特許 7260381 巻線切替モータシステム、制御方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-10

(45)【発行日】2023-04-18

(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 25/18 20060101AFI20230411BHJP

【ＦＩ】

H02P25/18

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2019076186

(22)【出願日】2019-04-12

(65)【公開番号】P2020174494

(43)【公開日】2020-10-22

【審査請求日】2022-02-09

(73)【特許権者】

【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

【審査官】谿花 正由輝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２２７９８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－２８５０９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０６６０２７５９（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ ２５／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のそれぞれについて、第１巻線と、第２巻線と、前記第１巻線の巻数と前記第２巻線の巻数との合計に等しい巻数の第３巻線を有する巻線切替モータと、
前記第１巻線と前記第２巻線と前記第３巻線を直列に接続する、前記第１巻線と前記第２巻線とを直列に接続し、かつ直列に接続した前記第１巻線及び前記第２巻線と前記第３巻線とを並列に接続する、および、前記第２巻線のみとする３つのパターンを切り替え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スイッチ及び第３スイッチを含み、
前記第１スイッチ及び前記第２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３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、
前記第１巻線の第１端子は、前記第２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２巻線の第１端子及び前記第１スイッチの第２端子に接続され、
前記第２巻線の第２端子は、前記第３スイッチの第２端子に接続され、
前記第２巻線の第２端子及び前記第３スイッチの第２端子は中性点であり、
前記第３巻線の第１端子は、前記第１スイッチの第３端子及び前記第２スイッチの第２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３端子及び前記第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３スイッチ、第４スイッチ、第５スイッチ、第６スイッチ及び第７スイッチを含み、
前記第３スイッチ、前記第４スイッチ、前記第５スイッチ、前記第６スイッチ及び前記第７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、
前記第１巻線の第１端子は、前記第６スイッチの第１端子及び前記第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２巻線の第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２端子は、前記第３スイッチの第２端子に接続され、
前記第２巻線の第２端子及び前記第３スイッチの第２端子は中性点であり、
前記第３巻線の第１端子は、前記第５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３巻線の第２端子は、前記第７スイッチの第２端子及び前記第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スイッチ及び第３スイッチを含み、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチが、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３スイッチが、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２スイッチの第１端子に接続され、
前記第１巻線の第２端子が、前記第２巻線の第１端子及び前記第１スイッチの第２端子に接続され、
前記第２巻線の第２端子が、前記第３スイッチの第２端子に接続され、
前記第２巻線の第２端子及び前記第３スイッチの第２端子が中性点であり、
前記第３巻線の第１端子が、前記第１スイッチの第３端子及び前記第２スイッチの第２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３端子及び前記第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スイッチを開放状態とする制御、
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２端子に接続し、前記第３スイッチを短絡状態とする制御、
および、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端子または前記第２スイッチの第３端子に接続し、前記第３スイッチを開放状態とする制御の３つのうちの少なくとも１つを行う、
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３スイッチ、第４スイッチ、第５スイッチ、第６スイッチ及び第７スイッチを含み、
前記第３スイッチ、前記第４スイッチ、前記第５スイッチ、前記第６スイッチ及び前記第７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、
前記第１巻線の第１端子は、前記第６スイッチの第１端子及び前記第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２巻線の第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２端子は、前記第３スイッチの第２端子に接続され、
前記第２巻線の第２端子及び前記第３スイッチの第２端子は中性点であり、
前記第３巻線の第１端子は、前記第５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３巻線の第２端子は、前記第７スイッチの第２端子及び前記第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、
第３スイッチ、第４スイッチ及び第６スイッチを開放状態とし、第５スイッチ及び第７スイッチを短絡状態とする制御、
第３スイッチ、第５スイッチ及び第６スイッチを短絡状態とし、第４スイッチ及び第７スイッチを開放状態とする制御、
および、第３スイッチ及び第５スイッチを開放状態とし、第４スイッチを短絡状態とし、第６スイッチ及び第７スイッチを短絡状態または開放状態の任意の接続状態とする制御の３つのうちの少なくとも１つを行う、
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６の何れか一項に記載の巻線切替モータシステム。

【請求項8】

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７の何れか一項に記載の巻線切替モータシステム。

【請求項9】

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、
Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のそれぞれについて、第１巻線と、第２巻線と、前記第１巻線の巻数と前記第２巻線の巻数との合計に等しい巻数の第３巻線を有する巻線切替モータと、
前記第１巻線と前記第２巻線と前記第３巻線を直列に接続する、前記第１巻線と前記第２巻線とを直列に接続し、かつ直列に接続した前記第１巻線及び前記第２巻線と前記第３巻線とを並列に接続する、および、前記第２巻線のみとする３つのパターンを切り替え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スイッチ及び第３スイッチを含み、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチが、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３スイッチが、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２スイッチの第１端子に接続され、
前記第１巻線の第２端子が、前記第２巻線の第１端子及び前記第１スイッチの第２端子に接続され、
前記第２巻線の第２端子が、前記第３スイッチの第２端子に接続され、
前記第２巻線の第２端子及び前記第３スイッチの第２端子が中性点であり、
前記第３巻線の第１端子が、前記第１スイッチの第３端子及び前記第２スイッチの第２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３端子及び前記第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スイッチを開放状態とすること、
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２端子に接続し、前記第３スイッチを短絡状態とすること、
および、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端子または前記第２スイッチの第３端子に接続し、前記第３スイッチを開放状態とすること、
を含む制御方法。

【請求項10】

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、
Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のそれぞれについて、第１巻線と、第２巻線と、前記第１巻線の巻数と前記第２巻線の巻数との合計に等しい巻数の第３巻線を有する巻線切替モータと、
前記第１巻線と前記第２巻線と前記第３巻線を直列に接続する、前記第１巻線と前記第２巻線とを直列に接続し、かつ直列に接続した前記第１巻線及び前記第２巻線と前記第３巻線とを並列に接続する、および、前記第２巻線のみとする３つのパターンを切り替える複数のスイッチと、
を備え、
前記複数のスイッチが、第３スイッチ、第４スイッチ、第５スイッチ、第６スイッチ及び第７スイッチを含み、
前記第３スイッチ、前記第４スイッチ、前記第５スイッチ、前記第６スイッチ及び前記第７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、
前記第１巻線の第１端子は、前記第６スイッチの第１端子及び前記第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２巻線の第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２端子は、前記第３スイッチの第２端子に接続され、
前記第２巻線の第２端子及び前記第３スイッチの第２端子は中性点であり、
前記第３巻線の第１端子は、前記第５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３巻線の第２端子は、前記第７スイッチの第２端子及び前記第３スイッチの第１端子に接続される場合、
第３スイッチ、第４スイッチ及び第６スイッチを開放状態とし、第５スイッチ及び第７スイッチを短絡状態とする制御を行うこと、
第３スイッチ、第５スイッチ及び第６スイッチを短絡状態とし、第４スイッチ及び第７スイッチを開放状態とする制御を行うこと、
および、第３スイッチ及び第５スイッチを開放状態とし、第４スイッチを短絡状態とし、第６スイッチ及び第７スイッチを短絡状態または開放状態の任意の接続状態とする制御を行うこと、
を含む制御方法。

【請求項11】

巻線切替モータシステムが、
Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のそれぞれについて、第１巻線と、第２巻線と、前記第１巻線の巻数と前記第２巻線の巻数との合計に等しい巻数の第３巻線を有する巻線切替モータと、
前記第１巻線と前記第２巻線と前記第３巻線を直列に接続する、前記第１巻線と前記第２巻線とを直列に接続し、かつ直列に接続した前記第１巻線及び前記第２巻線と前記第３巻線とを並列に接続する、および、前記第２巻線のみとする３つのパターンを切り替え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スイッチ及び第３スイッチを含み、
前記第１スイッチ及び前記第２スイッチが、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３スイッチが、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２スイッチの第１端子に接続され、
前記第１巻線の第２端子が、前記第２巻線の第１端子及び前記第１スイッチの第２端子に接続され、
前記第２巻線の第２端子が、前記第３スイッチの第２端子に接続され、
前記第２巻線の第２端子及び前記第３スイッチの第２端子が中性点であり、
前記第３巻線の第１端子が、前記第１スイッチの第３端子及び前記第２スイッチの第２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３端子及び前記第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スイッチを開放状態とすること、
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２端子に接続し、前記第３スイッチを短絡状態とすること、
および、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端子または前記第２スイッチの第３端子に接続し、前記第３スイッチを開放状態とすること、
を実行させるプログラム。

【請求項12】

巻線切替モータシステムが、
Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のそれぞれについて、第１巻線と、第２巻線と、前記第１巻線の巻数と前記第２巻線の巻数との合計に等しい巻数の第３巻線を有する巻線切替モータと、
前記第１巻線と前記第２巻線と前記第３巻線を直列に接続する、前記第１巻線と前記第２巻線とを直列に接続し、かつ直列に接続した前記第１巻線及び前記第２巻線と前記第３巻線とを並列に接続する、および、前記第２巻線のみとする３つのパターンを切り替える複数のスイッチと、
を備え、
前記複数のスイッチが、第３スイッチ、第４スイッチ、第５スイッチ、第６スイッチ及び第７スイッチを含み、
前記第３スイッチ、前記第４スイッチ、前記第５スイッチ、前記第６スイッチ及び前記第７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、
前記第１巻線の第１端子は、前記第６スイッチの第１端子及び前記第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２巻線の第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２端子は、前記第３スイッチの第２端子に接続され、
前記第２巻線の第２端子及び前記第３スイッチの第２端子は中性点であり、
前記第３巻線の第１端子は、前記第５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３巻線の第２端子は、前記第７スイッチの第２端子及び前記第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、
第３スイッチ、第４スイッチ及び第６スイッチを開放状態とし、第５スイッチ及び第７スイッチを短絡状態とする制御を行うこと、
第３スイッチ、第５スイッチ及び第６スイッチを短絡状態とし、第４スイッチ及び第７スイッチを開放状態とする制御を行うこと、
および、第３スイッチ及び第５スイッチを開放状態とし、第４スイッチを短絡状態とし、第６スイッチ及び第７スイッチを短絡状態または開放状態の任意の接続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】

【文献】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、巻線切替モータでは、巻線切替モータの回転数の広い範囲で効率よく運転されることが望まれている。

【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、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のそれぞれについて、第１巻線と、第２巻線と、前記第１巻線の巻数と前記第２巻線の巻数との合計に等しい巻数の第３巻線を有する巻線切替モータと、前記第１巻線と前記第２巻線と前記第３巻線を直列に接続する、前記第１巻線と前記第２巻線とを直列に接続し、かつ直列に接続した前記第１巻線及び前記第２巻線と前記第３巻線とを並列に接続する、および、前記第２巻線のみとする３つのパターンを切り替え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スイッチ及び第３スイッチを含み、前記第１スイッチ及び前記第２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３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、前記第１巻線の第１端子は、前記第２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２巻線の第１端子及び前記第１スイッチの第２端子に接続され、前記第２巻線の第２端子は、前記第３スイッチの第２端子に接続され、前記第２巻線の第２端子及び前記第３スイッチの第２端子は中性点であり、前記第３巻線の第１端子は、前記第１スイッチの第３端子及び前記第２スイッチの第２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３端子及び前記第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３スイッチ、第４スイッチ、第５スイッチ、第６スイッチ及び第７スイッチを含み、前記第３スイッチ、前記第４スイッチ、前記第５スイッチ、前記第６スイッチ及び前記第７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、前記第１巻線の第１端子は、前記第６スイッチの第１端子及び前記第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２巻線の第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２端子は、前記第３スイッチの第２端子に接続され、前記第２巻線の第２端子及び前記第３スイッチの第２端子は中性点であり、前記第３巻線の第１端子は、前記第５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３巻線の第２端子は、前記第７スイッチの第２端子及び前記第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。

【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スイッチ及び第３スイッチを含み、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチが、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３スイッチが、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２スイッチの第１端子に接続され、前記第１巻線の第２端子が、前記第２巻線の第１端子及び前記第１スイッチの第２端子に接続され、前記第２巻線の第２端子が、前記第３スイッチの第２端子に接続され、前記第２巻線の第２端子及び前記第３スイッチの第２端子が中性点であり、前記第３巻線の第１端子が、前記第１スイッチの第３端子及び前記第２スイッチの第２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３端子及び前記第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スイッチを開放状態とする制御、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２端子に接続し、前記第３スイッチを短絡状態とする制御、および、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端子または前記第２スイッチの第３端子に接続し、前記第３スイッチを開放状態とする制御の３つのうちの少なくとも１つ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３スイッチ、第４スイッチ、第５スイッチ、第６スイッチ及び第７スイッチを含み、前記第３スイッチ、前記第４スイッチ、前記第５スイッチ、前記第６スイッチ及び前記第７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、前記第１巻線の第１端子は、前記第６スイッチの第１端子及び前記第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２巻線の第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２端子は、前記第３スイッチの第２端子に接続され、前記第２巻線の第２端子及び前記第３スイッチの第２端子は中性点であり、前記第３巻線の第１端子は、前記第５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３巻線の第２端子は、前記第７スイッチの第２端子及び前記第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、第３スイッチ、第４スイッチ及び第６スイッチを開放状態とし、第５スイッチ及び第７スイッチを短絡状態とする制御、第３スイッチ、第５スイッチ及び第６スイッチを短絡状態とし、第４スイッチ及び第７スイッチを開放状態とする制御、および、第３スイッチ及び第５スイッチを開放状態とし、第４スイッチを短絡状態とし、第６スイッチ及び第７スイッチを短絡状態または開放状態の任意の接続状態とする制御の３つのうちの少なくとも１つ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１の態様から第６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。

【0013】

本発明の第８の態様によれば、第１の態様から第７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あってもよい。

【0014】

本発明の第９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、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のそれぞれについて、第１巻線と、第２巻線と、前記第１巻線の巻数と前記第２巻線の巻数との合計に等しい巻数の第３巻線を有する巻線切替モータと、前記第１巻線と前記第２巻線と前記第３巻線を直列に接続する、前記第１巻線と前記第２巻線とを直列に接続し、かつ直列に接続した前記第１巻線及び前記第２巻線と前記第３巻線とを並列に接続する、および、前記第２巻線のみとする３つのパターンを切り替え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スイッチ及び第３スイッチを含み、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチが、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３スイッチが、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２スイッチの第１端子に接続され、前記第１巻線の第２端子が、前記第２巻線の第１端子及び前記第１スイッチの第２端子に接続され、前記第２巻線の第２端子が、前記第３スイッチの第２端子に接続され、前記第２巻線の第２端子及び前記第３スイッチの第２端子が中性点であり、前記第３巻線の第１端子が、前記第１スイッチの第３端子及び前記第２スイッチの第２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３端子及び前記第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スイッチを開放状態とすること、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２端子に接続し、前記第３スイッチを短絡状態とすること、および、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端子または前記第２スイッチの第３端子に接続し、前記第３スイッチを開放状態とすること、を含む。

【0015】

本発明の第１０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、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のそれぞれについて、第１巻線と、第２巻線と、前記第１巻線の巻数と前記第２巻線の巻数との合計に等しい巻数の第３巻線を有する巻線切替モータと、前記第１巻線と前記第２巻線と前記第３巻線を直列に接続する、前記第１巻線と前記第２巻線とを直列に接続し、かつ直列に接続した前記第１巻線及び前記第２巻線と前記第３巻線とを並列に接続する、および、前記第２巻線のみとする３つのパターンを切り替える複数のスイッチと、を備え、前記複数のスイッチが、第３スイッチ、第４スイッチ、第５スイッチ、第６スイッチ及び第７スイッチを含み、前記第３スイッチ、前記第４スイッチ、前記第５スイッチ、前記第６スイッチ及び前記第７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、前記第１巻線の第１端子は、前記第６スイッチの第１端子及び前記第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２巻線の第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２端子は、前記第３スイッチの第２端子に接続され、前記第２巻線の第２端子及び前記第３スイッチの第２端子は中性点であり、前記第３巻線の第１端子は、前記第５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３巻線の第２端子は、前記第７スイッチの第２端子及び前記第３スイッチの第１端子に接続される場合、第３スイッチ、第４スイッチ及び第６スイッチを開放状態とし、第５スイッチ及び第７スイッチを短絡状態とする制御を行うこと、第３スイッチ、第５スイッチ及び第６スイッチを短絡状態とし、第４スイッチ及び第７スイッチを開放状態とする制御を行うこと、および、第３スイッチ及び第５スイッチを開放状態とし、第４スイッチを短絡状態とし、第６スイッチ及び第７スイッチを短絡状態または開放状態の任意の接続状態とする制御を行うこと、を含む。

【0016】

本発明の第１１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、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のそれぞれについて、第１巻線と、第２巻線と、前記第１巻線の巻数と前記第２巻線の巻数との合計に等しい巻数の第３巻線を有する巻線切替モータと、前記第１巻線と前記第２巻線と前記第３巻線を直列に接続する、前記第１巻線と前記第２巻線とを直列に接続し、かつ直列に接続した前記第１巻線及び前記第２巻線と前記第３巻線とを並列に接続する、および、前記第２巻線のみとする３つのパターンを切り替え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スイッチ及び第３スイッチを含み、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチが、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３スイッチが、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２スイッチの第１端子に接続され、前記第１巻線の第２端子が、前記第２巻線の第１端子及び前記第１スイッチの第２端子に接続され、前記第２巻線の第２端子が、前記第３スイッチの第２端子に接続され、前記第２巻線の第２端子及び前記第３スイッチの第２端子が中性点であり、前記第３巻線の第１端子が、前記第１スイッチの第３端子及び前記第２スイッチの第２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３端子及び前記第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スイッチを開放状態とすること、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２端子に接続し、前記第３スイッチを短絡状態とすること、および、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端子または前記第２スイッチの第３端子に接続し、前記第３スイッチを開放状態とすること、を実行させる。

【0017】

本発明の第１２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、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のそれぞれについて、第１巻線と、第２巻線と、前記第１巻線の巻数と前記第２巻線の巻数との合計に等しい巻数の第３巻線を有する巻線切替モータと、前記第１巻線と前記第２巻線と前記第３巻線を直列に接続する、前記第１巻線と前記第２巻線とを直列に接続し、かつ直列に接続した前記第１巻線及び前記第２巻線と前記第３巻線とを並列に接続する、および、前記第２巻線のみとする３つのパターンを切り替える複数のスイッチと、を備え、前記複数のスイッチが、第３スイッチ、第４スイッチ、第５スイッチ、第６スイッチ及び第７スイッチを含み、前記第３スイッチ、前記第４スイッチ、前記第５スイッチ、前記第６スイッチ及び前記第７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、前記第１巻線の第１端子は、前記第６スイッチの第１端子及び前記第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２巻線の第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２端子は、前記第３スイッチの第２端子に接続され、前記第２巻線の第２端子及び前記第３スイッチの第２端子は中性点であり、前記第３巻線の第１端子は、前記第５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３巻線の第２端子は、前記第７スイッチの第２端子及び前記第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、第３スイッチ、第４スイッチ及び第６スイッチを開放状態とし、第５スイッチ及び第７スイッチを短絡状態とする制御を行うこと、第３スイッチ、第５スイッチ及び第６スイッチを短絡状態とし、第４スイッチ及び第７スイッチを開放状態とする制御を行うこと、および、第３スイッチ及び第５スイッチを開放状態とし、第４スイッチを短絡状態とし、第６スイッチ及び第７スイッチを短絡状態または開放状態の任意の接続状態とする制御を行うこと、を実行させる。

【発明の効果】

【0018】

本発明の実施形態による巻線切替モータシステム、制御方法及びプログラムによれば、巻線切替モータの回転数の広い範囲で効率よく運転することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【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の実施形態による巻線切替モータシステムにおけるスイッチの切り替えを説明するための図である。

【図3】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4】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効率の一例を示す図である。

【図5】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6】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】

【0020】

＜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、巻線切替スイッチ３０、切替制御装置４０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の回転数の領域において３つの頂点を有し、回転数の広い領域で高い効率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。

【0021】

巻線切替モータ１０は、図１に示すように、Ｕ相に対応する第１巻線１０１、第２巻線１０２、第３巻線１０３を備える。また、巻線切替モータ１０は、図１に示すように、Ｖ相及びＷ相のそれぞれに対応する第１巻線１０１、第２巻線１０２、第３巻線１０３を備える。
Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに対応する第１巻線１０１、第２巻線１０２、第３巻線１０３のそれぞれは、コイルとして機能する。第１巻線１０１それぞれの巻数はＡである。第２巻線１０２それぞれの巻数はＢである。第３巻線１０３それぞれの巻数は（Ａ＋Ｂ）である。Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに対応する第１巻線１０１、第２巻線１０２、第３巻線１０３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。Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに対応する第１巻線１０１、第２巻線１０２、第３巻線１０３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。

【0022】

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。

【0023】

巻線切替スイッチ３０は、巻線切替モータ１０の巻線どうしの接続を切り替えるスイッチである。巻線切替スイッチ３０は、図１に示すように、Ｕ相に対応する第１スイッチ３０１、第２スイッチ３０２、第３スイッチ３０３を備える。また、巻線切替スイッチ３０は、図１に示すように、Ｖ相及びＷ相のそれぞれに対応する第１スイッチ３０１、第２スイッチ３０２、第３スイッチ３０３を備える。第１スイッチ３０１及び第２スイッチ３０２のそれぞれは、ｃ接点のスイッチである。また、第３スイッチ３０３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る。Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに対応する第１スイッチ３０１、第２スイッチ３０２のそれぞれは、第１端子、第２端子及び第３端子を備える。また、第３スイッチ３０３のそれぞれは、第１端子及び第２端子を備える。

【0024】

まず、Ｕ相に対応する第１巻線１０１、第２巻線１０２、第３巻線１０３、第１スイッチ３０１、第２スイッチ３０２、第３スイッチ３０３の接続について説明する。
第１巻線１０１の第１端子は、第２スイッチ３０２の第１端子に接続される。第１巻線１０１の第２端子は、第２巻線１０２の第１端子、第１スイッチ３０１の第２端子に接続される。
第２巻線１０２の第２端子は、第３スイッチ３０３の第２端子に接続される。これら第２巻線１０２の第２端子及び第３スイッチ３０３の第２端子は、中性点である。
第３巻線１０３の第１端子は、第１スイッチ３０１の第３端子、第２スイッチ３０２の第２端子に接続される。第３巻線１０３の第２端子は、第２スイッチ３０２の第３端子、第３スイッチ３０３の第１端子に接続される。第１スイッチ３０１の第１端子は、インバータ２０のＵ相に対応する出力端子に接続される。

【0025】

ここで、上述のように、Ｕ相に対応する第１巻線１０１、第２巻線１０２、第３巻線１０３、第１スイッチ３０１、第２スイッチ３０２、第３スイッチ３０３が接続される部分を第１巻線部５０ａと呼ぶ。

【0026】

次に、Ｖ相及びＷ相それぞれに対応する第１巻線１０１、第２巻線１０２、第３巻線１０３、第１スイッチ３０１、第２スイッチ３０２、第３スイッチ３０３の接続について説明する。ここで、Ｖ相に対応する第１巻線１０１、第２巻線１０２、第３巻線１０３、第１スイッチ３０１、第２スイッチ３０２、第３スイッチ３０３が接続される部分を第２巻線部５０ｂと呼ぶ。また、Ｗ相に対応する第１巻線１０１、第２巻線１０２、第３巻線１０３、第１スイッチ３０１、第２スイッチ３０２、第３スイッチ３０３が接続される部分を第３巻線部５０ｃと呼ぶ。
第２巻線部５０ｂ及び第３巻線部５０ｃのそれぞれにおける第１巻線１０１、第２巻線１０２、第３巻線１０３、第１スイッチ３０１、第２スイッチ３０２、第３スイッチ３０３それぞれの接続は、第１巻線部５０ａにおける第１巻線１０１、第２巻線１０２、第３巻線１０３、第１スイッチ３０１、第２スイッチ３０２、第３スイッチ３０３それぞれの接続と同一である。また、Ｖ相に対応する第１スイッチ３０１の第１端子は、インバータ２０のＶ相に対応する出力端子に接続される。また、Ｗ相に対応する第１スイッチ３０１の第１端子は、インバータ２０のＷ相に対応する出力端子に接続される。また、第１巻線部５０ａ、第２巻線部５０ｂ、第３巻線部５０ｃそれぞれにおける中性点は、互いに接続される。

【0027】

切替制御装置４０は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに対応する第１スイッチ３０１、第２スイッチ３０２、第３スイッチ３０３それぞれの接続状態を制御する。
具体的には、切替制御装置４０は、インバータ２０の出力端子と中性点との間の巻線を巻数２×（Ａ＋Ｂ）の巻線にする場合、第１スイッチ３０１をｂ側、第２スイッチ３０２をｂ側、第３スイッチ３０３を開放状態とするように、第１スイッチ３０１、第２スイッチ３０２、第３スイッチ３０３それぞれの接続状態を制御する。また、切替制御装置４０は、インバータ２０の出力端子と中性点との間の巻線を巻数（Ａ＋Ｂ）の２つの巻線の並列接続にする場合、第１スイッチ３０１をｂ側、第２スイッチ３０２をａ側、第３スイッチ３０３を短絡状態とするように、第１スイッチ３０１、第２スイッチ３０２、第３スイッチ３０３それぞれの接続状態を制御する。また、切替制御装置４０は、インバータ２０の出力端子と中性点との間の巻線を巻数Ｂの巻線にする場合、第１スイッチ３０１をａ側、第２スイッチ３０２を任意（ａ側またはｂ側）、第３スイッチ３０３を開放状態とするように、第１スイッチ３０１、第２スイッチ３０２、第３スイッチ３０３それぞれの接続状態を制御する。

【0028】

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の回転数が相対的に低い領域では、巻線を巻数２×（Ａ＋Ｂ）の巻線にし、巻線切替モータ１０の回転数が相対的に中程度の領域では、巻線を巻数（Ａ＋Ｂ）の２つの巻線の並列接続にし、巻線切替モータ１０の回転数が相対的に高い領域では、巻線を巻数Ｂの巻線にする場合の切替制御装置４０による制御について図３に示す処理フローを用いて説明する。

【0029】

切替制御装置４０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４０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４０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４０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４０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。

【0030】

切替制御装置４０は、取得した回転数を第１しきい値と比較する（ステップＳ２）。ここでの「第１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４０は、比較結果に基づいて、取得した回転数が第１しきい値を超えているか否かを判定する（ステップＳ３）。

【0031】

切替制御装置４０は、取得した回転数が第１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４０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、第１スイッチ３０１をｂ側、第２スイッチ３０２をｂ側、第３スイッチ３０３を開放状態とするように、第１スイッチ３０１、第２スイッチ３０２、第３スイッチ３０３それぞれの接続状態を制御する（ステップＳ５）。その結果、巻線切替モータ１０の巻線は、巻数２×（Ａ＋Ｂ）の巻線となる。

【0032】

切替制御装置４０は、取得した回転数が第１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）、取得した回転数を第２しきい値と比較する（ステップＳ６）。ここでの「第２しきい値」は、第１領域の次に回転数の高い第２領域における回転数の上限値である。
切替制御装置４０は、比較結果に基づいて、取得した回転数が第２しきい値を超えているか否かを判定する（ステップＳ７）。

【0033】

切替制御装置４０は、取得した回転数が第２しきい値以下であると判定した場合（ステップＳ７においてＮＯ）、巻線切替モータ１０が回転数が中程度の第２領域で動作していると判定する（ステップＳ８）。
切替制御装置４０は、巻線切替モータ１０が回転数の中程度の第２領域で動作していると判定した場合、第１スイッチ３０１をｂ側、第２スイッチ３０２をａ側、第３スイッチ３０３を短絡状態とするように、第１スイッチ３０１、第２スイッチ３０２、第３スイッチ３０３それぞれの接続状態を制御する（ステップＳ９）。その結果、巻線切替モータ１０の巻線は、巻数（Ａ＋Ｂ）の２つの巻線の並列接続となる。

【0034】

また、切替制御装置４０は、取得した回転数が第２しきい値を超えていると判定した場合（ステップＳ７においてＹＥＳ）、巻線切替モータ１０が第２領域よりも回転数の高い第３領域で動作していると判定する（ステップＳ１０）。
切替制御装置４０は、巻線切替モータ１０が回転数の最も高い第３領域で動作していると判定した場合、第１スイッチ３０１をａ側、第２スイッチ３０２を任意（ａ側またはｂ側）、第３スイッチ３０３を開放状態とするように、第１スイッチ３０１、第２スイッチ３０２、第３スイッチ３０３それぞれの接続状態を制御する（ステップＳ１１）。その結果、巻線切替モータ１０の巻線は、巻数Ｂの巻線となる。

【0035】

なお、上記の本発明の第１の実施形態では、切替制御装置４０が、巻線切替モータ１０の回転数が低い領域で巻線の巻数を大きくし、巻線切替モータ１０の回転数が高い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。しかしながら、巻線切替モータ１０の回転数の低い領域で巻線の巻数を小さくし、巻線切替モータ１０の回転数の高い領域で巻線の巻数を大きくすることで、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には、切替制御装置４０が、巻線切替モータ１０の回転数が低い領域で巻線の巻数を小さくし、巻線切替モータ１０の回転数が高い領域で巻線の巻数を大きくする制御を行うものであってもよい。

【0036】

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、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のそれぞれについて、第１巻線１０１と、第２巻線１０２と、第１巻線１０１の巻数Ａと第２巻線１０２の巻数Ｂとの合計に等しい巻数（Ａ＋Ｂ）の第３巻線１０３を有する。第１スイッチ３０１、第２スイッチ３０２及び第３スイッチ３０３（複数のスイッチの一例）は、第１巻線１０１と第２巻線１０２と第３巻線１０３を直列に接続する。または、第１スイッチ３０１、第２スイッチ３０２及び第３スイッチ３０３は、第１巻線１０１と第２巻線１０２とを直列に接続し、かつ直列に接続した第１巻線１０１及び第２巻線１０２と、第３巻線１０３とを並列に接続する。または、第１スイッチ３０１、第２スイッチ３０２及び第３スイッチ３０３は、第２巻線１０２のみとする。
このように巻線切替モータシステム１を構成し、巻線を切り替えることによって、例えば、図４に示すように、巻線切替モータ１０の回転数が相対的に低い領域、中程度の領域、高い領域のそれぞれにおいて、巻線切替モータ１０を効率よく運転することができる。

【0037】

＜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５に示すように、巻線切替モータ１０、インバータ２０、巻線切替スイッチ３０、切替制御装置４０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の回転数の領域において３つの頂点を有し、回転数の広い領域で高い効率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。

【0038】

巻線切替スイッチ３０は、巻線切替モータ１０の巻線どうしの接続を切り替えるスイッチである。巻線切替スイッチ３０は、図５に示すように、第３スイッチ３０３、Ｕ相に対応するスイッチ３０４（第４スイッチの一例）、スイッチ３０５（第５スイッチの一例）、スイッチ３０６（第６スイッチの一例）、スイッチ３０７（第７スイッチの一例）を備える。また、巻線切替スイッチ３０は、図５に示すように、Ｖ相及びＷ相のそれぞれに対応する第３スイッチ３０３、Ｕ相に対応するスイッチ３０４（第４スイッチの一例）、スイッチ３０５（第５スイッチの一例）、スイッチ３０６（第６スイッチの一例）、スイッチ３０７（第７スイッチの一例）を備える。第３スイッチ３０３、スイッチ３０４、３０５、３０６、３０７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る。Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに対応する第３スイッチ３０３、スイッチ３０４、３０５、３０６、３０７のそれぞれは、第１端子及び第２端子を備える。

【0039】

まず、Ｕ相に対応する第１巻線１０１、第２巻線１０２、第３巻線１０３、第３スイッチ３０３、スイッチ３０４、３０５、３０６、３０７の接続について説明する。
第１巻線１０１の第１端子は、スイッチ３０６の第１端子、スイッチ３０７の第１端子に接続される。第１巻線１０１の第２端子は、第２巻線１０２の第１端子、スイッチ３０４の第２端子に接続される。
第２巻線１０２の第２端子は、第３スイッチ３０３の第２端子に接続される。これら第２巻線１０２の第２端子及び第３スイッチ３０３の第２端子は、中性点である。
第３巻線１０３の第１端子は、スイッチ３０５の第２端子、スイッチ３０６の第２端子に接続される。第３巻線１０３の第２端子は、スイッチ３０７の第２端子、第３スイッチ３０３の第１端子に接続される。スイッチ３０４の第１端子は、インバータ２０のＵ相に対応する出力端子、スイッチ３０５の第１端子に接続される。

【0040】

ここで、上述のように、Ｕ相に対応する第１巻線１０１、第２巻線１０２、第３巻線１０３、第３スイッチ３０３、スイッチ３０４、３０５、３０６、３０７が接続される部分を第１巻線部５０ａと呼ぶ。

【0041】

次に、Ｖ相及びＷ相それぞれに対応する第１巻線１０１、第２巻線１０２、第３巻線１０３、第３スイッチ３０３、スイッチ３０４、３０５、３０６、３０７の接続について説明する。ここで、Ｖ相に対応する第１巻線１０１、第２巻線１０２、第３巻線１０３、第３スイッチ３０３、スイッチ３０４、３０５、３０６、３０７が接続される部分を第２巻線部５０ｂと呼ぶ。また、Ｗ相に対応する第１巻線１０１、第２巻線１０２、第３巻線１０３、第３スイッチ３０３、スイッチ３０４、３０５、３０６、３０７が接続される部分を第３巻線部５０ｃと呼ぶ。
第２巻線部５０ｂ及び第３巻線部５０ｃのそれぞれにおける第１巻線１０１、第２巻線１０２、第３巻線１０３、第３スイッチ３０３、スイッチ３０４、３０５、３０６、３０７それぞれの接続は、第１巻線部５０ａにおける第１巻線１０１、第２巻線１０２、第３巻線１０３、第３スイッチ３０３、スイッチ３０４、３０５、３０６、３０７それぞれの接続と同一である。また、Ｖ相に対応するスイッチ３０４の第１端子は、インバータ２０のＶ相に対応する出力端子、Ｖ相に対応するスイッチ３０５の第１端子に接続される。また、Ｗ相に対応するスイッチ３０４の第１端子は、インバータ２０のＷ相に対応する出力端子、Ｗ相に対応するスイッチ３０５の第１端子に接続される。また、第１巻線部５０ａ、第２巻線部５０ｂ、第３巻線部５０ｃそれぞれにおける中性点は、互いに接続される。

【0042】

なお、切替制御装置４０は、本発明の第１の実施形態による切替制御装置４０が第１スイッチ３０１、第２スイッチ３０２、第３スイッチ３０３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３スイッチ３０３、スイッチ３０４、３０５、３０６、３０７それぞれを制御する。
具体的には、切替制御装置４０は、インバータ２０の出力端子と中性点との間の巻線を巻数２×（Ａ＋Ｂ）の巻線にする場合、第３スイッチ３０３、スイッチ３０４、スイッチ３０６を開放状態とし、スイッチ３０５、スイッチ３０７を短絡状態とする制御を行う。また、切替制御装置４０は、インバータ２０の出力端子と中性点との間の巻線を巻数（Ａ＋Ｂ）の２つの巻線の並列接続にする場合、第３スイッチ３０３、スイッチ３０５、スイッチ３０６を短絡状態とし、スイッチ３０４、スイッチ３０７を開放状態とする制御を行う。また、切替制御装置４０は、インバータ２０の出力端子と中性点との間の巻線を巻数Ｂの巻線にする場合、第３スイッチ３０３、スイッチ３０５を開放状態とし、スイッチ３０４を短絡状態とし、スイッチ３０６、３０７を短絡状態または開放状態（すなわち、任意の状態）とする制御を行う。

【0043】

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、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相のそれぞれについて、第１巻線１０１と、第２巻線１０２と、第１巻線１０１の巻数Ａと第２巻線１０２の巻数Ｂとの合計に等しい巻数（Ａ＋Ｂ）の第３巻線１０３を有する。第３スイッチ３０３、スイッチ３０４、３０５、３０６、３０７（複数のスイッチの一例）は、第１巻線１０１と第２巻線１０２と第３巻線１０３を直列に接続する。または、第３スイッチ３０３、スイッチ３０４、３０５、３０６、３０７は、第１巻線１０１と第２巻線１０２とを直列に接続し、かつ直列に接続した第１巻線１０１及び第２巻線１０２と、第３巻線１０３とを並列に接続する。または、第３スイッチ３０３、スイッチ３０４、３０５、３０６、３０７は、第２巻線１０２のみとする。
このように巻線切替モータシステム１を構成し、巻線を切り替えることによって、例えば、図４に示すように、巻線切替モータ１０の回転数が相対的に低い領域、中程度の領域、高い領域のそれぞれにおいて、巻線切替モータ１０を効率よく運転することができる。

【0044】

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。

【0045】

なお、本発明の第１の実施形態、及び、第２の実施形態では、第３スイッチ３０３、スイッチ３０４、３０５、３０６、３０７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、第３スイッチ３０３、スイッチ３０４、３０５、３０６、３０７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。

【0046】

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。

【0047】

なお、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では、巻数Ｂは巻数Ａよりも小さいものとした。しかしながら、本発明の別の実施形態による巻線切替モータシステム１では、巻数Ｂは巻数Ａと同一であってもよい。また、本発明の別の実施形態による巻線切替モータシステム１では、巻数Ｂは巻数Ａよりも大きくてもよい。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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４０、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６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６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４０、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。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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】

【0054】

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・・・巻線切替スイッチ
４０・・・切替制御装置
５０ａ・・・第１巻線部
５０ｂ・・・第２巻線部
５０ｃ・・・第３巻線部
１０１・・・第１巻線
１０２・・・第２巻線
１０３・・・第３巻線
３０１・・・第１スイッチ
３０２・・・第２スイッチ
３０３・・・第３スイッチ
３０４、３０５、３０６、３０７・・・スイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】