【手続補正書】
【提出日】平成22年1月19日(2010.1.19)
【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】
各相の巻線が複数の巻線からなり、前記複数の巻線を互いに連結した連結端子と各相巻線の両端子とをモータ外部に設けた交流電動機の巻線切替であって、前記連結端子を適宜切替える巻線切替部と、前記交流電動機に可変周波の可変電圧を供給するインバータと、前記巻線切替部が、前記各相巻線の一端を前記インバータに接続し、他端と前記連結端子とを各相毎に各々３相整流部の交流側入力端子に接続した複数の３相整流部と、前記複数の３相整流部の直流出力側の両端を開閉するように設けた半導体スイッチと、前記半導体スイッチを駆動するドライブ回路とを備えたインバータ装置において、
前記連結端子をそれぞれ開閉できるように３相整流部入力と並列接続した機械的スイッチ（ＭＳＷ１、ＭＳＷ２）と、
前記機械的スイッチ（ＭＳＷ１、ＭＳＷ２）を開閉するための駆動信号生成部（１１４）とを備えたことを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
前記機械的スイッチ（ＭＳＷ１、ＭＳＷ２）はインバータ部の筐体に内蔵したことを特徴とする請求項１記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記機械的スイッチ（ＭＳＷ１、ＭＳＷ２）は電磁接触端子部をガスで密封したことを特徴とする請求項１記載のインバータ装置。
【請求項４】
前記駆動信号生成部（１１４）は、前記巻線切替部を閉じる場合はまず前記連結端子を開閉する半導体スイッチをオンさせ、ある一定時間の後に前記連結端子を開閉する機械的スイッチをオンさせ、
前記巻線切替部を開く場合はまず前記機械的スイッチをオフさせ、ある一定時間の後に半導体スイッチをオフさせる動作シーケンスを生成する機能を有したことを特徴とする請求項１記載のインバータ装置。
【請求項５】
前記駆動信号生成部（１１４）は、３相交流電動機の低速運転をする低速巻線から高速運転をする高速巻線に切り替える際は、半導体スイッチ（ＳＳＷ１）をオンし、ある遅れの後に前記半導体スイッチ（ＳＳＷ１）と同一の連結端子に設けた機械的スイッチ（ＭＳＷ１）をオンし、その後半導体スイッチ（ＳＳＷ１）をオフし、３相交流電動機の高速運転をする高速巻線から低速運転をする低速巻線に切り替える際は、通電していた機械的スイッチ（ＭＳＷ１）をオフすると同時に半導体スイッチ（ＳＳＷ２）をオンし、ある遅れの後に機械的スイッチ（ＭＳＷ２）をオンし、その後半導体スイッチ（ＳＳＷ２）をオフする信号を生成することを特徴とする請求項１記載のインバータ装置。
【請求項６】
前記複数の３相整流部の各々の直流出力側の一端に、前記半導体スイッチがオフの時に前記３相整流部から流れる電流がスナバ回路に流れ、前記半導体スイッチがオンの時に、前記スナバ回路から前記半導体スイッチに逆流しない方向に設けられたダイオードを介して前記３相整流部の直流出力側を前記スナバ回路に接続し、
前記スナバ回路は、抵抗とコンデンサとの並列回路である請求項１記載のインバータ装置。
【請求項７】
前記交流電動機を界磁磁石を回転子鉄心内部に埋め込んだ同期電動機としたものである請求項１記載のインバータ装置。
【請求項８】
前記駆動信号生成部（１１４）は、前記連結端子を低速巻線から高速巻線に切り替える場合、オフしていた低速巻線側の半導体スイッチ（ＳＳＷ２）をオンさせ、この時点では半導体スイッチ（ＳＳＷ２）と機械的スイッチ（ＭＳＷ２）が両方ともオンしている状態とし、その後機械的スイッチ（ＭＳＷ２）をオフさせ、一旦半導体スイッチ（ＳＳＷ２）だけで導通している状態とし、その後半導体スイッチ（ＳＳＷ２）をオフさせると同時に半導体スイッチ（ＳＳＷ１）をオンさせ、その後機械的スイッチ（ＭＳＷ１）をオンし、その後半導体スイッチ（ＳＳＷ１）をオフし、
前記駆動信号生成部（１１４）は、前記連結端子を高速巻線から低速巻線に切り替える場合、オフしていた高速巻線側の半導体スイッチ（ＳＳＷ１）をオンさせ、この時点では半導体スイッチ（ＳＳＷ１）と機械的スイッチ（ＭＳＷ１）が両方ともオンしている状態とし、その後機械的スイッチ（ＭＳＷ１）をオフさせ、一旦半導体スイッチ（ＳＳＷ１）だけで導通している状態とし、その後半導体スイッチ（ＳＳＷ１）をオフさせると同時に半導体スイッチ（ＳＳＷ２）をオンさせ、その後機械的スイッチ（ＭＳＷ２）をオンし、その後半導体スイッチ（ＳＳＷ２）をオフすることを特徴とする請求項１記載のインバータ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】インバータ装置
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
各相の巻線が複数の巻線からなり、前記複数の巻線を互いに連結した連結端子と各相巻線の両端子とをモータ外部に設けた交流電動機の巻線切替であって、前記連結端子を適宜切替える巻線切替部と、前記交流電動機に可変周波の可変電圧を供給するインバータと、前記巻線切替部が、前記各相巻線の一端を前記インバータに接続し、他端と前記連結端子とを各相毎に各々３相整流部の交流側入力端子に接続した複数の３相整流部と、前記複数の３相整流部の直流出力側の両端を開閉するように設けた半導体スイッチと、前記半導体スイッチを駆動するドライブ回路とを備えたインバータ装置において、
前記連結端子をそれぞれ開閉できるように３相整流部入力と並列接続した機械的スイッチ（ＭＳＷ１、ＭＳＷ２）と、
前記機械的スイッチ（ＭＳＷ１、ＭＳＷ２）を開閉するための駆動信号生成部（１１４）とを備えたことを特徴とするものである。
また請求項１において、前記機械的スイッチ（ＭＳＷ１、ＭＳＷ２）はインバータ部の筐体に内蔵したことを特徴とするものである。
また請求項１において、前記機械的スイッチ（ＭＳＷ１、ＭＳＷ２）は電磁接触端子部をガスで密封したことを特徴とするものでる。
また請求項１において、前記駆動信号生成部（１１４）は、前記巻線切替部を閉じる場合はまず前記連結端子を開閉する半導体スイッチをオンさせ、ある一定時間の後に前記連結端子を開閉する機械的スイッチをオンさせ、
前記巻線切替部を開く場合はまず前記機械的スイッチをオフさせ、ある一定時間の後に半導体スイッチをオフさせる動作シーケンスを生成する機能を有したことを特徴とするものである。
また請求項１において、前記駆動信号生成部（１１４）は、３相交流電動機の低速運転をする低速巻線から高速運転をする高速巻線に切り替える際は、半導体スイッチ（ＳＳＷ１）をオンし、ある遅れの後に前記半導体スイッチ（ＳＳＷ１）と同一の連結端子に設けた機械的スイッチ（ＭＳＷ１）をオンし、その後半導体スイッチ（ＳＳＷ１）をオフし、３相交流電動機の高速運転をする高速巻線から低速運転をする低速巻線に切り替える際は、通電していた機械的スイッチ（ＭＳＷ１）をオフすると同時に半導体スイッチ（ＳＳＷ２）をオンし、ある遅れの後に機械的スイッチ（ＭＳＷ２）をオンし、その後半導体スイッチ（ＳＳＷ２）をオフする信号を生成することを特徴とするものである。
また請求項１において、前記複数の３相整流部の各々の直流出力側の一端に、前記半導体スイッチがオフの時に前記３相整流部から流れる電流がスナバ回路に流れ、前記半導体スイッチがオンの時に、前記スナバ回路から前記半導体スイッチに逆流しない方向に設けられたダイオードを介して前記３相整流部の直流出力側を前記スナバ回路に接続し、
前記スナバ回路は、抵抗とコンデンサとの並列回路としたものである。
また請求項１において、前記交流電動機を界磁磁石を回転子鉄心内部に埋め込んだ同期電動機としたものである。
また請求項１において、前記駆動信号生成部（１１４）は、前記連結端子を低速巻線から高速巻線に切り替える場合、オフしていた低速巻線側の半導体スイッチ（ＳＳＷ２）をオンさせ、この時点では半導体スイッチ（ＳＳＷ２）と機械的スイッチ（ＭＳＷ２）が両方ともオンしている状態とし、その後機械的スイッチ（ＭＳＷ２）をオフさせ、一旦半導体スイッチ（ＳＳＷ２）だけで導通している状態とし、その後半導体スイッチ（ＳＳＷ２）をオフさせると同時に半導体スイッチ（ＳＳＷ１）をオンさせ、その後機械的スイッチ（ＭＳＷ１）をオンし、その後半導体スイッチ（ＳＳＷ１）をオフし、
前記駆動信号生成部（１１４）は、前記連結端子を高速巻線から低速巻線に切り替える場合、オフしていた高速巻線側の半導体スイッチ（ＳＳＷ１）をオンさせ、この時点では半導体スイッチ（ＳＳＷ１）と機械的スイッチ（ＭＳＷ１）が両方ともオンしている状態とし、その後機械的スイッチ（ＭＳＷ１）をオフさせ、一旦半導体スイッチ（ＳＳＷ１）だけで導通している状態とし、その後半導体スイッチ（ＳＳＷ１）をオフさせると同時に半導体スイッチ（ＳＳＷ２）をオンさせ、その後機械的スイッチ（ＭＳＷ２）をオンし、その後半導体スイッチ（ＳＳＷ２）をオフすることを特徴とするものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明によると、高速運転用巻線と低速運転用巻線を有する交流電動機の巻線切替を、その速度に応じてインバータ内部で設定することができるとともに、切替信号そのものはインバータ主回路に用いるＩＧＢＴの駆動に用いるゲート信号と同じ構成の信号生成手段を用いることができ、回路の統一化を図ることができる。
また、半導体スイッチと機械的スイッチを組み合わせることで、半導体スイッチの特長である高速の切替を実現しつつ、問題点である導通損失による効率低下を解決できる巻線切替装置を具備したインバータ装置を実現できる。
また、交流電動機が同期電動機の場合に、インバータが何らかの不具合によって同期電動機が拘束状態となるような異常状態を、巻線切替部を全て開放することで回避することができる。