特開2020-188597(P2020-188597A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特開2020-188597巻線切替モータシステム、制御方法及びプログラム
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2020-188597(P2020-188597A)
(43)【公開日】2020年11月19日
(54)【発明の名称】巻線切替モータシステム、制御方法及びプログラム
(51)【国際特許分類】
   H02P 25/20 20060101AFI20201023BHJP
   H02P 27/06 20060101ALI20201023BHJP
【FI】
   H02P25/20
   H02P27/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】OL
【全頁数】28
(21)【出願番号】特願2019-91956(P2019-91956)
(22)【出願日】2019年5月15日
(71)【出願人】
【識別番号】516299338
【氏名又は名称】三菱重工サーマルシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100210572
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 太一
(72)【発明者】
【氏名】春原 哲
(72)【発明者】
【氏名】高田 潤一
(72)【発明者】
【氏名】清水 健志
(72)【発明者】
【氏名】角藤 清隆
(72)【発明者】
【氏名】舟山 智歌子
(72)【発明者】
【氏名】小宮 真一
【テーマコード(参考)】
5H505
【Fターム(参考)】
5H505AA06
5H505BB06
5H505DD03
5H505EE36
5H505EE55
5H505HA06
5H505HB01
5H505JJ03
5H505JJ14
5H505JJ17
5H505KK06
(57)【要約】
【課題】巻線切替モータを三相交流電力で駆動する場合に、安定した中性点を設定し、巻線切替モータの巻線を切り替えた場合であっても巻線切替モータの3つの相それぞれに所望の電力を供給させることのできる巻線切替モータシステムを提供する。
【解決手段】巻線切替モータシステムは、第1巻線、第2巻線、第3巻線、第4巻線、第5巻線及び第6巻線を有し、前記第2巻線、前記第4巻線及び前記第6巻線それぞれの一端が互いに接続され、接続されたノードが中性点となる巻線切替モータと、前記第1巻線と前記第2巻線とを直列に接続し、前記第3巻線と前記第4巻線とを直列に接続し、かつ前記第5巻線と前記第6巻線とを直列に接続する、または、前記第1巻線と前記第2巻線とを並列に接続し、前記第3巻線と前記第4巻線とを並列に接続し、かつ前記第5巻線と前記第6巻線とを並列に接続する複数のスイッチと、を備える。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1巻線、第2巻線、第3巻線、第4巻線、第5巻線及び第6巻線を有し、前記第2巻線、前記第4巻線及び前記第6巻線それぞれの一端が互いに接続され、接続されたノードが中性点となる巻線切替モータと、
前記第1巻線と前記第2巻線とを直列に接続し、前記第3巻線と前記第4巻線とを直列に接続し、かつ前記第5巻線と前記第6巻線とを直列に接続する、または、前記第1巻線と前記第2巻線とを並列に接続し、前記第3巻線と前記第4巻線とを並列に接続し、かつ前記第5巻線と前記第6巻線とを並列に接続する複数のスイッチと、
を備える巻線切替モータシステム。
【請求項2】
前記複数のスイッチは、
第1スイッチ、第2スイッチ、第3スイッチ、第4スイッチ、第5スイッチ及び第6スイッチを含み、
前記第1スイッチ、前記第2スイッチ及び前記第3スイッチは、c接点のスイッチであって、第1端子、第2端子及び第3端子を有し、
前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチのそれぞれは、a接点のスイッチ、b接点のスイッチ、または半導体スイッチであって、第1端子及び第2端子を有し、
前記第1巻線の第1端子は、前記第1スイッチの第3端子に接続され、
前記第1巻線の第2端子は、前記第1スイッチの第2端子及び前記第4スイッチの第2端子に接続され、
前記第2巻線の第1端子は、前記第4巻線の第1端子、前記第6巻線の第1端子、前記第4スイッチの第1端子、前記第5スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第1端子に接続され、
前記第2巻線の第2端子は、前記第1スイッチの第1端子に接続され、
前記第3巻線の第1端子は、前記第2スイッチの第3端子に接続され、
前記第3巻線の第2端子は、前記第2スイッチの第2端子及び前記第5スイッチの第2端子に接続され、
前記第4巻線の第2端子は、前記第2スイッチの第1端子に接続され、
前記第5巻線の第1端子は、前記第3スイッチの第3端子に接続され、
前記第5巻線の第2端子は、前記第3スイッチの第2端子及び前記第6スイッチの第2端子に接続され、
前記第6巻線の第2端子は、前記第3スイッチの第1端子に接続される、
請求項1に記載の巻線切替モータシステム。
【請求項3】
前記複数のスイッチは、
第4スイッチ、第5スイッチ、第6スイッチ、第7スイッチ、第8スイッチ、第9スイッチ、第10スイッチ、第11スイッチ及び第12スイッチを含み、
前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第8スイッチ、前記第9スイッチ、前記第10スイッチ、前記第11スイッチ及び前記第12スイッチは、a接点のスイッチ、b接点のスイッチ、または半導体スイッチであって、第1端子及び第2端子を有し、
第1巻線の第1端子は、前記第7スイッチの第1端子に接続され、
前記第1巻線の第2端子は、前記第8スイッチの第1端子及び前記第4スイッチの第2端子に接続され、
前記第2巻線の第1端子は、前記第4巻線の第1端子、前記第6巻線の第1端子、前記第4スイッチの第1端子、前記第5スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第1端子に接続され、
前記第2巻線の第2端子は、前記第7スイッチの第1端子及び前記第8スイッチの第1端子に接続され、
前記第3巻線の第1端子は、前記第9スイッチの第1端子に接続され、
前記第3巻線の第2端子は、前記第10スイッチの第1端子及び前記第5スイッチの第2端子に接続され、
前記第4巻線の第2端子は、前記第9スイッチの第2端子及び前記第10スイッチの第2端子に接続され、
前記第5巻線の第1端子は、前記第11スイッチの第1端子に接続され、
前記第5巻線の第2端子は、前記第12スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第2端子に接続され、
前記第6巻線の第2端子は、前記第11スイッチの第2端子及び前記第12スイッチの第2端子に接続される、
請求項1に記載の巻線切替モータシステム。
【請求項4】
前記複数のスイッチを制御する切替制御装置、
を備える請求項1から請求項3の何れか一項に記載の巻線切替モータシステム。
【請求項5】
前記複数のスイッチが、
第1スイッチ、第2スイッチ、第3スイッチ、第4スイッチ、第5スイッチ及び第6スイッチを含み、
前記第1スイッチ、前記第2スイッチ及び前記第3スイッチは、c接点のスイッチであって、第1端子、第2端子及び第3端子を有し、
前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチのそれぞれが、a接点のスイッチ、b接点のスイッチ、または半導体スイッチであって、第1端子及び第2端子を有し、
前記第1巻線の第1端子が、前記第1スイッチの第3端子に接続され、
前記第1巻線の第2端子が、前記第1スイッチの第2端子及び前記第4スイッチの第2端子に接続され、
前記第2巻線の第1端子が、前記第4巻線の第1端子、前記第6巻線の第1端子、前記第4スイッチの第1端子、前記第5スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第1端子に接続され、
前記第2巻線の第2端子が、前記第1スイッチの第1端子に接続され、
前記第3巻線の第1端子が、前記第2スイッチの第3端子に接続され、
前記第3巻線の第2端子が、前記第2スイッチの第2端子及び前記第5スイッチの第2端子に接続され、
前記第4巻線の第2端子が、前記第2スイッチの第1端子に接続され、
前記第5巻線の第1端子が、前記第3スイッチの第3端子に接続され、
前記第5巻線の第2端子が、前記第3スイッチの第2端子及び前記第6スイッチの第2端子に接続され、
前記第6巻線の第2端子が、前記第3スイッチの第1端子に接続される場合、
前記切替制御装置は、
前記第1スイッチの第1端子を前記第1スイッチの第3端子に接続し、前記第2スイッチの第1端子を前記第2スイッチの第3端子に接続し、前記第3スイッチの第1端子を前記第3スイッチの第3端子に接続し、かつ前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチを接続状態とする制御、
または、前記第1スイッチの第1端子を前記第1スイッチの第2端子に接続し、前記第2スイッチの第1端子を前記第2スイッチの第2端子に接続し、前記第3スイッチの第1端子を前記第3スイッチの第2端子に接続し、かつ前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチを開放状態とする制御を行う、
請求項4に記載の巻線切替モータシステム。
【請求項6】
前記複数のスイッチが、
第4スイッチ、第5スイッチ、第6スイッチ、第7スイッチ、第8スイッチ、第9スイッチ、第10スイッチ、第11スイッチ及び第12スイッチを含み、
前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第8スイッチ、前記第9スイッチ、前記第10スイッチ、前記第11スイッチ及び前記第12スイッチは、a接点のスイッチ、b接点のスイッチ、または半導体スイッチであって、第1端子及び第2端子を有し、
第1巻線の第1端子は、前記第7スイッチの第1端子に接続され、
前記第1巻線の第2端子は、前記第8スイッチの第1端子及び前記第4スイッチの第2端子に接続され、
前記第2巻線の第1端子は、前記第4巻線の第1端子、前記第6巻線の第1端子、前記第4スイッチの第1端子、前記第5スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第1端子に接続され、
前記第2巻線の第2端子は、前記第7スイッチの第1端子及び前記第8スイッチの第1端子に接続され、
前記第3巻線の第1端子は、前記第9スイッチの第1端子に接続され、
前記第3巻線の第2端子は、前記第10スイッチの第1端子及び前記第5スイッチの第2端子に接続され、
前記第4巻線の第2端子は、前記第9スイッチの第2端子及び前記第10スイッチの第2端子に接続され、
前記第5巻線の第1端子は、前記第11スイッチの第1端子に接続され、
前記第5巻線の第2端子は、前記第12スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第2端子に接続され、
前記第6巻線の第2端子は、前記第11スイッチの第2端子及び前記第12スイッチの第2端子に接続される場合、
前記切替制御装置は、
前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第9スイッチ及び前記第11スイッチをオン状態とし、前記第8スイッチ、前記第10スイッチ及び前記第12スイッチをオフ状態とする制御、
または、前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第9スイッチ及び前記第11スイッチをオフ状態とし、前記第8スイッチ、前記第10スイッチ及び前記第12スイッチをオン状態とする制御を行う、
請求項4に記載の巻線切替モータシステム。
【請求項7】
前記複数のスイッチが、
第1スイッチ、第2スイッチ、第3スイッチ、第4スイッチ、第5スイッチ及び第6スイッチを含み、
前記第1スイッチ、前記第2スイッチ及び前記第3スイッチは、c接点のスイッチであって、第1端子、第2端子及び第3端子を有し、
前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチのそれぞれが、a接点のスイッチ、b接点のスイッチ、または半導体スイッチであって、第1端子及び第2端子を有し、
前記第1巻線の第1端子が、前記第1スイッチの第3端子に接続され、
前記第1巻線の第2端子が、前記第1スイッチの第2端子及び前記第4スイッチの第2端子に接続され、
前記第2巻線の第1端子が、前記第4巻線の第1端子、前記第6巻線の第1端子、前記第4スイッチの第1端子、前記第5スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第1端子に接続され、
前記第2巻線の第2端子が、前記第1スイッチの第1端子に接続され、
前記第3巻線の第1端子が、前記第2スイッチの第3端子に接続され、
前記第3巻線の第2端子が、前記第2スイッチの第2端子及び前記第5スイッチの第2端子に接続され、
前記第4巻線の第2端子が、前記第2スイッチの第1端子に接続され、
前記第5巻線の第1端子が、前記第3スイッチの第3端子に接続され、
前記第5巻線の第2端子が、前記第3スイッチの第2端子及び前記第6スイッチの第2端子に接続され、
前記第6巻線の第2端子が、前記第3スイッチの第1端子に接続され、
かつ、前記第1巻線、前記第3巻線及び前記第5巻線のうちの少なくとも1つに不具合が発生した場合、
前記切替制御装置は、
前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチをオフ状態とし、
前記第1スイッチの第1端子を前記第1スイッチの第3端子に接続し、
前記第2スイッチの第1端子を前記第2スイッチの第3端子に接続し、
前記第3スイッチの第1端子を前記第3スイッチの第3端子に接続する制御を行う、
請求項4に記載の巻線切替モータシステム。
【請求項8】
前記複数のスイッチが、
第4スイッチ、第5スイッチ、第6スイッチ、第7スイッチ、第8スイッチ、第9スイッチ、第10スイッチ、第11スイッチ及び第12スイッチを含み、
前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第8スイッチ、前記第9スイッチ、前記第10スイッチ、前記第11スイッチ及び前記第12スイッチは、a接点のスイッチ、b接点のスイッチ、または半導体スイッチであって、第1端子及び第2端子を有し、
第1巻線の第1端子は、前記第7スイッチの第1端子に接続され、
前記第1巻線の第2端子は、前記第8スイッチの第1端子及び前記第4スイッチの第2端子に接続され、
前記第2巻線の第1端子は、前記第4巻線の第1端子、前記第6巻線の第1端子、前記第4スイッチの第1端子、前記第5スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第1端子に接続され、
前記第2巻線の第2端子は、前記第7スイッチの第1端子及び前記第8スイッチの第1端子に接続され、
前記第3巻線の第1端子は、前記第9スイッチの第1端子に接続され、
前記第3巻線の第2端子は、前記第10スイッチの第1端子及び前記第5スイッチの第2端子に接続され、
前記第4巻線の第2端子は、前記第9スイッチの第2端子及び前記第10スイッチの第2端子に接続され、
前記第5巻線の第1端子は、前記第11スイッチの第1端子に接続され、
前記第5巻線の第2端子は、前記第12スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第2端子に接続され、
前記第6巻線の第2端子は、前記第11スイッチの第2端子及び前記第12スイッチの第2端子に接続され、
かつ、前記第1巻線、前記第3巻線及び前記第5巻線のうちの少なくとも1つに不具合が発生した場合、
前記切替制御装置は、
第4スイッチ、第5スイッチ、第6スイッチ、第8スイッチ、第10スイッチ及び第12スイッチをオフ状態にし、第7スイッチ、第9スイッチ及び第10スイッチをオン状態とする制御を行う、
請求項4に記載の巻線切替モータシステム。
【請求項9】
前記複数のスイッチが、
第4スイッチ、第5スイッチ、第6スイッチ、第7スイッチ、第8スイッチ、第9スイッチ、第10スイッチ、第11スイッチ及び第12スイッチを含み、
前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第8スイッチ、前記第9スイッチ、前記第10スイッチ、前記第11スイッチ及び前記第12スイッチは、a接点のスイッチ、b接点のスイッチ、または半導体スイッチであって、第1端子及び第2端子を有し、
第1巻線の第1端子は、前記第7スイッチの第1端子に接続され、
前記第1巻線の第2端子は、前記第8スイッチの第1端子及び前記第4スイッチの第2端子に接続され、
前記第2巻線の第1端子は、前記第4巻線の第1端子、前記第6巻線の第1端子、前記第4スイッチの第1端子、前記第5スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第1端子に接続され、
前記第2巻線の第2端子は、前記第7スイッチの第1端子及び前記第8スイッチの第1端子に接続され、
前記第3巻線の第1端子は、前記第9スイッチの第1端子に接続され、
前記第3巻線の第2端子は、前記第10スイッチの第1端子及び前記第5スイッチの第2端子に接続され、
前記第4巻線の第2端子は、前記第9スイッチの第2端子及び前記第10スイッチの第2端子に接続され、
前記第5巻線の第1端子は、前記第11スイッチの第1端子に接続され、
前記第5巻線の第2端子は、前記第12スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第2端子に接続され、
前記第6巻線の第2端子は、前記第11スイッチの第2端子及び前記第12スイッチの第2端子に接続され、
かつ、前記第2巻線、前記第4巻線及び前記第6巻線のうちの少なくとも1つに不具合が発生した場合、
前記切替制御装置は、
第7スイッチ、第8スイッチ、第9スイッチ、第10スイッチ、第11スイッチ及び第12スイッチをオフ状態とし、
第4スイッチ、第5スイッチ及び第6スイッチをオン状態とする制御を行う、
請求項4に記載の巻線切替モータシステム。
【請求項10】
前記複数の巻線は、
前記巻線切替モータの回転数が所定の回転数以下である場合に、直列に接続され、
前記巻線切替モータの回転数が前記所定の回転数を超える場合に、並列に接続される、
請求項1から請求項9の何れか一項に記載の巻線切替モータシステム。
【請求項11】
前記巻線切替モータは、
空気調和機で使用されるモータである、
請求項1から請求項10の何れか一項に記載の巻線切替モータシステム。
【請求項12】
巻線切替モータシステムの切替制御装置による制御方法であって、
前記巻線切替モータシステムが、
第1巻線、第2巻線、第3巻線、第4巻線、第5巻線及び第6巻線を有し、前記第2巻線、前記第4巻線及び前記第6巻線それぞれの一端が互いに接続され、接続されたノードが中性点となる巻線切替モータと、
前記第1巻線と前記第2巻線とを直列に接続し、前記第3巻線と前記第4巻線とを直列に接続し、かつ前記第5巻線と前記第6巻線とを直列に接続する、または、前記第1巻線と前記第2巻線とを並列に接続し、前記第3巻線と前記第4巻線とを並列に接続し、かつ前記第5巻線と前記第6巻線とを並列に接続する複数のスイッチと、
を備え、
前記複数のスイッチが、
第1スイッチ、第2スイッチ、第3スイッチ、第4スイッチ、第5スイッチ及び第6スイッチを含み、
前記第1スイッチ、前記第2スイッチ及び前記第3スイッチは、c接点のスイッチであって、第1端子、第2端子及び第3端子を有し、
前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチのそれぞれが、a接点のスイッチ、b接点のスイッチ、または半導体スイッチであって、第1端子及び第2端子を有し、
前記第1巻線の第1端子が、前記第1スイッチの第3端子に接続され、
前記第1巻線の第2端子が、前記第1スイッチの第2端子及び前記第4スイッチの第2端子に接続され、
前記第2巻線の第1端子が、前記第4巻線の第1端子、前記第6巻線の第1端子、前記第4スイッチの第1端子、前記第5スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第1端子に接続され、
前記第2巻線の第2端子が、前記第1スイッチの第1端子に接続され、
前記第3巻線の第1端子が、前記第2スイッチの第3端子に接続され、
前記第3巻線の第2端子が、前記第2スイッチの第2端子及び前記第5スイッチの第2端子に接続され、
前記第4巻線の第2端子が、前記第2スイッチの第1端子に接続され、
前記第5巻線の第1端子が、前記第3スイッチの第3端子に接続され、
前記第5巻線の第2端子が、前記第3スイッチの第2端子及び前記第6スイッチの第2端子に接続され、
前記第6巻線の第2端子が、前記第3スイッチの第1端子に接続される場合、
前記第1スイッチの第1端子を前記第1スイッチの第3端子に接続し、前記第2スイッチの第1端子を前記第2スイッチの第3端子に接続し、前記第3スイッチの第1端子を前記第3スイッチの第3端子に接続し、かつ前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチを接続状態とする制御を行うこと、
または、前記第1スイッチの第1端子を前記第1スイッチの第2端子に接続し、前記第2スイッチの第1端子を前記第2スイッチの第2端子に接続し、前記第3スイッチの第1端子を前記第3スイッチの第2端子に接続し、かつ前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチを開放状態とする制御を行うこと、
を含む制御方法。
【請求項13】
巻線切替モータシステムの切替制御装置による制御方法であって、
前記巻線切替モータシステムが、
第1巻線、第2巻線、第3巻線、第4巻線、第5巻線及び第6巻線を有し、前記第2巻線、前記第4巻線及び前記第6巻線それぞれの一端が互いに接続され、接続されたノードが中性点となる巻線切替モータと、
前記第1巻線と前記第2巻線とを直列に接続し、前記第3巻線と前記第4巻線とを直列に接続し、かつ前記第5巻線と前記第6巻線とを直列に接続する、または、前記第1巻線と前記第2巻線とを並列に接続し、前記第3巻線と前記第4巻線とを並列に接続し、かつ前記第5巻線と前記第6巻線とを並列に接続する複数のスイッチと、
を備え、
前記複数のスイッチが、
第4スイッチ、第5スイッチ、第6スイッチ、第7スイッチ、第8スイッチ、第9スイッチ、第10スイッチ、第11スイッチ及び第12スイッチを含み、
前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第8スイッチ、前記第9スイッチ、前記第10スイッチ、前記第11スイッチ及び前記第12スイッチは、a接点のスイッチ、b接点のスイッチ、または半導体スイッチであって、第1端子及び第2端子を有し、
第1巻線の第1端子は、前記第7スイッチの第1端子に接続され、
前記第1巻線の第2端子は、前記第8スイッチの第1端子及び前記第4スイッチの第2端子に接続され、
前記第2巻線の第1端子は、前記第4巻線の第1端子、前記第6巻線の第1端子、前記第4スイッチの第1端子、前記第5スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第1端子に接続され、
前記第2巻線の第2端子は、前記第7スイッチの第1端子及び前記第8スイッチの第1端子に接続され、
前記第3巻線の第1端子は、前記第9スイッチの第1端子に接続され、
前記第3巻線の第2端子は、前記第10スイッチの第1端子及び前記第5スイッチの第2端子に接続され、
前記第4巻線の第2端子は、前記第9スイッチの第2端子及び前記第10スイッチの第2端子に接続され、
前記第5巻線の第1端子は、前記第11スイッチの第1端子に接続され、
前記第5巻線の第2端子は、前記第12スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第2端子に接続され、
前記第6巻線の第2端子は、前記第11スイッチの第2端子及び前記第12スイッチの第2端子に接続される場合、
前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第9スイッチ及び前記第11スイッチをオン状態とし、前記第8スイッチ、前記第10スイッチ及び前記第12スイッチをオフ状態とする制御を行うこと、
または、前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第9スイッチ及び前記第11スイッチをオフ状態とし、前記第8スイッチ、前記第10スイッチ及び前記第12スイッチをオン状態とする制御を行うこと、
を含む制御方法。
【請求項14】
巻線切替モータシステムが、
第1巻線、第2巻線、第3巻線、第4巻線、第5巻線及び第6巻線を有し、前記第2巻線、前記第4巻線及び前記第6巻線それぞれの一端が互いに接続され、接続されたノードが中性点となる巻線切替モータと、
前記第1巻線と前記第2巻線とを直列に接続し、前記第3巻線と前記第4巻線とを直列に接続し、かつ前記第5巻線と前記第6巻線とを直列に接続する、または、前記第1巻線と前記第2巻線とを並列に接続し、前記第3巻線と前記第4巻線とを並列に接続し、かつ前記第5巻線と前記第6巻線とを並列に接続する複数のスイッチと、
を備え、
前記複数のスイッチが、
第1スイッチ、第2スイッチ、第3スイッチ、第4スイッチ、第5スイッチ及び第6スイッチを含み、
前記第1スイッチ、前記第2スイッチ及び前記第3スイッチは、c接点のスイッチであって、第1端子、第2端子及び第3端子を有し、
前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチのそれぞれが、a接点のスイッチ、b接点のスイッチ、または半導体スイッチであって、第1端子及び第2端子を有し、
前記第1巻線の第1端子が、前記第1スイッチの第3端子に接続され、
前記第1巻線の第2端子が、前記第1スイッチの第2端子及び前記第4スイッチの第2端子に接続され、
前記第2巻線の第1端子が、前記第4巻線の第1端子、前記第6巻線の第1端子、前記第4スイッチの第1端子、前記第5スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第1端子に接続され、
前記第2巻線の第2端子が、前記第1スイッチの第1端子に接続され、
前記第3巻線の第1端子が、前記第2スイッチの第3端子に接続され、
前記第3巻線の第2端子が、前記第2スイッチの第2端子及び前記第5スイッチの第2端子に接続され、
前記第4巻線の第2端子が、前記第2スイッチの第1端子に接続され、
前記第5巻線の第1端子が、前記第3スイッチの第3端子に接続され、
前記第5巻線の第2端子が、前記第3スイッチの第2端子及び前記第6スイッチの第2端子に接続され、
前記第6巻線の第2端子が、前記第3スイッチの第1端子に接続される場合に、
前記巻線切替モータシステムの切替制御装置のコンピュータに、
前記第1スイッチの第1端子を前記第1スイッチの第3端子に接続し、前記第2スイッチの第1端子を前記第2スイッチの第3端子に接続し、前記第3スイッチの第1端子を前記第3スイッチの第3端子に接続し、かつ前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチを接続状態とする制御を行うこと、
または、前記第1スイッチの第1端子を前記第1スイッチの第2端子に接続し、前記第2スイッチの第1端子を前記第2スイッチの第2端子に接続し、前記第3スイッチの第1端子を前記第3スイッチの第2端子に接続し、かつ前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチを開放状態とする制御を行うこと、
を実行させるプログラム。
【請求項15】
巻線切替モータシステムが、
第1巻線、第2巻線、第3巻線、第4巻線、第5巻線及び第6巻線を有し、前記第2巻線、前記第4巻線及び前記第6巻線それぞれの一端が互いに接続され、接続されたノードが中性点となる巻線切替モータと、
前記第1巻線と前記第2巻線とを直列に接続し、前記第3巻線と前記第4巻線とを直列に接続し、かつ前記第5巻線と前記第6巻線とを直列に接続する、または、前記第1巻線と前記第2巻線とを並列に接続し、前記第3巻線と前記第4巻線とを並列に接続し、かつ前記第5巻線と前記第6巻線とを並列に接続する複数のスイッチと、
を備え、
前記複数のスイッチが、
第4スイッチ、第5スイッチ、第6スイッチ、第7スイッチ、第8スイッチ、第9スイッチ、第10スイッチ、第11スイッチ及び第12スイッチを含み、
前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第8スイッチ、前記第9スイッチ、前記第10スイッチ、前記第11スイッチ及び前記第12スイッチは、a接点のスイッチ、b接点のスイッチ、または半導体スイッチであって、第1端子及び第2端子を有し、
第1巻線の第1端子は、前記第7スイッチの第1端子に接続され、
前記第1巻線の第2端子は、前記第8スイッチの第1端子及び前記第4スイッチの第2端子に接続され、
前記第2巻線の第1端子は、前記第4巻線の第1端子、前記第6巻線の第1端子、前記第4スイッチの第1端子、前記第5スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第1端子に接続され、
前記第2巻線の第2端子は、前記第7スイッチの第1端子及び前記第8スイッチの第1端子に接続され、
前記第3巻線の第1端子は、前記第9スイッチの第1端子に接続され、
前記第3巻線の第2端子は、前記第10スイッチの第1端子及び前記第5スイッチの第2端子に接続され、
前記第4巻線の第2端子は、前記第9スイッチの第2端子及び前記第10スイッチの第2端子に接続され、
前記第5巻線の第1端子は、前記第11スイッチの第1端子に接続され、
前記第5巻線の第2端子は、前記第12スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第2端子に接続され、
前記第6巻線の第2端子は、前記第11スイッチの第2端子及び前記第12スイッチの第2端子に接続される場合に、
巻線切替モータシステムの切替制御装置のコンピュータに、
前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第9スイッチ及び前記第11スイッチをオン状態とし、前記第8スイッチ、前記第10スイッチ及び前記第12スイッチをオフ状態とする制御を行うこと、
または、前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第9スイッチ及び前記第11スイッチをオフ状態とし、前記第8スイッチ、前記第10スイッチ及び前記第12スイッチをオン状態とする制御を行うこと、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、巻線切替モータシステム、制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
三相交流電力によって巻線切替モータが動作する場合、巻線切替モータを効率よく駆動するために、巻線切替モータの回転数に応じて巻線切替モータの巻線の巻数を切り替える場合がある(例えば、特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2016−165187号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、特許文献1に記載の技術を用いて巻線切替モータの巻線が直列接続される場合、特許文献1の図4(a)に示されるように、第1巻線U1、V1、W1が互いに接続されたノード(以下、このノードを「第1ノード」と記載)によって示される中性点が存在する。
一方、特許文献1に記載の技術を用いて巻線切替モータの巻線が並列接続される場合、特許文献1の図4(b)に示されるように、第1巻線U1、V1、W1が互いに接続された第1ノードによって示される中性点と、第2巻線U2、V2、W2が互いに接続されたノード(以下、このノードを「第2ノード」と記載)によって示される中性点とが存在する。
つまり、特許文献1に記載の技術を用いて巻線切替モータの巻線の巻数を切り替える場合、物理的に異なる2つの第1ノードと第2ノードとによって中性点が設定されることになる。この場合、製造ばらつきなどにより第1巻線U1、V1、W1と第2巻線U2、V2、W2との間で物理的なばらつきが生じると、本来、1つの電位で規定されるべき第1ノードの中性点と第2ノードの中性点とが、それぞれ異なる電位となる可能性がある。中性点の電位は、U相、V相、W相それぞれに共通の基準電位の1つである。しかしながら、特許文献1に記載のように、第1ノードの中性点と第2ノードの中性点とが2つの異なる電位となる可能性がある場合、その基準電位が正しく設定されない可能性がある。その結果、巻線切替モータを三相交流電力で駆動する場合に、巻線切替モータのU相、V相、W相それぞれに所望の電力が供給されなくなる可能性がある。
【0005】
本発明は、上記の課題を解決することのできる巻線切替モータシステム、制御方法及びプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第1の態様によれば、巻線切替モータシステムは、第1巻線、第2巻線、第3巻線、第4巻線、第5巻線及び第6巻線を有し、前記第2巻線、前記第4巻線及び前記第6巻線それぞれの一端が互いに接続され、接続されたノードが中性点となる巻線切替モータと、前記第1巻線と前記第2巻線とを直列に接続し、前記第3巻線と前記第4巻線とを直列に接続し、かつ前記第5巻線と前記第6巻線とを直列に接続する、または、前記第1巻線と前記第2巻線とを並列に接続し、前記第3巻線と前記第4巻線とを並列に接続し、かつ前記第5巻線と前記第6巻線とを並列に接続する複数のスイッチと、を備える。
【0007】
本発明の第2の態様によれば、第1の態様における巻線切替モータシステムにおいて、前記複数のスイッチは、第1スイッチ、第2スイッチ、第3スイッチ、第4スイッチ、第5スイッチ及び第6スイッチを含み、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ及び前記第3スイッチは、c接点のスイッチであって、第1端子、第2端子及び第3端子を有し、前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチのそれぞれは、a接点のスイッチ、b接点のスイッチ、または半導体スイッチであって、第1端子及び第2端子を有し、前記第1巻線の第1端子は、前記第1スイッチの第3端子に接続され、前記第1巻線の第2端子は、前記第1スイッチの第2端子及び前記第4スイッチの第2端子に接続され、前記第2巻線の第1端子は、前記第4巻線の第1端子、前記第6巻線の第1端子、前記第4スイッチの第1端子、前記第5スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第1端子に接続され、前記第2巻線の第2端子は、前記第1スイッチの第1端子に接続され、前記第3巻線の第1端子は、前記第2スイッチの第3端子に接続され、前記第3巻線の第2端子は、前記第2スイッチの第2端子及び前記第5スイッチの第2端子に接続され、前記第4巻線の第2端子は、前記第2スイッチの第1端子に接続され、前記第5巻線の第1端子は、前記第3スイッチの第3端子に接続され、前記第5巻線の第2端子は、前記第3スイッチの第2端子及び前記第6スイッチの第2端子に接続され、前記第6巻線の第2端子は、前記第3スイッチの第1端子に接続されるものであってもよい。
【0008】
本発明の第3の態様によれば、第1の態様における巻線切替モータシステムにおいて、前記複数のスイッチは、第4スイッチ、第5スイッチ、第6スイッチ、第7スイッチ、第8スイッチ、第9スイッチ、第10スイッチ、第11スイッチ及び第12スイッチを含み、前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第8スイッチ、前記第9スイッチ、前記第10スイッチ、前記第11スイッチ及び前記第12スイッチは、a接点のスイッチ、b接点のスイッチ、または半導体スイッチであって、第1端子及び第2端子を有し、第1巻線の第1端子は、前記第7スイッチの第1端子に接続され、前記第1巻線の第2端子は、前記第8スイッチの第1端子及び前記第4スイッチの第2端子に接続され、前記第2巻線の第1端子は、前記第4巻線の第1端子、前記第6巻線の第1端子、前記第4スイッチの第1端子、前記第5スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第1端子に接続され、前記第2巻線の第2端子は、前記第7スイッチの第1端子及び前記第8スイッチの第1端子に接続され、前記第3巻線の第1端子は、前記第9スイッチの第1端子に接続され、前記第3巻線の第2端子は、前記第10スイッチの第1端子及び前記第5スイッチの第2端子に接続され、前記第4巻線の第2端子は、前記第9スイッチの第2端子及び前記第10スイッチの第2端子に接続され、前記第5巻線の第1端子は、前記第11スイッチの第1端子に接続され、前記第5巻線の第2端子は、前記第12スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第2端子に接続され、前記第6巻線の第2端子は、前記第11スイッチの第2端子及び前記第12スイッチの第2端子に接続されるものであってもよい。
【0009】
本発明の第4の態様によれば、第1の態様から第3の態様の何れか一における巻線切替モータシステムは、前記複数のスイッチを制御する切替制御装置、を備えるものであってもよい。
【0010】
本発明の第5の態様によれば、第4の態様における巻線切替モータシステムにおいて、前記複数のスイッチが、第1スイッチ、第2スイッチ、第3スイッチ、第4スイッチ、第5スイッチ及び第6スイッチを含み、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ及び前記第3スイッチは、c接点のスイッチであって、第1端子、第2端子及び第3端子を有し、前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチのそれぞれが、a接点のスイッチ、b接点のスイッチ、または半導体スイッチであって、第1端子及び第2端子を有し、前記第1巻線の第1端子が、前記第1スイッチの第3端子に接続され、前記第1巻線の第2端子が、前記第1スイッチの第2端子及び前記第4スイッチの第2端子に接続され、前記第2巻線の第1端子が、前記第4巻線の第1端子、前記第6巻線の第1端子、前記第4スイッチの第1端子、前記第5スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第1端子に接続され、前記第2巻線の第2端子が、前記第1スイッチの第1端子に接続され、前記第3巻線の第1端子が、前記第2スイッチの第3端子に接続され、前記第3巻線の第2端子が、前記第2スイッチの第2端子及び前記第5スイッチの第2端子に接続され、前記第4巻線の第2端子が、前記第2スイッチの第1端子に接続され、前記第5巻線の第1端子が、前記第3スイッチの第3端子に接続され、前記第5巻線の第2端子が、前記第3スイッチの第2端子及び前記第6スイッチの第2端子に接続され、前記第6巻線の第2端子が、前記第3スイッチの第1端子に接続される場合、前記切替制御装置は、前記第1スイッチの第1端子を前記第1スイッチの第3端子に接続し、前記第2スイッチの第1端子を前記第2スイッチの第3端子に接続し、前記第3スイッチの第1端子を前記第3スイッチの第3端子に接続し、かつ前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチを接続状態とする制御、または、前記第1スイッチの第1端子を前記第1スイッチの第2端子に接続し、前記第2スイッチの第1端子を前記第2スイッチの第2端子に接続し、前記第3スイッチの第1端子を前記第3スイッチの第2端子に接続し、かつ前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチを開放状態とする制御を行うものであってもよい。
【0011】
本発明の第6の態様によれば、第4の態様における巻線切替モータシステムにおいて、前記複数のスイッチが、第4スイッチ、第5スイッチ、第6スイッチ、第7スイッチ、第8スイッチ、第9スイッチ、第10スイッチ、第11スイッチ及び第12スイッチを含み、前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第8スイッチ、前記第9スイッチ、前記第10スイッチ、前記第11スイッチ及び前記第12スイッチは、a接点のスイッチ、b接点のスイッチ、または半導体スイッチであって、第1端子及び第2端子を有し、第1巻線の第1端子は、前記第7スイッチの第1端子に接続され、前記第1巻線の第2端子は、前記第8スイッチの第1端子及び前記第4スイッチの第2端子に接続され、前記第2巻線の第1端子は、前記第4巻線の第1端子、前記第6巻線の第1端子、前記第4スイッチの第1端子、前記第5スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第1端子に接続され、前記第2巻線の第2端子は、前記第7スイッチの第1端子及び前記第8スイッチの第1端子に接続され、前記第3巻線の第1端子は、前記第9スイッチの第1端子に接続され、前記第3巻線の第2端子は、前記第10スイッチの第1端子及び前記第5スイッチの第2端子に接続され、前記第4巻線の第2端子は、前記第9スイッチの第2端子及び前記第10スイッチの第2端子に接続され、前記第5巻線の第1端子は、前記第11スイッチの第1端子に接続され、前記第5巻線の第2端子は、前記第12スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第2端子に接続され、前記第6巻線の第2端子は、前記第11スイッチの第2端子及び前記第12スイッチの第2端子に接続される場合、前記切替制御装置は、前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第9スイッチ及び前記第11スイッチをオン状態とし、前記第8スイッチ、前記第10スイッチ及び前記第12スイッチをオフ状態とする制御、または、前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第9スイッチ及び前記第11スイッチをオフ状態とし、前記第8スイッチ、前記第10スイッチ及び前記第12スイッチをオン状態とする制御を行うものであってもよい。
【0012】
本発明の第7の態様によれば、第4の態様における巻線切替モータシステムにおいて、前記複数のスイッチが、第1スイッチ、第2スイッチ、第3スイッチ、第4スイッチ、第5スイッチ及び第6スイッチを含み、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ及び前記第3スイッチは、c接点のスイッチであって、第1端子、第2端子及び第3端子を有し、前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチのそれぞれが、a接点のスイッチ、b接点のスイッチ、または半導体スイッチであって、第1端子及び第2端子を有し、前記第1巻線の第1端子が、前記第1スイッチの第3端子に接続され、前記第1巻線の第2端子が、前記第1スイッチの第2端子及び前記第4スイッチの第2端子に接続され、前記第2巻線の第1端子が、前記第4巻線の第1端子、前記第6巻線の第1端子、前記第4スイッチの第1端子、前記第5スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第1端子に接続され、前記第2巻線の第2端子が、前記第1スイッチの第1端子に接続され、前記第3巻線の第1端子が、前記第2スイッチの第3端子に接続され、前記第3巻線の第2端子が、前記第2スイッチの第2端子及び前記第5スイッチの第2端子に接続され、前記第4巻線の第2端子が、前記第2スイッチの第1端子に接続され、前記第5巻線の第1端子が、前記第3スイッチの第3端子に接続され、前記第5巻線の第2端子が、前記第3スイッチの第2端子及び前記第6スイッチの第2端子に接続され、前記第6巻線の第2端子が、前記第3スイッチの第1端子に接続され、かつ、前記第1巻線、前記第3巻線及び前記第5巻線のうちの少なくとも1つに不具合が発生した場合、前記切替制御装置は、前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチをオフ状態とし、前記第1スイッチの第1端子を前記第1スイッチの第3端子に接続し、前記第2スイッチの第1端子を前記第2スイッチの第3端子に接続し、前記第3スイッチの第1端子を前記第3スイッチの第3端子に接続する制御を行うものであってもよい。
【0013】
本発明の第8の態様によれば、第4の態様における巻線切替モータシステムにおいて、前記複数のスイッチが、第4スイッチ、第5スイッチ、第6スイッチ、第7スイッチ、第8スイッチ、第9スイッチ、第10スイッチ、第11スイッチ及び第12スイッチを含み、前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第8スイッチ、前記第9スイッチ、前記第10スイッチ、前記第11スイッチ及び前記第12スイッチは、a接点のスイッチ、b接点のスイッチ、または半導体スイッチであって、第1端子及び第2端子を有し、第1巻線の第1端子は、前記第7スイッチの第1端子に接続され、前記第1巻線の第2端子は、前記第8スイッチの第1端子及び前記第4スイッチの第2端子に接続され、前記第2巻線の第1端子は、前記第4巻線の第1端子、前記第6巻線の第1端子、前記第4スイッチの第1端子、前記第5スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第1端子に接続され、前記第2巻線の第2端子は、前記第7スイッチの第1端子及び前記第8スイッチの第1端子に接続され、前記第3巻線の第1端子は、前記第9スイッチの第1端子に接続され、前記第3巻線の第2端子は、前記第10スイッチの第1端子及び前記第5スイッチの第2端子に接続され、前記第4巻線の第2端子は、前記第9スイッチの第2端子及び前記第10スイッチの第2端子に接続され、前記第5巻線の第1端子は、前記第11スイッチの第1端子に接続され、前記第5巻線の第2端子は、前記第12スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第2端子に接続され、前記第6巻線の第2端子は、前記第11スイッチの第2端子及び前記第12スイッチの第2端子に接続され、かつ、前記第1巻線、前記第3巻線及び前記第5巻線のうちの少なくとも1つに不具合が発生した場合、前記切替制御装置は、第4スイッチ、第5スイッチ、第6スイッチ、第8スイッチ、第10スイッチ及び第12スイッチをオフ状態にし、第7スイッチ、第9スイッチ及び第10スイッチをオン状態とする制御を行うものであってもよい。
【0014】
本発明の第9の態様によれば、第4の態様における巻線切替モータシステムにおいて、前記複数のスイッチが、第4スイッチ、第5スイッチ、第6スイッチ、第7スイッチ、第8スイッチ、第9スイッチ、第10スイッチ、第11スイッチ及び第12スイッチを含み、前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第8スイッチ、前記第9スイッチ、前記第10スイッチ、前記第11スイッチ及び前記第12スイッチは、a接点のスイッチ、b接点のスイッチ、または半導体スイッチであって、第1端子及び第2端子を有し、第1巻線の第1端子は、前記第7スイッチの第1端子に接続され、前記第1巻線の第2端子は、前記第8スイッチの第1端子及び前記第4スイッチの第2端子に接続され、前記第2巻線の第1端子は、前記第4巻線の第1端子、前記第6巻線の第1端子、前記第4スイッチの第1端子、前記第5スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第1端子に接続され、前記第2巻線の第2端子は、前記第7スイッチの第1端子及び前記第8スイッチの第1端子に接続され、前記第3巻線の第1端子は、前記第9スイッチの第1端子に接続され、前記第3巻線の第2端子は、前記第10スイッチの第1端子及び前記第5スイッチの第2端子に接続され、前記第4巻線の第2端子は、前記第9スイッチの第2端子及び前記第10スイッチの第2端子に接続され、前記第5巻線の第1端子は、前記第11スイッチの第1端子に接続され、前記第5巻線の第2端子は、前記第12スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第2端子に接続され、前記第6巻線の第2端子は、前記第11スイッチの第2端子及び前記第12スイッチの第2端子に接続され、かつ、前記第2巻線、前記第4巻線及び前記第6巻線のうちの少なくとも1つに不具合が発生した場合、前記切替制御装置は、第7スイッチ、第8スイッチ、第9スイッチ、第10スイッチ、第11スイッチ及び第12スイッチをオフ状態とし、第4スイッチ、第5スイッチ及び第6スイッチをオン状態とする制御を行うものであってもよい。
【0015】
本発明の第10の態様によれば、第1の態様から第9の態様の何れか一における巻線切替モータシステムにおいて、前記複数の巻線は、前記巻線切替モータの回転数が所定の回転数以下である場合に、直列に接続され、前記巻線切替モータの回転数が前記所定の回転数を超える場合に、並列に接続されるものであってもよい。
【0016】
本発明の第11の態様によれば、第1の態様から第10の態様の何れか一における巻線切替モータシステムにおいて、前記巻線切替モータは、空気調和機で使用されるモータであってもよい。
【0017】
本発明の第12の態様によれば、制御方法は、巻線切替モータシステムの切替制御装置による制御方法であって、前記巻線切替モータシステムが、第1巻線、第2巻線、第3巻線、第4巻線、第5巻線及び第6巻線を有し、前記第2巻線、前記第4巻線及び前記第6巻線それぞれの一端が互いに接続され、接続されたノードが中性点となる巻線切替モータと、前記第1巻線と前記第2巻線とを直列に接続し、前記第3巻線と前記第4巻線とを直列に接続し、かつ前記第5巻線と前記第6巻線とを直列に接続する、または、前記第1巻線と前記第2巻線とを並列に接続し、前記第3巻線と前記第4巻線とを並列に接続し、かつ前記第5巻線と前記第6巻線とを並列に接続する複数のスイッチと、を備え、前記複数のスイッチが、第1スイッチ、第2スイッチ、第3スイッチ、第4スイッチ、第5スイッチ及び第6スイッチを含み、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ及び前記第3スイッチは、c接点のスイッチであって、第1端子、第2端子及び第3端子を有し、前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチのそれぞれが、a接点のスイッチ、b接点のスイッチ、または半導体スイッチであって、第1端子及び第2端子を有し、前記第1巻線の第1端子が、前記第1スイッチの第3端子に接続され、前記第1巻線の第2端子が、前記第1スイッチの第2端子及び前記第4スイッチの第2端子に接続され、前記第2巻線の第1端子が、前記第4巻線の第1端子、前記第6巻線の第1端子、前記第4スイッチの第1端子、前記第5スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第1端子に接続され、前記第2巻線の第2端子が、前記第1スイッチの第1端子に接続され、前記第3巻線の第1端子が、前記第2スイッチの第3端子に接続され、前記第3巻線の第2端子が、前記第2スイッチの第2端子及び前記第5スイッチの第2端子に接続され、前記第4巻線の第2端子が、前記第2スイッチの第1端子に接続され、前記第5巻線の第1端子が、前記第3スイッチの第3端子に接続され、前記第5巻線の第2端子が、前記第3スイッチの第2端子及び前記第6スイッチの第2端子に接続され、前記第6巻線の第2端子が、前記第3スイッチの第1端子に接続される場合、前記第1スイッチの第1端子を前記第1スイッチの第3端子に接続し、前記第2スイッチの第1端子を前記第2スイッチの第3端子に接続し、前記第3スイッチの第1端子を前記第3スイッチの第3端子に接続し、かつ前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチを接続状態とする制御を行うこと、または、前記第1スイッチの第1端子を前記第1スイッチの第2端子に接続し、前記第2スイッチの第1端子を前記第2スイッチの第2端子に接続し、前記第3スイッチの第1端子を前記第3スイッチの第2端子に接続し、かつ前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチを開放状態とする制御を行うこと、を含む。
【0018】
本発明の第13の態様によれば、制御方法は、巻線切替モータシステムの切替制御装置による制御方法であって、前記巻線切替モータシステムが、第1巻線、第2巻線、第3巻線、第4巻線、第5巻線及び第6巻線を有し、前記第2巻線、前記第4巻線及び前記第6巻線それぞれの一端が互いに接続され、接続されたノードが中性点となる巻線切替モータと、前記第1巻線と前記第2巻線とを直列に接続し、前記第3巻線と前記第4巻線とを直列に接続し、かつ前記第5巻線と前記第6巻線とを直列に接続する、または、前記第1巻線と前記第2巻線とを並列に接続し、前記第3巻線と前記第4巻線とを並列に接続し、かつ前記第5巻線と前記第6巻線とを並列に接続する複数のスイッチと、を備え、前記複数のスイッチが、第4スイッチ、第5スイッチ、第6スイッチ、第7スイッチ、第8スイッチ、第9スイッチ、第10スイッチ、第11スイッチ及び第12スイッチを含み、前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第8スイッチ、前記第9スイッチ、前記第10スイッチ、前記第11スイッチ及び前記第12スイッチは、a接点のスイッチ、b接点のスイッチ、または半導体スイッチであって、第1端子及び第2端子を有し、第1巻線の第1端子は、前記第7スイッチの第1端子に接続され、前記第1巻線の第2端子は、前記第8スイッチの第1端子及び前記第4スイッチの第2端子に接続され、前記第2巻線の第1端子は、前記第4巻線の第1端子、前記第6巻線の第1端子、前記第4スイッチの第1端子、前記第5スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第1端子に接続され、前記第2巻線の第2端子は、前記第7スイッチの第1端子及び前記第8スイッチの第1端子に接続され、前記第3巻線の第1端子は、前記第9スイッチの第1端子に接続され、前記第3巻線の第2端子は、前記第10スイッチの第1端子及び前記第5スイッチの第2端子に接続され、前記第4巻線の第2端子は、前記第9スイッチの第2端子及び前記第10スイッチの第2端子に接続され、前記第5巻線の第1端子は、前記第11スイッチの第1端子に接続され、前記第5巻線の第2端子は、前記第12スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第2端子に接続され、前記第6巻線の第2端子は、前記第11スイッチの第2端子及び前記第12スイッチの第2端子に接続される場合、前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第9スイッチ及び前記第11スイッチをオン状態とし、前記第8スイッチ、前記第10スイッチ及び前記第12スイッチをオフ状態とする制御を行うこと、または、前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第9スイッチ及び前記第11スイッチをオフ状態とし、前記第8スイッチ、前記第10スイッチ及び前記第12スイッチをオン状態とする制御を行うこと、を含む。
【0019】
本発明の第14の態様によれば、プログラムは、巻線切替モータシステムが、第1巻線、第2巻線、第3巻線、第4巻線、第5巻線及び第6巻線を有し、前記第2巻線、前記第4巻線及び前記第6巻線それぞれの一端が互いに接続され、接続されたノードが中性点となる巻線切替モータと、前記第1巻線と前記第2巻線とを直列に接続し、前記第3巻線と前記第4巻線とを直列に接続し、かつ前記第5巻線と前記第6巻線とを直列に接続する、または、前記第1巻線と前記第2巻線とを並列に接続し、前記第3巻線と前記第4巻線とを並列に接続し、かつ前記第5巻線と前記第6巻線とを並列に接続する複数のスイッチと、を備え、前記複数のスイッチが、第1スイッチ、第2スイッチ、第3スイッチ、第4スイッチ、第5スイッチ及び第6スイッチを含み、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ及び前記第3スイッチは、c接点のスイッチであって、第1端子、第2端子及び第3端子を有し、前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチのそれぞれが、a接点のスイッチ、b接点のスイッチ、または半導体スイッチであって、第1端子及び第2端子を有し、前記第1巻線の第1端子が、前記第1スイッチの第3端子に接続され、前記第1巻線の第2端子が、前記第1スイッチの第2端子及び前記第4スイッチの第2端子に接続され、前記第2巻線の第1端子が、前記第4巻線の第1端子、前記第6巻線の第1端子、前記第4スイッチの第1端子、前記第5スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第1端子に接続され、前記第2巻線の第2端子が、前記第1スイッチの第1端子に接続され、前記第3巻線の第1端子が、前記第2スイッチの第3端子に接続され、前記第3巻線の第2端子が、前記第2スイッチの第2端子及び前記第5スイッチの第2端子に接続され、前記第4巻線の第2端子が、前記第2スイッチの第1端子に接続され、前記第5巻線の第1端子が、前記第3スイッチの第3端子に接続され、前記第5巻線の第2端子が、前記第3スイッチの第2端子及び前記第6スイッチの第2端子に接続され、前記第6巻線の第2端子が、前記第3スイッチの第1端子に接続される場合に、前記巻線切替モータシステムの切替制御装置のコンピュータに、前記第1スイッチの第1端子を前記第1スイッチの第3端子に接続し、前記第2スイッチの第1端子を前記第2スイッチの第3端子に接続し、前記第3スイッチの第1端子を前記第3スイッチの第3端子に接続し、かつ前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチを接続状態とする制御を行うこと、または、前記第1スイッチの第1端子を前記第1スイッチの第2端子に接続し、前記第2スイッチの第1端子を前記第2スイッチの第2端子に接続し、前記第3スイッチの第1端子を前記第3スイッチの第2端子に接続し、かつ前記第4スイッチ、前記第5スイッチ及び前記第6スイッチを開放状態とする制御を行うこと、を実行させる。
【0020】
本発明の第15の態様によれば、プログラムは、巻線切替モータシステムが、第1巻線、第2巻線、第3巻線、第4巻線、第5巻線及び第6巻線を有し、前記第2巻線、前記第4巻線及び前記第6巻線それぞれの一端が互いに接続され、接続されたノードが中性点となる巻線切替モータと、前記第1巻線と前記第2巻線とを直列に接続し、前記第3巻線と前記第4巻線とを直列に接続し、かつ前記第5巻線と前記第6巻線とを直列に接続する、または、前記第1巻線と前記第2巻線とを並列に接続し、前記第3巻線と前記第4巻線とを並列に接続し、かつ前記第5巻線と前記第6巻線とを並列に接続する複数のスイッチと、を備え、前記複数のスイッチが、第4スイッチ、第5スイッチ、第6スイッチ、第7スイッチ、第8スイッチ、第9スイッチ、第10スイッチ、第11スイッチ及び第12スイッチを含み、前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第8スイッチ、前記第9スイッチ、前記第10スイッチ、前記第11スイッチ及び前記第12スイッチは、a接点のスイッチ、b接点のスイッチ、または半導体スイッチであって、第1端子及び第2端子を有し、第1巻線の第1端子は、前記第7スイッチの第1端子に接続され、前記第1巻線の第2端子は、前記第8スイッチの第1端子及び前記第4スイッチの第2端子に接続され、前記第2巻線の第1端子は、前記第4巻線の第1端子、前記第6巻線の第1端子、前記第4スイッチの第1端子、前記第5スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第1端子に接続され、前記第2巻線の第2端子は、前記第7スイッチの第1端子及び前記第8スイッチの第1端子に接続され、前記第3巻線の第1端子は、前記第9スイッチの第1端子に接続され、前記第3巻線の第2端子は、前記第10スイッチの第1端子及び前記第5スイッチの第2端子に接続され、前記第4巻線の第2端子は、前記第9スイッチの第2端子及び前記第10スイッチの第2端子に接続され、前記第5巻線の第1端子は、前記第11スイッチの第1端子に接続され、前記第5巻線の第2端子は、前記第12スイッチの第1端子及び前記第6スイッチの第2端子に接続され、前記第6巻線の第2端子は、前記第11スイッチの第2端子及び前記第12スイッチの第2端子に接続される場合に、巻線切替モータシステムの切替制御装置のコンピュータに、前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第9スイッチ及び前記第11スイッチをオン状態とし、前記第8スイッチ、前記第10スイッチ及び前記第12スイッチをオフ状態とする制御を行うこと、または、前記第4スイッチ、前記第5スイッチ、前記第6スイッチ、前記第7スイッチ、前記第9スイッチ及び前記第11スイッチをオフ状態とし、前記第8スイッチ、前記第10スイッチ及び前記第12スイッチをオン状態とする制御を行うこと、を実行させる。
【発明の効果】
【0021】
本発明の実施形態による巻線切替モータシステム、切替制御方法及びプログラムによれば、巻線切替モータを三相交流電力で駆動する場合に、安定した中性点を設定し、巻線切替モータの巻線を切り替えた場合であっても巻線切替モータの3つの相それぞれに所望の電力を供給させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
図1】本発明の第1の実施形態による巻線切替モータシステムの構成の一例を示す図である。
図2】本発明の第1の実施形態による切替制御装置の処理フローを示す図である。
図3】本発明の第2の実施形態による巻線切替モータシステムの構成の一例を示す図である。
図4】少なくとも1つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
<第1の実施形態>
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
本発明の第1の実施形態による巻線切替モータシステム1の構成について説明する。
巻線切替モータシステム1は、図1に示すように、巻線切替モータ10、インバータ20、第1リレー30、第2リレー40、第3リレー50、第4リレー60、切替制御装置70を備える。巻線切替モータシステム1は、巻線切替モータ10において安定した中性点を実現するシステムである。
巻線切替モータシステム1は、例えば、空気調和機の圧縮機などで使用されるモータシステムである。
【0024】
巻線切替モータ10は、第1巻線101、第2巻線102、第3巻線103、第4巻線104、第5巻線105、第6巻線106を備える。
第1巻線101、第2巻線102、第3巻線103、第4巻線104、第5巻線105、第6巻線106のそれぞれは、コイルとして機能する。第1巻線101、第2巻線102、第3巻線103、第4巻線104、第5巻線105、第6巻線106のそれぞれは、巻線に流れる電流と巻線の巻数の積によって決まる起磁力を生じさせる。第1巻線101、第2巻線102、第3巻線103、第4巻線104、第5巻線105、第6巻線106のそれぞれは、第1端子及び第2端子を備える。
巻線切替モータ10は、例えば、空気調和機で使用されるコンプレッサモータである。
【0025】
インバータ20は、巻線切替モータ10を動作させる(すなわち、回転させる)のに必要な電力を、巻線切替モータ10に供給する。インバータ20は、第1端子、第2端子及び第3端子を備える。インバータ20の第1端子は、巻線切替モータ10との間でU相についての電力を授受する端子である。また、インバータ20の第2端子は、巻線切替モータ10との間でV相についての電力を授受する端子である。また、インバータ20の第3端子は、巻線切替モータ10との間でW相についての電力を授受する端子である。
【0026】
第1リレー30は、第1巻線101及び第2巻線102についての接続を切り替えるリレーである。第1リレー30は、c接点の第1スイッチ301を含む。第1リレー30は、第1端子、第2端子、第3端子及び第4端子を備える。第1リレー30の第1端子は、第1スイッチ301の第1端子に対応する端子である。第1リレー30の第2端子は、第1スイッチ301の第2端子に対応する端子である。第1リレー30の第3端子は、第1スイッチ301の第3端子に対応する端子である。第1リレー30の第4端子は、第1スイッチ301を制御する制御信号を受ける端子である。
【0027】
第2リレー40は、第3巻線103及び第4巻線104についての接続を切り替えるリレーである。例えば、第2リレー40は、c接点の第2スイッチ401を含む。第2リレー40は、第1端子、第2端子、第3端子及び第4端子を備える。第2リレー40の第1端子は、第2スイッチ401の第1端子に対応する端子である。第2リレー40の第2端子は、第2スイッチ401の第2端子に対応する端子である。第2リレー40の第3端子は、第2スイッチ401の第3端子に対応する端子である。第2リレー40の第4端子は、第2スイッチ401を制御する制御信号を受ける端子である。
【0028】
第3リレー50は、第5巻線105及び第6巻線106についての接続を切り替えるリレーである。例えば、第3リレー50は、c接点の第3スイッチ501を含む。第3リレー50は、第1端子、第2端子、第3端子及び第4端子を備える。第3リレー50の第1端子は、第3スイッチ501の第1端子に対応する端子である。第3リレー50の第2端子は、第3スイッチ501の第2端子に対応する端子である。第3リレー50の第3端子は、第3スイッチ501の第3端子に対応する端子である。第3リレー50の第4端子は、第3スイッチ501を制御する制御信号を受ける端子である。
【0029】
第4リレー60は、第1巻線101、第2巻線102、第3巻線103、第4巻線104、第5巻線105及び第6巻線106についての接続を切り替えるリレーである。例えば、第4リレー60は、第4スイッチ601、第5スイッチ602、第6スイッチ603を含む。第4スイッチ601、第5スイッチ602、第6スイッチ603のそれぞれは、a接点またはb接点のスイッチである。第4リレー60は、第1端子、第2端子、第3端子、第4端子、第5端子、第6端子及び第7端子を備える。第4リレー60の第1端子は、第4スイッチ601の第1端子に対応する端子である。第4リレー60の第2端子は、第5スイッチ602の第1端子に対応する端子である。第4リレー60の第3端子は、第6スイッチ603の第1端子に対応する端子である。第4リレー60の第4端子は、第4スイッチ601の第2端子に対応する端子である。第4リレー60の第5端子は、第5スイッチ602の第2端子に対応する端子である。第4リレー60の第6端子は、第6スイッチ603の第2端子に対応する端子である。第4リレー60の第7端子は、第4スイッチ601、第5スイッチ602、第6スイッチ603のそれぞれを制御する制御信号を受ける端子である。
【0030】
切替制御装置70は、第1リレー30、第2リレー40、第3リレー50、第4リレー60それぞれを制御する。
具体的には、切替制御装置70は、第1リレー30、第2リレー40、第3リレー50、第4リレー60それぞれに制御信号を出力し、巻線間の接続を制御する。切替制御装置70は、第1端子、第2端子、第3端子及び第4端子を備える。切替制御装置70の第1端子は、第1リレー30に制御信号を出力する端子である。切替制御装置70の第2端子は、第2リレー40に制御信号を出力する端子である。切替制御装置70の第3端子は、第3リレー50に制御信号を出力する端子である。切替制御装置70の第4端子は、第4リレー60に制御信号を出力する端子である。
【0031】
第1巻線101の第1端子は、インバータ20の第1端子、第1リレー30の第3端子それぞれに接続される。第1巻線101の第2端子は、第1リレー30の第2端子、第4リレー60の第4端子それぞれに接続される。第2巻線102の第1端子は、第4巻線104の第1端子、第6巻線106の第1端子、第4リレー60の第1端子、第4リレー60の第2端子、第4リレー60の第3端子それぞれに接続される。第2巻線102の第2端子は、第1リレー30の第1端子に接続される。第3巻線103の第1端子は、インバータ20の第2端子、第2リレー40の第3端子それぞれに接続される。第3巻線103の第2端子は、第2リレー40の第2端子、第4リレー60の第5端子それぞれに接続される。第4巻線104の第2端子は、第2リレー40の第1端子に接続される。第5巻線105の第1端子は、インバータ20の第3端子、第3リレー50の第3端子それぞれに接続される。第5巻線105の第2端子は、第3リレー50の第2端子、第4リレー60の第6端子それぞれに接続される。第6巻線106の第2端子は、第3リレー50の第1端子に接続される。第1リレー30の第4端子は、切替制御装置70の第1端子に接続される。第2リレー40の第4端子は、切替制御装置70の第2端子に接続される。第3リレー50の第4端子は、切替制御装置70の第3端子に接続される。第4リレー60の第7端子は、切替制御装置70の第4端子に接続される。
巻線切替モータシステム1では、上述のように各素子が接続されるため、第2巻線102の第1端子、第4巻線104の第1端子及び第6巻線106の第1端子(第2巻線、第4巻線及び第6巻線それぞれの一端の一例)は、中性点となる。
【0032】
次に、本発明の第1の実施形態による巻線切替モータシステム1の処理について説明する。
ここでは、巻線切替モータ10の巻線を直列に接続することにより巻線の巻数を大きくする(すなわち、巻線のインダクタンスを大きくする)場合と、巻線切替モータ10の巻線を並列に接続することにより巻線の巻数を小さくする(すなわち、巻線のインダクタンスを小さくする)場合とを切り替える切替制御装置70による制御について図2に示す処理フローを用いて説明する。
なお、特許文献1に記載されているように、巻線切替モータ10の回転数の低い領域で巻線の巻数を大きくし、巻線切替モータ10の回転数の高い領域で巻線の巻数を小さくすることで、巻線切替モータ10を効率よく動作させることができる場合が多い。そのため、図2に示す処理フローは、巻線切替モータ10の巻線の巻数を大きく見せる場合として、回転数の低い第1領域で巻線切替モータ10を動作させ、巻線切替モータ10の巻線の巻数を小さく見せる場合として、回転数が第1領域よりも高い第2領域で巻線切替モータ10を動作させる場合の処理フローを例示している。
【0033】
切替制御装置70は、巻線切替モータ10の回転数を取得する(ステップS1)。
例えば、切替制御装置70は、巻線切替モータ10を駆動するために巻線切替モータ10に供給される電力と、負荷の状態とから、巻線切替モータ10の現在の回転数を推定する。なお、ここでの「取得」は、切替制御装置70が自身で回転数を推定や算出する場合、及び、切替制御装置70が外部から回転数の情報を受ける場合の両方を含むものである。また、切替制御装置70が巻線切替モータ10の回転数を取得する方法は、上述の推定による方法に限定するものではなく、どのような方法であってもよい。
【0034】
切替制御装置70は、取得した回転数をしきい値と比較する(ステップS2)。ここでの「しきい値」は、回転数の低い第1領域における回転数の上限値である。
切替制御装置70は、比較結果に基づいて、取得した回転数がしきい値を超えているか否かを判定する(ステップS3)。
【0035】
切替制御装置70は、取得した回転数がしきい値以下であると判定した場合(ステップS3においてNO)、巻線切替モータ10が回転数の低い第1領域で動作していると判定する(ステップS4)。
切替制御装置70は、巻線切替モータ10が回転数の低い第1領域で動作していると判定した場合、巻線切替モータ10の巻線を直列に接続させる制御を行う(ステップS5)。
具体的には、切替制御装置70は、第1スイッチ301の第1端子と第2端子とを接続させる(図1では、「直列」と記載されている側に接続させる)制御信号を、第1リレー30に出力する。また、切替制御装置70は、第2スイッチ401の第1端子と第2端子とを接続させる(図1では、「直列」と記載されている側に接続させる)制御信号を、第2リレー40に出力する。また、切替制御装置70は、第2スイッチ401の第1端子と第2端子とを接続させる(図1では、「直列」と記載されている側に接続させる)制御信号を、第2リレー40に出力する。また、切替制御装置70は、第3スイッチ501の第1端子と第2端子とを接続させる(図1では、「直列」と記載されている側に接続させる)制御信号を、第3リレー50に出力する。また、切替制御装置70は、第4スイッチ601、第5スイッチ602、第6スイッチ603それぞれの第1端子と第2端子との間を開放状態にさせる制御信号を、第4リレー60に出力する。
つまり、インバータ20の第1端子と中性点との間の巻線は、第1巻線101と第2巻線102とを直列接続した巻線となる。また、インバータ20の第2端子と中性点との間の巻線は、第3巻線103と第4巻線104とを直列接続した巻線となる。また、インバータ20の第3端子と中性点との間の巻線は、第5巻線105と第6巻線106とを直列接続した巻線となる。
【0036】
また、切替制御装置70は、取得した回転するがしきい値を超えていると判定した場合(ステップS3においてYES)、巻線切替モータ10が第1領域よりも回転数の高い第2領域で動作していると判定する(ステップS6)。
切替制御装置70は、巻線切替モータ10が第1領域よりも回転数の高い第2領域で動作していると判定した場合、巻線切替モータ10の巻線を並列に接続させる制御を行う(ステップS7)。
具体的には、切替制御装置70は、第1スイッチ301の第1端子と第3端子とを接続させる(図1では、「並列」と記載されている側に接続させる)制御信号を、第1リレー30に出力する。また、切替制御装置70は、第2スイッチ401の第1端子と第3端子とを接続させる(図1では、「並列」と記載されている側に接続させる)制御信号を、第2リレー40に出力する。また、切替制御装置70は、第2スイッチ401の第1端子と第3端子とを接続させる(図1では、「並列」と記載されている側に接続させる)制御信号を、第2リレー40に出力する。また、切替制御装置70は、第3スイッチ501の第1端子と第3端子とを接続させる(図1では、「並列」と記載されている側に接続させる)制御信号を、第3リレー50に出力する。また、切替制御装置70は、第4スイッチ601、第5スイッチ602、第6スイッチ603それぞれの第1端子と第2端子との間を接続状態にさせる制御信号を、第4リレー60に出力する。
つまり、インバータ20の第1端子と中性点との間の巻線は、第1巻線101と第2巻線102とが並列接続された巻線となる。また、インバータ20の第2端子と中性点との間の巻線は、第3巻線103と第4巻線104とが並列接続された巻線となる。また、インバータ20の第3端子と中性点との間の巻線は、第5巻線105と第6巻線106とが並列接続された巻線となる。
【0037】
なお、上記の本発明の第1の実施形態では、切替制御装置70が、巻線切替モータ10の回転数が低い第1領域で巻線の巻数を大きくし、巻線切替モータ10の回転数が高い第2領域で巻線の巻数を小さくする制御を行う場合を例に、巻線切替モータ10の巻線の巻数を切り替える制御について説明した。
【0038】
以上、本発明の第1の実施形態による巻線切替モータシステム1について説明した。
本発明の第1の実施形態による巻線切替モータシステム1において、巻線切替モータ10は、第1巻線101、第2巻線102、第3巻線103、第4巻線104、第5巻線105及び第6巻線106を有する。第2巻線102、第4巻線104及び第6巻線106それぞれの第1端子が互いに接続される。その接続されたノードは、中性点となる。複数のスイッチ(第1スイッチ301、第2スイッチ401、第3スイッチ501、第4スイッチ601、第5スイッチ602、第6スイッチ603)は、第1巻線101と第2巻線102とを直列に接続し、第3巻線103と第4巻線104とを直列に接続し、かつ第5巻線105と第6巻線106とを直列に接続する。または、複数のスイッチ(第1スイッチ301、第2スイッチ401、第3スイッチ501、第4スイッチ601、第5スイッチ602、第6スイッチ603)は、第1巻線101と第2巻線102とを並列に接続し、第3巻線103と第4巻線104とを並列に接続し、かつ第5巻線105と第6巻線106とを並列に接続する。
このように巻線切替モータシステム1を構成することで、巻線切替モータ10の巻線の巻数を切り替えた場合であっても、第2巻線102、第4巻線104及び第6巻線106それぞれの第1端子のノードが中性点となる。その結果、巻線切替モータシステム1では、巻線切替モータ10を三相交流電力で駆動する場合に、安定した中性点が設定されることになり、巻線切替モータ10の巻線を切り替えた場合であっても巻線切替モータ10の3つの相それぞれに所望の電力を供給させることができる。
また、このように巻線切替モータシステム1を構成することで、比較的少ない素子数で巻線切替モータシステム1を実現することができる。
【0039】
また、このように巻線切替モータシステム1を構成することで、巻線切替モータシステム1は、第1巻線101、第3巻線103、第5巻線105の何れかに不具合が発生した場合にも、U相、V相、W相それぞれに対応する巻線のバランスをとって運転を継続することができる。
例えば、第1巻線101、第3巻線103、第5巻線105のうちの1つ以上に断線や短絡などの不具合が発生した場合、切替制御装置70は、第4スイッチ601、第5スイッチ602、第6スイッチ603をオフ状態にし、第1スイッチ301、第2スイッチ401、第3スイッチ501を並列側に接続する。こうすることで、巻線切替モータシステム1は、第2巻線102、第4巻線104、第6巻線106を用いて、運転を継続することができる。
【0040】
<第2の実施形態>
次に、本発明の第2の実施形態による巻線切替モータシステム1の構成について説明する。
巻線切替モータシステム1は、図3に示すように、巻線切替モータ10、インバータ20、第1リレー30、第2リレー40、第3リレー50、第4リレー60、切替制御装置70を備える。巻線切替モータシステム1は、巻線切替モータ10において安定した中性点を実現するシステムである。
本発明の第2の実施形態による巻線切替モータシステム1は、本発明の第1の実施形態による巻線切替モータシステム1におけるc接点のスイッチをa接点のスイッチまたはb接点のスイッチに置き換えたシステムである。なお、c接点のスイッチのすべてをa接点のスイッチに置き換えるものであってもよい。また、c接点のスイッチのすべてをb接点のスイッチに置き換えるものであってもよい。また、c接点のスイッチの一部をa接点のスイッチに置き換え、残りのc接点のスイッチをb接点のスイッチに置き換えるものであってもよい。
巻線切替モータシステム1は、例えば、空気調和機の圧縮機などで使用されるモータシステムである。
【0041】
第1リレー30は、第1巻線101及び第2巻線102についての接続を切り替えるリレーである。第1リレー30は、図3に示すように、スイッチ302(第7スイッチの一例)、スイッチ303(第8スイッチの一例)を含む。第1リレー30は、第1端子、第2端子、第3端子、第4端子及び第5端子を備える。第1リレー30の第1端子は、スイッチ303の第2端子に対応する端子である。第1リレー30の第2端子は、スイッチ303の第1端子に対応する端子である。第1リレー30の第3端子は、スイッチ302の第1端子に対応する端子である。第1リレー30の第4端子は、スイッチ302、スイッチ303を制御する制御信号を受ける端子である。第1リレー30の第5端子は、スイッチ302の第2端子に対応する端子である。
【0042】
第2リレー40は、第3巻線103及び第4巻線104についての接続を切り替えるリレーである。第2リレー40は、図3に示すように、スイッチ402(第9スイッチの一例)、スイッチ403(第10スイッチの一例)を含む。第2リレー40は、第1端子、第2端子、第3端子、第4端子及び第5端子を備える。第2リレー40の第1端子は、スイッチ403の第2端子に対応する端子である。第2リレー40の第2端子は、スイッチ403の第1端子に対応する端子である。第2リレー40の第3端子は、スイッチ402の第1端子に対応する端子である。第2リレー40の第4端子は、スイッチ402、スイッチ403を制御する制御信号を受ける端子である。第2リレー40の第5端子は、スイッチ402の第2端子に対応する端子である。
【0043】
第3リレー50は、第5巻線105及び第6巻線106についての接続を切り替えるリレーである。第3リレー50は、図3に示すように、スイッチ502(第11スイッチの一例)、スイッチ503(第12スイッチの一例)を含む。第3リレー50は、第1端子、第2端子、第3端子、第4端子及び第5端子を備える。第3リレー50の第1端子は、スイッチ503の第2端子に対応する端子である。第3リレー50の第2端子は、スイッチ503の第1端子に対応する端子である。第3リレー50の第3端子は、スイッチ502の第1端子に対応する端子である。第3リレー50の第4端子は、スイッチ502、スイッチ503を制御する制御信号を受ける端子である。第3リレー50の第5端子は、スイッチ502の第2端子に対応する端子である。
【0044】
第1巻線101の第1端子は、インバータ20の第1端子、第1リレー30の第3端子それぞれに接続される。第1巻線101の第2端子は、第1リレー30の第2端子、第4リレー60の第4端子それぞれに接続される。第2巻線102の第1端子は、第4巻線104の第1端子、第6巻線106の第1端子、第4リレー60の第1端子、第4リレー60の第2端子、第4リレー60の第3端子それぞれに接続される。第2巻線102の第2端子は、第1リレー30の第1端子、第1リレー30の第5端子それぞれに接続される。第3巻線103の第1端子は、インバータ20の第2端子、第2リレー40の第3端子それぞれに接続される。第3巻線103の第2端子は、第2リレー40の第2端子、第4リレー60の第5端子それぞれに接続される。第4巻線104の第2端子は、第2リレー40の第1端子、第2リレー40の第5端子それぞれに接続される。第5巻線105の第1端子は、インバータ20の第3端子、第3リレー50の第3端子それぞれに接続される。第5巻線105の第2端子は、第3リレー50の第2端子、第4リレー60の第6端子それぞれに接続される。第6巻線106の第2端子は、第3リレー50の第1端子、第3リレー50の第5端子それぞれに接続される。第1リレー30の第4端子は、切替制御装置70の第1端子に接続される。第2リレー40の第4端子は、切替制御装置70の第2端子に接続される。第3リレー50の第4端子は、切替制御装置70の第3端子に接続される。第4リレー60の第7端子は、切替制御装置70の第4端子に接続される。
巻線切替モータシステム1では、上述のように各素子が接続されるため、第2巻線102の第1端子、第4巻線104の第1端子及び第6巻線106の第1端子(第2巻線、第4巻線及び第6巻線それぞれの一端の一例)は、中性点となる。
【0045】
なお、切替制御装置70は、本発明の第1の実施形態による切替制御装置70が第1リレー30、第2リレー40、第3リレー50、第4リレー60それぞれを制御したときと第1巻線101、第2巻線102、第3巻線103、第4巻線104、第5巻線105、第6巻線106それぞれの間の接続が同一になるように第1リレー30、第2リレー40、第3リレー50、第4リレー60それぞれを制御する。
具体的には、切替制御装置70は、第1巻線101と第2巻線102とを並列に接続し、第3巻線103と第4巻線104とを並列に接続し、かつ第5巻線105と第6巻線106とを並列に接続する場合、第4スイッチ601、第5スイッチ602、第6スイッチ603、スイッチ302、402、502をオン状態にし、スイッチ303、403、503をオフ状態にする。また、切替制御装置70は、第1巻線101と第2巻線102とを直列に接続し、第3巻線103と第4巻線104とを直列に接続し、かつ第5巻線105と第6巻線106とを直列に接続する場合、第4スイッチ601、第5スイッチ602、第6スイッチ603、スイッチ302、402、502をオフ状態にし、スイッチ303、403、503をオン状態にする。
【0046】
以上、本発明の第2の実施形態による巻線切替モータシステム1について説明した。
本発明の第2の実施形態による巻線切替モータシステム1において、巻線切替モータ10は、第1巻線101、第2巻線102、第3巻線103、第4巻線104、第5巻線105及び第6巻線106を有する。第2巻線102、第4巻線104及び第6巻線106それぞれの第1端子が互いに接続される。その接続されたノードは、中性点となる。複数のスイッチ(スイッチ302、303、402、403、502、503、第4スイッチ601、第5スイッチ602、第6スイッチ603)は、第1巻線101と第2巻線102とを直列に接続し、第3巻線103と第4巻線104とを直列に接続し、かつ第5巻線105と第6巻線106とを直列に接続する。または、複数のスイッチ(スイッチ302、303、402、403、502、503、第4スイッチ601、第5スイッチ602、第6スイッチ603)は、第1巻線101と第2巻線102とを並列に接続し、第3巻線103と第4巻線104とを並列に接続し、かつ第5巻線105と第6巻線106とを並列に接続する。
このように巻線切替モータシステム1を構成することで、巻線切替モータ10の巻線の巻数を切り替えた場合であっても、第2巻線102、第4巻線104及び第6巻線106それぞれの第1端子のノードが中性点となる。その結果、巻線切替モータシステム1では、巻線切替モータ10を三相交流電力で駆動する場合に、安定した中性点が設定されることになり、巻線切替モータ10の巻線を切り替えた場合であっても巻線切替モータ10の3つの相それぞれに所望の電力を供給させることができる。
【0047】
また、このように巻線切替モータシステム1を構成することで、巻線切替モータシステム1は、第1巻線101、第2巻線102、第3巻線103、第4巻線104、第5巻線105、第6巻線106の何れかに不具合が発生した場合にも、U相、V相、W相それぞれに対応する巻線のバランスをとって運転を継続することができる。
例えば、第1巻線101、第3巻線103、第5巻線105のうちの1つ以上に断線や短絡などの不具合が発生した場合、切替制御装置70は、第4スイッチ601、第5スイッチ602、第6スイッチ603、スイッチ303、403、503をオフ状態にし、スイッチ302、402、502をオン状態にする。こうすることで、巻線切替モータシステム1は、第2巻線102、第4巻線104、第6巻線106を用いて、運転を継続することができる。
また、例えば、第2巻線102、第4巻線104、第6巻線106のうちの1つ以上に断線や短絡などの不具合が発生した場合、切替制御装置70は、スイッチ302、303、402、403、502、503をオフ状態にし、第4スイッチ601、第5スイッチ602、第6スイッチ603をオン状態にする。こうすることで、巻線切替モータシステム1は、第1巻線101、第3巻線103、第5巻線105を用いて、運転を継続することができる。
【0048】
なお、本発明の第1の実施形態では、第1リレー30が第1スイッチ301を備え、第2リレー40が第2スイッチ401を備え、第3リレー50が第3スイッチ501を備えるものとして説明した。また、本発明の第1の実施形態では、第4リレー60が第4スイッチ601、第5スイッチ602、第6スイッチ603を備えるものとして説明した。しかしながら、本発明の別の実施形態では、第1スイッチ301、第2スイッチ401、第3スイッチ501、第4スイッチ601、第5スイッチ602、第6スイッチ603は、1つのリレーにすべて収められていてもよい。また、本発明の別の実施形態では、第1スイッチ301、第2スイッチ401、第3スイッチ501、第4スイッチ601、第5スイッチ602、第6スイッチ603は、複数のリレーに分散されて収められていてもよい。
【0049】
本発明の第2の実施形態では、c接点のスイッチのすべてをa接点のスイッチに置き換える、または、c接点のスイッチのすべてをb接点のスイッチに置き換える、または、c接点のスイッチの一部をa接点のスイッチに置き換え、残りのc接点のスイッチをb接点のスイッチに置き換えるものとして説明した。しかしながら、本発明の別の実施形態では、c接点のスイッチの一部はc接点のスイッチそのままとし、残りのc接点のスイッチのすべてをa接点のスイッチに置き換える、または、c接点のスイッチの一部はc接点のスイッチそのままとし、残りのc接点のスイッチのすべてをb接点のスイッチに置き換える、または、c接点のスイッチの一部はc接点のスイッチそのままとし、残りのc接点のスイッチの一部をa接点のスイッチに置き換え、残りのc接点のスイッチをb接点のスイッチに置き換えるものであってもよい。
【0050】
なお、本発明の第2の実施形態では、スイッチ302、303、402、403、502、503は、a接点のスイッチまたはb接点のスイッチであるものとして説明した。しかしながら、本発明の別の実施形態では、スイッチ302、303、402、403、502、503の一部または全部がa接点のスイッチまたはb接点のスイッチから半導体スイッチに置き換えられるものであってもよい。
【0051】
なお、本発明の別の実施形態では、a接点のスイッチ、b接点のスイッチ及びc接点のスイッチのうちの少なくとも1つを使用する場合、巻線切替モータ10の回転数が所定の回転数以下である場合に用いる巻線の巻数を実現する接続を、使用するスイッチが励磁しない状態で実現し、巻線切替モータ10の回転数が所定の回転数を超える場合に用いる巻線の巻数を実現する接続を、使用するスイッチが励磁する状態で実現するものであってもよい。
こうすることで、巻線切替モータ10の回転数が低い領域での損失を低減することができる。
【0052】
なお、本発明の実施形態における処理は、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。
【0053】
本発明の実施形態における記憶部や記憶装置(レジスタ、ラッチを含む)のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲においてどこに備えられていてもよい。また、記憶部や記憶装置のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲において複数存在しデータを分散して記憶していてもよい。
【0054】
本発明の実施形態について説明したが、上述の切替制御装置70、その他の制御装置は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。コンピュータの具体例を以下に示す。
図4は、少なくとも1つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ5は、図4に示すように、CPU6、メインメモリ7、ストレージ8、インターフェース9を備える。
例えば、上述の切替制御装置70、その他の制御装置のそれぞれは、コンピュータ5に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ8に記憶されている。CPU6は、プログラムをストレージ8から読み出してメインメモリ7に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、CPU6は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ7に確保する。
【0055】
ストレージ8の例としては、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、DVD−ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory)、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ8は、コンピュータ5のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インターフェース9または通信回線を介してコンピュータ5に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ5に配信される場合、配信を受けたコンピュータ5が当該プログラムをメインメモリ7に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも1つの実施形態において、ストレージ8は、一時的でない有形の記憶媒体である。
【0056】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるファイル、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
【0057】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例であり、発明の範囲を限定しない。これらの実施形態は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、種々の省略、種々の置き換え、種々の変更を行ってよい。
【符号の説明】
【0058】
1・・・巻線切替モータシステム
5・・・コンピュータ
6・・・CPU
7・・・メインメモリ
8・・・ストレージ
9・・・インターフェース
10・・・巻線切替モータ
20・・・インバータ
30・・・第1リレー
40・・・第2リレー
50・・・第3リレー
60・・・第4リレー
70・・・切替制御装置
101・・・第1巻線
102・・・第2巻線
103・・・第3巻線
104・・・第4巻線
105・・・第5巻線
106・・・第6巻線
301・・・第1スイッチ
302・・・スイッチ(第7スイッチ)
303・・・スイッチ(第8スイッチ)
401・・・第2スイッチ
402・・・スイッチ(第9スイッチ)
403・・・スイッチ(第10スイッチ)
501・・・第3スイッチ
502・・・スイッチ(第11スイッチ)
503・・・スイッチ(第12スイッチ)
601・・・第4スイッチ
602・・・第5スイッチ
603・・・第6スイッチ
図1
図2
図3
図4