(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転磁界を発生するｎ個の３相モータ（ただし、ｎは２以上の整数）のコイルに駆動信号を供給するスイッチング手段を含むインバータ回路を含む制御装置であって、
前記インバータ回路は、（ｎ＋１）個の前記スイッチング手段を（ｎ＋１）段の直列に接続してなる直列回路を３個並列に接続してなり、並列に並んだｋ段目のスイッチング手段と（ｋ＋１）段目のスイッチング手段（ただし、ｋは１からｎまでの整数）との３個の接続点が、ｎ個中の１個の前記３相モータの異なる相とそれぞれ接続され、ｎ個の前記３相モータを制御することを特徴とするモータの制御装置。
【請求項２】
前記モータの回転速度が、予め定められる基準回転速度に一致するように前記インバータ回路の前記スイッチング手段のスイッチング動作を制御する制御部は、前記インバータ回路の前記スイッチング手段を各モータに亘って共通に制御する請求項１記載のモータの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラシレスモータなどのモータを所定の回転態様で回転駆動させる制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例として、家電、産業用などの産業分野で、従来から、３相ブラシレスモータが用いられている。図５は、このようなブラシレスモータ（以下、モータ）の制御装置１の電気的構成を示すブロック図である。図５を参照して、従来技術の制御装置について説明する。この従来技術の制御装置１は、複数のモータ２を一括して制御しようとするものであり、各モータ２に設けられた例として３個ずつの回転速度検出素子３からの回転信号は位置検出回路９にそれぞれ入力され、位置検出回路９でモータ２の回転速度に周波数が正に相関する信号に変換されて周波数／電圧変換回路４にそれぞれ入力される。この信号は、周波数／電圧変換回路４で、周波数に正に相関する電圧信号に変換され、この電圧信号が比較回路５の一方入力端子にそれぞれ入力される。各比較回路５の他方入力端子には、各モータ２に共通な速度指令ユニット６からのモータ２毎の基準速度に対応する電圧レベルを有する速度指令信号がそれぞれ入力される。
【０００３】
各比較回路５は、前記各電圧信号と各速度指令信号との電圧レベルを相互に比較し、その差に相当する信号を各ＰＷＭ（パルス幅変調）制御回路７にそれぞれ出力する。ＰＷＭ制御回路７では、前記比較回路５からの信号に基づいて、各モータ２の回転速度を増大或いは減少させて、各モータ２の回転速度が前記速度指令ユニット６からの速度指令信号に対応する基準速度となるようなパルス幅変調方式に基づく制御信号を発生し、モータ２毎に設けられている各インバータ回路８に出力する。各インバータ回路８は、対応する３相のモータ２の各コイルＵ、Ｖ、Ｗに駆動信号を供給するパワートランジスタなどからなる上段トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３と、各コイルＵ、Ｖ、Ｗを流れた駆動信号が流入される下段上段トランジスタＱ４、Ｑ５、Ｑ６とを備えている。
【０００４】
このような、回転速度検出素子３、周波数／電圧変換回路４、比較回路５、速度指令ユニット６、ＰＷＭ制御回路７及びインバータ回路８を含んで前記制御装置１が構成され、この制御装置１は、このような構成によって、各モータ２の回転速度を制御する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来技術の制御装置１では、モータ２毎にインバータ回路８が必要になり、前記従来例では、トランジスタが６個×ｎ（モータ設置数）だけ必要であり、部品点数が増大しコストアップになる。また、モータ２毎に、前記回転速度検出素子３、周波数／電圧変換回路４、比較回路５、速度指令ユニット６、ＰＷＭ制御回路７及びインバータ回路８が必要であり、構成が大型化し複雑になる。更に、各モータ２を同期して運転する場合、モータ２毎に設けられる周波数／電圧変換回路４、比較回路５、ＰＷＭ制御回路７及びインバータ回路８におけるゲイン設定の誤差などにより、各モータ２間の回転を高精度に同期させることが困難であるという問題点がある。また、モータ２毎に、前記回転速度検出素子３、周波数／電圧変換回路４、比較回路５、速度指令ユニット６、ＰＷＭ回路７及びインバータ回路８が必要であり、各モータ２毎に、オーバーシュート、アンダーシュート、ハンチングなどが発生するという問題点がある。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決すべくなされたものであり、その目的は、複数のモータを同時に制御するために必要な構成を簡略化すると共に、各モータの制御を高精度に行うことができ、誤動作の発生を防止することができるモータの制御装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のモータの制御装置は、回転磁界を発生するｎ個の３相モータ（ただし、ｎは２以上の整数）のコイルに駆動信号を供給するスイッチング手段を含むインバータ回路を含む制御装置であって、前記インバータ回路は、（ｎ＋１）個の前記スイッチング手段を（ｎ＋１）段の直列に接続してなる直列回路を３個並列に接続してなり、並列に並んだｋ段目のスイッチング手段と（ｋ＋１）段目のスイッチング手段（ただし、ｋは１からｎまでの整数）との３個の接続点が、ｎ個中の１個の前記３相モータの異なる相とそれぞれ接続され、ｎ個の前記３相モータを制御することを特徴とするモータの制御装置。
【０００８】
請求項２記載のモータの制御装置は、前記モータの回転速度が、予め定められる基準回転速度に一致するように前記インバータ回路の前記スイッチング手段のスイッチング動作を制御する制御部は、前記インバータ回路の前記スイッチング手段を各モータに亘って共通に制御する。
【０００９】
請求項１記載のモータの制御装置は、複数ｎ個の３相モータを制御する場合、インバータ回路が、（ｎ＋１）個のスイッチング手段を（ｎ＋１）段の直列に接続してなる直列回路を３個並列に接続してなり、並列に並んだｋ段目のスイッチング手段と（ｋ＋１）段目のスイッチング手段（ただし、ｋは１からｎまでの整数）との３個の接続点が、ｎ個中の１個の３相モータの異なる相とそれぞれ接続される。
【００１０】
即ち、一つのモータの後段に他のモータが接続される場合を想定すると、一つのモータに供給スイッチング手段から供給された駆動信号は、モータ中のコイルを経て、上記一つのモータに対応する流入スイッチング手段に流入する。一方、この一つのモータに対応する上記流入スイッチング手段と、上記一つのモータと電気的接続順序で隣接する他のモータの供給スイッチング手段として、同一のスイッチング手段が用いられる。従って、前記一つのモータの流入スイッチング手段は、上記他のモータの供給スイッチング手段になる。
【００１１】
このようにして、モータがｍ相である場合、モータ毎に供給スイッチング手段と流入スイッチング手段とを用いる場合にはスイッチング手段数が２ｍｎ個であるのに対し、本発明の場合にはｍ（ｎ＋１）個になる。これにより、スイッチング手段数は、
｛ｍ（ｎ＋１）／２ｍｎ｝＝（ｎ＋１）／２ｎ              ・・・（１）
となり格段に削減することができ、コストダウンを図ることができる。
【００１２】
請求項２記載のモータの制御装置において、前記モータの回転速度が予め定められる基準回転速度に一致するように、前記インバータ回路の前記スイッチング手段のスイッチング動作を制御する制御部は、前記インバータ回路の前記スイッチング手段を各モータに亘って共通に制御する。
【００１３】
従って、モータの回転速度の制御に必要な回路構成を各モータ毎に設ける必要が解消され、モータの制御装置の構成を格段に簡略化し、コストダウンを図ることができる。また、制御装置の構成を簡略化できるので、ゲインなどの調整が必要な回路素子を削減することができ、また、単一の制御装置が複数のモータの回転速度制御を各モータに亘って共通に行うので、各モータ用の制御装置におけるゲイン設定ずれなどにより、各モータの運転の同期が損なわれるなどの誤動作が発生する事態が防止される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図１〜図４を参照して説明する。図１は本発明の第１実施例のモータの制御装置１１の電気的構成を示すブロック図であり、図２は本実施例の動作を説明する図である。
【００１５】
以下、図１及び図２を参照して、本実施例の制御装置１１の構成について説明する。
【００１６】
本実施例の制御装置１１は、本実施例においては例として２台である複数のモータ１２ａ、１２ｂ（総称する場合には符号１２で示す）を一括して制御しようとするものであり、各モータ１２ａ、１２ｂに設けられた例として３個ずつの回転速度検出素子１３ａｕ、１３ａｖ、１３ａｗ、１３ｂｕ、１３ｂｖ、１３ｂｗからの回転信号Ｓｖは位置検出回路１９にそれぞれ入力され、位置検出回路１９でモータ１２の回転速度に周波数が正に相関する信号に変換されて、２台のモータ１２ａ、１２ｂに共通な周波数／電圧変換回路１４で、周波数に正に相関する電圧信号に変換され、この電圧信号がやはりモータ１２ａ、１２ｂに共通な比較回路１５の一方入力端子にそれぞれ入力される。比較回路１５の他方入力端子には、各モータ１２ａ、１２ｂに共通な速度指令ユニット１６からのモータ１２ａ、１２ｂに共通な基準速度に対応する電圧レベルを有する速度指令信号がそれぞれ入力される。
【００１７】
比較回路１５は、前記各電圧信号と各速度指令信号との電圧レベルを相互に比較し、その差に相当する信号をモータ１２ａ、１２ｂに共通なＰＷＭ（パルス幅変調）制御回路１７に出力する。ＰＷＭ制御回路１７では、前記比較回路１５からの信号に基づいて、各モータ１２ａ、１２ｂの回転速度を増大或いは減少させて、各モータ１２ａ、１２ｂの回転速度が前記速度指令ユニット１６からの速度指令信号に対応する基準速度となるような制御信号を、モータ１２ａ、１２ｂ毎に設けられている各インバータ回路１８に出力する。インバータ回路１８は、対応する３相のモータ１２ａ、１２ｂの各コイルＵａ、Ｖａ、Ｗａ、Ｕｂ、Ｖｂ、Ｗｂに駆動信号を供給するパワートランジスタなどからなる第１段トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３と、第２段トランジスタＱ４、Ｑ５、Ｑ６と、第３段トランジスタＱ７、Ｑ８、Ｑ９とを備えている。
【００１８】
第１段トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３の各コレクタは、共通な電源電位（図示せず）に接続され、各エミッタは例としてスター結線されているモータ１２ａの各コイルＵａ、Ｖａ、Ｗａにそれぞれ接続されると共に、第２段トランジスタＱ４、Ｑ５、Ｑ６の各コレクタにそれぞれ接続される。第２段トランジスタＱ４、Ｑ５、Ｑ６の各エミッタは例としてスター結線されているモータ１２ｂの各コイルＵｂ、Ｖｂ、Ｗｂにそれぞれ接続されると共に、第３段トランジスタＱ７、Ｑ８、Ｑ９の各コレクタにそれぞれ接続される。第３段トランジスタＱ７、Ｑ８、Ｑ９の各エミッタは共通な接地電位（図示せず）にそれぞれ接続される。
【００１９】
このような、回転速度検出素子１３ａｕ、１３ａｖ、１３ａｗ、１３ｂｕ、１３ｂｖ、１３ｂｗ、周波数／電圧変換回路１４、比較回路１５、速度指令ユニット１６、ＰＷＭ制御回路１７及びインバータ回路１８を含んで前記制御装置１１が構成され、この制御装置１１は、このような構成によって、各モータ１２ａ、１２ｂの回転速度を制御する。
【００２０】
本実施例では、第１段トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３からモータ１２ａに駆動信号が供給され、モータ１２ａを流れた駆動信号が、第２段トランジスタＱ４、Ｑ５、Ｑ６に流入すると共に、第２段トランジスタＱ４、Ｑ５、Ｑ６からモータ１２ｂに駆動信号として供給される。モータ１２ｂを流れた駆動信号は、第３段トランジスタＱ７、Ｑ８、Ｑ９に流入する。
【００２１】
また、前記モータ１２ａ、１２ｂは電気的接続順序で相互に隣接しており、一つのモータであるモータ１２ａに前記駆動信号を供給する供給スイッチング手段である第１段トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３、及びモータ１２ａを流れた電流が流入する流入スイッチング手段である第２段トランジスタＱ４、Ｑ５、Ｑ６のうち、第２段トランジスタＱ４、Ｑ５、Ｑ６は、他のモータであるモータ１２ｂに駆動信号を供給する供給スイッチング手段の機能を実現する。モータ１２ｂを流れた電流が流入する流入スイッチング手段は前記第３段トランジスタＱ７、Ｑ８、Ｑ９で実現される。即ち、モータ１２ａに関する流入スイッチング手段とモータ１２ｂに関する供給スイッチング手段とは同一のスイッチング手段が用いられている。
【００２２】
このようなインバータ回路１８を用いた場合の各トランジスタＱ１〜Ｑ９の制御の一例が図２に示されている。図２の記号Ｑ１〜Ｑ９は、図１における各トランジスタＱ１〜Ｑ９を示し、斜線を付したものはトランジスタのオン状態を示し、斜線が付されていないものはトランジスタのオフ状態を示す。
【００２３】
以下、図２を併せて参照して、制御装置１１の動作について説明する。図２のモード１の制御ステップでは、トランジスタＱ１、Ｑ５、Ｑ７がオン状態で他のトランジスタがオフ状態に制御される。このとき、図１のブロック図において、駆動信号は、トランジスタＱ１、コイルＵａ、コイルＷａ、トランジスタＱ５、コイルＷｂ、コイルＵｂ及びトランジスタＱ７の順に流れる。図２のモード２の制御ステップでは、トランジスタＱ１、Ｑ６、Ｑ７がオン状態で他のトランジスタがオフ状態に制御される。このとき、図１のブロック図において、駆動信号は、トランジスタＱ１、コイルＵａ、コイルＶａ、トランジスタＱ６、コイルＶｂ、コイルＵｂ及びトランジスタＱ７の順に流れる。
【００２４】
また、図２のモード３の制御ステップでは、トランジスタＱ２、Ｑ６、Ｑ８がオン状態で他のトランジスタがオフ状態に制御される。このとき、図１のブロック図において、駆動信号は、トランジスタＱ２、コイルＷａ、コイルＶａ、トランジスタＱ６、コイルＶｂ、コイルＷｂ及びトランジスタＱ８の順に流れる。図２のモード４の制御ステップでは、トランジスタＱ２、Ｑ４、Ｑ８がオン状態で他のトランジスタがオフ状態に制御される。このとき、図１のブロック図において、駆動信号は、トランジスタＱ２、コイルＷａ、コイルＵａ、トランジスタＱ４、コイルＵｂ、コイルＷｂ及びトランジスタＱ８の順に流れる。
【００２５】
このようにして、図２に示した制御例で、モータ１２ａ、１２ｂは、図１において同一速度で回転される。
【００２６】
このようにして、本実施例におけるように、モータ１２ａ、１２ｂが３相である場合、従来技術におけるように、２台のモータ１２ａ、１２ｂ毎に供給スイッチング手段と流入スイッチング手段とを用いる場合には、図５に示したように、トランジスタが、
２段×３相分×２台分＝１２個                            ・・・（２）
となるのに対し、本実施例の場合には、
３相分×（２＋１）台分＝９個                            ・・・（３）
になる。これにより、モータ１２ａ、１２ｂを制御するに必要なトランジスタ数は、
９個／１２個＝３／４                                    ・・・（４）
となり、従来技術の場合よりも格段に削減することができ、コストダウンを図ることができる。
【００２７】
また、本実施例において、モータ１２ａ、１２ｂの回転速度の制御に必要な回路構成は、前述したように、回転速度検出素子１３ａｕ、１３ａｖ、１３ａｗ、１３ｂｕ、１３ｂｖ、１３ｂｗ、周波数／電圧変換回路１４、比較回路１５、速度指令ユニット１６、ＰＷＭ制御回路１７及びインバータ回路１８を含む単一の制御装置１１で、複数のモータ１２ａ、１２ｂを共通に制御するものである。従って、従来技術におけるように、上記回転速度検出素子１３ａｕ、１３ａｖ、１３ａｗ、１３ｂｕ、１３ｂｖ、１３ｂｗなどの構成を各モータ１２ａ、１２ｂ毎に設ける必要が解消され、制御装置１１の構成を格段に簡略化し、コストダウンを図ることができる。
【００２８】
また、制御装置１１の構成を簡略化できるので、ゲインなどの調整が必要な回路素子を削減することができ、また、単一の制御装置１１が複数のモータ１２ａ、１２ｂの回転速度制御を各モータ１２ａ、１２ｂに亘って共通に行うので、各モータ１２ａ、１２ｂ毎の制御装置におけるゲイン設定ずれなどにより、各モータ１２ａ、１２ｂの運転の同期が損なわれるなどの誤動作が発生する事態が防止される。
【００２９】
図３は本発明の第２実施例のモータの制御装置１１ａの電気的構成を示すブロック図であり、図４は本実施例の動作を説明する図である。以下、図３及び図４を参照して、本実施例の制御装置１１ａの構成について説明する。本実施例は前記第１実施例の構成に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付す。本実施例の特徴は、３台のモータ１２ａ、１２ｂ、１２ｃを一括して制御するために、インバータ回路１８ａとして４段のトランジスタを用いるようにしたことである。具体的には、インバータ回路１８ａは、対応する３台のモータ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの各コイルＵａ、Ｖａ、Ｗａ、Ｕｂ、Ｖｂ、Ｗｂ、Ｕｃ、Ｖｃ、Ｗｃに駆動信号を供給する第１段トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３と、第２段トランジスタＱ４、Ｑ５、Ｑ６と、第３段トランジスタＱ７、Ｑ８、Ｑ９と、第４段トランジスタＱ１０、Ｑ１１、Ｑ１２とを備えている。
【００３０】
第１段トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３の各コレクタは、共通な電源電位（図示せず）に接続され、各エミッタは例としてデルタ結線されているモータ１２ａの各コイルＵａ、Ｖａ、Ｗａにそれぞれ接続されると共に、第２段トランジスタＱ４、Ｑ５、Ｑ６の各コレクタにそれぞれ接続される。第２段トランジスタＱ４、Ｑ５、Ｑ６の各エミッタは例としてデルタ結線されているモータ１２ｂの各コイルＵｂ、Ｖｂ、Ｗｂにそれぞれ接続されると共に、第３段トランジスタＱ７、Ｑ８、Ｑ９の各コレクタにそれぞれ接続される。第３段トランジスタＱ７、Ｑ８、Ｑ９の各エミッタは例としてデルタ結線されているモータ１２ｃの各コイルＵｃ、Ｖｃ、Ｗｃにそれぞれ接続されると共に、第４段トランジスタＱ１０、Ｑ１１、Ｑ１２の各コレクタにそれぞれ接続される。第４段トランジスタＱ１０、Ｑ１１、Ｑ１２の各エミッタは、共通な接地電位（図示せず）にそれぞれ接続される。
【００３１】
また、本実施例では、各モータ１２ａ、１２ｂ、１２ｃに設置される回転速度検出素子に関して、図３に示されるように、モータ１２ａのコイルＵａ、Ｗａ間に回転速度検出素子１３ａを配置し、モータ１２ｂのコイルＵｂ、Ｖｂ間に回転速度検出素子１３ｂを配置し、モータ１２ｃのコイルＶｃ、Ｗｃ間に回転速度検出素子１３ｃを配置する。これら各モータ１２ａ、１２ｂ、１２ｃにそれぞれ一つずつ配置される回転速度検出素子１３ａ、１３ｂ、１３ｃから出力される回転速度信号は、位置検出回路１９にそれぞれ入力される。
【００３２】
制御装置１１ａにおいて、上記構成以外の構成は、前記第１実施例の制御装置１１の構成と同様である。また、前記第１実施例と同様に、回転速度検出素子１３、周波数／電圧変換回路１４、比較回路１５、速度指令ユニット１６、ＰＷＭ制御回路１７及びインバータ回路１８ａを含んで前記制御装置１１ａが構成され、この制御装置１１ａは、このような構成によって、各モータ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの回転速度を制御する。
【００３３】
このような、第２実施例の制御装置１１ａにおいて、第１段トランジスタＱ１、Ｑ２、Ｑ３からモータ１２ａに駆動信号が供給され、モータ１２ａを流れた駆動信号が、第２段トランジスタＱ４、Ｑ５、Ｑ６に流入し、この信号が第２段トランジスタＱ４、Ｑ５、Ｑ６からモータ１２ｂに駆動信号として供給される。モータ１２ｂを流れた駆動信号は、第３段トランジスタＱ７、Ｑ８、Ｑ９に流入する。また、この信号が第３段トランジスタＱ７、Ｑ８、Ｑ９からモータ１２ｃに駆動信号として供給され、モータ１２ｃを流れた駆動信号は第４段トランジスタＱ１０、Ｑ１１、Ｑ１２に流入する。
【００３４】
また、前記モータ１２ａ、１２ｂ及びモータ１２ｂ、１２ｃは電気的接続順序でそれぞれ相互に隣接している。モータ１２ａ、１２ｂが第２段トランジスタＱ４、Ｑ５、Ｑ６を共用していることは、前記第１実施例で説明した通りである。本実施例では、モータ１２ｂはモータ１２ａに対して、特許請求の範囲における他のモータであると共に、モータ１２ｃに対して特許請求の範囲における一つのモータとなり、この一つのモータであるモータ１２ｂに前記駆動信号を供給する供給スイッチング手段である第２段トランジスタＱ４、Ｑ５、Ｑ６、及びモータ１２ｂを流れた電流が流入する流入スイッチング手段である第３段トランジスタＱ７、Ｑ８、Ｑ９のうち、第２段トランジスタＱ４、Ｑ５、Ｑ６は、一つのモータであるモータ１２ｂに駆動信号を供給する供給スイッチング手段の機能を実現する。モータ１２ｂを流れた電流が流入する流入スイッチング手段は前記第３段トランジスタＱ７、Ｑ８、Ｑ９で実現される。
【００３５】
更に、モータ１２ｂに対して他のモータであるモータ１２ｃに関して、前記第３段トランジスタＱ７、Ｑ８、Ｑ９は、供給スイッチング手段としての機能を実現し、第３段トランジスタＱ７、Ｑ８、Ｑ９を流れた駆動信号は、流入スイッチング手段である第４段トランジスタＱ１０、Ｑ１１、Ｑ１２に流入する。
【００３６】
即ち、本実施例では、モータ１２ａに関する流入スイッチング手段とモータ１２ｂに関する供給スイッチング手段とは同一のスイッチング手段である第２段トランジスタＱ４、Ｑ５、Ｑ６が用いられ、モータ１２ｂに関する流入スイッチング手段とモータ１２ｃに関する供給スイッチング手段とは同一のスイッチング手段である第３段トランジスタＱ７、Ｑ８、Ｑ９が用いられる。
【００３７】
このようなインバータ回路１８ａを用いた場合の各トランジスタＱ１〜Ｑ１２の制御の一例が図４に示されている。図４の記号Ｑ１〜Ｑ１２は、図３における各トランジスタＱ１〜Ｑ１２を示し、斜線を付したものはトランジスタのオン状態を示し、斜線が付されていないものはトランジスタのオフ状態を示す。
【００３８】
以下、図４を併せて参照して、制御装置１１ａの動作について説明する。図４のモード１の制御ステップでは、トランジスタＱ１、Ｑ５、Ｑ７、Ｑ１１がオン状態で他のトランジスタがオフ状態に制御される。このとき、図３のブロック図において、駆動信号は、トランジスタＱ１、コイルＵａ、コイルＷａ、トランジスタＱ５、コイルＷｂ、コイルＵｂ、トランジスタＱ７、コイルＵｃ、コイルＷｃ及びトランジスタＱ１１の順に流れる。
【００３９】
図４のモード２の制御ステップでは、トランジスタＱ１、Ｑ６、Ｑ７、Ｑ１２がオン状態で他のトランジスタがオフ状態に制御される。このとき、図３のブロック図において、駆動信号は、トランジスタＱ１、コイルＵａ、コイルＷａ、トランジスタＱ６、コイルＶｂ、コイルＵｂ、トランジスタＱ７、コイルＵｃ、コイルＶｃ及びトランジスタＱ１２の順に流れる。
【００４０】
また、図４のモード３の制御ステップでは、トランジスタＱ２、Ｑ６、Ｑ８、Ｑ１２がオン状態で他のトランジスタがオフ状態に制御される。このとき、図３のブロック図において、駆動信号は、トランジスタＱ２、コイルＷａ、コイルＶａ、トランジスタＱ６、コイルＶｂ、コイルＷｂ、トランジスタＱ８、コイルＷｃ、コイルＶｃ及びトランジスタＱ１２の順に流れる。図４のモード４の制御ステップでは、トランジスタＱ２、Ｑ４、Ｑ８、Ｑ１０がオン状態で他のトランジスタがオフ状態に制御される。このとき、図３のブロック図において、駆動信号は、トランジスタＱ２、コイルＷａ、コイルＵａ、トランジスタＱ４、コイルＵｂ、コイルＷｂ、トランジスタＱ８、コイルＷｃ、コイルＵｃ及びトランジスタＱ１０の順に流れる。
【００４１】
このようにして、図４に示した制御例で、モータ１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、図３において同一速度で回転される。
【００４２】
このようにして、本実施例におけるように、モータ１２ａ、１２ｂ、１２ｃが３相である場合、従来技術から容易に分かるように、３台のモータ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ毎に供給スイッチング手段と流入スイッチング手段とを用いる場合には、図５からわかるように、トランジスタが、
２段×３相分×３台分＝１８個                            ・・・（５）
となるのに対し、本実施例の場合には、
３相分×（３＋１）台分＝１２個                          ・・・（６）
になる。これにより、モータ１２ａ、１２ｂ、１２ｃを制御するに必要なトランジスタ数は、
１２個／１８個＝２／３                                  ・・・（７）
となり、従来技術の場合よりも格段に削減することができ、コストダウンを図ることができる。
【００４３】
また、本実施例において、モータ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの回転速度の制御に必要な回路構成は、前述したように、回転速度検出素子１３、周波数／電圧変換回路１４、比較回路１５、速度指令ユニット１６、ＰＷＭ制御回路１７及びインバータ回路１８ａを含む単一の制御装置１１ａで、複数のモータ１２ａ、１２ｂ、１２ｃを共通に制御するものである。従って、従来技術におけるように、上記回転速度検出素子１３などの構成を各モータ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ毎に設ける必要が解消され、制御装置１１ａの構成を格段に簡略化し、コストダウンを図ることができる。
【００４４】
また、制御装置１１ａの構成を簡略化できるので、ゲインなどの調整が必要な回路素子を削減することができ、また、単一の制御装置１１ａが複数のモータ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの回転速度制御を各モータ１２ａ、１２ｂに亘って共通に行うので、各モータ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ毎の制御装置におけるゲイン設定ずれなどにより、各モータ１２ａ、１２ｂ、１２ｃの運転の同期が損なわれるなどの誤動作が発生する事態が防止される。
【００４５】
また、上記インバータ回路１８ａにおけるトランジスタ数の削減に関して、一般化すれば、モータ１２がｍ相である場合、従来技術におけるようにモータ１２毎に供給スイッチング手段及び流入スイッチング手段としてそれぞれパワートランジスタを用いる場合には、パワートランジスタ数が、２ｍｎ個必要であるのに対し、本実施例の場合には、ｍ（ｎ＋１）個になる。これにより、パワートランジスタ数は、
｛ｍ（ｎ＋１）／２ｍｎ｝
＝（ｎ＋１）／２ｎ
＝１／２＋１／２ｎ                                      ・・・（８）
となり、格段に削減することができ、コストダウンを図ることができる。また、この効果は、制御対象のモータ台数が増大するほど、従来技術の場合に対して半減に近づけることができ、大規模なモータ群を制御する場合に、作用効果が増大するものである。
【００４６】
以上の各実施例では、３相モータについて説明したが、本発明はモータの種類やその相数を限定するものではなく、任意の相数のモータに関して上記第８式が成立する。
【００４７】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲で広範な変形例を有するものである。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載のモータの制御装置は、複数ｎ個の３相モータを制御する場合、インバータ回路が、（ｎ＋１）個のスイッチング手段を（ｎ＋１）段の直列に接続してなる直列回路を３個並列に接続してなり、並列に並んだｋ段目のスイッチング手段と（ｋ＋１）段目のスイッチング手段（ただし、ｋは１からｎまでの整数）との３個の接続点が、ｎ個中の１個の３相モータの異なる相とそれぞれ接続される。
【００４９】
即ち、一つのモータの後段に他のモータが接続される場合を想定すると、一つのモータに供給スイッチング手段から供給された駆動信号は、モータ中のコイルを経て、上記一つのモータに対応する流入スイッチング手段に流入する。一方、この一つのモータに対応する上記流入スイッチング手段と、上記一つのモータと電気的接続順序で隣接する他のモータの供給スイッチング手段として、同一のスイッチング手段が用いられる。従って、前記一つのモータの流入スイッチング手段は、上記他のモータの供給スイッチング手段になる。
【００５０】
このようにして、モータがｍ相である場合、モータ毎に供給スイッチング手段と流入スイッチング手段とを用いる場合にはスイッチング手段数が２ｍｎ個であるのに対し、本発明の場合にはｍ（ｎ＋１）個になる。これにより、スイッチング手段数は、｛ｍ（ｎ＋１）／２ｍｎ｝＝（ｎ＋１）／２ｎとなり、格段に削減することができ、コストダウンを図ることができる。
【００５１】
請求項２記載のモータの制御装置において、前記モータの回転速度が予め定められる基準回転速度に一致するように、前記インバータ回路の前記スイッチング手段のスイッチング動作を制御する制御部は、前記インバータ回路の前記スイッチング手段を各モータに亘って共通に制御する。
【００５２】
従って、モータの回転速度の制御に必要な回路構成を各モータ毎に設ける必要が解消され、モータの制御装置の構成を格段に簡略化し、コストダウンを図ることができる。また、制御装置の構成を簡略化できるので、ゲインなどの調整が必要な回路素子を削減することができ、また、単一の制御装置が複数のモータの回転速度制御を各モータに亘って共通に行うので、各モータ用の制御装置におけるゲイン設定ずれなどにより、各モータの運転の同期が損なわれるなどの誤動作が発生する事態が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の制御装置１１の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】本実施例の動作を説明する図である。
【図３】第２実施例の制御装置１１ａの電気的構成を示すブロック図である。
【図４】本実施例の動作を説明する図である。
【図５】従来技術の制御装置１の電気的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１、１１ａ  制御装置
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ  モータ
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ  回転速度検出素子
１４  周波数／電圧変換回路
１５  比較回路
１６  速度指令ユニット
１７  ＰＷＭ制御回路
１８、１８ａ  インバータ回路
Ｕａ、Ｖａ、Ｗａ、Ｕｂ、Ｖｂ、Ｗｂ、Ｕｃ、Ｖｃ、Ｗｃ  コイル
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３  第１段トランジスタ
Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６  第２段トランジスタ
Ｑ７、Ｑ８、Ｑ９  第３段トランジスタ
Ｑ１０、Ｑ１１、Ｑ１２  第４段トランジスタ
【図１】
0004175721.tif 000002
【図２】
0004175721.tif 000003
【図３】
0004175721.tif 000004
【図４】
0004175721.tif 000005
【図５】
0004175721.tif 000006