CN104753409A - 风扇电机的驱动控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及风扇电机的驱动控制装置。以价格较低、较简单的结构将风扇电机控制为风量恒定且即使压力损失增大也在风扇电机等的允许范围内进行控制。风扇电机的驱动控制装置具备驱动电机的电机驱动部、和基于电机的旋转速度来控制电机驱动部的动作的控制电路部。控制电路部具备风量恒定控制部，在电机的旋转速度为第1规定旋转速度以上且小于第2规定旋转速度的状态下，使供给至电机的绕组的驱动电压可变来控制上述电机驱动部，以使得成为与根据搭载自身的换气装置或者送风装置预先决定的风量对应的规定的旋转速度；和电压恒定控制部，在从电机的起动时至旋转速度达到第1规定旋转速度之前为止的期间，将第1恒定电压作为驱动电压施加给电机的绕组。

Description

风扇电机的驱动控制装置

技术领域

本发明涉及风扇电机的驱动控制装置。

背景技术

用于对房间内的空气进行换气的换气送风装置大多设置在房间的天花板、墙面等。

图8是表示换气送风装置102的设置例的剖视图。

图8所示的房间100具备从外部(屋外)分隔房间的内部105以及天花板里106的外墙101、和设置在房间100的上部的天花板107。天花板里106通过天花板107与房间的内部105分隔开。

空气孔104形成在与天花板里106相接的外墙101上。

配管103设置于天花板里106内。配管103的一端与换气送风装置102(换气装置或者送风装置的一个例子)连接，配管103的另一端与空气孔104连接。配管103是中空的，在内部流动空气F。

换气送风装置102设置于天花板107的上侧且天花板里106。换气送风装置102吸引房间的内部105的空气，并将吸引出的空气经由配管103和空气孔104排出到屋外。图8中，箭头表示空气F的流动。

以往，作为用于驱动图8所示的换气送风装置102的风扇电机，AC(Alternating Current：交流电)电机、无刷电机大多不进行特别的风量控制而被使用，也存在使用被进行风量控制的无刷电机的情况。

有在使用无刷电机来驱动换气送风装置102的风扇进行风量控制的时、配管103的长度不同时、而且配管103的直径不同时，能够将风量控制为大致恒定这样的优点。

在使换气送风装置102进行风量恒定控制的情况下，使用预先成为基准的电机，预先测定各个的风量以及静压下的电机旋转速度、电流值、电压值等的成为基准的特性值。成为基准的特性值保存于换气送风装置102的驱动装置内置的存储装置中。而且，换气送风装置102的驱动装置基于成为基准的特性值和从电机实际测定出的特性值来进行风量恒定控制。该驱动装置检测风扇电机的旋转速度，并调整施加给风扇电机的驱动电压，以使该旋转速度与用于以由风量指示单元指示的风量运转的旋转速度相同。

在这样的换气送风装置102使向风扇电机施加的驱动电压为恒定来使换气风扇旋转进行排气时，考虑例如因过滤器的堵塞、配管内的异物混入，而排气的压力损失增大的情况。因排气的压力损失的增大，而静压上升，换气风扇的排气风量变小。若换气风扇的排气风量变小，则驱动该换气风扇的风扇电机的作功量减少，负荷减少，换气送风装置102使风扇电机的旋转速度上升。因此，在排气的压力损失显著增大的情况下，换气送风装置102显著地使风扇电机的旋转速度上升，所以风扇电机有可能超过最大允许旋转速度进行旋转。

对于这样的问题，专利文献1的段落0009中记载有，“一种浴室换气装置，具备排气管道、驱动换气风扇的DC电机、对上述DC电机施加DC电压的电机驱动部、检测上述DC电机的转速的转速检测部、控制上述电机驱动部和上述转速检测部的控制部、是上述控制部的程序且指示上述DC电机的运转风量的风量指示单元、对向用于以由上述风量指示单元指示的风量进行运转的上述DC电机施加的施加电压下的转速进行运算的电机转速运算单元、以使由上述转速检测单元检测出的运转转速与由上述电机转速运算单元求出的电机转速为相同转速的方式控制上述DC电机的施加电压的施加电压控制单元、以及对由上述风量指示单元指示的风量下的预先决定的允许最大转速进行存储的存储单元，上述控制部具有控制为成为用于以由上述风量指示单元指示的风量进行运转的转速的风量恒定模式、和控制为上述转速检测单元的输出成为规定的转速的转速恒定模式”。

专利文献1：日本特开2004－232918号公报

在专利文献1所记载的发明中，需要控制为以规定的旋转速度驱动电机的电路。结果电路构成变得复杂、且成为高价的构成。

发明内容

因此，本发明的课题在于提供一种虽然是廉价、简单的构成，但将风扇电机控制为风量恒定，并且，即使压力损失增大也能够在风扇电机、本装置的允许范围内控制的风扇电机的驱动控制装置。

为了解决上述的课题，第1发明的风扇电机的驱动控制装置具备电机驱动部，其接受来自电源的电力供给，对电机进行驱动；和控制部，其基于电机旋转速度来控制上述电机驱动部的动作。上述控制部具备以风量恒定模式进行控制的风量恒定控制部、和以电压恒定模式进行控制的电压恒定控制部。

在上述电机旋转速度为第1规定旋转速度以上且小于比上述第1规定旋转速度大的第2规定旋转速度的状态下，上述风量恒定控制部使供给至上述电机的绕组的驱动电压可变来控制上述电机驱动部，以使得成为与根据搭载自身的换气装置或者送风装置预先决定的风量对应的规定的旋转速度。在从上述电机的起动时至上述电机旋转速度达到上述第1规定旋转速度之前为止的期间，上述电压恒定控制部控制上述电机驱动部，以使得将上述第1恒定电压作为驱动电压施加给上述电机的绕组，在上述电机旋转速度为上述第2规定旋转速度以上的期间，控制上述电机驱动部，以使得将第2恒定电压作为驱动电压而施加给上述电机的绕组。

关于其它单元，在用于实施发明方式中进行说明。

根据本发明，能够提供一种虽然是价格较低、较简单的结构，但将风扇电机控制为风量恒定，并且，即使压力损失增大也能够在风扇电机、本装置的允许范围内进行控制的风扇电机的驱动控制装置。

附图说明

图1是表示本实施方式中的风扇电机的驱动控制装置的简要的构成图。

图2是表示本实施方式中的控制电路部的具体结构例的电路框图。

图3是驱动控制装置的模式转换图。

图4是驱动控制装置的控制动作的说明图。

图5是表示本实施方式的Q－H特性(静压相对于风量的特性)的具体例的说明图。

图6是风量恒定模式下的电机内部的温度检测的控制动作的说明图。

图7是驱动控制装置的控制动作的变形例的说明图。

图8是表示换气送风装置的设置例的剖视图。

符号说明

1…驱动控制装置；2…逆变电路(电机驱动部的一部分)；3…预驱动电路(电机驱动部的一部分)；4…控制电路部(控制部的一个例子)；5…旋转位置检测器(旋转位置检测部的一个例子)；6…温度传感器(温度检测部的一个例子)；20…电机；41…风量恒定控制部；42…电压恒定控制部；43…旋转速度运算部；44…运转模式控制部；45…第1存储部；46…第2存储部；100…房间；101…外墙；102…换气送风装置；103…配管；104…空气孔；105…房间的内部；106…天花板里；107…天花板；Lu、Lv、Lw…绕组；Na…第1规定旋转速度；Nb…第2规定旋转速度；Px、Py…静压；Q10…风量；S1…旋转位置信号；S2…温度检测信号；S3…电机旋转速度信息；S4…风量恒定控制信号；S5…电压恒定控制信号；Sc…驱动控制信号；V1…第1恒定电压；V11、V12、V13…恒定电压；V2…第2恒定电压。

具体实施方式

以下，参照各图，详细地说明用于实施本发明的方式。

图1是表示本实施方式中的换气装置用DC风扇电机20的驱动控制装置1的电路构成的框图。

DC风扇电机20是三相无刷电机，具备各相的绕组Lu、Lv、Lw和转子(未图示)。将这些绕组Lu、Lv、Lw的一端Y接线。绕组Lu的另一端与U相连接，绕组Lv的另一端与V相连接、绕组Lw的另一端与W相连接。DC风扇电机20通过从逆变电路2向U相、V相、W相输入驱动电压，从而旋转驱动。以下，将DC风扇电机20仅记载为电机20。

电机20的驱动控制装置1例如搭载于图7所示的换气送风装置102。

驱动控制装置1具备驱动电机20的逆变电路2以及预驱动电路3(电机驱动部的一个例子)、控制它们的控制电路部4(控制部的一个例子)、旋转位置检测器5(旋转位置检测部的一个例子)、温度传感器6(温度检测部的一个例子)、以及电阻R1。

驱动控制装置1与直流电源Vd连接，通过U相配线、V相配线、W相配线的三相与电机20连接。驱动控制装置1对电机20输出驱动电压，控制电机20的旋转。

逆变电路2(电机驱动部的一部分)与直流电源Vd连接来接受电力的供给，并与预驱动电路3(电机驱动部的一部分)和电机20具备的各相的绕组Lu、Lv、Lw连接。逆变电路2通过预驱动电路3的驱动信号与电机20的各相的绕组Lu、Lv、Lw进行通电。

逆变电路2例如具有六个FET(Field Effect Transistor:场效应晶体管)作为开关元件Q1～Q6。逆变电路2由U相开关桥臂、V相开关桥臂、和W相开关桥臂构成。逆变电路2与直流电源Vd连接，还与电阻R1连接。

U相的开关桥臂具备上臂侧的开关元件Q1、和下臂侧的开关元件Q2。开关元件Q1的漏极端子与直流电源Vd的正极连接。开关元件Q1的源极端子输出U相的交流信号，并且与开关元件Q2的漏极端子连接。开关元件Q2的源极端子经由电阻R1与接地(直流电源Vd的负极)连接。开关元件Q1的栅极端子、以及开关元件Q2的栅极端子分别与预驱动电路3连接。

V相开关桥臂具备上臂侧的开关元件Q3、和下臂侧的开关元件Q4。开关元件Q3的漏极端子与直流电源Vd的正极连接。开关元件Q3的源极端子输出V相的交流信号，并且与开关元件Q4的漏极端子连接。开关元件Q4的源极端子经由电阻R1与接地(直流电源Vd的负极)连接。开关元件Q3的栅极端子、以及开关元件Q4的栅极端子分别与预驱动电路3连接。

W相开关桥臂具备上臂侧的开关元件Q5、和下臂侧的开关元件Q6。开关元件Q5的漏极端子与直流电源Vd的正极连接。开关元件Q5的源极端子输出W相的交流信号，并且与开关元件Q6的漏极端子连接。开关元件Q6的源极端子经由电阻R1与接地(直流电源Vd的负极)连接。开关元件Q5的栅极端子、以及开关元件Q6的栅极端子分别与预驱动电路3连接。

即逆变电路2具有连接在电机20的各绕组Lu、Lv、Lw的各相与直流电源Vd的一个端子(正极端子)之间的上臂侧开关元件Q1、Q3、Q5、以及在各绕组Lu、Lv、Lw的各相与直流电源Vd的另一端子(负极端子)之间经由电阻R1连接的下臂侧开关元件Q2、Q4、Q6。

逆变电路2若从直流电源Vd接受电力的供给，从预驱动电路3输入驱动信号，则使三相交流在电机20的U相配线、V相配线、W相配线中流动。

预驱动电路3(电机驱动部的一部分)与连接的逆变电路2的组合构成电机驱动部，并与控制电路部4连接。预驱动电路3例如具备六个栅极驱动电路，并生成用于驱动逆变电路2的驱动信号。电机驱动部从直流电源Vd接受电力的供给来驱动电机20。

控制电路部4(控制部的一个例子)与旋转位置检测器5和温度传感器6连接，还与预驱动电路3连接。控制电路部4基于旋转位置检测器5的信号来控制构成电机驱动部的预驱动电路3。控制电路部4还基于温度传感器6的温度检测信号来调整电机20的驱动电压相对于旋转速度的变化特性。

旋转位置检测器5(旋转位置检测部的一个例子)为了检测电机20的转子的旋转位置，而构成为包括配置在各相的三个霍尔式传感器(未图示)。这些各相的霍尔式传感器分别与控制电路部4连接。旋转位置检测器5生成与多个霍尔式传感器的各个的检测信号同步的脉冲信号，并输出给控制电路部4。

温度传感器6(温度检测部的一个例子)例如由热敏电阻等感温元件构成，被配置在安装驱动控制装置1的电路块的基板上，并与控制电路部4连接。温度传感器6检测电机20的内部温度，并将温度检测信号S2(温度检测信息)输出给控制电路部4。

温度传感器6的配置位置是不受电机20的各相的绕组Lu、Lv、Lw、频器电路2的开关元件Q1～Q6等发热部件的温度上升的影响的位置，能够间接地监视转子磁石的温度上升的适当的位置即可。温度传感器6的配置位置只要是能够检测电机20的内部温度的位置即可，除此之外并没有特别限制。

由预驱动电路3和逆变电路2构成的电机驱动部接受来自直流电源Vd的电力供给，并基于从控制电路部4输入的驱动控制信号Sc来驱动电机20，以使电机20的旋转速度成为与根据换气送风装置102(参照图7)预先决定的风量对应的规定的旋转速度。

直流电源Vd是供给电源电压Vcc的恒定电压源。直流电源Vd例如使从未图示的外部电源供给的直流电力稳定为恒定电压，并对电机20的驱动控制装置1供给直流电力。直流电源Vd与逆变电路2连接，并且通过未图示的配线与驱动控制装置1的各部连接。

在电机20启动后(后述的第1规定旋转速度Na以上)，控制电路部4将控制为规定的旋转速度的驱动控制信号Sc输出给电机驱动部的预驱动电路3。具体而言，为了实现目标的风量，将与根据来自旋转位置检测器5的旋转位置信号S1所求出的电机20的旋转速度(实际旋转速度)对应的规定的电压信号(＝风量恒定控制信号S4)作为驱动控制信号Sc输出给电机驱动部，控制电机20的动作。

控制电路部4具备风量恒定控制部41、和电压恒定控制部42，并在风量恒定模式或者电压恒定模式下进行动作。风量恒定控制部41控制电机驱动部的动作模式是风量恒定模式。电压恒定控制部42控制电机驱动部的动作模式是电压恒定模式。

图2是表示本实施方式中的控制电路部4的具体结构例的电路框图。

如图2所示，控制电路部4具备旋转速度运算部43、风量恒定控制部41、电压恒定控制部42、以及运转模式控制部44。

旋转速度运算部43基于来自旋转位置检测器5的表示电机20的旋转位置的旋转位置信号S1来运算电机20的旋转速度。旋转速度运算部43将表示运算出的旋转速度的电机旋转速度信息S3输出给风量恒定控制部41、电压恒定控制部42、以及运转模式控制部44。

风量恒定控制部41基于电机旋转速度信息S3，生成用于进行风量恒定模式的风量恒定控制信号S4。风量恒定控制部41构成为包括第1存储部45、和第2存储部46。

第1存储部45存储根据电机旋转速度信息S3预先设定的驱动电压信息。风量恒定控制部41基于存储在第1存储部45中的驱动电压信息，选择与电机20的旋转速度对应的驱动电压来生成风量恒定控制信号S4。

第2存储部46存储与预先设定的温度检测信号S2对应的驱动电压的校正值信息。风量恒定控制部41基于存储在第2存储部46中的校正值信息，选择与电机20的旋转速度对应的驱动电压来生成风量恒定控制信号S4。

第1存储部45和第2存储部46分别根据需要能够改写。

电压恒定控制部42基于电机旋转速度信息S3，生成用于进行电压恒定模式的电压恒定控制信号S5。

运转模式控制部44基于电机旋转速度信息S3，将风量恒定控制信号S4和电压恒定控制信号S5中任意一个作为驱动控制信号Sc而输出。运转模式控制部44将驱动控制信号Sc输出给电机驱动部(预驱动电路3)而进行控制。

(风量恒定模式)

在电机旋转速度信息S3所示的电机20的旋转速度为第1规定旋转速度Na以上且小于第2规定旋转速度Nb的期间，是风量恒定模式，控制电路部4中的风量恒定控制部41控制电机驱动部。该第2规定旋转速度Nb大于第1规定旋转速度Na。风量恒定控制部41使供给至电机20的绕组Lu、Lv、Lw的驱动电压可变来控制电机驱动部，以成为与根据搭载自身的换气装置或者送风装置预先决定的风量对应的规定的旋转速度。运转模式控制部44在风量恒定模式的期间，将风量恒定控制信号S4作为驱动控制信号Sc输出给电机驱动部。风量恒定控制部41例如对逆变电路2的各开关元件Q1～Q6进行PWM(Pulse WidthModulation：脉冲宽度调制)控制，使供给至绕组Lu、Lv、Lw的驱动电压可变。

第1规定旋转速度Na是与静压为零时的最大风量对应的旋转速度以下的任意的值。第2规定旋转速度Nb是与根据电机20以及电机驱动部双方的特性所决定的最大允许电压对应的旋转速度以下的任意的值。换言之，即使电机20以及电机驱动部各个因驱动电压而温度上升，第2规定旋转速度Nb仍是不损伤电机20以及驱动控制装置1的旋转速度。该期间，通过以与规定时间的平均旋转速度对应的驱动电压进行控制，能够进行稳定的风量恒定控制。

而且，通过使第2规定旋转速度Nb成为与根据电机20以及电机驱动部双方的特性所决定的最大允许电压对应的旋转速度，同成为与电机20的单体的最大允许电压对应的旋转速度相比，能够进行安全性更高的控制。即、即使压力损失增大，驱动控制装置1也能够在电机20、电机驱动部的允许范围内控制电机20。

(电压恒定模式)

在电机20的旋转速度小于第1规定旋转速度Na的期间，即从电机20起动时至旋转速度达到第1规定旋转速度Na之前为止的期间，是电压恒定模式，控制电路部4中的电压恒定控制部42控制电机驱动部。此时电压恒定控制部42控制电机驱动部，将第1恒定电压V1作为驱动电压施加给电机20的绕组Lu、Lv、Lw。由此，电机20的旋转速度上升。电压恒定控制部42例如对逆变电路2的各开关元件Q1～Q6进行PWM控制，对绕组Lu、Lv、Lw施加驱动电压。

而且，电机20的旋转速度为第2规定旋转速度Nb以上的期间，是电压恒定模式，控制电路部4中的电压恒定控制部42控制电机驱动部。此时电压恒定控制部42控制电机驱动部，将第2恒定电压V2作为驱动电压施加给电机20的绕组Lu、Lv、Lw。由此，电机20的旋转速度的上升被抑制。

在电机20的旋转速度小于第1规定旋转速度Na的期间，运转模式控制部44将电压恒定控制信号S5作为驱动控制信号Sc输出给电机驱动部。进而在电机20的旋转速度为第2规定旋转速度Nb以上的期间，运转模式控制部44也将电压恒定控制信号S5作为驱动控制信号Sc输出给电机驱动部。

具体而言，控制电路部4在从电机20起动时至旋转速度(实际旋转速度)达到第1规定旋转速度Na之前为止的期间，对电机驱动部输出将驱动电压作为第1恒定电压V1的驱动控制信号Sc(＝电压恒定控制信号S5)。控制电路部4进而在电机20的旋转速度为第2规定旋转速度Nb以上的期间，对电机驱动部输出将驱动电压作为第2恒定电压V2的驱动控制信号Sc(＝电压恒定控制信号S5)。

在此基础上，在电机20的旋转速度为第2规定旋转速度Nb以上的期间的电压恒定模式持续规定的时间以上时，控制电路部4控制电机驱动部的动作，停止向电机20供给驱动电压。由此，控制电路部4使电机20的驱动停止，能够避免电机20、驱动控制装置1的损伤。此外，规定的时间能够根据各个电机或者驱动控制装置对损伤的耐性等而设定适当的值。

图3是驱动控制装置1的模式转换图。

如图3所示，若驱动控制装置1起动，则开始电机20的驱动，转换为模式M10。

在模式M10中，驱动控制装置1以第1恒定电压V1对电机20进行驱动控制。(电压恒定模式)通过这样操作，与驱动控制装置1缓缓提高驱动电压相比，能够短时间使电机20的旋转速度上升，并能够迅速地移至风量恒定模式区域。此外，即使短时间提高旋转速度而旋转速度过冲，由于只移至后述的图5中的风量恒定模式的特性线，所以不会产生问题。如果电机20的旋转速度为第1规定旋转速度Na以上，则驱动控制装置1转换为模式M11。

在模式M11中，驱动控制装置1以风量恒定对电机20进行驱动控制。如果电机20的旋转速度小于第1规定旋转速度Na，则驱动控制装置1转换为模式M10。如果电机20的旋转速度为第2规定旋转速度Nb以上，则驱动控制装置1转换为模式M12。

在模式M12中，驱动控制装置1以第2恒定电压V2对电机20进行驱动控制。如果电机20的旋转速度小于第1规定旋转速度Na，则转换为模式M11。如果该模式M12持续规定的时间t0以上，则驱动控制装置1转换为模式M13。

在模式M13中，驱动控制装置1使电机20停止。

控制电路部4通过模式M12、M13的转换，在电机20的旋转速度为第2规定旋转速度Nb以上的期间且施加第2恒定电压V2的时间超过规定的时间t0时，控制电机驱动部，以使电机20的驱动停止。由此，控制电路部4能够避免电机20以及驱动控制装置1的损伤。

图4是驱动控制装置1的控制动作的说明图。

图4(a)是表示本实施方式中的旋转速度与驱动电压的关系的图。图4(a)的纵轴表示驱动电压。图4(a)的横轴表示电机20的旋转速度。

在从旋转速度为零的起动时至旋转速度达到第1规定旋转速度Na为止的期间，以将驱动电压作为第1恒定电压V1的电压恒定模式控制电机20。

在旋转速度为第1规定旋转速度Na以上且小于第2规定旋转速度Nb的期间，以风量为恒定的风量恒定模式控制电机20。该期间，换气送风装置102(参照图7)是通常动作的期间，控制电机20的旋转速度(实际旋转速度)，以使相对于外部重要因素所引起的静压的变动，使风量为恒定。控制电路部4调整驱动电压，以使成为使风量恒定的电机20的旋转速度。

在成为第2规定旋转速度Nb以上时，以将驱动电压作为第2恒定电压V2的电压恒定模式控制电机20。

图4(b)是表示本实施方式中的旋转速度的时间的推移例子的图。图4(b)的纵轴表示电机20的旋转速度。图4(b)的横轴表示时间。

在从起动时至时刻t1前为止的电压恒定模式中，电机20的旋转速度迅速上升。此时，对电机20的绕组Lu、Lv、Lw施加第1恒定电压V1。

在时刻t1，电机20的旋转速度达到第1规定旋转速度Na。

在时刻t2，电机20的旋转速度达到第2规定旋转速度Nb。

在第1规定旋转速度Na以上且小于第2规定旋转速度Nb的风量恒定模式中，旋转速度缓慢上升。由于在该期间的中途存在静压，所以电机20的旋转速度通常稳定。在图4(b)中，说明上，以静压存在于风量恒定控制的极限以上为前提。

在时刻t2以后，电机20的旋转速度超过第2规定旋转速度Nb，控制电路部4以电压恒定模式进行动作，旋转速度的上升被抑制。

(Q－H特性的说明)

图5是表示本实施方式中的换气送风装置102的Q－H特性的具体例子的说明图。图5的纵轴表示静压。图5的横轴表示风量。

图的原点是电机20的驱动开始时。换气送风装置102以第1恒定电压V1对电机20进行驱动控制，风量逐渐增大。此时静压保持为零。此时驱动控制装置1以电压恒定模式来控制电机20。

换气送风装置102在风量Q10下静压为零时，电机20的旋转速度成为第1规定旋转速度Na。此时驱动控制装置1转换为风量恒定模式。

在本实施方式中，第1规定旋转速度Na是与静压为零时的最大风压对应的旋转速度，可以是该旋转速度以下的任意的值。

以下，换气送风装置102维持风量Q10，静压逐渐增大。驱动控制装置1维持风量恒定模式。

换气送风装置102在风量Q10下静压Px时，电机20的旋转速度成为第2规定旋转速度Nb。此时驱动控制装置1转换为电压恒定模式。

在本实施方式中，第2规定旋转速度Nb是与根据电机20以及电机驱动部双方的特性所决定的最大允许电压对应的旋转速度，可以是该旋转速度以下的任意的值。

搭载在换气送风装置102中的驱动控制装置1在风量从零至风量Q10为止是电压恒定模式，在风量Q10恒定、静压从至静压Px为止是风量恒定模式，静压Px以上是电压恒定模式。此时静压随着压力损失的增大而接近静压Py。

在驱动控制装置1的通常运转时，以风量恒定模式来控制换气送风装置102。

在换气送风装置102变为静压Px以上的异常时，驱动控制装置1转换为电压恒定模式，将驱动电压固定为第2恒定电压V2。因此，驱动控制装置1能够控制为抑制电机20的旋转速度的上升。由此，驱动控制装置1能够抑制电机20、驱动控制装置1的损伤。

而且，驱动控制装置1在电压恒定模式持续规定的时间(例如，数十秒)时，使电机20的驱动停止。由此，驱动控制装置1能够抑制电机20、驱动控制装置1的损伤。另外，驱动控制装置1通过电机20的驱动停止，能够通知用户压力损失的增大。

以下，对温度校正的动作进行说明。

图6是风量恒定模式下的电机20的内部的温度检测的控制动作的说明图。图6的纵轴表示驱动电压。图6的横轴表示旋转速度。

如图6所示，曲线L0表示由温度传感器6检测出的检测温度为基准温度时的驱动控制装置1的控制。曲线L1表示检测温度比基准温度低时的驱动控制装置1的控制。曲线L2表示检测温度比基准温度高时的驱动控制装置1的控制。此处所谓基准温度例如是20℃，但并不限于此。

在本实施方式中，驱动控制装置1根据由温度传感器6检测出的检测温度，来改变风量恒定控制模式的期间的控制曲线。即、驱动控制装置1调整电机20的驱动电压相对于旋转速度的变化特性。

对于该动作，以检测温度的下降和上升为例，以下进行说明。

若因气温变化等而转子磁石的温度下降，则能够检测为温度传感器6的检测温度的下降。

对于转子磁石，因温度下降，磁通增大。因转子磁石的磁通增大，电机20的扭矩增大。该状况下，驱动控制装置1为了产生原扭矩来维持原状态，使电机20的驱动电压下降磁通的增大的量，从曲线L0转换为曲线L1所示的控制。在第2存储部46中存储有与温度检测信号S2对应的驱动电压的校正值信息。驱动控制装置1能够通过第2存储部46的校正值信息，进行曲线L1所示的控制。

反之，若因伴随着气温变化、电机20的驱动所产生的自己发热而转子磁石的温度上升，则能够检测为温度传感器6的检测温度的上升。

对于转子磁石，因温度上升，磁通降低。因转子磁石的磁通降低，电机20的扭矩降低。该状况下，驱动控制装置1为了产生原扭矩来维持原状态，使电机20的驱动电压提高磁通的降低的量，从曲线L0转换为曲线L2所示的控制。驱动控制装置1能够通过第2存储部46的校正值信息，进行曲线L2所示的控制。

在电机20的旋转速度达到第2规定旋转速度Nb时，将驱动电压固定为恒定(第2恒定电压V2)，从而能够抑制旋转速度急剧上升。结果虽然是廉价、简单的结构，但控制为根据压力损失的变化使风扇电机20的旋转速度变化，并以指示的风量恒定模式进行运转，并且，即使压力损失过度增大，也能够以能够允许的规定的旋转速度进行驱动控制。

驱动控制装置1根据由温度传感器6检测出的检测温度来改变风量恒定模式下的控制曲线。即、驱动控制装置1能够根据检测温度来调整驱动电压相对于电机旋转速度的变化特性，高精度地进行风量恒定控制。

温度传感器6的位置为不受发热部件的温度变化的影响、且能够检测可准确地监视电机磁石的温度上升电机内部温度的位置。由此，能够精度良好地抑制温度所引起的电机扭矩的变动，并能够获得稳定的电机扭矩。

此外，在温度传感器6的检测温度比基准温度高的情况下，驱动控制装置1在风量恒定模式下进行曲线L2所示的控制时，如果驱动电压超过第2恒定电压V2，则可以转换为电压恒定模式，还可以限制为驱动电压为第2恒定电压V2以下。由此，驱动控制装置1防患于未然地抑制电机20、自身的损伤。

图7是驱动控制装置的控制动作的变形例的说明图。图7的纵轴表示驱动电压。图7的横轴表示电机20的旋转速度。

在从旋转速度为零的起动时至旋转速度达到第1规定旋转速度Na之前为止的期间，以将驱动电压设为恒定电压V11、V12、V13的各电压恒定模式来控制电机20。这样，即使多阶段对电机20施加多个恒定电压，也能够控制为以第1规定旋转速度Na进行旋转。此外，施加给电机20的恒定电压并不限于3阶段。

在旋转速度为第1规定旋转速度Na以上且小于第2规定旋转速度Nb的期间，与图4(a)同样地，以风量为恒定的风量恒定模式来控制电机20。

在为第2规定旋转速度Nb以上时，与图4(a)同样地，以将驱动电压作为第2恒定电压V2的电压恒定模式来控制电机20。

(变形例)

本发明并不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，可进行变更实施，例如有如下的(a)～(j)的变形例。

(a)在上述实施方式中驱动控制装置1驱动三相无刷电机，但相数并未特别限定，电机20的种类并不限定为无刷电机。

(b)电机20的驱动控制装置1的电源构成并不限定于本实施方式。可以不是从直流电源供给直流电压的结构，而是从交流电源(工业电源)输入交流电压，并将在内部经过交流－直流变换的直流电压作为内部电路的电源电压的结构。

(c)逆变电路2的构成并不限于图1的构成。

(d)控制电路部4的内部结构并不限于图2的结构。例如也可以构成为在旋转速度运算部43的后段设置运转模式控制部44，根据电机旋转速度信息S3，指示风量恒定控制部41将风量恒定控制信号S4输出给电机驱动部。另外，也可以构成为指示电压恒定控制部42将电压恒定控制信号S5输出给电机驱动部。

(e)第1存储部45、第2存储部46未必配置于风量恒定控制部41的内部，只要是包含在控制电路部4中的结构即可。

(f)存储在第1存储部45、第2存储部46的各个中的存储信息的存储形式并不限定于本实施方式。也可以为第1存储部45、第2存储部46预先存储多个存储信息，并能够选择它们。

(g)驱动控制装置1至少将其一部分作为集成电路(IC：IntegratedCircuit)。

(h)驱动控制装置1的各构成元件也可以至少其一部分不是由硬件进行的处理，而由软件的处理来实现。

(i)检测电机20的旋转位置的单元并不限定于本实施方式。可以是不是霍尔式传感器的其它旋转位置检测部，例如编码器、FG线路等，另外，也可以是无传感器方式(基于反电动势的检测方式)。

(j)在上述实施方式中，控制电路部4从旋转位置检测部运算旋转速度。然而，并不局限于此，控制电路部4也可以通过旋转速度传感器直接获得旋转速度信号。

Claims (9)

1.一种风扇电机的驱动控制装置，其特征在于，具备：

电机驱动部，其接受来自电源的电力供给，对电机进行驱动；和

控制部，其基于电机旋转速度来控制所述电机驱动部的动作，

所述控制部具备：

风量恒定控制部，在所述电机旋转速度为第1规定旋转速度以上且小于比所述第1规定旋转速度大的第2规定旋转速度的状态下，所述风量恒定控制部使供给至所述电机的绕组的驱动电压可变来控制所述电机驱动部，以使得成为与根据搭载自身的换气装置或者送风装置预先决定的风量对应的规定的旋转速度；和

电压恒定控制部，在从所述电机的起动时至所述电机旋转速度达到所述第1规定旋转速度之前为止的期间，所述电压恒定控制部控制所述电机驱动部，以使得将规定的驱动电压施加给所述电机的绕组，在所述电机旋转速度为所述第2规定旋转速度以上的期间，所述电压恒定控制部控制所述电机驱动部，以使得将第2恒定电压作为驱动电压而施加给所述电机的绕组。

2.根据权利要求1所述的风扇电机的驱动控制装置，其特征在于，

所述第1规定旋转速度为与静压为零时的最大风量对应的旋转速度以下，

所述第2规定旋转速度为与由所述电机以及所述电机驱动部双方的特性而决定的最大允许电压对应的旋转速度以下。

3.根据权利要求1或者2所述的风扇电机的驱动控制装置，其特征在于，

在所述第2规定旋转速度以上的期间且施加所述第2恒定电压的时间超过规定的时间时，所述控制部控制所述电机驱动部的动作，以使得所述电机的驱动停止。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的风扇电机的驱动控制装置，其特征在于，

所述控制部具备：

旋转速度运算部，其基于表示所述电机的旋转位置的信号来运算所述电机旋转速度而输出所述电机旋转速度的信息；和

运转模式控制部，其基于所述电机旋转速度控制为将所述风量恒定控制部的风量恒定控制信号或者所述电压恒定控制部的电压恒定控制信号中的任意一方作为驱动控制信号而输出给所述电机驱动部。

5.根据权利要求4所述的风扇电机的驱动控制装置，其特征在于，

所述控制部具备第1存储部，该第1存储部存储与所述电机旋转速度对应的驱动电压信息，

所述风量恒定控制部基于存储在所述第1存储部中的所述驱动电压信息，选择与所述电机旋转速度对应的驱动电压来生成所述风量恒定控制信号。

6.根据权利要求4或者5所述的风扇电机的驱动控制装置，其特征在于，

还具备温度检测部，该温度检测部检测所述电机的内部温度，

所述控制部基于来自所述温度检测部的温度检测信号来调整驱动电压相对于所述电机旋转速度的变化特性。

7.根据权利要求6所述的风扇电机的驱动控制装置，其特征在于，

所述控制部具备第2存储部，该第2存储部存储与所述温度检测信号对应的驱动电压的校正值信息，

所述风量恒定控制部基于存储在所述第2存储部中的所述校正值信息，选择与所述电机旋转速度对应的驱动电压来生成所述风量恒定控制信号。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的风扇电机的驱动控制装置，其特征在于，

在从所述电机的起动时至所述电机旋转速度达到所述第1规定旋转速度之前为止的期间，所述电压恒定控制部控制所述电机驱动部，以使得将第1恒定电压作为规定的驱动电压而施加给所述电机的绕组。

9.根据权利要求1～7中任一项所述的风扇电机的驱动控制装置，其特征在于，

在从所述电机的起动时至所述电机旋转速度达到所述第1规定旋转速度之前为止的期间，所述电压恒定控制部控制所述电机驱动部，将多个恒定电压作为规定的驱动电压而多阶段地施加给所述电机的绕组。