標変換部１０３で求めたｄｑ軸電流ｉｄ＿ｍ，ｉｑ＿ｍとに基づいてｄｑ軸電圧指令値ｖｄ＊，ｖｑ＊を求める。即ち、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＿ｍ＊とｄ軸電流ｉｄ＿ｍとの偏差に対して比例積分演算を行ってｄ軸電圧指令値ｖｄ＊を求め、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＿ｍ＊とｑ軸電流ｉｑ＿ｍとの偏差に対して比例積分演算を行ってｑ軸電圧指令値ｖｑ＊を求める。
【００５４】
なお、電圧指令生成部１０９及び脈動補償制御部１１０については同様の機能を実現可能であれば、どのような構成のものであっても良い。
【００５５】
以上のような制御を行うことで、第１のモータ４１と第２のモータ４２とを、第２のモータ４２に脈動が生じないように、１台のインバータ４で駆動することが可能となる。
【００５６】
以上、図１、図２、及び図３（ａ）〜（ｃ）を参照して本実施の形態のモータ駆動装置及びその制御部の基本的構成を説明したが、以下では、フリーラン状態にあるモータに対しブレーキ動作を行うための回路構成及び処理を説明する。
フリーラン状態とはインバータからモータに電力を供給していないにも拘わらず、例えば外風の影響でファンが回転し、それに伴ってモータが回転している状態である。
【００５７】
図４は、本実施の形態で用いられる制御部１０ａを示す。図４に示される制御部１０ａは、図２に示される制御部１０の基本的構成に対して、スイッチング信号生成部１１４、選択部１１５、速度推定部１１６、及び速度推定部１１７を付加したものである。
【００５８】
速度推定部１１６は、モータ４１、４２がインバータ４によって駆動されていない状態において、これらのモータの回転速度ＲＳ１、ＲＳ２を推定する。
速度推定部１１７は、モータ４１、４２に対してブレーキ動作が行われているときに、これらのモータの回転速度ＢＳ１、ＢＳ２を推定する。
【００５９】
運転指令部１０１は、モータ４１、４２がフリーラン状態にあるか否かの判定をする。
各モータがフリーラン状態にあるかどうかの判定は、例えば、インバータ４により当該モータを駆動していないのに、当該モータが予め定められた閾値以上の回転数で回転しているか否かに基づいて行われる。
【００６０】
各モータの回転速度ＲＳ１、ＲＳ２は、速度推定部１１６で推定されて、運転指令部１０１に通知される。
速度推定部１１６による速度の推定には、例えば、国際公開第２００８／００１４４５号に記載の方法を用いることができる。
【００６１】
運転指令部１０１は、モータ４１、４２の起動開始の必要があるとき、モータ４１、４２がフリーラン状態にあるか否かの判定を行い、モータ４１、４２がフリーラン状態にあると判定したときは、起動前にモータ４１、４２に対しブレーキ動作を行う。
このようにするのは、フリーラン状態にあるモータにインバータ４から電圧を印加すると過大な電流が流れる恐れがあるためである。
【００６２】
ブレーキ動作において、運転指令部１０１は、開閉部９、スイッチング信号生成部１１４、及び選択部１１５を制御する。
【００６３】
スイッチング信号生成部１１４は、インバータ４の各アームのスイッチング素子をＰＷＭ制御するための信号、常時ＯＮとするための信号（ＯＮ状態を維持する信号）、又は常時ＯＦＦとするための信号（ＯＦＦ状態に維持する信号）を生成する。スイッチング信号生成部１１４は、インバータ４の異なるアームのスイッチング素子に異なる信号を供給することが可能である。例えば１つのアームのスイッチング素子には、常時ＯＦＦとするための信号を供給し、他のアームのスイッチング素子には、常時ＯＮとするための信号、又はＰＷＭ制御する信号を供給することが可能である。
【００６４】
選択部１１５は、ＰＷＭ信号生成部１１２の出力又はスイッチング信号生成部１１４の出力を選択してインバータ４に供給する。
【００６５】
インバータ４によりモータ４１、４２を駆動するときは、選択部１１５は、ＰＷＭ信号生成部１１２の出力を選択する。
モータ４１、４２に対しブレーキ動作を行うときは、選択部１１５は、スイッチング信号生成部１１４の出力を選択する。
【００６６】
開閉部９は、ブレーキ動作中に、第２のモータ４２からインバータ４又は第１のモータ４１へ電流が流れるのを許容し、或いはそのような電流を阻止するために制御される。
開閉部９の制御は、運転指令部１０１から出力される切替制御信号Ｓｗによって行われる。
【００６７】
速度推定部１１７は、ブレーキ動作中にモータ４１、４２の回転速度ＢＳ１、ＢＳ２を推定する。
図示の例では、速度推定部１１７は、各モータの相電流の少なくとも一つに基づいて、当該モータの回転速度を推定する。
【００６８】
例えば、速度推定部１１７は、モータ電流検出部６で検出された第１のモータ４１の相電流ｉｕ＿ｍ，ｉｖ＿ｍ，ｉｗ＿ｍの少なくとも一つに基づいて、第１のモータ４１の回転速度ＢＳ１を推定する。同様に、速度推定部１１７は、減算部１０２で求められた第２のモータ４２の相電流ｉｕ＿ｓｌ，ｉｖ＿ｓｌ，ｉｗ＿ｓｌの少なくとも一つに基づいて、第２のモータ４２の回転速度ＢＳｓを推定する。
【００６９】
例えば、速度推定部１１７は、各モータの相電流の少なくとも一つのゼロクロス点の出現の周期を測定することで当該モータの回転速度を推定することとしても良い。
【００７０】
代わりに、速度推定部１１７は、各モータの相電流の少なくとも一つの大きさに基づいて当該モータの回転速度を推定することとしても良い。この推定は回転速度が大きいほど相電流が大きいという関係を利用したものである。例えば、相電流の少なくとも一つの大きさに予め定められた定数を掛けた値を回転速度の推定値としても良い。
【００７１】
以下２台のモータに対するブレーキ動作の処理の手順を、図５を参照して説明する。
なお、以下の説明では、各アームのスイッチング素子のＯＮ、ＯＦＦを単に当該アームのＯＮ、ＯＦＦと言い、各アームのスイッチング素子に対するＰＷＭ制御を、単に当該アームに対するＰＷＭ制御と言うことがある。
【００７２】
ブレーキ動作を開始する際の初期状態（ステップＳＴ１１）では、インバータ４の上アーム及び下アームを全てＯＦＦ状態にし、開閉部９を開状態としておく。
インバータ４の制御のためには、スイッチング信号生成部１１４に全てのアームを常時ＯＦＦとするための信号を出力させる。このようにすることで、モータ４１、４２とインバータ４の間に電流経路は形成されず、各モータがフリーランしている場合でも各モータ及びインバータ４に電流は流れない。このため、各モータの減磁及びインバータの過電流故障のリスクを低減できる。
【００７３】
ブレーキ動作を開始したら、まず、ステップＳＴ１２で、インバータ４の１つ以上の上アーム又は１つ以上の下アームをＯＮにする。そのためには、スイッチング信号生成部１１４に該当するアームを常時ＯＮとする信号又はあるデューティで間欠的にＯＮするためのＰＷＭ信号を出力させる。これにより、インバータ４とモータ４１の間に電流経路を形成し、モータ４１の誘起電圧による電流を流すことでモータ４１の回生エネルギーを消費させモータ４１にブレーキを掛けることができる。
【００７４】
例えば、３つの下アームを全てＯＮにする場合、図６に示すような電流経路が形成される。図６で、Ｖｕ１,Ｖｖ１,Ｖｗ１は第１のモータ４１の誘起電圧、Ｒｕ１,Ｒｖ１,Ｒｗ１は第１のモータ４１の抵抗、Ｌｕ１,Ｌｖ１,Ｌｗ１は第１のモータ４１のインダクタンスである。また、図６で、Ｖｕ２,Ｖｖ２,Ｖｗ２は第２のモータ４２の誘起電圧、Ｒｕ２,Ｒｖ２,Ｒｗ２は第２のモータ４２の抵抗、Ｌｕ２,Ｌｖ２,Ｌｗ２は第２のモータ４２のインダクタンスである。以下の同様の図でも同じである。
【００７５】
ＯＮにする場合常時ＯＮ（デューティ１００％）としても良いしＰＷＭ制御することでデューティを１００％以下に調整しても良い。尚、常時ＯＮにした方がＰＷＭ制御をした場合よりもブレーキ時の制動力が強くなるが、ブレーキ時の電流値が大きくなる。そのため、必要な制動力及び許容可能な電流値を勘案して、常時ＯＮ又はＰＷＭ制御を使い分けるのが良い。
【００７６】
次に、ステップＳＴ１３で、運転指令部１０１が、モータ４１の回転速度ＢＳ１を予め定められた閾値と比較する。
【００７７】
推定した回転速度ＢＳ１が閾値よりも大きい場合は（ＳＴ１３でＮＯ）、ステップＳＴ１２に戻り、モータ４１に対するブレーキ動作を継続する。
推定した回転速度ＢＳ１が閾値以下である場合は（ＳＴ１３でＹＥＳ）、ステップＳＴ１４に進む。
【００７８】
ステップＳＴ１４では、インバータ４の１つ以上の上アーム又は１つ以上の下アームをＯＮにし、開閉部９を閉の状態にする。開閉部９を閉にする結果、モータ４２の誘起電圧による電流がインバータ４及びモータ４１に流れる。
【００７９】
なお、ステップＳＴ１２とステップＳＴ１４とで、インバータ４の同じ側のアームをＯＮとすると言った制約を設けても良い。ここで、「同じ側」とはインバータ４の上側及び下側のうちの同じ側を意味する。例えば、ステップＳＴ１２で１つ以上の上アームがＯＮとされたのであれば、ステップＳＴ１４でも１つ以上の上アームをＯＮとすることとし、ステップＳＴ１２で１つ以上の下アームがＯＮとされたのであれば、ステップＳＴ１４でも１つ以上の下アームをＯＮとすることとしても良い。但し、ステップＳＴ１４でＯＮにするアームの数又はＯＮにするアームのデューティはステップＳＴ１２とは異なっていても良い。
【００８０】
ステップＳＴ１２でブレーキを掛けたモータ４１の回転速度ＢＳ１が低くなっているほどモータ４１の誘起電圧は小さくなっている。そのため、図７に示すようにモータ４２に対してモータ４１がＲＬ回路として接続されていると見ることができる。即ち、モータ４２の誘起電圧による電流の一部がインバータ４に流れ、残りがモータ４１に流れると見ることができる。
【００８１】
例えばインバータ４の下アーム全てをＯＮとしてブレーキ動作を行った場合、モータ４１により構成されるＲＬ回路側の方がインバータ４よりもインピーダンスが高くなるため、モータ４２の誘起電圧により流れる電流はその大部分がインバータ４に流れる。即ち、モータ４１とモータ４２の間に過大な循環電流を発生させることなく、モータ４２に対してブレーキを掛けることが可能となる。
【００８２】
ステップＳＴ１５では、運転指令部１０１が、第２のモータ４２の回転速度ＢＳ２を予め定められた閾値と比較する。
【００８３】
第２のモータ４２の回転速度ＢＳ２が閾値よりも大きければ（ＳＴ１５でＮＯ）、ステップＳＴ１４に戻り、ブレーキ動作を継続する。
第２のモータ４２の回転速度ＢＳ２が閾値以下になったら（ＳＴ１５でＹＥＳ）、処理を終了する。
【００８４】
処理の終了の後、２台のモータ４１、４２をともに駆動する場合には、開閉部９が閉状態に維持される。モータ４１のみを駆動する場合には、開閉部９は開状態とされる。選択部１１５はＰＷＭ信号生成部１１２の出力を選択する状態となる。
【００８５】
なお、開閉部９を設けずに２台のモータに同時にブレーキを掛ける場合は、図８のように２台のモータの誘起電圧による電流の和がインバータ４に流れ、過電流によりインバータ４が故障する恐れがある。本実施の形態では、２台のモータに異なるタイミングでブレーキを掛けるので、図８の場合に比べてインバータ４に流れる電流の大きさを約半分にすることが可能となる。よって、過電流によるインバータの故障及びモータの減磁のリスクを低減することができる。
また、図８の場合に比べて、インバータの電流容量を小さくすることでコスト低減が可能となる。
【００８６】
実施の形態２．
本発明における実施の形態２について説明する。
本実施の形態で用いられる制御部は、図４に示されるのと同じ構成を有する。
【００８７】
開閉部９が設けられていない構成において、インバータ４の全てのアームをＯＦＦ状態とした場合、モータ４１及びモータ４２がフリーラン等によって回生状態になると、回転速度の差或いは誘起電圧の位相差によって２台のモータ間に図９に示すように循環電流が流れる。循環電流の大きさは、誘起電圧の位相差が１８０度のときに最大となる。循環電流が大きいと過電流によってモータが減磁してしまう恐れがある。同一の回転速度において循環電流を小さくするためにはモータの誘起電圧を小さくするかモータの抵抗値を大きくする必要があるが、どちらの場合もモータの効率を悪化させることになり好ましくない。
【００８８】
そこで実施の形態２では図１０に示される制御を行う。
図１０の処理は、図５の処理と概して同じである。異なるのは、図５のステップＳＴ１４の代わりにステップＳＴ２１の処理が行われることである。
【００８９】
図１０で、ステップＳＴ１１〜ＳＴ１３及びＳＴ１５は、実施の形態１に関し図５を参照して説明したのと同様である。
ステップＳＴ２１では、インバータ４の全てのアームをＯＦＦとし、その後で開閉部９を閉じる。
【００９０】
ステップＳＴ１２でブレーキを掛けた結果モータ４１の回転速度が低くなっているほどモータ４１が発生する誘起電圧は小さくなっており、その時点で、開閉部９を閉じた場合、モータ４２に対してモータ４１がＲＬ回路として接続されているとみなすことができる。その結果、モータ４２の誘起電圧による電流がモータ４１に流れる。
【００９１】
また、ステップＳＴ２１では、インバータ４のアームが全てＯＦＦとされるため、図１１に示すようにインバータ４には電流が流れない。その結果、モータ４１とモータ４２の間に循環電流が流れ、この循環電流によりモータ４２に対しブレーキが掛けられる。
【００９２】
循環電流の大きさは、図９の場合に比べて小さい。例えばモータ４１とモータ４２の抵抗値及びインダクタンス値が同程度であれば、図９の場合に比べて循環電流がおよそ半分の大きさとなる。ステップＳＴ１２〜ＳＴ１３でモータ４１の回転速度が十分に低くなった後に開閉部９が閉じられるからである。
【００９３】
よって、モータの効率低下等を招くことなく、過電流によるインバータの故障及びモータの減磁のリスクを低減することができる。
【００９４】
実施の形態３．
本発明における実施の形態３について説明する。
実施の形態３では、図４に示される制御部１０ａの代わりに、図１２に示される制御部１０ｃが用いられ、図１３に示される手順でブレーキ動作が行われる。
【００９５】
図１２に示される制御部１０ｃは、図４に示される制御部１０ａと概して同じであるが、インバータ電流検出部５で検出されたインバータ電流ｉｕ＿ａｌｌ，ｉｖ＿ａｌｌ，ｉｗ＿ａｌｌが運転指令部１０１に入力され、運転指令部１０１は、ブレーキ動作を行うに当たり、インバータ電流ｉｕ＿ａｌｌ，ｉｖ＿ａｌｌ，ｉｗ＿ａｌｌをも利用する。
【００９６】
図１３の処理は、図５の処理と概して同じであり、同一又は同様のステップには同じ符号が付してある。
図１３の処理は、図５の処理のステップＳＴ１４の代わりにステップＳＴ３１及びＳＴ３２が行われる点で異なる。
以下、実施の形態３における処理の手順を、図１３を参照して説明する。
【００９７】
図１３で、ステップＳＴ１１〜ＳＴ１３は、実施の形態１に関し図５を参照して説明したのと同様である。
【００９８】
ステップＳＴ１３の次に、ステップＳＴ３１で、開閉部９を閉じて、モータ４２に対するブレーキ動作を開始する。
実施の形態１と同様に、ステップＳＴ１２でブレーキを掛けたモータ４１の回転速度が低くなっているほどモータ４１の誘起電圧は小さくなっており、モータ４２に対してモータ４１がＲＬ回路として接続されていると見ることができ、モータ４２の誘起電圧による電流の一部はインバータ４に流れ、残りがモータ４１に流れる。
【００９９】
ステップＳＴ３１では、インバータ４の１つ以上の上アーム又は１つ以上の下アームをＰＷＭ制御する。
【０１００】
なお、ステップＳＴ１２とステップＳＴ３１とで、インバータ４の同じ側のアームをＯＮとすると言った制約を設けても良い。例えば、ステップＳＴ１２で１つ以上の上アームがＯＮとされたのであれば、ステップＳＴ３１でも１つ以上の上アームをＰＷＭ制御することとし、ステップＳＴ１２で１つ以上の下アームがＯＮとされたのであれば、ステップＳＴ３１でも１つ以上の下アームをＰＷＭ制御することとしても良い。但し、ステップＳＴ３１ではＰＷＭ制御するアームの数或いはＰＷＭ制御のデューティはステップＳＴ１２とは異なっていても良い。
【０１０１】
ステップＳＴ３１での処理の結果、図１４に示すように、モータ４２の誘起電圧による電流の一部がモータ４１に流れ、残りがインバータ４に流れる。
【０１０２】
ＰＷＭデューティは、０〜１００％の範囲で任意に設定される。デューティの設定は運転指令部１０１で行われ、スイッチング信号生成部１１４が、デューティに応じたＰＷＭ信号を生成する。デューティを調節することで、モータ４２に対してブレーキ動作を行った際にインバータ４側に流れる電流ｉｕ＿ａｌｌ，ｉｖ＿ａｌｌ，ｉｗ＿ａｌｌの大きさとモータ４１に流れる電流ｉｕ＿ｍ，ｉｖ＿ｍ，ｉｗ＿ｍの大きさの比率を制御することができる。
【０１０３】
ステップＳＴ３２では、インバータ電流検出部５で検出されたインバータ電流ｉｕ＿ａｌｌ，ｉｖ＿ａｌｌ，ｉｗ＿ａｌｌ及びモータ電流検出部６で検出されたモータ電流ｉｕ＿ｍ，ｉｖ＿ｍ，ｉｗ＿ｍに基づいて、運転指令部１０１が必要に応じてデューティを変更する。
【０１０４】
例えば、モータ電流ｉｕ＿ｍ，ｉｖ＿ｍ，ｉｗ＿ｍが大きすぎて減磁が起きる恐れがあるときは、デューティをより大きくしてモータ４１に流れる電流を小さくする。
逆に、インバータ電流ｉｕ＿ａｌｌ，ｉｖ＿ａｌｌ，ｉｗ＿ａｌｌが大きすぎてインバータ４が故障する恐れがあるときはデューティをより小さくして、インバータ４に流れる電流を小さくする。
【０１０５】
また、インバータ４に流れる電流の、インバータ４の電流容量に対する比と、モータ４１に流れる電流の、モータ４１の最大許容電流に対する比が等しくなるように、インバータ４のデューティを調節することとしても良い。ここで言う「最大許容電流」は、減磁（不可逆減磁）を避けることができる電流の範囲の最大値である。
【０１０６】
このような帰還制御を行うことで、インバータ電流とモータ４１に流れる電流の比率を最適に調整することができる。
【０１０７】
ステップＳＴ１５では、運転指令部１０１が、第２のモータ４２の回転速度ＢＳ２を予め定められた閾値と比較し、第２のモータ４２の回転速度ＢＳ２が閾値よりも大きければ（ＳＴ１５でＮＯ）、ステップＳＴ３２に戻り、ブレーキ動作を継続する。
ステップＳＴ１５で、第２のモータ４２の回転速度ＢＳ２が閾値以下になったら（ＳＴ１５でＹＥＳ）、処理を終了する。
【０１０８】
以上の手順でブレーキ動作を実施することで、ブレーキ時のインバータ４及びモータ４１への突入電流を抑制したり、ブレーキ中の発熱量を制御したりすることができる。その結果、過電流、温度上昇などによるインバータの故障及びモータの減磁のリスクを低減することができる。
【０１０９】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４について説明する。
図１５は、実施の形態４のモータ駆動装置を示す。
図１５に示されるモータ駆動装置は、図１に示されるモータ駆動装置と概して同じである。但し、接続切替部８が開閉部９−１及び９−２を有し、また、誘起電圧検出部３２−１、３２−２が付加されており、図４に示される制御部１０ａの代わりに制御部１０ｄが設けられている。
【０１１０】
開閉部９−２は、実施の形態１における開閉部９と同様に、第２のモータ４２とインバータ４とを接続したり、切り離したりすることが可能なものである。
開閉部９−１は、第１のモータ４１とインバータ４とを接続したり、切り離したりすることが可能なものである。
【０１１１】
誘起電圧検出部３２−１は、第１のモータ４１の誘起電圧Ｅｕ１，Ｅｖ１，Ｅｗ１を検出する。誘起電圧検出部３２−２は、第２のモータ４２の誘起電圧Ｅｕ２，Ｅｖ２，Ｅｗ２を検出する。
【０１１２】
制御部１０ｄは、例えば図１６に示されるように構成されている。
図１６の制御部１０ｄは、図４の制御部１０ａと概して同じである。
但し、誘起電圧検出部３２−１、３２−２で検出された誘起電圧Ｅｕ１，Ｅｖ１，Ｅｗ１，Ｅｕ２，Ｅｖ２，Ｅｗ２が、運転指令部１０１に入力されており、運転指令部１０１は、ブレーキ動作にあたり、誘起電圧Ｅｕ１，Ｅｖ１，Ｅｗ１，Ｅｕ２，Ｅｖ２，Ｅｗ２をも利用する。
【０１１３】
即ち、運転指令部１０１は、誘起電圧Ｅｕ１，Ｅｖ１，Ｅｗ１と、モータ４１のインピーダンスとに基づいて、モータ４１のブレーキ時の電流を推定し、誘起電圧Ｅｕ２，Ｅｖ２，Ｅｗ２と、モータ４２のインピーダンスとに基づいて、モータ４２のブレーキ時の電流を推定する。ここで言うブレーキ時の各モータの電流は、当該モータをインバータ４に接続した場合に当該モータの誘起電圧により流れる電流である。
【０１１４】
運転指令部１０１はさらに、推定されたモータ４１のブレーキ時の電流と、推定されたモータ４２のブレーキ時の電流とを比較し、比較の結果に基づいて、ブレーキ時の開閉部９−１及び９−２の開閉の制御を行う。
【０１１５】
各モータのインピーダンスは既知であり、制御部１０ｃにインピーダンスを示すデータが保持されているものとする。
【０１１６】
モータ４１とモータ４２とでインピーダンスは互いに等しいものとして処理しても良い。以下に述べるように、ブレーキ時の電流については大小比較を行うのみであるので、インピーダンスが互いに等しいものとすれば、誘起電圧の大小比較の結果をそのままブレーキ時の電流の大小比較の結果として用いることができる。
【０１１７】
上記の例では、誘起電圧を検出しているが、代わりに、モータの回転速度の推定値を用いて、モータの誘起電圧を推定しても良い。この推定には、モータの誘起電圧はモータの回転速度に比例するという関係を利用することができる。
モータの回転速度の推定値を用いる場合、回転速度の推定値の大小比較の結果をそのままブレーキ時の電流の大小比較の結果として用いることができる。
要するに、各モータのブレーキ時の電流の大小関係が推定できれば良い。
【０１１８】
以下、実施の形態４における処理の手順を、図１７を参照して説明する。
まず、ブレーキ動作を開始する際の初期状態（ステップＳＴ４１）では、インバータ４の全てのアームをＯＦＦ状態にし、開閉部９−１及び９−２を開状態としておく。
このようにすることで、モータ４１、４２とインバータ４の間に電流経路は形成されず、各モータがフリーランしている場合でも各モータ及びインバータ４に電流は流れない。
【０１１９】
ステップＳＴ４２では、モータ４１及びモータ４２のブレーキ時の電流を推定し、比較する。
本実施の形態では、上記のように誘起電圧検出部３２−１、３２−２で検出された誘起電圧に基づいてブレーキ時の電流を推定する。
【０１２０】
ブレーキ時に流れる電流の推定値の比較の結果、モータ４１のブレーキ時の電流の推定値の方が大きければ（モータ４２の電流のブレーキ時の推定値の方が小さければ）ステップＳＴ１２Ｂに進む。そうでなければステップＳＴ１２Ａに進む。
【０１２１】
ステップＳＴ１２Ａでは、インバータ４の１つ以上の上アーム又は１つ以上の下アームを常時ＯＮあるいはＰＷＭ制御し、開閉部９−１を閉じる。これにより、モータ４１の誘起電圧による電流をインバータ４に流すことができる。
ステップＳＴ１２Ｂでは、インバータ４の１つ以上の上アーム又は１つ以上の下アームを常時ＯＮあるいはＰＷＭ制御し、開閉部９−２を閉じる。これにより、モータ４２の誘起電圧による電流をインバータ４に流すことができる。
【０１２２】
要するに、ステップＳＴ１２Ａ、ＳＴ１２Ｂでは、インバータ４の１つ以上の上アーム又は１つ以上の下アームを常時ＯＮあるいはＰＷＭ制御し、ブレーキ時の電流が小さいと推定されたモータに対応する開閉部９−１又は９−２を閉じる。
【０１２３】
次に、ブレーキ時の電流が小さいと推定されたモータに対するブレーキ動作が完了した後（ＳＴ１３Ａ，ＳＴ１３Ｂ）、それまで開いていた開閉部９−１又は９−２を閉じ、ブレーキ動作が未実施であるモータに対してブレーキ動作を行う（ＳＴ１４Ａ，ＳＴ１４Ｂ，ＳＴ１５Ａ，ＳＴ１５Ｂ）。
【０１２４】
即ち、ステップＳＴ１３Ａで、運転指令部１０１が、第１のモータ４１の回転速度ＢＳ１を予め定められた閾値と比較する。
第１のモータ４１の回転速度ＢＳ１が閾値よりも大きい場合は（ＳＴ１３ＡでＮＯ）、ステップＳＴ１２Ａに戻り、モータ４１に対するブレーキ動作を継続する。
第１のモータ４１の回転速度ＢＳ１が閾値以下である場合は（ＳＴ１３ＡでＹＥＳ）、ステップＳＴ１４Ａに進む。
【０１２５】
ステップＳＴ１４Ａでは、インバータ４の１つ以上の上アーム又は１つ以上の下アームをＯＮにし、開閉部９−２を閉の状態にする。
なお、ステップＳＴ１２ＡとステップＳＴ１４Ａとで、インバータ４の同じ側のアームをＯＮとすると言った制約を設けても良い。
開閉部９−２を閉にする結果、モータ４２の誘起電圧による電流がインバータ４及びモータ４１に流れる。
【０１２６】
ステップＳＴ１５Ａでは、運転指令部１０１が、第２のモータ４２の回転速度ＢＳ２を予め定められた閾値と比較する。
【０１２７】
第２のモータ４２の回転速度ＢＳ２が閾値よりも大きければ（ＳＴ１５ＡでＮＯ）、ステップＳＴ１４Ａに戻り、ブレーキ動作を継続する。
第２のモータ４２の回転速度ＢＳ２が閾値以下になったら（ＳＴ１５ＡでＹＥＳ）、処理を終了する。
【０１２８】
ステップＳＴ１３Ｂでは、運転指令部１０１が、第２のモータ４２の回転速度ＢＳ２を予め定められた閾値と比較する。
第２のモータ４２の回転速度ＢＳ２が閾値よりも大きい場合は（ＳＴ１３ＢでＮＯ）、ステップＳＴ１２Ｂに戻り、モータ４２に対するブレーキ動作を継続する。
第２のモータ４２の回転速度ＢＳ２が閾値以下である場合は（ＳＴ１３ＢでＹＥＳ）、ステップＳＴ１４Ｂに進む。
【０１２９】
ステップＳＴ１４Ｂでは、インバータ４の１つ以上の上アーム又は１つ以上の下アームをＯＮにし、開閉部９−１を閉の状態にする。
なお、ステップＳＴ１２ＢとステップＳＴ１４Ｂとで、インバータ４の同じ側のアームをＯＮとすると言った制約を設けても良い。
開閉部９−１を閉にする結果、モータ４１の誘起電圧による電流がインバータ４及びモータ４２に流れる。
【０１３０】
ステップＳＴ１５Ｂでは、運転指令部１０１が、第１のモータ４１の回転速度ＢＳ１を予め定められた閾値と比較する。
【０１３１】
第１のモータ４１の回転速度ＢＳ１が閾値よりも大きければ（ＳＴ１５ＢでＮＯ）、ステップＳＴ１４Ｂに戻り、ブレーキ動作を継続する。
第１のモータ４１の回転速度ＢＳ１が閾値以下になったら（ＳＴ１５ＢでＹＥＳ）、処理を終了する。
【０１３２】
以上のように、ブレーキ時の電流が小さいと推定されたモータから順次ブレーキ動作を行い、ブレーキ動作により回転速度が低くなったモータをＲＬ回路のように用いて次にブレーキ動作を行うモータに流れる電流を少なくする。これにより、ブレーキ時にインバータ或いはモータに流れる電流を少なくし、過電流、温度上昇等によるインバータの故障及び減磁のリスクを低減することができる。
【０１３３】
実施の形態４において、ステップＳＴ１４Ａ又はＳＴ１４Ｂの処理を行うに当たり、実施の形態３のステップＳＴ３１及びＳＴ３２を参照して説明したのと同様に、インバータ電流とモータ電流の比率を帰還制御するようにしても良い。
【０１３４】
上記の実施の形態１〜４に対しては種々の変形を加え得る。
例えば、上記の実施の形態１〜４では、インバータの相電流から第１のモータ４１の相電流を減算することで第２のモータ４２の相電流を求めているが、上記のように、第２のモータ４２に対してもモータ電流検出部６と同様のモータ電流検出部を設けても良い。
【０１３５】
また、上記の実施の形態１〜４では、２台のモータのうちの一方に対するブレーキ動作を行い、当該一方のモータの回転速度が閾値以下になったら、他方のモータに対するブレーキ動作を開始するが、上記一方のモータに対するブレーキ動作の開始から一定の時間が経過したら、他方のモータに対するブレーキ動作を開始することとしても良い。
上記の一定の時間は、上記一方のモータに対するブレーキ動作によりその回転速度が閾値以下になると推定される時間、或いはそれに対して余裕分を加えた時間であり、経験に基づき予め定められる。
【０１３６】
同様に、上記の実施の形態１〜４では、上記他方のモータについてもその回転速度が閾値以下になったらブレーキ動作を終了するが、代わりに、当該他方のモータに対するブレーキ動作の開始から一定の時間が経過したら、当該ブレーキ動作を終了することとしても良い。
上記の一定の時間は、上記他方のモータに対するブレーキ動作によりその回転速度が閾値以下になると推定される時間、或いはそれに対して余裕分を加えた時間であり、経験に基づき予め定められる。
【０１３７】
上記の実施の形態１〜４では、ＰＷＭ信号生成部１１２の出力又はスイッチング信号生成部１１４の出力が選択部１１５で選択される。代わりに、座標変換部１１１の出力ｖｕ＊，ｖｖ＊，ｖｗ＊又は図示しないブレーキ用電圧指令値生成部の出力を選択する図示しない選択部を設け、該選択部の出力をＰＷＭ信号生成部１１２に供給する構成としても良い。この場合に用いられるブレーキ用電圧指令値生成部は、運転指令部１０１からの指示に応じて、インバータ４の各アームのスイッチング素子をＰＷＭ制御するための信号、常時ＯＮとするための信号（ＯＮ状態を維持する信号）、又は常時ＯＦＦとするための信号（ＯＦＦ状態に維持する信号）をＰＷＭ信号生成部１１２に生成させるためのブレーキ用電圧指令値を生成する。
【０１３８】
実施の形態５．
以上インバータ４に接続可能なモータの台数が２である場合について説明したが、接続可能なモータの台数は３以上であっても良い。接続可能なモータの台数が４である場合、例えばモータ駆動装置を図１８に示すように構成することが考えられる。
【０１３９】
図１８のモータ駆動装置は、図１５のモータ駆動装置を変形乃至拡張した構成である。
図１８には、モータ駆動装置のうち、インバータ４に直流電力を供給する部分、即ち、図１５の整流器２及び平滑部３の図示が省略され、さらに交流電源１の図示が省略されている。
【０１４０】
図１８に示される構成では、インバータ４の出力が開閉部９−１〜９−４を介してモータ４１〜４４に接続されている。開閉部９−１〜９−４とモータ４１〜４４の間には、それぞれモータ電流検出部６−１〜６−１及び誘起電圧検出部３２−１〜３２−４が設けられている。さらに、制御部１０ｄの代わりに制御部１０ｅが設けられている。
モータ電流検出部６−１〜６−４で検出された電流及び誘起電圧検出部３２−１〜３２−４で検出された電圧は、制御部１０ｅに入力される。
【０１４１】
モータ電流検出部６−１〜６−４は、各々図１或いは図１５のモータ電流検出部６と同様のものである。
モータ電流検出部６−１は、図１或いは図１５のモータ電流検出部６と同様に、第１のモータ４１の相電流ｉｕ＿ｍ、ｉｖ＿ｍ、ｉｗ＿ｍを検出する。モータ電流検出部６−２は、第２のモータ４２の相電流ｉｕ＿ｓｌ２、ｉｖ＿ｓｌ２、ｉｗ＿ｓｌ２を検出する。モータ電流検出部６−３は、第３のモータ４３の相電流ｉｕ＿ｓｌ３、ｉｖ＿ｓｌ３、ｉｗ＿ｓｌ３を検出する。モータ電流検出部６−４は、第４のモータ４４の相電流ｉｕ＿ｓｌ４、ｉｖ＿ｓｌ４、ｉｗ＿ｓｌ４を検出する。
【０１４２】
誘起電圧検出部３２−１〜３２−４は、各々図１５の誘起電圧検出部３２−１又は３２−２と同様のものである。
誘起電圧検出部３２−１は、第１のモータ４１の誘起電圧Ｅｕ１，Ｅｖ１，Ｅｗ１を検出する。誘起電圧検出部３２−２は、第２のモータ４２の誘起電圧Ｅｕ２，Ｅｖ２，Ｅｗ２を検出する。誘起電圧検出部３２−３は、第３のモータ４３の誘起電圧Ｅｕ３，Ｅｖ３，Ｅｗ３を検出する。誘起電圧検出部３２−４は、第４のモータ４４の誘起電圧Ｅｕ４，Ｅｖ４，Ｅｗ４を検出する。
【０１４３】
制御部１０ｅは、図１６の制御部１０ｄと概して同じであるが、以下に説明する違いがある。制御部１０ｅは、例えば図１９に示すように構成されている。
【０１４４】
図１９で、脈動補償部１２２、１２３、１２４はそれぞれ第２、第３、第４のモータ４２、４３、４４に対して設けられたものであり、各々、図２又は図４の座標変換部１０４、モータ速度推定部１０６、積分部１０８、及び脈動補償制御部１１０と同様のものを有し、ｄｑ軸電圧指令値ｖｄ＊、ｖｑ＊と、対応するモータの相電流に基づいて、対応するモータについての脈動補償電流指令値を生成する。
【０１４５】
例えば、脈動補償部１２２は、第２のモータ４２の相電流ｉｕ＿ｓｌ２，ｉｖ＿ｓｌ２，ｉｗ＿ｓｌ２に基づいて、第２のモータ４２についての脈動補償電流指令値ｉｓｌ２＊を生成する。
【０１４６】
同様に、脈動補償部１２３は、第３のモータ４３の相電流ｉｕ＿ｓｌ３，ｉｖ＿ｓｌ３，ｉｗ＿ｓｌ３に基づいて、第３のモータ４３についての脈動補償電流指令値ｉｓｌ３＊を生成する。
【０１４７】
同様に、脈動補償部１２４は、第４のモータ４４の相電流ｉｕ＿ｓｌ４，ｉｖ＿ｓｌ４，ｉｗ＿ｓｌ４に基づいて、第４のモータ４４についての脈動補償電流指令値ｉｓｌ４＊を生成する。
【０１４８】
電圧指令生成部１０９は、ｄｑ軸電流ｉｄ＿ｍ，ｉｑ＿ｍと、回転数推定値ωｍと、脈動補償電流指令値ｉｓｌ２＊，ｉｓｌ３＊，ｉｓｌ４＊とに基づいて、ｄｑ軸電圧指令値ｖｄ＊，ｖｑ＊を算出する。
【０１４９】
電圧指令生成部１０９におけるｄｑ軸電圧指令値ｖｄ＊，ｖｑ＊の生成に当たり、脈動補償部１２２、１２３、１２４で生成された脈動補償電流指令値ｉｓｌ２＊，ｉｓｌ３＊，ｉｓｌ４＊が利用されるので、４台のモータ４１〜４４の回転位相が一致するような制御が行われる。
【０１５０】
速度推定部１１６は、モータ４１、４２、４３、４４がインバータ４によって駆動されていない状態において、これらのモータの回転速度ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３、ＲＳ４を推定する。
【０１５１】
速度推定部１１７は、モータ４１、４２、４３、４４に対してブレーキ動作が行われているときに、これらのモータの回転速度ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３、ＢＳ４を推定する。
図示の例では、速度推定部１１７は、各モータの相電流の少なくとも一つに基づいて、当該モータの回転速度を推定する。
【０１５２】
例えば、速度推定部１１７は、モータ電流検出部６で検出された第１のモータ４１の相電流ｉｕ＿ｍ，ｉｖ＿ｍ，ｉｗ＿ｍの少なくとも一つに基づいて、第１のモータ４１の回転速度ＢＳ１を推定する。
同様に、速度推定部１１７は、第２のモータ４２の相電流ｉｕ＿ｓｌ２，ｉｖ＿ｓｌ２，ｉｗ＿ｓｌ２の少なくとも一つに基づいて、第２のモータ４２の回転速度ＢＳ２を推定する。
【０１５３】
同様に、速度推定部１１７は、第３のモータ４３の相電流ｉｕ＿ｓｌ３，ｉｖ＿ｓｌ３，ｉｗ＿ｓｌ３の少なくとも一つに基づいて、第３のモータ４３の回転速度ＢＳ３を推定する。
同様に、速度推定部１１７は、第４のモータ４４の相電流ｉｕ＿ｓｌ４，ｉｖ＿ｓｌ４，ｉｗ＿ｓｌ４の少なくとも一つに基づいて、第４のモータ４４の回転速度ＢＳ４を推定する。
【０１５４】
運転指令部１０１は、速度推定部１１６で推定されたモータ４１〜４４の速度ＲＳ１,ＲＳ２,ＲＳ３,ＲＳ４と、誘起電圧検出部３２−１〜３２−４で検出された誘起電圧Ｅｕ１，Ｅｖ１，Ｅｗ１，Ｅｕ２，Ｅｖ２，Ｅｗ２，Ｅｕ３，Ｅｖ３，Ｅｗ３，Ｅｕ４，Ｅｖ４，Ｅｗ４と、速度推定部１１７で推定されたモータ４１〜４４の回転速度ＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ３、ＢＳ４とに基づいて、ブレーキ動作の制御を行う。ブレーキ動作の制御には、スイッチング信号生成部１１４の制御、選択部１１５の制御、及び接続切替部８の制御が含まれる。接続切替部８の制御には、開閉部９−１〜９−４の制御が含まれる。
【０１５５】
例えば、運転指令部１０１は、４台のモータ４１〜４４に対するブレーキ動作を開始するに当たり、最初に誘起電圧Ｅｕ１，Ｅｖ１，Ｅｗ１，Ｅｕ２，Ｅｖ２，Ｅｗ２，Ｅｕ３，Ｅｖ３，Ｅｗ３，Ｅｕ４，Ｅｖ４，Ｅｗ４に基づいて、ブレーキ動作における順序を定める。ここで言う順序はブレーキ動作においてモータを選択する順序である。例えば、誘起電圧が小さい順にモータを選択する。
【０１５６】
最初に選択されたモータに対するブレーキ動作に当たっては、当該モータに対応する開閉部を閉じ、他の開閉部を開いておき、インバータ４の１つ以上の上アーム又は１つ以上の下アームをＯＮとし、選択されたモータの誘起電圧による電流をインバータ４に流す。
【０１５７】
当該モータの回転速度が閾値以下となったら、或いは当該モータに対するブレーキ動作の開始から予め定められた時間が経過したら、２番目に選択されたモータに対するブレーキ動作を開始する。
【０１５８】
２番目に選択されたモータに対するブレーキ動作に当たっては、当該モータに対応する開閉部を閉じて、当該モータの誘起電圧による電流をインバータ４及び最初に選択されたモータの少なくとも一方に流す。インバータ４に流すには、インバータ４の１つ以上の上アーム又は１つ以上の下アームをＯＮとする。最初に選択されたモータに流すには、最初に選択されたモータに対応する開閉部を閉じる。
【０１５９】
当該モータの回転速度が閾値以下となったら、或いは当該モータに対するブレーキ動作の開始から予め定められた時間が経過したら、３番目に選択されたモータに対するブレーキ動作を開始する。
【０１６０】
３番目に選択されたモータに対するブレーキ動作に当たっては、当該モータに対応する開閉部を閉じて、当該モータの誘起電圧による電流をインバータ４、最初に選択されたモータ、及び２番目に選択されたモータの少なくとも一つに流す。インバータ４に流すには、インバータ４の１つ以上の上アーム又は１つ以上の下アームをＯＮとする。最初に選択されたモータに流すには、最初に選択されたモータに対応する開閉部を閉じる。２番目に選択されたモータに流すには、２番目に選択されたモータに対応する開閉部を閉じる。
【０１６１】
当該モータの回転速度が閾値以下となったら、或いは当該モータに対するブレーキ動作の開始から予め定められた時間が経過したら、４番目に選択されたモータに対するブレーキ動作を開始する。
【０１６２】
４番目（最後）に選択されたモータに対するブレーキ動作に当たっては、当該モータに対応する開閉部を閉じて、当該モータの誘起電圧による電流をインバータ４、最初に選択されたモータ、２番目に選択されたモータ及び３番目に選択されたモータの少なくとも一つに流す。インバータ４に流すには、インバータ４の１つ以上の上アーム又は１つ以上の下アームをＯＮとする。最初に選択されたモータに流すには、最初に選択されたモータに対応する開閉部を閉じる。２番目に選択されたモータに流すには、２番目に選択されたモータに対応する開閉部を閉じる。３番目に選択されたモータに流すには、３番目に選択されたモータに対応する開閉部を閉じる。
【０１６３】
当該モータの回転速度が閾値以下となったら、或いは当該モータに対するブレーキ動作の開始から予め定められた時間が経過したら、ブレーキ動作を終了する。
これにより一連のブレーキ動作が終了する。
【０１６４】
以上のように２番目以降に選択されたモータに対するブレーキ動作においては、当該モータの誘起電圧による電流を、インバータ４及び当該モータより前にブレーキ動作が行われた１台以上のモータの少なくとも一つに流す。
【０１６５】
インバータ４と当該モータより前にブレーキ動作が行われた１台以上のモータの双方に電流を流す場合には、流れる電流の比率を、インバータ４に対するＰＷＭ制御のデューティを調節することで変えることができる。
【０１６６】
流れる電流の比率を決めるにあたっては、実施の形態３で説明したのと同様に、インバータ４及びモータに流れる電流に基づいて帰還制御を行うこととしても良い。
【０１６７】
なお、上記の例では、４台のモータの全てに対してそれぞれモータ電流検出部が設けられているが、３台のモータに対してモータ電流検出部を設け、残りの１台のモータの相電流は、インバータ４の相電流から、３台のモータの相電流を減算することで求めることもできる。
【０１６８】
また、上記の例は、実施の形態４に対する変形であるが、実施の形態１〜３についても同様の変形を加え得る。その場合、３台のモータに対して開閉部を設け、残りの１台のモータに対しては、開閉部を設けなくても良い。
【０１６９】
また、実施の形態１〜４について説明した変形は、実施の形態５に対しても加え得る。
例えば、図１６に示されるようにスイッチング信号生成部１１４及び選択部１１５を設ける代わりに、座標変換部１１１の出力又は図示しないブレーキ用電圧指令値生成部の出力を選択する図示しない選択部の出力をＰＷＭ信号生成部１１２に供給するようにしても良い。
【０１７０】
以上、インバータ４に接続可能なモータの台数が４である場合について述べたが、インバータ４に接続可能なモータの台数が４以外であっても同様である。
【０１７１】
一般化して言えば、モータ駆動装置が、
各々回転子に永久磁石を有するｎ台（ｎは２以上の整数）のモータに接続可能なインバータを備え、
上記ｎ台のモータのうちのｉ台（ｉは１から（ｎ−１）のいずれかの整数）のモータに対してブレーキ動作を行い、その後で、上記ｎ台のモータのうちの上記ｉ台のモータ以外のモータのうちのｊ台（ｊは１から（ｎ−ｉ）のいずれかの整数）のモータに対してブレーキ動作を行うよう構成されていればよい。
【０１７２】
その場合、上記ｉ台のモータの回転速度が予め定められた閾値以下になったら、上記ｊ台のモータに対するブレーキ動作を開始することとしても良い。
【０１７３】
代わりに、上記ｉ台のモータに対するブレーキ動作の開始から予め定められた時間が経過したら、上記ｊ台のモータに対するブレーキ動作を開始することとしても良い。
【０１７４】
上記ｉ台のモータに対してブレーキ動作を行う際に、上記インバータの１つ以上の上アーム又は１つ以上の下アームのスイッチング素子を常時ＯＮにし、又はＰＷＭ制御することで、上記ｉ台のモータの誘起電圧による電流を上記インバータに流すこととしても良い。
【０１７５】
上記ｉ台のモータに対してブレーキ動作を行う際に、上記ｉ台のモータ以外のモータを上記インバータ及び上記ｉ台のモータから切り離しておくこととしても良い。
【０１７６】
それに加えて、上記ｊ台のモータに対してブレーキ動作を行う際に、上記ｊ台のモータを上記インバータに接続し、上記インバータの１つ以上の上アーム又は１つ以上の下アームのスイッチング素子を常時ＯＮにし、又はＰＷＭ制御することで、上記ｊ台のモータの誘起電圧による電流を上記インバータに流すこととしても良い。
【０１７７】
代わりに、上記ｊ台のモータに対してブレーキ動作を行う際に、上記ｊ台のモータを上記ｉ台のモータに接続することで、上記ｊ台のモータの誘起電圧による電流を上記ｉ台のモータに流すこととしても良い。
【０１７８】
その場合、上記インバータの全てのアームのスイッチング素子を常時ＯＦＦにすることで、上記ｊ台のモータの誘起電圧による電流を上記インバータには流れないようにしても良い。
【０１７９】
代わりに、上記インバータの１つ以上の上アーム又は１つ以上の下アームのスイッチング素子を常時ＯＮにし、又はＰＷＭ制御することで、上記ｊ台のモータの誘起電圧による電流を上記インバータにも流すこととしても良い。
【０１８０】
また、上記ｎ台のモータに対し１台ずつ順にブレーキ動作を行うこととしても良い。
その場合、上記ｎ台のモータの各々について、ブレーキ動作時に発生する電流を推定し、推定された電流が少ないモータから順にブレーキ動作を行うこととしても良い。
【０１８１】
その場合、上記ｎ台のモータの各々について、上記ブレーキ動作時に発生する電流は、各モータを上記インバータに接続した際に、当該モータの誘起電圧により流れる電流であっても良い。
【０１８２】
なお、上記ｎ台のモータを１台ずつ順にブレーキ動作を行う場合には、上記ｎ台のモータのうち、少なくとも（ｎ−１）台のモータに対して上記インバータとの接続のための開閉部が設けられているのが望ましい。
【０１８３】
実施の形態６．
実施の形態６では、ヒートポンプ装置の回路構成の一例について説明する。
図２０は、実施の形態６に係るヒートポンプ装置９００の回路構成図である。
図２１は、図２０に示すヒートポンプ装置９００の冷媒の状態についてのモリエル線図である。図２１において、横軸は比エンタルピ、縦軸は冷媒圧力を示す。
【０１８４】
ヒートポンプ装置９００は、圧縮機９０１と、熱交換器９０２と、膨張機構９０３と、レシーバ９０４と、内部熱交換器９０５と、膨張機構９０６と、熱交換器９０７とが配管により順次接続され、冷媒が循環する主冷媒回路９０８を備える。なお、主冷媒回路９０８において、圧縮機９０１の吐出側には、四方弁９０９が設けられ、冷媒の循環方向が切り替え可能となっている。
【０１８５】
熱交換器９０７は第１の部分９０７ａ及び第２の部分９０７ｂを有し、これらには図示しない弁が接続されており、ヒートポンプ装置９００の負荷に応じて冷媒の流れが制御される。例えば、ヒートポンプ装置９００の負荷が比較的大きいときは、第１の部分９０７ａ及び第２の部分９０７ｂの双方に冷媒が流され、ヒートポンプ装置９００の負荷が比較的小さいときは、第１の部分９０７ａ及び第２の部分９０７ｂの一方のみ、例えば、第１の部分９０７ａにのみ冷媒が流される。
【０１８６】
第１の部分９０７ａ及び第２の部分９０７ｂには、それらの近傍に、それぞれの部分に対応してファン９１０ａ及び９１０ｂが設けられている。ファン９１０ａ及び９１０ｂはそれぞれ別個のモータによって駆動される。例えば、実施の形態１〜４のいずれかで説明したモータ４１及び４２がそれぞれファン９１０ａ及び９１０ｂの駆動に用いられる。
【０１８７】
さらに、ヒートポンプ装置９００は、レシーバ９０４と内部熱交換器９０５との間から、圧縮機９０１のインジェクションパイプまでを配管により繋ぐインジェクション回路９１２を備える。インジェクション回路９１２には、膨張機構９１１、内部熱交換器９０５が順次接続される。
【０１８８】
熱交換器９０２には、水が循環する水回路９１３が接続される。なお、水回路９１３には、給湯器、ラジエータ、床暖房等の放熱器等の水を利用する装置が接続される。
【０１８９】
まず、ヒートポンプ装置９００の暖房運転時の動作について説明する。暖房運転時には、四方弁９０９は実線方向に設定される。なお、この暖房運転は、空調で使われる暖房だけでなく、給湯のための水の加熱をも含む。
【０１９０】
圧縮機９０１で高温高圧となった気相冷媒（図２１の点１）は、圧縮機９０１から吐出され、凝縮器であり放熱器となる熱交換器９０２で熱交換されて液化する（図２１の点２）。このとき、冷媒から放熱された熱により、水回路９１３を循環する水が温められ、暖房、給湯等に利用される。
【０１９１】
熱交換器９０２で液化された液相冷媒は、膨張機構９０３で減圧され、気液二相状態になる（図２１の点３）。膨張機構９０３で気液二相状態になった冷媒は、レシーバ９０４で圧縮機９０１へ吸入される冷媒と熱交換され、冷却されて液化される（図２１の点４）。レシーバ９０４で液化された液相冷媒は、主冷媒回路９０８と、インジェクション回路９１２とに分岐して流れる。
【０１９２】
主冷媒回路９０８を流れる液相冷媒は、膨張機構９１１で減圧され気液二相状態となったインジェクション回路９１２を流れる冷媒と内部熱交換器９０５で熱交換されて、さらに冷却される（図２１の点５）。内部熱交換器９０５で冷却された液相冷媒は、膨張機構９０６で減圧されて気液二相状態になる（図２１の点６）。膨張機構９０６で気液二相状態になった冷媒は、蒸発器となる熱交換器９０７で外気と熱交換され、加熱される（図２１の点７）。
そして、熱交換器９０７で加熱された冷媒は、レシーバ９０４でさらに加熱され（図２１の点８）、圧縮機９０１に吸入される。
【０１９３】
一方、インジェクション回路９１２を流れる冷媒は、上述したように、膨張機構９１１で減圧されて（図２１の点９）、内部熱交換器９０５で熱交換される（図２１の点１０）。内部熱交換器９０５で熱交換された気液二相状態の冷媒（インジェクション冷媒）は、気液二相状態のまま圧縮機９０１のインジェクションパイプから圧縮機９０１内へ流入する。
【０１９４】
圧縮機９０１では、主冷媒回路９０８から吸入された冷媒（図２１の点８）が、中間圧まで圧縮、加熱される（図２１の点１１）。
中間圧まで圧縮、加熱された冷媒（図２１の点１１）に、インジェクション冷媒（図２１の点１０）が合流して、温度が低下する（図２１の点１２）。
そして、温度が低下した冷媒（図２１の点１２）が、さらに圧縮、加熱され高温高圧となり、吐出される（図２１の点１）。
【０１９５】
なお、インジェクション運転を行わない場合には、膨張機構９１１の開度を全閉にする。つまり、インジェクション運転を行う場合には、膨張機構９１１の開度がある値よりも大きくなっているが、インジェクション運転を行わない際には、膨張機構９１１の開度を上記のある値より小さくする。これにより、圧縮機９０１のインジェクションパイプへ冷媒が流入しない。
ここで、膨張機構９１１の開度は、マイクロコンピュータ等で構成された制御部により電子制御される。
【０１９６】
次に、ヒートポンプ装置９００の冷房運転時の動作について説明する。冷房運転時には、四方弁９０９は破線方向に設定される。なお、この冷房運転は、空調で使われる冷房だけでなく、水の冷却、食品の冷凍等をも含む。
【０１９７】
圧縮機９０１で高温高圧となった気相冷媒（図２１の点１）は、圧縮機９０１から吐出され、凝縮器であり放熱器となる熱交換器９０７で熱交換されて液化する（図２１の点２）。熱交換器９０７で液化された液相冷媒は、膨張機構９０６で減圧され、気液二相状態になる（図２１の点３）。膨張機構９０６で気液二相状態になった冷媒は、内部熱交換器９０５で熱交換され、冷却され液化される（図２１の点４）。内部熱交換器９０５では、膨張機構９０６で気液二相状態になった冷媒と、内部熱交換器９０５で液化された液相冷媒を膨張機構９１１で減圧させて気液二相状態になった冷媒（図２１の点９）とを熱交換させている。内部熱交換器９０５で熱交換された液相冷媒（図２１の点４）は、主冷媒回路９０８と、インジェクション回路９１２とに分岐して流れる。
【０１９８】
主冷媒回路９０８を流れる液相冷媒は、レシーバ９０４で圧縮機９０１に吸入される冷媒と熱交換されて、さらに冷却される（図２１の点５）。レシーバ９０４で冷却された液相冷媒は、膨張機構９０３で減圧されて気液二相状態になる（図２１の点６）。膨張機構９０３で気液二相状態になった冷媒は、蒸発器となる熱交換器９０２で熱交換され、加熱される（図２１の点７）。このとき、冷媒が吸熱することにより、水回路９１３を循環する水が冷やされ、冷房、冷却、冷凍等に利用される。
そして、熱交換器９０２で加熱された冷媒は、レシーバ９０４でさらに加熱され（図２１の点８）、圧縮機９０１に吸入される。
【０１９９】
一方、インジェクション回路９１２を流れる冷媒は、上述したように、膨張機構９１１で減圧されて（図２１の点９）、内部熱交換器９０５で熱交換される（図２１の点１０）。内部熱交換器９０５で熱交換された気液二相状態の冷媒（インジェクション冷媒）は、気液二相状態のまま圧縮機９０１のインジェクションパイプから流入する。
圧縮機９０１内での圧縮動作については、暖房運転時と同様である。
【０２００】
なお、インジェクション運転を行わない際には、暖房運転時と同様に、膨張機構９１１の開度を全閉にして、圧縮機９０１のインジェクションパイプへ冷媒が流入しないようにする。
【０２０１】
また、上記の例では、熱交換器９０２は、冷媒と、水回路９１３を循環する水とを熱交換させるプレート式熱交換器のような熱交換器であるとして説明した。熱交換器９０２は、これに限らず、冷媒と空気を熱交換させるものであってもよい。
また、水回路９１３は、水が循環する回路ではなく、他の流体が循環する回路であってもよい。
【０２０２】
上記の例では、熱交換器９０７が第１の部分９０７ａ及び第２の部分９０７ｂを有するが、代わりに、或いはそれに加えて、熱交換器９０２が２つの部分を有する構成とすることも考えられる。そして、熱交換器９０２が冷媒と空気を熱交換させるものである場合、上記の２つの部分がそれぞれファンを有し、これらのファンが別個のモータで駆動される構成とされることもある。
【０２０３】
以上、熱交換器９０２又は９０７が２つの部分を有する構成について説明したが、代わりに、或いはそれに加えて、圧縮機９０１が第１の部分（第１の圧縮機構）及び第２の部分（第２の圧縮機構）を有する構成とすることも考えられる。その場合、ヒートポンプ装置９００の負荷が比較的大きいときには、第１の部分及び第２の部分の双方が圧縮動作を行い、ヒートポンプ装置９００の負荷が比較的小さいときは、第１の部分及び第２の部分の一方のみ、例えば、第１の部分のみが圧縮動作を行うように制御される。
【０２０４】
このような構成の場合、圧縮機９０１の第１の部分及び第２の部分には、それらを駆動する別個のモータが設けられる。例えば、実施の形態１〜４のいずれかで説明したモータ４１及び４２がそれぞれ第１の部分及び第２の部分の駆動に用いられる。
【０２０５】
以上熱交換器９０２及び９０７の少なくとも一方が２つの部分を有し、熱交換器９０２及び９０７の少なくとも一方に対しファンが２台設けられている場合について述べたが、熱交換器が３以上の部分を有する構成も考えられる。一般化して言えば、熱交換器９０２及び９０７の少なくとも一方は複数の部分を有することがあり、それぞれの部分に対応してファンが設けられ、それぞれのファンに対応してモータが設けられている構成が考えられる。そのような場合、実施の形態１〜５のいずれかで説明したモータ駆動装置を用いることで、複数のモータを１台のインバータで駆動することが可能である。
【０２０６】
また、圧縮機９０１が２つの部分を有する場合について述べたが、圧縮機９０１が３以上の部分を有する構成も考えられる。一般化して言えば、圧縮機９０１は複数の部分を有することがあり、それぞれの部分に対応してモータが設けられている構成が考えられる。そのような場合、実施の形態１〜５のいずれかで説明したモータ駆動装置を用いることで、複数のモータを１台のインバータで駆動することが可能である。
【０２０７】
実施の形態６で説明したヒートポンプ装置と、実施の形態１〜５のいずれかで説明したモータ駆動装置とを組み合わせることで、冷凍サイクル適用機器が構成される。
【０２０８】
上記のように、実施の形態６の圧縮機９０１、或いは熱交換器９０２又は９０７のファンを駆動するモータが複数台ある場合、実施の形態１〜５のいずれかで説明した構成を適用することで、１台のインバータ４を用いて複数台のモータを駆動することが可能となり、モータ駆動装置の低コスト化及び小型軽量化を図ることが可能となる。
【０２０９】
また、モータが熱交換器のファンの駆動に用いられるものである場合、モータ駆動装置が小型化した分、熱交換器のサイズを大きくすることができ、これにより、さらに熱交換効率が上がり、高効率化を図ることも可能となる。
【０２１０】
さらに、ブレーキ動作時にインバータ或いはモータに流れる電流を少なくすることが可能となるため、インバータ故障及びモータの減磁のリスクを低減することが可能となる。
【０２１１】
また、開閉部（９、９−１〜９−４）を動作させることで、インバータ４により駆動されるモータの台数を調整することが可能となるため、例えば負荷が比較的小さいときには、複数台のモータのうちの一部のモータ、例えば第１のモータ４１のみ運転を行い、負荷が比較的大きいときにはより多くのモータ、例えば第１のモータ４１と第２のモータ４２の双方を運転させることができ、このように負荷に応じて駆動台数を変えることで、常に必要最小限の台数のみ運転を行うことが可能となり、ヒートポンプ装置の効率をさらに高めることが可能である。
【０２１２】
さらに、例えばモータがファンの駆動に用いられるものである場合、ファンが外風等でフリーランしている場合に、複数台のモータのうちの一部のモータ、例えば第１のモータ４１に対してのみブレーキ動作を行った上で起動する一方、残りのモータ、例えば第２のモータ４２はフリーラン状態を維持して熱交換器９０２又は９０７の熱交換に貢献させることも可能となり、一層の高効率化を図ることが可能である。
【０２１３】
なお、以上の実施の形態に示した構成は、本発明の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０２１４】
以上のように、本発明はモータ駆動装置、及びそれを備えた冷凍サイクル適用機器に適している。また複数台のモータにブレーキ動作を行う必要がある用途であれば、どのような用途にも適用可能である。
【符号の説明】
【０２１５】
１  交流電源、  ２  整流器、  ３  平滑部、  ４  インバータ、  ５  インバータ電流検出部、  ６，６−１〜６−４  モータ電流検出部、  ７  入力電圧検出部、  ８  接続切替部、  ９，９−１〜９−４  開閉部、  １０，１０ａ，１０ｃ，１０ｄ、１０ｅ  制御部、  ３２−１〜３２−４  誘起電圧検出部、  １０１  運転指令部、  １０２  減算部、  １０３，１０４  座標変換部、  １０５  第１のモータ速度推定部、  １０６  第２のモータ速度推定部、  １０７，１０８  積分部、  １０９  電圧指令生成部、  １１０  脈動補償制御部、  １１１  座標変換部、  １１２  ＰＷＭ信号生成部、  １１４  スイッチング信号生成部、  １１５  選択部、  １１６  速度推定部、  １１７  速度推定部、  １２２〜１２４  脈動補償部、  ９００  ヒートポンプ装置、  ９０１  圧縮機、  ９０２  熱交換器、  ９０３，９０６，９１１  膨張機構、  ９０４  レシーバ、  ９０５  内部熱交換器、  ９０７  熱交換器、  ９０７ａ  第１の部分、  ９０７ｂ  第２の部分、  ９０８  主冷媒回路、  ９０９  四方弁、  ９１０ａ，９１０ｂ  ファン、  ９１２  インジェクション回路、  ９１３  水回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年5月8日(2020.5.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々回転子に永久磁石を有する、２以上の整数であるｎ台のモータに接続可能なインバータを備え、
前記ｎ台のモータのうちの、１から（ｎ−１）のいずれかの整数であるｉ台のモータに対してブレーキ動作を行い、その後で、前記ｎ台のモータのうちの前記ｉ台のモータ以外のモータのうちの、１から（ｎ−ｉ）のいずれかの整数であるｊ台のモータに対してブレーキ動作を行い、
前記ｉ台のモータに対してブレーキ動作を行う際に、前記インバータの１つ以上の上アーム又は１つ以上の下アームのスイッチング素子を常時ＯＮにし、又はＰＷＭ制御することで、前記ｉ台のモータの誘起電圧による電流を前記インバータに流し、
前記ｉ台のモータに対してブレーキ動作を行う際に、前記ｉ台のモータ以外のモータを前記インバータ及び前記ｉ台のモータから切り離しておく
モータ駆動装置。
【請求項２】
前記ｉ台のモータの回転速度が予め定められた閾値以下になったら、前記ｊ台のモータに対してブレーキ動作を開始する
請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記ｉ台のモータに対するブレーキ動作の開始から予め定められた時間が経過したら、
前記ｊ台のモータに対するブレーキ動作を開始する
請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記ｊ台のモータに対してブレーキ動作を行う際に、前記ｊ台のモータを前記インバータに接続し、前記インバータの１つ以上の上アーム又は１つ以上の下アームのスイッチング素子を常時ＯＮにし、又はＰＷＭ制御することで、前記ｊ台のモータの誘起電圧による電流を前記インバータに流す請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記ｊ台のモータに対してブレーキ動作を行う際に、前記ｊ台のモータを前記ｉ台のモータに接続することで、前記ｊ台のモータの誘起電圧による電流を前記ｉ台のモータに流す請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
前記ｊ台のモータに対してブレーキ動作を行う際に、前記インバータの全てのアームのスイッチング素子を常時ＯＦＦにすることで、前記ｊ台のモータの誘起電圧による電流を前記インバータには流れないようにする請求項５に記載のモータ駆動装置。
【請求項７】
前記ｊ台のモータに対してブレーキ動作を行う際に、前記インバータの１つ以上の上アーム又は１つ以上の下アームのスイッチング素子を常時ＯＮにし、又はＰＷＭ制御することで、前記ｊ台のモータの誘起電圧による電流を前記インバータにも流す請求項５に記載のモータ駆動装置。
【請求項８】
前記ｎ台のモータに対し１台ずつ順にブレーキ動作を行う請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項９】
各々回転子に永久磁石を有する、２以上の整数であるｎ台のモータに接続可能なインバータを備え、
前記ｎ台のモータのうちの、１から（ｎ−１）のいずれかの整数であるｉ台のモータに対してブレーキ動作を行い、その後で、前記ｎ台のモータのうちの前記ｉ台のモータ以外のモータのうちの、１から（ｎ−ｉ）のいずれかの整数であるｊ台のモータに対してブレーキ動作を行い、
前記ｎ台のモータに対し１台ずつ順にブレーキ動作を行い、
前記ｎ台のモータの各々について、ブレーキ動作時に発生する電流を推定し、推定された電流が少ないモータから順にブレーキ動作を行う
モータ駆動装置。
【請求項１０】
前記ｎ台のモータの各々について、前記ブレーキ動作時に発生する電流は、各モータを前記インバータに接続した際に、当該モータの誘起電圧により流れる電流である請求項９に記載のモータ駆動装置。
【請求項１１】
前記ｎ台のモータのうち、少なくとも（ｎ−１）台のモータに対して前記インバータとの接続のための開閉部が設けられている請求項１から１０のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項１２】
前記ブレーキ動作は、フリーラン状態にあるモータに対して行われる
請求項１から１１のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１項に記載のモータ駆動装置を備える冷凍サイクル適用機器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明に係るモータ駆動装置は、
各々回転子に永久磁石を有する、２以上の整数であるｎ台のモータに接続可能なインバータを備え、
前記ｎ台のモータのうちの、１から（ｎ−１）のいずれかの整数であるｉ台のモータに対してブレーキ動作を行い、その後で、前記ｎ台のモータのうちの前記ｉ台のモータ以外のモータのうちの、１から（ｎ−ｉ）のいずれかの整数であるｊ台のモータに対してブレーキ動作を行い、
前記ｉ台のモータに対してブレーキ動作を行う際に、前記インバータの１つ以上の上アーム又は１つ以上の下アームのスイッチング素子を常時ＯＮにし、又はＰＷＭ制御することで、前記ｉ台のモータの誘起電圧による電流を前記インバータに流し、
前記ｉ台のモータに対してブレーキ動作を行う際に、前記ｉ台のモータ以外のモータを前記インバータ及び前記ｉ台のモータから切り離しておく。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
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、第１のモータ４１の位相推定値θｍに加算することで得られる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
例えば、速度推定部１１７は、モータ電流検出部６で検出された第１のモータ４１の相電流ｉｕ＿ｍ，ｉｖ＿ｍ，ｉｗ＿ｍの少なくとも一つに基づいて、第１のモータ４１の回転速度ＢＳ１を推定する。同様に、速度推定部１１７は、減算部１０２で求められた第２のモータ４２の相電流ｉｕ＿ｓｌ，ｉｖ＿ｓｌ，ｉｗ＿ｓｌの少なくとも一つに基づいて、第２のモータ４２の回転速度ＢＳ２を推定する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１５】
各モータのインピーダンスは既知であり、制御部１０ｄにインピーダンスを示すデータが保持されているものとする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４０】
図１８に示される構成では、インバータ４の出力が開閉部９−１〜９−４を介してモータ４１〜４４に接続されている。開閉部９−１〜９−４とモータ４１〜４４の間には、それぞれモータ電流検出部６−１〜６−４及び誘起電圧検出部３２−１〜３２−４が設けられている。さらに、制御部１０ｄの代わりに制御部１０ｅが設けられている。
モータ電流検出部６−１〜６−４で検出された電流及び誘起電圧検出部３２−１〜３２−４で検出された電圧は、制御部１０ｅに入力される。
【国際調査報告】
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2019187059.tif 000025
2019187059.tif 000026
2019187059.tif 000027