特許 7403668 電動機駆動装置

(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】2023-12-14

(45)【発行日】2023-12-22

(54)【発明の名称】電動機駆動装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 1/16 20060101AFI20231215BHJP

   H02P 21/22 20160101ALI20231215BHJP

   H02P 27/08 20060101ALI20231215BHJP

【ＦＩ】

H02P1/16

H02P21/22

H02P27/08

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022544891

(86)(22)【出願日】2020-08-24

(86)【国際出願番号】 JP2020031813

(87)【国際公開番号】W WO2022044070

(87)【国際公開日】2022-03-03

【審査請求日】2023-01-13

(73)【特許権者】

【識別番号】501137636

【氏名又は名称】東芝三菱電機産業システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100135301

【弁理士】

【氏名又は名称】梶井 良訓

(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】100207192

【弁理士】

【氏名又は名称】佐々木 健一

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 広崇

【審査官】安池 一貴

(56)【参考文献】

【文献】特開平０２－１１４８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－１２９７８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－０４３４１３７（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】特開昭５９－０６３９２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｐ １／１６

Ｈ０２Ｐ ２１／２２

Ｈ０２Ｐ ２７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の巻線を備える電動機と、
交流電源の電力を整流する整流器と、
前記整流器から直流リンクに出力された電圧を平滑化するコンデンサと、
前記電圧が平滑化された直流電力を交流電力に変換して、前記交流電力を前記複数の巻線にそれぞれ供給するインバータと、
前記複数の巻線にそれぞれ流れる負荷電流をそれぞれ検出する電流センサと、
前記電流センサによって検出された電流値と、前記電動機の速度を調整するための速度基準とに基づいて前記インバータを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記インバータが前記複数の巻線に流す負荷電流の大きさに対する直流電圧基準を規定する変換規則を用いるように形成されていて、
前記交流電源が不足電圧状態になったことの検出に関連付けられた前記負荷電流の大きさに基づいて、前記変換規則を用いて直流電圧基準を算出し、
前記算出された直流電圧基準に基づいて前記速度基準を補正して速度補正値を生成して、
前記不足電圧状態が解消して前記インバータから前記電動機に対する交流電力の供給を再開する場合に、前記生成した速度補正値を用いて前記インバータの負荷電流を調整することで前記インバータの電力変換量を制御する、
電動機駆動装置。

【請求項2】

前記制御部は、
前記負荷電流の大きさと前記直流電圧基準との対応関係が規定された前記変換規則を用いて前記インバータの電力変換量を制御する、
請求項１に記載の電動機駆動装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記変換規則を用いて、前記不足電圧状態が検出されるまでの負荷電流の大きさに基づいて前記インバータから前記電動機に対して供給する有効電力量を制御する、
請求項１に記載の電動機駆動装置。

【請求項4】

前記変換規則は、前記負荷電流の大きさが大きくなるほど、前記直流電圧基準の値が大きくなるように規定されている、
請求項１に記載の電動機駆動装置。

【請求項5】

前記制御部は、
前記直流電圧基準の値を、前記交流電源が不足電圧状態になる前の前記負荷電流の大きさに対応付けて決定する、
請求項４に記載の電動機駆動装置。

【請求項6】

前記制御部は、
前記電動機の制御に係る回転座標系の第１軸電圧の定格値CS_EQUIP_VOLTと、直流電圧の定格値CS_DC_VOLTとの積を、前記直流電圧基準VDC_F0で除算して変調比を決定し、前記変調比を用いて前記速度基準を補正して速度補正値を生成する、
請求項１に記載の電動機駆動装置。

【請求項7】

前記制御部は、
前記交流電源が不足電圧状態になったことの検出に応じて前記インバータから前記電動機に対する交流電力の供給を制限して、前記不足電圧状態が解消したことを検出した場合に、前記インバータから前記電動機に対して供給する電流の大きさを前記不足電圧状態になるまでの負荷電流の大きさに調整する電流制御を実施する、
請求項１に記載の電動機駆動装置。

【請求項8】

前記制御部は、
テーブル番号に対応付けて、互いに値が異なる複数の電流閾値を保
持する第１テーブルと、
テーブル番号に対応付けて、前記直流電圧基準の値として互いに異なる値の複数の電圧設定値を保持する第２テーブルと、
前記交流電源が不足電圧状態になったことの検出に関連付けられたタイミングに前記負荷電流の値を保持する第１変数処理部と、
前記第１テーブルに保持されている前記複数の電流閾値の何れかを保持する第２変数処理部と、
同じテーブル番号に対応付けられた、前記第１変数処理部によって前記保持される前記負荷電流の値と、前記第２変数処理部によって前記保持される前記電流閾値との差に基づいて前記差が所定の範囲になるテーブル番号を決定して、前記第２テーブルに保持されている前記複数の電圧設定値の中から前記決定したテーブル番号に対応する１つの電圧設定値を決定する第３変数処理部と
を備える請求項１に記載の電動機駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、電動機駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電動機駆動装置は、交流電源から供給される電力を変換して、変換したのちの交流電力を用いて多相交流電動機（単に電動機という。）を駆動する。交流電源の電圧が安定しないために、電動機駆動装置は、交流電源側の電圧低下状態（不足電圧状態）を検出することがある。停電及び瞬低は、不足電圧状態の一例である。電動機駆動装置は、その電圧低下状態を検出すると電動機に対する交流電力の供給を一時的に中断して、その電圧低下状態が解消すると交流電力の供給を再開する。ところで、電動機駆動装置が上記のように交流電力の供給を再開して電動機を再起動させると、電動機駆動装置の負荷の急な変動を招き、電動機駆動装置及び電動機の稼働に影響を与える程の大きさの過電流が発生することがあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－３９０３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は、電動機の再稼働時の利便性をより高めることができる電動機駆動装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態の電動機駆動装置は、電動機と、主回路と、電流センサと、制御部と、を備える。電動機は、複数の巻線を備える、前記主回路は、交流電源の電力を交流電力に変換して、前記交流電力を前記複数の巻線にそれぞれ供給する。前記電流センサは、前記複数の巻線にそれぞれ流れる負荷電流をそれぞれ検出する。前記制御部は、前記電流センサによって検出された電流値に基づいて前記主回路を制御する。前記制御部は、前記主回路が前記複数の巻線に流す負荷電流の大きさに対する指標値を規定する変換規則を用いて、前記交流電源が不足電圧状態になったことの検出に関連付けられた前記負荷電流の大きさに基づいて前記主回路から前記電動機に対して供給する電力量を制御する。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】実施形態の電動機駆動装置の構成図。

【図2】実施形態の制御部の構成図。

【図3】実施形態の主回路の構成図。

【図4】実施形態の速度制御ユニットの構成図。

【図5】実施形態の変換率換算部の構成図。

【図6】実施形態の変換規則を説明するための図。

【図7】実施形態の変換規則が規定されるテーブルを説明するための図。

【図8】実施形態の直流電圧基準を決定する処理の概略手順を示すフローチャート。

【図9】実施形態の停電発生時のタイミングチャート。

【図10】変形例における変換率換算部の一部を含むＦＰＧＡの概略構成図。

【図11A】変形例のＦＰＧＡによる直流電圧基準VDC_F0を決定する処理を示すフローチャート。

【図11B】変形例のＦＰＧＡによる直流電圧基準VDC_F0を決定する処理を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、実施形態の電動機駆動装置を、図面を参照して説明する。
なお、以下の説明では、可変速の電動機駆動装置を単に電動機駆動装置と呼ぶ。また、同一又は類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それらの構成の重複する説明は省略する場合がある。なお、電気的に接続されることを、単に「接続される」ということがある。以下の説明に示す「ＰＷＭ制御」とは、パルス幅変調（Pulse Width Modulation）制御のことであり、単にＰＷＭと呼ぶことがある。ＰＷＭ制御は、三角波又は鋸歯状波のキャリア波を利用するキャリア比較ＰＷＭ方式を適用してよい。「基本波」とは、特定の交流電圧波形の中で、周波数が最も低い成分をいう。実施形態における「交流電源の不足電圧状態」とは、交流の電圧の実効値が所定の値を満たさない状態のことであり、所謂停電状態、瞬低状態なども含まれる。実施形態における「速度」とは、角速度のことであり、電動機の回転子の角速度のことを単に「速度」と呼ぶ。

【0008】

図１は、実施形態の電動機駆動装置１の構成図である。
電動機駆動装置１は、例えば、電動機２と、変圧器３と、整流器４と、コンデンサ５と、インバータ６と、ＤＣ電圧センサ７と、電流センサ８と、ＡＣ電圧センサ９と、制御部１０とを備える。

【0009】

電動機２（Ｍ）は、複数の巻線を有している。例えば、電動機２は、３相交流電力が供給される３つの巻線を有している。３つの巻線は電動機２内でスター型（Ｙ形）に結線されている。電動機２は、例えば、誘導電動機であってよく、これに制限されない。電動機駆動装置１の各部は、交流電源Ｇから供給される交流電力に基づいて電動機２を駆動する。

【0010】

変圧器３は、交流電源Ｇから供給される交流電力の電圧（電源電圧という。）を、所定の電圧に変換する。変圧器３の一次側に計器用変成器ＶＴが設けられている。計器用変成器ＶＴは、変圧器３の一次側の電源電圧に基づいた交流電圧を検出して入力電圧帰還VACを出力する。

【0011】

整流器４は、交流電源Ｇから供給される交流電力を整流して、出力に接続される直流リンクの負極Ｎと正極Ｐの間に所望の電圧（直流電圧）を出力する。例えば、コンデンサ５は、直流リンクの負極Ｎと正極Ｐの間の電圧を平滑する。インバータ６は、直流リンクを介して供給される直流電力を交流電力に変換して出力する。

【0012】

ＤＣ電圧センサ７は、例えば、直流リンクに掛かる電圧を検出して、これに対応する直流電圧帰還VDCを出力する。例えば、ＤＣ電圧センサ７は、直流リンクの負極Ｎと正極Ｐの間の電圧を検出してもよい。

【0013】

電流センサ８は、インバータ６の出力側の多相交流の各相に流れる相電流をそれぞれ検出して、これに対応する電流帰還を出力する。変成器ＣＴは、電流センサ８の一例である。

【0014】

ＡＣ電圧センサ９は、インバータ６の出力側の多相交流の各相の線間電圧（２ライン間の電圧）をそれぞれ検出する。ＡＣ電圧センサ９は、例えば、３相交流のＵ相ラインＬＵ（図３）とＶ相ラインＬＶ（図３）の２ライン間の交流電圧を検出して、これを出力電圧帰還V_UV_FBKとして出力する。ＡＣ電圧センサ９は、Ｖ相ラインＬＶとＷ相ラインＬＷ（図３）の２ライン間の交流電圧を検出して、これを出力電圧帰還V_VW_FBKとして出力する。

【0015】

制御部１０は、速度基準SP_REFに基づいて、インバータ６にゲートパルスGPを送り、インバータ６による電力変換量を制御する。例えば、制御部１０は、ＤＣ電圧センサ７と、電流センサ８と、ＡＣ電圧センサ９と、計器用変成器ＶＴとを含む各センサの検出結果に基づいて、インバータ６を制御してよい。以下の説明では、制御部１０が電動機２をＶＶＶＦ（variable voltage variable frequency）制御する事例について説明する。

【0016】

図２は、実施形態の制御部１０の構成図である。
制御部１０は、ＰＷＭ制御ユニット１１（図中の表記はＰＷＭ。）と、ＤＱ逆変換ユニット１２と、ＤＱ変換ユニット１３と、絶対値演算ユニット１４（図中の表記はＡＢＳ。）と、速度制御ユニット１５（図中の表記はＡＳＲ。）と、電流制御ユニット１７（図中の表記はＡＣＲ。）と、監視ユニット１９とを備える。

【0017】

ＰＷＭ制御ユニット１１は、後述する電圧指令ERと三角波キャリアCarとに基づいたＰＷＭ制御によって、インバータ６を制御するためのゲートパルスGPを生成する。

【0018】

ＤＱ逆変換ユニット１２は、基準位相QOを用いた所定の演算処理により、互いに直交するｄ軸とｑ軸を有する回転座標系（ｄｑ座標系という。）の信号を、ｕｖｗ相にそれぞれ対応付けられた３軸を有する静止座標系（ｕｖｗ座標系という。）の信号に変換する。電圧指令ERは、ｕｖｗ座標系の信号の一例である。

【0019】

ＤＱ変換ユニット１３は、基準位相QOを用いた所定の演算処理により、ｕｖｗ座標系の信号を、ｄｑ座標系の信号に変換する。ＤＱ逆変換ユニット１２による変換処理とＤＱ変換ユニット１３の変換処理とは逆の変換になる。

【0020】

例えば、ＤＱ変換ユニット１３は、電流センサ８によって検出された相電流の瞬時値に基づいて、ｄ軸電流帰還ID_FBKとｑ軸電流帰還IQ_FBKとを生成する。電流センサ８によって検出された相電流の瞬時値を、IU_F,IV_F,IW_Fで示す。なお、この３相の値のうち少なくとも２相分であってもよい。

【0021】

絶対値演算ユニット１４は、電流センサ８によって検出された電流の大きさを示す電流値を生成する。出力電流I1_Fは、その電流値の一例である。出力電流I1_Fは、ｄ軸電流帰還ID_FBKとｑ軸電流帰還IQ_FBKとの二乗和の根であってよい。

【0022】

速度制御ユニット１５は、電動機２の速度を規定する速度基準SP_REFと、ＡＣ電圧センサ９によって検出された線間電圧と、出力電流I1_Fとに基づいて、速度基準SP_REFを補正した速度補正信号EQ_REFと、基準位相QOとを生成する。出力電圧帰還V_UV_FBKと出力電圧帰還V_VW_FBKとは、ＡＣ電圧センサ９に基づいて検出された２線間電圧の一例である。基準位相QOは、ｄｑ座標系の基準軸と、ｕｖｗ座標系の基準軸とのなす角に相当する。この速度制御ユニット１５の詳細については後述する。なお、電動機２が誘導電動機の場合には、速度制御ユニット１５は、滑り角周波数を推定して、これに基づいて基準位相QOを補正するとよい。

【0023】

電流制御ユニット１７は、速度補正信号EQ_REFと、ｄ軸電流帰還ID_FBKと、ｑ軸電流帰還IQ_FBKと、基準位相QOとに基づいて、ｄ軸電圧基準VD_REFと、ｑ軸電圧基準VQ_REFとを生成する。ｄ軸電圧基準VD_REFと、ｑ軸電圧基準VQ_REFは、ＤＱ逆変換ユニット１２の入力信号になる。

【0024】

監視ユニット１９は、出力電流I1_Fと、変圧器３の１次側電圧の検出結果である交流電圧VACと、直流電圧VDCと、速度基準SP_REFと、基準位相QOとに基づいて、制御状態を監視する。

【0025】

例えば、監視ユニット１９は、交流電圧VACに基づいて交流電源Ｇの停電（不足電圧状態。）と復電（不足電圧状態の解消。）とを検出して、上記の状態によって、後述する再起動信号Aと再起動信号Bとを出力する。監視ユニット１９は、速度基準SP_REFと、基準位相QOとに基づいて、速度基準SP_REFに対して電動機２の速度が追従している状態か否かを検出する。例えば、監視ユニット１９は、速度基準SP_REFと基準位相QOとの偏差の大きさが所定値よりも小さくなった状態が所定時間を超えて継続した際に、速度基準SP_REFに対して電動機２の速度が追従していると判定してもよい。監視ユニット１９は、電動機２の速度が速度基準SP_REFに追従する状態に復帰したと判定された段階で、この判定の結果に応じて再起動信号Aを解除するとよい。なお、監視ユニット１９は、復電が検出されてから所定時間経過したのちに再起動信号Bを解除するとよい。

【0026】

図３を参照して、実施形態の主回路２０について説明する。図３は、実施形態の主回路２０の構成図である。

【0027】

主回路２０は、例えば、変圧器３と、整流器４と、コンデンサ５と、インバータ６と、ＤＣ電圧センサ７と、電流センサ８と、ＡＣ電圧センサ９を含む。ＤＣ電圧センサ７と、電流センサ８と、ＡＣ電圧センサ９を主回路２０の外部で構成してもよい。

【0028】

例えば、主回路２０は、Ｕ相Ｖ相Ｗ相の各相について各々独立して構成されている。各相の構成を、図１に示した各構成の符号に、Ｕ，Ｖ，Ｗの文字を添えて、各相の構成であることを示す。さらに、正極側の構成にはＰの文字を添えて、負極側の構成にはＮの文字を添えることで、これを識別する。また、直流の極性によらずに対等な関係にある構成には、ＡまたはＢの文字を添えることで、これを識別する。

【0029】

ここで、Ｕ相を例示して説明する。
変圧器３Ｕは、例えば１次巻線と２つの２次巻線とを備える。第１の２次巻線には、接続端子を介して整流器４ＵＡの交流側が接続されている。第２の２次巻線には、接続端子を介して整流器４ＵＢの交流側が接続されている。整流器４ＵＡの直流側と、整流器４ＵＢの直流側とが、直列に接続され、直列に接続された整流器４ＵＡと整流器４ＵＢの両端が、Ｕ相の直流リンクの正極と負極とにそれぞれ接続されている。整流器４ＵＡと、整流器４ＵＢは、それぞれに供給される交流電力を整流する。

【0030】

符号ＵＣは、Ｕ相直流系の中性点を示す。中性点ＵＣの電位は、Ｕ相の直流リンクの正極と負極の中間電位になる。コンデンサ５ＵＰの両極の端子は、Ｕ相の直流リンクの正極と中性点ＵＣとに接続される。コンデンサ５ＵＮの両極の端子は、Ｕ相の直流リンクの負極と中性点ＵＣとに接続される。

【0031】

インバータ６は、例えばレグ６ＵＡとレグ６ＵＢとを備え、フルブリッジ型で構成される。インバータ６は、レグ６ＵＡとレグ６ＵＢを備えた単相出力型で構成してもよい。各レグは、ＮＰＣ型などの３レベル型であってもよく、これに代えて２レベル型であってもよい。レグ６ＵＡとレグ６ＵＢとの各レグは、それぞれ複数のスイッチング素子を備える。複数のスイッチング素子は、例えば、同じ種類のもので揃えるとよい。スイッチング素子の種類は問わない。スイッチング素子は、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）などであってよい。スイッチング素子には、逆並列接続された還流ダイオードが設けられていてもよい。

【0032】

例えば、レグ６ＵＡとレグ６ＵＢがＮＰＣ（Neutral-Point-Clamped）型である場合、それぞれが、Ｕ相の直流リンクの正極と負極と、中性点ＵＣとにそれぞれ接続されている。レグ６ＵＡの出力端子は、端子ＴＵに接続される。レグ６ＵＢの出力端子は、交流側中性点ＡＣＮに接続される。端子ＴＵには、電動機２のＵ相巻線が接続される。

【0033】

レグ６ＵＡの出力端子から端子ＴＵまでの接続線ＬＵに、電流センサ８Ｕが設けられている。電流センサ８Ｕは、接続線ＬＵと電動機２のＵ相巻線に流れる電流を検出する。

【0034】

変圧器３Ｕと、整流器４ＵＡと、整流器４ＵＢと、コンデンサ５ＵＰと、コンデンサ５ＵＮと、中性点ＵＣと、レグ６ＵＡと、レグ６ＵＢと、端子ＴＵと、電流センサ８Ｕと、接続線ＬＵは、Ｕ相に関するものである。

【0035】

変圧器３Ｖと、整流器４ＶＡと、整流器４ＶＢと、コンデンサ５ＶＰと、コンデンサ５ＶＮと、中性点ＶＣと、レグ６ＶＡと、レグ６ＶＢと、端子ＴＶと、電流センサ８Ｖと、接続線ＬＶは、Ｖ相に関するものである。Ｖ相の構成は、Ｕ相と構成と同等であり、詳細な説明はＵ相の説明を参照する。

【0036】

変圧器３Ｗと、整流器４ＷＡと、整流器４ＷＢと、コンデンサ５ＷＰと、コンデンサ５ＷＮと、中性点ＷＣと、レグ６ＷＡと、レグ６ＷＢと、端子ＴＷと、電流センサ８Ｗと、接続線ＬＷは、Ｗ相に関するものである。Ｗ相の構成は、Ｕ相と構成と同等であり、詳細な説明はＵ相の説明を参照する。

【0037】

上記の各相に属さない構成について説明する。
ＡＣ電圧センサ９は、接続線ＬＵと、接続線ＬＶと、接続線ＬＷとにそれぞれ接続されていて、例えば、接続線ＬＵと接続線ＬＶ間の電圧と、接続線ＬＶと接続線ＬＷ間の電圧と、接続線ＬＷと接続線ＬＵ間の電圧とを検出する。前述したとおり、このうち少なくとも２つの電圧を出力するとよい。

【0038】

なお、入力電圧帰還VACには、各相の計器用変成器ＶＴＵ、ＶＴＶ、ＶＴＷからそれぞれ出力される入力電圧帰還VACU、VACV、VACWが含まれていてよい。

【0039】

図４を参照して、実施形態の速度制御ユニット１５について説明する。図４は、実施形態の速度制御ユニット１５の構成図である。速度制御ユニット１５は、上記の制御装置から供給される速度基準SP_REFを受け付ける。

【0040】

例えば、速度制御ユニット１５は、周波数補正部１５１と、速度位相設定部１５２と、周波数範囲調整部１５３と、ＤＱ変換部１５４と、ＶＦ制御部１５５と、変換率換算部１５６と、電圧帰還調整部１５７と、磁束制御部１５９とを備える。

【0041】

周波数補正部１５１は、機械的な共振が発生する周波数を避けるように、速度基準SP_REFを補正する。例えば、周波数補正部１５１は、演算ブロック１５１ａから演算ブロック１５１ｄを備える。演算ブロック１５１ａは、制限周波数帯域が規定された制限周波数テーブルを内部に有していて、速度推定演算を行い、推定された速度（周波数）と制限周波数テーブルを対比して、制限周波数テーブルに規定された周波数が生じないように、速度基準SP_REFを補正する。この補正を周波数ジャンプと呼ぶ。上記の速度を推定するための演算処理に、既知の演算手法を用いてよい。

【0042】

演算ブロック１５１ｂと１５１ｃは、演算ブロック１５１ａが出力する信号の急峻な変化を吸収するように変化率を制限する。例えば、演算ブロック１５１ｃの特性は、演算ブロック１５１ｂの特性に比べて、系の応答が緩やかになるように設定される。より具体的には、演算ブロック１５１ｃの特性は、電動機２の応答特性に対して急峻に変化する信号が、電動機２に供給されないように決定されるとよい。演算ブロック１５１ｄは、切替器である。演算ブロック１５１ｄは、再起動信号Aに基づいて、演算ブロック１５１ｂと１５１ｃの出力の何れかを選択して、選択した信号を出力する。例えば、演算ブロック１５１ｄは、再起動信号Aの論理値が０である場合に、演算ブロック１５１ｂの出力を選択し、再起動信号Aの論理値が１である場合に、演算ブロック１５１ｃの出力を選択する。再起動信号Aの論理値は、再起動時とは異なる通常時に０になり、再起動時に１になる。

【0043】

速度位相設定部１５２は、演算ブロック１５２ａから１５２ｄを備える。演算ブロック１５２ａは、周波数補正部１５１によって補正された速度基準に対し、電動機２の最低速度を補償するように速度基準を設定する。演算ブロック１５２ｂは、周波数補正部１５１によって補正された速度基準に対してその上限値を制限する。演算ブロック１５２ｃは、切替器である。演算ブロック１５２ｃは、再起動信号Bに基づいて、演算ブロック１５２ｂからの速度基準SP_Rと、後述するＶＦ制御部１５５からの速度基準SP_RSUとの何れかを選択して、選択した信号を、速度基準SP_R_VFとして出力する。例えば、演算ブロック１５２ｃは、再起動信号Bの論理値が０である場合に、速度基準SP_Rを選択し、再起動信号Bの論理値が１である場合に、速度基準SP_RSUを選択して、速度基準SP_R_VFとして出力する。再起動信号Aの論理値は、再起動時とは異なる通常時に０になり、再起動時に１になる。演算ブロック１５２ｄは、速度基準SP_R_VFを積分して、基準位相QOを生成する。

【0044】

周波数範囲調整部１５３は、演算ブロック１５３ａから１５３ｄを備える。演算ブロック１５３ａは、乗算器である。演算ブロック１５３ａは、速度基準SP_R_VFに磁束基準FL_Rを乗じて、その結果を出力する。演算ブロック１５３ｂは、演算ブロック１５３ａが出力する信号の急峻な変化を吸収するように変化率を制限する。演算ブロック１５３ｃは、再起動信号Bに基づいて、演算ブロック１５３ａの出力値と、演算ブロック１５３ｂの出力値との何れかを選択して、選択した信号を、速度基準EQ_REF0として出力する。例えば、演算ブロック１５３ｃは、再起動信号Bの論理値が０である場合に、演算ブロック１５３ａの出力値を選択し、再起動信号Bの論理値が１である場合に、演算ブロック１５３ｂの出力値を選択して、速度基準EQ_REF0を生成する。演算ブロック１５３ｄは、加算器である。演算ブロック１５３ｄは、速度基準EQ_REF0と、後述する補正信号VSM_EQ_PRとを加算して、その結果を速度基準EQ_REFとして出力する。

【0045】

ＤＱ変換部１５４は、ＡＣ電圧センサ９によって検出された２つの相の線間電圧を少なくとも２つ取得してｕｖｗ座標系の各軸成分の線間電圧を生成する。ＤＱ変換部１５４は、基準移送QOに従い、その各軸成分の線間電圧をＤＱ変換することにより、ｄｑ座標系の各軸成分のｄ軸電圧帰還ED_FBKと、ｑ軸電圧帰還EQ_FBKとして出力する。

【0046】

ＶＦ制御部１５５は、演算ブロック１５５ａから１５５ｃを備える。演算ブロック１５５ａは、例えば所定の伝達特性を有しているＰＩ演算を実施する。これをＰＩ制御と呼ぶ。ＰＩ制御を換言すれば、電圧帰還の周波数帯域における低域成分を抽出し、またその位相成分を抽出する。例えば、演算ブロック１５５ａは、ｄ軸電圧帰還ED_FBKと、ｑ軸電圧帰還EQ_FBKとを取得して、取得した電圧帰還の大きさ（振幅）に対して、例えば周波数に依存する所定のゲイン特性（伝達特性）を有しているＰＩ演算を実施して、信号VF_IPLL_OUTを生成する。演算ブロック１５５ｂは、ＡＣ電圧センサ９によって検出された２つの相の線間電圧を少なくとも２つ取得して、これに基づいて交流の基本波周波数を検出して、検出された周波数を示す信号FSEEK_SP_Fを生成する。演算ブロック１５５ｃは、加算器であり、信号VF_IPLL_OUTと信号FSEEK_SP_Fを加算して、速度基準SP_RSUを生成する。この速度基準SP_RSUは、起動時に利用される。

【0047】

例えば、上記の演算により生成される信号VF_IPLL_OUTは、ｄ軸電圧帰還ED_FBKと、ｑ軸電圧帰還EQ_FBKとして示される出力電圧帰還の大きさ（振幅）の変化に追従して変化する。信号FSEEK_SP_Fは、上記の出力電圧帰還の基本波の周波数の変化に追従して変化する。例えば、上記の出力電圧帰還の基本波の周波数が高くなる方向に変化した場合、信号FSEEK_SP_Fの値がより大きくなり、上記の出出電圧帰還の基本波の周波数が低くなる方向に変化した場合、信号FSEEK_SP_Fの値がより小さくなるように規定してもよいこれに限らず、既知のＶＶＶＦ制御の手法を用いてもよい。

【0048】

変換率換算部１５６は、ｑ軸電圧帰還EQ_FBKと出力電流I1_Fとに基づいて、ｑ軸電圧帰還EQ_FBK0を生成する。変換率換算ユニット１５６の詳細について後述する。

【0049】

電圧帰還調整部１５７は、演算ブロック１５７ａと１５７ｂとを備える。演算ブロック１５７ａは、スイッチである。演算ブロック１５７ａの入力側は、変換率換算ユニット１５６の出力に接続され、演算ブロック１５７ａの出力側は、演算ブロック１５７ｂの入力に接続されている。演算ブロック１５７ａは、再起動信号Bに基づいて、ON/OFFを切り替えて、演算ブロック１５７ａの入力側の信号をその出力側に出力するか否かを切り替える。例えば、演算ブロック１５７ａは、再起動信号Bの論理値が０である場合に、OFFになり、演算ブロック１５７ａの入力側と出力側を遮断する。演算ブロック１５７ａは、再起動信号Bの論理値が１である場合に、ONになり、演算ブロック１５７ａの入力側と出力側を導通させる。演算ブロック１５７ｂは、演算ブロック１５７ａの出力を取得して、これに応じた補正信号VSM_EQ_PRを出力する。なお、演算ブロック１５７ｂは、演算ブロック１５７ａがOFFになっているときには、その入力が初期値PRESETにバイアスされており、初期値PRESETに応じた大きさの信号を補正信号VSM_EQ_PRとして出力する。

【0050】

磁束制御部１５９は、電動機２の磁束の大きさを制御するための磁束基準FL_Rを生成する。磁束制御部１５９は、磁束弱め制御などを実施するように構成してもよく、一般的な手法で実現してよい。

【0051】

図５は、実施形態の変換率換算部１５６の構成図である。
変換率換算部１５６は、演算ブロック１５６ａから１５６ｅとを備える。
演算ブロック１５６ａは、出力電流I1_Fに基づいて出力電流I1_Fに対する直流電圧基準VDC_F0を推定する。演算ブロック１５６ａには、例えば、出力電流I1_Fに基づいて直流電圧基準VDC_F0を推定するための変換規則が予め定められている。この変換規則は、テーブル化されていてもよく、ソフトウェア内に書き込まれていてもよく、その組み合わせで構成されるように形成されていてもよい。

【0052】

演算ブロック１５６ｂは、乗算器であり、次の２つの定数値を乗算して、その積を出力する。２つの定数値とは、ｑ軸電圧の定格値CS_EQUIP_VOLTと、直流電圧の定格値CS_DC_VOLTとである。演算ブロック１５６ｃは、除算器であり、演算ブロック１５６ｂによって算出された積を、直流電圧基準VDC_F0で除算して、変調比k0を決定する。なお、変調比k0と他の変数との関係を、式（１）に示す。

【0053】

k0=（（CS_EQUIP_VOLT）×（CS_DC_VOLT））/（VDC_F0) （１）

【0054】

演算ブロック１５６ｄは、乗算器であり、ｑ軸電圧帰還EQ_FBKと、変調比k0とを乗算して、ｑ軸電圧帰還EQ_FBK1を算出する。演算ブロック１５６eは、一次遅れフィルタであり、ｑ軸電圧帰還EQ_FBK1を受け付けて、ｑ軸電圧帰還EQ_FBK1の周波数成分のうち所定の周波数までの帯域を通過して、これを超える周波数の成分を減衰させたｑ軸電圧帰還EQ_FBK0を算出する。

【0055】

図６を参照して、実施形態の変換率換算部１５６に関わる変換規則を説明する。図６は、実施形態の変換規則を説明するための図である。

【0056】

演算ブロック１５６ａは、入力変数として出力電流I1_Fが設定され、出力変数として直流電圧基準VDC_F0が設定されている。さらに、演算ブロック１５６ａには、変換規則を規定するための電流閾値IFCHG1から電流閾値IFCHG5までと、電圧設定値VFR1から電圧設定値VFR5までがそれぞれ設定される。演算ブロック１５６ａは、電流閾値IFCHG1から電流閾値IFCHG5までと、電圧設定値VFR1から電圧設定値VFR5までとを、テーブル化して保持するとよい。

【0057】

変換規則をモデル化してグラフで示す。このグラフのｘ軸に相電流を割り付けて、ｙ軸に電圧基準を割り付ける。ｘ軸とｙ軸の値は、相電流の大きさと電圧基準の大きさに対応する。

【0058】

電流閾値IFCHG1から電流閾値IFCHG5までを、図６に示すｘ軸の値xaから値xeまでに対応付ける。この場合、電流閾値IFCHG1から電流閾値IFCHG5までの順に、各閾値が大きくなるように規定されている。

【0059】

電圧設定値VFR1から電圧設定値VFR5までを、図６に示すｙ軸の値yaから値yeまでに対応付ける。この場合、電圧設定値VFR1から電圧設定値VFR5までの順に、各設定値の電圧値が大きくなるように規定されている。

【0060】

このグラフに示されるように、出力電流I1_Fの大きさが、電流閾値IFCHG1以下である場合に、演算ブロック１５６ａは、電圧設定値VFR1を直流電圧基準VDC_F0として出力する。出力電流I1_Fの大きさが、電流閾値IFCHG1を超えて電流閾値IFCHG2以下である場合に、演算ブロック１５６ａは、電圧設定値VFR2を直流電圧基準VDC_F0として出力する。出力電流I1_Fの大きさが、電流閾値IFCHG2を超えて電流閾値IFCHG3以下である場合に、演算ブロック１５６ａは、電圧設定値VFR3を直流電圧基準VDC_F0として出力する。出力電流I1_Fの大きさが、電流閾値IFCHG3を超えて電流閾値IFCHG4以下である場合に、演算ブロック１５６ａは、電圧設定値VFR4を直流電圧基準VDC_F0として出力する。出力電流I1_Fの大きさが、電流閾値IFCHG4を超えて電流閾値IFCHG5以下である場合に、演算ブロック１５６ａは、電圧設定値VFR5を直流電圧基準VDC_F0として出力する。

【0061】

演算ブロック１５６ａは、上記の変換規則に対応する直流電圧基準VDC_F0を出力させるための固定的なデータが格納されたテーブルを備えていてもよい。

【0062】

図７を参照して、実施形態の変換規則が規定されるテーブルの一例について説明する。図７は、実施形態の変換規則が規定されるテーブルを説明するための図である。

【0063】

このテーブルの項目は、電流レンジと、テーブル番号iXと、直流電圧基準を含む。電流レンジの項目は、負荷電流の大きさを複数に区分した場合の、各範囲を示す。テーブル番号iXの項目は、電流レンジと、出力電圧とを識別するための識別情報である。直流電圧基準の項目は、負荷電流の大きさに基づいて決定される直流リンクの電圧に関わる電圧設定値を示す。直流リンクの電圧に関わる電圧設定値は、指標値として利用する物理量の一例であり、これに制限されない。

【0064】

このテーブルによって規定される変換規則は、例えば、負荷電流の大きさが大きくなるほど、直流リンクの電圧に関わる電圧設定値の大きさが大きくなるように規定してよい。このように設定することによって、電圧設定値（指標値）に対応する電力量が多くなるように規定することができる。

【0065】

上記のテーブルに示すように、電圧設定値（指標値）が示す大きさは、複数の離散値の中の何れかに決定されているとよい。上記の複数の離散値は、所望の大きさにそれぞれ定められていてよく、互いに異なる値にするとよい。上記の例によれば、電圧設定値（指標値）は、直流リンクの直流電圧の大きさに対応する。

【0066】

図８を参照して、実施形態の直流電圧基準VDC_F0を決定する処理について説明する。
図８は、実施形態の直流電圧基準VDC_F0を決定する処理の概略手順を示すフローチャートである。

【0067】

速度制御ユニット１５において、変換率換算部１５６の演算ブロック１５６ａは、電流センサ８によって検出された負荷電流に基づいた出力電流I1_Fを取得する（ステップＳＡ１）。演算ブロック１５６ａは、電流閾値IFCHG1から電流閾値IFCHG5までを用いて、出力電流I1_Fの大きさを判定して（ステップＳＡ２）、該当するテーブル番号iXを決定する(ステップＳＡ３）。演算ブロック１５６ａは、テーブル番号iXに対応する電圧値に基づいて直流電圧基準VDC_F0を決定して（ステップＳＡ３）、その直流電圧基準VDC_F0を出力する。

【0068】

図９を参照して、停電発生時の動作について説明する。図９は、実施形態の停電発生時のタイミングチャートである。

【0069】

図９の上段側から順に、再起動信号A、再起動信号B、入力側交流電圧、速度、および負荷電流が並べて配置されている。この図９の横軸が時間の経過を示す。再起動信号Aと再起動信号Bは、０または１の値をとる２値論理の信号である。入力側交流電圧に、計器用変声期ＶＴによって検出された入力電圧帰還VACの変化を示す。速度に、基準位相QOの変化を示す。基準位相QO_1と基準位相QO_2は、特性が異なる２つのケースの事例を示す。負荷電流に、負荷電流の変化と、その負荷電流に対応する出力電流I1_Fの値の変化を示す。

【0070】

時刻ｔ１に停電が発生するまでは、交流電源Ｇから所望の振幅の交流電圧が供給され、これに基づいて電動機２を、速度基準SP_REF1に相当する速度で駆動している状態にある。そのため、再起動信号Aと再起動信号Aの論理値は、ともに０である。

【0071】

例えば、入力側交流電圧が低下して停電状態が発生して（時刻ｔ１）、制御部１０（監視ユニット１９）は、計器用変声期VTの検出結果からこれを検出する。監視ユニット１９は、再起動信号Aと再起動信号Bの論理値をともに１にする。なお、制御部１０は、このタイミングの負荷電流の大きさ（出力電流I1_Fの値）をレジストリ２２１に保持して、その後、インバータ６からの負荷電流の出力を停止（インバータ6の停止という。）する。これにより、負荷電流が０になり、実際の電動機２の速度は徐々に低下する。

【0072】

上記の通り、制御部１０は、負荷電流の出力を停止させるが、その制御を継続する。例えば、速度制御ユニット１５は、停電検出時の線間電圧に対応するｄ軸電圧帰還ED_FBKとｑ軸電圧帰還EQ_FBKの大きさに基づいて、その大きさの低域周波数成分を用いて速度基準SP_RSUを生成する。速度制御ユニット１５は、速度基準SP_REF1に基づいた速度基準SP_Rに代えて速度基準SP_RSUを用いて、インバータ６の停止期間の電圧基準EQ_REFを維持するように制御する。

【0073】

さらに速度制御ユニット１５は、出力電流I1_Fの値に基づいた直流電圧基準VDC_F0を決定して、停電発生時の変調率k0と同等の大きさの変調率k0で再起動させるように復電時に備える。

【0074】

制御部１０（監視ユニット１９）は、時刻ｔ２に復電したことを、計器用変声期VTの入力側交流電圧の検出結果から検出する。監視ユニット１９は、再起動信号Aと再起動信号Bの論理値を１に維持したままにして、この時点から所定時間経過した段階で再起動信号Bの論理値を０にするためのタイマーを始動する。

【0075】

制御部１０は、この復電の検出に応じて、インバータ６からの交流電力の出力を再開させて、インバータ６による電動機２の駆動を再開させる。

【0076】

なお、比較例の場合、これに応じて、負荷電流が急に増加して、電動機２の速度が不安定になることがある。これに対して実施形態の制御部１０は、上記の通り再起動信号Aと再起動信号Bの論理値がともに１にあるため、速度制御は、実質的に停電中と同様の制御状態が継続される。

【0077】

時刻ｔ３に再起動信号Bのタイマー期間が満了すると、監視ユニット１９は、これに応じて、再起動信号Bの論理値を０にする。これにより、制御部１０の速度制御は、通常時の制御系に復帰する。
ただし、周波数補正部１５１のレート制御については、再起動時の設定が維持される。

【0078】

その後、電動機２の速度がさらに上昇して、監視ユニット１９は、基準位相QOが示す速度と速度基準SP_REF1に相当する速度とが同等になったことを検出する（時刻ｔ４）。監視ユニット１９は、この検出に応じて、再起動信号Aの論理値を０にして、再起動の処理を終える。

【0079】

上記の実施形態によれば、制御部１０は、主回路２０が電動機２の複数の巻線に流す負荷電流の大きさに対する指標値を規定する変換規則を用いて、交流電源Ｇが不足電圧状態になった後に、主回路２０から電動機２に対して供給する電力量を制御する。制御部１０は、変換規則を用いて、交流電源Ｇが不足電圧状態になったことの検出に関連付けられた負荷電流の大きさに基づいて、上記の電力量を制御する。これにより、交流電源Ｇが不足電圧状態から復帰する際に電動機２を再起動させるときの制御の安定性をより高めることができることから、電動機駆動装置１は、電動機の再稼働時の利便性をより高めることができる。

【0080】

さらに、制御部１０は、負荷電流の大きさと指標値との対応関係が規定された変換規則を用いて前記電力量を制御するとよい。図６に示す変換規則と、図７に示すテーブルは上記に変換規則の一例である。

【0081】

制御部１０は、変換規則を用いて、不足電圧状態が検出されるまでの負荷電流の大きさに基づいて主回路２０から電動機２に対して供給する有効電力量を制御するとよい。

【0082】

制御部１０は、交流電源Ｇが不足電圧状態になったことの検出に応じて主回路２０から電動機２に対する交流電力の供給を制限して、不足電圧状態が解消したことの検出に応じて主回路２０から電動機２に対する交流電力の供給を再開する場合に、主回路２０から電動機２に対して供給する電力量を制御するとよい。

【0083】

（実施形態の変形例）
実施形態の変形例について説明する。
本変形例は、変換率換算部１５６の一部または全部に、ＦＰＧＡ２００を利用して構成するときに適用するとよい。以下の説明では、演算ブロック１５６ａの部分を中心にその一例を説明するが、変換率換算部１５６の全部をＦＰＧＡ２００に収めてもよい。

【0084】

図１０を参照して、変換率換算部１５６の一部である演算ブロック１５６ａ部分をモデル化したＦＰＧＡ２００について説明する。図１０は、変形例における変換率換算部１５６の一部を含むＦＰＧＡ２００の概略構成図である。

【0085】

ＦＰＧＡ２００は、ＦＰＧＡを用いた構成の一例である。例えば、テーブル２１１（第１テーブル）と、テーブル２１２（第２テーブル）と、レジストリ２２１（第１変数処理部）と、レジストリ２２２（第２変数処理部）と、レジストリ２２３（第３変数処理部）と、テーブル番号指定部２３１と、比較演算部２３２とを備える。

【0086】

テーブル２１１は、電流閾値IFCHG1から電流閾値IFCHG5までが書き込まれたルックアップテーブルである。テーブル２１１は、後述するテーブル番号指定部２３１が出力するテーブル番号ixに応じた電流閾値を、電流閾値IFCHG1から電流閾値IFCHG5までの中から選択して出力する。

【0087】

テーブル２１２は、電圧設定値VFR1から電圧設定値VFR5までが書き込まれたルックアップテーブルである。テーブル２１２は、テーブル番号ixに応じた電圧設定値を、電圧設定値VFR1から電圧設定値VFR5までの中から選択して出力する。

【0088】

レジストリ２２１は、所定の条件が満たされたタイミングに出力電流I1_Fを書き込み、それを保持する。例えば、レジストリ２２１は、セレクタ２２１Ｓと、記憶領域２２１Ｒとを備える。セレクタ２２１Ｓは、制御周期内の所定のタイミングで、外部から供給される出力電流I1_Fと、記憶領域２２１Ｒの出力からの信号とを切り替えて、その結果を記憶領域２２１Ｒの入力に供給する。

【0089】

所定の条件が満たされたタイミングは、交流電源Ｇが不足電圧状態になったことを検出したタイミングに関連付けられてよい。例えば、上記のタイミングは、交流電源Ｇが不足電圧状態になったことを検出したタイミングに同期するものであってよい。

【0090】

レジストリ２２２は、テーブル２１１から読みだされた電流閾値IFCHG1から電流閾値IFCHG5までの何れかの値（IFCHG*）を保持する。例えば、レジストリ２２２は、セレクタ２２２Ｓと、記憶領域２２２Ｒとを備える。セレクタ２２２Ｓは、制御周期内の所定のタイミングで、テーブル２１１から供給される信号（IFGHG*）と、記憶領域２２２Ｒの出力からの信号とを切り替えて、その結果を記憶領域２２２Ｒの入力に供給する。

【0091】

レジストリ２２３は、テーブル２１２から読みだされた電圧設定値VFR1から電圧設定値VFR5までの何れかの値（VFR*）を保持して、これを直流電圧基準VDC_F0として出力する。

【0092】

なお、セレクタ２２１Ｓ、２２２Ｓ、２２３Ｓ、２３１Ｓは、それぞれ同期した信号によって切り替えられてもよく、互いに所定の時間差が生じるように設定された信号によって切り替えられてもよい。記憶領域２２１Ｒ、２２２Ｒ、２２３Ｒ、２３１Ｒは、それぞれ同期したクロック信号ＣＬＫによって、入力供給されている信号の値を取得して更新する。

【0093】

テーブル番号指定部２３１は、テーブル２１１とテーブル２１２を参照するためにテーブル番号ixを生成する。テーブル番号指定部２３１は、テーブル番号ixとして初期値の１が設定されると、これを保持する。

【0094】

例えば、テーブル番号指定部２３１は、セレクタ２３１Ｓと、記憶領域２３１Ｒと、加算器２３１ＡＤを備える。セレクタ２３１Ｓは、制御周期内の所定のタイミングで、初期値の１を示す信号と、加算器２３１ＡＤの演算結果を示す信号とを切り替えて、その結果を記憶領域２３１Ｒの入力に供給する。加算器２３１ＡＤは、記憶領域２３１Ｒの出力に、後述する比較演算部２３２が出力する論理値（０または１）を加算する。

【0095】

テーブル番号指定部２３１は、比較演算部２３２の判定の結果が否定的結果を示す０の場合に、保持しているテーブル番号ixに１を加算し、これに対し、比較演算部２３２の判定の結果が肯定的結果を示す１の場合には、保持しているテーブル番号ixの値を維持して、その値を保持する。

【0096】

比較演算部２３２は、レジストリ２２１の出力値と、レジストリ２２２の出力値とを比較して、その結果を出力する。例えば、比較演算部２３２は、レジストリ２２１の出力値がレジストリ２２２の出力値以下の場合に０を出力し、それ以外の場合に１を出力する。

【0097】

図１１Ａと図１１Ｂは、変形例のＦＰＧＡ２００による直流電圧基準VDC_F0を決定する処理を示すフローチャートである。

【0098】

レジストリ２２１は、上記のように許可されたタイミングに出力電流I1_Fを書き込む（ステップＳＢ１）。

【0099】

テーブル番号指定部２３１は、テーブル番号ixとして初期値の１を、記憶領域２３１Ｒに書き込み、これを保持する（ステップＳＢ２）。

【0100】

テーブル番号指定部２３１は、テーブル番号ixが１であるか否かを判定する（ステップＳＢ１１）。

【0101】

テーブル番号ixが１である場合には、テーブル２１１は、テーブル番号ixによって参照される電流閾値IFCHG1を出力する。レジストリ２２２は、電流閾値IFCHG1をテーブル２１１から読み込み、その電流閾値IFCHG1を記憶領域２２２Ｒに書き込み保持する（ステップＳＢ１２）。

【0102】

比較演算部２３２は、レジストリ２２１の出力値がレジストリ２２２の出力値以下であるか否かを判定する（ステップＳＢ１３）。

【0103】

レジストリ２２１の出力値がレジストリ２２２の出力値以下である場合には、テーブル２１２は、テーブル番号ixによって参照される電圧設定値VFR1を出力する。レジストリ２２３は、電圧設定値VFR1をテーブル２１２から読み込む（ステップＳＢ１４）。

【0104】

レジストリ２２１の出力値がレジストリ２２２の出力値を超える場合には、テーブル番号指定部２３１は、テーブル番号ixに１を加算して、その結果を記憶領域２３１Ｒに書き込みテーブル番号ixの値を更新させて（ステップＳＢ１５）、ステップＳＢ１１に処理を進める。

【0105】

テーブル番号ixが１でない場合には、ステップＳＢ２１からの処理を実行させる。テーブル番号指定部２３１は、テーブル番号ixが２であるか否かを判定する（ステップＳＢ２１）。

【0106】

テーブル番号ixが２である場合には、テーブル２１１は、テーブル番号ixによって参照される電流閾値IFCHG2を出力する。レジストリ２２２は、電流閾値IFCHG2をテーブル２１１から読み込み、その電流閾値IFCHG2を記憶領域２２２Ｒに書き込み保持する（ステップＳＢ２２）。

【0107】

比較演算部２３２は、レジストリ２２１の出力値がレジストリ２２２の出力値以下であるか否かを判定する（ステップＳＢ２３）。

【0108】

レジストリ２２１の出力値がレジストリ２２２の出力値以下である場合には、テーブル２１２は、テーブル番号ixによって参照され電圧設定値VFR2を出力する。レジストリ２２３は、電圧設定値VFR2をテーブル２１２から読み込む（ステップＳＢ２４）。

【0109】

レジストリ２２１の出力値がレジストリ２２２の出力値を超える場合には、テーブル番号指定部２３１は、テーブル番号ixに１を加算して、その結果を記憶領域２３１Ｒに書き込みテーブル番号ixの値を更新させて（ステップＳＢ２５）、ステップＳＢ２１に処理を進める。

【0110】

テーブル番号ixが２でない場合には、ステップＳＢ３１（図１１Ｂ）からの処理を実行させる。テーブル番号指定部２３１は、テーブル番号ixが３であるか否かを判定する（ステップＳＢ３１）。

【0111】

テーブル番号ixが３である場合には、テーブル２１１は、テーブル番号ixによって参照される電流閾値IFCHG3を出力する。レジストリ２２２は、電流閾値IFCHG3をテーブル２１１から読み込み、その電流閾値IFCHG3を記憶領域２２２Ｒに書き込み保持する（ステップＳＢ３２）。

【0112】

比較演算部２３２は、レジストリ２２１の出力値がレジストリ２２２の出力値以下か否かを判定する（ステップＳＢ３３）。

【0113】

レジストリ２２１の出力値がレジストリ２２２の出力値以下である場合には、テーブル２１２は、テーブル番号ixによって参照される電圧設定値VFR3を出力する。レジストリ２２３は、電圧設定値VFR3をテーブル２１２から読み込む（ステップＳＢ３４）。

【0114】

レジストリ２２１の出力値がレジストリ２２２の出力値を超える場合には、テーブル番号指定部２３１は、テーブル番号ixに１を加算して、その結果を記憶領域２３１Ｒに書き込みテーブル番号ixの値を更新させて（ステップＳＢ３５）、ステップＳＢ３１に処理を進める。

【0115】

テーブル番号ixが３でない場合には、ステップＳＢ４１からの処理を実行させる。テーブル番号指定部２３１は、テーブル番号ixが４であるか否かを判定する（ステップＳＢ４１）。

【0116】

テーブル番号ixが４である場合には、テーブル２１１は、テーブル番号ixによって参照される電流閾値IFCHG4を出力する。レジストリ２２２は、電流閾値IFCHG4をテーブル２１１から読み込み、その電流閾値IFCHG4を記憶領域２２２Ｒに書き込み保持する（ステップＳＢ４２）。

【0117】

比較演算部２３２は、レジストリ２２１の出力値がレジストリ２２２の出力値以下であるか否かを判定する（ステップＳＢ４３）。

【0118】

レジストリ２２１の出力値がレジストリ２２２の出力値以下である場合には、テーブル２１２は、テーブル番号ixによって参照される電圧設定値VFR4を出力する。レジストリ２２３は、電圧設定値VFR4をテーブル２１２から読み込む（ステップＳＢ４４）。

【0119】

レジストリ２２１の出力値がレジストリ２２２の出力値を超える場合には、テーブル番号指定部２３１は、テーブル番号ixに１を加算して、その結果を記憶領域２３１Ｒに書き込みテーブル番号ixの値を更新させて（ステップＳＢ４５）、ステップＳＢ４１に処理を進める。

【0120】

テーブル番号ixが４でない場合には、テーブル２１２は、テーブル番号ixによって参照され電圧設定値VFR5を出力する。レジストリ２２３は、電圧設定値VFR5をテーブル２１２から読み込む（ステップＳＢ５４）。

【0121】

ステップＳＢ１４と、ステップＳＢ２４と、ステップＳＢ３４と、ステップＳＢ４４と、ステップＳＢ５４とのうちの何れかの処理を終えた後、レジストリ２２３は、読み込んだ電圧設定値VFR1から電圧設定値VFR5の何れかを、直流電圧基準VDC_F0として出力する（ステップＳＢ６１）。

【0122】

本変形例によれば、テーブル２１１は、互いに値が異なる複数の電流閾値を保持する。テーブル２１２は、互いに値が異なる複数の電圧設定値を保持する。レジストリ２２１は、交流電源Ｇが不足電圧状態になったことの検出に関連付けられたタイミングに負荷電流の値（出力電流I1_F）を保持する。レジストリ２２２は、テーブル２１１に保持されている複数の電流閾値の何れかを保持する。レジストリ２２３は、レジストリ２２１によって保持される負荷電流の値と、レジストリ２２２によって保持される電流閾値との差に基づいて、テーブル２１２に保持されている複数の電圧設定値の中から１つの電圧設定値を決定することにより、比較的小規模のＦＰＧＡ２００を用いて演算ブロック１５６ａを構成することができるほか、実施形態と同等の効果を奏する。

【0123】

少なくとも上記の実施形態によれば、電動機駆動装置１は、電動機２と、主回路２０と、電流センサ８と、制御部１０と、を備える。電動機２は、複数の巻線を備える。主回路２０は、交流電源Ｇの電力を交流電力に変換して、交流電力を複数の巻線にそれぞれ供給する。電流センサ８は、複数の巻線にそれぞれ流れる負荷電流をそれぞれ検出する。制御部１０は、電流センサ８によって検出された電流値に基づいて主回路２０を制御する。さらに、制御部１０は、主回路２０が複数の巻線に流す負荷電流の大きさに対する指標値を規定する変換規則を用いて、交流電源が不足電圧状態になったことの検出に関連付けられた負荷電流の大きさに基づいて主回路２０から電動機２に対して供給する電力量を制御する。これにより、電動機駆動装置１は、電動機２の再稼働時の利便性をより高めることができる。

【0124】

上記の電動機駆動装置１の制御部１０は、その少なくとも一部を、ＣＰＵなどのプロセッサがプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部で実現してもよく、全てをＬＳＩ等のハードウェア機能部で実現してもよい。

【0125】

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、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【0126】

上記の実施形態の説明では、交流電源Ｇが不足電圧状態になったことを検出して、このタイミングの負荷電流の大きさに基づいて電動機２の起動時の変調率ｋ０を制御する事例について説明した。これに対して、負荷電流の大きさを識別するタイミングは、交流電源Ｇが不足電圧状態になる直前のタイミングであってもよい。この場合、交流電源Ｇの不足電圧状態の有無によらずに周期的に繰り返して負荷電流の値をサンプリングして、さらに、交流電源Ｇの不足電圧状態の期間内は、上記の周期的なサンプリングを実施しないように、速度制御ユニット１５を形成してもよい。これにより、速度制御ユニット１５（レジストリ２２１）は、停電が発生する直前の出力電流I1_Fの値を利用できる。

【符号の説明】

【0127】

１…電動機駆動装置、Ｇ…交流電源、２…電動機、３…変圧器、４…整流器４、５…コンデンサ、６…インバータ、７…ＤＣ電圧センサ、８…電流センサ、９…ＡＣ電圧センサ、１０…制御部、１５…速度制御ユニット（ＡＳＲ）、２０…主回路、ＶＴ…計器用変成器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】