(57)【要約】      （修正有）【課題】電動機のフリーラン状態で電源が復電する場合、簡単に再起動できる方法を提供する。【解決手段】本発明のインバータ制御装置６は、指令電流を生成する制御部、指令電流とインバータシステムのインバータ部の出力電流差を求める比較部、出力電流差に基づいて比例積分（ＰＩ）制御を行う電流制御部及び指令電流が電流制御部に供給される間、指令電流に対する電流応答に基づいて電動機の回転速度を推定する周波数推定部を含む。制御部は、インバータ部のフライングスタートが始まると、周波数推定部によって推定された電動機の回転速度に基づいてインバータ部の出力周波数を設定する。【選択図】図８
2019140904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスイッチング素子を含み、電動機に交流電圧を供給するインバータ部を含むインバータシステムを制御するためのインバータ制御装置において、
前記電動機に対する交流電源の供給が遮断されると、予め定めた指令電流を生成する制御部；
前記指令電流と前記インバータ部の出力電流差を求める比較部；
前記差に基づいて比例積分（ＰＩ）制御を行う電流制御部；及び、
前記指令電流が前記電流制御部に供給される間、前記指令電流に対する電流応答に基づいて前記電動機の回転速度を推定する周波数推定部を含み、
前記制御部は、
前記インバータ部のフライングスタートが始まると、前記周波数推定部によって推定された前記電動機の回転速度に基づいて前記インバータ部の出力周波数を設定するインバータ制御装置。
【請求項２】
前記指令電流のａ相は、所定大きさの正の電流であり、ｂ相及びｃ相は、所定大きさの負の電流である、請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項３】
前記ａ相電流の大きさは、前記電動機の定格電流の１／２に相当する大きさである、請求項２に記載のインバータ制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記電動機の逆起電力が予め定めた大きさ以下である時点から前記インバータ部のフライングスタートが始まる時点まで前記指令電流を供給する、請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記電流制御部に前記指令電流を供給する間、前記インバータ部の出力電圧を一定の大きさに維持する、請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、  
前記インバータ部のフライングスタートが始まると、前記インバータ部の出力周波数を前記周波数推定部によって推定された前記電動機の回転速度と同様に設定するか、前記インバータ部からの出力周波数を前記電動機の回転速度より予め定めた大きさ以上に大きい周波数に設定する、請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項７】
前記電流制御部は、
前記指令電流が供給される間、定常状態での比例ゲイン（Ｐゲイン）より小さい大きさのＰゲインを用いる、請求項１に記載のインバータ制御装置。
【請求項８】
前記周波数推定部は、
前記ａ相指令電流に対する電流応答の増加分を２回計算して生成される正弦曲線のゼロクロッシングを計算して周波数を推定する、請求項２に記載のインバータ制御装置。
【請求項９】
前記周波数推定部は、
前記ｂ相電流応答からｃ相電流応答を差し引きして生成される正弦曲線のゼロクロッシングを計算して周波数を推定する、請求項２に記載のインバータ制御装置。
【請求項１０】
前記電流制御部は、
前記差を比例積分制御して生成される出力を前記インバータ部の前記複数のスイッチング素子にゲート信号として提供する、請求項１に記載のインバータ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータは、電気的に直流（ＤＣ）を交流（ＡＣ）に変換する逆変換装置である。産業界で使用されるインバータは、商用電源から供給された電力を入力されて、自ら電圧と周波数を可変して電動機に供給する。これによって、電動機の運転速度を制御することができる。
【０００３】
このうち、高圧インバータは、３，３００〜１１，０００Ｖ範囲の電圧仕様を有するインバータであって、通常、６００ｋＶＡ〜７．５ＭＶＡ範囲の大容量電動機の回転速度を制御するか出力トルクを制御するために用いられる。
【０００４】
このようなインバータを用いて電動機を駆動するシステムにおいて、種々の理由により、電動機が回転している状態でインバータを再起動しなければならない場合がしばしば発生する。例えば、瞬間停電のように、商用電源が遮断されて電動機がフリーラン（ｆｒｅｅ−ｒｕｎ）する途中、商用電源がさらに入力されてインバータが再動作する場合があるが、これをフライングスタート（ｆｌｙｉｎｇ  ｓｔａｒｔ）と言う。
【０００５】
このとき、インバータには過度な電流が発生して、これにより、騷音を含む抑制状況が引き起こし、深刻な場合には、インバータの電力素子が焼損する問題が発生したりする。従って、電動機のフリーラン状態で電源が復電する場合、簡単に再起動できる方法が求められる。
【０００６】
従来の場合、電動機の出力電圧を測定して分析し、有効分電流の変化に応じて電動機を制御する方法を用いた。しかし、電動機に残留逆起電力が存在する場合、電動機の出力電流情報を分析しにくいため、フライングスタートが不可能となる問題点があった。
【０００７】
これによって、電動機の逆起電力の周波数を推定して電動機を制御する方法が用いられる。しかし、このような方法を用いるとき、周波数の推定が難しい程度に逆起電力の大きさが小さい場合、従来のフライングスタート方式を用いるしかないため、周波数推定時間が長くなる問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする技術的課題は、電動機の逆起電力が非常に小さい場合にも、電動機の回転速度を推定してフライングスタートを行えるインバータ制御装置を提供することである。
【課題を解決しようとする手段】
【０００９】
本発明の一実施形態によれば、複数のスイッチング素子を含み、電動機に交流電圧を供給するインバータ部を含むインバータシステムを制御するためのインバータ制御装置は、前記電動機に対する交流電源の供給が遮断されると、予め定めた指令電流を生成する制御部、前記指令電流と前記インバータ部の出力電流差を求める比較部、前記差に基づいて比例積分（ＰＩ）制御を行う電流制御部及び前記指令電流が前記電流制御部に供給される間、前記指令電流に対する電流応答に基づいて前記電動機の回転速度を推定する周波数推定部を含み、前記制御部は、前記インバータ部のフライングスタートが始まると、前記周波数推定部によって推定された前記電動機の回転速度に基づいて前記インバータ部の出力周波数を設定する。
【００１０】
本発明の一実施形態において、前記指令電流のａ相は、所定大きさの正の電流であり、ｂ相及びｃ相は、所定大きさの負の電流である。
【００１１】
また、本発明の一実施形態において、前記ａ相電流の大きさは、前記電動機の定格電流の１／２に相当する大きさであってもよい。
【００１２】
また、本発明の一実施形態において、前記制御部は、前記電動機の逆起電力が予め定めた大きさ以下である時点から前記インバータ部のフライングスタートが始まる時点まで前記指令電流を供給する。
【００１３】
また、本発明の一実施形態において、前記制御部は、前記電流制御部に前記指令電流を供給する間、前記インバータ部の出力電圧を一定の大きさに維持する。
【００１４】
また、本発明の一実施形態において、前記制御部は、前記インバータ部のフライングスタートが始まると、前記インバータ部の出力周波数を前記周波数推定部によって推定された前記電動機の回転速度と同様に設定するか、前記インバータからの出力周波数を前記電動機の回転速度より予め定めた大きさ以上に大きい周波数に設定する。
【００１５】
また、本発明の一実施形態において、前記電流制御部は、前記指令電流が供給される間、定常状態での比例ゲイン（Ｐゲイン）より小さい大きさのＰゲインを用いる。
【００１６】
また、本発明の一実施形態において、前記周波数推定部は、前記ａ相指令電流に対する電流応答の増加分を２回計算して生成される正弦曲線のゼロクロッシングを計算して周波数を推定する。
【００１７】
また、本発明の一実施形態において、前記周波数推定部は、前記ｂ相電流応答からｃ相電流応答を差し引きして生成される正弦曲線のゼロクロッシングを計算して周波数を推定する。
【００１８】
また、本発明の一実施形態において、前記電流制御部は、前記差を比例積分制御して生成される出力を前記インバータ部の前記複数のスイッチング素子にゲート信号として提供する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、直流電流を注入して、注入された電流によって発生するリップル電流を分析することで、大略的な電動機の回転速度を推定し、推定された電動機の回転速度に基づいてフライングスタートを行うことで、従来に比べて１０％程度の時間以内にフライングスタートが終了する効果がある。
【００２０】
また、本発明によれば、逆起電力を正確に分析しにくい場合も、電動機の回転速度を早く推定することができるため、早い時間内にインバータの再起動が完了する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】一般的な高圧電動機システムの構成図である。
【図２】電動機に電圧供給が遮断された場合、フリーラン状態での電動機の回転速度と逆起電力の変化を示した例示図である。
【図３】従来のインバータのフライングスタート動作を説明するための例示図である。
【図４】図３の動作時に電動機の有効分電流の変化を説明するための例示図である。
【図５】従来の逆起電力を測定して、逆起電力の周波数に基づいて電動機の回転速度を推定してフライングスタートを行う動作を説明するためのものである。
【図６】本発明の一実施形態のインバータシステムを説明するための構成図である。
【図７】電動機の回転速度を容易に把握しにくい区間を説明するためのものである。
【図８】図６の制御装置の詳細構成図である。
【図９】図８において指令電流の大きさの相別関係を説明するための一例示図である。
【図１０】図９の指令電流による電流応答の一例示図である。
【図１１】本発明の一実施形態によるフライングスタート動作を説明するための一例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の構成及び効果を十分に理解するため、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。しかし、本発明は、以下に開示する実施形態に限定されるものではなく、様々な形態に具現することができ、多様な変更を加えることができる。但し、本実施形態に対する説明は、本発明の開示を完全にして、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。添付の図面における構成要素は、説明の便宜のためその大きさを実際より拡大して示したものであり、各構成要素の割合は、誇張するか縮小してもよい。
【００２３】
「第１」、「第２」等の用語は、多様な構成要素を説明するために使われるが、前記構成要素は、上記用語によって限定されてはならない。上記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にのみ使われる。例えば、本発明の権利範囲を脱しないながら、「第１の構成要素」は「第２の構成要素」に命名されてもよいし、同様、「第２の構成要素」も「第１の構成要素」に命名されてもよい。また、単数の表現は、文脈上明白に別に表現しない限り、複数の表現を含む。本発明の実施形態において使われる用語は、別に定義されない限り、当該技術分野で通常の知識を有する者に通常知られた意味に解釈される。
【００２４】
以下では、図１〜図５を参照して、従来のフライングスタート技術について説明して、図６〜図１１を参照して、本発明の一実施形態によるインバータ制御装置を説明する。
【００２５】
図１は、一般的な高圧電動機システムの構成図である。
【００２６】
図面に示したように、一般的な高圧電動機システムでは、高圧インバータ１００が故障である場合も、電動機２００を常用に運転することができる常用ラインが電動機２００と連結される。すなわち、第１のスイッチ３００と第２のスイッチ４００は、電動機２００と高圧インバータ１００を連結するためのものであり、第３のスイッチ５００は、常用ラインに電動機２００を直接連結するためのものである。
【００２７】
電動機２００が第３のスイッチ５００によって商用電源に連結されて駆動する途中、瞬間停電等によって商用電源が供給されなくなり、電動機２００がフリーランする状況で、復電によって商用電源が供給されると、高圧インバータ１００は、第１及び第２のスイッチ３００、４００によって電動機２００に連結されて電動機２００を再起動することになる。このとき、第３のスイッチ５００は、オフ状態となる。
【００２８】
図２は、電動機に電圧供給が遮断された場合、フリーラン状態での電動機の回転速度と逆起電力の変化を示した例示図であって、図面に示したように、電動機２００に対する電圧供給が遮断されると、電動機２００の逆起電力と回転速度がいずれも減少するようになることが分かる。
【００２９】
図３は、従来のインバータのフライングスタート動作を説明するための例示図であり、図４は、図３の動作時に電動機の有効分電流の変化を説明するための例示図である。
【００３０】
フライングスタート開始地点（３Ａ）で高圧インバータ１００の出力周波数（ｆ）は、最大周波数で減少し始め、高圧インバータ１００の出力電圧（Ｖ）は、最小電圧で増加し始める。
【００３１】
フライングスタート完了時点（３Ｂ）では、高圧インバータ１００の出力周波数（ｆ）と電動機２００の回転速度が同様となり、高圧インバータ１００の出力電圧（Ｖ）は、Ｖ／ｆ比に応じて増加し始め、その後、運転は、Ｖ／ｆ比に応じて制御される。
【００３２】
このように、フライングスタート制御は、高圧インバータ１００の可変電圧可変周波数（ｖａｒｉａｂｌｅ  ｖｏｌｔａｇｅ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ＶＶＶＦ）制御のうち、電圧の大きさと周波数の独立した制御を行うものであって、電動機２００に逆起電力が存在する場合には、高圧インバータ１００の内部回路が動作しにくいため、逆起電力が一定の大きさ以下である場合に始まる。高圧インバータ１００の周波数は、最高速度から連続して減少しながら、実際に電動機２００の回転速度に到逹すると、一定に維持される。
【００３３】
Ｖ／ｆ制御は、誘導電動機２００の内部磁束を一定に維持するための制御方式であって、通常、Ｖ／ｆ比は、定格電圧／定格周波数の割合に設定されて、使用者がパラメーターに変更することができる。
【００３４】
このような従来のフライングスタートの速度検出は、高圧インバータ１００と電動機２００のエネルギーの流れを観察して行われる。すなわち、図４を参照すれば、高圧インバータ１００の出力周波数が電動機２００の回転速度より早いと、エネルギーの流れは、高圧インバータ１００から電動機２００の方向に発生して、電動機２００の有効電力は、正の方向に検出されることが分かる。
【００３５】
出力周波数を継続して減少させて、出力周波数が電動機２００の回転速度より小くなると、上記とは逆に、エネルギーの流れは、電動機２００から高圧インバータ１００の方向に発生して、有効電流は、負の方向に検出される。
【００３６】
これを利用して、従来のフライングスタート制御では、電動機２００の有効電力の検出が正の方向に一定時間維持されると、速度検出を完了して、Ｖ／ｆパターンに運転することになる。
【００３７】
図５は、従来の逆起電力を測定して、逆起電力の周波数に基づいて電動機の回転速度を推定する方式を説明するためのものである。
【００３８】
従来技術によれば、電動機２００から高圧インバータ１００に印加される相電圧を測定して、電動機２００の逆起電力（Ｖ）を測定することができ、位相固定ルーフ（ｐｈａｓｅ−ｌｏｃｋｅｄ  ｌｏｏｐ，ＰＬＬ）を用いて逆起電力（Ｖ）と同じ大きさの電圧、位相及び周波数で出力電圧（Ｖ）波形を生成する。インバータ１００は、このように生成された出力電圧（Ｖ）に基づいてフライングスタートを開始する時に電動機２００の逆起電力（Ｖ）と同じ電圧を生成する。
【００３９】
ＰＬＬは、入力信号と基準周波数、出力信号と周波数を一致させる回路を言い、入力信号と出力信号の位相差を検出して、電圧制御発振器（ｖｏｌｔａｇｅ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ，ＶＣＯ）を制御して正確に固定させた周波数信号を出力する。
【００４０】
図５を参照すれば、４Ａ−４Ｂ区間でＰＬＬによって逆起電力（Ｖ）と同じ周波数と位相及び大きさを有する出力電圧（Ｖ）波形が検出される。４Ｂ−４Ｃ区間では、電動機２００の周波数、すなわち、回転速度（ｆ）は、固定されて、インバータ１００の出力電圧の大きさは、増加する。４Ｃ時点でフライングスタートが完了すると、その後、インバータは、Ｖ／ｆ割合によって制御することができる。
【００４１】
図３のように、電動機２００の回転速度（ｆ）を検出してフライングスタートを行う場合、電動機２００の出力電圧は考慮されずに、高圧インバータ１００の出力電圧レファレンス情報と出力電流のみ考慮される。
【００４２】
これに比べて、図５のように、電動機２００の逆起電力に基づいて、電動機２００の回転速度（ｆ）を検出してフライングスタートを行う場合、逆起電力が存在する区間で電動機２００の回転速度（ｆ）を検出するために電動機２００の出力電圧を検出する。このとき、電動機２００の出力電圧は、分圧抵抗を用いて１msサンプリング区間にデジタル化して検出される。
【００４３】
このように、従来のフライングスタート方法によれば、図３のような場合、電動機２００の出力電圧を測定して分析し、有効分電流の変化に応じて動作するが、電動機２００に残留逆起電力が存在する場合、電動機２００の出力電流情報を分析しにくくなるため、フライングスタートを行うことができない。
【００４４】
また、図５のような場合、逆起電力を用いて電動機２００の回転速度を推定することができるため、短い時間にフライングスタートを行うことができるが、逆起電力が周波数の推定が難しい程度に小さい場合には、回転速度の推定が不可能であるため、フライングスタートを行うことができず、このような場合には周波数推定時間が長くなる。
【００４５】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するためのものである。本発明の一実施形態によれば、電動機の回転速度を推定する時間を短縮して、電動機の逆起電力が非常に小さい場合にも電動機の回転速度を早く推定することができる。
【００４６】
図６は、本発明の一実施形態のインバータシステムを説明するための構成図である。
【００４７】
図面に示したように、本発明の一実施形態のインバータシステムは、商用電源等の交流電源１から電力が供給されると、供給された電力を整流する整流部２と、整流部２からの出力電圧を平滑する平滑部３及び複数のスイッチング素子を含み、平滑部３からの平滑電圧を所望の周波数及び電圧の交流電圧に変換するインバータ部４と、インバータ部４の複数のスイッチング素子にゲート信号を提供し、インバータ部４からの出力電流を分析して電動機５の回転速度を推定する制御装置６を含んでいてもよい。また、本発明の一実施形態のインバータシステムは、電動機５に出力される出力電流を測定する検出部７をさらに含んでいてもよい。検出部７は、例えば、変流機（ＣＴ）であってもよい。
【００４８】
図７は、電動機の回転速度を容易に把握しにくい区間を説明するためのものである。
【００４９】
図面に示したように、電動機の逆起電力の大きさが予め定めた大きさ（例えば、０）以下である区間では、電動機は、回転していても、逆起電力の分析が不可能である。
【００５０】
本発明の制御装置６は、図７のように、逆起電力の分析が不可能である区間で電動機の回転速度（ｆ）を早く推定するために、電動機５に直流電流を印加して、印加された直流電流によって発生するリップル電流を分析する。また、本発明の制御装置６は、リップル電流に基づいて電動機の回転速度を推定して、推定された電動機の回転速度に基づいてフライングスタートが行われる。本発明によれば、従来に比べて１０％程度の時間以内に電動機の回転速度を推定することができるため、電動機５の早い再起動が可能となる。
【００５１】
図８は、図６の制御装置６の詳細構成図である。
【００５２】
図面に示したように、本発明の一実施形態の制御装置は、制御部１０、電流制御部２０、比較部１５及び周波数推定部３０を含んでいてもよい。
【００５３】
電流制御部２０は、電動機５に求められる指令電流ｉａ＊、ｉｂ＊、ｉｃ＊が印加されるようにするために必要な電圧をインバータ部４で生成するようにゲート信号を生成し、インバータ部４の出力周波数を制御することができる。
【００５４】
制御部１０は、電流制御部２０に印加する指令電流を生成することができる。
【００５５】
このとき、指令電流は、直流電流であってもよく、ａ相は、正の電流、ｂ相及びｃ相は、ａ相電流の半分の大きさの負の電流であってもよい。指令電流が直流電流であるということは、一定の大きさの電流であって、周波数が０である電流を意味する。このとき、直流電流の大きさは、電動機５によって異なる。例えば、本発明の一実施形態において、ａ相指令電流の大きさは、電動機５の定格電流の１／２大きさの正の電流であってもよく、ｂ相及びｃ相指令電流の大きさは、ａ相指令電流の大きさの１／２大きさの負の電流であってもよい。但し、これは、例示的なものであり、本発明がこれに限定されるものではなく、指令電流の大きさは、電動機５の定格によって多様に設定することができる。
【００５６】
このとき、指令電流は、予め定めた時間、例えば、２００msの間注入されてもよい。本発明の一実施形態において、周波数推定部３０は、直流電流の印加によるリップルを分析して周波数を推定するため、指令電流の注入時間は、インバータ部４でリップルが発生できるほどの長さを有する。但し、本発明がこれに限定されるものではなく、電動機５の定格によって指令電流の注入時間が多少変動され得る。
【００５７】
図９は、図８において指令電流の大きさの相別関係を説明するための一例示図である。
【００５８】
上述したように、本発明の一実施形態において、ａ相指令電流は、所定大きさ（８Ｂ）の正の電流であり、ｂ相及びｃ相指令電流は、ａ相指令電流の大きさ（８Ｂ）の １／２に相当する大きさ（８Ｃ、８Ｄ）の負の電流であってもよい。
【００５９】
また、ａ相〜ｃ相指令電流によって発生するリップルを測定するために、一定時間（８Ａ）の間印加されてもよい。
【００６０】
本発明の一実施形態において、比較部１５は、指令電流と検出部７から測定されるインバータの出力電流差を求めて、これを電流制御部２０に提供することができる。
【００６１】
本発明の一実施形態において、電流制御部２０は、比例積分（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ−ｉｎｔｅｇｒａｌ，ＰＩ）制御機であってもよく、電流制御部２０は、比較部１５の出力値に基づいて比例積分（ＰＩ）制御を行うことができる。
【００６２】
すなわち、電流制御部２０は、比較部１５の出力に特定の比例ゲイン（Ｐゲイン）を掛けた値を出力する掛け算をして比例制御を行い、これに特定の積分ゲイン（Ｉゲイン）を掛けた後に積分させた積分演算をして、積分制御を行った結果を加えた出力をインバータ部４の複数のスイッチング素子にゲート信号として提供することができる。
【００６３】
比例制御は、インバータ部４の出力周波数を制御して、出力周波数と比較部１５の出力（偏差）が比例関係を有するようにすることを言い、Ｐゲインを高く設定すれば、偏差が早い変化を示すため、システムの応答は早くなるものの、Ｐゲインを余りにも高く設定すれば、システムは不安定になる。
【００６４】
積分制御は、偏差を積分して出力周波数を修正するためのものである。比例制御の場合、大きい偏差は、大きい出力周波数を発生させて、偏差が小さいと、出力周波数の調整値も小くなる。しかし、偏差を０に作ることはできない。積分制御は、このような比例制御の性能を補うことである。出力周波数の積分補正は、偏差を全体時間にかけて累積することで行うことになり、結果として、偏差が０となる。Ｉゲインは、どれくらいの頻度で偏差を積分するかの係数となる。
【００６５】
本発明の一実施形態において、電流制御部２０は、電流応答を測定するための指令電流を供給する時間（８Ａ）の間、定常状態でインバータを制御するために用いられるＰゲインより小さい大きさのＰゲインを用いることができる。
【００６６】
図１０は、図９の指令電流による電流応答の一例示図であって、図６のインバータ部４の出力に相当するものであってもよい。
【００６７】
図面に示したように、インバータ部４の出力において、ａ相〜ｃ相指令電流に対する電流応答は、リップル電流に表現することができ、ａ相電流応答の大きさは、ｂ相及びｃ相電流応答の大きさの２倍に相当し、その符号が異なることが分かる。すなわち、ａ相電流応答は、正のリップル電流であり、ｂ相及びｃ相電流応答は、負のリップル電流である。
【００６８】
また、ｂ相電流応答とｃ相電流応答は、その位相が逆転していることが分かる。
【００６９】
ａ相電流応答で正弦曲線の中央に表示された傾き（９Ａ）は、Ｐゲインに相当するものである。これは、ｂ相及びｃ相電流応答においても同様である。
【００７０】
このように測定される電流応答を用いて、本発明の一実施形態の周波数推定部３０は、ａ相〜ｃ相ップル電流のうち１つ以上を用いて電動機５の周波数、すなわち、回転速度（ｆ）を推定することができる。
【００７１】
例えば、周波数推定部３０は、所定時間（例えば、１ms）単位のａ相電流応答の増加分を１回計算して、さらに所定時間単位のａ相電流応答の増加分を計算して（２回微分と同様）、図１０のａ相電流応答の形態から正弦曲線を求めることができ、生成された正弦曲線のゼロクロッシング（ｚｅｒｏ−ｃｒｏｓｓｉｎｇ）を計算して電動機５の回転速度を推定することができる。
【００７２】
または、図１０を参照すれば、ｂ相電流応答とｃ相電流応答は、その位相が正反対であるため、周波数推定部３０は、図１０のｂ相電流応答からｃ相電流応答を差し引くと、正弦曲線を求めることができ、生成された正弦曲線のゼロクロッシングを計算して電動機５の回転速度を推定することができる。
【００７３】
但し、本発明の一実施形態の周波数推定部３０が図１０の電流応答から電動機５の回転速度を推定する方式は、上記で説明したものに限定されるものではなく、多様な方式で周波数を推定することができる。
【００７４】
制御部１０は、周波数推定部３０が推定した電動機５の回転速度に基づいてインバータのフライングスタートを行うことができる。
【００７５】
図１１は、本発明の一実施形態によるフライングスタート動作を説明するための一例示図であって、制御部１０の制御によるインバータ動作を示したものである。
【００７６】
図１１のように、商用電源の供給が遮断されて、電動機の回転速度（ｆ）が減少して、電動機の逆起電力（Ｖ）が減少する途中、商用電源の供給が再開され得る。このとき、従来技術によれば、電動機５の逆起電力の大きさが小さく、フライングスタートが不可能である場合がある。
【００７７】
しかし、本発明の一実施形態において、制御部１０は、予め定めた時点、すなわち、１０Ａ時点からフライングスタート開始時点である１０Ｂ時点まで電流制御部２０に指令電流を提供する。ここで、指令電流の提供が始まる時点１０Ａは、電動機の逆起電力（Ｖ）が予め定めた大きさ（例えば、０）以下である時点に設定されてもよい。また、指令電流の提供時間は、予め定めた時間、例えば、２００msに設定されてもよいが、実施形態によって、指令電流の提供時間は異なる。
【００７８】
周波数推定部３０は、制御部１０が電流制御部２０に指令電流を提供する時間の間、すなわち、１０Ａ時点から１０Ｂ時点まで電動機５の周波数、回転速度（ｆ）を推定することができる。このとき、制御部１０は、電流制御部２０に指令電流を提供する時間の間、すなわち、１０Ａ時点から１０Ｂ時点までインバータ部４の出力電圧（Ｖ）を一定の大きさに維持することができる。
【００７９】
１０Ｂ時点でフライングスタートが始まると、制御部１０は、インバータ部４の出力周波数（Ｆ）を、周波数推定部３０が推定した電動機５の回転速度又は周波数推定部３０が推定した電動機５の回転速度より予め定めた大きさ以上に大きい周波数に設定して、フライングスタートの完了時点である１０Ｄ時点までインバータ部４の出力周波数（Ｆ）を減少させる。
【００８０】
電動機５の回転速度（ｆ）とインバータ出力周波数（Ｆ）が同様になる時点１０Ｄで、フライングスタートは完了して、電動機５は、１０Ｄ時点のインバータ出力周波数（Ｆ）によって運転される。制御部１０は、フライングスタートが始まる時点１０Ｂからフライングスタートが終了する時点１０Ｄまでインバータ出力電圧（Ｖ）を０から増加させる。
【００８１】
フライングスタートの終了時点１０Ｄ後には、制御部１０は、インバータ部４出力電圧（Ｖ）をＶ／ｆ比に応じて調節する。
【００８２】
図面に示したように、本発明では、従来のようにインバータの最大出力周波数でフライングスタートを行うことではなく、周波数推定部３０が推定した電動機５の回転速度（ｆ）に基づいてフライングスタートを始める。従って、従来に比べて、より短い時間内にフライングスタートが完了する。
【００８３】
前述した本発明によれば、直流電流を注入して、注入された電流によって発生するリップル電流を分析することで電動機の回転速度を推定し、推定された電動機の回転速度に基づいてフライングスタートを行うことで、従来に比べて１０％程度の時間以内にフライングスタートが終了する。
【００８４】
また、逆起電力を正確に分析しにくい場合も、電動機の回転速度を早く推定することができるため、早い時間内にインバータの再起動を完了することができる。
【００８５】
以上では、本発明による実施形態を説明したが、これは、例示的なものに過ぎず、当該分野で通常の知識を有する者であれば、これより多様な変形及び均等な範囲の実施形態が可能である点を理解することができる。従って、本発明の真の技術的な保護範囲は、次の請求範囲によって定めるべきである。
【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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