(57)【要約】      （修正有）【課題】交流電動機空転中に巻線を短絡させた時に電流が流れない場合や回転周波数が低速時においても、空転中の回転子位置、周波数を推定し、再起動可能な電力変換装置を提供する。【解決手段】半導体スイッチング素子を備え、前記半導体スイッチング素子のオン・オフの組合せにより直流電圧を任意の電圧に変換し交流電動機１０５を駆動する電力変換器１０３と、電力変換器の半導体スイッチング素子を制御し、電力変換器から交流電動機に任意の電圧を印加するよう制御する制御装置１０６と、交流電動機に流れる電流を検出または推定する電流検出器１０４と、を備え、制御装置は、交流電動機の空転または停止時に前記電力変換器から任意の電圧を該交流電動機に印加し、該交流電動機に流れる電流と電圧を印加した時間に基づき交流電動機の誘起電圧周波数・位相を導出し、導出した誘起電圧周波数・位相を用いて交流電動機を再起動する電力変換装置である。【選択図】図１
2015070704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体スイッチング素子を備え、前記半導体スイッチング素子のオン・オフの組合せにより直流電圧を任意の電圧に変換し交流電動機を駆動する電力変換器と、
前記電力変換器の半導体スイッチング素子を制御し、前記電力変換器から該交流電動機に任意の電圧を印加するよう制御する制御装置と、
該交流電動機に流れる電流を検出または推定する電流検出器と、を備え、
前記制御装置は、該交流電動機の空転または停止時に前記電力変換器から任意の電圧を該交流電動機に印加し、該交流電動機に流れる電流と電圧を印加した時間に基づき該交流電動機の誘起電圧周波数・位相を導出し、該導出した誘起電圧周波数・位相を用いて該交流電動機を再起動する電力変換装置。
【請求項２】
請求項１記載の電力変換装置において、
該交流電動機の空転または停止時に前記電力変換器から該交流電動機に印加する電圧は、電圧値を徐々に大きくする任意周波数の電圧であることを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
請求項１記載の電力変換装置において、
該交流電動機に流れる電流が所定の電流値を上回った場合に該交流電動機に対する電圧印加を中断し、または、該交流電動機に流れる電流が所定の電流値を下回った場合に該交流電動機に対する電圧印加を再開することを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
請求項１記載の電力変換装置において、
前記電力変換器に入力される直流電圧を検出する直流電圧検出器を備え、
検出した直流電圧が所定の電圧値を上回った場合に、該交流電動機に対する電圧印加を中断することを特徴とする電力変換装置。
【請求項５】
請求項４記載の電力変換装置において、検出した直流電圧が所定の電圧値を下回った場合に、該交流電動機に対する電圧印加を再開することを特徴とする電力変換装置。
【請求項６】
請求項３または５記載の電力変換装置において、
該交流電動機に対して電圧印加と電圧印加中断の組み合わせを少なくとも１回行い、
現在までに導出した該交流電動機の誘起電圧周波数の内少なくとも１つを用いて、次回までの電圧印加中断時間を決定することを特徴とする電力変換装置。
【請求項７】
請求項３または５記載の電力変換装置において、
各回で導出した該交流電動機の誘起電圧位相の内少なくとも１つを用いて該交流電動機の回転方向を推定することを特徴とする電力変換装置。
【請求項８】
請求項３または５記載の電力変換装置において、
該交流電動機に流れる電流と電圧を印加した時間に基づき該交流電動機の誘起電圧瞬時値を導出し、各回で導出した該交流電動機の誘起電圧瞬時値の内少なくとも２相を用いて該交流電動機の回転方向を推定することを特徴とする電力変換装置。
【請求項９】
請求項３または４記載の電力変換装置において、
該交流電動機に対しての電圧印加を中断するまでの時間によって、該交流電動機は停止中または低速回転中と判断することを特徴とする電力変換装置。
【請求項１０】
請求項９記載の電力変換装置において、
該交流電動機が低速回転中と判断した場合に、該交流電動機に対して任意の直流電圧を印加し制動をかけることを特徴とする電力変換装置。
【請求項１１】
半導体スイッチング素子を備え、前記半導体スイッチング素子のオン・オフの組合せにより直流電圧を任意の電圧に変換し交流電動機を駆動する電力変換工程と、
前記電力変換器の半導体スイッチング素子を制御し、前記電力変換器から該交流電動機に任意の電圧を印加するよう制御する制御工程と、
該交流電動機に流れる電流を検出または推定する電流検出工程と、を備え、
前記制御工程は、該交流電動機の空転または停止時に前記電力変換工程から任意の電圧を該交流電動機に印加し、該交流電動機に流れる電流と電圧を印加した時間に基づき該交流電動機の誘起電圧周波数・位相を導出し、該導出した誘起電圧周波数・位相を用いて該交流電動機を再起動する電力変換方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の電力変換方法において、
該交流電動機の空転または停止時に前記電力変換工程から該交流電動機に印加する電圧は、電圧値を徐々に大きくする任意周波数の電圧であることを特徴とする電力変換方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の電力変換方法において、
該交流電動機に流れる電流が所定の電流値を上回った場合に該交流電動機に対する電圧印加を中断し、または、該交流電動機に流れる電流が所定の電流値を下回った場合に該交流電動機に対する電圧印加を再開することを特徴とする電力変換方法。
【請求項１４】
請求項１１記載の電力変換方法において、
前記電力変換工程に入力される直流電圧を検出する直流電圧検出工程を備え、
検出した直流電圧が所定の電圧値を上回った場合に、該交流電動機に対する電圧印加を中断することを特徴とする電力変換方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の電力変換方法において、
検出した直流電圧が所定の電圧値を下回った場合に、該交流電動機に対する電圧印加を再開することを特徴とする電力変換方法。
【請求項１６】
請求項１３または１５記載の電力変換方法において、
該交流電動機に対して電圧印加と電圧印加中断の組み合わせを少なくとも１回行い、現在までに導出した該交流電動機の誘起電圧周波数の内少なくとも１つを用いて、次回までの電圧印加中断時間を決定することを特徴とする電力変換方法。
【請求項１７】
請求項１３または１５記載の電力変換方法において、
各回で導出した該交流電動機の誘起電圧位相の内少なくとも１つを用いて該交流電動機の回転方向を推定することを特徴とする電力変換方法。
【請求項１８】
請求項１３または１５記載の電力変換方法において、
該交流電動機に流れる電流と電圧を印加した時間に基づき該交流電動機の誘起電圧瞬時値を導出し、各回で導出した該交流電動機の誘起電圧瞬時値の内少なくとも２相を用いて該交流電動機の回転方向を推定することを特徴とする電力変換方法。
【請求項１９】
請求項１３または１４記載の電力変換方法において、
該交流電動機に対しての電圧印加を中断するまでの時間によって、該交流電動機は停止中または低速回転中と判断することを特徴とする電力変換方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の電力変換方法において、
該交流電動機が低速回転中と判断した場合に、該交流電動機に対して任意の直流電圧を印加し制動をかけることを特徴とする電力変換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置及び電力変換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開平１１−７５３９４号公報（特許文献１）がある。この公報には、「永久磁石同期電動機等の電動機を運転するインバータと、電動機の巻線電流を所定値に制御するためにインバータを構成する半導体スイッチング素子に対するオン・オフ信号を生成して出力する制御装置とを備えた電動機駆動装置等の交流回転機用電力変換装置に関する。電動機の回転子空転時に、空転再起動制御部によりインバータの半導体スイッチング素子のうち少なくとも一つをオンさせて電動機の巻線を短絡させ、その際に流れる巻線電流に基づき回転子の位置を推定して、インバータを介し電動機を再起動する。」と記載されている（要約参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−７５３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１には、電動機の再起動方法について記載されている。しかし、特許文献１に開示の再起動方法では、例えば、ファン用途に誘導電動機を用いている場合に、外力（風等）により誘導電動機が空転中に巻線を短絡させたとしても電流は流れず、回転子位置、周波数を推定することができない。また、例えば、永久磁石同期電動機においても回転子空転中の回転周波数が低速時、巻線を短絡させた時の電流値が低いため精度よく回転子位置、周波数を推定することができない。
【０００５】
そこで、本発明は、特許文献１に開示の発明を始めとする従来の技術と比較して、巻線を短絡させた時に電流が流れない場合や回転周波数が低速時においても、空転中の回転子位置、周波数の推定が可能な電力変換装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
【０００７】
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、半導体スイッチング素子を備え、前記半導体スイッチング素子のオン・オフの組合せにより直流電圧を任意の電圧に変換し交流電動機を駆動する電力変換器と、前記電力変換器の半導体スイッチング素子を制御し、前記電力変換器から該交流電動機に任意の電圧を印加するよう制御する制御装置と、該交流電動機に流れる電流を検出または推定する電流検出器と、を備え、前記制御装置は、該交流電動機の空転または停止時に前記電力変換器から任意の電圧を該交流電動機に印加し、該交流電動機に流れる電流と電圧を印加した時間に基づき該交流電動機の誘起電圧周波数・位相を導出し、該導出した誘起電圧周波数・位相を用いて該交流電動機を再起動する電力変換装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、回転子空転中に巻線を短絡させた時に電流が流れない場合や回転周波数が低速時においても、空転中の回転子位置、周波数を推定し、再起動可能な電力変換装置を提供することができる。
【０００９】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１における電力変換装置の構成図の一例である。
【図２】実施例１における電力変換装置の再起動制御部の一例である。
【図３】実施例１における電力変換装置の構成図の変形例である。
【図４】実施例１における電力変換装置の再起動制御部の一例である。
【図５】実施例１における電力変換装置の再起動制御部の一例である。
【図６】実施例１における電力変換装置から印加する任意の交流電圧の一例である。
【図７】実施例１における電力変換装置に任意の直流電圧を印加した時における電流検出タイミングと電流変化の一例である。
【図８】実施例１における電力変換装置の回転方向推定タイミングの一例である。
【図９】実施例１における電力変換装置の再始動制御部の一例である。
【図１０】実施例２における電力変換装置の構成図の一例である。
【図１１】実施例２における電力変換装置の再起動制御部の一例である。
【図１２】実施例２における電力変換装置から印加する任意の直流電圧を徐々に上昇させた一例である。
【図１３】実施例２における電力変換装置から印加する任意の交流電圧の振幅を徐々に上昇させた一例である。
【図１４】実施例２における電力変換装置の２相の誘起電圧の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例について、図を用いながら説明する。
【実施例１】
【００１２】
本実施例では、空転中の交流電動機の回転子位置・周波数の推定が可能な電力変換装置の構成の一例を説明する。
【００１３】
図１は、実施例１における電力変換装置の構成図の一例である。
【００１４】
永久磁石同期電動機１０５を駆動する電力変換装置１０１は、平滑コンデンサ１０２と電力変換器１０３と電流検出器１０４と制御装置１０６を有する。
【００１５】
平滑コンデンサ１０２は、直流電圧を平滑化するための平滑コンデンサであるが、平滑させずに直流電圧を直接入力してもよい。電力変換器１０３は、半導体スイッチング素子のオン・オフの組み合わせに応じて、直流電圧を任意の電圧に変換する。
【００１６】
電流検出器１０４は、例えばシャント抵抗やホールＣＴであって、電力変換器１０３の３相出力電流を検出する。２相のみを検出し、３相交流の総和が零であることから、残りの１相を算出してもよい。また、電力変換器１０３の入力の正極または負極にシャント抵抗を配置し、シャント抵抗に流れる電流から３相出力電流を推定してもよい。
【００１７】
制御装置１０６は、交流電動機制御部１０７と再起動制御部１０８とゲート信号制御部１０９を有する。
【００１８】
交流電動機制御部１０７は、永久磁石同期電動機１０５の速度またはトルクを任意に制御するために、３相出力電流に基づいた電圧指令を出力する。  再起動制御部１０８は、遮断レベル設定値、交流電動機定数設定値、電流検出器１０４にて検出した３相出力電流を受け付け、周波数、位相、回転方向を交流電動機制御部１０７に、また遮断指令をゲート信号制御部１０９に出力する。
【００１９】
ゲート信号制御部１０９は、交流電動機制御部１０７より電圧指令を受け取り、永久磁石同期電動機１０５に電圧指令に基づいた電圧が印加されるように、半導体スイッチング素子のオン・オフを制御する。また、ゲート信号制御部１０９は、再起動制御部１０８より遮断指令を受け取ると、永久磁石同期電動機１０５に対して電圧印加を中断するように、半導体スイッチング素子をすべてオフする。
【００２０】
ここで、任意の電圧印加時に流れる電流により永久磁石同期電動機１０５の磁極位置及び回転角速度を推定する方法を説明する。永久磁石同期電動機１０５の空転状態から再起動を行うためには、過電流状態等になり正常に再起動ができないため、再起動時に電力変換器１０３の出力電圧の振幅、位相、周波数を永久磁石同期電動機１０５の誘起電圧のそれらとほぼ同等の値にする必要がある。また、永久磁石同期電動機１０５の回転方向も知る必要がある。
【００２１】
図２は、図１に示した電力変換装置の再起動制御部の一例である。再起動制御部１０８に例えば３相出力電流ｉｕ、ｉｖ、ｉｗが入力されている場合、ピーク電流生成部２０１にてピーク電流を生成する。このとき電圧印加処理部２０２では生成されたピーク電流が電流遮断レベルを下回っていた場合、任意の電圧を印加する。任意の電圧を印加する事で流れた電流から生成したピーク電流が電流遮断レベルを上回った場合、過電流回避のため任意の電圧印加を中断する。
【００２２】
図３は、実施例１における電力変換装置の構成図の変形例である。
【００２３】
図３のように電力変換装置３０１に直流電圧を検出する直流電圧検出器３１０を備え、この直流電圧検出器３１０を用いて検出した直流電圧を制御装置３０６内の再起動制御部３０８に入力する。
【００２４】
図４は、実施例１における電力変換装置の再起動制御部の一例である。
【００２５】
図４に示したように電圧印加処理部４０２は、再起動制御部３０８に入力された直流電圧をもとに過電圧回避をするよう、任意の電圧印加及び中断を判断することができる。
【００２６】
図５は、実施例１における電力変換装置の再起動制御部の一例である。
【００２７】
図５に示すように、ピーク電流、直流電圧の両方を用いて任意の電圧印加及び中断を判断してもよい。
【００２８】
周波数・位相推定処理部２０３は、３相出力電流、交流電動機定数を入力とし、周波数、位相、回転方向を出力する。
【００２９】
周波数・位相推定処理部２０３の内部処理として、例えば、まず微分演算部２０４にて検出した３相出力電流の今回値と前回値から電流の差分値を演算する。次に、各相の電流差分値とあらかじめ知られている交流電動機定数から誘起電圧推定処理部２０５にて各相誘起電圧瞬時値を演算する。次いで、推定した各相誘起電圧瞬時値から周波数演算処理部２０６にて周波数を、位相演算処理部２０７にて位相を演算し、また、回転方向判定処理部２０８にて位相から回転方向を推定する。推定した周波数・位相・回転方向を交流電動機制御部１０７に出力し、これらに基づいて制御する事で、電力変換装置１０１の再起動が実行される。
【００３０】
図６は、実施例１における電力変換装置から印加する任意の交流電圧の一例である。
【００３１】
本実施例において、例えば任意の直流電圧印加時に流れる電流に基づいて周波数・位相を推定する方法について説明するが印加する電圧は、図６のような任意の交流電圧でもよい。交流電圧であることにより、各半導体スイッチング素子の負荷を均一にすることができる。
【００３２】
まず、誘起電圧瞬時値の推定方法について説明する。回転子の空転中に例えば任意の直流電圧を印加する事で流れる電流は、３相電流として検出または推定される。ｕ、ｖ、ｗ各相の電流をそれぞれｉｕ、ｉｖ、ｉｗとすると各相の誘起電圧瞬時値ｅｕ、ｅｖ、ｅｗは、電圧方程式から数１によって求める事ができる。なお、数１においてｖは、任意の印加電圧、Ｒは永久磁石同期電動機１０５の巻線抵抗、Ｌは永久磁石同期電動機１０５の巻線インダクタンス、添字のｕ、ｖ、ｗは各量のｕ軸、ｖ軸、ｗ軸成分である。
【００３３】
【数１】
2015070704.tif 000003
【００３４】
ここで、電圧印加時間が極めて短いと仮定すると、Ｒを無視できることから、数２を得ることができる。
【００３５】
【数２】
2015070704.tif 000004
【００３６】
なお、少なくとも数１または数２どちらか一方を用いて、各相の誘起電圧瞬時値ｅｕ、ｅｖ、ｅｗを算出すればよい。また、数１及び数２は３相分を算出しているが、２相のみを算出し、３相交流の総和が零であることから、残りの１相を算出してもよい。
【００３７】
数２からも分かるように、誘起電圧瞬時値を推定するには電流の時間微分が必要となる。例えばソフトウェアで行う場合には、電流のサンプリング時間Δｔあたりの電流増分値Δｉを取得することで演算する。
【００３８】
図７は実施例１における電力変換装置に任意の直流電圧を印加した時における電流検出タイミングと電流変化の一例である。例えば任意の直流電圧を印加後、電流が成長し遮断レベルに到達したら、電圧印加を中断する。その間、任意のサンプリング間隔で電流を取得し、数３のように前回取得した電流値との差をとって電流の増分値を求める。このため最低２点の電流サンプリングが必要となる。
【００３９】
【数３】
2015070704.tif 000005
【００４０】
なお、添字のｎは電圧印加１回当たりの電流サンプリング回数を表しており、ｎ＞０である。
【００４１】
電流サンプリング時間Δｔとすると、数２は数４のように表すことができる。
【００４２】
【数４】
2015070704.tif 000006
【００４３】
次に、誘起電圧周波数の推定方法について説明する。ωを角速度とすると、誘起電圧定数Ｋｅと誘起電圧振幅値Ｅ１には数５の関係がある。
【００４４】
【数５】
2015070704.tif 000007
【００４５】
誘起電圧周波数をｆとするとω＝２πｆより数５は数６のように表すことができる。
【００４６】
【数６】
2015070704.tif 000008
【００４７】
また、誘起電圧瞬時値を用いると、誘起電圧振幅値は数７で求められる。
【００４８】
【数７】
2015070704.tif 000009
【００４９】
数６及び数７より、推定した各相の誘起電圧瞬時値ｅｕ、ｅｖ、ｅｗから誘起電圧周波数を導出する事ができる。
【００５０】
以上のように、少なくとも２点の電流を検出することにより、永久磁石同期電動機１０５の誘起電圧周波数を導出可能である。
【００５１】
次いで、誘起電圧位相の推定方法について説明する。
【００５２】
まず、数１より導出した各相の誘起電圧瞬時値ｅｕ、ｅｖ、ｅｗに対して数８による座標変換を行い、２相固定座標系に置き換えた誘起電圧瞬時値ｅα、ｅβを導出する。
【００５３】
【数８】
2015070704.tif 000010
【００５４】
誘起電圧位相θはこの誘起電圧瞬時値ｅα、ｅβより数９で求められる。
【００５５】
【数９】
2015070704.tif 000011
【００５６】
最後に、永久磁石同期電動機１０５の回転方向推定方法について説明する。角速度ωと誘起電圧位相θの関係は数１０で表される。
【００５７】
【数１０】
2015070704.tif 000012
【００５８】
永久磁石同期電動機１０５の回転方向は、角速度ωの符号で判別が可能、つまり、数９で得た位相の単位時間当たりの増分方向で、回転方向の推定が可能となる。
【００５９】
なお、永久磁石同期電動機１０５の回転方向は、タイミングによっては、精確に推定できない場合がある。図８は実施例１における電力変換装置の回転方向推定タイミングの一例である。例えば、図８のようにＴ１のタイミングの位相を基準とした時、ｔ秒後のＴ２タイミングの位相を用いることで回転方向を正しく推定できるが、ｔ´秒後のＴ２´タイミングの位相を用いて回転方向を推定してしまうと誤推定してしまう。
【００６０】
しかし、本願においては、前記したように少なくとも２点の電流を検出することにより、永久磁石同期電動機１０５の誘起電圧周波数を導出可能であるため、導出した周波数を用いて誘起電圧位相θの導出タイミングを決定すれば、精確な回転方向推定が可能である。
【００６１】
さらに本願においては、図９は実施例１における電力変換装置の再始動制御部の一例である。図９の交流電動機状態判断部９０９にて遮断指令時間、すなわち電圧印加中断時間によって、永久磁石同期電動機１０５が停止中または低速回転中であるか否かを判断することも可能である。交流電動機状態判断部９０９では、遮断指令時間と任意に設定された停止判断時間もしくは低速判断時間とを比較し、遮断指令時間が停止判断時間もしくは低速判断時間を超えた場合に、停止中もしくは低速中と判断する。なお、停止判断と低速判断は同時に行ってもよい。また、停止判断時間や低速判断時間は、各々個別に設定されてもよい。
【００６２】
永久磁石同期電動機１０５が低速回転中と判断した場合に、永久磁石同期電動機１０５に対して任意の直流電圧を印加し永久磁石同期電動機１０５に対して制動をかけ停止させることで、永久磁石同期電動機１０５をスムーズに再起動することも可能である。なお、永久磁石同期電動機１０５を制動させる際に印加する直流電圧は、零電圧でもよい。
【００６３】
以上、任意の直流電圧を印加することで得られる各相電流と既知の交流電動機定数から、誘起電圧の周波数・位相・回転方向を推定することができる。
【実施例２】
【００６４】
本実施例では、実施例１と共通する部分については、同様の符号を用いて説明し、異なる部分について詳細に説明するものとする。
【００６５】
図１０は、実施例２における電力変換装置の構成図の一例である。
【００６６】
永久磁石同期電動機１０５を駆動する電力変換装置１００１は、平滑コンデンサ１０２と電力変換器１０３と電流検出器１０４と制御装置１００６を有する。
【００６７】
制御装置１００６は、交流電動機制御部１０７と再起動制御部１００８とゲート信号制御部１０９を有する。
【００６８】
再起動制御部１００８は、遮断レベル設定値、交流電動機定数設定値、３相出力電流を受け付け、周波数、位相、回転方向を交流電動機制御部１０７に、また遮断指令をゲート信号制御部１０９に出力する。
【００６９】
図１１は、実施例２における電力変換装置の再起動制御部の一例である。
【００７０】
周波数・位相推定処理部１１０３内にある回転方向判定処理部１１０８では、各回で導出した少なくとも２相の誘起電圧瞬時値の関係より回転方向を推定することができる。
、  図１２は、実施例２における電力変換装置から印加する任意の直流電圧の一例である。
【００７１】
本実施例において、例えば図１２のように任意の直流電圧を徐々に印加した時に流れる電流に基づいて永久磁石同期電動機１０５の誘起電圧周波数・位相を推定する。任意の直流電圧を徐々に印加する事で、永久磁石同期電動機１０５が例えば高回転数で空転していた場合、電流の急成長を抑えることができる。また、永久磁石同期電動機１０５が発生する誘起電圧が非常に小さい場合すなわち永久磁石同期電動機１０５が低回転数で空転していた場合、徐々に電圧を印加する事で電流の成長を緩やかにすることができる、つまり、永久磁石同期電動機１０５の回転数を落とさずに推定する事ができる。
【００７２】
図１３は、実施例２における電力変換装置から印加する任意の交流電圧の振幅を徐々に上昇させた一例である。
【００７３】
図１３のような交流電圧を徐々に印加しても、同様の効果が得られる。
【００７４】
電圧印加し始める値としては、交流電動機定数の巻線抵抗と電流遮断レベル値の関係から電圧印加する値を決定してもよい。また、永久磁石同期電動機１０５の定格電圧の半分の値から電圧印加を開始することで、永久磁石同期電動機１０５が発生する誘起電圧瞬時値との最大電位差を最小に抑えることができる。さらには、例えば図７のように電流サンプリングを複数回行う場合、前回の電流サンプリング時に推定した永久磁石同期電動機１０５の誘起電圧周波数もしくは誘起電圧振幅値から次回に印加する電圧値を決定してもよい。
【００７５】
本実施例において、永久磁石同期電動機１０５の誘起電圧周波数・位相の推定方法については実施例１と同様であるので省略する。
図１４は、実施例２における電力変換装置の２相の誘起電圧の一例である。
【００７６】
図１４のＴａは、ｕ相誘起電圧が正から負に変化するタイミングである。もう一方の誘起電圧はｖ相誘起電圧である。このタイミングにおいて、次に導出する２相誘起電圧の増加方向により回転方向を推定する。Ｔａの場合、例えばｕ相誘起電圧が負側に増加し、ｖ相誘起電圧が正側に増加したら正転と判定し、逆にｕ相誘起電圧が正側に増加し、ｖ相誘起電圧が負側に増加したら逆転と判定する。
【００７７】
図１４のＴｂは、ｕ相誘起電圧が振幅最大値（負側）のタイミングである。このタイミングにおいて、ｖ相誘起電圧が負側に増加したら正転と判定し、逆に、ｖ相誘起電圧が正側に増加したら逆転と判定する。
【００７８】
図１４のＴｃは、ｕ相誘起電圧が負から正に変化するタイミングである。このタイミングにおいて、ｕ相誘起電圧が正側に増加し、ｖ相誘起電圧が負側に増加したら正転と判定し、逆にｕ相誘起電圧が負側に増加し、ｖ相誘起電圧が正側に増加したら逆転と判定する。
【００７９】
図１４のＴｄは、ｕ相誘起電圧が振幅最大値（正側）のタイミングである。このタイミングにおいて、ｖ相誘起電圧が正側に増加したら正転と判定し、逆に、ｖ相誘起電圧が負側に増加したら逆転と判定する。
【００８０】
なお、本回転方向判定方法は、判定タイミングによっては、精確に推定できない場合があるが、実施例１記載の回転方向判定方法と同様に、導出した周波数を用いて回転方向判定タイミングを決定すれば、精確な回転方向の判定が可能である
なお、上記実施形態では永久磁石同期電動機に適用した場合につき説明したが、例えば誘導電動機や回転子に永久磁石を用いない同期電動機のような、誘起電圧が発生していない状態で、外力で回転もしくは停止している電動機に適用可能である。
【００８１】
本願は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００８２】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【００８３】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１０１…電力変換装置、１０２…平滑コンデンサ、１０３…電力変換器、１０４…電流検出器、１０５…永久磁石同期電動機、１０６…制御装置、１０７…交流電動機制御部、１０８…再起動制御部、１０９…ゲート信号制御部、２０１…ピーク電流生成部、２０２…電圧印加処理部、２０３…周波数・位相推定処理部、２０４…微分演算部、２０５…誘起電圧推定処理部、２０６…周波数演算処理部、２０７…位相演算処理部、２０８…回転方向判定処理部、３０１…電力変換装置、３０６…制御装置、３０８…再起動制御部、３１０…直流電圧検出器、４０２…電圧印加処理部、５０２…電圧印加処理部、９０９…交流電動機状態判断部、１００１…電力変換装置、１００６…制御装置、１００８…再起動制御部、１１０３…周波数・位相推定処理部、１１０８…回転方向判定処理部
【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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