JP2024063335A - モータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インバータ損失を抑制することができるモータ駆動装置を提供する。
【解決手段】互いに非接続状態の複数の相巻線を有するモータのモータ駆動装置であって、複数の相巻線の両端それぞれに接続されるとともに、各相巻線に対して一対の第１スイッチング素子を有する２つのインバータと、交流電源を整流し、直流電源に変換するコンバータと、コンバータの出力端子間に直列接続され、出力端子間の直流電圧を分圧する複数のコンデンサと、を備え、２つのインバータの内の少なくとも一のインバータは、各相巻線に対する一対の第１スイッチング素子の中間点と、複数のコンデンサにより形成される直流電圧の中間電位点との間に接続される複数の第２スイッチング素子を有する、モータ駆動装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータ駆動装置に関する。

空調機器等では、圧縮機を低速で運転することが多く、低速運転領域での圧縮機用のモータの効率を向上させることが、機器の省エネルギー性能の向上に大きく寄与する。そして、例えば特許文献１には、互いに非接続状態の複数の相巻線を有するオープン巻線モータのモータ駆動装置が提案されている。そして、このモータ駆動装置は、各相巻線の一端に接続され、その各相巻線の一端への通電を制御する第１インバータと、前記各相巻線の他端に接続され、その各相巻線の他端への通電を制御する第２インバータと、前記各相巻線の他端の相互間に接続された開閉器と、前記開閉器の開閉および前記第１および第２インバータの運転を制御するコントローラと、を備える。そして、前記コントローラは、前記モータの起動時に前記開閉器を閉成して、前記第１インバータのみを駆動することを特徴とする。

特開２０１９－１７６５５４号公報

特許文献１に記載されたモータ駆動装置においては、２台のインバータを連携運転しているときにインバータ損失が大きいという点において改善の余地があった。
本発明は、インバータ損失を抑制することができるモータ駆動装置を提供することを目的とする。

かかる目的のもと完成させた本発明は、互いに非接続状態の複数の相巻線を有するモータのモータ駆動装置であって、前記複数の相巻線の両端それぞれに接続されるとともに、各相巻線に対して一対の第１スイッチング素子を有する２つのインバータと、交流電源を整流し、直流電源に変換するコンバータと、前記コンバータの出力端子間に直列接続され、当該出力端子間の直流電圧を分圧する複数のコンデンサと、を備え、前記２つのインバータの内の少なくとも一のインバータは、前記各相巻線に対する前記一対の第１スイッチング素子の中間点と、前記複数のコンデンサにより形成される前記直流電圧の中間電位点との間に接続される複数の第２スイッチング素子を有する、モータ駆動装置である。
ここで、前記２つのインバータの前記第１スイッチング素子及び前記一のインバータの前記第２スイッチング素子を制御することにより、前記モータの巻線モードを、前記複数の相巻線を相互に接続するスター結線モードと、当該２つのインバータを互いに連携運転することにより、当該複数の相巻線に３相交流を印加するオープン巻線モードとに切り替え可能な制御部をさらに有しても良い。
また、前記制御部は、前記スター結線モードから前記オープン巻線モードへの切り替えを、前記一のインバータの出力電圧を前記中間電位点における電圧である中性点電圧から前記連携運転に必要な電圧に切り替えることで行っても良い。
また、前記制御部は、前記オープン巻線モードでは、前記一のインバータの出力電圧を、前記直流電圧と、前記中間電位点における電圧である中性点電圧と、零との３レベルに切り替え可能であっても良い。
また、前記２つのインバータを互いに連携運転することにより、前記複数の相巻線に３相交流を印加する場合には、前記一のインバータの出力電圧を、前記直流電源と、前記中間電位点における電圧である中性点電圧と、零との３レベルとしても良い。

本発明によれば、インバータ損失を抑制することができるモータ駆動装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係るモータ駆動装置の概略構成の一例を示す図である。 モータがスター結線モードである場合の等価回路の一例を示す図である。 モータがオープン巻線モードである場合の相巻線に関する回路の一例を示す図である。 相巻線に印加する交流電圧の一例を示す図である。 各角度領域における各トランジスタのＯＮ／ＯＦＦの状態の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るモータ駆動装置１の概略構成の一例を示す図である。
モータ駆動装置１は、例えば冷蔵庫（不図示）や空調機器（不図示）に用いられる圧縮機１０００用のモータ１１００の駆動を制御する装置である。

圧縮機１０００は、シリンダ内に冷媒を満たす吸入行程、シリンダ内の冷媒を圧縮する圧縮行程、及び、圧縮した冷媒を圧縮機１０００の外部に放出する吐出行程を行う装置である。圧縮機１０００の圧縮機構は特に限定されず、例えば、ロータリ方式、レシプロ方式、スクロール方式であることを例示することができる。

モータ１１００は、永久磁石同期モータ（ＰＭＳＭ（Permanent Magnet Synchronous Motor））であり、複数（本実施形態においては３つ）の相巻線（本実施形態においてはＬｕ，Ｌｖ，Ｌｗ）を互いに非接続状態とした構成のオープン巻線モータ（Open-Windings Motor）であることを例示することができる。ただし、モータ１１００の種類は、特に限定されない。

モータ駆動装置１は、複数の相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗそれぞれの一端に接続されるとともに、各相巻線に対して一対のトランジスタを有する第１インバータ１０と、複数の相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗそれぞれの他端に接続されるとともに、各相巻線に対して一対のトランジスタを有する第２インバータ２０とを備える。
また、モータ駆動装置１は、交流電源４０と、コンバータ５０と、平滑コンデンサ６０と、第１インバータ１０及び第２インバータ２０の作動を制御する制御部１００と、を備える。

（第１インバータ１０）
第１インバータ１０は、直流電圧ＶＤＣを交流電圧に変換して、モータ１１００に供給するための回路である。第１インバータ１０は、ブリッジ回路により構成され、複数組の第１スイッチング素子の一例としての６個のトランジスタ１１～１６を備えている。本実施形態においては、第１インバータ１０は、モータ１１００の複数の相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗのそれぞれについて一対のトランジスタを有している。具体的には、第１インバータ１０は、相巻線Ｌｕ用のトランジスタ１１及びトランジスタ１２と、相巻線Ｌｖ用のトランジスタ１３及びトランジスタ１４と、相巻線Ｌｗ用のトランジスタ１５及びトランジスタ１６とを有している。トランジスタ１１，１３，１５のエミッタと、トランジスタ１２，１４，１６のコレクタとが、モータ１１００の複数の相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗにそれぞれ接続されている。また、トランジスタ１１，１３，１５のコレクタは電源の正極側ラインと接続され、トランジスタ１２，１４，１６のエミッタは電源の負極側（アース）ラインと接続されている。

（第２インバータ２０）
第２インバータ２０は、双方向スイッチ方式の３レベルインバータであり、複数組の第１スイッチング素子の一例としての６個のトランジスタ２１～２６と、双方向スイッチ部２７とを備えている。

トランジスタ２１～２６は、モータ１１００の複数の相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗのそれぞれについて一対のトランジスタを構成し、相巻線Ｌｕ用のトランジスタ２１及びトランジスタ２２と、相巻線Ｌｖ用のトランジスタ２３及びトランジスタ２４と、相巻線Ｌｗ用のトランジスタ２５及びトランジスタ２６とから構成されている。トランジスタ２１，２３，２５のエミッタと、トランジスタ２２，２４，２６のコレクタとが、モータ１１００の複数の相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗにそれぞれ接続されている。また、トランジスタ２１，２３，２５のコレクタは電源の正極側ラインと接続され、トランジスタ２２，２４，２６のエミッタは電源の負極側（アース）ラインと接続されている。

双方向スイッチ部２７は、第２スイッチング素子の一例としての６個のトランジスタ３１～３６を有する。トランジスタ３１～３６は、モータ１１００の複数の相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗのそれぞれについて一対のトランジスタを構成し、相巻線Ｌｕ用のトランジスタ３１及びトランジスタ３２と、相巻線Ｌｖ用のトランジスタ３３及びトランジスタ３４と、相巻線Ｌｗ用のトランジスタ３５及びトランジスタ３６とから構成されている。トランジスタ３１，３３，３５のエミッタと、トランジスタ３２，３４，３６のエミッタとが、それぞれ接続されている。また、トランジスタ３１，３３，３５のコレクタがモータ１１００の複数の相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗにそれぞれ接続され、トランジスタ３２，３４，３６のコレクタがそれぞれ後述する中間電位点Ｍと接続されている。

第１インバータ１０のトランジスタ１１～１６、第２インバータ２０のトランジスタ２１～２６及びトランジスタ３１～３６のそれぞれは、バイポーラ型、電界効果型、ＭＯＳ型等の種々の構造のパワートランジスタであることを例示することができる。バイポーラ型としては、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor））であることを例示することができる。そして、全トランジスタは、制御部１００から出力される制御信号に従ってＯＮ／ＯＦＦ動作する。これにより、第１インバータ１０及び第２インバータ２０は、直流電圧ＶＤＣを交流電圧に変換して、モータ１１００に供給し、駆動力を出力させる。

（コンバータ５０）
コンバータ５０は、交流電源４０に接続され、交流電源４０からの交流電圧を直流電圧ＶＤＣに変換する。

（平滑コンデンサ６０）
平滑コンデンサ６０は、コンバータ５０の直流出力端子に接続され、コンバータ５０の出力である直流電圧ＶＤＣを平滑する。平滑コンデンサ６０は、コンバータ５０の出力端子間に直列に接続された第１コンデンサ６１と第２コンデンサ６２とを有する。第１コンデンサ６１及び第２コンデンサ６２は、コンバータ５０の出力である直流電圧ＶＤＣを１／２に分圧し、この分圧点を中間電位点Ｍとする。

（制御部１００）
制御部１００は、制御値Ｖｔを設定する設定部１１０と、設定部１１０が設定した制御値Ｖｔと、モータ１１００の速度ωａとを用いて、モータ１１００を駆動する信号を出力する出力部１２０とを備える。また、制御部１００は、モータ１１００の速度ωａを検出する速度検出部１３０と、モータ１１００に供給される電流Ｉａを検出する電流検出部１４０とを備える。

設定部１１０は、上位の制御装置、例えば冷蔵庫（不図示）の作動を統括的に制御する制御装置から制御部１００に出力された速度指令値ωｒと、速度検出部１３０にて検出されたモータ１１００の実際の速度ωａとに基づいて、制御値Ｖｔを演算することを例示することができる。設定部１１０は、演算した制御値Ｖｔを出力部１２０に出力する。
このように、制御部１００は、速度指令値ωｒにモータ１１００の速度ωａが一致するように、速度フィードバック制御系にて構成されている。

出力部１２０は、回転子の位置に基づきモータ１１００を駆動する信号を出力し、ＰＷＭ波形を用いてＰＷＭチョッピングする。ＰＷＭチョッピングとは、モータ１１００を駆動するための信号を細かくＯＮ／ＯＦＦすることである。信号を細かくＯＮ／ＯＦＦすると、デューティ比に応じてモータ１１００の各相に供給する電流を制御することができ、出力トルクを制御することができる。

速度検出部１３０は、モータ１１００に設けられたエンコーダやレゾルバから出力されたモータ１１００の回転角度に応じた信号に基づいて、モータ１１００の速度ωａ（ｒｐｍ）を検出することを例示することができる。ただし、速度検出部１３０は、電流検出部１４０から取得した相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗそれぞれに流れる電流の値を用いて、モータ１１００の複数の相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗの誘起電圧の波形と基準電圧との関係を推定し、単位時間毎に、回転子の位置の変化を把握することで、モータ１１００の速度ωａ（ｒｐｍ）を検出しても良い。

電流検出部１４０は、相巻線Ｌｕに実際に流れる電流を検出するＵ相電流検出部（不図示）と、相巻線Ｌｖに実際に流れる電流を検出するＶ相電流検出部（不図示）と、相巻線Ｌｗに実際に流れる電流を検出するＷ相電流検出部（不図示）とを有している。Ｕ相電流検出部、Ｖ相電流検出部及びＷ相電流検出部は、相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗそれぞれに接続されたいわゆるシャント抵抗の両端に生じる電圧から各相巻線に流れる電流の値を検出することを例示することができる。

以上のように構成されたモータ駆動装置１は、制御部１００が第１インバータ１０及び第２インバータ２０を制御することにより、モータ１１００の巻線モードを、複数の相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗを相互に接続するスター結線モードと、当該２つのインバータを互いに連携運転することにより、複数の相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗそれぞれに３相交流を印加するオープン巻線モードとに切り替え可能である。

図２は、モータ１１００がスター結線モードである場合の等価回路の一例を示す図である。
制御部１００が第２インバータ２０の６個のトランジスタ２１～２６全てを常時ＯＦＦ、６個のトランジスタ３１～３６全てを常時ＯＮとすることで、複数の相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗをスター結線状態にすることができる。つまり、第２インバータ２０のトランジスタ３１～３６は中間電位点Ｍに接続されているため、トランジスタ２１～２６全てをＯＦＦ、トランジスタ３１～３６全てをＯＮとすることで、複数の相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗの他端をショートされた状態とし、中性点電圧である１／２×ＶＤＣとする。この状態で、制御部１００が第１インバータ１０のトランジスタ１１～１６をスイッチング動作させることで、図２に示す等価回路となり、モータ１１００をスター結線モードで運転できる。

なお、制御部１００は、第２インバータ２０の双方向スイッチ部２７の全てのトランジスタ３１～３６全てをＯＮとするのではなく、電圧を印加する相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗに合わせてトランジスタ３１～３６をスイッチング制御することで、相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗの他端を中性点電圧としても良い。例えば、相巻線Ｌｕ，Ｌｖに電流を供給する場合には、制御部１００は、トランジスタ３１～３４をＯＮとし、トランジスタ３５，３６をＯＦＦとしても良い。

図３は、モータ１１００がオープン巻線モードである場合の相巻線Ｌｕに関する回路の一例を示す図である。
以下に、モータ１１００がオープン巻線モードである場合の作用について相巻線Ｌｕを例に取り説明する。
相巻線Ｌｕの一端には第１インバータ１０のトランジスタ１１，１２が接続され、相巻線Ｌｕの他端には第２インバータ２０のトランジスタ２１，２２が接続されている。また、相巻線Ｌｕの他端と中間電位点Ｍとの間には、トランジスタ３１，３２が接続されている。

図４は、相巻線Ｌｕに印加する交流電圧の一例を示す図である。
図５は、各角度領域における各トランジスタのＯＮ／ＯＦＦの状態の一例を示す図である。
制御部１００が、第１インバータ１０のトランジスタ１１，１２、及び、第２インバータ２０のトランジスタ２１，２２，３１，３２のＯＮ／ＯＦＦを制御することで、相巻線Ｌｕに正弦波状の交流電圧を印加させる。

以下では、１周期における角度範囲の内、０～３０度を第１範囲、３０～１５０度を第２範囲、１５０～１８０度を第３範囲、１８０～２１０度を第４範囲、２１０～３３０度を第５範囲、３３０～３６０度を第６範囲と称する場合がある。

図５に示すように、第１範囲においては、制御部１００は、トランジスタ１１，３２をＯＮとするとともにトランジスタ１２及び２２をＯＦＦとした状態で、トランジスタ２１又は３１のいずれか一方のトランジスタをＯＮとし他方のトランジスタをＯＦＦとすることを繰り返す。これにより、トランジスタ３１をＯＮとしトランジスタ２１をＯＦＦとするタイミングにおいて相巻線Ｌｕに１／２×ＶＤＣが印加され、トランジスタ３１をＯＦＦとしトランジスタ２１をＯＮとするタイミングにおいて相巻線Ｌｕに０（Ｖ）が印加される。

図５に示すように、第２範囲においては、制御部１００は、トランジスタ１１，３１をＯＮとするとともにトランジスタ１２及び２１をＯＦＦとした状態で、トランジスタ２２又は３２のいずれか一方のトランジスタをＯＮとし他方のトランジスタをＯＦＦとすることを繰り返す。これにより、トランジスタ２２をＯＮとしトランジスタ３２をＯＦＦとするタイミングにおいて相巻線ＬｕにＶＤＣが印加され、トランジスタ２２をＯＦＦとしトランジスタ３２をＯＮとするタイミングにおいて相巻線Ｌｕに１／２×ＶＤＣが印加される。

図５に示すように、第３範囲においては、制御部１００は第１範囲と同様に、第１インバータ１０のトランジスタ１１，１２、及び、第２インバータ２０のトランジスタ２１，２２，３１，３２のＯＮ／ＯＦＦを制御する。これにより、トランジスタ３１をＯＮとしトランジスタ２１をＯＦＦとするタイミングにおいて相巻線Ｌｕに１／２×ＶＤＣが印加され、トランジスタ３１をＯＦＦとしトランジスタ２１をＯＮとするタイミングにおいて相巻線Ｌｕに０（Ｖ）が印加される。

図５に示すように、第４範囲においては、制御部１００は、トランジスタ１２，３１をＯＮとするとともにトランジスタ１１及び２１をＯＦＦとした状態で、トランジスタ２２又は３２のいずれか一方のトランジスタをＯＮとし他方のトランジスタをＯＦＦとすることを繰り返す。これにより、トランジスタ３２をＯＮとしトランジスタ２２をＯＦＦとするタイミングにおいて相巻線Ｌｕに－１／２×ＶＤＣが印加され、トランジスタ３２をＯＦＦとしトランジスタ２２をＯＮとするタイミングにおいて相巻線Ｌｕに０（Ｖ）が印加される。

図５に示すように、第５範囲においては、制御部１００は、トランジスタ１２，３２をＯＮとするとともにトランジスタ１１及び２２をＯＦＦとした状態で、トランジスタ２１又は３１のいずれか一方のトランジスタをＯＮとし他方のトランジスタをＯＦＦとすることを繰り返す。これにより、トランジスタ２１をＯＮとしトランジスタ３１をＯＦＦとするタイミングにおいて相巻線Ｌｕに－ＶＤＣが印加され、トランジスタ２１をＯＦＦとしトランジスタ３１をＯＮとするタイミングにおいて相巻線Ｌｕに－１／２×ＶＤＣが印加される。

図５に示すように、第６範囲においては、制御部１００は第４範囲と同様に、第１インバータ１０のトランジスタ１１，１２、及び、第２インバータ２０のトランジスタ２１，２２，３１，３２のＯＮ／ＯＦＦを制御する。これにより、トランジスタ３２をＯＮとしトランジスタ２２をＯＦＦとするタイミングにおいて相巻線Ｌｕに－１／２×ＶＤＣが印加され、トランジスタ３２をＯＦＦとしトランジスタ２２をＯＮとするタイミングにおいて相巻線Ｌｕに０（Ｖ）が印加される。

このように、制御部１００が、第１インバータ１０のトランジスタ１１，１２、及び、第２インバータ２０のトランジスタ２１，２２，３１，３２のＯＮ／ＯＦＦを制御することで、相巻線Ｌｕに正弦波状の交流電圧を印加させることが可能となる。

同様に、制御部１００が、第１インバータ１０のトランジスタ１３，１４、及び、第２インバータ２０のトランジスタ２３，２４，３３，３４のＯＮ／ＯＦＦを制御することで、相巻線Ｌｖに正弦波状の交流電圧を印加させることが可能となる。
また、制御部１００が、第１インバータ１０のトランジスタ１５，１６、及び、第２インバータ２０のトランジスタ２５，２６，３５，３６のＯＮ／ＯＦＦを制御することで、相巻線Ｌｗに正弦波状の交流電圧を印加させることが可能となる。
ただし、制御部１００は、相巻線Ｌｕに印加させる正弦波状の交流電圧と、相巻線Ｌｖに印加させる正弦波状の交流電圧と、相巻線Ｌｗに印加させる正弦波状の交流電圧の周期が相互に１／３（位相が１２０度）ずつずれるようにトランジスタのＯＮ／ＯＦＦを制御する。

以上、説明したように、モータ駆動装置１は、互いに非接続状態の複数の相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗを有するモータ１１００の駆動装置であって、複数の相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗの両端それぞれに接続されるとともに、各相巻線に対して一対のトランジスタ（例えばトランジスタ１１，１２、トランジスタ２１，２２）を有する２つのインバータの一例としての第１インバータ１０及び第２インバータ２０を備える。また、モータ駆動装置１は、交流電源を整流し、直流電源に変換するコンバータ５０と、コンバータ５０の出力端子間に直列接続され、当該出力端子間の直流電圧ＶＤＣを分圧する複数のコンデンサの一例としての第１コンデンサ６１及び第２コンデンサ６２とを備える。そして、２つのインバータの内の一のインバータである第２インバータ２０は、各相巻線（例えば相巻線Ｌｕ）に対する一対のトランジスタ（例えばトランジスタ２１，２２）の中間点と、第１コンデンサ６１と第２コンデンサ６２とにより形成される直流電圧ＶＤＣの中間電位点Ｍとの間に接続されるトランジスタ３１～３６を有する。

このように、モータ駆動装置１においては、互いに非接続状態の複数の相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗの両端部それぞれに接続された２つのインバータの内の１つのインバータを、ＶＤＣ、１／２×ＶＤＣ、０の３レベルで出力できる３レベルインバータとすることで、モータ１１００に印加する電圧波形を、±１／２×ＶＤＣ、±ＶＤＣにすることが可能となる。これにより、例えばモータ１１００に印加する電圧波形を±ＶＤＣとする場合と比べて、出力電圧を正弦波に近づけることができ、モータ１１００の損失と、トランジスタのＯＮとＯＦＦの切り替えに起因するノイズとを低減することができる。また、トランジスタのＯＮとＯＦＦの切り替え時に印加される電圧は１／２×ＶＤＣであることから、トランジスタのＯＮとＯＦＦの切り替え時に印加される電圧がＶＤＣである構成よりも、スイッチング損失を低減することができる。その結果、第１インバータ１０及び第２インバータ２０のインバータ損失を抑制することができる。

また、モータ駆動装置１は、２つのインバータのトランジスタ１１～１６及びトランジスタ２１～２６（第１スイッチング素子の一例）、及び、第２インバータ２０のトランジスタ３１～３６（第２スイッチング素子の一例）を制御することにより、モータ１１００の巻線モードをスター結線モードとオープン巻線モードとに切り替え可能な制御部１００を有する。

モータ駆動装置１によれば、制御部１００が２つのインバータのトランジスタのＯＮとＯＦＦを切り替えることにより、巻線モードを切り替えることができるので、例えば特許文献１に記載されたモータ駆動装置のように巻線モードを切り替えるために開閉器を設ける必要がない。また、モータ駆動装置１によれば、例えば開閉器を用いて巻線モードを切り替える構成と比べて、巻線モードをシームレスに切り替えることができる。

制御部１００は、モータ１１００の回転速度が小さい低速運転領域ではスター結線モードとし、モータ１１００の回転速度が大きい高速運転領域ではオープン巻線モードとする、というようにモータ１１００の負荷に応じて巻線モードを切り替える。例えば、制御部１００は、電流検出部１４０が検出した電流Ｉａが予め定められた閾値以下である場合にはスター結線モードとし、電流検出部１４０が検出した電流Ｉａが閾値を超えた場合にオープン巻線モードとすることを例示することができる。これにより、低速運転領域でのモータ１１００の効率を高めることができ、省エネルギー性能を高めることができる。また、高速運転領域では印加電圧を高めることができるので、モータ１１００の出力を高めることができる。そして、低速運転領域ではスター結線モードとし、高速運転領域ではオープン巻線モードとすることにより、電源の昇圧回路を必要とすることなく高速運転領域で印加電圧を高めることができるので、モータ１１００の巻線数を増やすことができる。その結果、一の巻線に流れる電流を減らすことができるので、低速運転領域でのモータ１１００の効率を高めることができる。
ただし、制御部１００は、スター結線モードとオープン巻線モードとを切り替えなくても良い。例えば、制御部１００は、低速運転領域であってもオープン巻線モードとし、全運転領域においてオープン巻線モードとしても良い。

なお、上述した実施形態においては、第２インバータ２０が双方向スイッチ部２７を有しているが、特にかかる態様に限定されない。第１インバータ１０が、第２インバータ２０の代わりに、相巻線Ｌｕ，Ｌｖ，Ｌｗそれぞれの一端と中間電位点Ｍとに接続される双方向スイッチ部２７を有していても良い。また、第１インバータ１０と第２インバータ２０との両方が双方向スイッチ部２７を有していても良い。

１…モータ駆動装置、１０…第１インバータ、１１～１６，２１～２６…トランジスタ（第１スイッチング素子の一例）、２０…第２インバータ、２７…双方向スイッチ部、３１～３６…トランジスタ（第２スイッチング素子の一例）、５０…コンバータ、６０…平滑コンデンサ、６１…第１コンデンサ、６２…第２コンデンサ、１００…制御部、１０００…圧縮機、１１００…モータ

Claims (5)

1. 互いに非接続状態の複数の相巻線を有するモータのモータ駆動装置であって、
   前記複数の相巻線の両端それぞれに接続されるとともに、各相巻線に対して一対の第１スイッチング素子を有する２つのインバータと、
   交流電源を整流し、直流電源に変換するコンバータと、
   前記コンバータの出力端子間に直列接続され、当該出力端子間の直流電圧を分圧する複数のコンデンサと、
   を備え、
   前記２つのインバータの内の少なくとも一のインバータは、前記各相巻線に対する前記一対の第１スイッチング素子の中間点と、前記複数のコンデンサにより形成される前記直流電圧の中間電位点との間に接続される複数の第２スイッチング素子を有する、
   モータ駆動装置。
2. 前記２つのインバータの前記第１スイッチング素子及び前記一のインバータの前記第２スイッチング素子を制御することにより、前記モータの巻線モードを、前記複数の相巻線を相互に接続するスター結線モードと、当該２つのインバータを互いに連携運転することにより、当該複数の相巻線に３相交流を印加するオープン巻線モードとに切り替え可能な制御部をさらに有する、
   請求項１に記載のモータ駆動装置。
3. 前記制御部は、前記スター結線モードから前記オープン巻線モードへの切り替えを、前記一のインバータの出力電圧を前記中間電位点における電圧である中性点電圧から前記連携運転に必要な電圧に切り替えることで行う、
   請求項２に記載のモータ駆動装置。
4. 前記制御部は、前記オープン巻線モードでは、前記一のインバータの出力電圧を、前記直流電圧と、前記中間電位点における電圧である中性点電圧と、零との３レベルに切り替え可能である、
   請求項２に記載のモータ駆動装置。
5. 前記２つのインバータを互いに連携運転することにより、前記複数の相巻線に３相交流を印加する場合には、前記一のインバータの出力電圧を、前記直流電源と、前記中間電位点における電圧である中性点電圧と、零との３レベルとする、
   請求項１に記載のモータ駆動装置。