JP2016201922A - 交流電動機駆動システム及び交流電動機配線異常検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】互いに電気的に分離した巻線を有する交流電動機を駆動する交流電動機駆動システムにおいて、相順の配線間違いを検出する。
【解決手段】交流電動機駆動システム１は、交流電動機３０の巻線端部の一方に接続された第１のインバータ１１と、交流電動機３０の巻線端部の他方に接続されたインバータ１２と、交流電動機３０の各相に流れる相電流を検出する電流検出器１４と、第１のインバータ１１及び第２のインバータ１２の出力電圧を、同じ相同士は同じ電圧となり、且つ少なくとも１相が他の相と異なる電圧となるように制御し、電流検出器１４により零以外の相電流が検出された場合に、第１のインバータ１１及び第２のインバータ１２は交流電動機３０を介して同じ相同士の出力が接続されていないと判定する交流電動機配線異常検出装置１３と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、互いに電気的に分離した巻線を有する交流電動機を２つの電圧形ＰＷＭインバータを用いて駆動させる交流電動機駆動システム、及び交流電動機と２つの電圧形ＰＷＭインバータとの配線異常を検出する交流電動機配線異常検出装置に関するものである。

電圧形ＰＷＭインバータと交流電動機との接続は、電圧形ＰＷＭインバータの端子台と交流電動機の端子台とをケーブルによって配線するため、設置時の作業において、端子台の相順を誤って接続してしまうことや、接続を忘れる（断線）ことがある。これら配線異常の状態で交流電動機を駆動すると、交流電動機に過大な電流が流れたり、予期しないトルクが発生し、交流電動機や付随する装置が破損したりする恐れがある。

特許文献１には、配線異常のうち３相電圧形ＰＷＭインバータと交流電動機の断線を検出する手法が開示されている。図７は、特許文献１に記載の交流電動機駆動システムの構成を示す図である。この交流電動機駆動システムは、整流回路１０１と、コンデンサ１０２と、スイッチング素子１０３_u1，１０３_u2，１０３_v1，１０３_v2，１０３_w1及び１０３_w2と、ＣＰＵ１０４と、ベースドライブ回路１０５と、電流検出器１０６とで構成された３相電圧形ＰＷＭインバータにより、交流電動機１０７を制御する。

図８は、特許文献１に記載の交流電動機駆動システムにおいて、交流電動機１０７と３相電圧形ＰＷＭインバータの断線状態を検出する動作を示すフローチャートである。図８を用いて断線の検出手順を説明する。

まず、整流回路１０１によって３相電圧形ＰＷＭインバータのコンデンサ１０２を所定値まで充電する（ステップＳ１１１）。次にスイッチング素子１０３_u1及び１０３_v2、又は１０３_v1及び１０３_u2をオンして、Ｕ相からＶ相へ、又はＶ相からＵ相へ電流が流れるように閉回路を形成し、電流検出器１０６にて実際に電流が流れているか否かを検出する（ステップ１１２）。同様に、Ｖ相とＷ相、Ｗ相とＵ相においての組み合わせについても電流が流れているか否かを検出する（ステップＳ１１３及びステップＳ１１４）。ＣＰＵ１０４は、ステップＳ１１２〜Ｓ１１４の電流検出の結果からすべての場合について電流が流れている場合には（ステップＳ１１５Ｙ）、すべての相が結線されていると判定し、処理を終了する。ステップＳ１１２〜Ｓ１１４のうちいずれかの電流が流れていない場合には（ステップＳ１１５Ｎ）、電流が流れなかった組み合わせから断線している相を判定する（ステップＳ１１６）。

また、特許文献２には、複数台の３相電圧形ＰＷＭインバータを並列に接続して単一の交流電動機を駆動する並列インバータ装置において、ある３相電圧形ＰＷＭインバータの所定のスイッチング素子をオンさせて任意の２相の間で閉回路を形成した時に、電圧検出器によって各相の出力電圧を３相電圧形ＰＷＭインバータごとに検出し、複数台の３相電圧形ＰＷＭインバータで比較して配線の正誤を判定する手法が開示されている。

特開平７−２０１９０号公報 特開平２０１３−１１３６９５号公報

特許文献１及び２に開示された従来技術は、いずれも各相の巻線端部の少なくとも一方が互いに結線されたＹ結線やデルタ結線の交流電動機に用いられるものである。これに対し、互いに電気的に分離した巻線を有する交流電動機を２つの電圧形ＰＷＭインバータで駆動する交流電動機駆動システムでは、特許文献１のような断線判定だけでなく相順の正誤判定も必要となる。

また、２つの電圧形ＰＷＭインバータは電動機巻線を介して接続されているため、特許文献２に開示された技術のような各インバータの出力電圧を比較する方法では、巻線による電圧降下によって正しく検出できない恐れがある。また、互いに電気的に分離した巻線を有する交流電動機には６本の配線があり、誤配線を引き起こしやすいという問題がある。

かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、互いに電気的に分離した巻線を有する交流電動機を２つの電圧形ＰＷＭインバータで駆動する際に、配線異常を検出することが可能な交流電動機駆動システム及び交流電動機配線異常検出装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る交流電動機駆動システムは、互いに電気的に分離した複数相の巻線を有する交流電動機を駆動する交流電動機駆動システムであって、前記交流電動機の巻線端部の一方に接続された第１のインバータと、前記交流電動機の前記巻線端部の他方に接続された第２のインバータと、前記交流電動機の各相に流れる相電流を検出する電流検出器と、前記第１のインバータ及び前記第２のインバータの出力電圧を、同じ相同士は同じ電圧となり、且つ少なくとも１相が他の相と異なる電圧となるように制御し、前記電流検出器により零以外の相電流が検出された場合に、前記第１のインバータ及び前記第２のインバータは前記交流電動機を介して同じ相同士の出力が接続されていないと判定する交流電動機配線異常検出装置と、を備えることを特徴とする。

さらに、本発明に係る交流電動機駆動システムにおいて、前記第１のインバータ及び前記第２のインバータと並列に直流電圧源が接続されていることを特徴とする。

さらに、本発明に係る交流電動機駆動システムにおいて、前記第１のインバータに並列に第１の直流電圧源が接続され、前記第２のインバータに並列に第２の直流電圧源が接続され、前記第１の直流電圧源及び前記第２の直流電圧源の正極同士又は負極同士が接続されていることを特徴とする。

さらに、本発明に係る交流電動機駆動システムにおいて、前記交流電動機配線異常検出装置は、電流指令と前記電流検出器により検出された前記相電流との偏差をフィードバック制御することにより、前記第１のインバータの出力電圧と前記第２のインバータの出力電圧とを制御することを特徴とする。

また、上記課題を解決するため、本発明に係る交流電動機配線異常検出装置は、互いに電気的に分離した複数相の巻線を有する交流電動機の巻線端部の一方に接続された第１のインバータと、前記交流電動機の前記巻線端部の他方に接続された第２のインバータとの間の配線異常を検出する交流電動機配線異常検出装置であって、前記第１のインバータ及び前記第２のインバータの出力電圧を、同じ相同士は同じ電圧となり、且つ少なくとも１相が他の相と異なる電圧となるように制御し、前記交流電動機に零以外の相電流が流れた場合に、前記第１のインバータ及び前記第２のインバータは前記交流電動機を介して同じ相同士の出力が接続されていないと判定することを特徴とする。

さらに、本発明に係る交流電動機配線異常検出装置において、電流指令と前記交流電動機の相電流との偏差をフィードバック制御することにより、前記第１のインバータ及び前記第２のインバータの出力電圧を制御することを特徴とする。

本発明によれば、互いに電気的に分離した巻線を有する交流電動機を駆動する交流電動機駆動システムにおいて、配線異常を検出することができる。さらに配線が正常であれば交流電動機にトルクが発生しないため、配線異常を安全に検出することが可能である。

本発明の第１の実施形態に係る交流電動機駆動システムの構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る交流電動機配線異常検出装置による、配線異常を検出する動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る交流電動機配線異常検出装置による、相順の正誤の判定方法を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る交流電動機配線異常検出装置の第１の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る交流電動機配線異常検出装置の第２の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る交流電動機駆動システムの構成例を示すブロック図である。 従来の交流電動機駆動システムの構成を示す図である。 図７の交流電動機駆動システムにおいて、断線を検出する動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る交流電動機駆動システムの構成例を示すブロック図である。交流電動機駆動システム１は、３相電圧型ＰＷＭインバータ（以下、単に「インバータ」ともいう）１１及び１２と、交流電動機配線異常検出装置１３と、電流検出器１４とを備える。交流電動機駆動システム１は、入力側に直流電源２１を接続し、出力側に互いに電気的に分離した（中性点が分離された）巻線を有する３相交流電動機（以下、「オープン巻線交流電動機」と記す）３０を接続し、直流電源２１から受け取った直流電力を三相交流電力に変換し、オープン巻線交流電動機３０を駆動する。

直流電源２１は、交流電源をブリッジダイオードによって整流したものや、バッテリのような２次電池である。

インバータ１１及び１２は、直流電源２１に並列に接続される。また、インバータ１１は、オープン巻線交流電動機３０の巻線端部の一方に接続され、インバータ１２は、オープン巻線交流電動機３０の巻線端部の他方に接続される。

インバータ１１は、コンデンサ１１０と、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子１１１〜１１６とを備え、インバータ１２は、コンデンサ１２０と、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子１２１〜１２６とを備える。

電流検出器１４は、オープン巻線交流電動機３０のＵ相に流れるＵ相電流ｉ_u、Ｖ相に流れるＶ相電流ｉ_v、及びＷ相に流れるＷ相電流ｉ_wを検出し、交流電動機配線異常検出装置１３に出力する。

交流電動機配線異常検出装置１３は、ＣＰＵ（マイコン）等の演算装置や各種インターフェイスを構成する電子回路を備え、ＰＷＭ₁信号を生成してインバータ１１のスイッチング素子１１１〜１１６を制御し、ＰＷＭ₂信号を生成してインバータ１２のスイッチング素子１２１〜１２６を制御する。

また、交流電動機配線異常検出装置１３は、オープン巻線交流電動機３０の巻線端部の一方に接続されたインバータ１１と、オープン巻線交流電動機３０の巻線端部の他方に接続されたインバータ１２との間の配線異常を検出する。詳細は後述するが、交流電動機配線異常検出装置１３は、インバータ１１及びインバータ１２の出力電圧を、同じ相同士は同じ電圧となり、且つ少なくとも１相は他の相と異なる電圧となるように制御し、電流検出器１４により零以外の相電流が検出された場合に、インバータ１１及び１２はオープン巻線交流電動機３０を介して同じ相同士の出力が接続されていないと判定する。

図２は、交流電動機配線異常検出装置１３による、オープン巻線交流電動機３０と、インバータ１１及び１２との配線異常を検出する動作を示すフローチャートである。以下、図２を用いて配線異常の検出手順を説明する。交流電動機配線異常検出装置１３はオープン巻線交流電動機３０を駆動する前に配線異常検出を行い、オープン巻線交流電動機３０が正常に運転できる状態であることを確認する。

まず、時刻Ｔ₀において、交流電動機配線異常検出装置１３は断線を確認するため、直流電源２１の負極を電位の基準とした時、インバータ１１の出力端子Ｕ１，Ｖ１及びＷ１を電位Ｖ_aとなるように制御し、インバータ１２の出力端子Ｕ２，Ｖ２及びＷ２を電位Ｖ_aとは異なる電位Ｖ_bとなるようにインバータ１１及び１２を制御する（ステップＳ１１）。

そして、相電流ｉ_u，ｉ_v及びｉ_wの全てが流れているか否かを判定する（ステップＳ１２）。オープン巻線交流電動機３０と、インバータ１１，１２との間の結線が断線状態でなければ、オープン巻線交流電動機３０の各相巻線に電流が流れるが、断線している相があればその相に電流は流れない。例えば、インバータ１１のＵ相端子Ｕ１とオープン巻線交流電動機３０が接続されていない場合、オープン巻線交流電動機３０のＵ相巻線を含む閉回路が形成されないため、オープン巻線交流電動機３０のＵ相巻線に電流が流れない。よって、交流電動機配線異常検出装置１３は、相電流ｉ_u，ｉ_v及びｉ_wのうち流れていない相電流がある場合には（ステップＳ１２Ｎ）、電流が流れなかった相を断線と判定する（ステップＳ１７）。ここで、時刻Ｔ₀，Ｔ₁，Ｔ₂及びＴ₃は、各相電流ｉ_u，ｉ_v及びｉ_wが十分安定する時間とする。

次に、交流電動機配線異常検出装置１３は相順の正誤を確認するため、インバータ１１及び１２の出力端子のうち、例えばＵ相の端子Ｕ１，Ｕ２を電位Ｖ_aになるように制御し、残るＶ相及びＷ相の端子Ｖ１，Ｗ１，Ｖ２及びＷ２を電位Ｖ_aとは異なる電位Ｖ_bとなるようにインバータ１１及び１２を制御する。

図３は、交流電動機配線異常検出装置１３による、相順の正誤の判定方法を説明する図である。図３（ａ）は、オープン巻線交流電動機３０とインバータ１１及び１２が正しく接続されている状態を示している。すなわち、インバータ１１のＵ相端子Ｕ１とインバータ１２のＵ相端子Ｕ２との間にオープン巻線交流電動機３０のＵ相巻線が接続され、インバータ１１のＶ相端子Ｖ１とインバータ１２のＶ相端子Ｖ２との間にオープン巻線交流電動機３０のＶ相巻線が接続されて、インバータ１１のＷ相端子Ｗ１とインバータ１２のＷ相端子Ｗ２との間にオープン巻線交流電動機３０のＷ相巻線が接続される。この場合はオープン巻線交流電動機３０の巻線両端に電位差は発生せず相電流は流れない。

図３（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、オープン巻線交流電動機３０とインバータ１１及び１２の相順が間違って配線されている例を示している。なお、相順の配線間違いはここに示す例がすべてではない。例えば図３（ｂ）では、インバータ１１のＵ相端子Ｕ１とインバータ１２のＶ相端子Ｖ２との間にオープン巻線交流電動機３０のＶ相巻線が接続され、インバータ１１のＶ相端子Ｖ１とインバータ１２のＵ相端子Ｕ２との間にオープン巻線交流電動機３０のＵ相巻線が接続されている。このような場合、巻線両端に電位差が発生するため相電流が流れる。この電流を検出することで相順の正誤を検知する。

全相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の相順を確認するためにはインバータ１１及び１２の出力電圧が３パターン必要なため、時刻Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃においてインバータ１１及び１２の出力電圧を変え（ステップＳ１３〜１５）、オープン巻線交流電動機３０の相電流の有無を確認する（ステップＳ１６）。相電流ｉ_u，ｉ_v及びｉ_wのうち流れている相電流がある場合には（ステップＳ１６Ｎ）、相順が間違っていると判定する（ステップＳ１８）。

図４は、交流電動機配線異常検出装置１３の第１の構成例を示すブロック図である。交流電動機配線異常検出装置１３は、電圧選択テーブル１３１と、ＰＷＭ信号生成部１３２と、ＰＷＭ信号生成部１３３と、判定部１３４と、を備える。

交流電動機配線異常検出装置１３は、電圧指令Ｖ_refを元に電圧選択テーブル１３１によって、時刻ごとにインバータ１１のＵ相電圧指令Ｖ_U1、Ｖ相電圧指令Ｖ_V1、及びＷ相電圧指令Ｖ_W1を求め、ＰＷＭ信号生成部１３２に出力する。また、時刻ごとにインバータ１２のＵ相電圧指令Ｖ_U2、Ｖ相電圧指令Ｖ_V2、及びＷ相電圧指令Ｖ_W2を求め、ＰＷＭ信号生成部１３３に出力する。

図４に示す例では、交流電動機配線異常検出装置１３は、時刻Ｔ₀においては、Ｖ_U1＝Ｖ_V1＝Ｖ_W1＝Ｖ_ref、Ｖ_U2＝Ｖ_V2＝Ｖ_W2＝０とし、時刻Ｔ₁においては、Ｖ_U1＝Ｖ_U2＝Ｖ_ref、Ｖ_V1＝Ｖ_W1＝Ｖ_V2＝Ｖ_W2＝０とし、時刻Ｔ₂においては、Ｖ_V1＝Ｖ_V2＝Ｖ_ref、Ｖ_U1＝Ｖ_W1＝Ｖ_U2＝Ｖ_W2＝０とし、時刻Ｔ₃においては、Ｖ_W1＝Ｖ_W2＝Ｖ_ref、Ｖ_U1＝Ｖ_V1＝Ｖ_U2＝Ｖ_V2＝０とする。そして、時刻Ｔ₀において断線の有無を判定し、時刻Ｔ₁〜Ｔ₃において相順間違いの有無を判定する。

ＰＷＭ信号生成部１３２は、インバータ１１の各相電圧指令Ｖ_U1，Ｖ_V1及びＶ_W1をキャリア信号と比較して、インバータ１１のスイッチング制御を行うＰＷＭ₁信号を生成する。ＰＷＭ信号生成部１３３は、インバータ１２の各相電圧指令Ｖ_U2，Ｖ_V2及びＶ_W2をキャリア信号と比較して、インバータ１２のスイッチング制御を行うＰＷＭ₂信号を生成する。

判定部１３４は、電流検出器１４により検出される相電流ｉ_u，ｉ_v及びｉ_wに基づき、配線異常の有無を判定し、判定結果を示す判定情報を外部に出力する。判定情報は、判定結果をディスプレイに表示させるものであってもよいし、判定結果を音声や警告音で通知させるものであってもよい。

図４に示す例では、判定部１３４は、オープン巻線交流電動機３０が停止していて、時刻Ｔ₀にて、インバータ１１のＵ相端子Ｕ１、Ｖ相端子Ｖ１、及びＷ相端子Ｗ１に電圧指令Ｖ_refの電圧が印加され、インバータ１２のＵ相端子Ｕ２、Ｖ相端子Ｖ２、及びＷ相端子Ｗ２に電圧指令０Ｖの電圧が印加される。そのため、オープン巻線交流電動機３０の各相巻線の両端に電位差が生じ相電流ｉ_u，ｉ_v及びｉ_wが流れる場合には断線がないと判定する。電流が流れない相がある場合には、断線があると判定する。

また、オープン巻線交流電動機３０が停止していて、時刻Ｔ₁にて、インバータ１１のＵ相端子Ｕ１とインバータ１２のＵ相端子Ｕ２には電圧指令Ｖ_refの電圧が印加され、インバータ１１のＶ相端子Ｖ１及びＷ相端子Ｗ１と、インバータ１２のＶ相端子Ｖ２及びＷ相端子Ｗ２には電圧指令０Ｖの電圧が印加されているため、オープン巻線交流電動機３０の各相巻線に相電流ｉ_u，ｉ_v及びｉ_wが流れない場合には、相順が正しいと判定する。

しかし、例えば図３（ｂ）に示す誤った配線となっている場合、インバータ１１のＵ相端子Ｕ１には電圧指令Ｖ_refの電圧が印加されており、インバータ１２のＶ相端子Ｖ２は電圧指令０Ｖの電圧が印加されるため、Ｕ相端子Ｕ１とＶ相端子Ｖ２との間に電位差が生じ、Ｕ相端子Ｕ１とＶ相端子Ｖ２との間に接続されたオープン巻線交流電動機３０のＵ相巻線に電流が流れる。また、インバータ１１のＶ相端子Ｖ１には電圧指令０Ｖの電圧が印加されており、インバータ１２のＵ相端子Ｕ２は電圧指令Ｖ_refの電圧が印加されるため、Ｖ相端子Ｖ１とＵ相端子Ｕ２との間に電位差が生じ、Ｖ相端子Ｖ１とＵ相端子Ｕ２との間に接続されたオープン巻線交流電動機３０のＶ相巻線に電流が流れる。判定部１３４は、相電流ｉ_u、ｉ_v、及びｉ_wの少なくとも１つが相順正誤検出のための電流閾値を超える場合には、相順が誤っていると判定する。

なお、オープン巻線交流電動機３０が永久磁石同期電動機の場合、オープン巻線交流電動機３０が回転していると誘起電圧により巻線に電圧が印加され、配線が正しくても電流が流れてしまうため、配線異常を正しく検出することができない。しかし、配線の変更は通常、オープン巻線交流電動機３０が停止している状態で行われるため、配線異常の判定もオープン巻線交流電動機３０が回転していないときにのみ行えば、正しく配線異常を検出することができる。

図５は、交流電動機配線異常検出装置の第２の構成例を示すブロック図である。この例では、交流電動機配線異常検出装置１３’は、電圧選択テーブル１３１と、ＰＷＭ信号生成部１３２及び１３３と、判定部１３４と、電流選択テーブル１３５と、減算部１３６と、電圧指令生成部１３７とを備える。電圧選択テーブル１３１と、ＰＷＭ信号生成部１３２及び１３３と、判定部１３４とについては、上述した交流電動機配線異常検出装置１３と同一であるため、説明を省略する。

電流選択テーブル１３５は、オープン巻線交流電動機３０の各相電流ｉ_u，ｉ_v，ｉ_wから所定の電流ｉ_xの値を決定するためのテーブルである。図５に示す例では、時刻Ｔ₀においてｉ_x＝ｉ_u＋ｉ_v＋ｉ_wとし、時刻Ｔ₁においてｉ_x＝ｉ_uとし、時刻Ｔ₂においてｉ_x＝ｉ_vとし、時刻Ｔ₃においてｉ_x＝ｉ_wとし、決定したｉ_xを減算部１３６に出力する。

減算部１３６は、電流指令ｉ_limから電流ｉ_xを減算して電流偏差を求め、電圧指令生成部１３７に出力する。

電圧指令生成部１３７は、電流ｉ_xが電流指令ｉ_limに近づくように電流偏差をフィードバック制御（例えば比例制御）して電圧指令Ｖ_refを求める。配線異常検出のための電流閾値は、例えば電流指令ｉ_limの１／２とし、比例制御のゲインは、断線時に流れる電流が電流閾値より十分大きくなるように設計する。

＜第２の実施形態＞
つぎに、本発明の第２の実施形態について説明する。図６は、本発明の第２の実施形態に係る交流電動機駆動システムの構成例を示すブロック図である。第２の実施形態の交流電動機駆動システム２は、第１の実施形態の交流電動機駆動システム１と比較して、更に直流電源２２と、電圧検出器４１及び４２とを備える点が相違する。

交流電動機駆動システム２では、オープン巻線交流電動機３０の巻線端子の一方にインバータ１１が接続され、他方にインバータ１２が接続される。インバータ１１には直流電源２１が並列に接続され、インバータ１２には直流電源２２が並列に接続される。図６に示す例では、直流電源２１及び２２の負極同士を接続して共通電位で短絡しているが、直流電源２１及び２２の正極同士を接続しもよいし、直流電源２１及び２２の正極同士及び負極同士を接続してもよい。

電圧検出器４１は直流電源２１の電源電圧を検出し、交流電動機配線異常検出装置１３のＰＷＭ信号生成部１３２に出力する。電圧検出器４２は直流電源２２の電源電圧を検出し、交流電動機配線異常検出装置１３のＰＷＭ信号生成部１３３に出力する。インバータ１１及び１２にはそれぞれ異なる直流電源２１及び２２が接続されているため、インバータ１１及び１２に供給される電圧が同じとは限らず、また両者の電圧は常に一定ではなく電圧変動が生じる。そこで第２の実施形態では電圧検出器４１及び４２を用いてインバータ１１及び１２の出力電圧を正確に制御する。なお、第１の実施形態では直流電源は１つであるため、ＰＷＭ信号生成部１３２及び１３３には直流電源２１の電源電圧の設定値を入力すればよい。

第２の実施形態の交流電動機配線異常検出装置１３の構成は、図４又は図５に示す構成と同様である。ただし、ＰＷＭ信号生成部１３２には電圧検出器４１により検出された直流電源２１の電源電圧の値が入力され、ＰＷＭ信号生成部１３３には電圧検出器４２により検出された直流電源２２の電源電圧の値が入力され、電圧指令どおりにインバータ１１及び１２が電圧を出力するようにスイッチング信号ＰＷＭ₁及びＰＷＭ₂を生成する。

上述したように、交流電動機駆動システム１，２は、交流電動機配線異常検出装置１３により、インバータ１１及びインバータ１２の出力電圧を、同じ相同士は同じ電圧となり、且つ少なくとも１相が他の相と異なる電圧となるように制御し、電流検出器１４により零以外の相電流が検出された場合に、インバータ１１及び１２はオープン巻線交流電動機３０を介して同じ相同士の出力が接続されていないと判定する。このため、本発明によれば、相順の間違いを検出することができる。特に、交流電動機評価用のインバータを用いて、オープン巻線交流電動機３０とインバータ１１及び１２の接続を頻繁に変更するような場合、人為的な配線ミスを早期に発見でき、評価する交流電動機の破損を防止することができる。

また、減算部１３６と電圧指令生成部１３７によってフィードバック制御系を構成するようにしてもよい。これにより、各相電流ｉ_u，ｉ_v，ｉ_wを電流指令ｉ_lim以下に制御し、過電流を防止することができる。

上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、実施形態に記載の複数の構成ブロックを１つに組み合わせたり、あるいは１つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。

本発明は、２つのインバータを用いてオープン巻線交流電動機を駆動させる任意の用途に有用である。

１，２ 交流電動機駆動システム
１１，１２ インバータ（３相電圧型ＰＷＭインバータ）
１３，１３’ 交流電動機配線異常検出装置
１４ 電流検出器
１５，１６ 電圧検出器
２１，２２ 直流電源
３０ オープン巻線交流電動機
１３１ 電圧選択テーブル
１３２，１３３ ＰＷＭ信号生成部
１３４ 判定部
１３５ 電流選択テーブル
１３６ 減算部
１３７ 電圧指令生成部

Claims (6)

1. 互いに電気的に分離した複数相の巻線を有する交流電動機を駆動する交流電動機駆動システムであって、
   前記交流電動機の巻線端部の一方に接続された第１のインバータと、
   前記交流電動機の前記巻線端部の他方に接続された第２のインバータと、
   前記交流電動機の各相に流れる相電流を検出する電流検出器と、
   前記第１のインバータ及び前記第２のインバータの出力電圧を、同じ相同士は同じ電圧となり、且つ少なくとも１相が他の相と異なる電圧となるように制御し、前記電流検出器により零以外の相電流が検出された場合に、前記第１のインバータ及び前記第２のインバータは前記交流電動機を介して同じ相同士の出力が接続されていないと判定する交流電動機配線異常検出装置と、
   を備えることを特徴とする交流電動機駆動システム。
2. 前記第１のインバータ及び前記第２のインバータと並列に直流電圧源が接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の交流電動機駆動システム。
3. 前記第１のインバータに並列に第１の直流電圧源が接続され、
   前記第２のインバータに並列に第２の直流電圧源が接続され、
   前記第１の直流電圧源及び前記第２の直流電圧源の正極同士又は負極同士が接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の交流電動機駆動システム。
4. 前記交流電動機配線異常検出装置は、電流指令と前記電流検出器により検出された前記相電流との偏差をフィードバック制御することにより、前記第１のインバータ及び前記第２のインバータの出力電圧を制御することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の交流電動機駆動システム。
5. 互いに電気的に分離した複数相の巻線を有する交流電動機の巻線端部の一方に接続された第１のインバータと、前記交流電動機の前記巻線端部の他方に接続された第２のインバータとの間の配線異常を検出する交流電動機配線異常検出装置であって、
   前記第１のインバータ及び前記第２のインバータの出力電圧を、同じ相同士は同じ電圧となり、且つ少なくとも１相が他の相と異なる電圧となるように制御し、前記交流電動機に零以外の相電流が流れた場合に、前記第１のインバータ及び前記第２のインバータは前記交流電動機を介して同じ相同士の出力が接続されていないと判定することを特徴とする交流電動機配線異常検出装置。
6. 電流指令と前記交流電動機の相電流との偏差をフィードバック制御することにより、前記第１のインバータ及び前記第２のインバータの出力電圧を制御することを特徴とする、請求項５に記載の交流電動機配線異常検出装置。

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