(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電力を直流電力に変換して出力するコンバータ回路と、
前記コンバータ回路から出力された直流電力を３相交流電力に変換してモータに出力するインバータ回路と、
前記インバータ回路を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記インバータ回路から出力された３相交流電流と、前記コンバータ回路から出力された直流電圧とに基づいて、前記モータが消費する有効電力を算出し、
前記算出した有効電力と前記直流電圧とに基づいて、前記コンバータ回路に入力された交流電圧実効値を推定し、
前記算出した有効電力と前記推定した交流電圧実効値とに基づいて、前記コンバータ回路に入力された交流電力の力率を推定し、
前記算出した有効電力を前記推定した交流電圧実効値と前記推定した力率とによって除算することによって、前記コンバータ回路に入力された交流電流実効値を推定するように構成され、
前記制御部は、前記推定した交流電流実効値が基準値を超えないように前記インバータ回路を制御する、モータ駆動装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記算出した有効電力に対応する力率の仮の推定値に、前記推定した交流電圧実効値に対応する補正係数を乗算することによって、前記交流電力の力率の最終的な推定値を算出するように構成される、請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記制御部は、
所定の交流電圧実効値において予め測定された前記有効電力と前記交流電力の力率との関係に基づいて、前記算出した有効電力に対応する力率の仮の推定値を決定し、
所定のモータ回転速度において予め測定された前記交流電圧実効値と前記交流電力の力率との関係に基づいて、前記推定した交流電圧実効値に対応する補正係数を決定するように構成される、請求項２に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記インバータ回路の熱損失に基づく係数を、前記算出した有効電力に乗算することによって前記有効電力の値を補正し、
前記補正後の有効電力を用いて、前記交流電圧実効値、前記交流電力の力率、および前記交流電流実効値を推定するように構成される、請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
交流電力を直流電力に変換して出力するコンバータ回路と、
前記コンバータ回路から出力された直流電力を３相交流電力に変換してモータに出力するインバータ回路と、
前記インバータ回路を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記インバータ回路から出力された３相交流電流と、前記コンバータ回路から出力された直流電圧とに基づいて、前記モータが消費する有効電力を算出し、
前記算出した有効電力と前記直流電圧とに基づいて、前記コンバータ回路に入力された交流電圧実効値を推定し、
前記モータの回転速度と前記推定した交流電圧実効値とに基づいて、前記コンバータ回路に入力された交流電力の力率を推定し、
前記算出した有効電力を前記推定した交流電圧実効値と前記推定した力率とによって除算することによって、前記コンバータ回路に入力された交流電流実効値を推定するように構成され、
前記制御部は、前記推定した交流電流実効値が基準値を超えないように前記インバータ回路を制御する、モータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動装置に関し、例えば、冷凍機および空気調和機などに設けられた圧縮機用の同期モータを駆動するモータ駆動装置に好適に用いられるものである。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機などの機器では、商用電源と接続するための端子に機器を保護するための過電流ブレーカが設けられている。この種の機器の運転中に過電流ブレーカが動作することは快適性などの点で問題があるので、通常、過電流ブレーカが動作する前に圧縮機の回転数を低減させるなどの過負荷抑制制御が行われる。この制御を行うためには、一般に、入力交流電流を検出するための電流変成器（ＣＴ：Current  Transformer；カレントトランスとも称する）が必要になる。しかしながら、電流変成器は高価であるので、電流変成器を用いずに上記の制御を行う方法が提案されている。
【０００３】
たとえば、特許第４５０５９３２号公報（特許文献１）に記載の同期モータ駆動装置では、従来から設けられている直流電流検出用のシャント抵抗が利用される。具体的に、シャント抵抗は、整流器とインバータ回路との間の直流配線に設けられている。この文献の方法では、シャント抵抗を流れる電流を積分し、積分結果から入力交流電流を推定する。
【０００４】
不要な負荷抑制制御を行わないようにするためには、できるだけ正確に入力交流電流を推定することが望ましい。特開２０１３−１３２１３１号公報（特許文献２）に記載の技術は、本件の発明者が以前に提案したものであり、正確な入力交流電流の推定を目的としたものである。具体的に、この文献の方法では、まず、インバータ回路から出力された３相交流電流とコンバータ回路（整流回路）から出力された直流電圧とから、同期モータで消費された有効電力を算出する。次に、この算出した有効電力に基づいて、モータ駆動装置で消費された有効電力、モータ駆動装置の入力交流電圧の実効値、および力率を推定し、これらの推定結果に基づいて入力交流電流の実効値が算出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４５０５９３２号公報
【特許文献２】特開２０１３−１３２１３１号公報
【特許文献３】特開平８−１９２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本件の発明者は、上記の特許２０１３−１３２１３１号公報（特許文献２）に記載の技術をさらに検討した結果、上記特許文献２の方法において力率の推定を行う際に誤差が生じることを見出した。具体的に、上記特許文献２の方法では、同期モータの消費電力（または回転速度）と力率との関係を表すテーブルを予め実験的に求め、現在の同期モータの消費電力（または回転速度）をこのテーブルに当てはめることによって力率を推定している。ところが、この場合、入力交流電圧の実効値が定格値からずれることによって力率の大きさが変化し得る。このため、最終的に得られる入力交流電流の推定値に誤差が生じてしまう。
【０００７】
この発明は上記の問題点を考慮してなされたものであり、その目的は、簡易な構成で、従来よりも精度のよい入力交流電流の推定が可能なモータ駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は一局面において、モータ駆動装置であって、交流電力を直流電力に変換して出力するコンバータ回路と、コンバータ回路から出力された直流電力を３相交流電力に変換してモータに出力するインバータ回路と、インバータ回路を制御する制御部とを備える。制御部は、インバータ回路から出力された３相交流電流と、コンバータ回路から出力された直流電圧とに基づいて、モータが消費する有効電力を算出する。制御部は、算出した有効電力と直流電圧とに基づいて、コンバータ回路に入力された交流電圧実効値を推定する。さらに、制御部は、算出した有効電力と推定した交流電圧実効値とに基づいて、コンバータ回路に入力された交流電力の力率を推定する。制御部は、算出した有効電力を推定した交流電圧実効値と推定した力率とによって除算することによって、コンバータ回路に入力された交流電流実効値を推定する。そして、制御部は、推定した交流電流実効値が基準値を超えないようにインバータ回路を制御する。
【０００９】
好ましくは、制御部は、算出した有効電力に対応する力率の仮の推定値に、推定した交流電圧実効値に対応する補正係数を乗算することによって、交流電力の力率の最終的な推定値を算出する。
【００１０】
さらに好ましくは、制御部は、所定の交流電圧実効値において予め測定された有効電力と交流電力の力率との関係に基づいて、算出した有効電力に対応する上記の力率の仮の推定値を決定する。制御部は、所定のモータ回転速度において予め測定された交流電圧実効値と交流電力の力率との関係に基づいて、推定した交流電圧実効値に対応する上記の補正係数を決定する。
【００１１】
好ましくは、制御部は、インバータ回路の熱損失に基づく係数を、算出した有効電力に乗算することによって有効電力の値を補正し、補正後の有効電力を用いて、交流電圧実効値、交流電力の力率、および交流電流実効値を推定する。
【００１２】
この発明は他の局面において、モータ駆動装置であって、交流電力を直流電力に変換して出力するコンバータ回路と、コンバータ回路から出力された直流電力を３相交流電力に変換してモータに出力するインバータ回路と、インバータ回路を制御する制御部とを備える。制御部は、インバータ回路から出力された３相交流電流と、コンバータ回路から出力された直流電圧とに基づいて、モータが消費する有効電力を算出する。制御部は、算出した有効電力と直流電圧とに基づいて、コンバータ回路に入力された交流電圧実効値を推定する。さらに、モータの回転速度と推定した交流電圧実効値とに基づいて、コンバータ回路に入力された交流電力の力率を推定する。制御部は、算出した有効電力を推定した交流電圧実効値と推定した力率とによって除算することによって、コンバータ回路に入力された交流電流実効値を推定する。そして、制御部は、推定した交流電流実効値が基準値を超えないようにインバータ回路を制御する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡易な構成で、従来よりも精度のよい入力交流電流の推定が可能な同期モータ駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る同期モータ駆動装置ＭＤ１の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の各実施の形態に係る同期モータ駆動装置において、コンバータ回路の具体的構成を示す回路図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るマイクロコンピュータＡ１の構成を示す回路図である。
【図４】本発明の各実施の形態に係る同期モータ駆動装置における、インバータ回路が出力する３相交流電流の波形を示す模式図である。
【図５】本発明の各実施形態における同期モータの有効電力と降下直流電圧との関係を示す図である。
【図６】商用交流電源１の電圧実効値Ｖａｃをパラメータとしたときの、総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１と力率ｃｏｓ（θ）との関係を示すグラフである。
【図７】総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１をパラメータとしたときの、電圧実効値Ｖａｃと力率ｃｏｓ（θ）との関係を示すグラフである。
【図８】同期モータ駆動装置ＭＤ１の総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１と力率との関係を表すテーブルの一例を示す図である。
【図９】電圧実効値Ｖａｃと力率の補正係数との関係を表すテーブルの一例を示す図である。
【図１０】図３のマイクロコンピュータＡ１の制御手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１０のステップＳ１２０をより詳細に示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係る同期モータ駆動装置ＭＤ１１の構成を示す回路ブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係るマイクロコンピュータＡ２１の構成を示す回路図である。
【図１４】本発明の実施の形態３に係る同期モータ駆動装置ＭＤ２の構成を示す回路図である。
【図１５】本発明の実施の形態３に係るマイクロコンピュータＡ３の構成を示す回路図である。
【図１６】本発明の実施の形態４に係る同期モータ駆動装置において、電流検出回路５Ａを内部に取り込んだマイクロコンピュータＡの構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。実施の形態の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載ある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。実施の形態の図面において、同一の参照符号や参照番号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。また、実施の形態の説明において、同一の参照符号等を付した部分等に対しては、重複する説明は繰り返さない場合がある。
【００１６】
＜実施の形態１＞
図１を参照して、本発明の実施の形態１に係る同期モータ駆動装置ＭＤ１の構成および動作を説明する。
【００１７】
同期モータ駆動装置ＭＤ１は、コンバータ回路２、インバータ回路３、電流検出抵抗（シャント抵抗）Ｒ１、抵抗Ｒｄｃ１、抵抗Ｒｄｃ２、電流検出回路５、および制御部としてのマイクロコンピュータＡ１を備える。
【００１８】
コンバータ回路２は、電圧実効値Ｖａｃおよび電流実効値Ｉａｃを有する商用交流電源１から供給される交流電力を、直流電圧Ｖｄｃを有する直流電力に変換し、直流電圧Ｖｄｃを正極直流ラインＰＬ１と負極直流ラインＰＬ２との間に出力する。
【００１９】
コンバータ回路２の具体例を図２に示す。図２（ａ）は、電圧実効値Ｖａｃが、例えば、２００Ｖの交流電圧から最大で２００Ｖ×√２の直流電圧Ｖｄｃを出力するコンバータ回路である（ただし、√２は２の平方根を表す）。実際の直流電圧Ｖｄｃの値は、同期モータの消費電流の大きさに応じて２００Ｖ×√２よりも減少する。交流電圧はダイオードブリッジＤＢおよびコンデンサＣにより整流・平滑化され、最大で２００Ｖ×√２の直流電圧Ｖｄｃとして出力される。
【００２０】
図２（ｂ）は、電圧実効値Ｖａｃが、例えば、１００Ｖの交流電圧から最大で２００Ｖ×√２の直流電圧Ｖｄｃを出力するコンバータ回路である。交流電圧は、ダイオードブリッジＤＢ、コンデンサＣ１およびコンデンサＣ２で構成される倍電圧回路により、最大で２００Ｖ×√２に昇圧された直流電圧Ｖｄｃに変換される。同期モータ駆動装置ＭＤ１に供給される電圧実効値Ｖａｃの値に応じて、必要な構成を有するコンバータ回路が選択される。
【００２１】
再び図１を参照して、インバータ回路３は、正極直流ラインＰＬ１と負極直流ラインＰＬ２間に接続された３相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）のインバータ回路であり、Ｕ相用のスイッチング素子Ｑｕ，Ｑｘ（Ｕ相用アーム）と、Ｖ相用のスイッチング素子Ｑｖ，Ｑｙ（Ｖ相用アーム）と、Ｗ相用のスイッチング素子Ｑｗ，Ｑｚ（Ｗ相用アーム）とを含む。インバータ回路３は、直流電圧Ｖｄｃから３相の交流電流（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）を生成し（すなわち、直流電力を３相交流電力に変換し）、生成した３相交流電流を同期モータ４に供給する。
【００２２】
なお、図１では、スイッチング素子Ｑｕ，Ｑｘ，Ｑｖ，Ｑｙ，Ｑｗ，Ｑｚとしてパワーバイポーラトランジスタが示されているが、ＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）およびパワーＭＯＳトランジスタなど、他の種類の半導体スイッチング素子を用いても構わない。
【００２３】
マイクロコンピュータＡ１は、各スイッチング素子Ｑｕ，Ｑｘ，Ｑｖ，Ｑｙ，Ｑｗ，Ｑｚのスイッチングを制御する制御信号としてＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を生成し、生成したＰＷＭ信号をインバータ回路３（具体的には、各スイッチング素子の制御電極）に出力する。このスイッチング制御により、インバータ回路３は、直流電圧Ｖｄｃから３相の交流電流を生成する。
【００２４】
コンバータ回路２の出力側とインバータ回路３の入力側とは、正極直流ラインＰＬ１および負極直流ラインＰＬ２で接続され、両回路間の負極直流ラインＰＬ２上には、電流検出抵抗Ｒ１が設けられている。電流検出回路５は、電流検出抵抗Ｒ１の両端に発生する電圧に基づき、インバータ回路３を流れる直流電流Ｉｄｃを検出し、増幅して直流電流モニタ信号Ｉｄｃ＿ｓｉｇとしてマイクロコンピュータＡ１に出力する。
【００２５】
抵抗Ｒｄｃ１および抵抗Ｒｄｃ２は、正極直流ラインＰＬ１と負極直流ラインＰＬ２との間に直列接続され、直流電圧モニタ回路（分圧回路）を構成する。抵抗Ｒｄｃ１および抵抗Ｒｄｃ２の接続点から、直流電圧Ｖｄｃを両抵抗で分圧した直流電圧モニタ信号Ｖｄｃ＿ｓｉｇ１がマイクロコンピュータＡ１へ出力される。
【００２６】
図３を参照して、本発明の実施の形態１に係るマイクロコンピュータＡ１の機能的構成および動作を説明する。図３の各機能ブロックは、マイクロコンピュータＡ１のプロセッサにおいてプログラムが実行されることによって実現される。
【００２７】
（構成）
マイクロコンピュータＡ１は、ＰＷＭ信号生成部７と、入力電流推定部６とを有する。ＰＷＭ信号生成部７は、インバータ回路３から出力された瞬時電流Ｉｕ（ｔ），Ｉｖ（ｔ），Ｉｗ（ｔ）と、直流電圧モニタ信号Ｖｄｃ＿ｓｉｇと、回転数指令値ωｄとに基づいて、ＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭ信号生成部７は、生成したＰＷＭ信号を各スイッチング素子のスイッチング制御のためにインバータ回路３へ出力する。これによって、同期モータは回転数指令値ωｄに応じた回転速度で回転する。なお、この明細書では、単位時間当たりの回転数、すなわち、回転速度を単に回転数と称する場合がある。
【００２８】
入力電流推定部６は、電流検出回路５から出力される直流電流モニタ信号Ｉｄｃ＿ｓｉｇ、ＰＷＭ信号生成部７から出力されるＰＷＭ信号、および直流電圧モニタ信号Ｖｄｃ＿ｓｉｇ１に基づき、商用交流電源１から同期モータ駆動装置ＭＤ１に供給される入力交流電流の推定電流実効値Ｉａｃ＿ｅｓｔを計算し、ＰＷＭ信号生成部７に出力する。
【００２９】
ＰＷＭ信号生成部７は、推定された入力交流電流の実効値Ｉａｓ＿ｅｓｔが基準値を超えないように、すなわち、過負荷状態を回避するようにインバータ回路３を制御する。たとえば、同期モータの回転速度が制限される。
【００３０】
入力電流推定部６は、瞬時電流分配部６１、瞬時電力計算部６２、有効電力計算部６３、および入力電流計算部６４を有する。入力電流推定部６は、さらに、同期モータ駆動装置ＭＤ１が駆動する同期モータ４の極数を格納する同期モータ極数格納部６１２、インバータ回路３の直流電流Ｉｄｃの検出周期を格納する検出周期格納部６１３、および直流電流Ｉｄｃを検出するモータの電気角度のピッチを設定する検出電気角度設定部６１１を有する。これらの格納部および設定部は、マイクロコンピュータＡ１のメモリに対応する。入力電流推定部６は、さらに、および直流電流Ｉｄｃを検出した時刻におけるコンバータ回路２が出力する直流電圧Ｖｄｃの値を検出する瞬時直流電圧検出部６２１を有する。
【００３１】
（瞬時電流Ｉｕ（ｔ），Ｉｖ（ｔ），Ｉｗ（ｔ）の検出）
瞬時電流分配部６１は、特開平８−１９２６３号公報（特許文献３）に記載された技術を用いて、直流電流モニタ信号Ｉｄｃ＿ｓｉｇから３相の各瞬時電流Ｉｕ（ｔ），Ｉｖ（ｔ），Ｉｗ（ｔ）を決定するものである。具体的に、瞬時電流分配部６１は、所定の時刻ｔで検出した直流電流モニタ信号Ｉｄｃ＿ｓｉｇに基づき、時刻ｔにおいてインバータ回路３に流れる直流電流Ｉｄｃを、３相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の瞬時電流Ｉｕ（ｔ）、Ｉｖ（ｔ）、Ｉｗ（ｔ）に分配する。
【００３２】
より詳細に説明すると、負極直流ラインＰＬ２を流れる直流電流Ｉｄｃは、同期モータからインバータ回路３に流れる３相交流電流Ｉｕ（ｔ），Ｉｖ（ｔ），Ｉｗ（ｔ）の合計である。３相交流電流Ｉｕ（ｔ），Ｉｖ（ｔ），Ｉｗ（ｔ）の大きさは、ＰＷＭ信号生成部７が出力するＰＷＭ信号で制御される。そこで、瞬時電流分配部６１は、ＰＷＭ信号のスイッチング情報に基づいて、インバータ回路３の各スイッチング素子のスイッチング直前と直後のタイミングで、直流電流モニタ信号Ｉｄｃ＿ｓｉｇの変化分を求める。瞬時電流分配部６１は、その変化分をＰＷＭ信号のスイッチング情報に基づきＵ，Ｖ，Ｗ相の各相に分配することで、３相交流電流Ｉｕ（ｔ），Ｉｖ（ｔ），Ｉｗ（ｔ）の瞬時値を求める。
【００３３】
瞬時直流電圧検出部６２１は、入力された直流電圧モニタ信号Ｖｄｃ＿ｓｉｇ１（分圧回路の出力）に基づき、設定された時刻におけるコンバータ回路２が出力する直流電圧Ｖｄｃの値を検出する。瞬時直流電圧検出部６２１は、検出した直流電圧Ｖｄｃの値を瞬時電力計算部６２および電圧実効値計算部６４１へ出力する。
【００３４】
瞬時直流電圧検出部６２１は、さらに、直流電圧モニタ信号Ｖｄｃ＿ｓｉｇ１に基づき直流電圧Ｖｄｃのリプル周波数ｆ＿ｒｐｌ（リプル周期Ｔ＿ｒｐｌの逆数）を検出して出力する。コンバータ回路２は交流電圧をダイオードブリッジで全波整流し、さらに平滑回路でリプル電圧を低減して直流電圧Ｖｄｃを出力する。しかし、直流電圧Ｖｄｃには、全波整流の結果として、商用交流電源１の周波数の２倍の周波数を有するリプル（脈動）が残る。このリプル（脈動）は、直流電圧Ｖｄｃを抵抗分圧して生成される直流電圧モニタ信号Ｖｄｃ＿ｓｉｇ１のリプル周波数ｆ＿ｒｐｌに反映される。
【００３５】
リプル周期Ｔ＿ｒｐｌは、所定の検出周期で検出された直流電圧モニタ信号Ｖｄｃ＿ｓｉｇ１の値を平均化処理することによって求められる。検出周期は、ノイズキャンセルを考慮し、例えば、数マイクロ秒に設定される。入力交流電圧の周波数が５０Ｈｚまたは６０Ｈｚである場合、リプル周期Ｔ＿ｒｐｌは、周波数５０Ｈｚまたは６０Ｈｚにそれぞれ対応する周期の１／２になるので、各々、１０ミリ秒および８．３３ミリ秒となる。
【００３６】
従って、直流電圧モニタ信号Ｖｄｃ＿ｓｉｇ１から交流電圧（即ち、商用交流電源１）の周期を検出するには、少なくとも１ミリ秒程度毎に（望ましくは、さらに短い検出周期で）直流電圧モニタ信号Ｖｄｃ＿ｓｉｇ１の値を検出する必要がある。この検出周期は、マイクロコンピュータＡ１の処理性能や他の演算処理との関係を考慮し、数マイクロ秒から数百マイクロ秒までの時間に設定することが望ましい。
【００３７】
入力電流推定部６は、さらに、商用交流電源１の電圧実効値Ｖａｃを算出する電圧実効値計算部６４１、入力交流電力の力率の値を格納する力率テーブル６４２、力率の補正係数を格納する補正係数テーブル６４３、および同期モータ駆動装置ＭＤ１の熱損失エネルギーを消費電力に換算する比例定数格納部６４４を有する。
【００３８】
電圧実効値計算部６４１は、瞬時直流電圧検出部６２１が出力する直流電圧Ｖｄｃおよびリプル周波数ｆ＿ｒｐｌの値と、有効電力計算部６３が出力する有効電力Ｐの値とに基づき、後述する計算式により電圧実効値Ｖａｃを算出する。
【００３９】
（瞬時電力ｐ（ｔ）の計算）
瞬時電力計算部６２は、３相の瞬時電流Ｉｕ（ｔ）、Ｉｖ（ｔ）、およびＩｗ（ｔ）に基づき、所定の時刻ｔにおける瞬時電力ｐ（ｔ）を計算する。瞬時直流電圧検出部６２１は、コンバータ回路２が出力する時刻ｔにおける直流電圧Ｖｄｃの値を検出して出力する。瞬時電力ｐ（ｔ）は、瞬時電流Ｉｕ（ｔ）、Ｉｖ（ｔ）、およびＩｗ（ｔ）と瞬時直流電圧検出部６２１から出力される直流電圧Ｖｄｃに基づき、以下の式で計算される。なお、以降の式で、記号”＊”は乗算記号を、記号”／”は除算記号を、各々意味する。
【００４０】
ｐ（ｔ）＝ｐｕ（ｔ）＋ｐｖ（ｔ）＋ｐｗ（ｔ）
ここで、ｐｕ（ｔ）、ｐｖ（ｔ）およびｐｗ（ｔ）は、各々、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相の瞬時電力であり、下記の式により求められる。
ｐｕ（ｔ）＝Ｖｄｃ＊Ｕ相ＰＷＭデューティ比＊Ｉｕ（ｔ）
ｐｖ（ｔ）＝Ｖｄｃ＊Ｖ相ＰＷＭデューティ比＊Ｉｖ（ｔ）
ｐｗ（ｔ）＝Ｖｄｃ＊Ｗ相ＰＷＭデューティ比＊Ｉｗ（ｔ）
ＰＷＭデューティ比とは、ＰＷＭ波形のデューティ比（すなわち、オン時間／（オン時間＋オフ時間））である。
【００４１】
（瞬時電力の検出時刻ｔ１〜ｔｎ）
図４を参照して、同期モータ４の機械的１回転の周期Ｔで設定する瞬時電力ｐ（ｔ）の検出時刻ｔ１〜ｔｎについて説明する。図４は、本発明の実施の形態に係る同期モータ駆動装置ＭＤ１において、インバータ回路３が出力する３相交流電流の波形を示す模式図である。横軸は、同期モータ４の機械的１回転、つまり機械角度３６０°に対応する範囲を示す。縦軸は、インバータ３の相別（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相)の出力電流波形を模式的に示す。
【００４２】
４極３相の構造を有する同期モータの場合、機械的１回転の間に、電気的には２回転する。つまり、機械角度３６０°は、電気角度７２０°に対応する。図４では、同期モータの機械的１回転の周期Ｔにおいて、電気角度３０°の時刻をｔ１とし、以降、電気角度６０°毎（電気角度６０°のピッチ）に検出時刻を設定する。周期Ｔにおける最後の検出時刻ｔｎは、電気角度６９０°に対応する時刻となり、検出回数は総計１２回（ｎ＝１２）となる。
【００４３】
本実施の形態１では、瞬時電力の検出を電気角度６０°を周期と設定して説明した。有効電力の計算精度は、瞬時電力の検出時間（設定する電気角度のピッチ）をより小さく設定することで向上可能となる。実際には、マイクロコンピュータＡ１の処理性能や他の演算処理との関係を考慮して、瞬時電力ｐ（ｔ）を検出する電気角度のピッチは、１°、１０°、３０°、または６０°の周期から選択することが好ましい。但し、選択する電気角度のピッチが大きすぎると、有効電力計算部が出力する計算結果の精度が低下する。従って、設定する電気角度のピッチは、６０°以下とすることが好ましい。
【００４４】
図３に戻り、入力電流推定部６が有する、検出電気角度設定部６１１、同期モータ極数格納部６１２、検出周期格納部６１３、および有効電力計算部６３の動作を説明する。
【００４５】
同期モータ極数格納部６１２は、インバータ回路３が駆動する同期モータ４の極数を格納している。本実施の形態では、４極３相の構造を有する同期モータを一例として説明している。この場合、同期モータ極数格納部６１２には、同期モータの極数が４極であることを示す情報が格納される。本実施の形態に係る同期モータ駆動装置ＭＤ１は、同期モータ極数格納部６１２に書き込む情報を変更することで、容易に、他の構造を有する同期モータを制御することが可能となる。
【００４６】
検出周期格納部６１３は、同期モータ４の機械的１回転の周期Ｔにおいて、瞬時電力ｐ（ｔ）を検出する電気角度のピッチを格納している。本実施の形態に係る同期モータ駆動装置ＭＤ１は、電気角度のピッチが変更可能であり、ユーザが必要とする精度で有効電力を計算することが可能となる。
【００４７】
検出電気角度設定部６１１は、電流検出回路５が出力する直流電流モニタ信号Ｉｄｃ＿ｓｉｇを検出する時刻ｔを、瞬時電流分配部６１に出力する。瞬時電流分配部６１は、指定された時刻ｔにおける、インバータ回路３から同期モータに供給する３相の瞬時電流Ｉｕ（ｔ）、Ｉｖ（ｔ）、およびＩｗ（ｔ）を計算する。
【００４８】
同期モータ極数格納部６１２および検出周期格納部６１３から出力される情報に基づき、検出電気角度設定部６１１は、瞬時電流分配部６１に対して、インバータ回路３に流れる直流電流Ｉｄｃの検出時刻ｔ１〜ｔｎを通知する。
【００４９】
（有効電力Ｐの計算）
有効電力計算部６３は、瞬時電力計算部６２から出力される瞬時電力ｐ（ｔ）を所定の周期Ｔに亘り積算し、その積算結果を周期Ｔで除算して、有効電力Ｐを計算する。モータの場合は、まず、モータが機械的に１回転する時間を周期Ｔとし、この周期Ｔに亘り複数の時刻ｔ１〜ｔｎを設定する。同期モータ４で消費される有効電力Ｐは、各時刻における瞬時電力ｐ（ｔ１）〜ｐ（ｔｎ）の総和を周期Ｔで除算した以下の式１で求められる。
Ｐ＝（ｐ（ｔ１）＋ｐ（ｔ２）＋  …  ＋ｐ（ｔｎ））／Ｔ    …  式１
有効電力計算部６３は、式１に記載の通り、各時刻における瞬時電力ｐ（ｔ１）〜ｐ（ｔｎ）の総和を周期Ｔで除算して、同期モータ４で消費される有効電力Ｐを算出し、入力電流計算部６４および電圧実効値計算部６４１へ出力する。以下に、具体的な同期モータ４の極数および検出する電気角度のピッチを例に、有効電力Ｐの計算式を説明する。
【００５０】
同期モータ４が４極３相構造の場合は、機械的１回転は電気的２回転に対応する。従って、電気角度６０°のピッチでインバータ回路３の瞬時電力ｐ（ｔ）を検出した場合、検出回数は１２回となる。従って、有効電力Ｐは、次の通り計算される。
Ｐ＝（ｐ（ｔ１）＋  …  ＋ｐ（ｔ１２））／１２
４極３相の同期モータの有効電力Ｐは、上記計算式により求められる。
【００５１】
同期モータ４が６極３相構造の場合は、機械的１回転は電気的３回転に対応する。従って、電気角度６０°のピッチでインバータ回路３の瞬時電力ｐ（ｔ）を検出した場合、検出回数は１８回となる。その有効電力Ｐは、次の通り計算される。
Ｐ＝（ｐ（ｔ１）＋  …  ＋ｐ（ｔ１８））／１８
６極３相の同期モータの有効電力Ｐは、上記計算式により求められる。
【００５２】
（同期モータ駆動装置の総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１）
図１において、商用交流電源１から同期モータ駆動装置ＭＤ１へ供給される交流電圧および交流電流の実効値は、各々、ＶａｃおよびＩａｃである。この交流電圧と交流電流との位相差を”θ”とすると、その有効電力は、Ｖａｃ＊Ｉａｃ＊ｃｏｓ（θ）となる。ここで、同期モータ駆動装置ＭＤ１が消費する総合有効電力をＰ＿ｍｄ１とすると、両者の有効電力の値には、
Ｖａｃ＊Ｉａｃ＊ｃｏｓ（θ）＝Ｐ＿ｍｄ１
という関係が成立する。
【００５３】
図１に示す同期モータ駆動装置ＭＤ１において、商用交流電源１からダイオードブリッジ等で構成されるコンバータ回路２へ供給される有効電力と、コンバータ回路２の出力電力とは、ほぼ等しいと考えられる。このコンバータ回路２の出力電力は、主に、インバータ回路３で駆動される同期モータ４で消費される。この同期モータ４で消費される有効電力は、図３に示す有効電力計算部６３が出力する有効電力Ｐとして求められる。同期モータ４の有効電力Ｐの計算式は式１に示す通りである。
【００５４】
さらに、コンバータ回路２の出力電力は、同期モータ４の有効電力Ｐに加えて、インバータ回路３を構成するスイッチング素子Ｑｕ，Ｑｘ，Ｑｖ，Ｑｙ，Ｑｗ，Ｑｚ等の熱損失に起因する消費電力が無視できない場合もある。インバータ回路３の熱損失分の電力をＰ＿ｉｐｍ１とする。このＰ＿ｉｐｍ１は、インバータ回路３が駆動する同期モータ４の有効電力Ｐに比例する。その比例定数をｋ１とすると、以下の関係が成立する。
Ｐ＿ｉｐｍ１＝ｋ１＊Ｐ
なお、比例定数ｋ１は実験等により得られる値であり、マイクロコンピュータＡ１に格納される。
【００５５】
以上から、同期モータ駆動装置ＭＤ１が消費する総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１は、同期モータ４の有効電力ＰおよびＩＰＭを構成するスイッチング素子等の熱損失分の電力Ｐ＿ｉｐｍ１の和となる。以下に、商用交流電源１からコンバータ回路２へ供給される有効電力と同期モータ駆動装置ＭＤ１で消費される総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１との関係を示す。
Ｖａｃ＊Ｉａｃ＊ｃｏｓ（θ）＝Ｐ＿ｍｄ１    …  式２
Ｐ＿ｍｄ１＝Ｐ＋Ｐ＿ｉｐｍ１＝（１＋ｋ１）＊Ｐ    …  式３
式１、式２および式３から、入力交流電源の電流実効値Ｉａｃ、同期モータ４の有効電力Ｐ、交流電圧の実効値Ｖａｃ、および力率ｃｏｓ（θ）は、以下の式４の関係を有する。
Ｉａｃ＝（１＋ｋ１）＊Ｐ／（Ｖａｃ＊ｃｏｓ（θ））    …  式４
上式から交流電圧実効値Ｖａｃと力率ｃｏｓ（θ）とが分かれば、交流電流実効値Ｉａｃの推定が可能になる。以下に、交流電圧の実効値Ｖａｃと力率ｃｏｓ（θ）の算出方法を説明する。
【００５６】
（交流電圧の実効値Ｖａｃの計算）
図１に示す商用交流電源１の電圧実効値Ｖａｃの計算方法について説明する。同期モータ４の回転速度が上昇するに従いコンバータ回路２の出力電流が増加するため、コンバータ回路２の直流電圧Ｖｄｃは低下する。即ち、コンバータ回路２が有効電力Ｐを出力していない場合（すなわち、無負荷の場合）に比べて、同期モータ４へ有効電力Ｐを供給しているコンバータ回路２の直流電圧Ｖｄｃは低下する。この直流電圧Ｖｄｃの降下分を降下直流電圧ΔＶｄｃとする。降下直流電圧ΔＶｄｃは負の値を有し、コンバータ回路２が同期モータ４へ有効電力Ｐを供給していないときの直流電圧Ｖｄｃを基準値とする降下電圧値である。
【００５７】
図２（ａ）に示すコンバータ回路２が有効電力Ｐを出力している場合、電圧実効値Ｖａｃ、直流電圧Ｖｄｃおよび降下直流電圧ΔＶｄｃとは以下の関係を有する。
Ｖａｃ＝（Ｖｄｃ−ΔＶｄｃ）／√２
＝（Ｖｄｃ＋ａｂｓ（ΔＶｄｃ））／√２    …  式５
ここで、√２は２の平方根、ａｂｓ（ΔＶｄｃ）はΔＶｄｃの絶対値である。
【００５８】
コンバータ回路２が図２（ｂ）に示す倍電圧回路の場合、電圧実効値Ｖａｃ、直流電圧Ｖｄｃおよび降下直流電圧ΔＶｄｃとは以下の関係を有する。
Ｖａｃ＝（Ｖｄｃ−ΔＶｄｃ）／２／√２
＝（Ｖｄｃ＋ａｂｓ（ΔＶｄｃ））／２／√２    …  式５１
コンバータ回路２の回路構成に基づき、いずれか一方の式が選択される。
【００５９】
図５を参照して、降下直流電圧ΔＶｄｃの計算方法を説明する。
図５は、同期モータ４の有効電力Ｐ（横軸）に対する降下直流電圧ΔＶｄｃ（縦軸）の変化を示す６本のグラフである。６本のグラフは、大別すると、商用交流電圧の周波数が５０Ｈｚのグループと６０Ｈｚのグループとに分けられる。各グループは、さらに、交流電圧の実効値が９０Ｖ、１００Ｖ、および１１０Ｖの場合のグラフで構成される。６本のグラフに示される通り、同期モータ４の有効電力Ｐが増加すると、降下直流電圧ΔＶｄｃは減少（ΔＶｄｃの絶対値は増加）する。即ち、コンバータ回路２が出力する直流電圧Ｖｄｃは減少する。
【００６０】
図５に示される通り、有効電力Ｐと降下直流電圧ΔＶｄｃとは反比例に近い関係を有し、その関係は入力交流電圧の周波数で更に変化することがわかる。従って、商用交流電圧の各周波数別に、有効電力Ｐと降下直流電圧ΔＶｄｃのデータテーブル（以下、単に、データテーブルとも記載する）をマイクロコンピュータＡ１のメモリに格納しておき、有効電力Ｐおよび商用交流電圧の周波数を指定することにより、降下直流電圧ΔＶｄｃを求めることが出来る。
【００６１】
図３に示す電圧実効値計算部６４１は、リプル周波数ｆ＿ｒｐｌ、直流電圧Ｖｄｃ、有効電力Ｐ、およびデータテーブル（図示せず）に基づき、電圧実効値Ｖａｃを計算する。瞬時直流電圧検出部６２１が出力するリプル周波数ｆ＿ｒｐｌから商用交流電源１の周波数が判別され、データテーブルに格納される２つのデータ群のうち、判別した周波数のデータ群が選択される。以上により、同期モータ４の有効電力Ｐに対応した降下直流電圧ΔＶｄｃが決定される。さらに、有効電力計算部６３が出力する有効電力Ｐに基づき、データテーブルを参照して降下直流電圧ΔＶｄｃが決定される。
【００６２】
電圧実効値計算部６４１は、決定した降下直流電圧ΔＶｄｃおよび瞬時直流電圧検出部６２１が出力する直流電圧Ｖｄｃを式５または式５１に当てはめ、電圧実効値Ｖａｃを計算し、入力電流計算部６４へ出力する。
【００６３】
有効電力Ｐと降下直流電圧ΔＶｄｃとの関係をデータテーブルの形式でマイクロコンピュータＡ１に格納する代わりに、各交流電圧の周波数別に、両者の関係を近似式に設定して演算処理してもよい。近似式は２次式でもよいし、有効電力Ｐの範囲を適宜分割し、分割した電力区間を１次式で近似してもよい。
【００６４】
同期モータ４の回転数が変化する頻度に応じて、降下直流電圧ΔＶｄｃを計算してもよい。例えば、同じ回転数でＴ秒間以上継続して同期モータ４が回転した場合に、降下直流電圧ΔＶｄｃを計算する構成としてもよい。有効電力Ｐがある程度の期間に亘って変化しない場合、この計算方法により誤差の少ない電圧実効値Ｖａｃを推定できる。継続期間として設定する時間Ｔは、予め、マイクロコンピュータＡ１に設定しておく。
【００６５】
以上の構成により、商用交流電源１の周波数やコンバータ回路２の回路構成に対応して、同期モータ４の運転期間中における商用交流電源１の電圧実効値Ｖａｃが検出可能となる。また、運転期間中に交流電圧に変動があった場合でも、その電圧実効値Ｖａｃを検出することができる。
【００６６】
なお、上記の有効電力Ｐに代えて、パワーモジュールでの熱損失分を考慮した総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１を用いてもよい。これによってより正確な電圧実効値Ｖａｃの推定が可能になる。
【００６７】
（力率ｃｏｓ（θ）の計算）
図６および図７を参照して、交流電圧と交流電流との間の力率ｃｏｓ（θ）の計算方法を説明する。
【００６８】
図６は、商用交流電源１の電圧実効値Ｖａｃをパラメータとしたときの、総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１と力率ｃｏｓ（θ）との関係を示すグラフである。図６のグラフは実験によって得られたものである。図６に示すように総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１が増加するほど、力率ｃｏｓ（θ）は増加する。総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１の値を一定値に固定した場合には、電圧実効値Ｖａｃが増加するほど、力率ｃｏｓ（θ）は減少する。
【００６９】
図７は、総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１をパラメータとしたときの、電圧実効値Ｖａｃと力率ｃｏｓ（θ）との関係を示すグラフである。図７のグラフは図６のグラフを書き直したものである。図７の横軸は、定格の電圧実効値に対する実際の電圧実効値Ｖａｃの比率を百分率で示している。図７の縦軸は、定格の電圧実効値の場合の力率（分母）と実際の電圧実効値Ｖａｃの場合の力率（分子）との比（力率変化率）を示している。図７に示すように、電圧実効値Ｖａｃと力率変化率との関係は、総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１にはほとんど依存しない。
【００７０】
したがって、図６および図７の実験結果に基づけば、次の手順によって力率ｃｏｓ（θ）を推定することができる。まず、予め実験によって、定格の交流電圧実効値Ｖａｃの場合において、同期モータの回転速度を変化させることによって総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１と力率ｃｏｓ（θ）との関係を求める。図８は、同期モータ駆動装置ＭＤ１の総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１と力率との関係を表すテーブルの一例を示す図である。図８のテーブルは、マイクロコンピュータＡ１のメモリに力率テーブル６４２として格納される。
【００７１】
次に、予め実験によって、同期モータの回転速度をある値に固定した場合において（この場合、総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１の大きさもほぼ固定される）、電圧実効値Ｖａｃを変化させたときの電圧実効値Ｖａｃと力率ｃｏｓ（θ）との関係を求める。力率ｃｏｓ（θ）の値は定格の電圧実効値の場合の力率に対する変化率として求める。この力率変化率が力率の補正係数に対応する。図９は、電圧実効値Ｖａｃと力率の補正係数との関係を表すテーブルの一例を示す図である。図９のテーブルは、マイクロコンピュータＡ１のメモリに補正係数テーブル６４３として格納される。
【００７２】
以上のテーブルを予め準備した上で、入力電流計算部６４（マイクロコンピュータＡ１のプロセッサ）は、実際に同期モータが駆動されているとき、式３に従って計算された総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１を力率テーブル６４２（図８）に当てはめることによって、定格の電圧実効値に対応した力率（仮の推定値）を求める。次に、入力電流計算部６４は、式５または式５１に従って計算された電圧実効値Ｖａｃを補正係数テーブル６４３（図９）に当てはめることによって力率の補正係数を求める。最終的な力率の推定値は、
力率＝定格電圧における力率×力率補正係数      …式６
という関係に従って求めることができる。これによって、力率の値を従来よりも正確に推定することが可能になる。
【００７３】
同期モータ駆動装置ＭＤ１の総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１と力率ｃｏｓ（θ）との関係を表すテーブル（力率テーブル６４２）を利用して定格電圧時の力率を求める代わりに、両者の関係を表す近似式に従った演算処理によって定格電圧時の力率を求めてもよい。同様に、電圧実効値Ｖａｃと力率補正係数との関係を表すテーブル（補正係数テーブル６４３）を利用して力率補正係数を決定する代わりに、両者の関係を表す近似式に従った演算処理によって力率補正係数を求めてもよい。
【００７４】
上記の方法に代えて、同期モータの回転速度と電圧実効値の値とをマトリクス状に変化させた場合の力率の値を予め測定することにより、総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１と電圧実効値Ｖａｃと力率との関係を表すテーブル群を作成することも可能である。たとえば、電圧実効値Ｖａｃの値ごとに、総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１と力率との関係を表すテーブルが作成される。この場合、入力電流計算部６４（マイクロコンピュータＡ１のプロセッサ）は、式３に従って計算された総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１と式５または式５１に従って計算された電圧実効値Ｖａｃとを上記のテーブル群に当てはめることによって力率を求める。しかしながら、この方法は、上記のテーブル群を作成するための大量の予備実験を行う必要がある。しかも、同期モータ駆動装置ごとに作成するテーブルは異なる。これに比べて、図８および図９に示したテーブルを利用する方法は、予備実験が少なくて済むという利点がある。
【００７５】
なお、同期モータ４の単位時間当たりの回転数（ｒｐｍ）、すなわち回転速度は、総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１に概ね比例するので、図８のテーブルに代えて、同期モータ４の回転速度と力率との関係を示すテーブルを作成してもよい。この場合、入力電流計算部６４（マイクロコンピュータＡ１のプロセッサ）は、回転数指令値ωｄをこのテーブルに当てはめることによって定格電圧の場合の力率を求める。
【００７６】
また、パワーモジュールでの熱損失分を無視できる場合、たとえば、大型のヒートシンクが半導体スイッチング素子に取り付けられている場合などには、上記の総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１に代えて同期モータ４で消費される有効電力Ｐを用いてもよい。
【００７７】
（推定電流実効値Ｉａｃ＿ｅｓｔの計算）
図３を参照して、入力電流計算部６４による推定電流実効値Ｉａｃ＿ｅｓｔの計算方法を説明する。
【００７８】
入力電流計算部６４は、有効電力計算部６３から出力される同期モータ４の有効電力Ｐに基づき、商用交流電源１から供給される交流電源の電流実効値Ｉａｃを推定し、推定電流実効値Ｉａｃ＿ｅｓｔとして出力する。
【００７９】
この推定電流実効値Ｉａｃ＿ｅｓｔの計算には、電圧実効値計算部６４１が出力する電圧実効値Ｖａｃ、力率テーブル６４２に格納される力率の値、補正係数テーブルに格納される力率補正係数の値、および比例定数格納部６４４に格納される比例定数ｋ１が各々引用される。力率ｃｏｓ（θ）の値は式６に従って補正される。最終的に、推定電流実効値Ｉａｃ＿ｅｓｔの計算式は、以下の通りとなる。
Ｉａｃ＿ｅｓｔ＝（１＋ｋ１）＊Ｐ／（Ｖａｃ＊ｃｏｓ（θ））
推定電流実効値Ｉａｃ＿ｅｓｔの計算式は、上記の式４に対応する。
【００８０】
ＰＷＭ信号生成部７は、入力された推定電流実効値Ｉａｃ＿ｅｓｔが所定の値を越えた場合、インバータ回路３へ出力するＰＷＭ信号のデューティを変更し、同期モータ４の回転数を低下させる。この回転数制御により、同期モータ駆動装置ＭＤ１は、冷凍・空調装置の連続運転を維持することができる。
【００８１】
（コンピュータの制御手順）
図１０は、図３のマイクロコンピュータＡ１の制御手順を示すフローチャートである。図１１は、図１０のステップＳ１２０をより詳細に示す図である。以下、図１、図３、図１０、図１１を参照して、マイクロコンピュータＡ１のプロセッサによるインバータ回路３の制御手順について、これまでの説明を総括する。なお、図１０、図１１の手順は、制御周期（たとえば、電気角６０°）ごとに繰り返される。
【００８２】
図１、図３、図１０を参照して、まず、プロセッサは、シャント抵抗Ｒ１で検出された直流電流とＰＷＭ信号とに基づいて、インバータ回路３から同期モータに供給される３相交流電流の瞬時値Ｉｕ（ｔ），Ｉｖ（ｔ），Ｉｗ（ｔ）を求める（ステップＳ１００）。さらに、プロセッサは、抵抗Ｒｄｃ１，Ｒｄｃ２によって構成される分圧回路の検出値に基づいて、コンバータ回路２から出力された直流電圧Ｖｄｃを検出する（ステップＳ１１０）。
【００８３】
次に、プロセッサは、３相交流電流の瞬時値Ｉｕ（ｔ），Ｉｖ（ｔ），Ｉｗ（ｔ）と直流電流の検出値Ｖｄｃに基づいて、コンバータ回路２に入力された交流電流実効値Ｉａｃを推定する（具体的手順は、図１１で説明する）。この結果、推定された交流電流実効値Ｉａｃが基準値よりも小さい場合には（ステップＳ１３０でＹＥＳ）、プロセッサは、入力された回転数指令値で同期モータが回転するように、ＰＷＭ信号を生成してインバータ回路３に出力する（ステップＳ１５０）。
【００８４】
一方、推定された交流電流実効値Ｉａｃが基準値以上となった場合には（ステップＳ１３０でＮＯ）、プロセッサは、回転数指令値を所定の上限値に制限する（ステップＳ１４０）。プロセッサは、制限された回転数指令値で同期モータが回転するように（すなわち、同期モータ４の回転速度を低下するように）、ＰＷＭ信号を生成してインバータ回路３に出力する（ステップＳ１５０）。
【００８５】
次に、図１０のステップＳ１２０の手順について説明する。まず、プロセッサは、現時刻から機械角１周期前までの３相交流電流の瞬時値Ｉｕ（ｔ），Ｉｖ（ｔ），Ｉｗ（ｔ）の検出値と直流電圧Ｖｄｃの検出値に基づいて、同期モータが消費する有効電力Ｐを算出する（ステップＳ２００）。具体的な計算は式１による。プロセッサは、算出した有効電力Ｐにパワーモジュールの熱損失分を表す係数（１＋ｋ１）を乗算することによって、総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１を算出する（ステップＳ２１０）。具体的な計算は式２による。
【００８６】
次に、プロセッサは、予め測定された総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１と降下直流電圧ΔＶａｃとの関係を表すテーブルを参照することによって、算出した総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１に対応する降下直流電圧ΔＶｄｃを求める。プロセッサは、求めた降下直流電圧ΔＶｄｃと直流電圧Ｖｄｃの検出値とから、式５または式５１に従って交流電圧実効値Ｖａｃの推定値を算出する（ステップＳ２２０）。
【００８７】
次に、プロセッサは、予め測定した総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１と定格電圧の場合の力率との関係を表すテーブル（力率テーブル６４２）を参照することによって、算出した総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１に対応する力率ｃｏｓ（θ）を求める（ステップＳ２３０）。さらに、プロセッサは、補正係数テーブル６４３を参照することによってステップＳ２２０で求めた交流電圧実効値Ｖａｃの推定値に対応する補正係数を読出して、この補正係数を乗算することによってステップＳ２３０で求めた力率ｃｏｓ（θ）の値を補正する（ステップＳ２４０）。
【００８８】
次に、プロセッサは、総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１を、推定した交流電圧実効値Ｖａｃおよび補正後の力率ｃｏｓ（θ）で除算することによって、交流電流実効値Ｉａｃの推定値を算出する（ステップＳ２５０）。
【００８９】
以上のように、実施の形態１の同期モータ駆動装置ＭＤ１は、マイクロコンピュータＡ１が備える汎用演算処理機能を使用することにより、複雑な構成の回路部品を追加することなく、冷凍サイクルを有する機器の連続運転を維持することができる。また、スイッチング素子の熱損失分の電力を同期モータ駆動装置ＭＤ１の有効電力に加えることによって、さらには、力率の推定精度を高めることによって、より正確に入力電流実効値を推定することができる。
【００９０】
＜実施の形態２＞
図１２を参照して、本発明の実施の形態２に係る同期モータ駆動装置ＭＤ１１の構成および動作について説明する。実施の形態２は実施の形態１を変形したものである。
【００９１】
図１２に示す同期モータ駆動装置ＭＤ１１は、電圧実効値Ｖａｃおよび電流実効値Ｉａｃの商用交流電源１から供給される交流電力を直流電圧Ｖｄｃに変換し、正極直流ラインＰＬ１と負極直流ラインＰＬ２間に出力するコンバータ回路２を有する。図１に示す同期モータ駆動装置ＭＤ１と異なり、同期モータ駆動装置ＭＤ１１は、正極直流ラインＰＬ１および負極直流ラインＰＬ２に並列に接続されるインバータ回路３１およびインバータ回路３２を有する。
【００９２】
コンバータ回路２は、同期モータ駆動装置ＭＤ１１に供給される交流電源の電圧実効値Ｖａｃの値に応じて、図２（ａ）または図２（ｂ）に示されるものが適宜選択される。
【００９３】
インバータ回路３１およびインバータ回路３２は、直流電圧Ｖｄｃから３相交流電流を生成し、各々、冷凍・空調装置の圧縮機用同期モータ４１および室外機のファン用同期モータ４２に供給する。マイクロコンピュータＡ２１は、ＰＷＭ信号１およびＰＷＭ信号２を生成し、各々、インバータ回路３１およびインバータ回路３２のスイッチング動作を制御する。
【００９４】
コンバータ回路２とインバータ回路３１間を接続する負極直流ラインＰＬ２１上には、電流検出抵抗Ｒ１１が設けられている。コンバータ回路２とインバータ回路３２間を接続する負極直流ラインＰＬ２２上には、電流検出抵抗Ｒ２１が設けられている。電流検出抵抗Ｒ１１および抵抗Ｒ２１の両端に発生する電圧に基づき、電流検出回路１（５１）および電流検出回路２（５２）は、各々、インバータ回路３１およびインバータ回路３２を流れる直流電流Ｉｄｃ１およびＩｄｃ２を検出し、増幅して、直流電流モニタ信号Ｉｄｃ１＿ｓｉｇおよび直流電流モニタ信号Ｉｄｃ２＿ｓｉｇをマイクロコンピュータＡ２１に出力する。
【００９５】
同期モータ駆動装置ＭＤ１１は、さらに、正極直流ラインＰＬ１と負極直流ラインＰＬ２との間に直列接続される抵抗Ｒｄｃ１および抵抗Ｒｄｃ２で構成される直流電圧モニタ回路（分圧回路）を有する。抵抗Ｒｄｃ１および抵抗Ｒｄｃ２の接続点から、直流電圧Ｖｄｃを両抵抗で分圧した直流電圧モニタ信号Ｖｄｃ＿ｓｉｇ１１がマイクロコンピュータＡ２１へ出力される。
【００９６】
図１３を参照して、マイクロコンピュータＡ２１の構成および動作を説明する。マイクロコンピュータＡ２１は、第１の入力電流推定部６Ｍ、第２の入力電流推定部６ＦＭ、第１のＰＷＭ信号生成部７Ｍ、および第２のＰＷＭ信号生成部７ＦＭを有する。第１のＰＷＭ信号生成部７Ｍおよび第２のＰＷＭ信号生成部７ＦＭは、各々、ＰＷＭ信号１およびＰＷＭ信号２を生成し、インバータ回路３１およびインバータ回路３２へ出力する。
【００９７】
第１の入力電流推定部６Ｍは、直流電流モニタ信号Ｉｄｃ１＿ｓｉｇおよび第１のＰＷＭ信号生成部７Ｍから出力されるＰＷＭ信号１に基づき、商用交流電源１から圧縮機用同期モータ４１に供給される入力交流電流の推定電流実効値Ｉａｃ１＿ｅｓｔを計算し、第１のＰＷＭ信号生成部７Ｍに出力する。第２の入力電流推定部６ＦＭは、直流電流モニタ信号Ｉｄｃ２＿ｓｉｇおよび第２のＰＷＭ信号生成部７ＦＭから出力されるＰＷＭ信号２に基づき、商用交流電源１からファン用同期モータ４２に供給される入力交流電流の推定電流実効値Ｉａｃ２＿ｅｓｔを計算し、第２のＰＷＭ信号生成部７ＦＭに出力する。
【００９８】
図１３に示す第１の入力電流推定部６Ｍは、以下の点を除いて、図３に示す実施の形態１に係る入力電流推定部６と同一の構成を有する。図３における瞬時直流電圧検出部６２１は、直流電圧モニタ信号Ｖｄｃ＿ｓｉｇ１に基づき、設定された時刻におけるコンバータ回路２が出力する直流電圧Ｖｄｃの値を検出し、瞬時電力計算部６２および電圧実効値計算部６４１へ出力する。これに対し、図１３に示す第１の入力電流推定部６Ｍが備える瞬時直流電圧検出部６２１（図示せず）は、直流電圧モニタ信号Ｖｄｃ＿ｓｉｇ１１に基づき直流電圧Ｖｄｃの値を検出する。
【００９９】
図１３に示す第１の入力電流推定部６Ｍは、圧縮機用同期モータ４１のモータ極数を格納する第１の同期モータ極数格納部６１２Ｍ、瞬時電力を検出する電気角度を格納する第１の検出周期格納部６１３Ｍ、および比例定数ｋ１を格納する第１の比例定数格納部６４４Ｍを備える。
【０１００】
図１３に示す第２の入力電流推定部６ＦＭは、以下の点を除いて、図３に示す実施の形態１の係る入力電流推定部６と同一の構成を有する。図３における瞬時直流電圧検出部６２１は、直流電圧モニタ信号Ｖｄｃ＿ｓｉｇ１に基づき、直流電圧Ｖｄｃのリプル周波数ｆ＿ｒｐｌおよび直流電圧Ｖｄｃを検出する。
【０１０１】
これに対し、第２の入力電流推定部６ＦＭは、図３における瞬時直流電圧検出部６２１を備えない。瞬時電力計算部６２および電圧実効値計算部６４１は、第１の入力電流推定部６Ｍの瞬時直流電圧検出部６２１から出力されるそれらデータに基づき、瞬時電力ｐ（ｔ）および電圧実効値Ｖａｃを計算する。即ち、第１の入力電流推定部６Ｍのみ、直流電圧モニタ信号Ｖｄｃ＿ｓｉｇ１１から直流電圧Ｖｄｃのリプル周波数ｆ＿ｒｐｌおよび直流電圧Ｖｄｃを検出する機能を有する。
【０１０２】
必要に応じ、第１の入力電流推定部６Ｍおよび第２の入力電流推定部６ＦＭが、直流電圧モニタ信号Ｖｄｃ＿ｓｉｇ１１から直流電圧Ｖｄｃのリプル周波数ｆ＿ｒｐｌおよび直流電圧Ｖｄｃを検出する機能を備えてもよい。また、その検出機能を第２の入力電流推定部６ＦＭが備えてもよい。
【０１０３】
第２の入力電流推定部６ＦＭは、ファン用同期モータ４２のモータ極数を格納する第２の同期モータ極数格納部６１２ＦＭ、瞬時電力を検出する電気角度を格納する第２の検出周期格納部６１３ＦＭ、および比例定数ｋ２を格納する第２の比例定数格納部６４４ＦＭを備える。
【０１０４】
図１２において、商用交流電源１の交流電圧と交流電流との位相差を”θ”とすると、その有効電力は、Ｖａｃ＊Ｉａｃ＊ｃｏｓ（θ）となる。同期モータ駆動装置ＭＤ１１が消費する総合有効電力をＰ＿ｍｄ１１とすると、両者の有効電力の値には、
Ｖａｃ＊Ｉａｃ＊ｃｏｓ（θ）＝Ｐ＿ｍｄ１１
という関係が成立する。実施の形態１と同じく、ＶａｃおよびＩａｃは商用交流電源１の電圧実効値および電流実効値である。
【０１０５】
図１３において、第１の入力電流推定部６Ｍで求めた圧縮機用同期モータ４１の有効電力をＰ＿ｃｏｍｐとし、第２の入力電流推定部６ＦＭで求めたファン用同期モータ４２の有効電力をＰ＿ｆａｎとする。
【０１０６】
インバータ回路３１およびインバータ回路３２のチョッピング動作制御に起因するＩＰＭ（マイクロコンピュータＡ２１）の熱損失分の電力Ｐ＿ｉｐｍ２１の計算式は、
Ｐ＿ｉｐｍ２１＝ｋ１＊Ｐ＿ｃｏｍｐ＋ｋ２＊Ｐ＿ｆａｎ
となる。
【０１０７】
従って、同期モータ駆動装置ＭＤ１１の総合有効電力Ｐ＿ｍｄ１１は、
Ｖａｃ＊Ｉａｃ＊ｃｏｓ（θ）＝Ｐ＿ｍｄ１１
Ｐ＿ｍｄ１１＝（１＋ｋ１）＊Ｐ＿ｃｏｍｐ＋（１＋ｋ２）＊Ｐ＿ｆａｎ
となる。
【０１０８】
商用交流電源１の電圧実効値Ｖａｃは、実施の形態１における式５または式５１により求める。式５または式５１において、直流電圧Ｖｄｃおよび降下直流電圧ΔＶｄｃは、実施の形態１と同様に、図１３の第１の入力電流推定部６Ｍが備える瞬時直流電圧検出部６２１および有効電力計算部６３の出力に基づき計算する。降下直流電圧ΔＶｄｃは、図１３に示すマイクロコンピュータＡ２１が備えるデータテーブル（図示せず）に基づき求める。
【０１０９】
図１３の第１入力電流推定部６Ｍが出力する第１の推定電流実効値Ｉａｃ１＿ｅｓｔ、および第２の入力電流推定部６ＦＭが出力する第２の推定電流実効値Ｉａｃ２＿ｅｓｔは、各々、以下の通りとなる。
Ｉａｃ１＿ｅｓｔ＝（１＋ｋ１）＊Ｐ＿ｃｏｍｐ／（Ｖａｃ＊ｃｏｓ（θ））
Ｉａｃ２＿ｅｓｔ＝（１＋ｋ２）＊Ｐ＿ｆａｎ／（Ｖａｃ＊ｃｏｓ（θ））
電圧実効値Ｖａｃおよび力率ｃｏｓ（θ）の値は、実施の形態１と同様に求める。
【０１１０】
マイクロコンピュータＡ２１は、上記Ｉａｃ１＿ｅｓｔとＩａｃ２＿ｅｓｔの和が、所定の値を超えた場合、インバータ回路３１およびインバータ回路３２を適宜制御して、圧縮機用同期モータ４１およびｆａｎ用同期モータ４２の回転数を低下させる。この回転数制御により、同期モータ駆動装置ＭＤ１１は、冷凍・空調装置の連続運転を維持することができる。
【０１１１】
以上のように、実施の形態２に係る同期モータ駆動装置ＭＤ１１は、圧縮機用同期モータとファン用同期モータの、スイッチング素子等の熱損失分の電力も含めた総合有効電力を各々算出することが可能となる。
【０１１２】
＜実施の形態３＞
図１４を参照して、本発明の実施の形態３に係る同期モータ駆動装置ＭＤ２の構成および動作について説明する。
【０１１３】
図１４に示す同期モータ駆動装置ＭＤ２は、コンバータ回路２、インバータ回路３、シャント抵抗Ｒ１、抵抗Ｒｄｃ１、抵抗Ｒｄｃ２、電流検出回路５３、およびマイクロコンピュータＡ３より構成される。
【０１１４】
コンバータ回路２は、電圧実効値Ｖａｃおよび電流実効値Ｉａｃを有する商用交流電源１から供給される交流電力を直流電圧Ｖｄｃに変換し、正極直流ラインＰＬ１と負極直流ラインＰＬ２間に出力する。コンバータ回路２は、同期モータ駆動装置ＭＤ２に供給される交流電源の電圧実効値Ｖａｃの値に応じて、図２（ａ）または図２（ｂ）に示すものが適宜選択される。
【０１１５】
インバータ回路３は、正極直流ラインＰＬ１と負極直流ラインＰＬ２間に接続される３相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）のインバータ（Ｑｕ，Ｑｘ、Ｑｖ，Ｑｙ、Ｑｗ，Ｑｚ）を有する。３相の各インバータは、直流電圧Ｖｄｃを３相の交流電流（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）に変換して、同期モータ４に供給する。
【０１１６】
マイクロコンピュータＡ３は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号を生成し、３相の各インバータのスイッチングを制御する。このスイッチング制御により、インバータ回路３は、直流電圧Ｖｄｃから３相の交流電流を生成する。
【０１１７】
コンバータ回路２の出力側とインバータ回路３の入力側とは、正極直流ラインＰＬ１および負極直流ラインＰＬ２で接続され、両回路間の負極直流ラインＰＬ２上には、シャント抵抗Ｒ１が設けられている。
【０１１８】
抵抗Ｒｄｃ１および抵抗Ｒｄｃ２は、正極直流ラインＰＬ１と負極直流ラインＰＬ２との間に直列接続され、直流電圧モニタ回路（分圧回路）を構成する。抵抗Ｒｄｃ１および抵抗Ｒｄｃ２の接続点から、直流電圧Ｖｄｃを両抵抗で分圧した直流電圧モニタ信号Ｖｄｃ＿ｓｉｇ２がマイクロコンピュータＡ３へ出力される。
【０１１９】
図１４において、本発明の実施の形態３が、実施の形態１および実施の形態２と相違する点は、次の通りである。即ち、インバータ回路３を構成する３相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ層）の用のスイッチング素子Ｑｘ，Ｑｙ，Ｑｚと負極直流ラインＰＬ２と間に、各々に、電流検出抵抗（シャント抵抗）Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗが配置されている。実施の形態１および実施の形態２では、インバータ回路３から出力する３相交流電流を、シャント抵抗Ｒ１で検出された直流電流Ｉｄｃに基づいて求めていた。実施の形態３では、シャント抵抗Ｒ１は、インバータ回路３の過電流を検出するために使用し、シャント抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗは、３相交流電流を検出するために使用する。
【０１２０】
３相の用のスイッチング素子Ｑｘ，Ｑｙ，Ｑｚと電流検出抵抗Ｒｕ、Ｒｖ、Ｒｗとの接続点の電位は、電流検出回路５３に入力される。電流検出回路５３は、各相の電位の値を各相ごとの交流電流信号Ｉｒｕ、Ｉｒｖ、およびＩｒｗに変換して、マイクロコンピュータＡ３に出力する。
【０１２１】
図１５を参照して、本発明の実施例の形態３に係るマイクロコンピュータＡ３の構成について説明する。
【０１２２】
マイクロコンピュータＡ３は、入力電流推定部６ＡおよびＰＷＭ信号生成部７を有する。ＰＷＭ信号生成部７は、ＰＷＭ信号を生成してインバータ回路３へ出力する。入力電流推定部６Ａは、電流検出回路５３から出力される交流電流信号Ｉｒｕ，Ｉｒｖ，Ｉｒｗと、ＰＷＭ信号生成部７から出力されるＰＷＭ信号と、直流電圧モニタ信号Ｖｄｃ＿ｓｉｇ１とに基づき、商用交流電源１から同期モータ駆動装置ＭＤ２に供給される入力交流電流の推定電流実効値Ｉａｃ＿ｅｓｔを計算し、ＰＷＭ信号生成部７に出力する。
【０１２３】
入力電流推定部６Ａの瞬時電流検出部６１Ａは、所定の時刻ｔで検出した交流電流信号Ｉｒｕ、Ｉｒｖ、Ｉｒｗに基づき、時刻ｔにおいてインバータ回路３で生成される３相の瞬時電流Ｉｕ（ｔ）、Ｉｖ（ｔ）、およびＩｗ（ｔ）を出力する。実施の形態１と異なり、瞬時電流検出部６１Ａでは、ＰＷＭ信号に基づいて電流検出抵抗Ｒ１の検出値を３相の瞬時電流に分配する必要はない。
【０１２４】
瞬時電力計算部６２Ａは、３相の瞬時電流Ｉｕ（ｔ）、Ｉｖ（ｔ）、およびＩｗ（ｔ）と、ＰＷＭ信号生成部７から出力されるＰＷＭ信号と、瞬時直流電圧検出部６２１が出力する直流電圧Ｖｄｃとに基づき、所定の時刻ｔにおける瞬時電力ｐ（ｔ）を計算する。具体的な計算方法は、実施の形態１で説明したものと同様であるので説明を繰り返さない。
【０１２５】
入力電流推定部６Ａのその他の構成は、図３で説明した実施の形態１の場合と同じであるので、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。以上の実施の形態３によれば、実施の形態１とほぼ同じ効果を奏する。
【０１２６】
なお、上記では各相ごとにシャント抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗを設けていたが、瞬時電流Ｉｕ（ｔ）、Ｉｖ（ｔ）、およびＩｗ（ｔ）の和は０になるので、いずれか２相にのみシャント抵抗を設け、残りの相の交流電流は計算によって求めてもよい。
【０１２７】
＜実施の形態４＞
図１６を参照して、本発明の各実施の形態に共通な変形例として実施の形態４を説明する。
【０１２８】
図１６に示すマイクロコンピュータＡは、各実施の形態が有する電流検出回路５、５１、５２、５３をマイクロコンピュータＡの内部に電流検出回路５Ａとして取り込んだ構成を有する。電流検出回路は、電流検出抵抗に流れる電流により発生する電圧を、その電流値に変換する機能を有する。電圧−電流変換回路である電流検出回路５Ａを、マイクロコンピュータに内蔵される演算増幅器で構成した。
【０１２９】
図１６に示すマイクロコンピュータＡに含まれる他の回路、即ち、入力電流推定部６およびＰＷＭ信号生成部７の構成や動作は、他の実施の形態に係るものと同一であり、説明は省略する。
【０１３０】
以上のように、本発明の各実施の形態に共通な変形例の同期モータ駆動装置は、電流検出回路をマイクロコンピュータに内蔵させた。これにより、同期モータ駆動装置を、より一層小型かつ安価に提供することができる。
【０１３１】
＜付記＞
以下、上記の各実施形態に基づく発明の一部を列挙する。
【０１３２】
（１）一局面に従うモータ駆動装置ＭＤ１は、交流電力を直流電力に変換して出力するコンバータ回路２と、コンバータ回路２から出力された直流電力を３相交流電力に変換してモータ４に出力するインバータ回路３と、インバータ回路３を制御する制御部Ａ１とを備える。制御部Ａ１は、インバータ回路３から出力された３相交流電流Ｉｕ（ｔ），Ｉｖ（ｔ），Ｉｗ（ｔ）と、コンバータ回路２から出力された直流電圧Ｖｄｃとに基づいて、モータ４が消費する有効電力Ｐを算出する。制御部Ａ１は、算出した有効電力Ｐと直流電圧Ｖｄｃとに基づいて、コンバータ回路２に入力された交流電圧実効値Ｖａｃを推定する。制御部Ａ１は、算出した有効電力Ｐと推定した交流電圧実効値Ｖａｃとに基づいて、コンバータ回路２に入力された交流電力の力率ｃｏｓ（θ）を推定する。制御部Ａ１は、算出した有効電力Ｐを推定した交流電圧実効値Ｖａｃと推定した力率ｃｏｓ（θ）とによって除算することによって、コンバータ回路２に入力された交流電流実効値Ｉａｃを推定するように構成される。制御部は、推定した交流電流実効値が基準値を超えないようにインバータ回路を制御する。
【０１３３】
上記の構成によれば、算出した有効電力Ｐと、推定した交流電圧実効値Ｖａｃと、推定した交流電力の力率ｃｏｓ（θ）とに基づいて、交流電流実効値Ｉａｃをより正確に推定することができる。特に、交流電力の力率ｃｏｓ（θ）の推定において、算出した有効電力Ｐに加えて、推定した交流電圧実効値Ｖａｃを用いることによって、交流電力の力率ｃｏｓ（θ）の推定精度を高めることができる。
【０１３４】
（２）上記（１）において、制御部Ａ１は、算出した有効電力Ｐに対応する力率ｃｏｓ（θ）の仮の推定値に、推定した交流電圧実効値Ｖａｃに対応する補正係数を乗算することによって、交流電力の力率の最終的な推定値を算出するように構成される。
【０１３５】
（３）上記（２）において、制御部Ａ１は、所定の交流電圧実効値Ｖａｃにおいて予め測定された有効電力Ｐと交流電力の力率との関係に基づいて、算出した有効電力Ｐに対応する力率ｃｏｓ（θ）の仮の推定値を決定し、所定のモータ回転速度において予め測定された交流電圧実効値Ｖａｃと交流電力の力率ｃｏｓ（θ）との関係に基づいて、推定した交流電圧実効値Ｖａｃに対応する上記の補正係数を決定するように構成される。
【０１３６】
上記の（２）および（３）に示した簡単な方法によって、交流電力の力率ｃｏｓ（θ）の推定精度を高めることができる。特に上記（２）および（３）の方法によれば、交流電力の力率ｃｏｓ（θ）の推定のために、交流電圧実効値Ｖａｃおよびモータ回転速度をマトリクス状に変化させた場合の交流電力の力率を測定するという膨大な予備実験を行う必要がない。
【０１３７】
（４）上記（１）において、制御部Ａ１は、インバータ回路３の熱損失に基づく係数（１＋ｋ１）を、算出した有効電力Ｐに乗算することによって有効電力Ｐの値を補正し、補正後の有効電力Ｐ＿ｍｄ１を用いて、交流電圧実効値Ｖａｃ、交流電力の力率ｃｏｓ（θ）、および交流電流実効値Ｉａｃを推定するように構成される。
【０１３８】
上記構成によれば、スイッチング素子の熱損失分の電力を同期モータ駆動装置ＭＤ１の有効電力に加えることによって、より正確に入力電流実効値を推定することができる。
【０１３９】
（５）他の局面に従うモータ駆動装置ＭＤ１は、交流電力を直流電力に変換して出力するコンバータ回路２と、コンバータ回路２から出力された直流電力を３相交流電力に変換してモータ４に出力するインバータ回路３と、インバータ回路３を制御する制御部Ａ１とを備える。制御部Ａ１は、インバータ回路３から出力された３相交流電流Ｉｕ（ｔ），Ｉｖ（ｔ），Ｉｗ（ｔ）と、コンバータ回路２から出力された直流電圧Ｖｄｃとに基づいて、モータ４が消費する有効電力Ｐを算出する。制御部Ａ１は、算出した有効電力Ｐと直流電圧Ｖｄｃとに基づいて、コンバータ回路２に入力された交流電圧実効値Ｖａｃを推定する。制御部Ａ１は、モータ４の回転速度と推定した交流電圧実効値Ｖａｃとに基づいて、
コンバータ回路２に入力された交流電力の力率を推定し、算出した有効電力Ｐを推定した交流電圧実効値Ｖａｃと推定した力率ｃｏｓ（θ）とによって除算することによって、コンバータ回路２に入力された交流電流実効値Ｉａｃを推定するように構成される。制御部Ａ１は、推定した交流電流実効値Ｉａｃが基準値を超えないようにインバータ回路３を制御する。
【０１４０】
上記の（１）の場合と異なり、モータが消費する有効電力Ｐに代えてモータ４の回転速度を用いて、交流電力の力率ｃｏｓ（θ）を推定することができる。
【０１４１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１４２】
１  商用交流電源、２  コンバータ回路、３,３１,３２  インバータ回路、４,４１,４２  同期モータ、５,５１,５２,５３  電流検出回路、Ｒ１,Ｒ１１,Ｒ２１,Ｒｕ,Ｒｖ,Ｒｗ  電流検出抵抗、Ｒｄｃ１,Ｒｄｃ２  抵抗、Ｖｄｃ＿ｓｉｇ１,Ｖｄｃ＿ｓｉｇ１１,Ｖｄｃ＿ｓｉｇ２  直流電圧モニタ信号、Ａ１,Ａ２１,Ａ３  マイクロコンピュータ、Ｉａｃ  電流実効値、Ｖａｃ  電圧実効値、ＰＬ１,ＰＬ１１  正極直流ライン、ＰＬ２,ＰＬ２２  負極直流ライン、ＭＤ１,ＭＤ１１,ＭＤ２  同期モータ駆動装置、Ｉｄｃ＿ｓｉｇ,Ｉｄｃ１＿ｓｉｇ,Ｉｄｃ２＿ｓｉｇ  直流電流モニタ信号、６,６Ｍ,６ＦＭ，６Ａ  入力電流推定部、Ｉａｃ＿ｅｓｔ,Ｉａｃ１＿ｅｓｔ,Ｉａｃ２＿ｅｓｔ  推定電流実効値、Ｌ  コイル、ＤＢ  ダイオードブリッジ、Ｃ,Ｃ１,Ｃ２  キャパシタ。
【図１】
0006476001.tif 000002
【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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