(57)【要約】【課題】コストの上昇を招くことなく、大容量のモータ出力を得ることができるモータ駆動システムを提供する。【解決手段】２組の巻線Ｌ１，Ｌ２を有するモータ２０を採用し、そのモータ２０に対する駆動電力を出力するスイッチング回路５を設け、このスイッチング回路５の出力端とモータ２０の巻線との間を２組の配線８ｕ，８ｖ，８ｗおよび配線９ｕ，９ｖ，９ｗによって分配配線する。【選択図】図１
2009055762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数組の三相巻線を有するモータと、
交流電圧を直流電圧に変換しその直流電圧をスイッチングにより三相交流に変換して出力する単一のスイッチング回路と、
前記スイッチング回路の出力と前記モータの各三相巻線との間を並列接続する複数組の配線と、
を備えることを特徴とするモータ駆動システム。
【請求項２】
前記スイッチング回路から流出および同スイッチング回路に流入する各相電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段で検出される各相電流の互いの比較により前記配線の接続外れを検出する接続外れ検出手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のモータ駆動システム。
【請求項３】
各相ごとに複数の並列巻線からなる三相巻線を有するモータと、
交流電圧を直流電圧に変換しその直流電圧をスイッチングにより三相交流に変換して出力する単一のスイッチング回路と、
前記スイッチング回路の出力と前記モータの各三相巻線との間を並列接続する複数組の配線と、
を備えることを特徴とするモータ駆動システム。
【請求項４】
前記複数組の配線のいずれかの組の配線に流れる３つの相電流を検知する電流センサと、
この電流センサで検知される３つの相電流により前記配線の接続外れを検出する接続外れ検出手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のモータ駆動システム。
【請求項５】
前記接続外れ検出手段で接続外れが検出された場合に、前記スイッチング回路のスイッチングを停止または前記各相電流の最大値を低減する制御手段、をさらに備えることを特徴とする請求項２または４に記載のモータ駆動システム。
【請求項６】
前記モータは、圧縮機の密閉容器内に収納された圧縮機駆動用モータであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のモータ駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気調和機等に用いられるモータ駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機等に用いられるモータ駆動システムでは、商用電源の交流電圧が直流電圧に変換され、その直流電圧がスイッチング回路で交流電圧に変換され、その交流電圧が駆動電力としてモータの巻線に供給される。そして、モータの巻線に流れる電流が検出され、その検出電流に応じてスイッチング回路における各スイッチング素子がオン，オフ制御される（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開平２００３−２３０２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
大容量のモータ駆動にはインバータと巻線との間に流れる電流も大きくなり、その大電流容量の配線が必要となる。また、配線だけでなくモータと配線及びインバータと配線の接続部分についても大電流容量の接続部品を用いなければならない。
【０００４】
一方、大容量のモータ出力が必要な場合、複数のモータを複数のスイッチング回路で駆動するなどの対応も考えられるが、コストの上昇を招くという問題がある。
【０００５】
この発明は上記の事情を考慮したもので、その目的は、モータとインバータ間の配線の容量が小さくて済み、複数のモータや複数のスイッチング回路を用いることなく、よってコストの上昇を招くことなく、大容量のモータ出力が可能なモータ駆動システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明のモータ駆動システムは、複数組の三相巻線を有するモータと、交流電圧を直流電圧に変換しその直流電圧をスイッチングにより三相交流に変換して出力する単一のスイッチング回路と、このスイッチング回路の出力と上記モータの各三相巻線との間を並列接続する複数組の配線と、を備える。
【０００７】
また、請求項３に係る発明のモータ駆動システムは、各相ごとに複数の並列巻線からなる三相巻線を有するモータと、交流電圧を直流電圧に変換しその直流電圧をスイッチングにより三相交流に変換して出力する単一のスイッチング回路と、このスイッチング回路の出力と上記モータの各三相巻線との間を並列接続する複数組の配線と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
この発明のモータ駆動システムによれば、コストの上昇を招くことなく、大容量のモータ出力を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
［１］以下、この発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。  
図１に示すように、三相交流商用電源１の交流電圧が整流回路３に入力され、その整流回路３から出力される直流電圧がインダクタ２、平滑コンデンサ４を介してスイッチング回路５に入力される。スイッチング回路５は、入力される直流電圧をスイッチングにより三相の交流電圧に変換して出力するもので、２つのスイッチング素子（例えばＭＯＳＦＥＴ）Ｔｕ１，Ｔｕ２を直列に接続してなるＵ相直列回路（第１直列回路）、２つのスイッチング素子Ｔｖ１，Ｔｖ２を直列に接続してなるＶ相直列回路（第２直列回路）、２つのスイッチング素子Ｔｗ１，Ｔｗ２を直列に接続してなるＷ相直列回路（第３直列回路）を有し、この各直列回路における２つのスイッチング素子の相互接続点を通して各相電流が流れる。これら整流回路３、平滑コンデンサ４、およびスイッチング回路５により、インバータが構成されている。
【００１０】
そして、スイッチング回路５の各直列回路における２つのスイッチング素子の相互接続点に、３電流センサ方式の電流検出部６を介して出力端子７が接続される。電流検出部６は、スイッチング回路５から流出および同スイッチング回路５に流入する相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを検出する。出力端子７は、Ｕ相用、Ｖ相用、Ｗ相用の３つの接続端子を有する。
【００１１】
２０は容量の大きい直流ブラシレスモータで、複数組たとえば２組のＹ型結線された三相巻線Ｌ１，Ｌ２を有する。この２組の三相巻線の仕様は、ほぼ同一となっている。三相巻線Ｌ１は星形結線されたＵ相巻線Ｕ１、Ｖ相巻線Ｖ１、Ｗ相巻線Ｗ１からなり、三相巻線Ｌ２は星形結線されたＵ相巻線Ｕ２、Ｖ相巻線Ｖ２、Ｗ相巻線Ｗ２からなる。この巻線Ｌ１の相巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１の非結線端にモータ端子１１の３つの接続端子が接続され、巻線Ｌ２の相巻線Ｕ２，Ｖ２，Ｗ２の非結線端にモータ端子１２の３つの接続端子が接続される。そして、出力端子７の各端子とモータ端子１１及びモータ端子１２との間に各々３本の各相配線８ｕ，８ｖ，８ｗからなる配線８と３本の各相配線９ｕ，９ｖ，９ｗからなる配線９とが接続される。この際、インバータの出力端子７の端子とモータ端子１１、１２の各ＵＶＷ相が一致するように接続される。すなわち、出力端子７の各端子には同相の２つの配線が共通して接続される。
【００１２】
３０は主制御部であるＭＣＵで、電流検出部６で検出される相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに応じてスイッチング回路５の各スイッチング素子をオン，オフ制御するもので、さらに、主要な機能として次の（１）（２）の手段を有する。  
（１）電流検出部６で検出される相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの互いの比較により、上記配線８ｕ，８ｖ，８ｗ，９ｕ，９ｖ，９ｗの接続外れを検出する接続外れ検出手段。  
（２）上記接続外れ検出手段で接続外れが検出された場合に、スイッチング回路５のスイッチングを停止する制御手段。
【００１３】
なお、接続外れは、主に端子７，１１，１２位置での配線８，９の外れ、いわゆる配線抜けが主であるが、発生の可能性は極めて低い配線８．９途中の断線も含まれる。
【００１４】
続いて第１の実施形態の作用を説明する。  
ＭＣＵ３０によってスイッチング回路５の各スイッチング素子がオン，オフ駆動されることにより、スイッチング回路５から三相の交流電圧が出力される。この出力電圧が出力端子７、配線８ｕ，８ｖ，８ｗ，９ｕ，９ｖ，９ｗ、モータ端子１１，１２を介してモータ２０の三相巻線Ｌ１，Ｌ２に印加される。これにより、モータ２０が回転する。
【００１５】
このモータ２０の動作時、スイッチング回路５から流出および同スイッチング回路５に流入する相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが電流検出部６で検出されており、その検出電流に応じてモータ２０のロータ位置が推定され、推定された位置に応じてスイッチング回路５の各スイッチング素子に対するオン，オフ駆動が制御される。この結果、モータ２０が回転する。ここで、モータ２０の２組の巻線にはほぼ同じ電流が流れる。したがって、配線８，９それぞれに流れる電流もほぼ同じとなる。このため、モータ２０内で、巻線Ｌ１，Ｌ２の同相となる各巻線、例えばＵ１とＵ２を内部で結線し、Ｕ，Ｖ，Ｗの三相分の３接続端子のコネクタとし、これをインバータの出力端子７の各々と１本の配線で接続した場合に比べ、各配線に流れる電流はほぼ半分となる。このため、低い電流容量の配線を用いて大容量のモータ駆動が可能となる。
【００１６】
また、このモータが空気調和機等に用いられる密閉型圧縮機駆動用モータである場合には、図１に示すようにモータ２０は、耐圧密閉容器である圧縮機ケース２０ａ内に収納され、外部にあるインバータとの接続は圧縮機ケース２０ａの外表面に取り付けられた気密接続端子１１，１２で行なわれる。この密閉容器の接続端子１１，１２は、流れる電流が多くなるにしたがって大きな端子が必要となり、さらに取り付けには高圧冷媒に対する気密性が要求されるため、圧縮機ケース２０ａへの取り付けが難しくなる。また、例えば４０Ａを超えるような電流が流れる場合にはねじ止め端子となり、その接続に手間がかかる。これに対して、本実施形態のように配線８、９を２組にするとともに圧縮機側の接続端子１１、１２も２組にすれば、それぞれに流れる電流は半分となり、例えばモータに４０Ａを流す必要がある場合でも、それぞれの配線経路に流れる電流は半分の２０Ａとなるため、配線８、９のみならず、接続端子１１、１２も小形化でき、かつねじ止め端子ではなく、差込接続できる平型（ファストン）端子を用いることが可能となり、製造性も向上する。
【００１７】
続いて、配線８，９の接続外れ検出のために、ＭＣＵ３０では、電流検出部６で検出される相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの実効値の最大値と最小値との差及び検出される相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの実効値の平均値が求められ、この平均値に対する上記求められた差の比率がモータ電流最大偏差比（％）として求められる。そして、このモータ電流最大偏差比（％）と予め定められている配線外れ判定値（％）、例えば２０％、とが比較され、モータ電流最大偏差比（％）が配線外れ判定値（％）未満であれば配線外れなしと判定され、モータ電流最大偏差比（％）が配線外れ判定値（％）以上の場合に配線外れありと判定される。
【００１８】
なお、電流検出部６で検出される相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのいずれかが零を継続した場合（欠相運転）にも、配線外れありと判定される。
【００１９】
配線外れのない通常時、配線８ｕが外れたとき、配線８ｖが外れたとき、配線８ｗが外れたときの、相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの実効値、相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの実効値の平均値、モータ電流最大偏差比（％）の例を図２に示している。この図からわかるように配線の外れが生じるとその相に流れる電流は他の正常な相電流に比較し、大きく減少する。したがって、この電流の変化を各相電流との比較することで配線外れが検出できる。
【００２０】
なお、配線外れの判断基準として偏差を用いているが、相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの実効値の最大値と最小値との差を用いて配線外れを判断することも可能であるが、この場合にはトータル電流が小さい状態では電流値の差も小さくなるため、トータル電流が所定値以上の場合のみ判定するとかトータル電流に比例して判定値を変更する等の処置が必要となり、設定が面倒になる。これに対して、モータ電流最大偏差比（％）等の各相電流間の相対値を用いれば、トータル電流が小さくとも設定が一律で済み、正確に判定ができる。なお、各モータ巻線は、抵抗、インダクタンスが同じに設定されているが、実際のモータでは若干の製造誤差が生じ、各相電流はわずかながら電流アンバランスを生じる場合もある。配線外れ判定値（％）をあまり小さな値にしてしまうとこのアンバランスによって生じた電流差を配線外れと判断してしまう可能性があるため、ある程度の余裕度をみて設定することが望ましい。
【００２１】
判定の結果、配線外れありの場合には、スイッチング回路５のスイッチングが停止されるとともに、配線外れありの旨がＭＣＵ３０によって外部に報知される。このスイッチング停止により、相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが定格を超えて異常上昇する不具合を回避することができて、巻線Ｌ１，Ｌ２、モータ端子１１，１２、各配線、出力端子７が故障する事態を未然に防ぐことができる。
【００２２】
なお、配線外れありと判定された場合、スイッチング回路５のスイッチングを停止する代わりに、相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの最大値が１／ｎに低減するようにスイッチング回路５を制御してもよい。ｎは出力端子７とモータ２０との間の配線の組数（分配数ともいう）であり、本実施形態の場合は配線が２組なので“ｎ＝２”となる。こうして、相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの最大値を１／２に制限することにより、たとえ配線外れが生じていても、上記のような故障を防ぎながら、モータ２０の運転を継続することができる。
【００２３】
また、モータ電流実効値による配線外れ判定について説明したが、それに代えて、モータ電流ピーク値による配線外れ判定を行ってもよい。すなわち、電流検出部６で検出される相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのピーク値の絶対値の最大値と最小値との差が求められ、さらに、同検出される相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのピーク値の絶対値の平均値が求められ、この平均値に対する上記求められた差の比率がモータ電流最大偏差比（％）として求められる。そして、このモータ電流最大偏差比（％）と予め定められている配線外れ判定値（％）、例えば２０％とが比較され、モータ電流最大偏差比（％）が配線外れ判定値（％）未満であれば配線外れなしと判定され、モータ電流最大偏差比（％）が配線外れ判定値（％）以上の場合に配線外れありと判定される。
【００２４】
実際に配線外れが生じた場合に相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのピーク値がどのような状態になるかの例を図３に示している。すなわち、配線８ｗの接続が外れると、相電流Ｉｗのピーク値が相電流Ｉｕ，Ｉｖのピーク値に比べて低くなる。このため、各相電流ピーク値を用いた場合でも互いの比較により前記配線の接続外れが検出できる。
【００２５】
なお、電流検出部６で検出される相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのいずれかが零を継続した場合にも、配線外れありと判定される。
【００２６】
以上のように、２組の巻線Ｌ１，Ｌ２を有するモータ２０を採用し、そのモータ２０に対する駆動電力を出力するスイッチング回路５を設け、このスイッチング回路５の出力端とモータ２０の巻線Ｌ１との間を２組の配線８ｕ，８ｖ，８ｗおよび配線９ｕ，９ｖ，９ｗによって分配配線する構成としたので、複数のモータや複数のスイッチング回路を用いることなく、よってコストの上昇を招くことなく、大容量のモータ出力を得ることができる。
【００２７】
しかも、相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに応じて配線８ｕ，８ｖ，８ｗ，９ｕ，９ｖ，９ｗの接続外れいわゆる配線外れの有無を検出する構成としたので、配線外れが生じた場合の保護が可能となる。実際の保護手段として、スイッチング回路５のスイッチングを停止または相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの最大値を低減する制御を実行するので、配線外れから生じる新たな故障を未然に防ぐことができて、安全である。
【００２８】
［２］第２の実施形態について説明する。  
図４に示すように、スイッチング回路５の各直列回路における２つのスイッチング素子の相互接続点に、２電流センサ方式の電流検出部６が接続される。電流検出部６は、スイッチング回路５から流出および同スイッチング回路５に流入する相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのうち、２つの相電流Ｉｕ，Ｉｖを検出する。相電流Ｉｕ＋Ｉｖ＋Ｉｗ＝０であることから、２つの相電流Ｉｕ，Ｉｖを検出すれば、Ｉｗ＝−Ｉｕ−Ｉｖの計算によって相電流Ｉｗが算出できる。
【００２９】
この電流検出部６で検出される相電流Ｉｕ，Ｉｖの実効値またはピーク値に応じて配線外れが検出される点は、第１の実施形態と同じである。  
これにより、相電流検出回路が簡素化でき、他の構成、作用、効果については、第１の実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。
【００３０】
［３］第３の実施形態について説明する。  
この実施形態においては、図５に示すように、スイッチング回路５の各直列回路にシャント抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗが挿入接続され、そのシャント抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗに生じる電圧が電流検出部６に入力される。電流検出部６は、シャント抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗに生じる電圧に基づき、スイッチング回路５から流出および同スイッチング回路５に流入する３つの相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを検出する。この電流検出部６で検出される相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの実効値またはピーク値に応じて配線外れが検出される点は、第１の実施形態と同じである。  
他の構成、作用、効果についても、第１の実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。
【００３１】
［４］第４の実施形態について説明する。  
図６に示すように、スイッチング回路５の各直列回路に対して１つのシャント抵抗Ｒuvwが接続され、そのシャント抵抗Ｒuvwに生じる電圧が電流検出部６に入力される。このシャント抵抗に流れる電流は、相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの合計となるが、インバータの各スイッチング素子Ｔｕ１〜Ｔｗ２は特定のＰＷＭスイッチングを行なっている。このため、ＰＷＭの個々のスイッチングパターンに応じて特定タイミングでは、特定の１相または２相の相電流が流れている。したがって、各スイッチング素子Ｔｕ１〜Ｔｗ２のスイッチングタイミングに合わせて電流検出部６で、シャント抵抗Ｒuvwに生じる電圧を検出し、ＰＷＭのスイッチングパターンと関連付けて演算処理することで、スイッチング回路５から流出および同スイッチング回路５に流入する３つの相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを検出する。この電流検出部６で検出される相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの実効値またはピーク値に応じて配線外れが検出される点は、第１の実施形態と同じである。  
他の構成、作用、効果についても、第１の実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。
【００３２】
［５］第５の実施形態について説明する。  
図７に示すように、スイッチング回路５の各直列回路における２つのスイッチング素子の相互接続点に、２電流センサ方式の電流検出部６が接続される。電流検出部６は、スイッチング回路５から流出および同スイッチング回路５に流入する相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗのうち、２つの相電流Ｉｕ，Ｉｖを検出する。  
さらに、配線８ｕ，８ｖ，８ｗに流れる相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｗ１および配線９ｕ，９ｖ，９ｗに流れる相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２のうち、電流検出部６の検出対象（Ｉｕ，Ｉｖ）から外れた１つの相電流Ｉｗ２が検知される。すなわち、１本の配線９ｗに電流センサ４１が取付けられ、その電流センサ４１によって巻線Ｌ２側の相電流Ｉｗ２が検知される。
【００３３】
ＭＣＵ３０は、主要な機能として次の（１１）（１２）の手段を有する。  
（１１）電流検出部６で検出される２つの相電流Ｉｕ，Ｉｖの互いの比較により配線８ｕ，８ｖ，８ｗ，９ｕ，９ｖ，９ｗの接続外れを検出するとともに、電流検出部６で検出される２つの相電流Ｉｕ，Ｉｖと電流センサ４１で検知される１つの相電流Ｉｗ２との比較により配線８ｕ，８ｖ，８ｗ，９ｕ，９ｖ，９ｗの接続外れを検出する接続外れ検出手段。  
（１２）上記接続外れ検出手段で接続外れが検出された場合に、スイッチング回路５のスイッチングを停止（または相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの最大値を低減）する制御手段。
【００３４】
作用を説明する。  
配線８ｕ，８ｖ，８ｗ，９ｕ，９ｖ，９ｗの接続外れ検出いわゆる配線外れ検出のために、電流検出部６で検出される相電流Ｉｕ，Ｉｖの実効値（またはピーク値）の差が求められるとともに、同検出される相電流Ｉｕ，Ｉｖの実効値（またはピーク値）の平均値が求められ、この平均値に対する上記求められた差の比率がモータ電流最大偏差比（％）として求められる。そして、このモータ電流最大偏差比（％）と予め定められている配線外れ判定値（％）とが比較され、モータ電流最大偏差比（％）が配線外れ判定値（％）未満であれば配線外れなしと判定され、モータ電流最大偏差比（％）が配線外れ判定値（％）以上の場合に配線外れありと判定される。
【００３５】
なお、電流検出部６で検出される相電流Ｉｕ，Ｉｖのいずれかが零を継続した場合にも、配線外れありと判定される。以上が相電流Ｉｕ，Ｉｖに対応する配線８ｕ，８ｖ，９ｕ，９ｖの配線外れ検出となる。一方、電流センサ４１で検知される相電流Ｉｗ２の実効値（またはピーク値）が、電流検出部６で検出される２つの相電流Ｉｕ，Ｉｖの実効値（またはピーク値）の平均値をＩａとすると、“Ｉａ＊１／２＋α”以上のとき、および“Ｉａ＊１／２−α”未満のとき、それぞれ相電流Ｉｗに対応する配線８ｗ，９ｗの配線外れありと判定される。“α”は固定値または変数である。なお、相電流Ｉｗ２が“Ｉａ＊１／２＋α”以上のときは、配線８ｗの配線外れであり、相電流Ｉｗ２が０（“Ｉａ＊１／２−α”未満）の場合には、電流センサ４１が取付けられた配線９ｗの外れである。
【００３６】
他の構成、作用、効果については、第１の実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。
【００３７】
［６］第６の実施形態について説明する。  
図８に示すように、モータ２０の巻線として、相巻線Ｕ１，Ｕ２の並列体、相巻線Ｖ１，Ｖ２の並列体、相巻線Ｗ１，Ｗ２の並列体を星形結線してなる巻線Ｌが採用される。この巻線Ｌは、上記各実施形態の巻線Ｌ１，Ｌ２に相当する。この実施形態では、相巻線Ｕ１，Ｕ２、相巻線Ｖ１，Ｖ２の並列体、相巻線Ｗ１，Ｗ２の並列体の入力側端部において、モータ内で再び配線を２組に２分して並列に設け、それぞれを接続端子１１、１２に接続している。このため、インバータの各スイッチング素子Ｔｕ１〜Ｔｗ２から接続端子１１，１２への配線８、９も２組としている。このため、それぞれに流れる電流は半分となり、低い電流容量の配線を用いて大容量のモータ駆動が可能となる。
【００３８】
また、第１ないし第５実施形態においては、配線外れが生じた相の巻線電流が減少したが、この実施例においては、モータ巻線の形態が異なるため、配線外れが発生した場合でも相電流が大きく変化しない。例えば、配線８ｕが外れた場合、本来配線８ｕに流れていた電流は、同じ相のもう一方の配線９ｕに流れることになり、配線９ｕに流れる電流が２倍となって、合計された相電流Ｉｕはほとんど変化しない。
【００３９】
そこで、このモータ巻線を用いる場合には、スイッチング回路５の各直列回路における２つのスイッチング素子の相互接続点に、２電流センサ方式の電流検出部６が接続される。さらに、２組の配線８，９のいずれかの３つの相電流が検知される。ここでは、３本の配線９ｕ，９ｖ，９ｗに電流センサ４２が取付けられ、その電流センサ４２によって巻線Ｌ２側の３つの相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２が検知される。
【００４０】
ＭＣＵ３０は、主要な機能として次の（２１）（２２）の手段を有する。  
（２１）電流検出部６で検出される２つの相電流Ｉｕ，Ｉｖと電流センサ４２で検知される３つの相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２との比較により配線８ｕ，８ｖ，８ｗ，９ｕ，９ｖ，９ｗの接続外れを検出する接続外れ検出手段。  
（２２）上記接続外れ検出手段で接続外れが検出された場合に、スイッチング回路５のスイッチングを停止（または相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの最大値を低減）する制御手段。
【００４１】
作用を説明する。  
電流センサ４２で検知される相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２の実効値（またはピーク値）のいずれかが、電流検出部６で検出される２つの相電流Ｉｕ，Ｉｖの平均実効値をＩａ（または平均ピーク値）とすると、“Ｉａ＊１／２＋α”以上のとき、および“Ｉａ＊１／２−α”未満のとき、それぞれ配線外れありと判定される。“α”は固定値または変数である。
【００４２】
この場合、配線９ｕ，９ｖ，９ｗのいずれかが配線外れになると、その配線での電流は０となる。したがってその配線の電流が“Ｉａ＊１／２−α”未満になり、配線外れが検出される。一方、配線８ｕ，８ｖ，８ｗのいずれかが配線外れになると、配線外れが生じた配線と同じ相の配線９側において、電流が約２倍になる。したがってその配線の電流が“Ｉａ＊１／２＋α”以上となり、配線外れが検出される。他の構成、作用、効果については、第１の実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。
【００４３】
なお、電流検出部６を設けることなく、電流センサ４２で検知される３つの相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２のみである程度の配線外れを検出することもできる。例えば、第１実施形態と同様の判定方法を用い、相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２のピーク値の絶対値の最大値と最小値との差と、相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２のピーク値の絶対値の平均値を求め、この平均値に対する上記求められた差の比率をモータ電流最大偏差比（％）として求める。そして、このモータ電流最大偏差比（％）と予め定められている配線外れ判定値（％）、例えば２０％とが比較され、モータ電流最大偏差比（％）が配線外れ判定値（％）未満であれば配線外れなしと判定し、モータ電流最大偏差比（％）が配線外れ判定値（％）以上の場合に配線外れありと判定する。この方式の問題点は、電流センサ４２が取り付けられていない配線８ｕ，８ｖ，８ｗの接続がすべて外れていた場合には配線９のみでモータを駆動することになり、この配線９の各相配線９ｕ，９ｖ，９ｗを流れる相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２間には相違が生じない。この場合には配線外れを判定できないことになる。
【００４４】
そこで、この場合には、インバータの出力に応じて予想される相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２，Ｉｗ２の最大値を判定基準値として定めておき、基準値よりも相電流Ｉｕ２，Ｉｖ２またはＩｗ２に大きな電流が流れている場合には配線８のすべての配線外れであるという別の判定を組み合わせて実行する必要がある。
【００４５】
［７］第７の実施形態について説明する。  
第１〜第６実施形態においては、モータ運転中に配線外れを検出するようにしたが、本実施形態においては、モータ運転開始前に配線外れをチェックする。この実施形態においては、図４に示した２電流センサ方式の電流検出部６と同じで図９に示すように、スイッチング回路５のＵ相直列回路の相互接続点に流れる相電流Ｉｕを検知する電流センサ（第１電流センサ）５１ｕ、Ｖ相直列回路の相互接続点に流れる相電流Ｉｖを検知する電流センサ（第２電流センサ）５１ｖが採用される。  
ＭＣＵ３０は、主要な機能として次の（３１）〜（３３）の手段を有する。  
（３１）モータ２０の起動前、スイッチング回路５の各スイッチング素子をオン，オフ制御することにより、Ｕ相直列回路の相互接続点からモータ２０の巻線Ｌ１，Ｌ２を通ってＶ相直列回路の相互接続点に相電流Ｉu_uvが流れる第１電流経路、Ｕ相直列回路の相互接続点からモータ２０の巻線Ｌ１，Ｌ２を通ってＷ相直列回路の相互接続点に相電流Ｉu_uwが流れる第２電流径路、Ｖ相直列回路の相互接続点からモータ２０の巻線Ｌ１，Ｌ２を通ってＵ相直列回路の相互接続点に相電流Ｉv_vuが流れる第３電流経路、Ｖ相直列回路の相互接続点からモータ２０の巻線Ｌ１，Ｌ２を通ってＷ相直列回路の相互接続点に相電流Ｉv_vwが流れる第４電流径路を順に形成する制御手段。
【００４６】
（３２）上記制御手段による第１電流径路の形成時に電流センサ５１ｕで検知される相電流Ｉu_uvと第２電流径路の形成時に電流センサ５１ｕで検知される相電流Ｉu_uwとの差（＝Ｉu_uv−Ｉu_uw）に基づいて配線８ｕ，８ｖ，８ｗ，９ｕ，９ｖ，９ｗの接続外れを検出するとともに、上記制御手段による第３電流径路の形成時に電流センサ５１ｖで検知される相電流Ｉv_vuと第４電流径路の形成時に電流センサ５１ｖで検知される相電流Ｉv_vwとの差（＝Ｉv_vu−Ｉv_vw）に基づいて配線８ｕ，８ｖ，８ｗ，９ｕ，９ｖ，９ｗの接続外れを検出する接続外れ検出手段。
【００４７】
（３３）上記接続外れ検出手段で接続外れが検出された場合に、スイッチング回路５のスイッチングを停止（または相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの最大値を低減）する制御手段。
【００４８】
作用を説明する。  
モータ２０の起動前に、先ず、スイッチング回路５のスイッチング素子Ｔｕ１，Ｔｖ２がｔ１時間だけオンされて残りのスイッチング素子がオフされることにより、Ｕ相直列回路の相互接続点からモータ２０の巻線Ｌ１，Ｌ２を通ってＶ相直列回路の相互接続点に相電流が流れる第１電流経路が形成される。次に、スイッチング回路５のスイッチング素子Ｔｕ１，Ｔｗ２がｔ１時間だけオンされて残りのスイッチング素子がオフされることにより、Ｕ相直列回路の相互接続点からモータ２０の巻線Ｌ１，Ｌ２を通ってＷ相直列回路の相互接続点に相電流が流れる第２電流径路が形成される。続いて、スイッチング回路５のスイッチング素子Ｔｖ１，Ｔｕ２がｔ１時間だけオンされて残りのスイッチング素子がオフされることにより、Ｖ相直列回路の相互接続点からモータ２０の巻線Ｌ１，Ｌ２を通ってＵ相直列回路の相互接続点に相電流が流れる第３電流経路が形成される。最後に、スイッチング回路５のスイッチング素子Ｔｖ１，Ｔｗ２がｔ１時間だけオンされて残りのスイッチング素子がオフされることにより、Ｖ相直列回路の相互接続点からモータ２０の巻線Ｌ１，Ｌ２を通ってＷ相直列回路の相互接続点に相電流が流れる第４電流径路が形成される。これら第１〜第４電流径路の形成が一定時間だけ繰り返される。
【００４９】
そして、第１電流径路が形成されたときに電流センサ５１ｕで検知される相電流Ｉu_uvの実効値（またはピーク値）と第２電流径路が形成されたときに電流センサ５１ｕで検知される相電流Ｉu_uwの実効値（またはピーク値）との差が求められ、その差と予め定められている配線外れ判定値とが比較される。差が配線外れ判定値未満であれば配線外れなしと判定され、配線外れ判定値以上であれば配線外れありと判定される。
【００５０】
また、第３電流径路が形成されたときに電流センサ５１ｖで検知される相電流Ｉv_vuの実効値（またはピーク値）と第４電流径路が形成されたときに電流センサ５１ｖで検知される相電流Ｉv_vwの実効値（またはピーク値）との差が求められ、その差と予め定められている配線外れ判定値とが比較される。差が配線外れ判定値未満であれば配線外れなしと判定され、配線外れ判定値以上であれば配線外れありと判定される。
【００５１】
スイッチング回路５と巻線Ｌ１，Ｌ２との間の相電流の流れ方向を図９にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの矢印で示し、この流れ方向と、各相の通電パターン、検出電流、各スイッチング素子のオン，オフの関係を図１０に示している。
【００５２】
他の構成、作用、効果については、第１の実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。
【００５３】
［８］第８の実施形態について説明する。  
本実施形態においては、第７実施形態と同様にモータ運転開始前に配線外れをチェックする。この実施形態においては、図１に示した３電流センサ方式の電流検出部６と同様に図１１に示すように、スイッチング回路５のＵ相直列回路の相互接続点に流れる相電流Ｉｕを検知する電流センサ（第１電流センサ）５１ｕ、Ｖ相直列回路の相互接続点に流れる相電流Ｉｖを検知する電流センサ（第２電流センサ）５１ｖ、Ｗ相直列回路の相互接続点に流れる相電流Ｉｗを検知する電流センサ（第３電流センサ）５１ｗが採用される。
【００５４】
ＭＣＵ３０は、主要な機能として次の（４１）〜（４３）の手段を有する。  
（４１）モータ２０の起動前、スイッチング回路５の各スイッチング素子をオン，オフ制御することにより、Ｕ相直列回路の相互接続点からモータ２０の巻線Ｌ１，Ｌ２を通ってＶ相直列回路の相互接続点およびＷ相直列回路の相互接続点へ予め設定された値の相電流が流れる第１電流径路、Ｖ相直列回路の相互接続点からモータ２０の巻線Ｌ１，Ｌ２を通ってＵ相直列回路の相互接続点およびＷ相直列回路の相互接続点へ予め設定された値の相電流が流れる第２電流径路を順に形成する制御手段。
【００５５】
（４２）上記制御手段による第１電流径路の形成時に電流センサ５１ｖで検知される相電流Ｉｖと電流センサ５１ｗで検知される相電流Ｉｗとの差（＝Ｉｖ−Ｉｗ）に基づいて配線８ｕ，８ｖ，８ｗ，９ｕ，９ｖ，９ｗの接続外れを検出するとともに、第２電流径路の形成時に電流センサ５１ｕで検知される相電流Ｉｕと電流センサ５１ｗで検知される相電流Ｉｗとの差（＝Ｉｕ−Ｉｗ）に基づいて配線８ｕ，８ｖ，８ｗ，９ｕ，９ｖ，９ｗの接続外れを検出する接続外れ検出手段。
【００５６】
（４３）上記接続外れ検出手段で接続外れが検出された場合に、スイッチング回路５のスイッチングを停止（または相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの最大値を低減）する制御手段。
【００５７】
作用を説明する。  
モータ２０の起動前に、先ず、スイッチング回路５のスイッチング素子Ｔｕ１，Ｔｖ２，Ｔｗ２が所定時間だけオンされて残りのスイッチング素子がオフされることにより、Ｕ相直列回路の相互接続点からモータ２０の巻線Ｌ１，Ｌ２を通ってＶ相直列回路の相互接続点およびＷ相直列回路の相互接続点へ予め設定された値の相電流が流れる第１電流径路が形成される。次に、スイッチング回路５のスイッチング素子Ｔｖ１，Ｔｕ２，Ｔｗ２が所定時間だけオンされて残りのスイッチング素子がオフされることにより、Ｖ相直列回路の相互接続点からモータ２０の巻線Ｌ１，Ｌ２を通ってＵ相直列回路の相互接続点およびＷ相直列回路の相互接続点へ予め設定された値の相電流が流れる第２電流径路が形成される。この場合、予め設定された値の相電流が流れるように、上記所定時間が適宜に調節される。これら第１および第２電流径路の形成が一定時間だけ繰り返される。
【００５８】
そして、第１電流径路が形成されたときに電流センサ５１ｖで検知される相電流Ｉｖの実効値（またはピーク値）と電流センサ５１ｗで検知される相電流Ｉｗの実効値（またはピーク値）との差（＝Ｉｖ−Ｉｗ）が求められ、その差と予め定められている配線外れ判定値とが比較される。差が配線外れ判定値未満であれば配線外れなしと判定され、配線外れ判定値以上であれば配線外れありと判定される。
【００５９】
また、第２電流径路が形成されたときに電流センサ５１ｕで検知される相電流Ｉｕと電流センサ５１ｗで検知される相電流Ｉｗとの差（＝Ｉｕ−Ｉｗ）が求められ、その差と予め定められている配線外れ判定値とが比較される。差が配線外れ判定値未満であれば配線外れなしと判定され、配線外れ判定値以上であれば配線外れありと判定される。
【００６０】
スイッチング回路５と巻線Ｌ１，Ｌ２との間の相電流の流れ方向を図１２にＡ，Ｂの矢印で示し、この流れ方向と、各相の通電パターン、検出電流、各スイッチング素子のオン，オフの関係を図１２に示している。
【００６１】
他の構成、作用、効果については、第１の実施形態と同じである。よって、その説明は省略する。
【００６２】
［９］変形例  
なお、上記実施形態では、２組の巻線を有するモータを例に説明したが、その巻線の組数に限定はなく、例えば３組以上あってもよい。その他、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、要旨を代えない範囲で種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】第１の実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態における配線外れの有無、各相電流の実効値、各相電流の実効値の平均値、モータ電流最大偏差比の例を示す図。
【図３】第１の実施形態において実際に配線外れが生じた場合に各相電流のピーク値がどのような状態になるかの例を示す図。
【図４】第２の実施形態の構成を示すブロック図。
【図５】第３の実施形態の構成を示すブロック図。
【図６】第４の実施形態の構成を示すブロック図。
【図７】第５の実施形態の構成を示すブロック図。
【図８】第６の実施形態の構成を示すブロック図。
【図９】第７の実施形態の構成を示すブロック図。
【図１０】第７の実施形態における相電流の流れ方向、各相の通電パターン、検出電流、各スイッチング素子のオン，オフの関係を示す図。
【図１１】第８の実施形態の構成を示すブロック図。
【図１２】第８の実施形態における相電流の流れ方向、各相の通電パターン、検出電流、各スイッチング素子のオン，オフの関係を示す図。
【符号の説明】
【００６４】
１…商用交流電源、３…整流回路、４…平滑コンデンサ、５…スイッチング回路、Ｔｕ１，Ｔｕ２，Ｔｖ１，Ｔｖ２，Ｔｗ１，Ｔｗ２…スイッチング素子、６…電流検出部、７…出力端子、８ｕ，８ｖ，８ｗ…配線、９ｕ，９ｖ，９ｗ…配線、１１，１２…モータ端子、２０…モータ、Ｌ１，Ｌ２…巻線、３０…ＭＣＵ（主制御部）、４１，４２…電流センサ、５１ｕ，５１ｖ，５１ｗ…電流センサ
【図１】
2009055762.tif 000003
【図２】
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【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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