JP5999141B2

JP5999141B2 - 電力変換装置

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Publication number: JP5999141B2
Application number: JP2014120143A
Authority: JP
Inventors: 晋一石関; 池田　基伸; 基伸池田
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2014-06-11
Filing date: 2014-06-11
Publication date: 2016-09-28
Anticipated expiration: 2034-06-11
Also published as: JP2015233396A

Description

本発明は、電力変換装置に関する。

空気調和装置における圧縮機及びファンには、モータが駆動源として利用されている。モータは、電力変換を行う装置から交流電力を供給されて駆動する。

電力変換を行う装置としては、例えば特許文献１に示されるように、主として、整流回路、平滑コンデンサ、インバータ回路等によって構成されているものが一般的に知られている。先ず、交流電源である商用電源が交流電力の供給を開始すると、当該交流電力に対応する交流の電圧は、整流回路によって整流された後、平滑コンデンサによって平滑される。インバータ回路は、平滑コンデンサの出力を用いて交流電力である駆動電力を生成し、モータに供給する。

特開２０１０−１７８４１４号公報

特許文献１では、商用電源と平滑コンデンサとの間の主経路上に主リレーが設けられ、互いに直列に接続された突入電流防止用の限流抵抗及び限流リレーが、主リレーに並列に接続されている。商用電源が交流電力の供給を開始すると、主リレーがオフの状態にて限流リレーがオンし、その後、主リレーがオンし且つ限流リレーがオフとなる制御が行われる。これにより、交流電力の供給開始時、過渡的な電流（突入電流）が平滑コンデンサに流れてしまうことを防止することができる。

限流抵抗としては、電力許容値が比較的大きい巻線抵抗が良く使用される。巻線抵抗は、発熱により４００℃以上のような高温に達したとしても、巻線が切れることはない。

しかしながら、限流抵抗に直列に接続された限流リレーが溶着により短絡していると、限流抵抗は、巻線が切れることなく常に電流が流れるため発熱する。すると、限流抵抗付近に配置されている電子部品が溶け、ひいては発火及び発煙を招来する虞がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、限流リレーが短絡していても、限流抵抗付近の電子部品に悪影響がおよぶことを防止することである。

第１の発明は、交流電源（91）からの入力交流を整流する整流部（22）と、上記整流部（22）の出力を平滑する平滑コンデンサ（24）と、上記平滑コンデンサ（24）の出力電圧を用いて出力交流電力を生成し、該出力交流電力をモータ（11）に出力する電力変換部（26）と、上記交流電源（91）と上記平滑コンデンサ（24）との間に設けられた主リレー（28）と、限流抵抗（31）と該限流抵抗（31）に直列に接続された限流リレー（32）とを有し、上記主リレー（28）に並列に接続された限流部（30）と、上記平滑コンデンサ（24）の出力電圧を検出する電圧検出部（36）と、上記主リレー（28）をオンさせるための主オン指令を該主リレー（28）に出力すると共に、上記限流リレー（32）をオンさせるための限流オン指令を該限流リレー（32）に出力する指令出力部（38）とを備え、上記指令出力部（38）は、上記交流電源（91）による上記入力交流の供給開始後であって且つ上記主オン指令及び上記限流オン指令を出力していない給電開始状態での上記電圧検出部（36）の検出結果が、上記平滑コンデンサ（24）が充電されていない時の上記出力電圧よりも大きい場合、上記限流リレー（32）が短絡していると判断して上記主オン指令を出力することを特徴とする電力変換装置である。

ここでは、交流電源（91）による入力交流の供給開始時、限流リレー（32）が短絡している場合には、主リレー（28）がオンする。主リレー（28）を含む電流経路は、限流部（30）側よりもインピーダンスが低い。そのため、電流は、主リレー（28）を含む電流経路側に多く流れるようになる。一方で、限流抵抗（31）に流れる電流は減少し、限流抵抗（31）における発熱は抑えられる。従って、限流リレー（32）の短絡により、限流抵抗（31）付近の電子部品に悪影響がおよぶことを防止することができる。

第２の発明は、第１の発明において、上記電力変換部（26）は、上記限流リレー（32）が短絡していると判断された場合でも、上記出力交流電力を上記モータ（11）に出力して上記モータ（11）を起動させることを特徴とする電力変換装置である。

限流リレー（32）の短絡時には主リレー（28）がオンすることで、電流は主リレー（28）側に多く流れ、限流抵抗（31）側を流れる電流は減少する。従って、電力変換部（26）は、限流リレー（32）が短絡していても、モータ（11）を問題なく起動させることができる。

第３の発明は、第２の発明において、上記限流リレー（32）が短絡していると判断された場合、上記主リレー（28）は、上記モータ（11）が駆動停止した後もオン状態を維持することを特徴とする電力変換装置である。

これにより、モータ（11）の駆動停止後における限流抵抗（31）における発熱も抑えられる。

第４の発明は、第１の発明から第３の発明のいずれか１つにおいて、上記限流抵抗（31）は、巻線抵抗で構成されていることを特徴とする電力変換装置である。

巻線抵抗の電力許容値は高いため、巻線抵抗で構成された限流抵抗（31）自体は焼き切れ難くなる。すると、限流リレー（32）が短絡している限り、入力交流が供給されている間、限流抵抗（31）は、電流が流れ続けて発熱してしまう。これに対し、本発明では、限流リレー（32）が短絡している場合には主リレー（28）がオンするため、限流抵抗（13）が巻線抵抗で構成されていても、限流抵抗（31）の発熱を抑えることができる。

第５の発明は、第１の発明から第４の発明のいずれか１つに記載の電力変換装置（20）と、上記電力変換装置（20）から上記出力交流電力を供給されて駆動する上記モータ（11）と、上記モータ（11）を駆動源とする圧縮機（72）及びファン（76,82）の少なくとも１つとを備えることを特徴とする空気調和装置である。

本発明に係る電力変換装置（20）が採用されている空気調和装置（70）は、限流リレー（32）が短絡していても、問題なく空気調和運転を行うことができる。

本発明によれば、限流リレー（32）の短絡により、限流抵抗（31）付近の電子部品に悪影響がおよぶことを防止することができる。

また、上記第２の発明によれば、電力変換部（26）は、限流リレー（32）が短絡していても、モータ（11）を問題なく起動させることができる。

また、上記第３の発明によれば、モータ（11）の駆動停止後における限流抵抗（31）における発熱も抑えられる。

また、上記第４の発明によれば、限流抵抗（31）の発熱を抑えることができる。

また、上記第５の発明によれば、空気調和装置（70）は、限流リレー（32）が短絡していても、問題なく空気調和運転を行うことができる。

図１は、電力変換装置を備えたモータ駆動システムの構成図である。図２は、空気調和装置の構成の概略図である。図３は、電力変換装置の基本動作を示すタイミングチャートである。図４は、限流リレーが短絡した場合に電力変換装置が行う動作を示すタイミングチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

≪実施形態≫
＜概要＞
図１に示すように、モータ駆動システム（100）は、モータ（11）と、本実施形態に係る電力変換装置（20）とで構成されている。

モータ（11）は、３相のブラシレスＤＣモータであって、ステータ及びロータを有する。ステータは、複数の駆動コイルを有し、ロータは、永久磁石を有する。

なお、本実施形態に係るモータ（11）は、図２に示すように、空気調和装置（70）の室外ユニット（71）に含まれる圧縮機（72）の駆動源である。室外ユニット（71）には、冷媒を圧縮する圧縮機（72）及びモータ（11）の他、冷媒の流れを切り換える四方切換弁（73）、外気と冷媒との間で熱交換を行う室外熱交換器（74）、冷媒を減圧する膨張弁（75）、室外熱交換器（74）へ外気を供給する室外ファン（76）及びファンモータ（77）が含まれている。更に、室外ユニット（71）には、電力変換装置（20）も含まれている。空気調和装置（70）の室内ユニット（80）には、室内の空気と冷媒との間で熱交換を行う室内熱交換器（81）、熱交換後の空気を室内に吹き出す室内ファン（82）及びファンモータ（83）が含まれている。

図１に示すように、電力変換装置（20）は、交流電源である商用電源（91）からの入力交流を出力交流電力（SU,SV,SW）に変換してモータ（11）に供給する。これにより、モータ（11）は駆動することができる。

＜電力変換装置の構成＞
電力変換装置（20）は、主として、整流部（22）、平滑コンデンサ（24）、電力変換部（26）、主リレー（28）、限流部（30）、放電部（34）、電圧検出部（36）、直流電圧異常判定部（37）及び指令出力部（38）を備える。

整流部（22）は、複数のダイオード（22a,22b,22c,22d）からなるダイオードブリッジ回路で構成されており、商用電源（91）からの入力交流を整流する。

平滑コンデンサ（24）は、電解コンデンサで構成されており、整流部（22）の後段に位置している。平滑コンデンサ（24）は、整流部（22）の出力を平滑する。

電圧変換部（26）は、平滑コンデンサ（24）の後段側に位置している。電圧変換部（26）は、平滑コンデンサ（24）の出力電圧を用いて出力交流電力（SU,SV,SW）を生成すると、これをモータ（11）に出力する。図示はしていないが、電圧変換部（26）は、インバータ回路とインバータ駆動部とで構成されている。インバータ回路は、例えば絶縁ゲート型バイポーラトランジスタで構成されたパワー素子と、パワー素子に逆並列に接続された還流用ダイオードとを、それぞれ複数有する構成となっている。インバータ駆動部は、例えば集積回路によって構成されており、各パワー素子のゲート端子に接続されている。インバータ駆動部は、図示しないコントローラから出力されるモータ制御信号に基づいて、各パワー素子へのゲート電圧の印加制御を行うことで各パワー素子をオン及びオフさせて、インバータ回路に出力交流電力（SU,SV,SW）を生成させる。

主リレー（28）は、商用電源（91）と平滑コンデンサ（24）との間に設けられている。本実施形態では、主リレー（28）は、商用電源（91）と整流部（22）とを繋ぐ主配線（51）上に直列に接続されている。主リレー（28）は、商用電源（91）が入力交流の供給を停止している間、及びモータ（11）の駆動を緊急停止しなければならない場合にはオフすることで、主配線（51）を遮断する。主リレー（28）は、商用電源（91）が入力交流の供給を行っている間、及びモータ（11）の駆動が正常である間は、オンすることで、主配線（51）を導通させる。

モータ（11）の駆動を緊急停止しなければならない場合としては、圧縮機（72）にて高圧異常が生じた場合、及び、モータ（11）に過大な電流が流れた場合等が挙げられる。

なお、主リレー（28）の位置は、整流部（22）の前段に代えて後段であってもよい。

限流部（30）は、商用電源（91）からの入力交流の供給開始に伴って平滑コンデンサ（24）の充電が開始されることで、突入電流が主リレー（28）や平滑コンデンサ（24）に過渡的に流れることを防止するためのものである。限流部（30）は、主配線（51）に対し並列に接続された迂回配線（52）上に位置している。限流部（30）は、限流抵抗（31）と限流リレー（32）とを有する。限流抵抗（31）及び限流リレー（32）は、迂回配線（52）上において、互いに直列に接続されている。互いに直列に接続された限流抵抗（31）及び限流リレー（32）は、主リレー（28）に並列に接続されている。

限流抵抗（31）の抵抗値は、迂回配線（52）のインピーダンスが主配線（51）のインピーダンスよりもある程度高くなる条件を満たすようにして適宜決定される。特に、本実施形態に係る限流抵抗（31）は巻線抵抗で構成されている。巻線抵抗の電力許容値は比較的大きいため、限流抵抗（31）自体に不具合（例えば、巻線が焼き切れる等）が生じる可能性は低い。限流リレー（32）は、常開接点であって、原則的には、商用電源（91）による入力交流の供給開始後であって且つ主リレー（28）がオンする前に、一時的にオン状態となる。

放電部（34）は、平滑コンデンサ（24）の前段において、平滑コンデンサ（24）の両端に接続されている。放電部（34）は、平滑コンデンサ（24）を放電させるためのものである。具体的に、本実施形態では、放電部（34）は、互いに直列に接続された３つの抵抗（34a,34b,34c）と、互いに直列に接続された３つの抵抗（34d,34e,34f）とが、互いに並列に接続されることで構成されている。抵抗（34a,34b,34c,34d,34e,34f）は、同じ抵抗値（例えば100kΩ／１W）を有する。

なお、放電部（34）の位置は、平滑コンデンサ（24）の前段に代えて後段であってもよい。

電圧検出部（36）は、平滑コンデンサ（24）の出力電圧を検出する。具体的に、電圧検出部（36）は、主として、互いに直列に接続された３つの抵抗（36a,36b,36c）で構成されている。互いに直列に接続された３つの抵抗（36a,36b,36c）は、平滑コンデンサ（24）と電圧変換部（26）との間において、平滑コンデンサ（24）の両端に接続されている。電圧検出部（36）の検出結果は、ＣＰＵで構成される直流電圧異常判定部（37）に入力される。

直流電圧異常判定部（37）は、電圧検出部（36）の検出結果を所定電圧と比較し、平滑コンデンサ（24）の出力電圧（即ち直流電圧）自体が異常か否かを判定する。直流電圧異常判定部（37）は、電圧検出部（36）の検出結果が所定電圧以上である場合、直流電圧の値が異常であると判定し、その旨を判定結果として指令出力部（38）に出力する。

なお、本実施形態において、直流電圧異常判定部（37）が上記判定を行うタイミングは、入力交流の供給が開始された直後であるが、各種リレー（28,32）のオン指令が未だ出力されていない状態時（給電開始状態時）である。

なお、所定電圧については、“−限流リレーの短絡時の動作−”で説明する。

指令出力部（38）は、ＣＰＵ及びメモリ等を含むマイクロコンピュータで構成される。指令出力部（38）は、主リレー（28）、限流リレー（32）及び直流電圧異常判定部（37）と接続されている。指令出力部（38）は、原則、コントローラ（図示せず）からの圧縮機（72）の運転開始指令に基づいて、主リレー（28）及び限流リレー（32）のオン及びオフを制御する。具体的には、指令出力部（38）は、主リレー（28）をオンさせるための主オン指令を主リレー（28）に出力すると共に、限流リレー（32）をオンさせるための限流オン指令を限流リレー（32）に出力する。また、指令出力部（38）は、直流電圧異常判定部（37）の判定結果から以下で述べるリレー短絡が生じていると判断した場合には、主リレー（28）及び限流リレー（32）のオン及びオフを制御する。

＜電力変換装置の動作＞
−基本動作−
図３を用いて、電力変換装置（20）の基本動作について説明する。基本動作は、各種リレー（28,32）が短絡していなければ行われる動作である。

先ずは、商用電源（91）が入力交流の供給を停止している状態であるとする。この場合、指令出力部（38）は限流オン指令及び主オン指令の出力を停止しており、各種リレー（28,32）は共にオフしている。よって、限流抵抗（31）には電流が流れないため、限流抵抗（31）は発熱をしておらず温度が低い状態となっている。平滑コンデンサ（24）にも電流が流れないため、平滑コンデンサ（24）は充電されておらず、電圧検出部（36）の検出結果は“０Ｖ”である。モータ（11）も駆動を停止している。

この状態にて、商用電源（91）が入力交流の供給を開始したとする。商用電源（91）が入力交流の供給を開始しても、各種リレー（28,32）が共にオフである限り、商用電源（91）から電力変換装置（20）への電流経路が存在していない。そのため、電圧検出部（36）の検出結果及び限流抵抗（31）の温度の状態は、入力交流の供給が停止されている状態時と同様となっている。この時、電圧検出部（36）の検出結果は所定電圧以下であるため、直流電圧異常判定部（37）の判定結果は、直流電圧自体が正常である旨を表すものである。

入力交流の供給開始後、指令出力部（38）は、圧縮機（72）の運転開始指令がコントローラ（図示せず）から出力されると、主オン指令を主リレー（28）に出力しない状態のままで、限流オン指令を限流リレー（32）に出力する。すると、商用電源（91）から限流抵抗（31）及び限流リレー（32）へと電流が流れ、この電流は整流部（22）を介して平滑コンデンサ（24）に流れる。従って、限流抵抗（31）は、限流リレー（32）がオンしている間は発熱して温度が上昇し、電圧検出部（36）の検出結果（即ち、平滑コンデンサ（24）の出力電圧）は、平滑コンデンサ（24）の充電により上昇する。但し、電流は限流抵抗（31）を介して流れるため、いわゆる突入電流のような急峻な電流は、平滑コンデンサ（24）には流れない。

指令出力部（38）は、限流オン指令を所定時間出力し続けた後、限流オン指令の出力を停止しつつ、主オン指令の主リレー（28）への出力を開始する。即ち、指令出力部（38）は、限流リレー（32）のみを所定時間オンさせた後、限流リレー（32）に代えて主リレー（28）のみをオンさせる。すると、商用電源（91）からの電流は、限流抵抗（31）及び限流リレー（32）には流れなくなり、よりインピーダンスの低い主リレー（28）側に流れる。これにより、限流抵抗（31）の発熱は停止し、限流抵抗（31）の温度は徐々に低下していく。平滑コンデンサ（24）には、引き続き電流が流れる。

なお、「所定時間」は、例えば、限流リレー（32）がオンしてから平滑コンデンサ（24）の充電が概ね完了するまでの時間に決定される。従って、図３では、主リレー（28）のみがオンしている間、電圧検出部（36）の検出結果である平滑コンデンサ（24）の出力電圧は、概ね限流リレー（32）がオンからオフへと切り換えられる時の値にて維持されている。

主リレー（28）がオンした後、電力変換部（26）は、出力交流電力（SU,SV,SW）をモータ（11）に出力することで、モータ（11）を起動させる。モータ（11）の駆動により、圧縮機（72）は運転することができる。

圧縮機（72）の運転停止指令がコントローラ（図示せず）から出力されると、電力変換部（26）は、出力交流電力（SU,SV,SW）の出力を停止するため、モータ（11）は駆動停止する。指令出力部（38）は主リレー（28）をオフさせる。

−限流リレーの短絡時の動作−
リレーには、溶着が原因となって短絡する不具合が生じる虞がある。以下では、限流リレー（32）が短絡している場合を考える。

上述した図３の基本動作において、限流リレー（32）が短絡していると、指令出力部（38）による限流リレー（32）のオンオフ制御に関係なく限流リレー（32）が常時オンの状態であるため、限流リレー（32）に直列に接続されている限流抵抗（31）には、常に電流が流れ続けることになる。限流抵抗（31）は、既に述べたように、電力許容値の高い巻線抵抗で構成されているため、発熱により当該抵抗（31）の温度が例えば４００℃に達したとしても巻線が焼き切れる可能性は低い。すると、限流抵抗（31）の発熱が、限流抵抗（31）付近に位置する様々な電子部品や該部品が実装された基板に悪影響をおよぼす虞がある。悪影響としては、電子部品や基板が溶けたり、発火や発煙したりすることが挙げられる。

これに対し、限流抵抗（31）と様々な電子部品とを十分に離して配置させたり、仮に限流リレー（32）が短絡したとしても発火や発煙に至らないような部品のみを限流抵抗（31）の周辺に配置させたりする手法も考えられなくはない。しかしながら、この場合、限流抵抗（31）及び様々な電子部品等を配置させるために広いスペースを確保する必要があり、限流抵抗（31）及び様々な電子部品等を実装したプリント基板の小型化が困難となる。

そこで、本実施形態に係る指令出力部（38）は、直流電圧異常判定部（37）の判定結果に基づき限流リレー（32）が短絡していると判断した場合、主オン指令を主リレー（28）に出力することで、主リレー（28）をオンさせる制御を行う。

以下、限流リレー（32）の短絡時の動作について、図４を用いて説明する。

先ずは、商用電源（91）が入力交流の供給を停止している状態であるとする。この場合、指令出力部（38）は限流オン指令及び主オン指令の出力を停止しており、本来であれば、各種リレー（28,32）はオフしているはずである。なお、商用電源（91）は入力交流の供給を停止しているため、各種リレー（28,32）が実際にオフしているか否かに関わらず、限流抵抗（31）や平滑コンデンサ（24）には電流が流れない。従って、限流抵抗（31）は発熱をしておらず温度が低い状態となっており、平滑コンデンサ（24）は充電されておらずその出力電圧は“０Ｖ”である。

限流リレー（32）が短絡していると、商用電源（91）から限流部（30）を介して平滑コンデンサ（24）への電流経路が形成されていることになる。すると、商用電源（91）が入力交流の供給を開始した場合、当該電流経路を電流が流れるため、限流抵抗（31）は、商用電源（91）による入力交流の供給開始後直ちに発熱して温度が上昇し、平滑コンデンサ（24）は、充電が開始されその出力電圧は上昇する。

商用電源（91）による入力交流の供給が開始された後であって、且つ指令出力部（38）が未だ主オン指令及び限流オン指令を出力していない給電開始状態の時、電圧検出部（36）は、平滑コンデンサ（24）の出力電圧の検出を行う。既に、出力電圧は上昇しているため、電圧検出部（36）の検出結果は所定電圧以上となっており、故に直流電圧異常判定部（37）は、平滑コンデンサ（24）の出力電圧自体に異常があると判断し、その旨を判定結果として指令出力部（38）に出力する。指令出力部（38）は、当該判定結果が出力されたことにより、限流リレー（32）が短絡していると判断し、主オン指令を主リレー（28）に出力する。即ち、指令出力部（38）は、限流リレー（32）が短絡していることを、給電開始状態時の平滑コンデンサ（24）の出力電圧に基づき判断すると、直ちに主リレー（28）をオンさせる制御を行う。

ここで、本実施形態では、所定電圧が、平滑コンデンサ（24）が充電されていない時の該平滑コンデンサ（24）の出力電圧、及び、平滑コンデンサ（24）の充電が完了した時の該平滑コンデンサ（24）の出力電圧の間の値に設定されている場合を例示している。これにより、給電開始状態時の平滑コンデンサ（24）の出力電圧が、該平滑コンデンサ（24）が充電されていない時の出力電圧よりも大きいという条件が確実に成立したことによって、指令出力部（38）は、限流リレー（32）が短絡していることを、精度良く把握できる。

主リレー（28）がオンすると、商用電源（91）から平滑コンデンサ（24）への電流経路には、短絡している限流リレー（32）を含む限流部（30）側の経路のみならず、主リレー（28）側の経路が追加される。主リレー（28）側の経路は、限流抵抗（31）のような抵抗成分を含まないため、限流部（30）側の経路よりもインピーダンスが低い。そのため、商用電源（91）から平滑コンデンサ（24）へと流れる電流は、主リレー（28）側の経路に多く流れ、限流部（30）側の経路を流れる電流の量は減少する。すると、限流抵抗（31）にはさほど電流が流れなくなるため、限流抵抗（31）は発熱しなくなり、限流抵抗（31）の温度は徐々に低下していく。一方、平滑コンデンサ（24）には、依然として電流が流れ続けるため、充電状態が続き、平滑コンデンサ（24）の出力電圧は、やがて充電が完了した時の値に達する。

平滑コンデンサ（24）の充電完了後、且つ、圧縮機（72）の運転開始指令がコントローラ（図示せず）から出力された後、電力変換部（26）は、出力交流電力（SU,SV,SW）をモータ（11）に出力することで、モータ（11）を起動させる。即ち、本実施形態では、限流リレー（32）が短絡していると判断された場合でも、モータ（11）は起動する。

圧縮機（72）の運転停止指令がコントローラ（図示せず）から出力されると、電力変換部（26）は出力交流電力（SU,SV,SW）の出力を停止するため、モータ（11）は駆動停止する。しかし、モータ（11）の駆動停止後も、主リレー（28）は、オン状態を維持する。即ち、本実施形態では、限流リレー（32）が短絡している場合、商用電源（91）が入力交流を供給し続けている限り、主リレー（28）は一度オンした後はオン状態を維持する。これにより、モータ（11）の駆動停止後も、限流部（30）側の経路には電流が流れないため、限流抵抗（31）は発熱することがなく、限流抵抗（31）の温度上昇を引き続き抑えることができる。

なお、平滑コンデンサ（24）には、当該コンデンサ（24）の容量に対して比較的小さな電流が流れ続ける。平滑コンデンサ（24）は、放電部（34）との間で充放電を繰り返すが、放電部（34）は、複数の抵抗（34a~34f）によって構成されているため、抵抗（34a~34f）１つあたりの電力損失は、小さくなっている。

なお、図４の給電開始状態の時の電圧検出部（36）の検出結果が、所定電圧よりも小さい場合には、図３の基本動作が行われる。

なお、限流リレー（32）に変えて主リレー（28）が短絡している場合や、両リレー（28,32）が短絡している場合も、上記給電開始状態時の電圧検出部（36）の検出結果は所定電圧以上となることが考えられる。しかし、これらの場合、既に主リレー（28）がオンしているため、限流抵抗（31）には通電されず発熱の危険性はない。従って、指令出力部（38）は、あえて主オン指令を出力せずとも良いが、給電開始状態時の電圧検出部（36）の検出結果が所定電圧以上であるために主オン指令を出力しても、特に問題はない。

＜効果＞
本実施形態に係る電力変換装置（20）は、商用電源（91）と平滑コンデンサ（24）との間の主リレー（28）と、主リレー（28）に並列な限流部（30）とが備えられている。限流部（30）は、互いに直列に接続された限流抵抗（31）及び限流リレー（32）で構成されている。給電開始状態での平滑コンデンサ（24）の出力電圧が、平滑コンデンサ（24）が充電されていない時の出力電圧よりも大きい場合、指令出力部（38）は、限流リレー（32）が短絡していると判断して主オン指令を主リレー（28）に出力する。即ち、本実施形態では、限流リレー（32）が短絡している場合、主リレー（28）がオンする。オンした主リレー（28）を含む電流経路は、限流部（30）側よりもインピーダンスが低いため、電流は、主リレー（28）を含む電流経路側に多く流れるようになる。一方で限流抵抗（31）に流れる電流は減少し、限流抵抗（31）における発熱は抑えられる。従って、限流リレー（32）は短絡していても、限流抵抗（31）付近の電子部品等に悪影響がおよぶことを防止することができる。

また、限流リレー（32）が短絡していても、主リレー（28）はオンすることで限流抵抗（31）側に流れる電流を減少させているため、電力変換装置（20）は、問題なくモータ（11）を起動させることができる。

また、主リレー（28）は、モータ（11）が駆動停止した後もオン状態を維持するため、モータ（11）の駆動停止後も、限流抵抗（31）における発熱は抑えられる。

また、本実施形態では、限流抵抗（31）として、焼き切れにくい巻線抵抗が採用されている。この場合、限流リレー（32）が短絡している限り、入力交流の供給の間、限流抵抗（31）は、通電により発熱してしまう。しかし、本実施形態では、限流リレー（32）が短絡している場合には主リレー（28）がオンするため、限流抵抗（31）がたとえ巻線抵抗で構成されていても、限流抵抗（31）に流れる電流自体を減少させることができる。従って、限流抵抗（31）における発熱を抑えることができる。

上述した電力変換装置（20）が採用されている空気調和装置（70）は、限流リレー（32）が短絡していても、問題なく空気調和運転を行うことができる。

≪その他の実施形態≫
電力変換装置（20）が駆動対象とするモータは、圧縮機（72）用のモータ（11）に代えて、室外ファン（76）のファンモータ（77）や室内ファン（82）のファンモータ（83）であってもよい。更に、電力変換装置（20）が駆動対象とするモータは、圧縮機（72）用のモータ（11）に加えて、ファンモータ（77,83）であってもよい。

限流リレー（32）の短絡時もモータ（11）が起動することは、必ずしも必須ではない。

限流リレー（32）の短絡時、モータ（11）の駆動停止後も主リレー（28）がオン状態を維持することは、必ずしも必須ではない。

電力変換装置（20）は、放電部（34）を備えていなくても良い。

限流抵抗（31）は、巻線抵抗以外の種類の抵抗で構成されていても良い。

上記所定電圧は、平滑コンデンサ（24）が充電されていない時の出力電圧の値に設定されてもよい。

以上説明したように、本発明は、限流リレー（32）が短絡していても、限流抵抗（31）付近の電子部品に悪影響がおよぶことを防止する電力変換装置（20）として有用である。

11 モータ
20 電力変換装置
22 整流部
24 平滑コンデンサ
26 電力変換部
28 主リレー
30 限流部
31 限流抵抗
32 限流リレー
34 放電部
36 電圧検出部
38 指令出力部
72 圧縮機
91 商用電源（交流電源）

Claims

交流電源（91）からの入力交流を整流する整流部（22）と、
上記整流部（22）の出力を平滑する平滑コンデンサ（24）と、
上記平滑コンデンサ（24）の出力電圧を用いて出力交流電力を生成し、該出力交流電力をモータ（11）に出力する電力変換部（26）と、
上記交流電源（91）と上記平滑コンデンサ（24）との間に設けられた主リレー（28）と、
限流抵抗（31）と該限流抵抗（31）に直列に接続された限流リレー（32）とを有し、上記主リレー（28）に並列に接続された限流部（30）と、
上記平滑コンデンサ（24）の出力電圧を検出する電圧検出部（36）と、
上記主リレー（28）をオンさせるための主オン指令を該主リレー（28）に出力すると共に、上記限流リレー（32）をオンさせるための限流オン指令を該限流リレー（32）に出力する指令出力部（38）と
を備え、
上記指令出力部（38）は、
上記交流電源（91）による上記入力交流の供給開始後であって且つ上記主オン指令及び上記限流オン指令を出力していない給電開始状態での上記電圧検出部（36）の検出結果が、上記平滑コンデンサ（24）が充電されていない時の上記出力電圧よりも大きい場合、上記限流リレー（32）が短絡していると判断して上記主オン指令を出力する
ことを特徴とする電力変換装置。
請求項１において、
上記電力変換部（26）は、上記限流リレー（32）が短絡していると判断された場合でも、上記出力交流電力を上記モータ（11）に出力して上記モータ（11）を起動させる
ことを特徴とする電力変換装置。
請求項２において、
上記限流リレー（32）が短絡していると判断された場合、上記主リレー（28）は、上記モータ（11）が駆動停止した後もオン状態を維持する
ことを特徴とする電力変換装置。
請求項１から請求項３のいずれか１項において、
上記限流抵抗（31）は、巻線抵抗で構成されている
ことを特徴とする電力変換装置。
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電力変換装置（20）と、
上記電力変換装置（20）から上記出力交流電力を供給されて駆動する上記モータ（11）と、
上記モータ（11）を駆動源とする圧縮機（72）及びファン（76,82）の少なくとも１つと
を備えることを特徴とする空気調和装置。