CN113273077B - 马达控制装置以及空气调和装置 - Google Patents

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Abstract

马达控制装置具有：逆变器电路，将直流电压变换为交流电压并供给至并联连接的多个马达；电流检测器，对分别流动至多个马达的马达电流进行检测；继电器，设置于多个马达中的至少1台马达与逆变器电路之间；以及控制器，切换所驱动的马达的台数，控制器具有：逆变器控制机构，在使所驱动的2台以上的马达中的1台马达停止时，使对于所驱动的2台以上的马达的电流指令值降低；和台数切换机构，若连接有继电器的马达的由电流检测器检测的马达电流亦即监视电流变小，则将继电器从接通状态切换为断开状态。

Description

马达控制装置以及空气调和装置
技术领域
本发明涉及控制马达的驱动的马达控制装置以及空气调和装置。
背景技术
现有的空气调和装置为了驱动压缩机以及送风机而具备将任意的频率的交流电压向马达供给的逆变器电路，将交流电压供给至马达来控制马达的旋转速度。搭载于空气调和装置的马达为了减少消耗电力而重视高效率化。因此，作为搭载于空气调和装置的马达，例如大多使用在转子构造配置了永磁铁的永磁铁同步马达。
公知有一种为了与空调能力的增大对应地驱动大容量的马达而具备多个马达的空气调和装置。提出了利用1个逆变器电路来驱动与多个风扇连接的马达的空气调和装置(例如参照专利文献1)。专利文献1所公开的空气调和装置在逆变器电路与各马达之间设置有继电器等开关，为了获得所需的风量来切换开关的接通以及断开。另外，公开了一种在逆变器电路与各马达之间设置继电器并控制继电器以便能够变更多个马达的运转台数的马达并联驱动方法(例如参照专利文献2)。
专利文献1：国际公开第2018/185878号
专利文献2：日本特开2004-350385号公报
在专利文献1以及专利文献2所公开的技术中，当在电流流动至继电器的状态下断开触点的情况下，会在继电器的触点间产生电弧，导致给继电器带来应力(stress)。存在继电器因应力而发生故障的担忧。
发明内容
本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，提供一种在切换进行驱动的马达的运转台数时防止包括继电器的设备的故障的马达控制装置以及空气调和装置。
本发明所涉及的马达控制装置具有：逆变器电路，将直流电压变换为交流电压并供给至并联连接的多个马达；电流检测器，检测分别流动至上述多个马达的马达电流；继电器，设置于上述多个马达中的至少1台马达与上述逆变器电路之间，对上述1台马达与上述逆变器电路的连接的接通状态以及断开状态进行切换；以及控制器，切换上述多个马达中的所驱动的马达的台数，上述控制器具有：逆变器控制机构，在使所驱动的2台以上的马达中的1台马达停止时，使对于上述所驱动的2台以上的马达的电流指令值降低；和台数切换机构，若连接有上述继电器的马达的由上述电流检测器检测的上述马达电流亦即监视电流变小，则将与停止对象的马达连接的上述继电器从上述接通状态切换为上述断开状态。
本发明所涉及的马达控制装置具有：逆变器电路，将直流电压变换为交流电压并供给至并联连接的多个马达；电流检测器，检测分别流动至上述多个马达的马达电流；继电器，设置于上述多个马达中的至少1台马达与上述逆变器电路之间，对上述1台马达与上述逆变器电路的连接的接通状态以及断开状态进行切换；以及控制器，切换上述多个马达中的所驱动的马达的台数，上述控制器具有：逆变器控制机构，在所驱动的马达的台数增加1台时，使驱动中的马达的转速小于转速指令值；和台数切换机构，若根据上述驱动中的马达的由上述电流检测器检测的上述马达电流推断的转速亦即监视转速小于上述转速指令值，则将与起动对象的马达连接的上述继电器从上述断开状态切换为上述接通状态。
本发明所涉及的空气调和装置具有：制冷剂回路，通过压缩机、冷凝器、膨胀装置以及蒸发器连接而成，供制冷剂循环；送风机，向上述冷凝器以及上述蒸发器中的至少一方供给空气；上述多个马达，与上述压缩机以及上述送风机中的一方或者两方连接；以及上述的马达控制装置。
根据本发明，由于多个马达相对于逆变器电路并联连接，所以若流动至所驱动的马达的电流变小，则流动至其他马达以及继电器的电流也变小。由于在流动至继电器的电流变小之后切换继电器的状态，所以对于继电器的应力减少，会防止包括继电器的设备发生故障。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的马达控制装置的一个构成例的框图。
图2是表示图1所示的控制器的一个构成例的框图。
图3是用于对图2所示的逆变器控制机构所进行的无传感器矢量控制的框图。
图4是表示图1所示的马达控制装置将所驱动的马达的台数从2台减少至1台的情况下的动作步骤的流程图。
图5是用于对在图3所示的结构中将继电器切换为断开状态时的其他控制进行说明的框图。
图6是表示图1所示的马达控制装置将所驱动的马达的台数从1台增加至2台的情况下的动作步骤的流程图。
图7是用于对在图3所示的结构中所驱动的马达为1台的情况下的控制进行说明的框图。
图8是用于对在图7所示的构成中将继电器切换为接通状态时的其他控制进行说明的框图。
图9是表示图1所示的马达控制装置将所驱动的马达的台数从2台减少至1台的情况下的动作步骤的实施方式2所涉及的流程图。
图10是表示图1所示的马达控制装置将所驱动的马达的台数从1台减少至2台的情况下的动作步骤的实施方式2所涉及的流程图。
图11是表示本发明的实施方式3所涉及的空气调和装置的一个构成例的制冷剂回路图。
图12是表示图11所示的控制器的一个构成例的框图。
具体实施方式
实施方式1.
对本实施方式1的马达控制装置的结构进行说明。图1是表示本发明的实施方式1所涉及的马达控制装置的一个构成例的框图。马达控制装置30是控制多个马达40a以及40b的驱动的装置。在本实施方式1中，马达40a以及40b是永磁铁同步马达。马达40a以及40b例如设置于空气调和装置的压缩机。
马达40a以及40b并不局限于空气调和装置的压缩机，也可以与设置于室内机的负载侧送风机连接，还可以与设置于室外机的热源侧送风机连接。在本实施方式1中，以马达40a以及40b设置于空气调和装置的情况进行说明，但被设置马达40a以及40b的装置并不局限于空气调和装置。另外，在本实施方式1中，以控制对象的马达为由马达40a以及40b构成的2台马达的情况进行说明，但控制对象的马达也可以为3台以上。
如图1所示，马达控制装置30具有：电力变换电路10，将从3相的交流电源1供给的交流变换为直流；逆变器电路6，与多个马达40a及40b连接；以及继电器9，连接于马达40b与逆变器电路6之间。另外，马达控制装置30具有控制逆变器电路6以及继电器9的控制器18。在逆变器电路6的输出侧，相对于逆变器电路6并联连接有马达40a以及40b。
在将逆变器电路6与马达40a的绕组连接的配线设置有电流检测器8a，该电流检测器8a对从逆变器电路6流动至马达40a的马达电流Ima进行检测。在将逆变器电路6与马达40b的绕组连接的配线设置有电流检测器8b，该电流检测器8b对从逆变器电路6流动至马达40b的马达电流Imb进行检测。
电力变换电路10具有：整流电路2，将交流变换为直流；电抗器4，将从整流电路2输出的电流平滑化；以及平滑电容器5，将从整流电路2输出的电压平滑化。整流电路2具有将电流流动的方向整流为一个方向的倒流防止元件3。电力变换电路10通过电力变换电路10的整流动作而将稳定的直流电源电压输出至逆变器电路6。
逆变器电路6具有6个开关元件7和与6个开关元件7分别并联连接的回流二极管11。开关元件7例如是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等功率半导体元件。6个开关元件7相对于马达40a以及40b的各马达被分类为与U相的绕组连接的2个开关元件7、与V相的绕组连接的2个开关元件7、以及与W相的绕组连接的2个开关元件7。
从电力变换电路10向逆变器电路6输入稳定的直流电源电压。逆变器电路6使6个开关元件7以任意的载波频率进行开关动作，从而将直流电源电压变换为交流电压并输出。逆变器电路6为了使马达40a以及40b进行可变速运转而以可变频率输出可变电压。
继电器9切换马达40b与逆变器电路6的连接的接通状态以及断开状态。继电器9例如是电磁继电器。在继电器9为接通状态的情况下，马达40b与逆变器电路6电连接。在继电器9为断开状态的情况下，马达40b被从逆变器电路6电分开。即，在继电器9为接通状态的情况下，马达40a以及40b这2台马达进行驱动。在继电器9为断开状态的情况下，马达40b停止，马达40a进行驱动。继电器9针对马达40a以及40b这2台马达起到切换所驱动的马达的台数的作用。在继电器9为电磁继电器的情况下，若对设置于继电器9的线圈施加励磁电压，则继电器9从断开状态切换为接通状态。
图2是表示图1所示的控制器的一个构成例的框图。控制器18例如为微型计算机。如图1所示，控制器18具有：存储器71，存储程序；和CPU(Central ProcessingUnit)72，根据程序来执行处理。如图2所示，控制器18具有逆变器控制机构21、台数切换机构22以及计时器23。通过CPU72执行程序来构成逆变器控制机构21以及台数切换机构22。
逆变器控制机构21根据从上位的装置输入的转速指令值N＊来控制多个马达40a以及40b的转速。在本实施方式1中，上位的装置是空气调和装置的控制装置。逆变器控制机构21根据转速指令值N＊来进行对逆变器电路6输出的脉冲电压的脉冲宽度进行调制的PWM(Pulse Width Modulation)控制。例如，在将输入至马达40a的马达电压Va增大的情况下，逆变器控制机构21将扩大脉冲宽度的电压指令值Va＊输出至逆变器电路6。在减小马达电压Va的情况下，逆变器控制机构21将缩窄脉冲宽度的电压指令值Va＊输出至逆变器电路6。电压指令值Va＊是包括U相的电压指令值Vu＊、V相的电压指令值Vv＊以及W相的电压指令值Vw＊的值。逆变器控制机构21经由未图示的配线与平滑电容器5的两端连接，监视平滑电容器5的两端电压(直流母线电压)。
另外，表示所驱动的马达的台数的信息亦即台数指令值S＊被从上位的装置输入至逆变器控制机构21。在马达40a以及40b正进行驱动的状况下，若被输入使所驱动的马达的台数为1台这一内容的台数指令值S＊，则逆变器控制机构21使供给至马达40a以及40b的电流小于与转速指令值N＊对应的电流值指令值。在马达40a正进行驱动的状况下，若被输入使所驱动的马达的台数为2台这一内容的台数指令值S＊，则逆变器控制机构21使马达40a的转速Na小于转速指令值N＊。台数切换机构22对应于被从上位的装置输入的台数指令值S＊所表示的台数来控制继电器9的接通状态以及断开状态。
逆变器控制机构21为了控制马达40a以及40b的转速，而通过控制向开关元件7输出的脉冲电压的宽度以及脉冲电压的输出的时机来将脉冲电压以及载波频率控制为所希望的值。逆变器控制机构21为了以所希望的转速驱动马达40a以及40b而进行旋转反馈控制。在本实施方式1中，将以所希望的转速驱动马达的旋转反馈控制的基准马达设为未连接继电器9的马达40a。因此，在减小向马达40b流动的马达电流Imb时，逆变器控制机构21以减小流动至马达40a的马达电流Ima的方式进行控制。
作为逆变器控制机构21所进行的旋转反馈控制，可考虑2种控制。第一种控制是将对转子的永磁铁的磁极位置进行检测的磁传感器设置于马达40a并基于磁传感器检测的磁极位置来控制马达40a的旋转的控制。第2种控制是根据施加于马达40a的马达电压以及马达参数等来推断磁极位置并控制马达40a的旋转的无传感器矢量控制。在本实施方式1中，以逆变器控制机构21基于由电流检测器8a以及8b检测的马达电流等进行推断马达40a以及40b的旋转位置的无传感器矢量控制的情况进行说明。
在无传感器矢量控制中，逆变器控制机构21根据流动至马达40a以及40b的电流、施加于马达40a以及40b的电压以及马达参数等信息来推断马达40a以及40b的磁极位置以及速度。马达参数是电阻值、电感值、感应电压常量以及惯性力矩等信息。
图3是用于对图2所示的逆变器控制机构所进行的无传感器矢量控制进行说明的框图。如图3所示，逆变器控制机构21具有位置推断器31a以及31b、速度控制器32、电流补偿部33、电流控制器34以及35、坐标变换部36以及37、以及减法器38a～38c。
位置推断器设置有与同步驱动的马达的台数对应的数量。在本实施方式1中，由于控制对象的马达为马达40a以及40b这2台，所以逆变器控制机构21具有与马达40a对应的位置推断器31a和与马达40b对应的位置推断器31b。
位置推断器31a基于包括马达电流Ima、马达电压Vm以及马达参数的参数值来推断马达40a的相位θ＿a以及速度。马达电流Ima被从电流检测器8a输入。马达电流Ima包括U相的电流Iua、V相的电流Iva以及W相的电流Iwa。马达电压Vm例如是U相的电压指令值Vu＊、V相的电压指令值Vv＊以及W相的电压指令值Vw＊，从坐标变换部36输入。位置推断器31a将推断出的速度换算为转速Npa并输出至减法器38a。位置推断器31a将相位θ＿a输出至坐标变换部36以及37。
位置推断器31b基于包括马达电流Imb、马达电压Vm以及马达参数的参数值来推断表示马达40b的旋转位置的相位θ＿b以及速度。马达电流Imb被从电流检测器8b输入。马达电流Imb包括U相的电流Iub、V相的电流Ivb以及W相的电流Iwb。输入至位置推断器31b的信息是全部与马达40b相关的信息。位置推断器31b也可以将推断出的速度换算为转速Npb并输出。
减法器38a对从上位的装置输入的转速指令值N＊与从位置推断器31a输入的转速Npa的差亦即转速差进行计算。减法器38a将计算出的旋转差的值输出至速度控制器32。速度控制器32计算对转速差乘以增益Kc的结果的控制量以及按时间积分处理了旋转差所得的控制量中的一方的控制量或者将两方相加所得的控制量。速度控制器32将计算出的控制量作为转矩电流指令值输出至减法器38b。
坐标变换部37被从电流检测器8a输入包括U相的电流Iua、V相的电流Iva以及W相的电流Iwa的马达电流Ima。相位θ＿a的值被从位置推断器31a输入至坐标变换部37。坐标变换部37对于3相的电流Iua、Iva以及Iwa将d轴设定为磁通的朝向，变换为使磁通产生的成分亦即励磁电流以及与负载的转矩对应的转矩电流。坐标变换部37使用位置推断器31a推断出的相位θ＿a作为相位信息来进行坐标变换。励磁电流相当于d轴电流，转矩电流相当于q轴电流。坐标变换部37将转矩电流的值输出至减法器38b，将励磁电流的值输出至减法器38c。
减法器38b对从速度控制器32输入的转矩电流指令值与从坐标变换部37输入的转矩电流的差亦即q轴电流差进行计算。减法器38b将计算出的q轴电流差的值输出至电流控制器34。电流控制器34计算对从减法器38b输入的q轴电流差乘以增益Kd的结果的控制量以及按时间积分处理了q轴电流差所得的控制量中的一方的控制量或者将两方相加所得的控制量。电流控制器34将计算出的控制量作为q轴的电压指令值输出至坐标变换部36。电流控制器34生成的控制量相当于第1控制量。
电流补偿部33起到使多个马达40a以及40b中的不成为旋转反馈控制的对象的马达40b的旋转稳定的作用。电流补偿部33基于由位置推断器31a推断出的相位θ＿a与由位置推断器31b推断出的相位θ＿b来计算马达40b相对于马达40a的相位差。而且，电流补偿部33根据计算出的相位差来推断马达40b的速度变化，计算用于使马达40b的旋转稳定的补偿电流。电流补偿部33将计算出的补偿电流作为对于马达40a的励磁电流指令值输出至减法器38c。
减法器38c计算从电流补偿部33输入的励磁电流指令值与从坐标变换部37输入的励磁电流的差亦即d轴电流差。减法器38c将计算出的d轴电流差的值输出至电流控制器35。电流控制器35将从减法器38c输入的d轴电流差乘以增益Ke的结果的控制量以及按时间积分处理了d轴电流差所得的控制量中的一方的控制量或者将两方相加所得的控制量作为d轴的电压指令值输出至坐标变换部36。电流控制器35生成的控制量相当于第2控制量。
坐标变换部36被从位置推断器31a输入相位θ＿a的值，被从电流控制器34输入q轴的电压指令值，被从电流控制器35输入d轴的电流指令值。坐标变换部36将相位θ＿a作为相位信息来将q轴的电压指令值以及d轴的电流指令值坐标变换为3相的电压指令值V＊。逆变器控制机构21将3相的电压指令值V＊变换为开关元件7的接通时间成为载波频率的周期T中的脉冲宽度的脉冲电压并输出至逆变器电路6。与马达40a的转子的磁极位置对应的相位的脉冲电压被输入至逆变器电路6的开关元件7。逆变器电路6能够输出所希望的逆变器输出电压。
这样一来，逆变器控制机构21通过反馈位置推断器31a推断的马达40a的相位以及速度的信息，能够以与转速指令值N＊对应的所希望的转速驱动马达40a以及40b。另外，在驱动多个马达40a以及40b的情况下，通过设置与台数对应的位置推断器，进行电流补偿，能够使控制的稳定性提高。另外，在驱动多台马达的控制***中，当马达负载侧的阻尼特性大的情况下或者惯性力矩大的情况下等，由于即便不实施上述那样的电流补偿，也能够稳定地控制转速，所以可以不设置电流补偿部33地构建多台马达驱动***。该情况下的励磁电流指令值一般设定为从效率的观点考虑为最佳的值。
其中，通过图1所示的CPU72执行程序来构成位置推断器31a以及31b、速度控制器32、电流补偿部33、电流控制器34以及35、坐标变换部36以及37、和减法器38a～38c。这些结构中的一部分或者全部也可以为ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)等专用电路。另外，在本实施方式1中，为了说明而用独立的结构表示了位置推断器31a以及31b，但这些结构也可以是1个位置推断器。并且，电流控制器34以及35可以由1个电流控制器构成，坐标变换部36以及37可以由1个坐标变换部构成。
接下来，对本实施方式1的马达控制装置30的动作进行说明。首先，对马达控制装置30将所驱动的马达的台数从2台减少至1台的情况下的动作进行说明。图4是表示图1所示的马达控制装置将所驱动的马达的台数从2台减少至1台的情况下的动作步骤的流程图。这里，作为初始状态，设为马达40a以及40b正在进行驱动的状况。
逆变器控制机构21若被从上位的装置输入使所驱动的马达的台数为1台这一内容的台数指令值S＊，则为了减小马达电流Imb而变更电压指令值V＊。此时，逆变器控制机构21起动计时器23，使计时器23测定经过时间t。而且，逆变器控制机构21对马达电流Imb与第1阈值Ith1进行比较(步骤S101)。例如，逆变器控制机构21对U相的电流Iua、V相的电流Iva以及W相的电流Iwa中的最大值与第1阈值Ith1进行比较。马达电流Imb相当于用于逆变器控制机构21判定继电器9的切换的时机的监视电流。
在步骤S101的判定的结果是马达电流Imb小于第1阈值Ith1的情况下，台数切换机构22使继电器9为断开状态(步骤S103)。另一方面，在步骤S101的判定的结果是马达电流Imb为第1阈值Ith1以上的情况下，台数切换机构22进入至步骤S102的判定处理。
在步骤S102中，逆变器控制机构21对是否马达电流Imb小于第2阈值Ith2且经过时间t大于阈值时间Tth进行判定。阈值时间Tth例如为几秒。在马达电流Imb小于第2阈值Ith2且经过时间t大于阈值时间Tth秒的情况下，逆变器控制机构21使继电器9为断开状态(步骤S103)。另一方面，在不满足马达电流Imb小于第2阈值Ith2的第1条件以及经过时间t大于阈值时间Tth的第3条件中的至少一方的情况下，逆变器控制机构21判定为包括马达40b的设备异常(步骤S104)。
若判定为设备存在异常，则逆变器控制机构21使逆变器电路6的输出停止(步骤S105)。关于继电器9的操作，台数切换机构22对由电流检测器8b检测的马达电流Imb是否为第2阈值Ith2以下或者第1阈值Ith1以下进行判定(步骤S106)。在步骤S106的判定的结果是马达电流Imb为第2阈值Ith2以下或者第1阈值Ith1以下的情况下，台数切换机构22使继电器9为断开状态(步骤S107)。
根据上述的步骤，在切换多个马达的运转台数时，抑制在继电器9产生的应力(stress)，防止继电器9发生故障。另外，根据上述的步骤，在切换马达的台数时，能够快速检测包括马达40a以及40b与继电器9的设备的异常状态。其结果是，能够提高设备的可靠性。
在步骤S103中，继电器9若在电流流动至自身的状态下进行开关动作，则因被施加至触点间的电压而产生电弧电压。若电弧电压大，则存在继电器9发生故障的担忧。为了不给继电器9带来应力，优选在流动至继电器9的电流为0[A]的状态下，继电器9进行开关动作。对将马达电流Imb控制为0[A]、台数切换机构22使继电器9为断开状态的方法进行说明。
图5是用于对在图3所示的结构中将继电器切换为断开状态时的其他控制进行说明的框图。在图3所示的结构中，电流补偿部33生成励磁电流指令值，速度控制器32生成转矩电流指令值。图5表示为在被从上位的装置输入将所驱动的马达从2台减少至1台这一内容的台数指令值S＊的时机逆变器控制机构21将励磁电流指令值以及转矩电流指令值分别设定为0[A]。如图5所示，逆变器控制机构21以使流动至马达40a的电流成为0[A]的方式进行反馈控制。通过逆变器控制机构21不使速度控制器32以及电流补偿部33发挥功能，能够使流动至马达40a的电流为0[A]。
如本实施方式1那样，在马达40a以及40b为永磁铁同步马达的情况下，若转子的磁铁进行旋转，则在绕组的内部产生感应电压。一般，转速越高则感应电压成为越大的值，转速越低则感应电压成为越小的值。通过上述的控制，逆变器电路6生成的逆变器输出电压与因马达40b的旋转而产生的感应电压值成为同相位且同值，该情况下，流动至马达40b的电流为0[A]。在图5所示的结构中，通过使励磁电流指令值以及转矩电流指令值分别为0[A]来进行反馈控制，由此自动地生成与感应电压值相互平衡的逆变器输出电压。此外，为了供给至绕组的电流为0[A]，马达40b被截断能量供给，但与惯性力矩对应地继续旋转。
若以保护继电器9为目的，则控制对象为流动至继电器9的电流，但在本实施方式1中，使电流控制对象为马达40a，并不直接控制继电器9以使流动至继电器9的电流为0[A]。然而，在如本实施方式1那样利用单一的逆变器电路6驱动多个马达40a以及40b的装置中，由于逆变器输出电压在马达40a以及40b中共通，所以马达40a以及40b必定被以相同的转速控制。因此，除了电流控制对象的马达40a以外，连接有继电器9的马达40b也成为与马达40a相同的转速，在马达40a以及40b两方产生相同程度的感应电压。其结果是，即便对于马达40a进行使所供给的电流为零安培的零电流控制，也能够使流动至马达40b的电流间接为0[A]。
并且，流动至继电器9的电流与流动至马达40b的电流相等，流动至马达40b的电流被电流检测器8b检测为马达电流Imb。因此，若判定为由电流检测器8b检测的马达电流Imb为0[A]，则台数切换机构22判断为能够将继电器9变更为断开状态，将向继电器9的线圈励磁电压变更为0V。
如上所述，由于电流控制的对象为马达40a，所以流动至连接继电器9的马达40b的电流不完全为0[A]，存在流动有微小的电流的情况。另外，由于因电流检测器8a、8b的检测误差等影响，即便使电流指令值为0[A]进行了反馈控制，在控制上也产生误差，所以还存在所检测的电流不为0[A]的情况。因此，关于成为连接切换的判定基准的第1阈值Ith1，只要考虑这些情况来将设置了富余量(margin)的值作为阈值即可。
另外，在本控制状态的经过时间t长于阈值时间Tth秒的情况下，第2阈值Ith2成为用于判定是否断开继电器9的阈值，但在设定为大的值的情况下，第2阈值Ith2成为带来对于继电器9的应力的值。因此，需要预先成为对于继电器9的电流额定值设置了富余量的值。在成为大于继电器9的电流额定值的值的情况下，继电器9的故障风险当然上升。另外，只要是本实施方式，则基本根据步骤S101的判定条件来断开继电器9，仅在因干扰等而导致该状态的经过时间t长于阈值时间Tth秒的情况下，才移至步骤S102的判定条件。因此，移至步骤S102的频度少，若在第1阈值Ith1＜第2阈值Ith2的基础上以成为第2阈值Ith2＜继电器9的电流额定这一关系的方式预先设定值，则能够减少设备的故障风险并且实现迅速的台数的切换控制。其结果是，可靠性提高。
另外，如参照图4说明那样，在步骤S102的判定的结果是进入至步骤S104并判定为设备存在异常的情况下，控制器18使逆变器电路6的输出停止。关于继电器9的操作，若由电流检测器8b检测出的马达电流Imb为第2阈值Ith2或者第1阈值Ith1以下，则控制器18使继电器9为断开状态。若逆变器电路6的输出停止，则马达40a以及40b分别惰性旋转，在2个马达间流动的电流随着转速的降低而减少。而且，若马达40b最终停止，则供给至马达40b的电流为0[A]。即，在使逆变器电路6的输出停止之后，控制器18在确认马达电流Imb的减少之后将继电器9切换为断开状态。这样，即便是因逆变器电路6的故障等而进入至图4所示的步骤S104的处理的情况，通过控制器18基于流动至继电器9的电流来断开操作继电器9，也能够减少给继电器9以及其他设备带来的应力。
接下来，对马达控制装置30将所驱动的马达的台数从1台增加至2台的情况下的动作进行说明。图6是表示图1所示的马达控制装置将所驱动的马达的台数从1台增加至2台的情况下的动作步骤的流程图。这里，作为初始状态，假设为马达40a正在进行驱动、但马达40b停止的状况。
若从上位的装置被输入使所驱动的马达的台数为2台这一内容的台数指令值S＊，则为了减小马达40a的转速Npa，逆变器控制机构21变更电压指令值V＊。此时，逆变器控制机构21起动计时器23，使计时器23测定经过时间t。而且，逆变器控制机构21对转速Npa与第1阈值Nth1进行比较(步骤S201)。转速Npa相当于用于逆变器控制机构21判定继电器9的切换的时机的监视转速。
在步骤S201的判定的结果是转速Npa小于第1阈值Nth1的情况下，台数切换机构22使继电器9为接通状态(步骤S203)。另一方面，在步骤S201的判定的结果是转速Npa为第1阈值Nth1以上的情况下，台数切换机构22进入至步骤S202的判定处理。
在步骤S202中，逆变器控制机构21对是否转速Npa小于第2阈值Nth2且经过时间t大于阈值时间Tth进行判定。在转速Npa小于第2阈值Nth2且经过时间t大于阈值时间Tth秒的情况下，逆变器控制机构21使继电器9为接通状态(步骤S203)。另一方面，在不满足转速Npa小于第2阈值Nth2的第1条件以及经过时间t大于阈值时间Tth的第3条件中的至少一方的情况下，逆变器控制机构21判定为包括马达40a的设备异常(步骤S204)。
根据上述的步骤，在切换多个马达的运转台数时，抑制在继电器9产生的应力，防止继电器9以及马达40b发生故障。另外，根据上述的步骤，在马达的台数切换时，能够快速检测包括马达40a以及40b与继电器9的设备的异常状态。其结果是，能够提高设备的可靠性。例如，在步骤S204中，若逆变器控制机构21判定为设备存在异常，则可以停止逆变器电路6的输出。该情况下，能够防止产生了异常的设备影响到其他设备。
这里，在步骤S203中，当继电器9从断开状态切换为接通状态时，存在因2台马达40a以及40b的转速而产生过大电流的担忧。该情况下，有时导致马达减磁以及设备故障等。在马达40a为驱动中将继电器9从断开状态切换为接通状态的情况下，优选使驱动中的马达40a的转速N为0[min－1]。对在转速Npa小至0[min－1]时台数切换机构22使继电器9为接通状态的情况进行说明。
图7是用于对在图3所示的结构中所驱动的马达为1台的情况下的控制进行说明的框图。与图3所示的结构相比，图7所示的结构未设置推断马达40b的旋转位置的位置推断器31b和计算使马达40b的驱动稳定化的补偿电流的电流补偿部33，而设定了任意的指令值作为励磁电流指令值。任意的指令值可选择与马达40a以及40b的种类对应的值。对于任意的指令值而言，例如当控制对象马达是在转子的表面设置有永磁铁的表面磁铁型马达的情况下优选是0[A]，当是在转子的内部设置有永磁铁的埋入型马达的情况下，优选是马达的运转效率为最佳的值。
图8是用于对在图7所示的结构中将继电器切换为接通状态时的其他控制进行说明的框图。在上位的装置是空气调和装置的控制装置的情况下，若判断为需要空调能力的增大，则将使所驱动的马达为2台这一内容的台数指令值S＊输入至控制器18。该情况下，如图8所示，逆变器控制机构21通过将转速指令值设定为0[min－1]来使马达40a的转速变换为零速度。若为图7所示的结构，则由于反馈控制马达40a的转速，所以能够使向零速度状态的变更容易。
这里，对使马达40a的速度降低至零速度的状态的理由进行说明。若马达40a在连接继电器9的时机维持旋转的状态不变，则在继电器9的开关动作的时机，有时因马达40a的感应电压而导致在马达40b产生过大的电流。因此，通过使马达40a为零速度状态，来抑制过大的电流流经马达40b。在流经马达40b的电流大的情况下，会产生马达的减磁，有时产生设备发生故障等问题。
在继电器9为断开状态的情况下，当马达40b成为借助外力而旋转的失控运转的状态时，有时马达40a与马达40b的感应电压的瞬时的差量在马达间产生为电压。该情况下，由于更大的电流在马达间流动，所以通过使马达40a移至零速度状态能够抑制电流。
若判定为由位置推断器31a推断的马达40a的转速Npa为0[min－1]，则台数切换机构22判断为能够将继电器9变更为接通状态，对继电器9的线圈施加励磁电压。
不过，因电流检测器8a的检测值以及马达参数等偏差会在位置推断器31a的推断值与实际的马达40a的转速产生误差。因此，可以考虑误差来设定成为是否对继电器9进行开关动作的判定基准的转速阈值Nth。
另外，在马达的控制中，可预料到低速侧的控制性、特别是转速为0[min－1]附近的控制性的恶化。另外，也存在构成为与马达的转速对应地变更控制算法的情况。在这样的情况下，可以将马达的转速达到规定值之前的值作为对于继电器9的开关动作的判定阈值。这样一来，不需要变更控制算法，可获得能够简化控制的效果。
另外，在继电器9被变更为接通状态之后，由于马达40a以及40b与逆变器电路6连接，所以可通过图5所示的结构来控制马达40a以及40b的转速。
当将所驱动的马达从1台变更为2台时，在将马达40a的转速控制为零之后将继电器9切换为接通状态。因此，能够在稳定地维持了马达40a的旋转的状态下切换马达40a以及40b的运转台数。另外，通过抑制向继电器9以及马达40b的过大电流，减少对于继电器9的应力，使得包括马达40a以及40b与继电器9的设备的可靠性提高。
本实施方式1的马达控制装置30具有：逆变器电路6；电流检测器8a以及8b，检测流动至马达40a以及40b的马达电流；继电器9，设置于马达40b与逆变器电路6之间；以及控制器18。控制器18具有：逆变器控制机构21，在使马达40b停止时，减小流动至所驱动的马达40a的马达电流；和台数切换机构22，若马达40b的马达电流Imb变小，则将继电器9切换为接通状态。另外，在将所驱动的马达的台数从1台切换为2台时，逆变器控制机构21减小驱动中的马达40a的转速，若马达40a的转速Npa变小，则台数切换机构22将继电器9从断开状态切换为接通状态。
根据本实施方式1，当将所驱动的马达40a以及40b中的运转台数切换为1台时，在流动至所驱动的马达40a的马达电流变小之后，将继电器9切换为断开状态。由于马达40a以及40b相对于逆变器电路6并联连接，所以若流动至马达40a的电流变小，则流动至马达40b以及继电器9的电流也变小。在流动至继电器9的电流也变小之后，继电器9切换为断开状态。另外，当将多个马达40a以及40b中的运转台数从1台切换为2台时，在所驱动的马达40a的转速变小之后，将继电器9切换为接通状态。由于马达40a以及40b相对于逆变器电路6并联连接，所以若马达40a的转速变小，则流动至马达40a以及40b与继电器9的电流也变小。在流动至继电器9的电流也变小之后，继电器9切换为接通状态。因此，减少对于继电器9的应力，防止包括马达40a以及40b与继电器9的设备发生故障。由于在马达40a的电流变为零安培之前，或者在马达40a的转速变为零之前，继电器9进行开关动作，所以能够缩短继电器9的切换动作时间。
实施方式2.
本实施方式2是在实施方式1中说明的马达控制装置中对于马达的运转台数切换控制追加转速条件、使设备的可靠性进一步提高的方式。在本实施方式2中，对与在实施方式1中说明的结构相同的结构标注相同的附图标记，省略其详细的说明。
本实施方式2的马达控制装置的结构由于与在实施方式1中说明的结构同样，所以省略其详细的说明。对本实施方式2的马达控制装置的动作进行说明。
首先，对将所驱动的马达的台数从2台减少至1台的情况下的动作进行说明。图9是表示图1所示的马达控制装置将所驱动的马达的台数从2台减少至1台的情况下的动作步骤的实施方式2所涉及的流程图。与实施方式1大不相同之处是在断开继电器9的判定条件中追加了步骤S112的点。
图9所示的步骤S112在判定条件中使用马达40a的转速Npa，当满足了马达的转速Npa＜转速阈值Nth且马达40b的马达电流Imb＜第2阈值Ith2两方的情况下，使继电器9断开。由于图9所示的步骤S111、S113以及S114各自的处理与图4所示的步骤S101、S102以及S103各自的处理同样，所以省略其详细的说明。
在步骤S113中，当不满足马达电流Imb小于第2阈值Ith2的第1条件以及经过时间t大于阈值时间Tth的第3条件中的至少一方的情况下，逆变器控制机构21判定为包括马达40b的设备异常(步骤S115)。若判定为设备存在异常，则逆变器控制机构21使逆变器电路6的输出停止(步骤S116)。关于继电器9的操作，台数切换机构22对由电流检测器8b检测的马达电流Imb是否为第2阈值Ith2以下或者第1阈值Ith1以下进行判定(步骤S117)。在步骤S117的判定的结果是马达电流Imb为第2阈值Ith2以下或者第1阈值Ith1以下的情况下，台数切换机构22使继电器9为断开状态(步骤S118)。
这里，对在判定条件中使用马达40a的转速Npa的理由进行说明。如在实施方式1中也说明过那样，考虑切换为为了将台数从2台变更为1台而使马达电流为零安培那样的控制手法。虽然控制为流动至马达40a的电流变为0[A]，但该情况下，通过因马达的旋转而产生的感应电压与逆变器产生的电压为同相位且同值，使得电流不会流动至马达。此时的马达因惯性而惰性旋转，在此期间，对于马达40a不实施转速控制。然而，通过位置推断器31a进行运算动作，能够推断马达40a的转速。
在如无传感器矢量控制那样基于马达常量、马达电流以及马达电压等来在CPU内部推断马达的转速的情况下，越为低旋转则推断转速越产生误差，存在推断精度劣化这一课题。这是因为：由于若马达的转速变小则施加于马达的电压也变小，所以转速的推断相对容易受到在逆变器电路中产生的电压误差的影响。在最坏的情况下，有时出现无法控制马达的失步(step-out)这一现象，设备会异常停止。另外，为了防止这些现象，需要用于进行高级的运算处理的CPU，另外需要高精度的电压传感器，存在导致成本升高这一课题。
如上所述，在将台数从2台切换为1台的状态下，马达40a的转速因惰性而旋转，不清楚转速降低至何种程度。在最坏的情况下，也可认为转速降低至马达的失步。因此，需要在高于该转速的范围实施台数切换控制。这里，通过设置对于转速的判定阈值Nth，使该值为大于达到失步的转速的值，由此能够避免失步。对在步骤S112中将转速的判定作为与马达电流Imb＜第2阈值Ith2的判定条件的AND条件的理由进行说明。即便转速低于判定阈值Nth，并想要断开继电器9，若流动的电流为大的值，则也对于继电器9施加应力。因此，步骤S112意味着在马达电流Imb＜Ith2时对继电器9进行断开操作。其中，关于电流的第2阈值Ith2的设定，与在实施方式1中说明的内容相同，省略其说明。
另外，如参照图9说明那样，在步骤S113的判定的结果是进入至步骤S115而判定为设备存在异常的情况下，控制器18使逆变器电路6的输出停止。关于继电器9的操作，若由电流检测器8b检测出的马达电流Imb为第2阈值Ith2或者第1阈值Ith1以下，则控制器18使继电器9为断开状态。若逆变器电路6的输出停止，则马达40a以及40b分别惰性旋转，在2个马达间流动的电流随着转速的降低而减少。而且，若马达40b最终停止，则供给至马达40b的电流为0[A]。即，在使逆变器电路6的输出停止之后，控制器18在确认马达电流Imb的减少之后将继电器9切换为断开状态。这样，即便是因逆变器电路6的故障等而进入至图9所示的步骤S115的处理的情况，通过控制器18基于流动至继电器9的电流来断开操作继电器9，也能够减少给继电器9以及其他设备带来的应力。
并且，在不满足步骤S111～S113中的任一条件的情况下，逆变器控制机构21判断为设备发生故障，立即使逆变器电路6的电压输出停止。这样一来，能够更早地检测设备的异常状态。
这样，在将所驱动的马达从2台变更为1台时，通过检测马达40a的转速Npa，并对于其追加判定阈值，能够获得防止转速过度降低而陷入无法控制的情况、防止设备异常停止这一效果。
接下来，对将所驱动的马达的台数从1台增加至2台的情况下的动作进行说明。图10是表示图1所示的马达控制装置将所驱动的马达的台数从1台增加至2台的情况下的动作步骤的实施方式2所涉及的流程图。与实施方式1大不相同的点在于在接通继电器9的判定条件追加了步骤S212的点。
图10所示的步骤S212是对于因由马达40a产生的再生能量而引起的电压亦即再生电压设置作为判定阈值的电压阈值Vth、并在满足了Npa＜转速阈值Nth且再生电压Vk＜电压阈值Vth两方的情况下使继电器9接通的步骤。根据电力变换电路10的平滑电容器5的电压的两端电压(直流母线电压)的上升量来计算再生电压Vk。由于图10所示的步骤S211、S213、S214以及S215各自的处理与图6所示的步骤S201、S202、S203以及S204各自的处理同样，所以省略其详细的说明。
在本实施方式2中，也在将所驱动的马达的台数从1台增加至2台的情况下，与实施方式1同样地对于马达40a进行控制以使速度成为零。此时，若在马达40a正进行旋转的状态下控制为零，则旋转的能量被再生，逆变器的平滑电容器5的电压的两端电压(直流母线电压)上升。另外，若要在马达40a借助外力正转动的状态等下将转速控制为零，则再生能量非常大，结果，存在因直流母线电压的电压上升而设备检测到过电压并异常停止的课题。并且，在最差的情况下，再生电压会超过平滑电容器5的部件的耐压或者超过开关元件7的部件耐压，存在设备被破坏的担忧。鉴于此，本实施方式2的特征在于，在将运转台数从1台增加至2台时实施的零转速控制中，通过对于直流母线电压设置电压阈值Vth，来在导致因再生引起的过电压异常以及设备故障之前接通继电器9。
若将电压阈值Vth设定为比检测设备的过电压异常的阈值小的值，则设备不会因再生而检测过电压异常，能够继续运转。另外，在步骤S213所示的条件中，将再生电压的判定作为与转速Npa＜转速阈值Nth的判定条件的AND条件，如上所述，这是为了防止因在转速大的状态下接通继电器9的情况下产生的过大的电流引起的故障。因此，通过满足再生电压Vk＜电压阈值Vth以及转速Npa＜转速阈值Nth这两个条件，能够减少发生故障的风险、提高装置整体的可靠性。
并且，在不满足步骤S211～S213中的任一条件的情况下，逆变器控制机构21判断为设备发生了故障，立即使逆变器电路6的电压输出停止。这样一来，能够更早地检测设备的异常状态。
根据本实施方式2，在将所驱动的马达40a以及40b中的运转台数切换为1台时，除了减小马达电流之外，还追加基于马达转速的判定，由此在马达的旋转过度降低而达到失步之前使继电器9断开。其结果是，设备不会达到异常停止，能够稳定地切换台数。另外，根据本实施方式2，在将运转台数从1台切换为2台时，除了减小马达的转速之外，还根据直流母线电压的上升值来检测马达的再生能量，从而在达到过电压异常之前使继电器9接通。其结果是，设备不会达到异常停止，能够稳定地切换台数。
实施方式3.
本实施方式3涉及具有在实施方式1中说明的马达控制装置的空气调和装置。在本实施方式3中，对与在实施方式1中说明的结构相同的结构标注相同的附图标记，省略其详细的说明。
对本实施方式3的空气调和装置的结构进行说明。图11是表示本发明的实施方式3所涉及的空气调和装置的一个构成例的制冷剂回路图。空气调和装置100具有室外机50和通过制冷剂配管65与室外机50连接的室内机60。室外机50具有：压缩机51，压缩制冷剂并排出；四通阀52，切换制冷剂的流通方向；热源侧热交换器53，使制冷剂与外部空气热交换；热源侧送风机54，将外部空气供给至热源侧热交换器53；以及控制器18a。压缩机51具有图1所示的马达40a以及40b。室外机50具有在实施方式1中说明的马达控制装置30。在室外机50设置有检测外部空气温度的外部空气温度传感器58。在热源侧送风机54连接有马达57作为驱动源。
室内机60具有：膨胀装置61，使高压的制冷剂减压而膨胀；负载侧热交换器63，使制冷剂与空气调节对象空间的空气热交换；以及负载侧送风机64，将空气调节对象空间的空气供给至负载侧热交换器63。在室内机60设置有检测室温的室温传感器68。在负载侧送风机64连接有马达67作为驱动源。
压缩机51、热源侧热交换器53、膨胀装置61以及负载侧热交换器63通过制冷剂配管65而连接，构成供制冷剂循环的制冷剂回路55。在空气调和装置100进行制冷运转的情况下，热源侧热交换器53作为冷凝器发挥功能，负载侧热交换器63作为蒸发器发挥功能。在空气调和装置100进行制热运转的情况下，热源侧热交换器53作为蒸发器发挥功能，负载侧热交换器63作为冷凝器发挥功能。在图11所示的构成例中，具备对空气调和装置100的制冷循环进行控制的功能的控制器18a被设置于室外机50，但控制器18a也可以设置于室内机60。
图12是表示图11所示的控制器的一个构成例的框图。控制器18a具有制冷循环控制机构20、逆变器控制机构21以及台数切换机构22。控制器18a具有图1所示的存储器71以及CPU72。通过CPU执行程序来构成制冷循环控制机构20、逆变器控制机构21以及台数切换机构22。此外，在图11中，为了说明，将马达控制装置30与控制器18a表示为独立的结构，但马达控制装置30是包括图12所示的逆变器控制机构21以及台数切换机构22的构成。
制冷循环控制机构20调节压缩机51以及膨胀装置61等制冷剂设备的控制量以使空气调和装置100可获得所希望的空调能力。例如，制冷循环控制机构20对从外部空气温度传感器58输入的外部空气温度以及从室温传感器68输入的室温进行监视，若因外部空气温度以及室温的一方或者两方的变化而导致制冷负载增大，则计算所需的空调能力。而且，制冷循环控制机构20对应于计算出的空调能力来控制压缩机51、负载侧送风机64以及热源侧送风机54的转速与膨胀装置61的开度。
在控制压缩机51的转速的情况下，制冷循环控制机构20将与空气调和装置100所需的空调能力对应的转速指令值N＊输出至逆变器控制机构21。另外，制冷循环控制机构20对应于空气调和装置100所需的空调能力来决定马达40a以及40b中的所驱动的马达的台数，将台数指令值S＊输出至逆变器控制机构21以及台数切换机构22。
其中，由于本实施方式3的空气调和装置100中的压缩机51的马达40a以及40b的控制与在实施方式1中说明的控制同样，所以省略其详细的说明。另外，在本实施方式3中，以压缩机51的马达由马达40a以及40b这2台马达构成的情况进行了说明，但也可以使用马达40a以及40b作为马达57。并且，也可以使用马达40a以及40b作为马达67。在本实施方式3中，以使用在实施方式1中说明的马达控制装置的情况进行了说明，但也可以使用在实施方式2中说明的马达控制装置。
本实施方式3的空气调和装置100具有：包括压缩机51的制冷剂回路55、送风机、与压缩机51以及送风机中的一方或者两方连接的马达40a及40b、以及马达控制装置30。
根据本实施方式3，在切换多个马达的运转台数时，不使空气调和装置停止，能够不对空气调和装置的运转性能造成影响地维持稳定的空调能力。另外，会抑制在继电器9产生的应力，防止包括马达40a以及40b与继电器9的设备发生故障。
例如，在将所驱动的马达从2台变更为1台的情况下，若将维持驱动的马达的电流减小至0[A]，则导致空气调和装置100的空调能力降低。若空调能力一旦降低，则在空调能力恢复之前的期间，存在空气调节对象空间的空调环境恶化的担忧。另外，在惯性力矩大的马达的情况下，即便使逆变器电路的输出停止，马达也因惯性力矩而成为继续旋转的状态，存在无法再起动的情况，有时拖长了停止的时间。与此相对，在本实施方式3中，当切换多个马达的运转台数时，通过减小所驱动的马达的电流，但不下降至成为零安培，由此不会使空气调和装置100停止。其结果是，能够维持稳定的空调能力。
在本实施方式3中，当将进行运转的马达的台数从2台变更为1台的情况下，可以在将电流控制为零[A]之后使继电器9为断开状态。另外，在将进行运转的马达的台数从1台变更为2台的情况下，可以在将驱动中的马达的转速控制为零之后使继电器9为接通状态。该情况下，能够在稳定地维持了空气调和装置100的空调能力的状态不实现马达40a以及40b的切换运转，能够避免空气调和装置100停止。另外，抑制向马达40b以及继电器9的过大电流，能够减少对于继电器9的应力。其结果是，包括马达40a及40b与继电器9的设备和空气调和装置100的可靠性提高。由于在马达40a的电流成为零安培之前或者马达40a的转速成为零之前，继电器9进行开关动作，所以能够缩短继电器9的切换动作时间。
另外，通过将在实施方式1中参照图4以及图6说明的步骤还应用于本实施方式3，能够快速地检测包括马达40a及40b与继电器9的设备的异常状态。其结果是，能够进一步提高空气调和装置100的可靠性。
进而，对本实施方式3的空气调和装置100解决现有技术的课题进行说明。如作为现有技术所说明那样，公知有一种为了对应于空调能力的增大来驱动大容量的马达而具备多个马达的空气调和装置。在驱动永磁铁同步马达的情况下，一般是利用磁极传感器等检测器来检测转子的磁极位置以及流动至马达的电流并控制马达的转速的方法。然而，由于设置于空气调和装置的压缩机成为内部高温且高压的状态，所以有时无法安装磁极传感器。因此，提出一种推断磁极位置来控制马达的转速的无传感器控制。由于在无传感器控制中不需要磁极传感器，所以空气调和装置成为更廉价的结构。另外，无传感器控制不仅能够应用于压缩机马达的控制，还能够应用于风扇马达的控制。
然而，在连接有多个永磁铁同步马达的装置的情况下，需要针对各马达以与磁极位置对应的适当的相位来控制马达，一般是对于1个马达应用1个逆变器电路的装置。因此，在具备多个马达的装置中，需要与马达的台数对应的逆变器电路。与此相对，在专利文献1以及专利文献2所公开的技术中，利用1个逆变器电路驱动多个马达。
在空调负载减少了的情况下，现有的空气调和装置以降低室外风扇马达的转速的方式控制逆变器电路。另一方面，如专利文献1的空气调和装置那样搭载了多个马达的空气调和装置通过减少所驱动的马达的台数来代替使马达的转速降低而降低风量。
在专利文献2所公开的方法中，为了切换马达的运转台数而控制设置于逆变器电路与马达之间的电磁继电器，将马达从逆变器电路分开，从而切换所驱动的马达的台数。然而，当在电磁继电器流动有电流的状态下断开触点的情况下，如上所述，会在电磁继电器的触点间产生电弧，对部件施加应力。
另外，考虑专利文献2的技术被应用于空气调和装置的情况。在空调负载增大、将要驱动的马达从1台切换为2台时，该情况下的空气调和装置需要使电磁继电器接通。此时，对于空气调和装置而言，若在正控制1台马达的旋转的状态下将第2台马达与逆变器电路连接，则有时转子的磁极不追随逆变器电路的频率而成为失步等无法控制的状态。其结果是，导致装置异常停止。
另外，优选搭载对多个永磁铁同步马达进行驱动的马达控制装置的空气调和装置在一边进行切换所驱动的马达的台数的控制一边进行运转的情况下，尽量在短时间内切换台数以便不使空调能力降低。并且，马达控制装置需要以不给电磁继电器以及马达带来过电流以及过电压等的应力的方式进行所驱动的马达的切换动作。
本实施方式3的空气调和装置100如上所述，能够解决这样的现有课题。
附图标记说明：
1…交流电源；2…整流电路；3…倒流防止元件；4…电抗器；5…平滑电容器；6…逆变器电路；7…开关元件；8a、8b…电流检测器；9…继电器；10…电力变换电路；11…回流二极管；18、18a…控制器；20…制冷循环控制机构；21…逆变器控制机构；22…台数切换机构；23…计时器；30…马达控制装置；31a、31b…位置推断器；32…速度控制器；33…电流补偿部；34、35…电流控制器；36、37…坐标变换部；38a～38c…减法器；40a、40b…马达；50…室外机；51…压缩机；52…四通阀；53…热源侧热交换器；54…热源侧送风机；55…制冷剂回路；57…马达；58…外部空气温度传感器；60…室内机；61…膨胀装置；63…负载侧热交换器；64…负载侧送风机；65…制冷剂配管；67…马达；68…室温传感器；71…存储器；72…CPU；100…空气调和装置。

Claims (9)

1.一种马达控制装置，其特征在于，具有：
逆变器电路，将直流电压变换为交流电压并供给至并联连接的多个马达；
电流检测器，检测分别流动至所述多个马达的马达电流；
继电器，设置于所述多个马达中的至少1台马达与所述逆变器电路之间，对所述1台马达与所述逆变器电路的连接的接通状态以及断开状态进行切换；以及
控制器，切换所述多个马达中的所驱动的马达的台数，
所述控制器具有：
逆变器控制机构，在使所驱动的2台以上的马达中的1台马达停止时，使对于所述所驱动的2台以上的马达的电流指令值降低；和
台数切换机构，若连接有所述继电器的马达的由所述电流检测器检测的所述马达电流亦即监视电流变小，则将与停止对象的马达连接的所述继电器从所述接通状态切换为所述断开状态，
所述台数切换机构将所述监视电流与所决定的第1阈值进行比较，在所述监视电流小于所述第1阈值的情况下，将所述继电器从所述接通状态切换为所述断开状态。
2.根据权利要求1所述的马达控制装置，其特征在于，
所述逆变器控制机构具有：
电流补偿部，基于从所述驱动中的马达的所述马达电流推断的相位与从所述监视电流推断的相位的相位差来计算使所述停止对象的马达的旋转稳定的励磁电流指令值；
速度控制器，基于转速指令值与从包括所述驱动中的马达的所述马达电流的参数值推断的转速的转速差来计算转矩电流指令值；
电流控制器，根据所述转矩电流指令值和与所述驱动中的马达的所述马达电流对应的转矩电流的电流差来计算第1控制量，根据所述励磁电流指令值和与所述驱动中的马达的所述马达电流对应的励磁电流的电流差来计算第2控制量；以及
坐标变换部，基于所述第1控制量以及所述第2控制量来生成向所述逆变器电路输出的电压指令值，
在使所述1台马达停止时，所述逆变器控制机构不使所述电流补偿部以及所述速度控制器发挥功能，
若所述监视电流减少至所述第1阈值，则所述台数切换机构将所述继电器从所述接通状态切换为所述断开状态。
3.根据权利要求1所述的马达控制装置，其特征在于，
所述逆变器控制机构基于所述监视电流来推断连接有所述继电器的马达的转速，
在所述监视电流为所述第1阈值以上的情况下，所述台数切换机构将所述监视电流与大于所述第1阈值的第2阈值进行比较，并将由所述逆变器控制机构推断出的转速与所决定的转速阈值进行比较，在满足所述监视电流小于所述第2阈值的第1条件与所述推断出的转速小于所述转速阈值的第2条件这两个条件的情况下，将所述继电器从所述接通状态切换为所述断开状态。
4.根据权利要求3所述的马达控制装置，其特征在于，
所述控制器具有计时器，该计时器从所述逆变器控制机构使流动至所述所驱动的2台以上的马达的马达电流减小时起测定经过时间，
在不满足所述第1条件以及所述第2条件中的至少一方的情况下，所述台数切换机构将所述经过时间与所决定的阈值时间进行比较，在满足所述第1条件与所述经过时间大于所述阈值时间的第3条件这两个条件的情况下，所述台数切换机构将所述继电器从所述接通状态切换为所述断开状态，在不满足所述第1条件以及所述第3条件中的至少一方的情况下，所述台数切换机构判定为包括连接有所述继电器的马达的设备存在异常。
5.一种马达控制装置，其特征在于，具有：
逆变器电路，将直流电压变换为交流电压并供给至并联连接的多个马达；
电流检测器，检测分别流动至所述多个马达的马达电流；
继电器，设置于所述多个马达中的至少1台马达与所述逆变器电路之间，对所述1台马达与所述逆变器电路的连接的接通状态以及断开状态进行切换；以及
控制器，切换所述多个马达中的所驱动的马达的台数，
所述控制器具有：
逆变器控制机构，在将所驱动的马达的台数增加1台时，使驱动中的马达的转速小于所决定的第1阈值；和
台数切换机构，若从所述驱动中的马达的由所述电流检测器检测的所述马达电流推断的转速亦即监视转速小于所述第1阈值，则将与起动对象的马达连接的所述继电器从所述断开状态切换为所述接通状态。
6.根据权利要求5所述的马达控制装置，其特征在于，
所述逆变器控制机构具有：
速度控制器，基于转速指令值与从包括所述驱动中的马达的所述马达电流的参数值推断的转速的转速差来计算转矩电流指令值；
电流控制器，根据所述转矩电流指令值和与所述驱动中的马达的所述马达电流对应的转矩电流的电流差来计算第1控制量，并根据与所述多个马达的种类对应的值和与所述驱动中的马达的所述马达电流对应的励磁电流的电流差来计算第2控制量；以及
坐标变换部，基于所述第1控制量以及所述第2控制量来生成向所述逆变器电路输出的电压指令值，
在将所述所驱动的马达的台数增加1台时，所述逆变器控制机构将所述转速指令值设定为零，
若所述监视转速减少至所述第1阈值，则所述台数切换机构将所述继电器从所述断开状态切换为所述接通状态。
7.根据权利要求5所述的马达控制装置，其特征在于，
所述逆变器控制机构基于驱动中的马达的由所述电流检测器检测的所述马达电流来推断再生电压，
在所述监视转速为所述第1阈值以上的情况下，所述台数切换机构将所述监视转速与大于所述第1阈值的第2阈值进行比较，并将由所述逆变器控制机构推断出的再生电压与所决定的电压阈值进行比较，在满足所述监视转速小于所述第2阈值的第1条件与所述推断出的再生电压大于所述电压阈值的第2条件这两个条件的情况下，将所述继电器从所述断开状态切换为所述接通状态。
8.根据权利要求7所述的马达控制装置，其特征在于，
所述控制器具有计时器，该计时器从所述逆变器控制机构使流动至所述驱动中的马达的马达电流减小时起测定经过时间，
在不满足所述第1条件以及所述第2条件中的至少一方的情况下，所述台数切换机构将所述经过时间与所决定的阈值时间进行比较，在满足所述第1条件与所述经过时间大于所述阈值时间的第3条件这两个条件的情况下，所述台数切换机构将所述继电器从所述断开状态切换为所述接通状态，在不满足所述第1条件以及所述第3条件中的至少一方的情况下，所述台数切换机构判定为包括所述驱动中的马达的设备存在异常。
9.一种空气调和装置，其特征在于，具有：
制冷剂回路，通过压缩机、冷凝器、膨胀装置以及蒸发器连接而成，供制冷剂循环；
送风机，向所述冷凝器以及所述蒸发器中的至少一方供给空气；
权利要求1～8中任一项所述的马达控制装置；以及
所述多个马达，与所述压缩机以及所述送风机中的一方或者两方连接。
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