(57)【要約】【課題】電動機の回転方向を、ノイズの影響による誤判定を抑制しつつ、かつ、簡易な構成によって、検出可能にする。【解決手段】回転方向検出装置（4）において、検出部（41）は線間誘起電圧（Vun,Vvn）が互いに一致したか否かを検出する。濾波部（42）は線間誘起電圧（Vun,Vvn）が互いに一致したときの近傍において、線間誘起電圧（Vun,Vvn）の少なくとも一方について所定の周波数帯域に属する成分だけを通過させる。判定部（44）は、濾波部（42）によって出力された濾波値に基づいて、電動機（2）の回転方向を判定する。【選択図】図１
2016123264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石を含む界磁（22）と、三相以上の巻線（21u,21v,21w）を含む電機子（21）とを有し、前記界磁（22）と前記電機子（21）とが相対的に回転する電動機（2）の回転方向を検出する装置（4）であって、
誘導起電力によって前記電機子（21）が出力する相電位（Vu,Vv,Vw）のうち、最小相および最大相のいずれか一つを基準電位とし、第１の前記相電位（Vu）の前記基準電位に対する電位差である第１線間誘起電圧（Vun）と、前記第１の前記相電位（Vu）以外の第２の前記相電位（Vv）の前記基準電位に対する電位差である第２線間誘起電圧（Vvn）とが互いに一致したか否かを検出する検出部（41）と、
前記検出部（41）の検出結果を受け、前記第１線間誘起電圧（Vun）と前記第２線間誘起電圧（Vvn）とが互いに一致したときの近傍において、前記第１線間誘起電圧（Vun）および前記第２線間誘起電圧（Vvn）のうち少なくとも一方について、所定の周波数帯域に属する成分だけを通過させる濾波部（42）と、
前記濾波部（42）の出力である濾波値に基づいて、前記電動機の回転方向を判定する判定部（44）とを備え、
前記濾波部（42）は、複数種類の周波数帯域について、それぞれにおける前記濾波値を出力するものであり、
前記判定部（44）は、前記電動機（2）の回転速度が相対的に遅いほど、周波数帯域の上限が相対的に低い濾波値を選択し、選択した濾波値を前記電動機（2）の回転方向の判定に用いる
ことを特徴とする回転方向検出装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記濾波部（42）は、それぞれの前記周波数帯域に対応して定められた積算時間にわたって積算した積算値を前記濾波値として出力するものであり、
前記積算時間は、前記周波数帯域の上限が相対的に高いほど相対的に短い
ことを特徴とする回転方向検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転方向検出装置（4）と、
前記電動機（2）と、
前記電動機（2）によって駆動されるファンと
を備える、空気調和機。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機制御装置において、電動機の回転方向を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１では、永久磁石を有する電動機を制御する電動機制御装置において、回転位置検出装置を備えた構成が開示されている。そして、第３〜第５の実施の形態では、回転位置検出装置に加えて、電動機の回転方向を特定する回転方向特定部が設けられた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−４５６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の第３の実施の形態では、回転方向特定部は、最小相または最大相を基準とした２相の線間誘起電圧が互いに一致したことを検出部から受け取る。そして、２相の線間誘起電圧が互いに一致した時の線間誘起電圧の電圧値を用いて、電動機の回転方向を特定する。ところがこの構成では、例えばノイズにより誘起電圧が変動すると、誤判定する可能性がある。
【０００５】
また、特許文献１の第１の実施の形態では、フィルタを設けて線間誘起電圧のノイズを抑制する。ところがこの構成では、フィルタのカットオフ周波数を低くすると回転方向を検出可能な電動機の回転速度の上限が低くなるため、検出が必要な回転速度の上限（例えば５０００ｒｐｍ）によりフィルタのカットオフ周波数の下限が制限される。このため、回転速度の上限で回転している時の線間誘起電圧の基本波の周波数成分に対し、ノイズの周波数成分が小さいまたは近い場合には、ノイズの抑制が十分にできない。線間誘起電圧の振幅は、電動機の回転速度の絶対値に比例するのに対し、ノイズの振幅は、電動機の回転速度の絶対値に比例しない。このため、例えば電動機の回転速度が遅い場合には、誘起電圧の振幅が小さいためにノイズの影響が相対的に大きくなる傾向にあり、ノイズにより電動機の回転方向を誤判定する可能性がある。これに対して例えばフィルタのカットオフ周波数を低くすると、電動機の回転速度が速い場合に線間誘起電圧の周波数成分が除去されるため、検出できる回転速度の上限が低くなる。
【０００６】
また、特許文献１の第５の実施の形態では、回転方向特定部は、線間誘起電圧の電圧波形を用いて、回転方向が正転方向か逆転方向かを特定する。ところがこの構成では、電動機の回転速度が分からないとき、正転推定波形または逆転推定波形を計算できないため、線間誘起電圧を検出しながら正転類似度または逆転類似度を算出することができない。予め電動機の回転速度を検出した後に、線間誘起電圧を検出しながら正転類似度または逆転類似度を算出した場合には、電動機の回転速度の検出に要する時間だけ、回転方向を特定するのが遅れる。また、回転速度が変化している場合、回転速度の変化を正しく検出できないため、予め電動機の回転速度を検出していても正転類似度または逆転類似度を正しく算出できない。例えば、回転速度が変化している場合、回転方向の判定を行うためには、線間誘起電圧の値を例えば一周期分記憶する必要がある。このため、大容量の記憶デバイスが必要となり、また、必要となる演算量も増加する。
【０００７】
本発明は、電動機の回転方向を、ノイズの影響による誤判定を抑制しつつ、かつ、簡易な構成によって、電動機の回転速度の大小によらず検出可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明では、
永久磁石を含む界磁（22）と、三相以上の巻線（21u,21v,21w）を含む電機子（21）とを有し、前記界磁（22）と前記電機子（21）とが相対的に回転する電動機（2）の回転方向を検出する装置（4）であって、
誘導起電力によって前記電機子（21）が出力する相電位（Vu,Vv,Vw）のうち、最小相および最大相のいずれか一つを基準電位とし、第１の前記相電位（Vu）の前記基準電位に対する電位差である第１線間誘起電圧（Vun）と、前記第１の前記相電位（Vu）以外の第２の前記相電位（Vv）の前記基準電位に対する電位差である第２線間誘起電圧（Vvn）とが互いに一致したか否かを検出する検出部（41）と、
前記検出部（41）の検出結果を受け、前記第１線間誘起電圧（Vun）と前記第２線間誘起電圧（Vvn）とが互いに一致したときの近傍において、前記第１線間誘起電圧（Vun）および前記第２線間誘起電圧（Vvn）のうち少なくとも一方について、所定の周波数帯域に属する成分だけを通過させる濾波部（42）と、
前記濾波部（42）の出力である濾波値に基づいて、前記電動機（2）の回転方向を判定する判定部（44）とを備え、
前記濾波部（42）は、複数種類の周波数帯域について、それぞれにおける前記濾波値を出力するものであり、
前記判定部（44）は、前記電動機（2）の回転速度が相対的に遅いほど、周波数帯域の上限が相対的に低い濾波値を選択し、選択した濾波値を前記電動機（2）の回転方向の判定に用いる。
【０００９】
この構成によると、回転方向検出装置（4）において、検出部（41）によって、第１線間誘起電圧（Vun）と第２線間誘起電圧（Vvn）とが互いに一致したか否かが検出される。濾波部（42）は、検出部（41）の検出結果を受け、第１線間誘起電圧（Vun）と第２線間誘起電圧（Vvn）とが互いに一致したときの近傍において、第１線間誘起電圧（Vun）および第２線間誘起電圧（Vvn）のうち少なくとも一方について、所定の周波数帯域に属する成分だけを通過させる。判定部（44）は、濾波部（42）によって出力された濾波値に基づいて、電動機（2）の回転方向を判定する。これにより、電動機（2）の回転方向が、線間誘起電圧同士が互いに一致したときの近傍における、線間誘起電圧のノイズが低減した濾波値によって判定されるので、ノイズによる誘起電圧の変動に起因した誤判定を回避することができる。しかも、回転方向の判定のために、線間誘起電圧の濾波処理を行うと共に一周期分の線間誘起電圧の値よりもデータ量の少ない濾波値を記憶するだけでよいので、大容量の記憶デバイスを必要とせず、演算量も少ない。さらに、複数種類の周波数帯域それぞれにおける濾波値が出力され、電動機（2）の回転速度が相対的に遅いときは、周波数帯域の上限が相対的に低い濾波値が選択され、逆に電動機（2）の回転速度が相対的に速いときは、周波数帯域の上限が相対的に高い濾波値が選択される。すなわち、電動機（2）の回転速度によらず線間誘起電圧の成分を十分に抽出しつつ、電動機（2）の回転速度が相対的に遅くてノイズの影響が相対的に大きいときにはノイズの成分が十分に除去され、電動機（2）の回転速度が相対的に速くてノイズの影響が相対的に小さいときには線間誘起電圧の成分を除去しないようにすることができる。こうして選択された濾波値が回転方向の判定に用いられるので、電動機（2）の回転速度の大小によらずその回転方向を確実に正しく判定することができる。また、予め電動機（2）の回転速度を検出しなくてもよいので、回転速度検出のための時間遅れが生じないのと同時に、回転速度が変化していても電動機（2）の回転方向を確実に正しく判定することができる。
【００１０】
第２の発明では、第１の発明において、
前記濾波部（42）は、それぞれの前記周波数帯域に対応して定められた積算時間にわたって積算した積算値を前記濾波値として出力するものであり、
前記積算時間は、前記周波数帯域の上限が相対的に高いほど相対的に短い。
【００１１】
この構成によると、濾波部（42）は、第１線間誘起電圧（Vun）および第２線間誘起電圧（Vvn）のうち少なくとも一方について、周波数帯域に対応した積算時間にわたって積算して濾波値としての積算値を出力する。判定部（44）は、濾波部（42）によって出力された積算値に基づいて、電動機（2）の回転方向を判定する。これにより、電動機（2）の回転方向が、線間誘起電圧同士が互いに一致したときの近傍における、線間誘起電圧を積算して出力された積算値によって判定されるので、ノイズによる誘起電圧の変動に起因した誤判定を回避することができる。しかも、回転方向の判定のために、積算演算を行い積算値を一時的に記憶するだけでいいので、大容量の記憶デバイスを必要とせず、演算量も少ない。さらに、周波数帯域の上限が相対的に高いときには、相対的に短い積算時間にわたって積算値が出力され、周波数帯域の上限が相対的に低いときには、相対的に長い積算時間にわたって積算値が出力される。このように出力された積算値が回転方向の判定に用いられるので、回転方向の誤判定を確実に回避することができる。
【００１２】
第３の発明では、空気調和機は、第１または第２の発明に係る回転方向検出装置（4）と、前記電動機（2）と、前記電動機（2）によって駆動されるファンと
を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、電動機（2）の回転方向が、線間誘起電圧同士が互いに一致したときの近傍における、線間誘起電圧のノイズが低減した濾波値によって判定されるので、ノイズによる誘起電圧の変動に起因した誤判定を回避することができる。さらに、複数種類の周波数帯域それぞれにおける濾波値が出力され、電動機（2）の回転速度に対応して選択された濾波値が回転方向の判定に用いられるので、回転速度の大小によらず電動機（2）の回転方向を確実に正しく判定することができる。また、予め電動機（2）の回転速度を検出しなくてもよいので、回転速度検出のための時間遅れが生じないのと同時に、回転速度が変化していても電動機（2）の回転方向を確実に正しく判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態に係る回転方向検出装置を備えた電動機制御装置の概略構成
【図２】正転方向における誘起電圧の変化例を示すグラフ
【図３】正転方向における線間誘起電圧の変化例を示すグラフ
【図４】逆転方向における線間誘起電圧の変化例を示すグラフ
【図５】正転方向における線間誘起電圧の積算値の差分の変化例を示すグラフ
【図６】逆転方向における線間誘起電圧の積算値の差分の変化例を示すグラフ
【図７】正転時および逆転時の線間誘起電圧の積算値の差分の変化例を示すグラフ
【図８】実施形態１の回転方向検出装置内の濾波部の具体的な構成例
【図９】実施形態１の濾波部の動作例を示すタイミングチャート
【図１０】実施形態１の濾波部の動作例を示すフローチャート
【図１１】実施形態１の回転方向検出装置内の判定部の動作例を示すフローチャート
【図１２】回転方向検出装置内の濾波部の具体的な他の構成例
【図１３】実施形態２の回転方向検出装置内の濾波部の具体的な構成例
【図１４】実施形態２の回転方向検出装置内の判定部の動作例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１５】
−実施形態１−
以下、実施形態１について、図面を参照して説明する。図１は実施の形態に係る回転方向検出装置を備えた電動機制御装置の概略構成を示す図である。図１に示す電動機制御装置は、電力変換部（1）と、電動機（2）と、線間誘起電圧を検出する電圧検出部（3）と、検出された線間誘起電圧から電動機（2）の回転方向を検出する回転方向検出装置（4）とを備えている。
【００１６】
電力変換部（1）は、入力側が直流線（L1,L2）と接続されており、出力側が交流線（Pu,Pv,Pw）と接続されている。直流線（L1,L2）の間には、例えばコンバータ（図示せず）によって直流電圧が印加される。コンバータは、例えば商用交流電源からの交流電圧を直流電圧に変換し、これを直流線（L1,L2）の間に印加する。このようなコンバータとしては、例えばダイオードブリッジによって形成されるダイオード整流回路を採用できる。直流線（L1,L2）の間に設けられたコンデンサ（C）が、直流電圧を平滑化する。電力変換部（1）は、直流線（L1,L2）に印加された直流電圧を三相交流電圧に変換し、これを交流線（Pu,Pv,Pw）に印加する。
【００１７】
図１の例示では、電力変換部（1）は電圧形インバータである。より詳細には電力変換部（1）はスイッチング素子（Sup,Svp,Swp,Sun,Svn,Swn）と、ダイオード（Dup,Dvp,Dwp,Dun,Dvn,Dwn）とを備える。スイッチング素子（Sxp,Sxn（xはu,v,wを代表する、以下同様））は例えば絶縁ゲートバイポーラトランジスタなどであって、直流線（L1,L2）の間で互いに直列に接続される。ダイオード（Dxp,Dxn）はそれぞれスイッチング素子（Sxp,Sxn）と逆並列に接続され、直流線（L2）側にアノードを有する。また交流線（Px）がそれぞれスイッチング素子（Sxp,Sxn）の間の中点に接続される。
【００１８】
これらのスイッチング素子（Sxp,Sxn）は、互いに排他的に導通するように制御される。スイッチング素子（Sxp,Sxn）の両方が導通すると、直流線（L1,L2）がスイッチング素子（Sxp,Sxn）を介して短絡し、これにより、スイッチング素子（Sxp,Sxn）に大電流が流れるからである。そして、これらのスイッチング素子（Sxp,Sxn）が適切に制御されることにより、電力変換部（1）は直流電圧を交流電圧に変換することができる。
【００１９】
なおスイッチング素子（Sxp,Sxn）が逆導通（直流線（L2）から直流線（L1）へと向う導通）可能であれば、ダイオード（Dxp,Dxn）は必須ではない。例えば寄生ダイオードを有するＭＯＳ電界効果トランジスタをスイッチング素子（Sxp,Sxn）として採用する場合は、ダイオード（Dxp,Dxn）は不要である。
【００２０】
電動機（2）は、電機子（21）と界磁（22）とを備えている。電機子（21）は三相の電機子巻線（21u,21v,21w）を有し、電機子巻線（21u,21v,21w）は交流線（Pu,Pv,Pw）とそれぞれ接続される。電機子巻線（21u,21v,21w）には電力変換部（1）からの三相交流電圧が印加される。これによって電機子巻線（21u,21v,21w）に交流電流が流れ、界磁（22）に回転磁界を印加する。界磁（22）は永久磁石を有し、電機子（21）に界磁磁束を供給する。そして界磁（22）は電機子（21）から回転磁界を受けて、電機子（21）に対して相対的に回転する。
【００２１】
なお図１の例示では、三相の電機子巻線（21u,21v,21w）を有する電動機（2）を想定しているので、電力変換部（1）は三相の交流電圧を出力するものの、必ずしもこれに限らない。三相よりも大きいＮ相の電動機を採用し、同様にＮ相の電力変換部が採用されてもよい。また図１の例示では電機子巻線（21u,21v,21w）はいわゆる星型結線により互いに接続されているが、いわゆる三角結線によって互いに接続されていてもよい。
【００２２】
電動機（2）は例えば、ファンまたはブロワなどの送風機に用いられる。例えば電動機（2）はヒートポンプ（空気調和機、給湯装置など）に搭載されるファンまたは圧縮機を駆動してもよい。例えば屋外に配置される室外機に搭載されてファンを駆動する場合、電力変換部（1）が電動機（2）へと交流電圧を出力していない状態であっても、屋外の空気の流れ（風）によって電動機（2）が回転する。したがって、このような電動機（2）を始動する際には、電機子（21）と界磁（22）との相対的な回転方向（電動機（2）の回転方向）を検出する必要がある。もちろん外力によって回転されなくても圧縮機またはファンは慣性により回転するので、再びこれを回転させる場合にも、その回転方向を検出する必要性がある。
【００２３】
電動機（2）が回転した場合、電機子巻線（21u,21v,21w）を通過する磁束が当該回転に基づいて変化する。これに伴って電機子巻線（21u,21v,21w）にはそれぞれ当該回転に基づく誘導起電力が発生し、電動機（2）は交流線（Pu,Pv,Pw）にそれぞれ相電位（以下、誘起電圧とも呼ぶ）（Vu,Vv,Vw）を出力する。
【００２４】
図２は誘起電圧（Vu,Vv,Vw）の変化の例を示す。図２に例示するように、誘起電圧（Vu,Vv,Vw）は電動機（2）の回転位置（電気角）に依存して変化する略正弦波形状を採る。なお、図２では、電動機（2）が正転方向に回転するときの誘起電圧（Vu,Vv,Vw）を例示している。正転方向では誘起電圧（Vv,Vw）はそれぞれ誘起電圧（Vu,Vv）に対して１２０度進む。言い換えれば、このような回転方向を正転方向と定義している。
【００２５】
電圧検出部（3）は、線間誘起電圧（Vun,Vvn）を検出する。線間誘起電圧（Vun,Vvn）は、誘起電圧（Vu,Vv）の基準電位に対する電位差のことをいう。ここでは、線間誘起電圧（Vun,Vvn）の基準電位として、誘起電圧（Vu,Vv,Vw）のうち最小相の誘起電圧を採用するものとする。
【００２６】
例えば図２に示す正転方向において、回転位置が３０〜１５０度の範囲では誘起電圧（Vu）が最小値を採るので、この範囲では最小相の誘起電圧は誘起電圧（Vu）となる。このため、この範囲では、線間誘起電圧（Vun）は零である。また回転位置が１５０〜２７０度の範囲では誘起電圧（Vv）が最小相の誘起電圧であるので、この範囲では、線間誘起電圧（Vun）は誘起電圧（Vu）と最小相の誘起電圧（Vv）との電位差である。
【００２７】
図３は回転方向が正転方向であるときの線間誘起電圧の変化を示す。図３に示すように、線間誘起電圧（Vun）は、回転位置が３０〜１５０度の範囲で零になり、回転位置が１５０〜２７０度の範囲で電位差（Vu-Vv）になり、回転位置が２７０〜３６０度および０〜３０度の範囲で電位差（Vu-Vw）になる。一方、線間誘起電圧（Vvn）は、回転位置が１５０〜２７０度の範囲で零になり、回転位置が２７０〜３６０度および０〜３０度の範囲で電位差（Vv-Vw）になり、回転位置が３０〜１５０度の範囲で電位差（Vv-Vu）になる。
【００２８】
図４は回転方向が逆転方向であるときの線間誘起電圧の変化を示す。逆転方向では、誘起電圧（Vv,Vw）はそれぞれ誘起電圧（Vu,Vv）に対して１２０度遅れる。したがって、このときの線間誘起電圧（Vun,Vvn）は、図４のような波形をとる。
【００２９】
電圧検出部（3）は、誘起電圧（Vu,Vv）がそれぞれ印加される交流線（Pu,Pv）の各々と、直流線（L2）とを接続する経路（31,32）を有し、その経路（31,32）において交流線（Pu,Pv）の各々と直流線（L2）との間の電圧をそれぞれ線間誘起電圧（Vun,Vvn）として検出する。
【００３０】
また電力変換部（1）が制御されて交流電圧を交流線（Pu,Pv,Pw）に出力している状態では、電圧検出部（3）は適切に線間誘起電圧（Vun,Vvn）を検出できないので、電圧検出部（3）は、電力変換部（1）が交流電圧を出力しない状態で線間誘起電圧を検出する。つまり、スイッチング素子（Sxp,Sxn）の全てが非導通となるように制御した状態で、線間誘起電圧を検出する。
【００３１】
図１の例示では、電圧検出部（3）は分圧抵抗（R11,R12,R21,R22）を備える。分圧抵抗（R11,R12）は経路（31）において直列に接続される。分圧抵抗（R21,R22）は経路（32）において直列に接続される。
【００３２】
このような電圧検出部（3）において、誘起電圧（Vw）が最小相の誘起電圧である期間では、線間誘起電圧（Vun）は、経路（31）、直流線（L2）およびダイオード（Dwn）を介した交流線（Pu,Pw）の間に印加される。このときダイオード（Dwn）には順方向に電圧が印加されるので、その電圧はほぼ零である。よって分圧抵抗（R11,R12）全体の両端電圧は、誘起電圧（Vu）と最小相の誘起電圧（Vw）との電位差すなわち線間誘起電圧（Vun）とほぼ一致する。同様に、分圧抵抗（R21,R22）全体の両端電圧は、誘起電圧（Vv）と最小相の誘起電圧（Vw）の電位差すなわち線間誘起電圧（Vvn）とほぼ一致する。
【００３３】
また誘起電圧（Vv）が最小相の誘起電圧である期間では、線間誘起電圧（Vun）は経路（31）、直流線（L2）およびダイオード（Dvn）を介した交流線（Pu,Pv）の間に印加される。このときダイオード（Dvn）には順方向に電圧が印加されるので、その電圧はほぼ零である。よってこのとき、分圧抵抗（R11,R12）全体の両端電圧は線間誘起電圧（Vun）とほぼ一致する。一方、直流線（L2）と交流線（Pv）との電位は互いにほぼ等しいので、分圧抵抗（R21,R22）全体の両端電圧はほぼ零である。この期間では線間誘起電圧（Vvn）は零であるので、分圧抵抗（R21,R22）全体の両端電圧は線間誘起電圧（Vvn）とほぼ一致する。
【００３４】
誘起電圧（Vu）が最小相の誘起電圧である期間は、線間誘起電圧（Vvn）は経路（32）、直流線（L2）およびダイオード（Dun）を介した交流線（Pu,Pv）の間に印加される。このときダイオード（Dun）には順方向に電圧が印加されるので、その電圧はほぼ零である。よってこのとき、分圧抵抗（R21,R22）全体の両端電圧は線間誘起電圧（Vvn）とほぼ一致し、また分圧抵抗（R11,R12）全体の両端電圧は線間誘起電圧（Vun）とほぼ一致する。したがって分圧抵抗（R11,R12）に印加される電圧は線間誘起電圧（Vun）と対応し、分圧抵抗（R21,R22）に印加される電圧は線間誘起電圧（Vvn）と対応する。よってこれらの電圧を検出することで線間誘起電圧（Vun,Vvn）を検出することができる。
【００３５】
図１の例示では、電圧検出部（3）は経路（31）における分圧抵抗（例えば直流線（L2）側の分圧抵抗（R12））の電圧を線間誘起電圧（Vun）として検出し、経路（32）における分圧抵抗（例えば直流線（L2）側の分圧抵抗（R22））の電圧を線間誘起電圧（Vvn）として検出する。これによって、より小さい電圧値で線間誘起電圧（Vun,Vvn）を検出することができる。なお分圧抵抗（R11,R12）の分圧比と分圧抵抗（R21,R22）の分圧比との差は小さいことが望ましい。これらの差が生じると、分圧抵抗電圧の大小関係の切り替わる時点と、線間誘起電圧（Vun,Vvn）の大小関係の切り替わる時点との間に差が生じるからである。
【００３６】
以上のように、電圧検出部（3）は直流線（L2）と、交流線（Pu,Pv）の各々とを接続する経路（31,32）を有しているので、これらの経路（31,32）における電圧を線間誘起電圧（Vun,Vvn）として検出することができる。
【００３７】
このような電圧検出部（3）によれば、例えば次の場合に比べて簡単に線間誘起電圧（Vun,Vvn）を得ることができる。即ち、誘起電圧（Vu,Vv,Vw）を検出し、検出した誘起電圧（Vu,Vv,Vw）から最小相の誘起電圧を抽出し、検出した誘起電圧（Vu,Vv）から当該最小相の誘起電圧を減算して線間誘起電圧（Vun,Vvn）を算出する場合に比べて、簡単に線間誘起電圧（Vun,Vvn）を得ることができる。
【００３８】
なお、最大相を基準とした線間誘起電圧（Vup,Vvp）を採用する場合は、電圧検出部（3）は、交流線（Pu,Pv）の各々と直流線（L1）との間の電圧を検出すればよい。
【００３９】
＜回転方向検出部（4）＞
回転方向検出部（4）は、電圧検出部（3）によって検出された線間誘起電圧（Vun,Vvn）を用いて、電動機（2）の回転方向（D）を検出する。回転方向検出部（4）は、アナログ／デジタル変換部（40a,40b）と、検出部（41）と、濾波部（42）と、回転速度算出部（43）と、判定部（44）とを備えている。なおここでは、回転方向検出部（4）は、マイクロコンピュータと記憶装置とを含んで構成される。マイクロコンピュータは、プログラムに記述された各処理ステップを実行する。記憶装置は、ＲＡＭ(Random-Access-Memory)などの各種のメモリや、ハードディスク装置などの各種記憶装置の１つまたは複数で構成可能である。当該記憶装置は、各種の情報やデータ等を格納し、またマイクロコンピュータが実行するプログラムを格納し、また、プログラムを実行するための作業領域を提供する。なお、マイクロコンピュータは、プログラムに記述された各処理ステップに対応する各種手段として機能するとも把握でき、あるいは、各処理ステップに対応する各種機能を実現するとも把握できる。また、回転方向検出部（4）によって実行される各種手順、あるいは実現される各種手段または各種機能の一部または全部をハードウェアで実現しても構わない。
【００４０】
アナログ／デジタル変換部（40a,40b）はそれぞれ、線間誘起電圧（Vun,Vvn）をデジタル信号に変換する。
【００４１】
検出部（41）は、デジタル信号に変換された線間誘起電圧（Vun,Vvn）を入力し、線間誘起電圧（Vun,Vvn）が互いに一致したか否かを検出する。ここでの検出は例えば、線間誘起電圧（Vun,Vvn）の大小を比較する公知の比較部を用いることによって実現できる。より詳細には、線間誘起電圧（Vun,Vvn）の大小関係が切り替わったときに、線間誘起電圧（Vun,Vvn）が互いに一致したと判断できる。例えば図３および図４の例では、回転位置が１５０度のとき、線間誘起電圧（Vun）が線間誘起電圧（Vvn）を超えており、状態Ｂ（Vun＜Vvn）から状態Ａ（Vun＞Vvn）に移行している。このとき、線間誘起電圧（Vun,Vvn）が互いに一致したと判断する。また、回転位置が３３０度のとき、線間誘起電圧（Vvn）が線間誘起電圧（Vun）を超えており、状態Ａ（Vun＞Vvn）から状態Ｂ（Vun＜Vvn）に移行している。このとき、線間誘起電圧（Vun,Vvn）が互いに一致したと判断する。
【００４２】
濾波部（42）は、デジタル信号に変換された線間誘起電圧（Vun,Vvn）を、所定のタイミングを始点として、所定の積算時間の間、積算して濾波値としての積算値を出力する。ここでは、検出部（41）から線間誘起電圧（Vun,Vvn）が互いに一致したことを通知されたとき、濾波部（42）が積算を開始するものとする。また、濾波部（42）では、複数種類の積算時間が設定されており、各積算時間における積算値がそれぞれ出力されるものとする。ここで、複数種類の積算時間は複数種類の周波数帯域と所定の関連性を有している。すなわち、積算時間が相対的に長いということは周波数帯域の上限が相対的に低いということに対応し、積算時間が相対的に短いということは周波数帯域の上限が相対的に高いということに対応している。
【００４３】
回転速度算出部（43）は、検出部（41）からの出力を用いて、電動機（2）の回転速度を検出する。回転速度算出部（43）が検出するのは、回転速度の絶対値である。すなわち、線間誘起電圧（Vun,Vvn）が互いに一致してから、次に線間誘起電圧（Vun,Vvn）が互いに一致するまでの時間は、電動機（2）の電気角半周期に相当する。そこで、回転速度算出部（43）は、検出部（41）から線間誘起電圧（Vun,Vvn）が互いに一致したことを通知されてから、次に、検出部（41）から線間誘起電圧（Vun,Vvn）が互いに一致したことを通知されるまでの時間を計測し、この時間を電動機（2）の電気角半周期として取得する。もちろん、検出部（41）からの出力を用いて、電動機（2）の電気角１周期の時間、あるいは、２周期以上の時間を計測してもよい。そして、計測した時間から求めた回転速度を、判定部（44）に出力する。あるいは、回転速度を間接的に表すデータとして、電動機（2）の電気角半周期の時間などを判定部（44）に出力してもかまわない。
【００４４】
判定部（44）は、濾波部（42）によって出力された線間誘起電圧（Vun,Vvn）の積算値を用いて、電動機（2）の回転方向を求める。判定部（44）は、回転速度算出部（43）から、電動機（2）の回転速度、または回転速度を表すデータを取得する。そして、この回転速度から、濾波部（42）によって出力された複数の積算値のいずれかを選択し、選択した積算値を用いて、電動機（2）の回転方向を求める。
【００４５】
ここで、本実施形態における回転方向判定方法について説明する。
【００４６】
図３に示すように正転方向では、回転位置１５０度（線間誘起電圧Vunが線間誘起電圧Vvnを超えるとき）の線間誘起電圧（Vun,Vvn）は比較的小さな値（例えば零）を採る。一方、回転位置３３０度（線間誘起電圧Vunが線間誘起電圧Vvnを下回るとき）の線間誘起電圧（Vun,Vvn）は比較的大きな値（図３ではΔV）を採る。これに対して、図４に示すように逆転方向では、回転位置１５０度では、線間誘起電圧（Vun,Vvn）は比較的大きな値（図４ではΔV）を採る。一方、回転位置３３０度では、線間誘起電圧（Vun,Vvn）は比較的小さな値（例えば零）を採る。
【００４７】
このような特性により、回転位置１５０度と３３０度での線間誘起電圧（Vun,Vvn）を比較することによって、電動機（2）の回転方向を検出することができる。すなわち、回転位置１５０度での線間誘起電圧（Vun,Vvn）が回転位置３３０度での線間誘起電圧（Vun,Vvn）より小さい場合は正転方向と判定でき、逆に、回転位置１５０度での線間誘起電圧（Vun,Vvn）が回転位置３３０度での線間誘起電圧（Vun,Vvn）より大きい場合は逆転方向と判定できる。
【００４８】
ところが、上のような判定方法では、ノイズの影響による誤判定の可能性がある。すなわち、回転位置１５０度、３３０度という２相の線間誘起電圧が互いに一致した時点での線間誘起電圧の検出値を利用して大小比較を行うため、もしノイズの影響によりこの線間誘起電圧の検出値が変動した場合には、大小比較に誤りが生じる可能性がある。ノイズの要因としては、例えば、同一基板上や近傍に配置された他の電力変換部のスイッチング動作に起因するノイズが挙げられる。例えば、電動機（2）が正転方向に回転している時に、回転位置１５０度での線間誘起電圧（Vun,Vvn）にノイズが加算され、回転位置３３０度での線間誘起電圧（Vun,Vvn）より大きくなると、誤って逆転方向と判定される。なお、スイッチング動作に起因するノイズの周波数成分は、線間誘起電圧（Vun,Vvn）の周波数成分に比べて一般的に高い。
【００４９】
そこで、本実施形態では、線間誘起電圧（Vun,Vvn）が互いに一致した時点から、所定の積算時間の間、線間誘起電圧（Vun,Vvn）を積算し、得られた積算値を用いて、電動機（2）の回転方向を判定する。判定部（44）は、回転位置１５０度以降における積算値と、回転位置３３０度以降における積算値とを大小比較し、回転位置１５０度以降における積算値の方が、小さい場合は正転方向と判定し、大きい場合は逆転方向と判定する。線間誘起電圧（Vun,Vvn）の積算値を用いることによって、ノイズの影響を低減でき、誤判定を抑制することが可能になる。しかも、積算値を演算し記憶するだけなので、大容量の記憶デバイスを必要とせず、また、演算量も少ない。
【００５０】
なお、この判定では、線間誘起電圧（Vun,Vvn）の両方について積算を行う必要はなく、いずれか一方のみについて積算するようにしてもかまわない。また、線間誘起電圧（Vun,Vvn）の両方について積算を行い、回転位置１５０度以降における積算値と回転位置３３０度以降における積算値との差の絶対値が、より大きい方の線間誘起電圧（Vun,Vvn）を回転方向の判定に用いてもよい。すなわち、図５および図６に示すように、当該絶対値がより大きい方（図５では、線間誘起電圧（Vvn）の回転位置３３０度以降における積算値から回転位置１５０度以降における積算値を引いたもの（以下、差分（Vvn_diff）ともいう）であり、図６では、線間誘起電圧（Vun）の回転位置３３０度以降における積算値から回転位置１５０度以降における積算値を引いたもの（以下、差分（Vun_diff）ともいう）である）の線間誘起電圧（Vun,Vvn）を回転方向の判定に用いると、正転時と逆転時の双方において、積算時間が電気角半周期の１／３を超えても回転方向３３０度以降における積算値と回転方向１５０度以降における積算値との大小関係が変わらないため、回転方向の誤判定をより確実に回避することができる。なお、次に記載するように、当該絶対値が小さい方の線間誘起電圧（Vun,Vvn）を回転方向の判定に用いる場合であっても、積算時間の適切な設定により回転方向の誤判定を回避することができる。
【００５１】
線間誘起電圧（Vun,Vvn）のいずれか一方のみについて積算する場合、積算時間は、電気角半周期の１／３未満とすることが望ましい。図３に示す正転方向では、回転位置１５０度から電気角半周期の１／３進んだ２１０度までの線間誘起電圧（Vun）の積算値と、回転位置３３０度から電気角半周期の１／３進んだ３０度までの線間誘起電圧（Vun）の積算値とが同じ値になる。このため、積算時間が電気角半周期の１／３以上の線間誘起電圧（Vun）の積算値を用いると、回転方向を誤判定する。また、図４に示す逆転方向では、回転位置１５０度から電気角半周期の１／３遅れた９０度までの線間誘起電圧（Vvn）の積算値と、回転位置３３０度から電気角半周期の１／３遅れた２７０度までの線間誘起電圧（Vvn）の積算値とが同じ値になる。このため、積算時間が電気角半周期の１／３以上の線間誘起電圧（Vvn）の積算値を用いると、回転方向を誤判定する。積算時間を電気角半周期の１／３未満とすることで、線間誘起電圧（Vun,Vvn）のいずれを用いても、誤判定なく回転方向を検出できる。ここで、積算時間を、電気角半周期の１／６程度とすることがさらに望ましい。図７に示すように、正転時の線間誘起電圧（Vun）の差分（Vun_diff）は、電気角半周期の１／６において最大値を取り、したがってこの近傍に積算時間を設定することで回転方向の誤判定をより確実に防止することができる。同図に示すように、逆転時の線間誘起電圧（Vvn）の差分（Vvn_diff）に関しても同様である。
【００５２】
さらに、本実施形態では、線間誘起電圧（Vun,Vvn）の積算演算に複数種類の積算時間を用いる。そして、電動機（2）の回転速度に応じて、各積算時間における積算値のいずれかを選択し、選択した積算値を回転方向の判定に用いる。これにより、回転方向判定において適切な積算時間を、回転速度に応じて、選択することができる。特に、ノイズの影響が大きい低速回転において、相対的に長い積算時間を選択することによって（すなわち、周波数帯域の上限が相対的に低い積算値を選択することによって）、ノイズの影響による誤判定を抑制することができる。また、電気角半周期が短くなる高速回転において、相対的に短い積算時間を選択することによって（すなわち、周波数帯域の上限が相対的に高い積算値を選択することによって）、積算時間を電気角半周期の１／３未満とすることができ、線間誘起電圧（Vun,Vvn）のいずれを用いても、誤判定なく回転方向を検出できる。例えば、電動機（2）の回転速度より電気角半周期の１／３を求め、複数種類の積算時間より、電気角半周期の１／３以下で最も長い積算時間を選択すればよい。
【００５３】
＜濾波部（42）＞
図８は濾波部（42）の具体的な構成例である。図８の濾波部（42）は、積算部として構成されていて、Ｖｕｎ積算カウンタ（51a）と、Ｖｖｎ積算カウンタ（51b）と、積算時間設定部（52）と、積算値記憶部（53）とを備えている。Ｖｕｎ積算カウンタ（51a）は、アナログ／デジタル変換部（40a）から受けた線間誘起電圧（Vun）（デジタル信号）を、検出部（41）から線間誘起電圧（Vun,Vvn）の一致を通知されたタイミングを始点として、積算時間設定部（52）に設定された複数種類の積算時間、それぞれ積算する。Ｖｖｎ積算カウンタ（51b）は、アナログ／デジタル変換部（40b）から受けた線間誘起電圧（Vvn）（デジタル信号）を、検出部（41）から線間誘起電圧（Vun,Vvn）の一致を通知されたタイミングを始点として、積算時間設定部（52）に設定された複数種類の積算時間、それぞれ積算する。Ｖｕｎ積算カウンタ（51a）およびＶｖｎ積算カウンタ（51b）によって出力された積算値は、積算値記憶部（53）に格納される。なお、線間誘起電圧（Vun,Vvn）のいずれか一方のみの積算を行う場合には、Ｖｕｎ積算カウンタ（51a）またはＶｖｎ積算カウンタ（51b）のいずれかを省くことができる。
【００５４】
図９は濾波部（42）の動作例を示すタイミングチャート、図１０は濾波部（42）の動作例を示すフローチャートである。ここでは、複数種類の積算時間として、高速用積算時間（TS）、中速用演算時間（TM）、低速用積算時間（TL）の３種類が設定されているものとする。
【００５５】
検出部（41）が線間誘起電圧（Vun,Vvn）の一致を検出すると（S11でｙｅｓ）、濾波部（42）において、Ｖｕｎ積算カウンタ（51a）およびＶｖｎ積算カウンタ（51b）が積算演算を開始する（S12）。そして、高速用積算時間（TS）が経過したとき、Ｖｕｎ積算カウンタ（51a）およびＶｖｎ積算カウンタ（51b）はそのときの積算値（図９のAS,BS）を、高速用積算値として積算値記憶部（53）に格納する（S13）。次に、中速用積算時間（TM）が経過したとき、Ｖｕｎ積算カウンタ（51a）およびＶｖｎ積算カウンタ（51b）はそのときの積算値（図９のAM,BM）を、中速用積算値として積算値記憶部（53）に格納する（S14）。さらに、低速用積算時間（TL）が経過したとき、Ｖｕｎ積算カウンタ（51a）およびＶｖｎ積算カウンタ（51b）はそのときの積算値（図９のAL,BL）を、低速用積算値として積算値記憶部（53）に格納する（S15）。その後、Ｖｕｎ積算カウンタ（51a）およびＶｖｎ積算カウンタ（51b）は積算演算を停止し、積算値をリセットする。このような動作を、検出部（41）が線間誘起電圧（Vun,Vvn）の一致を検出するたびに実行する。
【００５６】
図１１は判定部（44）の動作例を示すフローチャートである。判定部（44）は、電動機（2）の回転方向を判定するとき、まず、回転速度算出部（43）から回転速度（あるいは回転速度を間接的に表すデータ）を取得する（S21）。そして、回転速度と高／中速閾値とを比較し（S22）、回転速度が高／中速閾値より高いときは（S22でＹｅｓ）、濾波部（42）の積算値記憶部（53）に格納された積算値の中から高速用積算値を選択して読み出す（S23）。一方、回転速度が高／中速閾値以下のときは（S22でＮｏ）、回転速度と中／低速閾値とを比較する（S24）。回転速度が中／低速閾値より高いときは（S24でＹｅｓ）、濾波部（42）の積算値記憶部（53）に格納された積算値の中から中速用積算値を選択して読み出す（S25）。一方、回転速度が中／低速閾値以下のときは（S24でＮｏ）、濾波部（42）の積算値記憶部（53）に格納された積算値の中から低速用積算値を選択して読み出す（S26）。
【００５７】
その後、読み出した積算値を用いて、上述した手法によって電動機（2）の回転方向を判定する（S27）。すなわち、回転位置１５０度以降における積算値と、回転位置３３０度以降における積算値とを大小比較し、回転位置１５０度以降における積算値の方が、小さい場合は正転方向と判定し、大きい場合は逆転方向と判定する。なお、回転方向の判定手法としては、これに限られるものではない。例えば、回転位置１５０度以降における積算値、または、回転位置３３０度以降における積算値を所定の閾値と比較し、この比較結果によって回転方向を判定してもよい。
【００５８】
図１２は濾波部（42）の具体的な他の構成例である。図１２の濾波部（42）は、Ｖｕｎ記憶部（55a）と、Ｖｖｎ記憶部（55b）と、積算演算部（56）と、積算時間設定部（57）と、積算値記憶部（58）とを備えている。Ｖｕｎ記憶部（55a）はアナログ／デジタル変換部（40a）から受けた線間誘起電圧（Vun）（デジタル信号）を所定時間の範囲で記憶し、所定時間遅れた線間誘起電圧（Vun）（デジタル信号）を出力する。Ｖｖｎ記憶部（55b）はアナログ／デジタル変換部（40b）から受けた線間誘起電圧（Vvn）（デジタル信号）を所定時間の範囲で記憶し、所定時間遅れた線間誘起電圧（Vvn）（デジタル信号）を出力する。積算演算部（56）は、検出部（41）から線間誘起電圧（Vun,Vvn）の一致を通知されたタイミングを始点として、積算時間設定部（57）に設定された複数種類の積算時間、Ｖｕｎ記憶部（55a）に記憶された線間誘起電圧（Vun）およびＶｖｎ記憶部（55b）に記憶された線間誘起電圧（Vvn）を、それぞれ積算する。積算演算部（56）によって出力された積算値は、積算値記憶部（58）に格納される。なお、線間誘起電圧（Vun,Vvn）のいずれか一方のみの積算を行う場合には、Ｖｕｎ記憶部（55a）またはＶｖｎ記憶部（55b）のいずれかを省くことができる。図１２の濾波部（42）によっても、図９に示すような動作を実行することができる。
【００５９】
以上のように本実施形態によると、回転方向検出装置（4）において、検出部（41）によって、線間誘起電圧（Vun,Vvn）が互いに一致したか否かが検出される。濾波部（42）は、検出部（41）の検出結果を受け、線間誘起電圧（Vun,Vvn）が互いに一致したときの近傍において、線間誘起電圧（Vun,Vvn）のうち少なくとも一方について、積算する。判定部（44）は、濾波部（42）によって出力された積算値に基づいて、電動機（2）の回転方向を判定する。これにより、電動機（2）の回転方向が、線間誘起電圧同士が互いに一致したときの近傍における、線間誘起電圧の積算値によって判定されるので、ノイズによる誘起電圧の変動に起因した誤判定を回避することができる。しかも、回転方向の判定のために、積算演算を行い積算値を一時的に記憶するだけでいいので、大容量の記憶デバイスを必要とせず、演算量も少ない。
【００６０】
また、本実施形態では、複数種類の積算時間（TS,TM,TL）それぞれにおける積算値が出力され、これらから選択された積算値が、回転方向の判定に用いられるので、回転方向の誤判定を確実に回避することができる。
【００６１】
さらに、電動機（2）の回転速度に応じて選択された積算値が、回転方向の判定に用いられるので、回転方向の誤判定をより確実に回避することができる。さらに、判定部（44）は、電動機（2）の回転速度が相対的に遅いときは、相対的に長い積算時間における積算値を選択し、電動機（2）の回転速度が相対的に速いときは、相対的に短い積算時間における積算値を選択するので、電動機（2）が低速運転中であっても、ノイズによる誘起電圧の変動に起因した誤判定を確実に回避することができる。同時に、電動機（2）の回転速度の大小によらず、その回転方向を確実に正しく判定することができる。
【００６２】
また、予め電動機（2）の回転速度を検出しなくてもよいので、回転速度検出のための時間遅れが生じないのと同時に、回転速度が変化していても電動機（2）の回転方向を確実に正しく判定することができる。
【００６３】
なお、上述の実施形態では、線間誘起電圧（Vun,Vvn）が互いに一致したタイミングを、線間誘起電圧（Vun,Vvn）の積算時間の始点としたが、これに限られるものではない。例えば、線間誘起電圧（Vun,Vvn）が互いに一致したタイミングから微少時間経過した後に、積算を開始してもよい。あるいは、線間誘起電圧（Vun,Vvn）が互いに一致したタイミングの少し前から積算を開始してもよい。例えば図８の構成例では、Ｖｕｎ積算カウンタ（51a）およびＶｖｎ積算カウンタ（51b）が、積算の開始を、検出部（41）から線間誘起電圧（Vun,Vvn）の一致を通知されたタイミングから所定時間遅らせることができる。また図１２の構成では、Ｖｕｎ記憶部（55a）およびＶｖｎ記憶部（55b）に線間誘起電圧（Vun,Vvn）が記憶されているので、積算の開始を任意のタイミングに設定することができる。また、積算時間に応じて、積算の開始を任意のタイミングに設定してもよい。例えば、線間誘起電圧（Vun,Vvn）同士が互いに一致したタイミングの前後で、ほぼ同じ積算時間となるよう、線間誘起電圧（Vun,Vvn）同士が互いに一致するタイミングより、積算時間の半分前から積算を開始してもよい。
【００６４】
すなわち、本発明では、線間誘起電圧（Vun,Vvn）の積算時間は、線間誘起電圧（Vun,Vvn）同士が互いに一致する時点の近傍に設定すればよい。ここでの近傍とは、例えば本実施形態でいうと、回転角度１５０度近傍における積算値と回転角度３３０度近傍における積算値とを比較した結果において、電動機（2）の回転方向に応じて、違いが生じる範囲であればよい。
【００６５】
また、上述の実施形態では、３種類の積算時間を設定するものとしたが、積算時間の種類数は３種類に限定されるものではなく、２種類でもいいし、４種類以上であってもよい。
【００６６】
また、上述の実施の形態では、電動機（2）の回転速度に応じて、積算時間を選択するものとしたが、これに限られるものではない。例えば、回転方向検出装置（4）の外部から積算時間を選択する構成としてもよい。
【００６７】
また、上述の実施の形態では、積算値を回転方向の判定に用いるものとしたが、積算値を積算時間で除して平均値を算出し、この平均値を回転方向の判定に用いてもよい。
【００６８】
また、上述の実施の形態では、二つの線間誘起電圧として、線間誘起電圧（Vun,Vvn）を用いるものとしたが、線間誘起電圧（Vun,Vwn）を用いてもよいし、線間誘起電圧（Vvn,Vwn）を用いてもよい。
【００６９】
また、本実施形態で開示した回転方向検出装置（4）は、電動機（2）と、電動機（2）によって駆動されるファンとを備える空気調和機に適用することができる。
【００７０】
−実施形態２−
次に、実施形態２について説明する。本実施形態では、前記実施形態１と比べて濾波部（42）の構成が異なる。以下では、実施形態１と異なる部分について主に説明する。
【００７１】
図１３は濾波部（42）の具体的な構成例である。濾波部（42）は、所定の周波数帯域に属する成分だけを通過させるように構成されている。ここでいう「だけ」とは、厳密に所定の周波数帯域に属する成分のみを通過させることを意味するものではなく、所定の周波数帯域以外の周波数帯域の成分をも僅かに通過させる場合も含んでおり、かつ、所定の周波数帯域に属する成分をも僅かに減衰させる場合も含んでいる。
【００７２】
濾波部（42）は、高速用Ｖｕｎ低域通過フィルタ（61a）と、中速用Ｖｕｎ低域通過フィルタ（61b）と、低速用Ｖｕｎ低域通過フィルタ（61c）と、高速用Ｖｖｎ低域通過フィルタ（61d）と、中速用Ｖｖｎ低域通過フィルタ（61e）と、低速用Ｖｖｎ低域通過フィルタ（61f）と、低域通過フィルタ値記憶部（62）とを備えている。
【００７３】
高速用、中速用、および低速用Ｖｕｎ低域通過フィルタ（61a〜61c）には、この順に小さくなるようにそれぞれカットオフ周波数が設定されている。高速用、中速用、および低速用Ｖｖｎ低域通過フィルタ（61d〜61f）には、この順に小さくなるようにそれぞれカットオフ周波数が設定されている。これらのカットオフ周波数は、本発明における周波数帯域の上限にそれぞれ対応している。また、この場合における所定の周波数帯域とは、直流成分から当該カットオフ周波数までの成分を含む周波数帯域である。各々のカットオフ周波数は、線間誘起電圧（Vun,Vvn）に重畳するノイズ成分を除去しかつ線間誘起電圧（Vun,Vvn）の周波数成分を十分に通過させるように設定されるのが好ましい。また、各々のカットオフ周波数は、少なくとも線間誘起電圧（Vun,Vvn）の基本波の周波数成分を十分に通過させるように設定されるのが好ましい。高速用、中速用、および低速用Ｖｕｎ低域通過フィルタ（61a〜61c）は、アナログ／デジタル変換部（40a）から受けた線間誘起電圧（Vun）（デジタル信号）のうち、それぞれに設定されたカットオフ周波数よりも低い周波数成分のものを濾波値として出力する。高速用、中速用、および低速用Ｖｖｎ低域通過フィルタ（61d〜61f）は、アナログ／デジタル変換部（40a）から受けた線間誘起電圧（Vun）（デジタル信号）のうち、それぞれに設定されたカットオフ周波数よりも低い周波数成分のものを濾波値として出力する。なお、線間誘起電圧（Vun,Vvn）に重畳するノイズ成分を除去しかつ線間誘起電圧（Vun,Vvn）の周波数成分を通過させるものであれば、各低域通過フィルタ（61a〜61f）に代えて帯域通過フィルタを高速用、中速用、および低速用のフィルタとして用いてもよい。この場合、各帯域通過フィルタの２つのカットオフ周波数のうち高い方のカットオフ周波数は、本発明における周波数帯域の上限にそれぞれ対応している。
【００７４】
低域通過フィルタ値記憶部（62）は、検出部（41）から線間誘起電圧（Vun,Vvn）の一致を通知されたタイミングにおいて、各低域通過フィルタ（61a〜61f）から出力された濾波値を格納する。なお、低域通過フィルタ値記憶部（62）は、検出部（41）から線間誘起電圧（Vun,Vvn）の一致を通知されたタイミングから所定の遅延時間後に、各低域通過フィルタ（61a〜61f）から出力された濾波値を格納してもよい。この場合、カットオフ周波数が高いものほど、遅延時間を短くすることが好ましい。例えば、高速用Ｖｕｎ低域通過フィルタ（61a）に対応する遅延時間を中速用Ｖｕｎ低域通過フィルタ（61b）に対応する遅延時間よりも短く設定し、中速用Ｖｕｎ低域通過フィルタ（61b）に対応する遅延時間を低速用Ｖｕｎ低域通過フィルタ（61c）に対応する遅延時間よりも短く設定することが好ましい。例えば、線間誘起電圧（Vun,Vvn）の周波数成分の、低域通過フィルタによる遅れとほぼ一致するように遅延時間を設定してもよい。なお、線間誘起電圧（Vun,Vvn）のいずれか一方のみを用いて濾波値を出力する場合には、各Ｖｕｎ低域通過フィルタ（61a〜61c）または各Ｖｖｎ低域通過フィルタ（61c〜61e）のいずれかを省くことができる。
【００７５】
図１４は判定部（44）の動作例を示すフローチャートである。実施形態１と同様のブロックについては同じ符号を付してあり、その説明を省略する。判定部（44）は、電動機（2）の回転速度が高／中速閾値より高いときは（S22でＹｅｓ）、濾波部（42）の低域通過フィルタ値記憶部（62）に格納された濾波値の中から高速用Ｖｕｎ低域通過フィルタ（61a）および高速用Ｖｖｎ低域通過フィルタ（61d）の出力値を選択して読み出す（S33）。一方、回転速度が高／中速閾値以下であり（S22でＮｏ）、かつ回転速度が中／低速閾値より高いときは（S24でＹｅｓ）、濾波部（42）の低域通過フィルタ値記憶部（62）に格納された濾波値の中から中速用Ｖｕｎ低域通過フィルタ（61b）および中速用Ｖｖｎ低域通過フィルタ（61e）の出力値を選択して読み出す（S35）。一方、回転速度が中／低速閾値以下のときは（S24でＮｏ）、濾波部（42）の低域通過フィルタ値記憶部（62）に格納された濾波値の中から低速用Ｖｕｎ低域通過フィルタ（61c）および低速用Ｖｖｎ低域通過フィルタ（61f）の出力値を選択して読み出す（S36）。
【００７６】
その後、読み出した低域通過フィルタ出力値（濾波値）を用いて、電動機（2）の回転方向を判定する（S37）。すなわち、回転位置１５０度における濾波値と、回転位置３３０度における濾波値とを大小比較し、回転位置１５０度以降における濾波値の方が、小さい場合は正転方向と判定し、大きい場合は逆転方向と判定する。この判定方法によると、例えば線間誘起電圧（Vun,Vvn）にオフセットが重畳している場合であっても、回転位置１５０度における濾波値と回転位置３３０度における濾波値との大小関係は変わらないので、電動機（2）の回転方向を正しく判定することができる。
【００７７】
以上のように本実施形態によると、回転方向検出装置（4）において、検出部（41）によって、線間誘起電圧（Vun,Vvn）が互いに一致したか否かが検出される。濾波部（42）は、検出部（41）の検出結果を受け、線間誘起電圧（Vun,Vvn）が互いに一致したときの近傍において、線間誘起電圧（Vun,Vvn）のうち少なくとも一方について、所定の周波数帯域に属する成分を通過させる。判定部（44）は、濾波部（42）によって出力された濾波値に基づいて、電動機（2）の回転方向を判定する。これにより、電動機（2）の回転方向が、線間誘起電圧同士が互いに一致したときの近傍における、線間誘起電圧のノイズが低減した濾波値によって判定されるので、ノイズによる誘起電圧の変動に起因した誤判定を回避することができる。しかも、回転方向の判定のために、線間誘起電圧の濾波処理を行うと共に一周期分の線間誘起電圧の値よりもデータ量の少ない濾波値を記憶するだけでよいので、大容量の記憶デバイスを必要とせず、演算量も少ない。
【００７８】
さらに、判定部（44）は、電動機（2）の回転速度が相対的に遅いときは、周波数帯域の上限が相対的に低い濾波値を選択し、電動機（2）の回転速度が相対的に速いときは、周波数帯域の上限が相対的に高い濾波値を選択する。
【００７９】
例えば、電動機（2）の回転速度が相対的に遅いときは、線間誘起電圧（Vun,Vvn）の振幅が比較的小さくなるために重畳するノイズの影響が相対的に大きくなり、そのために高周波のノイズ成分を十分に除去する必要があるためである。そこで、電動機（2）の回転速度が相対的に遅いときは、線間誘起電圧（Vun,Vvn）の周波数が比較的低いことに着目し、周波数帯域の上限が相対的に低い濾波値を選択して、線間誘起電圧（Vun,Vvn）の成分を抽出している。これにより、電動機（2）の回転速度が相対的に遅いときに、線間誘起電圧（Vun,Vvn）の成分を確実に抽出できる。例えば、電動機（2）の回転速度より線間誘起電圧（Vun,Vvn）の基本波の周波数を求め、複数種類のカットオフ周波数（本発明における周波数帯域の上限）より、カットオフ周波数が線間誘起電圧（Vun,Vvn）の基本波の周波数以上で最もカットオフ周波数が低い濾波値を選択すればよい。
【００８０】
一方、電動機（2）の回転速度が相対的に速いときには、線間誘起電圧（Vun,Vvn）の周波数が比較的高いので、線間誘起電圧（Vun,Vvn）の成分を確実に抽出するためには、周波数帯域の上限が相対的に高い濾波値を選択する必要がある。ここで、周波数帯域の上限が相対的に高い濾波値を選択すると、周波数帯域の上限が相対的に低い濾波値を選択した場合に比べてカットオフ周波数が高くなるので、当該カットオフ周波数に近い周波数のノイズ成分がより多く濾波値に含まれる可能性がある。しかし、電動機（2）の回転速度が相対的に速いときには線間誘起電圧（Vun,Vvn）の振幅が比較的大きいので、濾波値に含まれたノイズ成分の影響を無視することができる。そのため、電動機（2）の回転速度が相対的に速いときに、線間誘起電圧（Vun,Vvn）の成分を確実に抽出できる。
【００８１】
以上により、電動機（2）の回転速度の大小によらず、その回転方向を確実に正しく判定することができる。同時に、電動機（2）が低速運転中であっても、ノイズによる誘起電圧の変動に起因した誤判定を確実に回避することができる。
【００８２】
また、予め電動機（2）の回転速度を検出しなくてもよいので、回転速度検出のための時間遅れが生じないのと同時に、回転速度が変化していても電動機（2）の回転方向を確実に正しく判定することができる。
【００８３】
本発明では、線間誘起電圧（Vun,Vvn）の濾波値を出力するタイミングは、線間誘起電圧（Vun,Vvn）同士が互いに一致する時点の近傍に設定すればよい。ここでの近傍とは、例えば本実施形態でいうと、回転角度１５０度近傍における濾波値と回転角度３３０度近傍における濾波値とを比較した結果において、電動機（2）の回転方向に応じて、違いが生じる範囲であればよい。
【００８４】
また、上述の実施形態では、３種類の周波数帯域を設定するものとしたが、周波数帯域の種類数は３種類に限定されるものではなく、２種類でもいいし、４種類以上であってもよい。
【００８５】
また、上述の実施の形態では、電動機（2）の回転速度に応じて、周波数帯域を選択するものとしたが、これに限られるものではない。例えば、回転方向検出装置（4）の外部から周波数帯域を選択する構成としてもよい。
【００８６】
また、上述の実施の形態では、二つの線間誘起電圧として、線間誘起電圧（Vun,Vvn）を用いるものとしたが、線間誘起電圧（Vun,Vwn）を用いてもよいし、線間誘起電圧（Vvn,Vwn）を用いてもよい。
【００８７】
また、本実施形態で開示した回転方向検出装置（4）は、電動機（2）と、電動機（2）によって駆動されるファンとを備える空気調和機に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、電動機の回転方向を、ノイズの影響を受けることなく、簡易な構成によって、電動機の回転速度の大小によらず検出するのに有用である。
【符号の説明】
【００８９】
２  電動機
４  回転方向検出装置
２１  電機子
２２  界磁
４１  検出部
４２  濾波部
４３  回転速度算出部
４４  判定部
【図１】
2016123264.tif 000003
【図２】
2016123264.tif 000004
【図３】
2016123264.tif 000005
【図４】
2016123264.tif 000006
【図５】
2016123264.tif 000007
【図６】
2016123264.tif 000008
【図７】
2016123264.tif 000009
【図８】
2016123264.tif 000010
【図９】
2016123264.tif 000011
【図１０】
2016123264.tif 000012
【図１１】
2016123264.tif 000013
【図１２】
2016123264.tif 000014
【図１３】
2016123264.tif 000015
【図１４】
2016123264.tif 000016