(57)【要約】【課題】低コストにて、平滑コンデンサに耐圧以上の電圧が印加されるのを抑制する。【解決手段】整流部３２ａは交流の電圧を整流し、平滑コンデンサ３２ｃはこの電圧を平滑する。圧縮機用インバータ３４は、平滑コンデンサ３２ｃの出力側に接続されており、平滑された電圧を用いて圧縮機用駆動電圧を生成して圧縮機用モータＭ１２に出力する。室外ファン用インバータ３５ａは、平滑コンデンサ３２ｃの出力側において圧縮機用インバータ３４に並列に接続されている。室外ファン用インバータ３５ａは、平滑された電圧を用いてファン用駆動電圧を生成して室外ファン用モータＭ１８に出力する。ＭＰＵ３９は、圧縮機１２において異常が発生した場合、圧縮機用インバータ３４による圧縮機用駆動電圧の出力を停止させつつ、室外ファン用モータＭ１８の負荷を上げるように室外ファン用インバータ３５ａの制御を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機（１２）及びファン（１８）を有する空気調和装置（１０）において、前記圧縮機の駆動源である圧縮機用モータ（Ｍ１２）及び前記ファンの駆動源であるファン用モータ（Ｍ１８）それぞれを駆動するモータ駆動システムであって、
交流の電圧を整流する整流部（３２ａ）と、
前記整流部によって整流された電圧を平滑する平滑コンデンサ（３２ｃ）と、
前記平滑コンデンサの出力側に接続されており、前記平滑コンデンサにより平滑された電圧を用いて前記圧縮機用モータを駆動するための圧縮機用駆動電圧を生成し、前記圧縮機用モータに出力する圧縮機用インバータ（３４）と、
前記平滑コンデンサの出力側において前記圧縮機用インバータに並列に接続されており、前記平滑コンデンサにより平滑された電圧を用いて前記ファン用モータを駆動するためのファン用駆動電圧を生成し、前記ファン用モータに出力するファン用インバータ（３５ａ）と、
前記圧縮機において異常が発生した場合、前記圧縮機用インバータによる前記圧縮機用駆動電圧の出力を停止させつつ、前記ファン用モータの負荷を上げるように前記ファン用インバータの制御を行う制御部（３９）と、
を備える、モータ駆動システム（３０，１３０，２３０，３３０）。
【請求項２】
前記平滑コンデンサの出力側において前記圧縮機用インバータ及び前記ファン用インバータに並列に接続されており、前記平滑コンデンサにより平滑された電圧を用いて駆動する第１アクチュエータ（３６）、
を更に備え、
前記制御部は、前記圧縮機において異常が発生した場合、前記第１アクチュエータの負荷を上げるように前記第１アクチュエータの駆動制御を更に行う、
請求項１に記載のモータ駆動システム（３０，１３０，２３０，３３０）。
【請求項３】
前記平滑コンデンサの出力側において前記圧縮機用インバータ及び前記ファン用インバータに並列に接続されており、前記平滑コンデンサにより平滑された電圧を用いて所定電圧値を有する電源電圧を生成する電源回路（３７）と、
前記電源電圧を用いて駆動する第２アクチュエータ（３８）と、
を更に備え、
前記制御部は、前記圧縮機において異常が発生した場合、前記第２アクチュエータの負荷を上げるように前記第２アクチュエータの駆動制御を更に行う、
請求項１または２のいずれかに記載のモータ駆動システム（３０，１３０，２３０，３３０）。
【請求項４】
前記平滑コンデンサの出力側に接続されており、前記圧縮機において異常が発生した場合、前記平滑コンデンサに溜まった電荷を放電させる放電回路（４０，１４０）、
を更に備える、
請求項１から３のいずれか１項に記載のモータ駆動システム（２３０，３３０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動システム、特に、圧縮機及びファンを有する空気調和装置において、圧縮機の駆動源である圧縮機用モータ及びファンの駆動源であるファン用モータそれぞれ駆動するモータ駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置が有する圧縮機やファンの駆動源としては、モータが用いられている。モータは、圧縮機及びファンに対し個々に設けられ接続されており、各モータにはインバータが接続されている。インバータは、モータを駆動するための駆動電圧を生成してモータに出力するためのものであって、これにより、モータは回転駆動することができる。
【０００３】
そして、インバータの入力側には、特許文献１（特開平４−２６１３９１号公報）や特許文献２（特開２００５−３９９０２号公報）に開示されているように、商用電源からの交流電圧を整流する整流部と、整流された後の電圧を平滑する平滑コンデンサとが接続されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、圧縮機においては、例えば冷媒の圧力が所定値を超えてしまう高圧力保護異常等の異常が発生することがある。このような異常が発生すると、圧縮機用モータに対応するインバータは、圧縮機の運転を停止させるべく、圧縮機用モータへの駆動電圧の出力を停止する。しかしながら、圧縮機用モータには慣性力が働くため、駆動電圧の出力が停止しても直ちに回転を停止することができない。すると、圧縮機用モータには、慣性力による回転によって回生電圧が生じ、この回生電圧は該インバータの入力側に接続されている平滑コンデンサに印加されてしまう。回生電圧は比較的大きい電圧値を有していることから、平滑コンデンサには、該コンデンサの耐圧以上の電圧が印加されることとなり、該コンデンサが破壊されてしまう恐れがある。なお、特許文献１では、回生電圧をコンパレータ及び抵抗等からなる構成にて吸収する技術、特許文献２では、電圧クランプ回路を用いた技術が記載されてはいるが、これらの手法では素子数が多く構成が複雑であり、コストがかかってしまう。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、低コストにて、平滑コンデンサに耐圧以上の電圧が印加されるのを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１観点に係るモータ駆動システムは、圧縮機及びファンを有する空気調和装置において、圧縮機の駆動源である圧縮機用モータ及びファンの駆動源であるファン用モータそれぞれを駆動するシステムである。モータ駆動システムは、整流部と、平滑コンデンサと、圧縮機用インバータと、ファン用インバータと、制御部とを備える。整流部は、交流の電圧を整流する。平滑コンデンサは、整流部によって整流された電圧を平滑する。圧縮機用インバータは、平滑コンデンサの出力側に接続されている。圧縮機用インバータは、平滑コンデンサにより平滑された電圧を用いて圧縮機用モータを駆動するための圧縮機用駆動電圧を生成し、この駆動電圧を圧縮機用モータに出力する。ファン用インバータは、平滑コンデンサの出力側において、圧縮機用インバータに並列に接続されている。ファン用インバータは、平滑コンデンサにより平滑された電圧を用いてファン用モータを駆動するためのファン用駆動電圧を生成し、この駆動電圧をファン用モータに出力する。制御部は、圧縮機において異常が発生した場合、圧縮機用インバータによる圧縮機用駆動電圧の出力を停止させつつ、ファン用モータの負荷を上げるようにファン用インバータの制御を行う。
【０００７】
このモータ駆動システムによると、圧縮機において異常が発生したために圧縮機用モータの駆動を停止せざるを得ないこととなった場合であっても、圧縮機用モータにおいて発生した回生電圧は、ファン用モータの負荷を上げる制御によりファン用モータにて消費される。ここで、ファン用モータの負荷を上げる制御としては、例えばファン用モータの回転数を最大回転数に上げる制御や、それまで回転停止の状態にあったファン用モータが回転を開始する制御等が挙げられる。これにより、複雑な構成を新たに追加することなく、低コストにて、平滑コンデンサに耐圧以上の電圧が印加されるのを抑制することができるため、平滑コンデンサの破損を防ぐことができる。
【０００８】
本発明の第２観点に係るモータ駆動システムは、第１観点に係るシステムにおいて、第１アクチュエータを更に備える。第１アクチュエータは、平滑コンデンサの出力側において、圧縮機用インバータ及びファン用インバータに並列に接続されている。第１アクチュエータは、平滑コンデンサにより平滑された電圧を用いて駆動する。そして、制御部は、圧縮機において異常が発生した場合、第１アクチュエータの負荷を上げるように第１アクチュエータの駆動制御を更に行う。
【０００９】
このモータ駆動システムによると、圧縮機において異常が発生したために圧縮機用モータの駆動を停止せざるを得ないこととなった場合であっても、圧縮機用モータにおいて発生した回生電圧は、ファン用モータのみならず第１アクチュエータにおいても消費されることとなる。従って、平滑コンデンサに耐圧以上の電圧が印加されるのを更に抑制することができる。
【００１０】
本発明の第３観点に係るモータ駆動システムは、第１観点または第２観点に係るシステムにおいて、電源回路と、第２アクチュエータとを更に備える。電源回路は、平滑コンデンサの出力側において、圧縮機用インバータ及びファン用インバータに並列に接続されている。電源回路は、平滑コンデンサにより平滑された電圧を用いて、所定電圧値を有する電源電圧を生成する。第２アクチュエータは、電源電圧を用いて駆動する。そして、制御部は、圧縮機において異常が発生した場合、第２アクチュエータの負荷を上げるように第２アクチュエータの駆動制御を更に行う。
【００１１】
このモータ駆動システムによると、圧縮機において異常が発生したために圧縮機用モータの駆動を停止せざるを得ないこととなった場合であっても、圧縮機用モータにおいて発生した回生電圧は、ファン用モータのみならず、平滑コンデンサの出力側に接続された電源回路からの電源電圧によって駆動する第２アクチュエータにおいても消費されることとなる。従って、平滑コンデンサに耐圧以上の電圧が印加されるのを更に抑制することができる。
【００１２】
本発明の第４観点に係るモータ駆動システムは、第１観点から第３観点のうちいずれか１つに係るシステムにおいて、放電回路を更に備える。放電回路は、平滑コンデンサの出力側に接続されており、圧縮機において異常が発生した場合、平滑コンデンサに溜まった電荷を放電させる。
【００１３】
このモータ駆動システムによると、圧縮機の異常によって停止された圧縮機用モータにおいて回生電圧が発生した場合、ファン用モータにて回生電圧が消費されると共に、平滑コンデンサに溜まった電荷は放電回路によって放電される。従って、平滑コンデンサに耐圧以上の電圧が印加されることを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１観点に係るモータ駆動システムでは、複雑な構成を新たに追加することなく、低コストにて、平滑コンデンサに耐圧以上の電圧が印加されるのを抑制することができるため、平滑コンデンサの破損を防ぐことができる。
【００１５】
本発明の第２観点、第３観点及び第４観点に係るモータ駆動システムでは、平滑コンデンサに耐圧以上の電圧が印加されることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係るモータ駆動システムの構成概略図。
【図２】本実施形態に係るモータ駆動システムが搭載された空気調和装置の概略構成図。
【図３】圧縮機用インバータ及び室外ファン用インバータの構成を示す図。
【図４】圧縮機において異常が発生した場合に、室外ファン用モータ等に対して本願発明の制御を行わなかった場合の、圧縮機用駆動電圧、圧縮機用モータの回転数、圧縮機用モータに発生する回生電圧、及び平滑コンデンサの両端電圧の経時的変化を示すタイミングチャート。
【図５】圧縮機において異常が発生した場合に、室外ファン用モータ等に対して本願発明の制御を行った場合の、圧縮機用駆動電圧、圧縮機用モータの回転数、室外ファン用モータの回転数、第１及び第２アクチュエータの通電量、圧縮機用モータに発生する回生電圧、平滑コンデンサの両端電圧、及び主電源リレーのオンオフの経時的変化を示すタイミングチャート。
【図６】本実施形態に係るモータ駆動システムの動作の流れを示すフロー図。
【図７】本実施形態に係るモータ駆動システムの動作の流れを示すフロー図。
【図８】本実施形態の変形例Ａに係るモータ駆動システムの構成概略図。
【図９】本実施形態の変形例Ｂに係るモータ駆動システムの構成概略図。
【図１０】本実施形態の変形例Ｃに係るモータ駆動システムの構成概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係るモータ駆動システムについて、図面を参照しつつ詳述する。
【００１８】
（１）概要ならびに空気調和装置の構成
図１は、本発明の一実施形態に係るモータ駆動システム３０の全体構成図である。このモータ駆動システム３０は、図２に示す構成からなる空気調和装置１０に搭載されており、空気調和装置１０が有する各種モータや、各種アクチュエータ等の駆動制御を行う。
【００１９】
ここで、空気調和装置１０の構成について説明する。空気調和装置１０は、主として、屋外に設置される室外ユニット１１と、室内の天井に設置される室内ユニット２１と、室外ユニット１１及び室内ユニット２１を接続する冷媒配管Ｌ１，Ｌ２とを有しており、蒸気圧縮式の冷媒回路１０ａを構成している。このような空気調和装置１０は、冷房運転及び暖房運転等を行うことが可能となっている。
【００２０】
（１−１）室外ユニット
室外ユニット１１は、主として、圧縮機１２、四路切換弁１３、室外熱交換器１４、膨張弁１５、液側閉鎖弁１６、ガス側閉鎖弁１７、及び室外ファン１８を有している。
【００２１】
圧縮機１２は、低圧のガス冷媒を吸入し、圧縮して高圧のガス冷媒とした後に吐出する機構である。ここでは、圧縮機１２として、ケーシング（図示せず）内に収容されたロータリ式やスクロール式等の容積式の圧縮要素（図示せず）が、同じくケーシング内に収容された圧縮機用モータＭ１２を駆動源として駆動される密閉式圧縮機が採用されており、これにより圧縮機１２の容量制御が可能になっている。なお、圧縮機用モータＭ１２は、ブラシレスＤＣモータであって、複数の駆動コイルで構成されるステータと、永久磁石で構成されるロータと、ステータに対するロータの位置を検出するためのホール素子等を有している。
【００２２】
四路切換弁１３は、冷房運転と暖房運転との切換時に、冷媒の流れの方向を切り換えるための弁である。四路切換弁１３は、冷房運転時には、圧縮機１２の吐出側と室外熱交換器１４のガス側とを接続するとともにガス側閉鎖弁１７と圧縮機１２の吸入側とを接続する（図２における四路切換弁１３の実線を参照）。また、四路切換弁１３は、暖房運転時には、圧縮機１２の吐出側とガス側閉鎖弁１７とを接続するとともに室外熱交換器１４のガス側と圧縮機１２の吸入側とを接続する（図２における四路切換弁１３の破線を参照）。つまり、四路切換弁１３は、空気調和装置１０の運転種類に応じて、接続状態が変化する。
【００２３】
室外熱交換器１４は、冷房運転時には冷媒の放熱器として機能し、暖房運転時には冷媒の蒸発器として機能する熱交換器である。室外熱交換器１４は、その液側が膨張弁１５に接続されており、ガス側が四路切換弁１３に接続されている。
【００２４】
膨張弁１５は、冷房運転時には、室外熱交換器１４において放熱した高圧の液冷媒を室内熱交換器２３（後述）に送る前に減圧する。また、膨張弁１５は、暖房運転時には、室内熱交換器２３において放熱した高圧の液冷媒を室外熱交換器１４に送る前に減圧することが可能な電動膨張弁である。
【００２５】
液側閉鎖弁１６及びガス側閉鎖弁１７は、外部の機器・配管Ｌ１，Ｌ２との接続口に設けられた弁である。液側閉鎖弁１６は、膨張弁１５に接続されている。ガス側閉鎖弁１７は、四路切換弁１３に接続されている。
【００２６】
室外ファン１８は、室外空気を室外ユニット１１内吸入して室外熱交換器１４に供給した後に、当該空気を該ユニット１１の外に排出する。室外ファン１８としては、例えばプロペラファンが採用されており、室外ファン用モータＭ１８を駆動源として回転駆動され、これにより風量制御が可能になっている。なお、室外ファン用モータＭ１８は、圧縮機用モータＭ１２と同様、ブラシレスＤＣモータであって、複数の駆動コイルで構成されるステータと、永久磁石で構成されるロータと、ステータに対するロータの位置を検出するためのホール素子等を有している。
【００２７】
その他、室外ユニット１１には、異常検知スイッチ、冷媒圧力センサ、冷媒温度検知センサ、外気温度検知センサ等の様々なセンサが挙げられる。異常検知スイッチは、圧縮機１２によって圧縮された後の冷媒の圧力が、該圧縮機１２に関する何らかの原因によって正常な圧力範囲を外れてしまい、該圧力範囲の高圧側の所定値よりも高い高圧状態となってしまった場合に動作して、該スイッチ自らの状態を変化させるものである。つまり、異常検知スイッチは、高圧圧力スイッチ（即ち、ＨＰＳ：Ｈｉｇｈ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｓｗｉｔｃｈ）であって、圧縮機１２が正常である場合にはオフ状態、異常がある場合にはオン状態を採る。冷媒圧力センサは、吸入圧力や吐出圧力を検知するセンサであって、冷媒温度センサは、室外熱交換器１４の液側における冷媒の温度を検知するセンサである。外気温度検知センサは、外気温度を検知するセンサである。
【００２８】
更に、室外ユニット１１は、各種モータＭ１２，Ｍ１８や各種弁１３，１５，１６の
駆動を制御するＭＰＵ３９を有している。ＭＰＵ３９は、後述するプリント基板Ｐ１に実装された状態で室外ユニット１１の内部に設けられているが、このＭＰＵ３９については後述する。
【００２９】
（１−２）冷媒配管
冷媒配管Ｌ１は、液側閉鎖弁１６に接続されており、冷房運転時に、冷媒の放熱器として機能する室外熱交換器１４出口から室外ユニット１１外に冷媒を導出する。また、冷媒配管Ｌ１は、暖房運転時に、室外ユニット１１外から冷媒の蒸発器として機能する室外熱交換器１４の入口に冷媒を導入する。
【００３０】
冷媒配管Ｌ２は、ガス側閉鎖弁１７に接続されており、冷房運転時に、室外ユニット１１外から圧縮機１２の吸入に冷媒を導入する。また、冷媒配管Ｌ２は、暖房運転時に、圧縮機１２の吐出から室外ユニット１１外に冷媒を導出する。
【００３１】
（１−３）室内ユニット
室内ユニット２１は、主として、ケーシング（図示せず）、室内ファン２２及び室内熱交換器２３を有している。ケーシング内部には、室内ファン２２及び室内熱交換器２３が配置されている。なお、図示はしていないが、室内ユニット２１のケーシングには、室内空気の吸い込み口及び空気を室内に吹き出すための複数の吹き出し口が設けられている。
【００３２】
室内ファン２２は、室内空気を吸い込み口を介してケーシング内に吸い込むと共に、室内熱交換器２３にて熱交換された後の空気を吹き出し口を介してケーシング内から室内に吹き出す遠心送風機である。室内ファン２２は、例えばターボファンで構成され、室内ファンモータＭ２２を駆動源として回転駆動される。なお、室内ファンモータＭ２２は、インバータを搭載するモータ駆動装置（図示せず）によって回転数が可変され、これにより室内ファン２２の風量制御が可能になっている。
【００３３】
室内熱交換器２３は、冷房運転時には、冷媒の蒸発器として機能し、暖房運転時には、冷媒の放熱器として機能する熱交換器である。室内熱交換器２３は、各冷媒配管Ｌ１，Ｌ２に接続されており、例えば、平面視における室内ファン２２の周囲を囲むように曲げられて配置されたフィンチューブ型熱交換器で構成されている。室内熱交換器２３は、ケーシング内に吸い込まれた室内の空気と冷媒との熱交換を行う。
【００３４】
その他、室内ユニット２１は、図示してはいないが、複数の水平フラップを有する。水平フラップは、各吹き出し口付近において各吹き出し口を回動可能に設けられている。そして、水平フラップは、室内に吹き出される空気の上下方向の風向角度を変更することが可能となっている。このような水平フラップそれぞれには、フラップモータ（図示せず）が接続されており、このモータによってフラップ毎に異なった風向角度の変更ができるようになっている。つまり、水平フラップは、それぞれ独立して上下方向の風向角度を変更することができる。
【００３５】
更に、室内ユニット２１は、図示してはいないが、各種センサや、室内ユニット２１を構成する各種機器の制御を行う制御部等を有している。室内ユニット２１が有するセンサとしは、例えば吸込空気温度センサが挙げられる。吸込空気温度センサは、吸い込み口からケーシング内部に吸い込まれる空気の温度を検知する。
【００３６】
（２）モータ駆動システムの構成
モータ駆動システム３０は、図１に示すように、主として、主電源リレー３１ａ，３１ｂ、コンバータ３２、電圧検出部３３、圧縮機用インバータ３４、室外ファン用インバータ（ファン用インバータに相当）３５ａ、第１アクチュエータ３６、スイッチング電源回路３７、第２アクチュエータ３８、及びＭＰＵ３９（制御部に相当）を備える。モータ駆動システム３０を構成するこれらの構成要素のうち、室外ファン用インバータ３５ａを除く残りの機能部は、１枚のプリント基板Ｐ１上に実装されている。
【００３７】
なお、プリント基板Ｐ１は、ハーネスを介して商用電源５１，圧縮機用モータＭ１２及び室外ファン用モータ装置３５それぞれと接続されており、室外ユニット１１内部に設けられている。
【００３８】
（２−１）主電源リレー
主電源リレー３１ａ，３１ｂは、一端が商用電源５１の出力から伸びる各ハーネスに接続され、他端がコンバータ３２の２つの入力それぞれに接続されている。つまり、主電源リレー３１ａ，３１ｂは、商用電源５１とコンバータ３２との間に直列に接続されている。この主電源リレー３１ａ，３１ｂは、圧縮機用モータＭ１２側及び室外ファン用モータＭ１８側への電力供給をオン／オフするためのものである。より具体的には、主電源リレー３１ａ，３１ｂは、閉状態を採ることで、商用電源５１からコンバータ３２側への交流電源の供給をオン状態にし、開状態を採ることで、商用電源５１からコンバータ３２側への交流電源の供給をオフ状態にする。
【００３９】
なお、これらの主電源リレー３１ａ，３２ｂは、互いに異なる状態を採るものではなく、同時に同じ状態を採るものである。本実施形態においては、主電源リレー３１ａ，３２ｂのオン／オフは、ＭＰＵ３９によって切り換えられる場合を例に採る。
【００４０】
（２−２）コンバータ
コンバータ３２は、主電源リレー３１ａ，３１ｂを介して商用電源５１の出力と接続されている。コンバータ３２は、商用電源５１から出力された交流電源の電圧（つまり、交流電圧）を直流電圧に変換するためのもであって、主として、整流部３２ａと、平滑コンデンサ３２ｃとで構成される。
【００４１】
整流部３２ａは、図１に示すように、４つのダイオードＤ１ａ，Ｄ１ｂ，Ｄ２ａ，Ｄ２ｂによってブリッジ状に構成されている。具体的には、ダイオードＤ１ａとＤ１ｂ、Ｄ２ａとＤ２ｂは、それぞれ互いに直列に接続されている。ダイオードＤ１ａ，Ｄ２ａの各カソード端子は、共にリアクタ３２ｂの一端に接続されており、整流部３２ａの正側出力端子として機能する。ダイオードＤ１ｂ，Ｄ２ｂの各アノード端子同士は平滑コンデンサ３２ｃに接続されており、整流部３２ａの負側出力端子として機能する。ダイオードＤ１ａ，Ｄ１ｂ同士の接続点は、主電源リレー３１ａを介して商用電源５１に接続され、ダイオードＤ２ａ，Ｄ２ｂ同士の接続点は、主電源リレー３１ｂを介して商用電源５１に接続されている。ダイオードＤ１ａ，Ｄ１ｂ同士の接続点、及びダイオードＤ２ａ，Ｄ２ｂ同士の接続点は、それぞれ整流部３２ａの入力の役割を担っている。
【００４２】
このような構成を有する整流部３２ａは、商用電源５１から出力された交流の電圧を整流し、これを平滑コンデンサ３２ｃに出力することができる。
【００４３】
平滑コンデンサ３２ｃは、一端がリアクタ３２ｂを介して整流部３２ａの正側出力端子に接続され、他端が整流部３２ａの負側出力端子に接続されている。平滑コンデンサ３２ｃは、整流部３２ａによって整流された電圧を平滑することで、直流電圧を生成する。この直流電圧は、リップルの比較的低い電圧となっており、平滑コンデンサ３２ｃの後段、即ち出力側に接続された各種インバータ３４，３５ａやスイッチング電源回路３７、第１アクチュエータ３６に印加される。
【００４４】
なお、コンデンサの種類としては、電解コンデンサやセラミックコンデンサ、タンタルコンデンサ等が挙げられるが、本実施形態においては、平滑コンデンサ３２ｃとして電解コンデンサが採用される場合を例に採る。
【００４５】
（２−３）電圧検出部
電圧検出部３３は、平滑コンデンサ３２ｃの出力側に接続されており、平滑コンデンサ３２ｃによって平滑された電圧の値を検出するためのものである。電圧検出部３３は、主として、２つの抵抗Ｒ１ａ，Ｒ１ｂで構成されている。抵抗Ｒ１ａの一端及び抵抗Ｒ１ｂの一端は平滑コンデンサ３２ｃの各端部に接続されており、抵抗Ｒ１ａ，Ｒ１ｂは互いに直列に接続されている。抵抗Ｒ１ａ，Ｒ１ｂ同士の接続点の電圧値は、ＭＰＵ３９に入力され、ＭＰＵ３９によって平滑コンデンサ３２ｃの両端電圧の値が判断されることとなる。
【００４６】
（２−４）圧縮機用インバータ
圧縮機用インバータ３４は、平滑コンデンサ３２ｃの出力側に接続されている。圧縮機用インバータ３４は、図３に示すように、複数の絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（以下、単にトランジスタという）Ｑ３ａ，Ｑ３ｂ，Ｑ４ａ，Ｑ４ｂ，Ｑ５ａ，Ｑ５ｂ及び複数の還流用ダイオードＤ３ａ，Ｄ３ｂ，Ｄ４ａ，Ｄ４ｂ，Ｄ５ａ，Ｄ５ｂを含む。トランジスタＱ３ａとＱ３ｂ、Ｑ４ａとＱ４ｂ、Ｑ５ａとＱ５ｂは、それぞれ互いに直列に接続されており、各ダイオードＤ３ａ〜Ｄ５ｂは、各トランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂに並列接続されている。圧縮機用インバータ３４は、平滑コンデンサ３２ｃにより平滑された電圧が印加され、かつ各トランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂが所定のタイミングでオン及びオフを行うことで、圧縮機用モータＭ１２を駆動するための圧縮機用駆動電圧を生成する。つまり、圧縮機用駆動電圧の生成においては、平滑コンデンサ３２ｃにより平滑された電圧が用いられる。この圧縮機用駆動電圧は、各トランジスタＱ３ａとＱ３ｂ、Ｑ４ａとＱ４ｂ、Ｑ５ａとＱ５ｂの各接続点に接続された圧縮機用モータＭ１２に出力される。
【００４７】
なお、各トランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂのゲートに印加される電圧により、各トランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂのオン及びオフの状態は変化するが、この各トランジスタQ３ａ〜Ｑ５ｂのオン及びオフの動作は、ＭＰＵ３９によって制御される。
【００４８】
（２−５）室外ファン用インバータ
本実施形態に係る室外ファン用インバータ３５ａは、図１に示すように、室外ファン用モータＭ１８と共に室外ファン用モータ装置３５に含まれている。即ち、本実施形態では、室外ファン用モータＭ１８として、圧縮機用モータＭ１２とは異なり、いわゆるドライバ内蔵型モータが採用されている。
【００４９】
この室外ファン用インバータ３５ａ（正確には、室外ファン用インバータ３５ａを含んでいる室外ファン用モータ装置３５）は、平滑コンデンサ３２ｃの出力側において、圧縮機用インバータ３４に並列に接続されている。そして、室外ファン用インバータ３５ａは、圧縮機用インバータ３４と同様、図３に示すように、複数のトランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂ及び複数の還流用ダイオードＤ３ａ〜Ｄ５ｂを含む構成を有している。各トランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂがオン及びオフする動作は、ＭＰＵ３９によって制御される。
【００５０】
このような室外ファン用インバータ３５ａは、平滑コンデンサ３２ｃにより平滑された電圧を用いて室外ファン用モータＭ１８を駆動するためのファン用駆動電圧を生成し、これを室外ファン用モータＭ１８に出力する。
【００５１】
（２−６）第１アクチュエータ
第１アクチュエータ３６は、平滑コンデンサ３２ｃの出力側において、圧縮機用インバータ３４及び室外ファン用インバータ３５ａ（正確には、室外ファン用インバータ３５ａを含んでいる室外ファン用モータ装置３５）に並列に接続されている。第１アクチュエータ３６は、平滑コンデンサ３２ｃにより平滑された電圧を電源として利用し駆動する機器である。
【００５２】
ここで、本実施形態に係る第１アクチュエータ３６とは、空気調和装置１０を構成する各種機器のうち、商用電源５１からの電圧によって駆動する機器である。特に、本実施形態に係る第１アクチュエータ３６としては、比較的強電系の負荷であることができ、具体的には、四路切換弁１３が挙げられる。以下では、第１アクチュエータ３６が四路切換弁１３である場合を例に取る。
【００５３】
（２−７）スイッチング電源回路
スイッチング電源回路３７は、平滑コンデンサ３２ｃの出力側において、圧縮機用インバータ３４、室外ファン用インバータ３５ａ（正確には、室外ファン用インバータ３５ａを含んでいる室外ファン用モータ装置３５）及び第１アクチュエータ３６に並列に接続されている。スイッチング電源回路３７は、例えばコンパレータやオペアンプ等によって構成されており、平滑コンデンサ３２ｃにより平滑された電圧を高周波数でスイッチングして絶縁及び降圧を行うと、これを整流して第２アクチュエータ３８に出力する。つまり、スイッチング電源回路３７は、平滑コンデンサ３２ｃにより平滑された電圧を利用して、所定の電圧値を有する直流の電源電圧を第２アクチュエータ３８の電源用の電圧として生成する。
【００５４】
（２−８）第２アクチュエータ
第２アクチュエータ３８は、スイッチング電源回路３７の出力に接続されている。第２アクチュエータ３８は、スイッチング電源回路３７によって生成され出力された電源電圧を利用して駆動する機器である。つまり、本実施形態においては、スイッチング電源回路３７及び第２アクチュエータ３８は、平滑コンデンサ３２ｃに対して該コンデンサ３２ｃの出力側に接続されていると言える。
【００５５】
ここで、第２アクチュエータ３８とは、空気調和装置１０を構成する各種機器のうち、スイッチング電源回路３７によって生成された直流電圧によって駆動する機器である。具体的には、第２アクチュエータ３８としては、図示はしていないが、プリント基板Ｐ１上に設けられた、運転状態を知らせるための発光ダイオード等の、電流を消費する機器が挙げられる。
【００５６】
（２−９）ＭＰＵ
ＭＰＵ３９の入力端子には、スイッチング電源回路３７の出力及び電圧検出部３３の出力が接続されている（図１における、ＭＰＵ３９に接続された実線を参照）。ＭＰＵ３９の出力端子には、主電源リレー３１ａ，３１ｂ、圧縮機用インバータ３４、室外ファン用モータ装置３５における室外ファン用インバータ３５ａ、第１及び第２アクチュエータ３６，３８が接続されている（図１における、ＭＰＵ３９に接続された点線を参照）。ＭＰＵ３９は、スイッチング電源回路３７によって生成された電源電圧を受けて各インバータ３４，３５ａの各トランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂのオン及びオフを制御することで、各モータＭ１２，Ｍ１８の駆動制御を行う。また、ＭＰＵ３９は、スイッチング電源回路３７によって生成された電源電圧を受けて、第１アクチュエータ３６及び第２アクチュエータ３８の駆動制御を行う。
【００５７】
また、本実施形態に係るＭＰＵ３９は、圧縮機１２の異常の有無を判断するべく、空気調和装置１０が運転している間、以下の動作を行う。
（ａ）ＭＰＵ３９は、圧縮機用モータＭ１２に流れるモータ電流の電流値が所定電流値を越えているか否かを判断する。
（ｂ）ＭＰＵ３９は、圧縮機用インバータ３４におけるパワーモジュール、つまりはトランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂにて発熱した際の温度が所定温度以上か否かを判断する。
（ｃ）ＭＰＵ３９は、圧縮後の冷媒圧力が正常な圧力範囲の高圧側の所定値よりも高い高圧状態であるか否かを判断するために、室外ユニット１１内の異常検知スイッチの状態を監視する。
【００５８】
上記（ａ）において圧縮機用モータＭ１２のモータ電流の値が所定電流値を越えている場合、上記（ｂ）においてトランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂにおける温度が所定温度以上である場合、上記（ｃ）において異常検知スイッチがオフ状態からオン状態へと変化した場合（つまり、圧縮後の冷媒圧力が正常な圧力範囲の高圧側の所定値よりも高くなった場合）のうち、少なくとも１つが満たされた場合、ＭＰＵ３９は、圧縮機１２において異常が生じたと判断する。なお、圧縮機用モータＭ１２のモータ電流の値が所定電流値を超えているか否かとは、圧縮機用インバータ３４における各トランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂに圧縮機用モータＭ１２を介して電流が流れすぎている状態、つまりは“過電流の状態”になっているか否かを判断していることに相当する。
【００５９】
逆に、上記（ａ）において圧縮機用モータＭ１２のモータ電流の値が所定電流値を越えていない場合、上記（ｂ）においてトランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂにおける温度が所定温度以下である場合、上記（ｃ）において異常検知スイッチがオフ状態のままである場合（つまり、圧縮後の冷媒圧力が正常な圧力範囲内である場合）の、いずれもが満たされている場合、ＭＰＵ３９は、圧縮機１２において異常は生じておらず正常である判断する。
【００６０】
そして、本実施形態に係るＭＰＵ３９は、圧縮機１２において異常が発生したと判断した場合、圧縮機用インバータ３４による圧縮機用駆動電圧の圧縮機用モータＭ１２への出力を停止させつつ、室外ファン用モータＭ１８、第１及び第２アクチュエータ３６，３８の負荷それぞれを現時点よりも上げるように、回生電圧を用いて室外ファン用インバータ３５ａの制御、回生電圧を用いて第１及び第２アクチュエータ３６，３８の駆動制御を行う。
【００６１】
つまり、圧縮機１２において異常が発生した時には、安全性を考慮して圧縮機１２の運転を停止させるべく、ＭＰＵ３９は、圧縮機用インバータ３４による圧縮機用駆動電圧の出力を停止させることで圧縮機用モータＭ１２の回転を停止させる。しかし、圧縮機用駆動電圧の出力が停止されたとしても、圧縮機用モータＭ１２は、それまでの回転の慣性力により、圧縮機用駆動電圧の出力停止に伴って直ちに回転を停止することはできず、しばらくの間回転し続ける。そのため、圧縮機用モータＭ１２においては、圧縮機用駆動電圧の出力が停止された際、この回転により、回生電圧が生じてしまうこととなる（図４参照）。この回生電圧は、圧縮機用駆動電圧の停止直後に、比較的早くかつ大きい電圧値で生じ、圧縮機用インバータ３４における還流用のダイオードＤ３ａ〜Ｄ５ｂを介して平滑コンデンサ３２ｃを充電するように（つまり、平滑コンデンサ３２ｃの両端電圧を持ち上げるように）該コンデンサ３２ｃに印加されてしまう（図４の平滑コンデンサ３２ｃの両端電圧）。そのため、本実施形態では、室外ファン用モータＭ１８、第１及び第２アクチュエータ３６，３８の負荷それぞれを現時点よりも上げることで、圧縮機用モータＭ１２にて生じた回生電圧を、室外ファン用モータＭ１８、第１及び第２アクチュエータ３６，３８の駆動にて消費させているのである（図５参照）。
【００６２】
次に、圧縮機用モータＭ１２への圧縮機駆動電圧の出力が停止されるタイミングと、室外ファン用モータＭ１８等の負荷が上げられるタイミングとの関係について述べる。ＭＰＵ３９が、圧縮機用インバータ３４による圧縮機用駆動電圧の出力を停止させるのと同時または停止させた後に、室外ファン用モータＭ１８等の負荷を上げる制御を行うとすると、回生電圧の生じる速さや該電圧の大きさによっては、室外ファン用モータＭ１８等による回生電圧の消費が不十分であり、回生電圧が平滑コンデンサ３２ｃに印加されてしまう恐れも考えられる。そこで、本実施形態に係るＭＰＵ３９は、図５に示すように、圧縮機１２の異常が発生したと判断した場合には、先に室外ファン用モータＭ１８や第１及び第２アクチュエータ３６，３８の負荷を現時点よりも上げさせ、次いで圧縮機用駆動電圧の圧縮機用モータＭ１２への出力を停止させる。なお、圧縮機用インバータ３４による圧縮機用駆動電圧の出力が停止される際には、ＭＰＵ３９より、圧縮機用インバータ３４の全てのトランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂのゲートに対し“約０Ｖ”が出力され、全てのトランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂがオフされる。
【００６３】
ここで、「室外ファン用モータＭ１８の負荷を現時点よりも上げる」とは、具体的には、室外ファン用モータＭ１８の回転数を回生電圧を用いて最大回転数に上げることで室外ファン用モータＭ１８の負荷を最大負荷とする場合、室外ファン用モータＭ１８の回転数を最大回転数にまでは上げずとも回生電圧を用いて現時点よりは上げる場合、室外ファン用モータＭ１８がそれまで停止した状態にあれば回生電圧を用いて回転を開始させる場合等が含まれる。「第１アクチュエータ３６の負荷を現時点よりも上げる」とは、具体的には、第１アクチュエータ３６である四路切換弁１３がそれまで駆動を停止した状態にあれば、回生電圧を用いて四路切換弁１３を駆動させて四路切換弁１３の接続状態を切り換える場合、四路切換弁１３が既に駆動している状態であれば、四路切換弁１３に回生電圧に伴う電流を更に通電させることで四路切換弁１３の負荷を最大負荷に上げる場合等が挙げられる。なお、四路切換弁１３は、空気調和装置１０の冷房運転時には、電流が通電されておらず駆動していない状態を採り、暖房運転時には、電流が通電され駆動している状態を採る。本実施形態においては、冷房運転時には、ＭＰＵ３９は、駆動を停止した状態にある四路切換弁１３への通電を開始させることで、通電により四路切換弁１３がたとえ冷房運転時の接続状態から暖房運転時の接続状態となったとしても、四路切換弁１３の負荷が上がることを優先させる。暖房運転時には、ＭＰＵ３９は、駆動している状態にある四路切換弁１３への通電量を回生電圧に伴い増やすことで、暖房運転時の接続状態のまま、四路切換弁１３の負荷を更に上げさせることとなる。そして、「第２アクチュエータ３８の負荷を現時点よりも上げる」とは、具体的には、第２アクチュエータ３８である発光ダイオードに既に通電されている電流量を回生電圧を利用して例えば最大量まで上げることで、運転が正常であることを示していた発光色（例えば、青色）から運転異常が生じたことを示す発光色（例えば、赤色）に変化させる場合、それまでの発光度合いを回生電圧を用いて更に強める（つまり、発光ダイオードを更に強く光らせる）場合、それまで発光していなかった発光ダイオードへの通電を回生電圧を用いて開始させることで発光ダイオードを発光させる場合等が挙げられる。つまり、「第２アクチュエータ３８の負荷を現時点よりも上げる」には、第１アクチュエータ３６や室外ファン用モータＭ１８と同様、駆動していない状態の第２アクチュエータ３８を駆動させること、ならびに、既に駆動している第２アクチュエータ３８を更に駆動させ負荷を例えば最大限まで上げることが含まれる。
【００６４】
なお、室外ファン用モータＭ１８や第１及び第２アクチュエータ３６，３８の負荷を上げる上記制御は、電圧検出部３３による検出結果が所定値以下となるまで行われる。つまり、ＭＰＵ３９は、室外ファン用モータＭ１８、第１及び第２アクチュエータ３６，３８の負荷を上げる制御を、圧縮機１２において異常が発生した時から、室外ファン用モータＭ１８、第１及び第２アクチュエータ３６，３８の駆動により少なくとも圧縮機用モータＭ１２における回生電圧の分が消費されることで平滑コンデンサ３２ｃの両端電圧の値が所定値以下となるまで、継続して行う（図５の異常時制御時間Ｔ）。この場合における“所定値”は、平滑コンデンサ３２ｃの耐圧よりも低い値であって、例えば図５に示すように、圧縮機１２に異常が生じていない時（つまり、通常時）の平滑コンデンサ３２ｃの両端電圧値が上げられる。異常時制御時間Ｔは、例えば１０〜３０秒であることができる。
【００６５】
更に、本実施形態に係るＭＰＵ３９は、上記異常時制御時間Ｔ経過後、主電源リレー３１ａ，３１ｂをオンからオフへと切り換える制御を行う。つまり、ＭＰＵ３９は、室外ファン用モータＭ１８の負荷を上げる上記制御が行われた後に、主電源リレー３１ａ，３２ｂをオフにし、商用電源５１からコンバータ３２への交流電圧の供給を切断する。
【００６６】
（３）モータ駆動システムの動作
図６，７は、本実施形態に係るモータ駆動システム３０の動作の流れを説明するフロー図である。初めに、空気調和装置１０が運転しており、圧縮機１２も駆動している状態であるとする。
【００６７】
ステップＳ１〜Ｓ３：ＭＰＵ３９は、空気調和装置１０が運転している間、圧縮機用モータＭ１２のモータ電流の電流値を監視し、モータ電流の電流値が所定電流値を越えているか否かを常に判断する（Ｓ１）。また、ＭＰＵ３９は、空気調和装置１０が運転している間、圧縮機用インバータ３４におけるトランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂの温度を監視し、該温度が所定温度以上か否かを常に判断する（Ｓ２）。更に、ＭＰＵ３９は、空気調和装置１０が運転している間、異常検知スイッチの状態がオフ状態からオン状態へと変化したか否かを、常に監視する（Ｓ３）。
【００６８】
ステップＳ４：上記ステップＳ１において、圧縮機用モータＭ１２のモータ電流の電流値が所定電流値を越えている場合（Ｓ１のＹｅｓ）、上記ステップＳ２において、圧縮機用インバータ３４におけるトランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂの温度が所定温度以上である場合（Ｓ２のＹｅｓ）、上記ステップＳ３において異常検知スイッチの状態がオフ状態からオン状態へと変化した場合（Ｓ３のＹｅｓ）、ＭＰＵ３９は、圧縮機１２において異常が発生したと判断する（Ｓ４）。
【００６９】
ステップＳ５〜Ｓ７：次いで、ＭＰＵ３９は、室外ファン用モータＭ１８が現時点において駆動しているか否かを、例えば室外ファン用モータＭ１８に通電されるモータ電流等から判断する（Ｓ５）。室外ファン用モータＭ１８が駆動している場合には（Ｓ５のＹｅｓ）、ＭＰＵ３９は、室外ファン用モータＭ１８の回転数を現時点よりも上げる（例えば、最大回転数にまで上げる）ことで室外ファン用モータＭ１８の負荷を上げる制御を、室外ファン用インバータ３５ａに対して行う（Ｓ６）。室外ファン用モータＭ１８が駆動していない場合には（Ｓ５のＮｏ）、ＭＰＵ３９は、室外ファン用モータＭ１８を駆動させる制御を、室外ファン用インバータ３５ａに対して行う（Ｓ７）。
【００７０】
ステップＳ８〜Ｓ１０：ＭＰＵ３９は、第１アクチュエータ３６である四路切換弁１３が現時点において駆動しているか否かを判断する（Ｓ８）。四路切換弁１３が駆動している場合には（Ｓ８のＹｅｓ）、ＭＰＵ３９は、駆動中の四路切換弁１３に回生電圧に伴い更に電流を通電させることで四路切換弁１３の負荷を上げる制御を、四路切換弁１３に対して行う（Ｓ９）。四路切換弁１３が駆動していない場合には（Ｓ８のＮｏ）、ＭＰＵ３９は、四路切換弁１３に回生電圧を用いて電流を通電させることで、四路切換弁１３を駆動させる制御を行う（Ｓ１０）。
【００７１】
ステップＳ１１〜Ｓ１３：ＭＰＵ３９は、第２アクチュエータ３８である発光ダイオードが現時点において発光しているか否かを判断する（Ｓ１１）。発光ダイオードが発光している場合には（Ｓ１１のＹｅｓ）、ＭＰＵ３９は、発光中の発光ダイオードに回生電圧を利用して電流を更に通電させることで、例えば発光ダイオードの発光度合いを強めたり発光ダイオードの発光色を変えたりする制御を行う（Ｓ１２）。発光ダイオードが発光していない場合には（Ｓ１１のＮｏ）、ＭＰＵ３９は、回生電圧を利用して発光ダイオードに電流流を通電開始させることで、発光ダイオードを発光させる（Ｓ１３）。
【００７２】
ステップＳ１４：ステップＳ５〜Ｓ１３の後、ＭＰＵ３９は、圧縮機用インバータ３４による圧縮機用モータＭ１２への圧縮機用駆動電圧の出力を停止させる。
【００７３】
ステップＳ１５〜Ｓ１７：平滑コンデンサ３２ｃの両端電圧が所定値より低くなるまで、ステップＳ６〜Ｓ７，Ｓ９〜Ｓ１０，Ｓ１２〜Ｓ１３の動作が行われる（ステップＳ１５のＮｏ）。平滑コンデンサ３２ｃの両端電圧が所定値より低くなると（ステップＳ１５のＹｅｓ）、圧縮機用モータＭ１２の慣性による回転がおさまりつつあり回生電圧の発生が抑えられつつあると判断できる。そのため、ＭＰＵ３９は、室外ファン用インバータ３５ａによる室外ファン用モータＭ１８への室外ファン用駆動電圧の出力を停止し、第１アクチュエータ３６である四路切換弁１３及び第２アクチュエータ３８である発光ダイオードの駆動を停止させる（Ｓ１６）。その後、ＭＰＵ３９は、主電源リレー３１ａ、３１ｂの状態をオンからオフへと変化させることで、商用電源５１からコンバータ３２への交流電源の供給を停止させる（Ｓ１７）。これにより、モータ駆動システム３０は、一連の動作を終了する。
【００７４】
ステップＳ１８：上記ステップＳ３において、異常検知スイッチの状態がオフ状態のままである場合（Ｓ３のＮｏ）、ＭＰＵ３９は、圧縮機１２においては異常が発生しておらず正常である判断する（Ｓ１８）。この場合、ステップＳ１以降の動作が繰り返される。
【００７５】
（４）特徴
（４−１）
本実施形態に係るモータ駆動システム３０では、圧縮機用インバータ３４及び室外ファン用インバータ３５ａは、平滑コンデンサ３２ｃの出力側において、互いに並列に接続されている。圧縮機１２において異常が発生した場合、圧縮機用インバータ３４による圧縮機用駆動電圧の出力が停止されつつ、室外ファン用モータM１８の負荷を上げるような室外ファン用インバータ３５ａの制御が行われる。これにより、圧縮機１２において異常が発生したために圧縮機用モータＭ１２の駆動を停止せざるを得ないこととなった場合であっても、圧縮機用モータＭ１２において発生した回生電圧は、室外ファン用モータＭ１８の負荷を上げる制御により室外ファン用モータＭ１８にて消費される。即ち、例えば室外ファン用モータＭ１８の回転数が最大回転数に上げる制御や、それまで回転停止の状態にあった室外ファン用モータＭ１８が回転を開始する制御が行われることで（図６）、回生電圧が消費される。これにより、複雑な構成を新たに追加することなく、低コストにて、平滑コンデンサ３２ｃに耐圧以上の電圧が印加されるのを抑制することができる。従って、平滑コンデンサ３２ｃの破損を防ぐことができる。
【００７６】
（４−２）
また、本実施形態に係るモータ駆動システム３０では、平滑コンデンサ３２ｃの出力側には、四路切換弁１３である第１アクチュエータ３６が圧縮機用インバータ３４及び室外ファン用インバータ３５ａに並列に接続されている。これにより、圧縮機１２において異常が発生したために圧縮機用モータＭ１２の駆動を停止せざるを得ないこととなった場合であっても、圧縮機用モータＭ１２において発生した回生電圧は、室外ファン用モータＭ１８のみならず第１アクチュエータ３６においても消費されることとなる。従って、平滑コンデンサ３２ｃに耐圧以上の電圧が印加されるのを更に抑制することができる。
【００７７】
（４−３）
更に、本実施形態に係るモータ駆動システム３０では、平滑コンデンサ３２ｃの出力側には、スイッチング電源回路３７と発光ダイオード等である第２アクチュエータ３８とが、圧縮機用インバータ３４及び室外ファン用インバータ３５ａに並列に接続されている。これにより、圧縮機１２において異常が発生したために圧縮機用モータＭ１２の駆動を停止せざるを得ないこととなった場合であっても、圧縮機用モータＭ１２において発生した回生電圧は、室外ファン用モータＭ１８のみならず、平滑コンデンサ３２ｃの出力側に接続されたスイッチング電源回路３７からの電源電圧によって駆動する第２アクチュエータ３８においても消費されることとなる。従って、平滑コンデンサ３２ｃに耐圧以上の電圧が印加されるのを更に抑制することができる。
【００７８】
（５）変形例
（５−１）変形例Ａ
上記実施形態では、スイッチング電源回路３７及び第２アクチュエータ３８が平滑コンデンサ３２ｃの出力側に接続されている場合について説明した。しかし、スイッチング電源回路３７及び第２アクチュエータ３８は、図８に示すように、平滑コンデンサ３２ｃの出力側ではなく、平滑コンデンサ３２ｃの入力側に接続されていてもよい。図８では、第２アクチュエータ３８の電源電圧を生成するスイッチング電源回路３７の入力が商用電源５１とコンバータ３２との間に接続されている場合の、モータ駆動システム１３０の概略図を示している。
【００７９】
図８のモータ駆動システム１３０の場合、圧縮機１２において異常が発生したために圧縮機用モータＭ１２の回転が停止される時には、第２アクチュエータ３８の負荷を上げる制御は行われないが、室外ファン用モータＭ１８及び第１アクチュエータ３６の負荷を上げる制御は行われる。何故ならば、スイッチング電源回路３７及び第２アクチュエータ３８は、平滑コンデンサ３２ｃの出力側に接続されていないため、たとえ圧縮機用モータＭ１２において回生電圧が発生したとしても、回路構成上、回生電圧を消費することによって平滑コンデンサ３２ｃへの耐圧以上の電圧印加を抑制するといった役割を担うことができないためである。即ち、図８では、上記実施形態と同様、平滑コンデンサ３２ｃの後段、つまりは平滑コンデンサ３２ｃの出力側に接続されている機器（つまり、室外ファン用モータＭ１８及び第１アクチュエータ３６）によって、圧縮機１２において発生した回生電圧の消費が行われる構成となっている。
【００８０】
（５−２）変形例Ｂ
また、本発明に係るモータ駆動システムは、図９に示すように、図１の構成において更に放電回路４０が備えていてもよい（図９のモータ駆動システム２３０参照）。放電回路４０は、平滑コンデンサ３２ｃの出力側において各インバータ３４，３５ａに並列に接続されている。この放電回路４０は、主として、Ｐｃｈトランジスタ４０ａと、Ｐｃｈトランジスタ４０ａに直列に接続された抵抗Ｒ２ａとで構成されている。放電回路４０は、圧縮機１２が正常である場合にはＰｃｈトランジスタ４０ａがオフすることで何ら機能しないが、圧縮機１２において異常が発生した場合にＰｃｈトランジスタ４０ａがオンすることによって、平滑コンデンサ３２ｃに溜まった電荷を放電するためのものである。
【００８１】
そして、放電回路４０は、ＭＰＵ３９によってＰｃｈトランジスタ４０ａのオン／オフが切り換えられる。具体的に、ＭＰＵ３９は、圧縮機１２において異常が発生したと判断した場合、室外ファン用モータＭ１８の負荷を上げる制御、第１及び第２アクチュエータ３６，３８の負荷を上げる制御の開始と共に、Ｐｃｈトランジスタ４０ａをオフからオンに切り換えることで、放電回路４０を機能させる。そして、室外ファン用モータＭ１８の負荷を上げる制御、第１及び第２アクチュエータ３６，３８の負荷を上げる制御の終了と同時に、Ｐｃｈトランジスタ４０ａをオフにする。これにより、圧縮機１２の異常によって停止された圧縮機用モータＭ１２において回生電圧が発生した場合、室外ファン用モータＭ１８にて回生電圧が消費されると共に、平滑コンデンサ３２ｃに溜まった電荷は放電回路４０によって放電される。従って、平滑コンデンサ３２ｃに耐圧以上の電圧が印加されることを抑制することができる。
【００８２】
また、上記において、ＭＰＵ３９がＰｃｈトランジスタ４０ａをオフからオンに切り換えるタイミングは、電圧検出部３３による検出結果、即ち平滑コンデンサ３２ｃの両端電圧が所定値以上となった場合であってもよい。なお、平滑コンデンサ３２ｃの両端電圧が所定値以下のままであれば、Ｐｃｈトランジスタ４０ａはオフのままとなり、放電回路４０は機能しないままとなる。つまり、ＭＰＵ３９は、室外ファン用モータＭ１８や第１及び第２アクチュエータ３６，３８によって回生電圧が消費されているにもかかわらず、未だに電圧検出部３３による検出結果が所定値より高い場合、室外ファン用モータＭ１８の駆動等では回生電圧を消費しきれていないため、Ｐｃｈトランジスタ４０ａをオンさせる制御を行うことで平滑コンデンサ３２ｃの両端電圧を下げるのである。従って、この場合の放電回路４０は、圧縮機用モータＭ１２にて発生した回生電圧の電圧値が室外ファン用モータＭ１８や第１及び第２アクチュエータ３６，３８では消費しきれない程大きい場合に機能するものであると言える。これにより、仮に圧縮用モータＭ１２において発生した回生電圧が平滑コンデンサ３２ｃに印加されてしまったとしても、放電回路４０によって平滑コンデンサ３２ｃに溜まった電圧が放電されることとなるため、平滑コンデンサ３２ｃに耐圧以上の電圧が印加されるのを抑制することができる。
【００８３】
なお、放電回路４０のインピーダンスは、電圧を検出するためのものである電圧検出部３３のインピーダンスよりも低くなっている。
【００８４】
（５−３）変形例Ｃ
また、上記放電回路４０は、図１０に示すような構成であってもよい。図１０には、図９の放電回路４０に代えて、Ｐｃｈトランジスタ４０ａ及び抵抗Ｒ２ａだけではなく更にコンパレータ４０ｂや２つの抵抗Ｒ２ｂ，Ｒ２ｃ等で構成される放電回路１４０を備えたモータ駆動システム３３０の概略図が示されている。コンパレータ４０ｂの出力端子は、平滑コンデンサ３２ｃの出力側に設けられかつ抵抗Ｒ２ａと直列接続されているＰｃｈトランジスタ４０ａのベースと接続されている。コンパレータ４０ｂの正側の入力端子は、約５Ｖの電源に対し直列接続された２つの抵抗Ｒ２ｂ，Ｒ２ｃの接続点に接続されており、負側の入力端子は、電圧検出部３３の出力端子（つまり、抵抗Ｒ１ａ，Ｒ１ｂの接続点）に接続されている。このような構成を有する放電回路１４０によると、電圧検出部３３の出力結果である平滑コンデンサ３２ｃの両端電圧が、コンパレータ４０ｂの正側の入力端子に入力される所定電圧（具体的には、５Ｖの電圧が抵抗Ｒ２ｂ，Ｒ２ｃにて分割された電圧値）よりも低い場合には、コンパレータ４０ｂからＰｃｈトランジスタ４０ａのベースには“Ｈ”の電圧が印加されるため、Ｐｃｈトランジスタ４０ａはオフし、放電回路１４０は機能しない状態となる。しかし、平滑コンデンサ３２ｃの両端電圧が、コンパレータ４０ｂの正側の入力端子に入力される電圧よりも高くなった場合には、圧縮機１２の駆動停止により圧縮機用モータＭ１２にて発生した回生電圧が平滑コンデンサ３２ｃに印加されたと判断できる。そのため、この場合、コンパレータ４０ｂからＰｃｈトランジスタ４０ａのベースには“Ｌ”の電圧が印加され、Ｐｃｈトランジスタ４０ａはオンし、放電回路１４０は機能する状態となる。
【００８５】
即ち、図９では、放電回路４０のオン／オフをＭＰＵ３９が行っていたが、図１０では、放電回路１４０のオン／オフは放電回路１４０自身が行うこととなるため、ＭＰＵ３９への配線が不要となる。
【００８６】
なお、図１０では、平滑コンデンサ３２ｃの入力側の構成については図９と同様であるため、省略している。
【００８７】
（５−４）変形例Ｄ
上記実施形態では、室外ファン用モータM１８がドライバ内蔵型モータ、つまりは室外ファン用モータM１８が室外ファン用インバータ３５ａと共に室外ファン用モータ装置３５に含まれている場合について説明した。しかし、本発明に係るモータ駆動システムでは、室外ファン用モータM１８がドライバ内蔵型モータではなく、圧縮機用モータＭ１２及び圧縮機用インバータ３４のように、室外ファン用モータM１８と室外ファン用インバータ３５ａとが別々に設けられている場合においても適用できる。
【００８８】
（５―５）変形例Ｅ
上記実施形態に係る図６，７では、ステップＳ５〜Ｓ７の動作の次にステップＳ８〜Ｓ１０の動作が行われ、その次にステップＳ１１〜Ｓ１３の動作が行われるように表されているが、ステップＳ５〜Ｓ７の動作、ステップＳ８〜１０の動作、ステップＳ１１〜Ｓ１３の動作は、全てステップＳ１４の圧縮機１２の駆動停止の動作の前に行われればよく、ステップＳ５〜Ｓ７の動作、ステップＳ８〜１０の動作、ステップＳ１１〜Ｓ１３の動作の実行順は、図６，７に示された順序に限定されない。従って、ステップＳ８〜Ｓ１０の後にステップＳ５〜Ｓ７、Ｓ１１〜Ｓ１３が行われても良いし、ステップＳ５〜Ｓ７の動作、ステップＳ８〜Ｓ１０、ステップＳ１１〜Ｓ１３の動作はほぼ同時に行われても良い。
【００８９】
また、机上計算やシミュレーション、実験などによって予測される回生電圧の速度及び大きさから、室外ファン用モータＭ１８等の負荷を上げてから（Ｓ５〜Ｓ７、Ｓ８〜Ｓ１０、Ｓ１１〜Ｓ１３）圧縮機１２の駆動停止の動作（Ｓ１４）がなされずともよいと判断できる場合には、圧縮機用モータＭ１２への圧縮機用駆動電圧の出力停止とほぼ同時に室外ファン用モータＭ１８等の負荷を上げる動作が行われても良い。つまり、ステップＳ５〜Ｓ７の動作、ステップＳ８〜Ｓ１０の動作、ステップＳ１１〜Ｓ１３の動作に加え、ステップＳ１４の動作がほぼ同時に行われてもよい。
【００９０】
（５−６）変形例Ｆ
上記実施形態では、第１アクチュエータ３６が四路切換弁１３であって、第２アクチュエータ３８が発光ダイオードである場合について説明した。しかし、第１アクチュエータ３６及び第２アクチュエータ３８は、平滑コンデンサ３２ｃの出力側に接続されており圧縮機１２において発生した回生電圧を消費できる機器であればどのような機器であってもよく、四路切換弁１３及び発光ダイオードに限定されない。例えば、第１アクチュエータ３６及び第２アクチュエータ３８は、室内ユニット２１側に含まれる各種機器であってもよい。
【００９１】
（５−７）変形例Ｇ
上記実施形態では、１つのＭＰＵ３９によって各インバータ３４，３５ａの制御や第１及び第２アクチュエータ３６，３８の駆動制御等がなされる場合について説明した。しかし、各インバータ３４，３５ａの制御を行うＭＰＵ、個々のアクチュエータ３６，３８の駆動制御を行うＭＰＵのように、行う制御の内容毎にＭＰＵが分けて設けられていても良い。
【００９２】
（５−８）変形例Ｈ
上記実施形態では、圧縮機１２において異常が発生した場合、ＭＰＵ３９は、室外ファン用モータＭ１８、第１及び第２アクチュエータ３６，３８の各負荷を上げる制御を行うことで、圧縮機用モータＭ１２において発生した回生電圧を室外ファン用モータＭ１８、第１及び第２アクチュエータ３６，３８にて消費させると説明した。しかし、室外ファン用モータＭ１８のみにて回生電圧の消費が十分に行われる場合には、ＭＰＵ３９は、第１及び第２アクチュエータ３６，３８の駆動制御は行わずに室外ファン用モータＭ１８の負荷のみを最大とするべく、室外ファン用モータＭ１８の回転数を最大回転数にする制御のみが行われても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明に係るモータ駆動システムによると、複雑な構成を新たに追加することなく、低コストにて、平滑コンデンサに耐圧以上の電圧が印加されるのを抑制することができるため、平滑コンデンサの破損を防ぐことができる。本発明に係るモータ駆動システムは、圧縮機及び室外ファンを含む空気調和装置において、圧縮機の駆動源である圧縮機用モータ及び室外ファンの駆動源である室外ファン用モータを駆動するシステムとして適用できる。
【符号の説明】
【００９４】
１０  空気調和装置
１１  室外ユニット
１２  圧縮機
１２Ｍ  圧縮機用モータ
１３  四路切換弁
１４  室外熱交換器
１５  膨張弁
１６，１７  閉鎖弁
１８  室外ファン
Ｍ１８  室外ファンモータ
２１  室内ユニット
２２  室内ファン
Ｍ２２  室内ファンモータ
２３  室内熱交換器
３０  モータ駆動システム
３１ａ，３１ｂ  主電源リレー
３２  コンバータ
３２ａ  整流部
３２ｃ  平滑コンデンサ
３３  電圧検出部
３４  圧縮機用インバータ
３５  室外ファン用モータ装置
３５ａ  室外ファン用インバータ
３６  第１アクチュエータ
３７  スイッチング電源回路
３８  第２アクチュエータ
３９  ＭＰＵ
４０  放電回路
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９５】
【特許文献１】特開平４−２６１３９１号公報
【特許文献２】特開２００５−３９９０２号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
2012135157.tif 000005
【図４】
2012135157.tif 000006
【図５】
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【図６】
2012135157.tif 000008
【図７】
2012135157.tif 000009
【図８】
2012135157.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2012135157.tif 000012