本発明は、空気調和機及び該空気調和機を制御する制御基板に関する。

従来から、PWM変調方式の3相インバータを備え、インバータの負荷であるファンモータが接続され、ファンモータの制御を個別に行う空気調和機の室内機が提案されている。このような室内機の具体的制御構成の一例である特許文献1には、「ファンモータを制御する複数のファンモータ制御手段と、電気機器システムを制御するシステム制御手段とを有する電気機器システムにおいて各ファンモータを制御するに当たって、システム制御手段と複数のファンモータ制御手段との間でデータ通信を行うことにより複数台のファンモータを制御する」手法が開示されている。

特開2001−286187号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、ファンモータのコネクタと該ファンモータを駆動するモータ駆動装置のコネクタとの誤接続に対しては何らの対策も施されておらず、これらを誤接続してしまうことが想定される。そのため、このような誤接続への対策にはコネクタの形状を各々異ならせることが考えられるが、コネクタの形状を各々異ならせることはコスト増を招くことになる、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、各コネクタの形状が同一形状であってもファンモータのコネクタと該ファンモータを駆動するモータ駆動装置のコネクタとの誤接続を防止することが可能な制御基板を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る制御基板は、複数のファンモータを駆動する制御基板であって、前記複数のファンモータの各々に接続されて交流を供給し、前記複数のファンモータの各々に対である複数の電力変換器と、前記複数の電力変換器の各々に駆動信号を出力する演算器と、前記複数のファンモータの各々の状態量を検出する1つの電流検出器と、を備え、前記演算器は、前記電流検出器に前記状態量である電流が流れるように前記電力変換器を制御し、前記状態量が前記演算器にフィードバックされることで、前記複数のファンモータと前記複数の電力変換器との誤接続を検出可能である。

本発明に係る制御基板は、各コネクタの形状が同一形状であってもファンモータのコネクタと該ファンモータを駆動するモータ駆動装置のコネクタとの誤接続を防止することができるという効果を奏する。

実施の形態1に係る空気調和機の室内機の構成を示す図

実施の形態1に係る空気調和機の室内機の電力変換器とその周辺回路の構成を示す図

実施の形態1における図2に示す構成の実際の配置例を示す図

実施の形態1における図2に示す構成の実際の配置例においてコネクタが誤接続された一例を示す図

実施の形態1におけるコネクタ誤接続の検出用プログラムを説明するタイミングチャート

実施の形態1におけるコネクタ誤接続の検出用プログラムにおける動作モードを示す図

実施の形態1において、図3の状態におけるコネクタ誤接続の検出用プログラムの動作を説明するタイミングチャート

実施の形態1において、図4の状態におけるコネクタ誤接続の検出用プログラムの動作を説明するタイミングチャート

実施の形態1における図2に示す構成の実際の配置例においてコネクタが誤接続された他の一例を示す図

実施の形態1において、コネクタ誤接続検出プログラム動作時におけるモータ電流の変化を示す図

実施の形態1において、図10における電流経路を示す図

実施の形態2に係る空気調和機の室内機の電力変換器とその周辺回路の構成を示す図

実施の形態2における図12に示す構成の実際の配置例を示す図

実施の形態2における図12に示す構成の実際の配置例においてコネクタが誤接続された一例を示す図

実施の形態2において、図13の状態におけるコネクタ誤接続の検出用プログラムの動作を説明するタイミングチャート

実施の形態2において、図13の構成における(2)の第1のファンモータ51aチェックモードにおいて、信号Sup_aをオン状態とし、信号Svp_a,Swp_aをオフ状態とした際の電流経路を示す図

実施の形態2において、図14の状態におけるコネクタ誤接続の検出用プログラムの動作を説明するタイミングチャート

実施の形態2において、図14の構成における(2)の第1のファンモータチェックモードにおいて、信号Sup_aをオン状態とし、信号Svp_a,Swp_aをオフ状態とした際の電流経路を示す図

実施の形態2における図18から第1のV相電流検出器及び第2のV相電流検出器を削除した構成において、上アーム側の信号Sup_a,Svp_aをオフ状態とし、信号Swp_aをオン状態とし、下アーム側の信号Sun_a,Swn_aをオフ状態とし、信号Svn_aをオン状態とした際の電流経路を示す図

実施の形態2の一例を適用した適用例を示す図

以下に、本発明の実施の形態に係る制御基板及び空気調和機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態1. 図1は、本発明の実施の形態1に係る空気調和機の室内機の構成を示す図である。図1に示す室内機10は、室外機と冷媒回路11にて接続された熱交換器12と、熱交換器12に送風するファン13aを回転させる第1のファンモータ51と、第1のファンモータ51を交流駆動する第1のインバータ41と、熱交換器12に送風するファン13bを回転させる第2のファンモータ52と、第2のファンモータ52を交流駆動する第2のインバータ42とを備える。第1のインバータ41及び第2のインバータ42は、電力変換器とも呼ばれる。

図2は、本発明の実施の形態1に係る空気調和機の室内機の電力変換器とその周辺回路の構成を示す図である。図2においては、単相の交流電源1から供給された交流が整流器2で整流されて直流に変換され、該直流は平滑部3で平滑された後に第1のインバータ41または第2のインバータ42によって三相交流に変換されて、第1のファンモータ51または第2のファンモータ52が駆動される。第1のインバータ41は、上アーム側のスイッチング素子411a,412a,413aと、下アーム側のスイッチング素子411b,412b,413bとを備え、スイッチング素子411aとスイッチング素子411bとは直列接続され、スイッチング素子412aとスイッチング素子412bとは直列接続され、スイッチング素子413aとスイッチング素子413bとは直列接続され、第2のインバータ42は、上アーム側のスイッチング素子421a,422a,423aと、下アーム側のスイッチング素子421b,422b,423bとを備え、スイッチング素子421aとスイッチング素子421bとは直列接続され、スイッチング素子422aとスイッチング素子422bとは直列接続され、スイッチング素子423aとスイッチング素子423bとは直列接続され、第1のインバータ41及び第2のインバータ42は、並列接続されている。第1のファンモータ51は、ロータ回転位置から3つの位置検出信号を出力する第1のロータ位置検出器511を備え、第2のファンモータ52は、ロータ回転位置から3つの位置検出信号を出力する第2のロータ位置検出器521を備える。平滑部3と、第1のインバータ41及び第2のインバータ42との間の電圧Vdcは電圧検出部7によって検出されて出力される。電圧検出部7が検出して出力した電圧Vdc、第1のロータ位置検出器511が出力した第1のファンモータ51の位置検出信号及び第2のロータ位置検出器521が出力した第2のファンモータ52の位置検出信号は、演算器6に入力される。演算器6は、該位置検出信号に基づいてモータ制御を行い、第1のインバータ41及び第2のインバータ42のスイッチング素子への駆動信号を生成して出力する。すなわち、演算器6は、第1のファンモータ51及び第2のファンモータ52の各々の制御演算を行い、第1のインバータ41及び第2のインバータ42の各々への駆動信号を生成して出力する共通の制御部である。

図3は、図2に示す構成の実際の配置例を示す図である。図3には、交流電源1、基板8、第1のファンモータ51及び第2のファンモータ52が示されている。制御基板である基板8は、第1のインバータ41及び第2のインバータ42に駆動信号を出力する基板8上に実装された演算器6と、該駆動信号により駆動されて交流を出力する基板8上に実装された第1のインバータ41及び第2のインバータ42と、第1のインバータ41からの交流が出力される「コネクタA1」513と、第2のインバータ42からの交流が出力される「コネクタB1」523と、「コネクタA1」513に接続される「コネクタA1a」512により交流駆動される第1のファンモータ51の位置検出信号が出力される「コネクタA2a」514が接続されると、該位置検出信号を演算器6に出力する「コネクタA2」515と、「コネクタB1」523に接続される「コネクタB1a」522により交流駆動される第2のファンモータ52の位置検出信号が出力される「コネクタB2a」524が接続されると、該位置検出信号を演算器6に出力する「コネクタB2」525とを備える。なお、第1のファンモータ51の位置検出信号は、第1のロータ位置検出器511から出力され、第2のファンモータ52の位置検出信号は、第2のロータ位置検出器521から出力される。なお、「コネクタB2」525が演算器6に出力する位置検出信号はHu1,Hv1,Hw1と表記し、「コネクタA2」515が演算器6に出力する位置検出信号はHu2,Hv2,Hw2と表記する。ここで、図3に示すコネクタの接続関係が真であるとし、誤接続した例について図面を参照して説明する。

図4は、図2に示す構成の実際の配置例においてコネクタが誤接続された一例を示す図である。図4には、「コネクタA1」513に「コネクタB1a」522が誤接続され、「コネクタB1」523に「コネクタA1a」512が誤接続される例が示されている。図4に示すコネクタが誤接続される例では、位置検出信号と第1のファンモータ51及び第2のファンモータ52への印加電圧における対の関係が崩れてしまい、このままでは駆動することができない。仮に、図4に示すように誤接続された状態で製品の一例である空気調和機が市場に出荷されてしまうと、該空気調和機が駆動しないのみならず、空気調和機の構成の複雑さ故に、故障個所の特定及び故障原因の究明は困難である。そのため、空気調和機を復旧させるためには、単にコネクタの差し替えのみで足りるにも関わらず、保守性が極めて低いという問題があった。そこで、本実施の形態においては、このようなコネクタの誤接続を演算器6によって検出することを可能とする。本実施の形態1において、コネクタの誤接続の検出には、コネクタ誤接続の検出用プログラムを用いる。

図5は、コネクタ誤接続の検出用プログラムを説明するタイミングチャートであり、図6は、コネクタ誤接続の検出用プログラムにおける動作モードを示す図である。図5において、信号Sup_a,Svp_a,Swp_aは、各々第1のインバータ41の上アームのU相、V相、W相の駆動信号を示し、信号Sup_b,Svp_b,Swp_bは、各々第2のインバータ42の上アームのU相、V相、W相の駆動信号を示す。なお、図5に示すタイミングチャートにおいては、第1のインバータ41及び第2のインバータ42の上アームのスイッチング素子への駆動信号のみを示し、下アームのスイッチング素子への駆動信号である信号Sun_a,Svn_a,Swn_a,Sun_b,Svn_b,Swn_bは、上アームのスイッチング素子への駆動信号を反転させた信号であるため、省略する。なお、図5の上部に示す括弧書きの数字は、図6に示す括弧書きの数字に対応する。

まず、信号を図5,6に示す(1)の初期状態とする。そして、(1)の初期状態から(2)の第1のファンモータ51チェックモードへと移行する際には、信号Sup_a,Svp_a,Swp_aの駆動信号パターンのうちいずれか一つ又は複数を変化させ、変化させた状態で(2)の第1のファンモータ51チェックモードの間保持する。なお、(2)の第1のファンモータ51チェックモードの時間は設定された時間Taとする。なお、ここで、変化させる駆動信号パターンは、信号Sup_a,Svp_a,Swp_aのオンオフ状態の組み合わせである。その後、(2)の第1のファンモータ51チェックモードから(3)の待機状態へと移行する際には、信号Sup_a,Svp_a,Swp_aを初期状態に戻し、(3)の待機状態の間、その状態を保持する。なお、(3)の第1の待機状態の時間は設定された時間Twとする。そして、(3)の待機状態から(4)の第2のファンモータ52チェックモードへと移行する際には、信号Sup_b,Svp_b,Swp_bの駆動信号パターンのうちいずれか一つ又は複数を変化させ、変化させた状態で(4)の第2のファンモータ52チェックモードの間保持する。なお、(4)の第2のファンモータ52チェックモードの時間は設定された時間Tbとする。なお、ここで、変化させる駆動信号パターンは、信号Sup_b,Svp_b,Swp_bのオンオフ状態の組み合わせである。(4)の第1のファンモータ52チェックモード終了後、信号Sup_b,Svp_b,Swp_bを初期状態に戻し、コネクタ誤接続の検出用プログラムを終了させる。上記説明した一連の動作中に、演算器6に入力された位置検出信号によってコネクタ誤接続を検出する。

図7は、図3の状態におけるコネクタ誤接続の検出用プログラムの動作を説明するタイミングチャートである。図3の状態は、すなわちコネクタの接続が真である状態である。なお、図7の上部に示す括弧書きの数字は、図6に示す括弧書きの数字に対応する。図7に示すように、(2)の第1のファンモータ51チェックモードでは、第1のインバータ41の駆動信号パターンの変化に伴い、第1のファンモータ51の位置検出信号Hu1,Hv1,Hw1が変化する。同様に、(4)の第2のファンモータ52チェックモードでは、第2のインバータ42の駆動信号パターンの変化に伴い、第2のファンモータ52の位置検出信号Hu2,Hv2,Hw2が変化する。このように、図3においては、コネクタの接続が真であるため、第1のインバータ41及び第2のインバータ42への駆動信号の変化に伴って、第1のファンモータ51の位置検出信号Hu1,Hv1,Hw1及び第2のファンモータ52の位置検出信号Hu2,Hv2,Hw2が変化する。このように、コネクタの接続が真である場合には、インバータに入力される駆動信号の変化とファンモータにおける位置検出信号の変化が対の関係となるため、コネクタの接続が真であると判断することができる。

図8は、図4の状態におけるコネクタ誤接続の検出用プログラムの動作を説明するタイミングチャートである。図4の状態は、すなわちコネクタが誤接続している状態である。なお、図8の上部に示す括弧書きの数字は、図6に示す括弧書きの数字に対応する。図8に示すように、(2)の第1のファンモータ51チェックモードでは、第1のインバータ41の駆動信号パターンを変化させているにも関わらず、第2のファンモータ52の位置検出信号Hu2,Hv2,Hw2が変化してしまう。同様に、(4)の第2のファンモータ52チェックモードでは、第2のインバータ42の駆動信号パターンを変化させているにも関わらず、第1のファンモータ51の位置検出信号Hu1,Hv1,Hw1が変化してしまう。図4においては、コネクタが誤接続されるため、第1のインバータ41への駆動信号を変化させているにも関わらず、第2のファンモータ52の位置検出信号Hu2,Hv2,Hw2が変化してしまい、第2のインバータ42への駆動信号を変化させているにも関わらず、第1のファンモータ51の位置検出信号Hu1,Hv1,Hw1が変化してしまう。このように、コネクタが誤接続している場合には、インバータへの駆動信号の変化とファンモータにおける位置検出信号の変化が対の関係となっておらず、コネクタが誤接続していると判断することができる。

なお、位置検出信号Hu1,Hv1,Hw1,Hu2,Hv2,Hw2は、演算器6に入力されているため、演算器6においてコネクタの誤接続を判定することができる。なお、図示していないが、演算器6から製品の一例である空気調和機の筐体のランプに接続エラー信号を出力し、またはビープ音を鳴らすことで、コネクタの誤接続を報知し、コネクタの差し替えを要する旨を知らせることが可能である。

図9は、図2に示す構成の実際の配置例においてコネクタが誤接続された他の一例を示す図である。図9には、「コネクタA2」515に「コネクタB2a」524が接続されて、「コネクタB2」525に「コネクタA2a」514が接続される例が示されている。図9に示す誤接続された例においても、位置検出信号と第1のファンモータ51及び第2のファンモータ52への印加電圧における対の関係が崩れてしまい、このままでは駆動することができない。なお、図9に示す誤接続された例においてコネクタ誤接続の検出用プログラムを動作させた場合にも、図8に示すタイミングチャートが得られる。そのため、図9に示すように誤接続された場合にも、上記説明したように誤接続を検出することが可能である。

ここで、本実施の形態1におけるコネクタ誤接続検出プログラムの制約条件について説明する。図10は、コネクタ誤接続検出プログラム動作時におけるモータ電流の変化を示す図である。図10には、(2)において信号Sup_a,Swp_aをオン状態とし、信号Svp_aをオフ状態とした際のU相電流iu1、V相電流iv1及びW相電流iw1を示している。なお、図10の上部に示す括弧書きの数字は、図6に示す括弧書きの数字に対応する。また、図11は、図10における電流経路を示す図である。図11では、第1のファンモータ51をU相抵抗Ru,V相抵抗Rv,W相抵抗Rw,U相誘導抵抗Lu,V相誘導抵抗Lv,W相誘導抵抗Lwにより構成されるものとして示している。図10の(2)においてスイッチング素子をオン状態とすることで第1のファンモータ51にはモータ電流が流れるが、時間Taを長くすると、最大モータ電流値i_peakも増大する。このとき、最大モータ電流値i_peakが第1のファンモータ51の減磁電流よりも大きくなると、第1のファンモータ51のロータの磁石が減磁してしまう。そのため、時間Taは、最大モータ電流値i_peakが減磁電流以下となるように設定すべきである。また、時間Tbも同様である。

なお、本実施の形態1におけるコネクタ誤接続検出プログラムの他の制約条件として、演算器の検出遅れも想定される。本実施の形態1においては、駆動信号パターンを変化させた後に位置検出信号の検出に移行しているが、この移行には、割込み時のデータ退避時間若しくは処理実行番地ジャンプ時間に代表される演算遅れまたはAD変換時間に代表される位置検出信号の検出遅れが伴う。そのため、時間Ta,Tbを過度に短くすると、演算器が位置検出信号を検出できない場合がある。したがって、時間Ta,Tbは、このような演算遅れ及び検出遅れを考慮して設定すべきである。

本実施の形態1にて説明したように、演算器には複数のファンモータの各々の状態量がフィードバックされることで、複数のファンモータと複数の電力変換器との誤接続を検出することができる。そのため、各コネクタの形状に関わらず、ファンモータのコネクタと該ファンモータを駆動するモータ駆動装置のコネクタとの誤接続を検出して防止することができる。このように、誤接続を検出することができるため、誤接続した状態でファンモータを駆動させることがないため、電力の浪費を防止することができる。また、コネクタの形状を同一形状とすることが可能であるため、軽量及び小型のコネクタを用いることができ、コストを低減可能である。

実施の形態2. 図12は、本発明の実施の形態2に係る空気調和機の室内機の電力変換器とその周辺回路の構成を示す図である。図12においては、第1のファンモータ51a及び第2のファンモータ52aがいずれもロータ回転位置検出器を備えず、第1のファンモータ51aのU相のモータ電流値S_iu1を検出して出力する第1のU相電流検出器811と、第1のファンモータ51aのV相のモータ電流値S_iv1を検出して出力する第1のV相電流検出器812と、第2のファンモータ52aのU相のモータ電流値S_iu2を検出して出力する第2のU相電流検出器821と、第2のファンモータ52aのV相のモータ電流値S_iv2を検出して出力する第2のV相電流検出器822とを備える点が図2と異なる。なお、図12ではU相電流とV相電流を検出しているがこれは一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。

図13は、図12に示す構成の実際の配置例を示す図である。図13には、交流電源1、基板8a、第1のファンモータ51a及び第2のファンモータ52aが示されている。交流電源1は、実施の形態1と同一である制御基板である基板8aは、基板8a上に実装された第1のインバータ41a及び第2のインバータ42aと、第1のインバータ41a及び第2のインバータ42aに駆動信号を出力する基板8a上に実装された演算器6aと、該駆動信号により駆動されて交流を出力する第1のインバータ41a及び第2のインバータ42aと、第1のインバータ41aからの交流が出力される「コネクタA1」513aと、第2のインバータ42aからの交流が出力される「コネクタB1」523aと、「コネクタA1」513aに接続される「コネクタA1a」512aにより交流駆動される第1のファンモータ51aのU相,V相のモータ電流値S_iu1,S_iv1が出力される「コネクタA2a」514aが接続されると、モータ電流値S_iu1,S_iv1を演算器6aに出力する「コネクタA2」515aと、「コネクタB1」523aに接続される「コネクタB1a」522aにより交流駆動される第2のファンモータ52aのU相,V相のモータ電流値S_iu2,S_iv2が出力される「コネクタB2a」524aが接続されると、モータ電流値S_iu2,S_iv2を演算器6aに出力する「コネクタB2」525aとを備える。なお、第1のファンモータ51aのU相のモータ電流値S_iu1は、第1のU相電流検出器811から出力され、第1のファンモータ51aのV相のモータ電流値S_iv1は、第1のV相電流検出器812から出力され、第2のファンモータ52aのU相のモータ電流値S_iu2は、第2のU相電流検出器821から出力され、第2のファンモータ52aのV相のモータ電流値S_iv2は、第2のV相電流検出器822から出力される。なお、「コネクタA2」515aが演算器6aに出力するモータ電流値はS_iu1,S_iv1と表記し、「コネクタB2」525aが演算器6aに出力するモータ電流値はS_iu2,S_iv2と表記する。ここで、図13に示すコネクタの接続関係が真であるとし、誤接続した例について図面を参照して説明する。

図14は、図12に示す構成の実際の配置例においてコネクタが誤接続された一例を示す図である。図14には、「コネクタA2」515aに「コネクタB2a」524aが誤接続され、「コネクタB2」525aに「コネクタA2a」514aが誤接続される例が示されている。図14に示すコネクタが誤接続される例では、モータ電流値と第1のファンモータ51a及び第2のファンモータ52aへの印加電圧における対の関係が崩れてしまい、このままでは駆動することができない。仮に、図14に示すように誤接続された状態で製品の一例である空気調和機が市場に出荷されてしまうと、実施の形態1と同様に、該空気調和機が駆動しないのみならず、空気調和機の構成の複雑さ故に、故障個所の特定及び故障原因の究明は困難である。そのため、空気調和機を復旧させるためには、単にコネクタの差し替えのみで足りるにも関わらず、保守性が極めて低いという問題があった。そこで、本実施の形態においても、このようなコネクタの誤接続を実施の形態1と同様に演算器6aによって検出することを可能とする。本実施の形態2においても、コネクタの誤接続の検出には、コネクタ誤接続の検出用プログラムを用いる。

本実施の形態2におけるコネクタ誤接続の検出用プログラムは、実施の形態1にて図5,6を用いて説明したものと同様である。

図15は、図13の状態におけるコネクタ誤接続の検出用プログラムの動作を説明するタイミングチャートである。図13の状態は、すなわちコネクタの接続が真である状態である。なお、図15の上部に示す括弧書きの数字は、図6に示す括弧書きの数字に対応する。図15に示すように、(2)の第1のファンモータ51aチェックモードでは、第1のインバータ41aの駆動信号パターンの変化に伴い、第1のファンモータ51aのモータ電流値S_iu1,S_iv1が変化する。同様に、(4)の第2のファンモータ52aチェックモードでは、第2のインバータ42aの駆動信号パターンの変化に伴い、第2のファンモータ52aのモータ電流値S_iu2,S_iv2が変化する。このように、図13においては、コネクタの接続が真であるため、第1のインバータ41a及び第2のインバータ42aへの駆動信号の変化に伴って、第1のファンモータ51aのモータ電流値S_iu1,S_iv1及び第2のファンモータ52aのモータ電流値S_iu2,S_iv2が変化する。

図16は、図13の構成における(2)の第1のファンモータ51aチェックモードにおいて、信号Sup_aをオン状態とし、信号Svp_a,Swp_aをオフ状態とした際の電流経路を示す図である。図16では、第1のファンモータ51aをU相抵抗Ru,V相抵抗Rv,W相抵抗Rw,U相誘導抵抗Lu,V相誘導抵抗Lv,W相誘導抵抗Lwにより構成されるものとして示している。図16においては、正母線側から第1のインバータ41aのスイッチング素子411a,412b,413bを導通して負母線側に電流が流れる。第1のU相電流検出器811から出力されるモータ電流値S_iu1、第1のV相電流検出器812から出力されるモータ電流値S_iv1、第2のU相電流検出器821から出力されるモータ電流値S_iu2及び第2のV相電流検出器822から出力されるモータ電流値S_iv2を演算器6aで検出すると、インバータに入力される駆動信号の変化とファンモータにおけるモータ電流値の変化が対の関係となるため、コネクタの接続が真であると判断することができる。

図17は、図14の状態におけるコネクタ誤接続の検出用プログラムの動作を説明するタイミングチャートである。図14の状態は、すなわちコネクタが誤接続している状態である。なお、図17の上部に示す括弧書きの数字は、図6に示す括弧書きの数字に対応する。図17に示すように、(2)の第1のファンモータ51aチェックモードでは、第1のインバータ41aへの駆動信号パターンを変化させているにも関わらず、第2のファンモータ52aのモータ電流値S_iu2,S_iv2が変化してしまう。同様に、(4)の第2のファンモータ52aチェックモードでは、第2のインバータ42aへの駆動信号パターンを変化させているにも関わらず、第1のファンモータ51aのモータ電流値S_iu1,S_iv1が変化してしまう。図14においては、コネクタが誤接続されているため、第1のインバータ41aへの駆動信号を変化させているにも関わらず、第2のファンモータ52aのモータ電流値S_iu2,S_iv2が変化してしまい、第2のインバータ42aへの駆動信号を変化させているにも関わらず、第1のファンモータ51aのモータ電流値S_iu1,S_iv1が変化してしまう。このように、コネクタが誤接続している場合には、インバータへの駆動信号の変化とファンモータにおけるモータ電流値の変化が対の関係となっておらず、コネクタが誤接続していると判断することができる。

図18は、図14の構成における(2)の第1のファンモータ51aチェックモードにおいて、信号Sup_aをオン状態とし、信号Svp_a,Swp_aをオフ状態とした際の電流経路を示す図である。図18においても図11と同様に、第1のファンモータ51a,第2のファンモータ52aをU相抵抗Ru,V相抵抗Rv,W相抵抗Rw,U相誘導抵抗Lu,V相誘導抵抗Lv,W相誘導抵抗Lwにより構成されるものとして示している。図18においては、図16と同様に、正母線側から第1のインバータ41aのスイッチング素子411a,412b,413bを導通して負母線側に電流が流れる。第1のU相電流検出器811及び第1のV相電流検出器812から出力されるモータ電流値は、「コネクタA2a」514a及び「コネクタB2」525aを介して、第2のファンモータ52aのU相及びV相のモータ電流値として演算器6aに出力される。同様に、第2のU相電流検出器821及び第2のV相電流検出器822から出力されるモータ電流値は、「コネクタB2a」524a及び「コネクタA2」515aを介して、第1のファンモータ51aのU相及びV相のモータ電流値として演算器6aに出力される。そのため、コネクタが誤接続している場合には、インバータに入力される駆動信号の変化とファンモータにおけるモータ電流値の変化が対の関係となっておらず、コネクタが誤接続していると判断することができる。

なお、モータ電流値S_iu1,S_iv1,S_iu2,S_iv2は、演算器6aに入力されているため、演算器6aにおいてコネクタの誤接続を判定することができる。なお、図示していないが、実施の形態1と同様に、演算器6aから製品の一例である空気調和機の筐体のランプに接続エラー信号を出力し、またはビープ音を鳴らすことで、コネクタの誤接続を報知し、コネクタの差し替えを要する旨を知らせることが可能である。

以上説明したように、本実施の形態2においても、実施の形態1と同様に、コネクタの誤接続を検出することができる。すなわち、ロータ位置検出器に代えて電流検出器を備える構成であっても、各インバータスイッチング素子駆動信号を変化させた場合の電流検出信号の変化を検出することにより、コネクタの誤接続の検出を行うことができる。

ここで、本実施の形態2におけるコネクタ誤接続検出プログラムの制約条件について説明する。第一に、実施の形態1と同様に、時間Ta,Tbは、最大モータ電流値i_peakが減磁電流以下となるように設定すべき点が挙げられる。第二に、コネクタ誤接続検出プログラム実行時のインバータスイッチング素子の駆動信号パターンが、電流検出器の検出する相によって制約される点が挙げられる。

図19は、図18から第1のV相電流検出器812及び第2のV相電流検出器822を削除した構成において、上アーム側の信号Sup_a,Svp_aをオフ状態とし、信号Swp_aをオン状態とし、下アーム側の信号Sun_a,Swn_aをオフ状態とし、信号Svn_aをオン状態とした際の電流経路を示す図である。図19においても、第1のファンモータ51a,第2のファンモータ52aをU相抵抗Ru,V相抵抗Rv,W相抵抗Rw,U相誘導抵抗Lu,V相誘導抵抗Lv,W相誘導抵抗Lwにより構成されるものとして示している。このとき、第1のファンモータ51aのU相には電流が流れないため、第1のU相電流検出器811からはモータ電流値が出力されず、演算器6aでコネクタの誤接続を検出することができない。したがって、電流検出器が備えられている相にモータ電流が流れるように、コネクタ誤接続検出プログラム内のチェックモードの駆動信号パターンを設定すべきである。

図20は、実施の形態2の一例を適用したモータ制御装置の適用例を示す図である。図20に示すように、電気振幅または周波数の操作を行うことなく駆動可能なモータを駆動する際には、交流電源1と、第1のファンモータ51a及び第2のファンモータ52aとの間に、電気的な接続または非接続を切り替え可能な装置を配するのみで一定の回転数で駆動させることができる。なお、電気的な接続または非接続を切り替え可能な装置の一例には、リレーが挙げられる。図20の構成においては、第1のリレー101により第1のファンモータ51aのオンオフを制御し、第2のリレー102により第2のファンモータ52aのオンオフを制御する。第1のリレー101及び第2のリレー102のオンオフ信号は演算器6aから出力される。また、演算器6aには、第1のファンモータ51a及び第2のファンモータ52aのモータ電流が入力される。第1のリレー101と第1のファンモータ51aとは、「コネクタA1」513a及び「コネクタA1a」512aを介して接続され、第2のリレー102と第2のファンモータ52aとは、「コネクタB1」523a及び「コネクタB1a」522aを介して接続され、第2のU相電流検出器821と演算器6aとは、「コネクタA2」515a及び「コネクタA2a」514aを介して接続され、第1のU相電流検出器811と演算器6aとは、「コネクタB2」525a及び「コネクタB2a」524aを介して接続される。

図20に示す構成においては、コネクタ誤接続を検出する際に、リレーと電源波形の関係に制約がある。一般に、交流電源電圧をリレーによりオンオフ制御する際には、リレーを導通する電流が一定方向に偏らぬよう制御することが好ましい。これは、電流が同位相側に偏ると、接点の転移減少が起こりやすく、接点の摩耗を招くためである。そのため、オンオフ制御タイミングに制約が発生するため制御性が低下する。リレーに代えて半導体スイッチング素子を用いると、このような制約を解消することができる。

また、図20に示す構成においては、適用可能なファンモータの種類に制約がある。リレーがオン状態になった場合、ファンモータには電源電圧が直接印加される。一例としてファンモータが誘導電動機である場合には、電源電圧波形に対してロータ回転位置が自動的にすべるため駆動可能であるが、同期電動機の場合には、ロータ回転位置に対して印加電圧を同期させる必要があるため、図20に示す構成においては、リレーをオン状態にしても脱調してしまう。本発明は、ファンモータが誘導電動機及び同期電動機のいずれであっても適用可能であるため、ファンモータの種類に対する制約を解消することができる。

なお、上記実施の形態1,2においては、2つのファンモータ及び2つのインバータを備える構成を例示して説明したが、本発明はこれに限定されず、ファンモータ及びインバータは3つ以上備えていてもよい。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

1 交流電源、2 整流器、3 平滑部、6,6a 演算器、7 電圧検出部、8,8a 基板、10 室内機、11 冷媒回路、12 熱交換器、13a,13b ファン、41,41a 第1のインバータ、42,42a 第2のインバータ、51,51a 第1のファンモータ、52,52a 第2のファンモータ、101 第1のリレー、102 第2のリレー、411a,412a,413a,411b,412b,413b,421a,422a,423a,421b,422b,423b スイッチング素子、511 第1のロータ位置検出器、512,512a コネクタA1a、513,513a コネクタA1、514,514a コネクタA2a、515,515a コネクタA2、521 第2のロータ位置検出器、522,522a コネクタB1a、523,523a コネクタB1、524,524a コネクタB2a、525,525a コネクタB2、811 第1のU相電流検出器、812 第1のV相電流検出器、821 第2のU相電流検出器、822 第2のV相電流検出器。