(57)【要約】【課題】簡単な手法により、起動前のモータの回転数を把握する。【解決手段】モータ駆動装置２０は、インバータ２５と、電圧検出部２３と、回転数推定回路２８とを備える。インバータ２５は、平滑コンデンサ２２によって平滑された電圧である平滑後電圧Ｖｆｌを用いて、ファンモータ５１を駆動するための駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷを生成し、ファンモータ５１に出力する。電圧検出部２３は、ファンモータ５１の起動前に、平滑後電圧Ｖｆｌの値を検出する。回転数推定回路２８は、電圧検出部２３による検出結果に基づいて、起動前のファンモータ５１の回転数を推定する。【選択図】図１
2012161213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１平滑コンデンサ（２２，１２２，２２２）によって平滑された電圧である平滑後電圧を用いてモータ（５１）を駆動するための第１駆動電圧（ＳＵ〜ＳＷ，ＳＵ１〜ＳＷ１）を生成し、前記モータに出力する第１インバータ（２５、１２５，２２５）と、
前記モータの起動前に、前記平滑後電圧の値を検出する電圧検出部（２３，１２３，２２３）と、
前記電圧検出部による検出結果に基づいて、起動前の前記モータの回転数を推定する回転数推定部（２８，１２６ｂ，２２８）と、
を備える、モータ駆動装置（２０，１２０，２２０）。
【請求項２】
前記第１平滑コンデンサ（２２）は、直流電源供給部（２１）から供給された直流電源を平滑するものであって、
前記モータの起動前、前記直流電源供給部から前記第１平滑コンデンサへの前記直流電源の供給を遮断する第１遮断部（２７）、
を更に備える、
請求項１に記載のモータ駆動装置（２０）。
【請求項３】
前記第１遮断部（２７）は、前記直流電源が前記第１平滑コンデンサに供給され始めた直後に前記第１平滑コンデンサに突入電流が流れるのを抑制する突入電流抑制部（２７ｂ）を有する、
請求項２に記載のモータ駆動装置（２０）。
【請求項４】
前記直流電源供給部（２１）は、商用電源（９１）から出力される交流電圧を用いて前記直流電源を生成するものであって、
前記第１遮断部（２７）は、
更に、前記機器において異常が発生した場合に前記直流電源の前記第１平滑コンデンサへの供給を遮断することで、前記商用電源（９１）と前記第１インバータ（２５）とを切り離す、
請求項２から４のいずれか１項に記載のモータ駆動装置（２０）。
【請求項５】
前記モータは、ヒートポンプ装置の室外機に含まれる機器の１つであるファンの駆動源である、
請求項１から４のいずれか１項に記載のモータ駆動装置（２０）。
【請求項６】
前記回転数推定部（２８）によって推定された起動前の前記モータの回転数が第１所定回転数以上か否かを判断する第１判断部（３０ａ）と、
を更に備え、
前記第１インバータ（２５）は、
起動前の前記モータの回転数が前記第１所定回転数未満の場合、前記第１駆動電圧を前記モータに出力し、
起動前の前記モータの回転数が前記第１所定回転数以上の場合、前記第１駆動電圧を前記モータに出力しない、
請求項１から５のいずれか１項に記載のモータ駆動装置（２０）。
【請求項７】
前記モータ（５１）は、圧縮機及びファンを含むヒートポンプ装置の室外機において、前記ファンの駆動源であるファンモータであって、
前記第１平滑コンデンサ（１２２）及び前記第１インバータ（１２５）に対し並列に接続された第２平滑コンデンサ（１３２）からの電圧に基づいて、前記圧縮機の駆動源である圧縮機モータ（６１）を駆動させるための第２駆動電圧（ＳＵ２〜ＳＷ２）を生成して前記圧縮機用モータに出力する第２インバータ（１３３）と、
前記第２平滑コンデンサ（１３２）と前記第１平滑コンデンサ（１２２）との間に接続されており、前記第２平滑コンデンサ（１３２）側から前記第１平滑コンデンサ（１２２）側への電圧の印加を遮断可能な第２遮断部（１２７）と、
を更に備え、
前記第２遮断部（１２７）は、前記電圧検出部（１２３）が前記ファンモータ（５１）の起動前に前記平滑後電圧を検出する時に、前記第２平滑コンデンサ（１３２）と前記第１平滑コンデンサ（１２２）との間を遮断する、
請求項１に記載のモータ駆動装置（１２０）。
【請求項８】
前記回転数推定部（１２６ｂ）によって推定された起動前の前記モータの回転数が第２所定回転数以上か否かを判断する第２判断部（１３０ａａ）、
を更に備え、
起動前の前記ファンモータ（５１）の回転数が前記第２所定回転数未満の場合、
前記第２遮断部（１２７）は、前記第２平滑コンデンサ（１３２）と前記第１平滑コンデンサ（１２２）との間を接続し、
前記第１インバータ（１２５）は、前記第１駆動電圧を前記ファンモータ（５１）に出力し、
起動前の前記ファンモータ（５１）の回転数が前記第２所定回転数以上の場合、
前記第２遮断部（１２７）は、前記第２平滑コンデンサ（１３２）と前記第１平滑コンデンサ（１２２）との間を遮断した状態を保ち、
前記第１インバータ（１２５）は、前記第１駆動電圧を前記ファンモータ（５１）に出力しない、
請求項７に記載のモータ駆動装置（１２０）。
【請求項９】
前記第１平滑コンデンサ（２２２）は、直流電源を生成するための直流電源供給部（２２１）から供給された前記直流電源を平滑するものであって、
前記電圧検出部（２２３）は、前記直流電源が前記第１平滑コンデンサに供給されている状態での、前記平滑後電圧の値を検出する、
請求項１に記載のモータ駆動装置（２２０）。
【請求項１０】
前記直流電源供給部（２２１）は、商用電源（９１）から出力される交流電圧を用いて前記直流電源を生成するものであって、
前記回転数推定部（２２８）は、前記電圧検出部の検出結果が、前記交流電圧の値から推定して得られる前記平滑後電圧である推定電圧よりも大きい場合、起動前の前記モータの回転数が第３所定回転数よりも大きい高回転状態であると判断する、
請求項９に記載のモータ駆動装置（２２０）。
【請求項１１】
前記第２平滑コンデンサ（１３２）から前記第１平滑コンデンサ（１２２）への一方向の通電のみを行う通電制限部（１２７’）、
更に備える、
請求項７から１０のいずれか１項に記載のモータ駆動装置（１２０）。
【請求項１２】
前記モータは、ブラシレスＤＣファンモータである、
請求項１から１１のいずれか１項に記載のモータ駆動装置（２０，１２０，２２０）。
【請求項１３】
前記モータは、起動後、ロータ位置センサレス駆動される、
請求項１から１２のいずれか１項に記載のモータ駆動装置（２０，１２０，２２０）。
【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する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートポンプ装置の室外機は、圧縮機やファン、熱交換器等の様々な機器を備えている。圧縮機やファンの駆動源としては、例えばブラシレスＤＣモータが用いられる。室外機において熱交換を行なうため、室外機は、ファンの回転によって熱交換器へと空気が送られる構造となっている。
【０００３】
ところで、室外機のファンは、モータの起動前から、風等の影響によって既に回転している場合がある。モータの起動前からファンが回転していれば、室外機内部では熱交換器へと空気が送られている可能性があり、あえてモータを駆動させずともよい場合がある。そこで、起動前におけるモータの回転数を把握することが望まれる。
【０００４】
起動前のモータの回転数を把握する方法としては、例えば特許文献１（特開平７−３３７０８０号公報）に開示されているものがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に係る手法においては、複数相からなるモータの回転により発生する誘起電圧、つまりは端子間電圧に基づいて、起動前のファンの回転数が検出されている。しかしながら、上記特許文献１に係る手法では、モータの端子間電圧を検出するための検出回路が必要となってしまう。
【０００６】
また、この検出回路から出力される検出結果の信号形式は、一般的にはアナログ信号である。従って、該回路からの検出結果を用いてモータの駆動制御を行うＣＰＵ等の制御部側では、該結果の信号形式に対応可能な検出結果入力用の端子が必要となる。また、検出結果入力用の端子が制御部側に備わっていない場合であれば、当該検出結果を制御部が演算に利用できるような信号形式に変換するためのＡ／Ｄ変換器が、制御部とは別途必要となってしまう。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、簡単な手法により、起動前のモータの回転数を把握することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１観点に係るモータ駆動装置は、第１インバータと、電圧検出部と、回転数推定部とを備える。第１インバータは、第１平滑コンデンサによって平滑された電圧である平滑後電圧を用いて、モータを駆動するための第１駆動電圧を生成し、モータに出力する。電圧検出部は、モータの起動前に、平滑後電圧の値を検出する。回転数推定部は、電圧検出部による検出結果に基づいて、起動前のモータの回転数を推定する。
【０００９】
モータがブラシレスＤＣモータのファンモータである場合、未だ起動していないモータが例えば風等の影響を受けて既に回転していると、モータからは誘起電圧が発生し、この誘起電圧が第１平滑コンデンサに印加される。そこで、このモータ駆動装置は、モータの起動前、第１平滑コンデンサによる平滑後の電圧の値に基づいて、モータの回転数を推定する。そのため、モータの回転数自体を直接的に検出する必要はなく、平滑後の電圧のみのモニターにより、起動前のモータの回転数を知ることができる。従って、簡単な手法により、起動前のモータの回転数を把握することができ、把握した回転数を用いて回転状態に応じた高性能なモータの駆動制御を行うことが可能となる。
【００１０】
本発明の第２観点に係るモータ駆動装置は、第１観点に係るモータ駆動装置において、第１平滑コンデンサは、直流電源供給部から供給された直流電源を平滑するものである。そして、モータ駆動装置は、第１遮断部を更に備える。第１遮断部は、モータの起動前、直流電源供給部から第１平滑コンデンサへの直流電源の供給を遮断する。
【００１１】
このモータ駆動装置によると、モータの起動前、第１平滑コンデンサは、第１遮断部によって直流電源が供給されていない状態となる。この状態で、第１平滑コンデンサによる平滑後の電圧が検出され、起動前のモータの回転数が推定される。そのため、第１平滑コンデンサには、モータにて発生した誘起電圧のみが印加されることとなり、平滑後電圧は、起動前のモータの回転数を純粋に反映した値となる。従って、平滑後電圧から、モータの回転数を直接推定できるようになる。
【００１２】
本発明の第３観点に係るモータ駆動装置は、第２観点に係るモータ駆動装置において、第１遮断部は、突入電流抑制部を有する。突入電流抑制部は、直流電源が第１平滑コンデンサに供給され始めた直後に、第１平滑コンデンサに突入電流が流れるのを抑制する。
【００１３】
直流電源が第１平滑コンデンサに供給され始めた直後はコンデンサに電荷が蓄えられていないため、第１平滑コンデンサに突入電流が流れ、第１平滑コンデンサが破損してしまう恐れがある。しかし、モータ駆動装置によると、第１遮断部は、このような突入電流を抑制するための突入電流抑制部を有しているため、第１平滑コンデンサが突入電流により破損してしまうのを防ぐことができる。
【００１４】
本発明の第４観点に係るモータ駆動装置は、第２観点から第４観点のいずれか１つにおけるモータ駆動装置であって、直流電源供給部は、商用電源から出力される交流電圧を用いて直流電源を生成するものである。そして、第１遮断部は、更に、機器において異常が発生した場合に直流電源の第１平滑コンデンサへの供給を遮断することで、商用電源と第１インバータとを切り離す。
【００１５】
このモータ駆動装置によると、第１遮断部は、モータの起動前だけではなく、室外機の機器の異常発生時にも、直流電源供給部から第１平滑コンデンサへの直流電源の供給を遮断する。従って、機器の異常発生時に直流電源の供給自体を遮断するためのスイッチを、第１遮断部とは別途設けずに済む。
【００１６】
本発明の第５観点に係るモータ駆動装置は、第１観点または第４観点のいずれか１つにおけるモータ駆動装置であって、モータは、ファンの駆動源である。当該ファンは、ヒートポンプ装置の室外機に含まれる機器の１つである。
【００１７】
このモータ駆動装置は、ファンが風等の影響により起動前から回転している際、その回転数を簡単に把握することができる。
【００１８】
本発明の第６観点に係るモータ駆動装置は、第１観点から第５観点のいずれか１つにおけるモータ駆動装置において、第１判断部を更に備える。第１判断部は、回転数推定部によって推定された起動前のモータの回転数が第１所定回転数以上か否かを判断する。そして、第１インバータは、起動前のモータの回転数が第１所定回転数未満の場合、第１駆動電圧をモータに出力する。第１インバータは、起動前のモータの回転数が第１所定回転数以上の場合、第１駆動電圧をモータに出力しない。
【００１９】
起動前のモータが風等の影響により既に回転している状態において、その回転数が第１所定回転数以上であれば、室外機内の熱交換器には既に十分な空気が送られていることとなるため、ヒートポンプ装置の熱交換器としての機能を十分に得ることができるので、モータ駆動装置は、あえてモータを起動させない。逆に、回転数が第１所定回転数未満であれば、仮にモータが回転しているとしても、室外機内の熱交換器に送られている空気の量は不十分であるとして、モータ駆動装置はモータを起動させる。このように、起動前のモータの回転数に応じてモータの起動実行が制御されるため、モータの起動による消費電力の量を最小限にとどめることができる。
【００２０】
本発明の第７観点に係るモータ駆動装置は、第１観点に係るモータ駆動装置において、モータは、圧縮機及びファンを含むヒートポンプ装置の室外機において、ファンの駆動源であるファンモータである。そして、このモータ駆動装置は、第２インバータ及び第２遮断部を更に備える。第２インバータは、第２平滑コンデンサからの電圧に基づいて、圧縮機の駆動源である圧縮機モータを駆動させるための第２駆動電圧を生成して、圧縮機用モータに出力する。ここで、第２平滑コンデンサは、第１平滑コンデンサ及び第１インバータに対し並列に接続されたコンデンサである。第２遮断部は、第２平滑コンデンサと第１平滑コンデンサとの間に接続されており、第２平滑コンデンサ側から第１平滑コンデンサ側への電圧の印加を遮断可能である。そして、第２遮断部は、電圧検出部がファンモータの起動前に平滑後電圧を検出する時に、第２平滑コンデンサと第１平滑コンデンサとの間を遮断する。
【００２１】
ここで、例えば、圧縮機側の第２平滑コンデンサに直流電源が供給される構成が採用されているとする。ファンモータの駆動系と圧縮機モータの駆動系とが並列接続されている回路構成において、起動前のファンモータの回転数を第１平滑コンデンサの平滑後電圧から推定する場合には、圧縮機モータ側の第２平滑コンデンサとファンモータ側の第１平滑コンデンサとの間が第２遮断部によって遮断される。従って、ファンモータの回転数を推定する際には、第１平滑コンデンサには、ファンモータにて発生した誘起電圧のみが印加されることとなり、第２平滑コンデンサに接続された直流電源や圧縮機モータにて発生した誘起電圧が更に第１平滑コンデンサに印加されることはない。従って、第１平滑コンデンサの平滑後電圧は、純粋に起動前のファンモータの回転数のみに対応する値となっており、ファンモータの回転数を精度良く推定することができる。
【００２２】
本発明の第８観点に係るモータ駆動装置は、第７観点に係るモータ駆動装置において、第２判断部を更に備える。第２判断部は、回転数推定部によって推定された起動前のモータの回転数が第２所定回転数以上か否かを判断する。そして、起動前のファンモータの回転数が第２所定回転数未満の場合、第２遮断部は、第２平滑コンデンサと第１平滑コンデンサとの間を接続する。この場合においては、第１インバータは、第１駆動電圧をファンモータに出力する。一方で、起動前のファンモータの回転数が第２所定回転数以上の場合、第２遮断部は、第２平滑コンデンサと第２平滑コンデンサとの間を遮断した状態を保つ。この場合においては、第１インバータは、第１駆動電圧をファンモータに出力しない。
【００２３】
起動前のファンモータが風等の影響により既に回転している状態において、その回転数が第２所定回転数以上であれば、室外機内の熱交換器には既に十分な空気が送られていることとなるため、モータ駆動装置は、第１平滑コンデンサと第２平滑コンデンサとを非接続状態の状態に保つと共に、あえてファンモータを起動させない。逆に、回転数が第２所定回転数未満であれば、仮にファンモータが回転しているとしても、室外機内の熱交換器に送られている空気の量は不十分であるとして、モータ駆動装置は、第１平滑コンデンサと第２平滑コンデンサとを接続状態にし、ファンモータを起動させる。このように、起動前のファンモータの回転数に応じて、ファンモータの起動実行の制御、及び第１平滑コンデンサと第２平滑コンデンサとの接続／非接続状態の制御がなされるため、ファンモータの起動による消費電力の量を最小限にとどめることができる。
【００２４】
本発明の第９観点に係るモータ駆動装置は、第１観点に係るモータ駆動装置において、第１平滑コンデンサは、直流電源を生成するための直流電源供給部から供給された直流電源を平滑するものである。そして、電圧検出部は、直流電源が第１平滑コンデンサに供給されている状態での、平滑後電圧の値を検出する。
【００２５】
このモータ駆動装置では、上述した第２観点に係るモータ駆動装置とは異なり、直流電源が第１平滑コンデンサに供給されている状態の平滑後電圧により、起動前のモータの回転数が推定される。この場合、平滑後電圧の検出時には、第１平滑コンデンサには直流電源が印加される他、モータがある程度回転している場合にはその回転数に伴う誘起電圧が印加されることとなる。即ち、第１平滑コンデンサの両端電圧は、モータの誘起電圧の分上昇することとなる。従って、起動前のモータがある程度回転している場合には、平滑後電圧によって起動前のモータの回転数を把握することができる。
【００２６】
本発明の第１０観点に係るモータ駆動装置は、第９観点に係るモータ駆動装置において、直流電源供給部は、商用電源から出力される交流電圧を用いて直流電源を生成するものである。そして、回転数推定部は、電圧検出部の検出結果が、交流電圧の値から推定して得られる平滑後電圧である推定電圧よりも大きい場合、起動前のモータの回転数が第３所定回転数よりも大きい高回転状態であると判断する。
【００２７】
商用電源から出力される交流電圧の値から、平滑後電圧がどの程度の値であるかを推測できる。しかし、起動前のモータが既に回転していれば、推測できる平滑後電圧（つまり、推定電圧）にモータにて発生した誘起電圧の分が上乗せされるため、本来あるべき推定電圧の値よりも実際の平滑後電圧の値が大きくなる。そのため、このモータ駆動装置は、実際の平滑後電圧が比較的大きい場合には、モータが高回転状態であると判断できるのである。従って、実際の平滑後電圧の大きさにより、モータの回転状態を把握することができる。
【００２８】
本発明の第１１観点に係るモータ駆動装置は、第７観点から第１０観点のいずれかに係るモータ駆動装置において、通電制限部を更に備える。通電制限部は、第２平滑コンデンサから第１平滑コンデンサへの一方向の通電のみを行う。
【００２９】
ここで、通電制限部としては、例えばダイオード等が挙げられる。このように、このモータ駆動装置においては、通電制限部を設けることで、圧縮機用のインバータである第２インバータ側の負荷変動等の、第１平滑コンデンサ側への影響を小さくし、電圧検出部によるファンモータの回転数の検出精度を向上させることができる。
【００３０】
本発明の第１２観点に係るモータ駆動装置は、第１観点から第１１観点のいずれかに係るモータ駆動装置において、モータは、ブラシレスＤＣファンモータである。
【００３１】
このモータ駆動装置によると、ブラシレスＤＣファンモータの起動前の回転数を、簡単に把握することができる。
【００３２】
本発明の第１３観点に係るモータ駆動装置は、第１観点から第１２観点のいずれかに係るモータ駆動装置において、モータは、起動後、ロータ位置センサレス駆動される。
【００３３】
この構成においても、起動後のモータは、ロータ位置センサレス駆動が正常になされる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の第１観点に係るモータ駆動装置によると、簡単な手法により、起動前のモータの回転数を把握することができ、把握した回転数を用いて回転状態に応じた高性能なモータの駆動制御を行うことが可能となる。
【００３５】
本発明の第２観点に係るモータ駆動装置によると、平滑後電圧から、モータの回転数を直接推定できるようになる。
【００３６】
本発明の第３観点に係るモータ駆動装置によると、第１平滑コンデンサが突入電流により破損してしまうのを防ぐことができる。
【００３７】
本発明の第４観点に係るモータ駆動装置によると、機器の異常発生時に直流電源の供給自体を遮断するためのスイッチを、第１遮断部とは別途設けずに済む。
【００３８】
本発明の第５観点に係るモータ駆動装置によると、ファンが風等の影響により起動前から回転している際、その回転数が簡単に把握される。
【００３９】
本発明の第６観点に係るモータ駆動装置によると、起動前のモータの回転数に応じてモータの起動実行が制御されるため、モータの起動による消費電力の量を最小限にとどめることができる。
【００４０】
本発明の第７観点に係るモータ駆動装置によると、第１平滑コンデンサの平滑後電圧は、純粋に起動前のファンモータの回転数のみに対応する値となっており、ファンモータの回転数を精度良く推定することができる。
【００４１】
本発明の第８観点に係るモータ駆動装置によると、起動前のファンモータの回転数に応じて、ファンモータの起動実行の制御、及び第１平滑コンデンサと第２平滑コンデンサとの接続／非接続状態の制御がなされるため、ファンモータの起動による消費電力の量を最小限にとどめることができる。
【００４２】
本発明の第９観点に係るモータ駆動装置によると、起動前のモータがある程度回転している場合には、平滑後電圧によって起動前のモータの回転数を把握することができる。
【００４３】
本発明の第１０観点に係るモータ駆動装置によると、実際の平滑後電圧の大きさにより、モータの回転状態を把握することができる。
【００４４】
本発明の第１１観点に係るモータ駆動装置によると、通電制限部を設けることで、圧縮機用のインバータである第２インバータ側の負荷変動等の、第１平滑コンデンサ側への影響を小さくし、電圧検出部によるファンモータの回転数の検出精度を向上させることができる。
【００４５】
本発明の第１２観点に係るモータ駆動装置によると、ブラシレスＤＣファンモータの起動前の回転数を、簡単に把握することができる。
【００４６】
本発明の第１３観点に係るモータ駆動装置の構成においても、起動後のモータは、ロータ位置センサレス駆動が正常になされる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１実施形態に係るモータ駆動装置が採用されたシステムの全体の構成と、モータ駆動装置の内部構成とを示したブロック図。
【図２】ヒートポンプ装置に係る室外機の構成を簡単に示す図。
【図３】第１実施形態に係る起動前のモータの回転数と平滑後電圧との関係を表した概念図。
【図４】センサレス制御回路の構成の一例を簡単に示す図。
【図５】第１実施形態に係るモータ駆動装置が行う動作を示すフロー図。
【図６】第１実施形態に係るモータ駆動装置が行う動作を示すフロー図。
【図７】第１実施形態の変形例１Ａに係るモータ駆動装置の一部分を表した図であって、遮断部の位置が図１とは異なっている場合を示す図。
【図８】第１実施形態の変形例１Ｂに係るモータ駆動装置が採用されたシステムの全体の構成と、モータ駆動装置の内部構成とを示したブロック図。
【図９】（ａ）第１実施形態の変形例１Ｂに係るファンモータ側の駆動ＩＣ内の機能部を表したブロック図。（ｂ）第１実施形態の変形例１Ｃに係る圧縮機用モータ側の駆動ＩＣ内の機能部を表したブロック図。
【図１０】第１実施形態の変形例１Ｃに係るモータ駆動装置の一部分を表した図であって、図８に係る遮断部が通電規制部で構成された場合を示す図。
【図１１】第２実施形態に係るモータ駆動装置が採用されたシステムの全体の構成と、モータ駆動装置の内部構成とを示したブロック図。
【図１２】第２実施形態に係る起動前のモータの回転数と平滑後電圧との関係を表した概念図。
【図１３】第２実施形態に係るモータ駆動装置が行う動作を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下、本発明に係るモータ駆動装置について、図面を用いて詳述する。
＜第１実施形態＞
（１）概要
図１は、ブラシレスＤＣモータ５１と、このブラシレスＤＣモータ５１を駆動するための本実施形態に係るモータ駆動装置２０とを含むモータ駆動システム１００全体の構成図である。ブラシレスＤＣモータ５１は、ヒートポンプ装置の室外機１０（図２参照）に含まれる機器の１つである室外ファン１５の駆動源として用いられるファンモータである。モータ駆動装置２０は、該室外機１０内に搭載されている。
【００４９】
（１−１）室外機
ここで、室外機１０について、図２を用いて簡単に説明する。ここではヒートポンプ装置として、ヒートポンプ式給湯器の室外機を例として説明を行なう。室外機１０は、主として、圧縮機１１、水熱交換器１２、膨張弁１３、蒸発器１４及び室外ファン１５等の様々な機器を有している。圧縮機１１、水熱交換器１２、膨張弁１３及び蒸発器１４は、順次接続されて冷凍サイクルを構成している。圧縮機１１は、冷凍サイクル内を循環する冷媒を圧縮する。水熱交換器１２には、室外機１０と接続された貯湯タンクユニット（図示せず）から送られてくる水が通る熱交換水路１６が設けられており、熱交換水路１６中を流れる水と冷媒との間で熱交換を行うことができる。膨張弁１３は、電気的に制御される電動弁であって、冷凍サイクル内を循環する冷媒を減圧する。蒸発器１４は、冷媒サイクル内の冷媒と空気との間で熱交換を行わせ、冷媒を蒸発させるためのものである。室外ファン１５は、例えばプロペラファンであって、回転により室外機１０外部からの空気を蒸発器１４に案内する。
【００５０】
このような室外機１０では、圧縮機１１を駆動して冷媒を循環させることにより、水熱交換器１２を凝縮器として機能させ、熱交換水路１６中を通る水を加熱することができる。
【００５１】
（１−２）モータ
次に、ブラシレスＤＣモータ５１について説明する。本実施形態に係るブラシレスＤＣモータ５１は、３相モータであり、ステータ５２と、ロータ５３とを備えている。ステータ５２は、スター結線されたＵ相、Ｖ相及びＷ相の駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗを含む。各駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗの一方端は、それぞれインバータ２５から延びるＵ相、Ｖ相及びＷ相の各配線の駆動コイル端子ＴＵ，ＴＶ，ＴＷに接続されている。各駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗの他方端は、互いに端子ＴＮとして接続されている。これら３相の駆動コイルＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗは、ロータ５３が回転することによりその回転速度とロータ５３の位置に応じた誘起電圧を発生させる。
【００５２】
ロータ５３は、Ｎ極及びＳ極からなる複数極の永久磁石を含み、ステータ５２に対し回転軸を中心として回転する。ロータ５３の回転は、この回転軸と同一軸心上にある出力軸（図示せず）を介して室外ファン１５に出力される。
【００５３】
以下では、ブラシレスＤＣモータ５１を、ファンモータ５１と記載する。
【００５４】
（２）モータ駆動装置の構成
次いで、本時実施形態に係るモータ駆動装置２０の構成について説明する。本実施形態に係るモータ駆動装置２０は、図１に示すように、整流部２１（直流電源供給部に相当）と、平滑コンデンサ２２（第１平滑コンデンサに相当）と、電圧検出部２３と、電流検出部２４と、インバータ２５（第１インバータに相当）と、ゲート駆動回路２６と、遮断部２７（第１遮断部に相当）と、回転数検出回路２８と、センサレス制御回路２９と、マイクロコンピュータ３０とを備える。モータ制御装置２０を構成するこれらの各機能部は、例えば１枚のプリント基板上に実装されている。
【００５５】
（２−１）整流部
整流部２１は、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、共に平滑コンデンサ２２のプラス側端子に接続されており、整流部２１の正側出力端子として機能する。ダイオードＤ１ｂ，Ｄ２ｂの各アノード端子は、共に平滑コンデンサ２２のマイナス側端子に接続されており、整流部２１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、後述する遮断部２７を介して商用電源９１に接続されている。ダイオードＤ２ａ，Ｄ２ｂ同士の接続点は、商用電源９１に直接接続されている。即ち、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２１の入力の役割を担っている。
【００５６】
このような構成を有する整流部２１は、商用電源９１から出力される交流電圧を整流することで直流電源を生成し、これを平滑コンデンサ２２に供給する。
【００５７】
（２−２）平滑コンデンサ
平滑コンデンサ２２は、一端が整流部２１の正側出力端子に接続され、他端が整流部２１の負側出力端子に接続されている。平滑コンデンサ２２は、整流部２１から供給された直流電源、つまりは整流部２１によって整流された電圧を平滑する。以下、説明の便宜上、平滑コンデンサ２２による平滑後の電圧を“平滑後電圧Ｖｆｌ”という。この平滑後電圧Ｖｆｌは、直流電源に係る電圧よりも更にリップルの低い電圧となっており、平滑コンデンサ２２の後段、即ち出力側に接続されたインバータ２５に印加される。
【００５８】
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２２として電解コンデンサが採用される場合を例に採る。
【００５９】
（２−３）電圧検出部
電圧検出部２３は、平滑コンデンサ２２の出力側に接続されており、平滑コンデンサ２２の両端電圧、即ち平滑後電圧Ｖｆｌの値を検出するためのものである。特に、本実施形態に係る電圧検出部２３は、ファンモータ５１の起動後のみならず、ファンモータ５１の起動前にも電圧検出動作を行う。
【００６０】
このような電圧検出部２３は、図示してはいないが、例えば互いに直列に接続された２つの抵抗が平滑コンデンサ２２に並列接続され、平滑後電圧Ｖｆｌを分圧することで構成される。２つの抵抗同士の接続点の電圧値は、回転数推定回路２８及びセンサレス制御回路２９に入力される。
【００６１】
（２−４）電流検出部
電流検出部２４は、平滑コンデンサ２２及びインバータ２５の間であって、かつ平滑コンデンサ２２の負側出力端子側に接続されている。電流検出部２４は、ファンモータ５１の起動後、ファンモータ５１に流れるモータ電流Ｉｍを検出する。
【００６２】
このような電流検出部２４は、図示してはいないが、例えばシャント抵抗及び該抵抗の両端の電圧を増幅させるオペアンプを用いた増幅回路で構成される。電流検出部２４によって検出されたモータ電流は、センサレス制御回路２９に入力される。
【００６３】
（２−５）インバータ
インバータ２５は、平滑コンデンサ２２の出力側に接続されている。インバータ２５は、図１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、トランジスタのコレクタ端子とダイオードのカソード端子が、また、トランジスタのエミッタ端子とダイオードのアノード端子が接続されるよう、並列接続されている。インバータ２６は、平滑コンデンサ２２からの平滑後電圧Ｖｆｌが印加され、かつゲート駆動回路２６により指示されたタイミングで各トランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂがオン及びオフを行うことで、ファンモータ５１を駆動するための駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷ（第１駆動電圧に相当）を生成する。この駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷは、各トランジスタＱ３ａとＱ３ｂ、Ｑ４ａとＱ４ｂ、Ｑ５ａとＱ５ｂの各接続点ＮＵ，ＮＶ，ＮＷからファンモータ５１に出力される。
【００６４】
特に、本実施形態に係るインバータ２５は、起動前のファンモータ５１の回転数がどのような回転数であるのかを示す回転数推定回路２８からの信号に応じて、ファンモータ５１を起動したり起動を見合わせたりする。具体的に、回転数推定回路２８から取得した起動に関する信号が、起動前のファンモータ５１の回転数が所定回転数（第１所定回転数に相当）未満であることを示す場合、インバータ２５は、駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷをファンモータ５１に出力する。これにより、ファンモータ５１は起動し出す。しかし、当該信号が、起動前のファンモータ５１の回転数が所定回転数以上の場合、インバータ２５は、駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷをファンモータ５１に出力しない。これにより、ファンモータ５１は起動をしないままの状態を保つ。
【００６５】
これは、起動前の時点で、室外ファン１５が風等の影響を受けており既にファンモータ５１が十分な回転数で回転しているのであれば、室外ファン１５の回転によって蒸発器１４には十分な空気が送られていることが想定される。このような場合には、ヒートポンプ装置の蒸発器１４としての機能が損なわれないため、インバータ２５は、あえてファンモータ５１に駆動信号ＳＵ，ＳＶ，ＳＷを出力せずとも良い。しかし、起動前のファンモータ５１の回転数が十分でない（起動前のファンモータ５１が回転していない場合を含む）のであれば、蒸発器１４には十分な空気が送られていないこととなる。すなわち、蒸発器１４として十分機能できない恐れがあるため、インバータ２５は、ファンモータ５１に駆動信号ＳＵ，ＳＶ，ＳＷを出力してファンモータ５１を起動させるのである。
【００６６】
（２−６）ゲート駆動回路
ゲート駆動回路２６は、センサレス制御回路２９からの起動指令Ｖｐｗｍに基づき、インバータ２６の各トランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂのオン及びオフの状態を変化させる。具体的には、ゲート駆動回路２６は、センサレス制御回路２９によって決定されたデューティを有する駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷがインバータ２５からファンモータ５１に出力されるように、各トランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂのゲートに印加するゲート制御電圧Ｇｕ，Ｇｘ，Ｇｖ，Ｇｙ，Ｇｗ，Ｇｚを生成する。生成されたゲート制御電圧Ｇｕ，Ｇｘ，Ｇｖ，Ｇｙ，Ｇｗ，Ｇｚは、それぞれのトランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂのゲート端子に印加される。
【００６７】
（２−７）遮断部
遮断部２７は、商用電源９１と整流部２１との間に位置しており、商用電源９１から出力される交流の電圧の整流部２１への印加をオンしたりオフしたりすることができる。特に、本実施形態に係る遮断部２７は、ファンモータ５１の起動前、整流部２１から平滑コンデンサ２２への直流電源の供給を遮断する。更に、遮断部２７は、室外機１０に含まれる機器（例えば、圧縮機１１や膨張弁１３等）において異常が発生した場合に、直流電源の平滑コンデンサ２２への供給を遮断することで、商用電源９１とインバータ２５とを切り離す。
【００６８】
ここで、室外機１０に含まれる機器にて発生する可能性のある異常としては、圧縮機１１によって圧縮された後の冷媒の圧力が、該圧縮機１１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の他、膨張弁１３が故障した場合等が挙げられる。
【００６９】
上述した動作を行う遮断部２７は、主として、リレー２７ａで構成されている。リレー２７ａは、商用電源９１の出力と整流部２１におけるダイオードＤ１ａ，Ｄ１ｂの接続点とを結ぶ配線上に、直列に接続されている。即ち、本実施形態に係る遮断部２７は、整流部２１の入力側をオン／オフすることで、整流部２１から平滑コンデンサ２２への直流電源の印加をオン／オフする構成となっている。ここで、リレー２７ａは、ファンモータ５１の起動前及び室外機１０の機器の異常時にはオフ状態を採るが、ファンモータ５１の起動時や定常回転時、室外機１０の機器の正常時には、オン状態を採る。
【００７０】
更に、本実施形態に係る遮断部２７は、突入電流抑制部２７ｂを有する。突入電流抑制部２７ｂは、直流電源が平滑コンデンサ２２に供給され始めた直後に、平滑コンデンサ２２に突入電流が流れるのを抑制する。このような突入電流抑制部２７ｂは、リレー２７ａに対し並列に接続されており、抵抗Ｒ２７とリレー２７ｃとで構成されている。抵抗Ｒ２７及びリレー２７ｃは、互いに直列に接続されている。直流電源を供給する際には、リレー２７ｃは、リレー２７ａと同期して、リレー２７ａと相補的な状態を採る。直流電源の供給開始時にリレー２７ｃがオフ状態からオン状態へと変化した際、商用電源９１から整流部２１には交流の電圧が印加されることとなるため、平滑コンデンサ２２には、直流電源が供給されることとなる。この際、リレー２７ｃに直列に接続された抵抗Ｒ２７により、瞬時に過度な電流が商用電源９１から整流部２１に流れにくくなるため、平滑コンデンサ２２への突入電流が抑えられる。平滑コンデンサ２２による平滑後の電圧が所定電圧となった後、リレー２７ｃがオフすると共に、リレー２７ａがオンする。リレー２７ｃがオンし抵抗Ｒ２７を介して商用電源９１からの電源が整流部２１側に供給されている時は、抵抗Ｒ２７による損失が発生する。しかし、リレー２７ａがオンしている時には、この損失が発生しない状態で電源供給が可能となる。
【００７１】
尚、リレー２７ａ，２７ｃのオン及びオフは、後述するマイクロコンピュータ３０によって制御される。
【００７２】
（２−８）回転数推定回路
回転数推定回路２８は、電圧検出部２３の出力端子及びマイクロコンピュータ２３の入力端子に接続されている。回転数推定回路２８は、電圧検出部２３の検出結果に基づいて、起動前のファンモータ５１の回転数を推定する回路である。
【００７３】
ファンモータ５１の起動前、遮断部２７におけるリレー２７ａ，２７ｃがオフしているため、整流部２１から平滑コンデンサ２２へは直流電源が供給されていない状態となっている。この状態では、風等の影響により回転しているファンモータ５１には、誘起電圧が発生するが、この電圧は、インバータ２５内の各還流用ダイオードＤ３ａ〜Ｄ５ｂによって整流され、平滑コンデンサ２２に印加される。よって、電圧検出部２３の検出結果である平滑後電圧Ｖｆｌは、ファンモータ５１の回転数を直接的に表す値となっており、図３に示すように、起動前のファンモータ５１の回転数が大きい程、平滑後電圧Ｖｆｌ、つまりは平滑コンデンサ２２の両端電圧も大きくなる。そこで、回転数推定回路２８は、平滑後電圧Ｖｆｌの大きさと起動前のファンモータ５１の回転数との関係（図３）を予め把握しておくことで、平滑後電圧Ｖｆｌの大きさから起動前のファンモータ５１の回転数を推定することが可能となる。
【００７４】
尚、図３に示すような、平滑後電圧Ｖｆｌの大きさと起動前のファンモータ５１の回転数との関係は、ファンモータ５１の特性や平滑コンデンサ２２の容量等に基づき、机上計算やシミュレーション、実験等によって予め導かれている。回転数推定回路２８は、当該関係に基づいて回路構成されている。
【００７５】
また、本実施形態においては、回転数推定回路２８は、起動前のファンモータ５１の回転方向が順方向か逆方向かに関わらず、ただ回転数を推定する構成となっている。
【００７６】
（２−９）センサレス制御回路
センサレス制御回路２９は、電圧検出部２３、電流検出部２４、ゲート駆動回路２６及びマイクロコンピュータ３０と接続されている。センサレス制御回路２９は、マイクロコンピュータ３０から送られてきた回転数指令Ｖｆｇを含む運転指令に基づいて、ファンモータ５１をロータ位置センサレス方式にて駆動させる回路である。
【００７７】
ここで、ロータ位置センサレス方式とは、ファンモータ５１の特性を示す各種パラメータ、ファンモータ５１起動後の平滑後電圧Ｖｆｌ（即ち、電圧検出部２３の検出結果）、ファンモータ５１のモータ電流Ｉｍ（即ち、電流検出部２４の検出結果）、ファンモータ５１の制御に関する所定の数式モデル等を用いて、ロータ位置及び回転数の推定、回転数に対するＰＩ制御、モータ電流に対するＰＩ制御等を行う方式である。ファンモータ５１の特性を示す各種パラメータとしては、使用されるファンモータ５１の巻線抵抗、インダクタンス成分、誘起電圧、極数などが挙げられる。
【００７８】
図４は、数式モデルを考慮してロータ位置センサレス制御を行うセンサレス制御回路２９の構成の一例を簡単に示している。図４のセンサレス制御回路２９は、主として、モータモデル演算部２９ａ、ロータ位置推定部２９ｂ、回転数推定部２９ｃ、ＬＰＦ２９ｄ、回転数制御部２９ｅ及び電流制御部２９ｆにより構成されている。モータモデル演算部２９ａは、ファンモータ５１の特性を示す各種パラメータをモータモデルとして用いて、モータ５１への指令電圧、推定したロータ位置、推定した回転数から、モータ電流の理想値を演算する。ロータ位置推定部２９ｂは、この理想値と、電流検出部２４によって実際に検出されたモータ電流Ｉｍとの間で減算処理された結果を入力として、現時点でのロータ位置を推定する。回転数推定部２９ｃは、推定されたロータ位置を用いて、現時点でのファンモータ５１の回転数を推定する。各推定部２９ｂ，２９ｃにおける推定結果は、モータ電流の理想値と実際のモータ電流Ｉｍとの差分を“０”にするべく補正処理が行われ、モータモデルの補正がなされる。ＬＰＦ２９ｄは、推定された回転数からノイズ成分及び高調波成分を除去する。ＬＰＦ２９ｄから出力されたファンモータ５１の回転数は、波形成形部２９ｇによって所望の回転数信号ＦＧとなり、マイクロコンピュータ３０に出力される。
【００７９】
また、ＬＰＦ２９ｄから出力されたファンモータ５１の回転数は、マイクロコンピュータ３０から送られてきた運転指令に含まれる回転数指令Ｖｆｇとの間で減算処理が行われる。回転数制御部２９ｅは、減算処理の結果が入力されると、回転数に対してＰＩ制御を行う。電流制御部２９ｆは、回転数制御部２９ｅによる制御結果であるｄ軸トルク電流指令Ｉｄ*と、例えばｑ軸電流指令Ｉｑが“０”となるような指令“Ｉｑ*＝０”と、電圧検出部２３により検出された平滑後電圧Ｖｆｌとに基づいて電流制御を行い、これらの指令に基づいた電流となるような指令電圧Ｖｐｗｍを生成する。このような電流制御部２９ｆの制御により、駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷのデューティを含む指令電圧Ｖｐｗｍが生成され、ゲート駆動回路２６に入力される。また、指令電圧Ｖｐｗｍはモータモデル演算部２９ａに入力され、モータモデルの更なる補正がなされる。
【００８０】
このような構成を有するセンサレス制御回路２９は、マイクロコンピュータ３０及びゲート駆動回路２６等によってインバータ２５の制御が行われている時のみ、ロータ位置の推定を行うと言うことができる。インバータ２５の制御が行われている場合とは、即ちファンモータ５１が起動指令によって起動し、駆動中であることに相当する。言い換えれば、センサレス制御回路２９は、ファンモータ５１の起動前においては、ファンモータ５１の回転数を推定することができない。何故ならば、上述したように、ロータ位置センサレス方式では、推定したロータ位置を回転数の推定に利用するため、起動前のファンモータ５１においてはロータ位置を推定することができないからである。
【００８１】
（２−１０）マイクロコンピュータ
マイクロコンピュータ３０は、主として、回転数推定回路２８、センサレス制御回路２９、及び遮断部２７と接続されている。また、図示してはいないが、マイクロコンピュータ３０は、室外機１０の各機器を統括して制御する室外機側制御部とも接続されている。マイクロコンピュータ３０は、接続されたモータ駆動装置２０の各機能部の制御を行うことで、ファンモータ５１の駆動制御を行う。また、マイクロコンピュータ２８は、室外機１０を構成する機器における異常の有無に応じて、ファンモータ５１の駆動を制御する。このような動作を行うため、マイクロコンピュータ３０は、判断部３０ａ（第１判断部に相当）、及びリレー制御部３０ｂとして機能する。
【００８２】
なお、このマイクロコンピュータ３０には、図示はしていないが、モータ駆動装置２０を構成する各種回路２６，２８，２９やインバータ２５とは別の電源が、ファンモータ５１の駆動状態に関係なく常に供給されていることとする。
【００８３】
−判断部−
判断部３０ａは、回転数推定回路２８によって推定された起動前のファンモータ５１の回転数と所定回転数（第１所定回転数に相当）とを比較し、起動前のファンモータ５１の回転数が所定回転数以上か否かを判断する。起動前のファンモータ５１の回転数が所定回転数以上であれば、既に風等の影響によりファンモータ５１が十分な回転数で回転しており、あえてファンモータ５１を起動させずとも蒸発器１４には十分な空気が送られており十分な熱交換ができることから、判断部３０ａは、ファンモータ５１を起動させないままにすると判断する。この場合には、マイクロコンピュータ３０からセンサレス制御回路２９へはファンモータ５１の起動指令が送られないため、インバータ２５の各トランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂは、オフの状態を保ったままとなる。逆に、起動前のファンモータ５１の回転数が所定回転数未満であれば、現時点においては蒸発器１４には十分な空気が送られていないこととなるため、判断部３０ａは、ファンモータ５１を起動させると判断する。この場合には、マイクロコンピュータ３０からセンサレス制御回路２９へは、ファンモータ５１の起動指令が送られ、インバータ２５の各トランジスタＱ３ａ〜Ｑ５ｂは異なるタイミングでオン及びオフし出す。
【００８４】
なお、上述した所定回転数は、ファンモータ５１、室外ファン１５及び蒸発器１４の特性等に基づいて、机上計算やシミュレーション、実験等によって予め適宜な値に設定されているとする。
【００８５】
−リレー制御部−
リレー制御部３０ｂは、遮断部２７を構成するリレー２７ａ，２７ｃのオン及びオフを制御する。具体的には、リレー制御部３０ｂは、ファンモータ５１の起動前、リレー２７ａ，２７ｃをオフの状態にする。室外機１０に含まれる機器において異常が発生した場合、リレー制御部３０ｂは、リレー２７ａ，２７ｃをオフの状態にする。そして、リレー制御部３０ｂは、判断部３０ａがファンモータ５１を起動させると判断した場合には、リレー２７ａ，２７ｃをそれぞれ相補的にオフとオンとを切り換える。ファンモータ５１が駆動している間は、室外機１０に含まれる機器において異常がない限り、リレー制御部３０ｂは、リレー２７ａをオンの状態に保つ。
【００８６】
（３）動作
次に、本実施形態のモータ駆動装置２０の動作について、図５，６を用いて説明する。図５，６は、モータ駆動装置２０が行う動作を示すフロー図である。
【００８７】
ステップＳ１〜Ｓ４：室外ファン１５の運転開始指示を室外機１０の室外機側制御部から取得した場合（ステップＳ１のＹｅｓ）、リレー制御部３０ｂとして機能するマイクロコンピュータ３０は、遮断部２７におけるリレー２７ａ，２７ｃをオフにする（ステップＳ２）。リレー２７ａ，２７ｃがオフとなった後、電圧検出部２３は、平滑コンデンサ２２の両端電圧、つまりは平滑後電圧Ｖｆｌを検出し（ステップＳ３）、回転数推定回路２８は、起動前の現時点でのファンモータ５１の回転数を推定する（ステップＳ４）。
【００８８】
ステップＳ５〜Ｓ６：判断部３０ａとして機能するマイクロコンピュータ２８は、ステップＳ４にて推定された起動前のファンモータ５１の回転数を所定回転数と比較する（ステップＳ５）。起動前のファンモータ５１の回転数が所定回転数以上であれば（ステップＳ５のＹｅｓ）、判断部３０ａは、現時点においてはファンモータ５１を起動させないと判断する（ステップＳ６）。この場合、インバータ２５からは、駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷがファンモータ５１に出力されない。
【００８９】
ステップＳ７：ステップＳ３の動作から所定時間が経過する毎に、ステップＳ３以降の動作が繰り返される。つまり、ステップＳ６においてファンモータ５１を起動させないと判断された場合には、平滑後電圧Ｖｆｌの検出動作がリトライされる。
【００９０】
ステップＳ８〜Ｓ９：ステップＳ５において、起動前の現時点でのファンモータ５１の回転数が所定回転数未満であれば（ステップＳ５のＮｏ）、判断部３０ａは、ファンモータ５１を起動させると判断する。この場合、リレー制御部３０ｂとして機能するマイクロコンピュータ３０は、遮断部２７におけるリレー２７ｃをオフからオンにする（ステップＳ８）。
【００９１】
ステップＳ９〜Ｓ１１：ステップＳ８の後に、平滑コンデンサ２２の両端電圧、つまりは平滑後電圧Ｖｆｌが所定電圧にまで上昇すると（ステップＳ９のＹｅｓ）、リレー制御部３０ｂとして機能するマイクロコンピュータ３０は、遮断部２７におけるリレー２７ｃをオンからオフにすると共に、リレー２７ａをオフからオンにする（ステップＳ１０）。その後、インバータ２５からは、駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷがファンモータ５１に出力され（ステップＳ１１）、ファンモータ５１は起動し出す。
【００９２】
ステップＳ１２：ステップＳ１１にて起動したファンモータ５１は、センサレス制御回路２９により、ロータ位置センサレス駆動される。
【００９３】
ステップＳ１３〜Ｓ１５：ファンモータ５１の駆動中に、室外機１０に含まれる機器にて異常が発生した旨を室外機側制御部から取得した場合には（ステップＳ１３のＹｅｓ）、リレー制御部３０ｂとして機能するマイクロコンピュータ３０は、遮断部２７におけるリレー２７ａ，２７ｃをオフにする（ステップＳ１４）。これにより、直流電源の平滑コンデンサ２２への供給が停止するため、インバータ２５による駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷのファンモータ５１への出力が停止され、ファンモータ５１は駆動を停止する（ステップＳ１５）。
【００９４】
ステップＳ１６：ステップＳ１３において、ファンモータ５１の駆動中に、室外機１０に含まれる機器にて異常が発生した旨を室外機側制御部から取得しないまま、室外ファン１５の駆動停止指示を取得した場合（ステップＳ１３のＮｏ，ステップＳ１６のＹｅｓ）、インバータ２５による駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷのファンモータ５１への出力が停止され、ファンモータ５１は駆動を停止する。
【００９５】
（４）特徴
（４−１）
未だ起動していないファンモータ５１が例えば風等の影響を受けて既に回転していると、ファンモータ５１からは誘起電圧が発生し、この誘起電圧は、インバータ２５における各還流用ダイオードＤ３ａ〜Ｄ５ｂにて整流され、平滑コンデンサ２２に印加される。そこで、本実施形態に係るモータ駆動装置２０は、ファンモータ５１の起動前、平滑コンデンサ２２による平滑後電圧Ｖｆｌの値に基づいて、ファンモータ５１の回転数を推定する。そのため、ファンモータ５１の回転数自体を直接的に検出する必要はなく、平滑後電圧Ｖｆｌのみのモニターにより、起動前のファンモータ５１の回転数を知ることができる。従って、簡単な手法により、起動前のファンモータ５１の回転数を把握することができ、把握した回転数を用いて回転状態に応じた高性能なファンモータ５１の駆動制御を行うことが可能となる。
【００９６】
（４−２）
また、本実施形態に係るモータ駆動装置２０によると、ファンモータ５１の起動前、平滑コンデンサ２２は、遮断部２７によって整流後の電圧（つまり、直流電源）が供給されていない状態となる。この状態で、平滑コンデンサ２２による平滑後電圧Ｖｆｌが検出され、起動前のファンモータ５１の回転数が推定される。そのため、平滑コンデンサ２２には、ファンモータ５１にて発生した誘起電圧のみが印加されることとなり、平滑後電圧Ｖｆｌは、起動前のファンモータ５１の回転数を純粋に反映した値となる。従って、平滑後電圧Ｖｆｌから、ファンモータ５１の回転数を直接推定できるようになる。
【００９７】
（４−３）
直流電源が平滑コンデンサ２２に供給され始めた直後、平滑コンデンサ２２には、該コンデンサ２２の許容電流を越える電流が突入電流として流れ、平滑コンデンサ２２が破損してしまう恐れがある。しかし、本実施形態に係る遮断部２７は、このような突入電流を抑制するための突入電流抑制部２７ｂを有しているため、平滑コンデンサ２２が突入電流により破損してしまうのを防ぐことができる。
【００９８】
（４−４）
また、本実施形態に係るモータ駆動装置２０によると、遮断部２７は、ファンモータ５１の起動前だけではなく、室外機１０に含まれる機器の異常発生時にも、整流部２１から平滑コンデンサ２２への直流電源の供給を遮断する。従って、機器の異常発生時に直流電源の供給自体を遮断するためのスイッチを、遮断部２７とは別途設けずに済む。
【００９９】
（４−５）
ここで、本実施形態のモータ５１は、室外ファン１５の駆動源である。室外ファン１５は、ヒートポンプ装置の室外機１０に含まれる機器の１つである。従って、本実施形態に係るモータ駆動装置２０は、室外ファン１５が風等の影響により起動前から回転している際、その回転数を簡単に把握することができる。
【０１００】
（４−６）
起動前のファンモータ５１が風等の影響により既に回転している状態において、その回転数が所定回転数以上であれば、室外機１０内の蒸発器１４には既に十分な空気が送られていることとなるため、本実施形態に係るモータ駆動装置２０は、あえてファンモータ５１を起動させない。逆に、ファンモータ５１の回転数が所定回転数未満であれば、仮にファンモータ５１が回転しているとしても、室外機１０内の蒸発器１４に送られている空気の量は不十分であるとして、モータ駆動装置２０はファンモータ５１を起動させる。このように、起動前のファンモータ５１の回転数に応じてファンモータ５１の起動実行が制御されるため、ファンモータ５１の起動による消費電力の量を最小限にとどめることができる。
【０１０１】
（４−７）
また、本実施形態に係るモータ駆動装置２０によると、ブラシレスＤＣファンモータ５１の起動前の回転数を、簡単に把握することができる。
【０１０２】
（４−８）
また、本実施形態に係るモータ駆動装置２０によると、ファンモータ５１は、起動後、ロータ位置センサレス駆動が正常になされる。
【０１０３】
（５）変形例
（５−１）変形例１Ａ
上記実施形態では、遮断部２７の位置が、図１に示すように商用電源９１と整流部２１との間である場合について説明した。しかし、遮断部２７は、直流電源の平滑コンデンサ２２への供給を遮断できればよく、遮断部２７の位置は、図１の位置に限定されない。
【０１０４】
例えば、図７に示すように、遮断部２７は、整流部２１と平滑コンデンサ２２との間であってもよい。なお、図７では、図１にて示した構成のうち、商用電源９１、整流部２１、平滑コンデンサ２２、電圧検出部２３及び遮断部２７を含む部分のみを、抜き出して表している。
【０１０５】
（５−２）変形例１Ｂ
上記実施形態では、モータ駆動装置２０が、ファンモータ５１のみを駆動する場合について説明した。しかし、上述したモータ駆動装置は、ファンモータ５１が圧縮機用モータ６１と並列に接続された構成において、各モータ５１，６１を駆動する場合にも適用することができる。
【０１０６】
図８は、ファンモータ５１及び圧縮機用モータ６１が並列に接続された場合の、モータ駆動装置１２０を含むシステム２００の構成図である。なお、図８では、構成を簡単にするため、整流部１３１及び各インバータ１２５，１３３の内部の詳細な構成は省略しているが、整流部１３１及び各インバータ１２５，１３３の内部の構成は、図１と同様である。
【０１０７】
モータ駆動装置１２０は、ファンモータ５１側の構成として、第１平滑コンデンサ１２２、電圧検出部１２３、電流検出部１２４、ファン用インバータ１２５（第１インバータ及び直流電源供給部に相当）、ファンモータ側の駆動用ＩＣ１２６、及びリレー１２７（第２遮断部に相当）を備える。モータ駆動装置１２０は、圧縮機１１の駆動源である圧縮機用モータ６１側の構成として、圧縮機用インバータ１３３（第２インバータに相当）及び圧縮機用モータ６１側の駆動用ＩＣ１３６を備える。そして、モータ駆動装置１２０は、圧縮機１１及び室外ファン１５に共通する構成として、商用電源９１に接続された整流部１３１と、第２平滑コンデンサ１３２とを有する。
【０１０８】
ファンモータ５１側の駆動用ＩＣ１２６は、図９（ａ）に示すように、ゲート駆動回路１２６ａ、回転数推定回路１２６ｂ、及びセンサレス制御回路１２６ｃを有する。圧縮機用モータ６１側の駆動用ＩＣ１３６は、図９（ｂ）に示すように、ゲート駆動回路１３６ａ、及びセンサレス制御回路１３６ｂを有する。
【０１０９】
第１平滑コンデンサ１２２、電圧検出部１２３、電流検出部１２４、ファン用インバータ１２５、ゲート駆動回路１２６ａ、回転数推定回路１２６ｂ及びセンサレス制御回路１２６ｃは、上述した第１実施形態に係る平滑コンデンサ２２、電圧検出部２３、電流検出部２４、インバータ２５、ゲート駆動回路２６、回転数推定回路２８及びセンサレス制御回路２９と同様である。つまり、第１平滑コンデンサ１２２は、整流部１３１から供給された直流電源を平滑し、電圧検出部１２３は、第１平滑コンデンサ１２２における平滑後電圧Ｖｆｌの値を検出する。電流検出部１２４は、起動後のファンモータ５１のモータ電流Ｉｍを検出する。ファン用インバータ１２５は、ファンモータ５１を駆動するための駆動電圧ＳＵ１，ＳＶ１，ＳＷ１（第１駆動電圧に相当）を生成してファンモータ５１に出力する。ゲート駆動回路１２６ａは、ファン用インバータ１２５にゲート制御電圧を出力する。回転数推定回路１２６ｂは、電圧検出部１２３の検出結果である平滑後電圧Ｖｆｌに基づいて、起動前のファンモータ５１の回転数を推定する。センサレス制御回路１２６ｃは、起動後のファンモータ５１をロータ位置センサレス方式にて駆動制御する。
【０１１０】
整流部１３１は、商用電源９１と接続されており、商用電源９１からの交流の電圧を整流する。第２平滑コンデンサ１３２は、第１平滑コンデンサ１２２及びファン用インバータ１２５に対し並列に接続されており、整流部１３１から供給される直流電源を平滑する。第２平滑コンデンサ１３２によって平滑された電圧は、圧縮機用インバータ１３３に供給されると共に、ファン側である第１平滑コンデンサ１２２側にも供給される。なお、第２平滑コンデンサ１３２の容量値は、一般的に第１平滑コンデンサ１２２の容量値よりも大きいが、その容量の大小関係に関わらず、本方式は有用である。圧縮機用インバータ１３３は、圧縮機用モータ６１を駆動するための駆動電圧ＳＵ２，ＳＶ２，ＳＷ２（第２駆動電圧に相当）を生成し、該モータ６１に出力する。ゲート駆動回路１３６ａは、圧縮機用インバータ１３３にゲート制御電圧を出力する。センサレス制御回路１３６ｃは、圧縮機用モータ６１をロータ位置センサレス方式にて駆動制御する。
【０１１１】
リレー１２７は、第１平滑コンデンサ１２２と第２平滑コンデンサ１３２との間に接続されている。言い換えると、リレー１２７は、第２平滑コンデンサ１３２の後段であって、かつ第１平滑コンデンサ１２２の前段に位置している。リレー１２７は、第２平滑コンデンサ１３２側から第１平滑コンデンサ１２２側への電圧の印加を遮断可能とする。具体的には、リレー１２７は、ファンモータ５１の起動前であって、電圧検出部１２３が第１平滑コンデンサ１２２の両端電圧、つまりは平滑後電圧Ｖｆｌを検出する時に、オフの状態を採ることで、第２平滑コンデンサ１３２と第１平滑コンデンサ１２２との間を遮断する。
【０１１２】
これは、電圧検出部１２３が第１平滑コンデンサ１２２の両端電圧を検出する際に、第２平滑コンデンサ１３２と第１平滑コンデンサ１２２との間が接続された状態であると、第１平滑コンデンサ１２２には、ファンモータ５１の回転に伴う誘起電圧のみならず圧縮機用モータ６１の回転に伴う誘起電圧や整流部１３１側からの直流電源までもが印加されてしまう。そのため、第１平滑コンデンサ１２２の両端電圧を検出したとしても、ファンモータ５１の回転数を精度良く推定することが困難となってしまうからである。特に、圧縮機用モータ６１は起動しているが、ファンモータ５１は起動していない場合に、このような問題が生じ得る。そこで、電圧検出部１２３が第１平滑コンデンサ１２２の両端電圧を検出する際には、リレー１２７がオフすることにより、起動前のファンモータ５１の回転により発生した誘起電圧（具体的には、ファン用インバータ１２５内の還流用ダイオードにて整流された後の誘起電圧）のみが第１平滑コンデンサ１２２に印加されるようにする。従って、第１平滑コンデンサ１２２の平滑後電圧Ｖｆｌは、純粋に起動前のファンモータ５１の回転数のみに対応する値となっており、ファンモータ５１の回転数を精度良く推定することができる。
【０１１３】
また、モータ駆動装置１２０は、ファンモータ５１及び圧縮機用モータ６１を統括制御するマイクロコンピュータ１３０を有する。マイクロコンピュータ１３０は、図８に示すように、ファンモータ制御系１３０ａとしての判断部１３０ａａ（第２判断部に相当）及びリレー制御部１３０ａｂを有する。
【０１１４】
判断部１３０ａａは、推定された起動前のファンモータ５１の回転数が所定回転数（第２回転数に相当）以上か否かを判断する。推定された起動前のファンモータ５１の回転数が所定回転数以上の場合、判断部１３０ａａは、ファンモータ５１を起動させないと判断する。推定された起動前のファンモータ５１の回転数が所定回転数未満の場合、判断部１３０ａａは、ファンモータ５１を起動させると判断する。リレー制御部１３０ａｂは、判断部１３０ａａがファンモータ５１を起動させると判断した場合には、リレー１２７をオフからオンへと変化させ、第２平滑コンデンサ１３２と第１平滑コンデンサ１２２との間を接続する。この場合、ファン用インバータ１２５が駆動電圧ＳＵ１，ＳＶ１，ＳＷ１をファンモータ５１に出力することで、ファンモータ５１は起動し出す。逆に、リレー制御部１３０ａｂは、判断部１３０ａａがファンモータ５１を起動させないと判断した場合には、リレー１２７をオフにしたままにすることで、第２平滑コンデンサ１３２と第１平滑コンデンサ１２２との間を遮断した状態を保つ。この場合、ファン用インバータ１２５は、駆動電圧ＳＵ１，ＳＶ１，ＳＷ１をファンモータ５１に出力しないため、ファンモータ５１は起動せず、風等の影響を受けて回転している状態を保つこととなる。
【０１１５】
これにより、起動前のファンモータ５１が風等の影響により既に回転している状態において、その回転数が所定回転数以上であれば、室外機１０内の蒸発器１４には既に十分な空気が送られていることとなるため、モータ駆動装置１２０は、第１平滑コンデンサ１２２と第２平滑コンデンサ１３２を非接続状態にすると共に、あえてファンモータ５１を起動させない。逆に、回転数が所定回転数未満であれば、仮にファンモータ５１が回転しているとしても、室外機１０内の蒸発器１４に送られている空気の量は不十分であるとして、モータ駆動装置１２０は、第１平滑コンデンサ１２２と第２平滑コンデンサ１３２とを接続状態とし、ファンモータ５１を起動させる。このように、起動前のファンモータ５１の回転数に応じて、ファンモータ５１の起動実行の制御、及び第１平滑コンデンサ１２２と第２平滑コンデンサ１３２との接続／非接続状態の制御がなされるため、ファンモータ５１の起動による消費電力の量を最小限にとどめることができる。
【０１１６】
なお、上述した所定回転数は、ファンモータ５１、室外ファン１５及び蒸発器１４の特性等に基づいて、机上計算やシミュレーション、実験等によって予め適宜な値に設定されているとする。
【０１１７】
また、マイクロコンピュータ１３０は、図８に示すように、圧縮機用モータ制御系１３０ｂとして、運転制御部１３０ｂａとして機能する。運転制御部１３０ｂａは、圧縮機用モータ６１の駆動の開始及び停止を制御する。
【０１１８】
また、ここでは、第２遮断部が一つのリレー１２７で構成される場合について説明を行なった。しかし、第２遮断部は、上記第１実施形態で述べたような、突入電流を抑制するような構成を有していても良い。
【０１１９】
（５−３）変形例１Ｃ
また、上記変形例１Ｂでは、第１平滑コンデンサ１２２と第２平滑コンデンサ１３２との間を遮断する第２遮断部が、リレー１２７のみで構成される場合について説明した。しかし、第２遮断部は、リレー１２７及び通電制限部１２７’の直列回路で構成されていてもよい。図１０は、第２遮断部がリレー１２７及び通電制限部１２７’で構成されたモータ駆動装置の一部分を表している。
【０１２０】
通電制限部１２７’は、例えばダイオード等で構成されている。通電制限部１２７’のアノード側端子は、第２平滑コンデンサ１３２側に接続され、カソード側端子は、第１平滑コンデンサ１２２側に接続されている。通電制限部１２７’は、その両端に所定電圧値以上の電圧が印加されるとオンし、第２平滑コンデンサ１３２側から第１平滑コンデンサ１２２側への一方向の通電のみを行う。
【０１２１】
このように、第２遮断部に加えて通電制限部１２７’が設けられることで、圧縮機用インバータ１３３側の負荷変動等の、第１平滑コンデンサ１２２側への影響を小さくし、ファンモータ５１の回転数の検出精度を向上させることができる。
【０１２２】
なお、図１０では、ダイオードの数が１つであるが、ダイオードの数は回路電流の値に応じて複数であってもよい。
【０１２３】
＜第２実施形態＞
（１）概要
上記第１実施形態では、ファンモータ５１の起動前、遮断部２７によって平滑コンデンサ２２への直流電源の供給が遮断された状態で、平滑後電圧Ｖｆｌの検出が行われる場合について説明した。これに対し、本実施形態では、ファンモータ５１の起動前、平滑コンデンサ２２２には直流電源が供給された状態のまま、平滑後電圧Ｖｆｌの検出が行われる場合について説明する。
【０１２４】
（２）構成
図１１は、ブラシレスＤＣモータであるファンモータ５１と、このファンモータ５１を駆動するための本実施形態に係るモータ駆動装置２２０とを含むモータ駆動システム３００全体の構成図である。モータ駆動装置２２０は、整流部２２１（直流電源供給部に相当）と、平滑コンデンサ２２２（第１平滑コンデンサに相当）と、電圧検出部２２３と、電流検出部２２４と、インバータ２２５（第１インバータに相当）と、ゲート駆動回路２２６と、回転数推定回路２２８と、センサレス制御回路２２９とを備える。更に、モータ駆動装置２２０は、図示はしていないが、回転数指令及び起動指令を含む運転指令をセンサレス制御回路２２９に出力するためのマイクロコンピュータを有している。整流部２２１、平滑コンデンサ２２２、電流検出部２２４、インバータ２２５、ゲート駆動回路２２６、センサレス制御回路２２９は、図１に示した上記第１実施形態に係る整流部２１、平滑コンデンサ２２、電流検出部２４、インバータ２５、ゲート駆動回路２６、センサレス制御回路２９それぞれと同様である。そのため、以下では、これらの機能部の説明は省略し、上記第１実施形態とは異なる電圧検出部２２３、回転数推定回路２２８について説明する。
【０１２５】
（２−１）電圧検出部
本実施形態に係る電圧検出部２２３は、上記第１実施形態に係る電圧検出部２３と同様、平滑コンデンサ２２２の出力側に接続されている。電圧検出部２２３は、ファンモータ５１の起動後のみならず、ファンモータ５１の起動前にも平滑コンデンサ２２２の両端電圧、つまりは平滑後電圧Ｖｆｌの検出動作を行う。
【０１２６】
しかし、本実施形態に係る電圧検出部２２３は、上記第１実施形態に係る電圧検出部２３とは異なり、整流部２２１からの直流電源が平滑コンデンサ２２２に供給されている状態での、平滑後電圧Ｖｆｌの値を検出する。即ち、本実施形態では、第１実施形態に係る遮断部２７が備えられていないため、ファンモータ５１起動前の、電圧検出部２２３による電圧検出動作の際にも、直流電源は平滑コンデンサ２２２に供給されたままとなる。
【０１２７】
（２−２）回転数推定回路
回転数推定回路２２８は、電圧検出部２２３の検出結果から、起動前のファンモータ５１の回転数を推定する動作を行うが、この推定動作は、上記第１実施形態とは異なっている。
【０１２８】
以下、本実施形態に係る起動前のファンモータ５１の回転数の推定動作について説明する。先ず、回転数推定回路２２８は、ファンモータ５１の起動前、商用電源９１から出力される交流電圧の値から平滑コンデンサ２２２の両端電圧、つまりは平滑後電圧Ｖｆｌの値を推定する。以下、この電圧を“推定電圧”という。そして、回転数推定回路２２８は、電圧検出部２２３の検出結果と推定電圧とを比較し、電圧検出部２２３の検出結果が推定電圧よりも大きい場合には、起動前のファンモータ５１の回転数が所定回転数（第３所定回転数に相当）よりも大きい、高回転状態であると判断する。
【０１２９】
本実施形態の場合、上記第１実施形態とは異なり、電圧検出部２２３による電圧検出動作の際にも、直流電源は平滑コンデンサ２２２に供給されたままであるため、平滑コンデンサ２２２の両端電圧である平滑後電圧Ｖｆｌからは、ファンモータ５１の回転数を直接的に導くことができない。しかし、ファンモータ５１の回転数がある程度大きければ、直流電源が供給されたままの平滑コンデンサ２２２には、整流部２２１からの直流電源に加えてファンモータ５１の回転数に伴う誘起電圧（具体的には、インバータ２２５の還流用ダイオードＤ３ａ〜Ｄ５ｂによって整流された誘起電圧）が印加されることとなる（図１２参照）。そのため、回転数推定回路２２８は、商用電源９１からの交流の電圧によって推定される、ファンモータ５１の回転に関わらず平滑コンデンサ２２２に印加されるであろう推定電圧よりも、実際に検出された結果の方が高い場合には（図１２の領域Ａ）、ファンモータ５１が高回転状態であると判断する。
【０１３０】
なお、本実施形態の場合、たとえファンモータ５１が風等の影響により起動前から回転しているとしても、その回転数が所定回転数以下である場合には、当該回転数に伴う誘起電圧に比して直流電源が十分大きいこととなり、この直流電源が平滑コンデンサ２２２に充電されている状態となっている（図１２の領域Ｂ）。この場合には、起動前のファンモータ５１が回転しているのか否かを把握することは困難となる。しかし、本実施形態に係る方法は、起動前のファンモータ５１の回転数が高いか否かを、大まかに把握することは可能であるため、上記第１実施形態の図５のステップＳ５の動作は不要となる。
【０１３１】
また、先に述べたように、ファンモータ５１の回転数が所定回転数以上ではファンモータ５１を起動しないような制御を行なっている場合には、回転数の絶対値は必ずしも必要ではなく、「ファンモータ５１の回転数が所定回転数以上であること」だけがわかれば良い。従って、本第２実施形態の方法でも、回転状態に応じた高性能なモータの駆動制御を行うことができる。
【０１３２】
なお、回転数推定回路２２８は、上述した推定電圧を、平滑コンデンサ２２２の容量等の特性、交流の電圧の大きさ等から求めることができる。
【０１３３】
また、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様、回転数推定回路２２８は、起動前のファンモータ５１の回転方向が順方向か逆方向かに関わらず、ただ回転数を推定する構成となっている。
【０１３４】
（３）動作
次に、本実施形態のモータ駆動装置２２０の動作について、図１３を用いて説明する。図１３は、モータ駆動装置２２０の全体的な動作を示すフロー図である。
【０１３５】
ステップＳ２１〜Ｓ２２：センサレス制御回路２２９が、室外ファン１５の運転開始指示を室外機１０の室外機側制御部から取得した場合（ステップＳ２１のＹｅｓ）、電圧検出部２２３は、平滑コンデンサ２２２の両端電圧、つまりは平滑後電圧Ｖｆｌを検出する（ステップＳ２２）。
【０１３６】
ステップＳ２３〜Ｓ２５：回転数推定回路２２８は、起動前のファンモータ５１の回転数の推定動作を行う（Ｓ２３）。そして、回転数推定回路２２８は、ステップＳ２２における実際の平滑後電圧Ｖｆｌと、ステップＳ２３における推定電圧とを比較する（Ｓ２４）。実際の平滑後電圧Ｖｆｌが推定電圧以上である場合には（Ｓ２４のＹｅｓ）、回転数推定回路２２８ａは、起動前の現時点でのファンモータ５１は高回転状態であると判断する。この時、ファンモータ５１の起動は見合わせられる（Ｓ２５）。
【０１３７】
ステップＳ２６：ステップＳ２２の動作から所定時間が経過する毎に、ステップＳ２２以降の動作が繰り返される。つまり、ステップＳ２５において、ファンモータ５１を起動させないと判断した場合には、平滑後電圧Ｖｆｌの検出動作がリトライされる。
【０１３８】
ステップＳ２７：ステップＳ２４において、実際の平滑後電圧Ｖｆｌが推定電圧未満である場合には（Ｓ２４のＮｏ）、回転数推定回路２２８は、起動前の現時点でのファンモータ５１は回転していないか、または低回転状態であると判断する。この時、ファンモータ５１の起動動作が行われ（Ｓ２７）、インバータ２２５からは、駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷがファンモータ５１に出力され出す。
【０１３９】
ステップＳ２８：ステップＳ２７にて起動したファンモータ５１は、センサレス制御回路２２９により、ロータ位置センサレス駆動される。
【０１４０】
ステップＳ２９〜Ｓ３０：室外ファン１５の駆動停止指示をセンサレス制御回路２２９が取得するまでは（ステップＳ２９のＮｏ）、ステップＳ２８に係るロータ位置センサレス駆動が行われる。室外ファン１５の駆動停止指示をセンサレス制御回路２２９が取得した場合（ステップＳ２９のＹｅｓ）、インバータ２２５による駆動電圧ＳＵ，ＳＶ，ＳＷのファンモータ５１への出力が停止され、ファンモータ５１は駆動を停止する（Ｓ３０）。
【０１４１】
（４）特徴
（４−１）
このモータ駆動装置１２０では、上述した第１実施形態に係るモータ駆動装置２０とは異なり、直流電源が第１平滑コンデンサ１２２に供給されている状態の平滑後電圧Ｖｆｌにより、起動前のファンモータ５１の回転数が推定される。この場合、平滑後電圧Ｖｆｌの検出時には、第１平滑コンデンサ１２２には直流電源が印加される他、ファンモータ５１がある程度回転している場合にはその回転数に伴う誘起電圧（より具体的には、ファン用インバータ１２５の還流用ダイオードＤ３ａ〜Ｄ５ｂにて整流された後の誘起電圧）が印加されることとなる。即ち、第１平滑コンデンサ１２２の両端電圧は、ファンモータ５１の誘起電圧の分上昇することとなる。従って、起動前のファンモータ５１がある程度回転している場合には、平滑後電圧Ｖｆｌによって起動前のファンモータ５１の回転数を把握することができる。
【０１４２】
（４−２）
本実施形態に係るモータ駆動装置１２０は、実際の平滑後電圧Ｖｆｌが、商用電源９１から出力される交流電圧に基づき推定して得られる平滑後電圧（つまり、推定電圧）よりも大きい場合には、ファンモータ５１が高回転状態であると判断する。従って、実際の平滑後電圧Ｖｆｌの大きさにより、ファンモータ５１の回転状態を把握することができる。
【０１４３】
（５）変形例
（５−１）変形例２Ａ
上記実施形態では、図１１に示すように、モータ駆動装置２２０が、ファンモータ５１のみを駆動する場合について説明した。しかし、モータ駆動装置２２０は、上記第１実施形態の変形例１Ｂにて示したように、ファンモータ５１及び圧縮機用モータ６１が並列接続された構成においても、適用可能である。この場合のモータ駆動装置の構成は、図８においてリレー１２７がない構成を採る。そして、回転数推定回路２２８は、電圧検出部２２３の検出結果と推定電圧とを比較結果に応じて起動前のファンモータ５１の回転数が高回転状態であるか否かを判断することで、電圧検出部２２３の検出結果から起動前のファンモータ５１の回転数を推定する動作を行う。
【０１４４】
更に、変形例１Ｃのように、モータ駆動装置は、第１平滑コンデンサ１２２と第２平滑コンデンサ１３２との間に位置する通電制限部１２７’を更に備えていても良い。
【０１４５】
この場合も通電制限部１２７’は、例えばダイオード等で構成されている。通電制限部１２７’のアノード側端子は、第２平滑コンデンサ１３２側に接続され、カソード側端子は、第１平滑コンデンサ１２２側に接続される。通電制限部１２７’は、その両端に所定電圧値以上の電圧が印加されるとオンし、第２平滑コンデンサ１３２側から第１平滑コンデンサ１２２側への一方向の通電のみを行う。
【０１４６】
このように通電制限部１２７’を設けることで、圧縮機用インバータ１３３側の負荷変動等の、第１平滑コンデンサ１２２側への影響を小さくし、ファンモータ５１の回転数の検出精度を向上させることができる。また、変形例１Ｃ同様、ダイオードの数は回路電流の値に応じて複数であってもよい。
【０１４７】
（５−２）変形例２Ｂ
上記実施形態では、回転数推定回路２２８が、ハード構成される場合について説明した。しかし、回転数推定部は、上記「（２−２）回転数推定回路」にて説明したような、起動前のファンモータ５１の回転数を推定する動作ができるのであれば、どのような構成であってもよい。従って、回転数推定部は、上述した回転数の推定動作用のプログラムに従って動作するマイクロコンピュータで構成されていてもよい。
【０１４８】
上記実施形態では、回転数推定回路２２８が、交流電圧の値から平滑コンデンサ２２２の両端電圧を推定するものとして説明を行なった。しかし、通常は、交流電圧は所定の電圧範囲内で供給されるため、当該交流電圧を整流した値である推定電圧も所定の範囲内に収まると考えることができる。すなわち、本実施形態では、「ファンモータ５１の回転数が所定回転数以上であること」さえわかれば良いから、さほどファンモータ５１の駆動についての精度を必要としない用途や、あるいはファンモータ５１の誘起電圧が推定電圧と比べて相対的に高めであるような用途に本実施形態に係るモータ駆動装置が用いられる場合であれば、回転数推定回路２２８は、交流電圧の測定を省略できる。これにより、更に安価な構成とすることができる。
【０１４９】
以上、本発明の実施形態及びその変形例について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【符号の説明】
【０１５０】
１０  室外機
１４  蒸発器
１５  室外ファン
２０  モータ駆動装置
２１  整流部
２２  平滑コンデンサ
２３  電圧検出部
２４  電流検出部
２５  インバータ
２６  ゲート駆動回路
２７  遮断部
２７ｃ  突入電流抑制部
２８  回転数推定回路
２９  センサレス制御回路
３０  マイクロコンピュータ
３０ａ  判断部
３０ｂ  リレー制御部
５１  ブラシレスＤＣモータ（ファンモータ）
１００  モータ駆動システム
１２２  第１平滑コンデンサ
１２５  ファン用インバータ
１２６  ファンモータ側の駆動用ＩＣ
１２７  リレー
１２７’  通電制限部
１３２  第２平滑コンデンサ
１３３  圧縮機用インバータ
１３６  圧縮機用モータ側の駆動用ＩＣ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５１】
【特許文献１】特開平７−３３７０８０号公報
【図１】
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【図２】
2012161213.tif 000004
【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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