CN1063885C - 无刷电机保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种无刷电机保护装置，包括：无刷电机；检测无刷电机的转子位置换向信号检测装置；检测无刷电机的转子旋转速度以及旋转方向的速度检测装置；形成用于驱动无刷电机的转子的换流信号，并根据该换流信号驱动无刷电机的驱动电路；把一个输出电压指令信号加到驱动电路上的输出电压指令装置；用于设定驱动电路的输出电压的上限值的电压限制电平设定装置；用于对输出电压指令装置的输出信号进行限制，从而限制驱动电路的输出电压的上限的电压限制装置。

Description

无刷电机保护装置

本发明涉及一种无刷电机保护装置，更详细地说，涉及适用于把无刷电机用作风扇电机(如空调机的室外风扇驱动)等场合的无刷电机保护装置。

很早以来，驱动室外风扇的电机广泛地采用的是感应式电机。但是，近年来为了适应人们希望使空调机实现高效率的强烈希望，采用了比感应式电机更适合于实现高效率的无刷电机。图19示出的就是将无刷电机用作风扇电机的驱动装置的一个例子。

该驱动装置包含有：无刷电机1001、风扇1002、驱动电路1003、输出电压指令电路1004、换向检测器1005、市电电源1006、整流电路1007以及平滑电容器1008。

市电电源1006输出100V或200V的交流电压。从市电电源1006输出的交流电压经整流电路1007以及平滑电容器1008进行整流、平滑处理后，转换成140V或280V的直流电压，然后作为直流主电源的输出电压送入驱动电路1003。风扇1002与无刷电机1001的输出轴相联结。无刷电机1001中设有用来检测其转子(图中未示出)位置的换向检测器1005。驱动电路1003根据换向检测器1005的输出信号生成用于驱动无刷电机1001的转子换流信号，实现对无刷电机1001的驱动。另外，驱动电路1003将前面提到的直流主电源的输出电压以和输出电压指令电路1004输出的输出电压指令信号相对应的比例加以输出，作为驱动无刷电机1001时的驱动电压。也就是说，驱动电路1003根据上述的输出电压指令信号控制无刷电机1001的各驱动线圈与上述直流主电源的正电压端(DC140V或DC280V)相连的时间和各驱动线圈与上述直流主电源的负电压端(DC0V)相连的时间的比例，从而使无刷电机1001的驱动电压可以变化，这就是所谓的PWM(脉宽调制)方式。

但是，这种驱动装置在使用于空调机的室外风扇时，当风扇在台风等强风的作用下从外部被强制驱动时，会产生以下的问题。

当有在无刷电机1001的驱动方向相反的方向上驱动风扇1002的风(逆风)产生时，无刷电机1001会过载，使驱动电流增大。另外，无刷电机1001发生反向旋转时，受其感应电压的影响，上述的驱动电压具有进一步增大的趋向。无刷电机1001的驱动电流增大时，无刷电机1001和给其提供电能的驱动电路1003的发热量会增加，在有些场合下会使无刷电机1001和驱动电路1003损坏。为了防止无刷电机1001和驱动电路1003的这种过热和损坏，有人提出了检测无刷电机1001和驱动电路1003的过热或者过流、再进行切断供电并执行不可自动恢复的跳闸的方案。但是，这种每当发生(比方说)台风时就频繁地跳闸、停转的风扇电机是很难用于空调机的室外风扇的驱动机构中的。

另一方面，当有在无刷电机1001的驱动方向相同的方向上驱动风扇1002的风(顺风)产生时，无刷电机1001被强制加速，其旋转速度将增大。同时，无刷电机1001内部产生的感应电压也将增大，无刷电机1001会产生再生电压。这种再生电压的产生由无刷电机1001内部产生的感应电压与驱动电路1003作为无刷电机1001的驱动电压输出的输出电压之间的关系来决定，在感应电压大于上述的输出电压时就会产生。因此，无论驱动电路1003根据输出电压指令电路1004所供给的输出电压指令信号而确定的输出电压的电压值如何，当上面提到的感应电压大于上面的输出电压时，就会发生再生电压。无刷电机1001中有再生电压产生时，其电能会加至驱动电路1003，造成平滑电容器1008的两端电压上升。平滑电容器1008的两端电压上升的话，平滑电容器1008和驱动电路1003就可能成为过电压状态，从而被彻底损坏。

本发明的目的在于提供一种无刷电机保护装置，这种保护装置即使在由于台风等因素的作用而产生强烈的逆风或顺风时也能防止过载及过流的出现，使跳闸不轻易出现而且还不产生再生电压。

为实现上述目的，根据本发明的第1方面的一种无刷电机保护装置包括：

无刷电机；

检测上述无刷电机的转子位置的换向信号检测装置；

根据上述换向信号检测装置的输出信号检测上述无刷电机的转子旋转速度以及旋转方向的速度检测装置；

根据上述换向信号检测装置的输出信号形成用于驱动上述无刷电机的转子的换流信号，并根据该换流信号驱动上述无刷电机的驱动电路；

把指示在驱动上述无刷电机时将成为其驱动信号的上述驱动电路的输出电压的形成的一个输出电压指令信号加到上述驱动电路上的输出电压指令装置；

用于设定上述驱动电路的输出电压的上限值的电压限制电平设定装置；

根据上述电压限制电平设定装置的设定值限制上述输出电压指令装置的输出信号，从而限制上述驱动电路的输出电压的上限值的的电压限制装置；

其中所述的电压限制电平设定装置的设定值根据上述速度检测装置的输出信号被这样设定：上述无刷电机的转子旋转速度越高其值越高，旋转速度越低其值也越低，旋转速度接近零时或反向旋转时该设定值为预先设定的一个固定值。

根据本发明的第2方面的一种无刷电机保护装置，包括：

直流主电源；

无刷电机；

检测上述无刷电机的转子位置的换向信号检测装置；

根据上述换向信号检测装置的输出信号检测上述无刷电机的转子旋转速度以及旋转方向的速度检测装置；

根据上述换向信号检测装置的输出信号形成用于驱动上述无刷电机的转子的换流信号，并根据该换流信号驱动上述无刷电机的驱动电路，上述驱动电路将上述直流主电源的输出电压以与一个输出电压指令信号相对应的比例加以输出，作为驱动上述无刷电机时的驱动电压；

把上述输出电压指令信号加到上述驱动电路上的输出电压指令装置；

用于设定上述驱动电路的输出电压的上限值的电压限制电平设定装置，所述电压限制电平设定装置的设定值根据上述速度检测装置的输出信号被这样设定：上述无刷电机的转子旋转速度越高其值越高，旋转速度越低其值也越低，旋转速度接近零时或反向旋转时该设定值为预先设定的一个固定值；

根据上述电压限制电平设定装置的设定值限制上述输出电压指令装置的输出信号、然后才将输出电压指令信号加至上述驱动电路上从而限制上述驱动电路的输出电压的上限值的电压限制装置；

直接检测上述直流主电源的输出电压变动、或者通过上述直流主电源的输出电流或上述无刷电机的驱动电流中的任一个进行检测的电压变动检测装置；以及

把根据上述电压变动检测装置的输出使上述电压限制装置的输出信号反方向变化的上述输出电压指令信号加到上述驱动电路、从而对上述直流主电源的输出电压变动进行校正的电压校正装置。

根据本发明的第3方面的一种无刷电机保护装置，包括：

无刷电机；

检测上述无刷电机的转子位置的换向信号检测装置；

根据上述换向信号检测装置的输出信号检测上述无刷电机的转子旋转速度以及旋转方向的速度检测装置；

根据上述换向信号检测装置的输出信号形成用于驱动上述无刷电机的转子的换流信号，并根据该换流信号驱动上述无刷电机的驱动电路；

把指示在驱动上述无刷电机时被用作为驱动电压的形成的上述输出电压指令信号加到上述驱动电路上的输出电压指令装置；

用于设定上述驱动电路的输出电压的上限值的电压限制电平设定装置；

根据上述电压限制电平设定装置的设定值限制上述输出电压指令装置的输出信号、从而限制上述驱动电路的输出电压的上限值的电压限制装置；

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的旋转速度有没有达到预先设定的最大限制电平、并在达到时输出一个第1供电阻断信号的正转限制装置；

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的反转速度有没有达到预先设定的最大限制电平、并在达到时输出一个第2供电阻断信号的反转限制装置；

其中，所述电压限制电平设定装置的设定值根据上述速度检测装置的输出信号被这样设定：上述无刷电机的转子旋转速度越高其值越高，旋转速度越低其值也越低，旋转速度接近零时或反向旋转时该设定值为预先设定的一个固定值；另外，上述正转限制装置输出第1供电阻断信号时或者上述反转限制装置输出第2供电阻断信号时，上述驱动电路和上述无刷电机间的连接在电气上脱开。

根据本发明的第4方面的一种无刷电机保护装置，包括：

无刷电机；

检测上述无刷电机的转子位置的换向信号检测装置；

根据上述换向信号检测装置的输出信号检测上述无刷电机的转子旋转速度以及旋转方向的速度检测装置；

根据上述换向信号检测装置的输出信号形成用于驱动上述无刷电机的转子的换流信号，并根据该换流信号驱动上述无刷电机的驱动电路；

把指示驱动上述无刷电机时被用作驱动电压的上述驱动电路的输出电压的形成的输出电压指令信号加到上述驱动电路上的输出电压指令装置；

用于设定上述驱动电路的输出电压的上限值的电压限制电平设定装置，

根据上述电压限制电平设定装置的设定值限制上述输出电压指令装置的输出信号、从而限制上述驱动电路的输出电压的上限值的电压限制装置；

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的旋转速度有没有达到预先设定的最大限制电平、并在达到时输出一个第1供电阻断信号的正转限制装置；

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的反转速度有没有达到预先设定的最大限制电平、并在达到时输出一个第2供电阻断信号的反转限制装置；

检测上述无刷电机的旋转速度有没有低于一个预先设定的低速异常检测电平、并在低于该低速异常检测电平时输出低速异常信号的低速异常检测装置；

包含上述低速异常检测装置、从上述低速异常检测装置输入上述的低速异常检测信号、并在上述的反转限制装置无第2供电阻断信号输出的状态持续一定的时间后对一个第3供电阻断信号进行锁存后再输出的低速过载检测装置；

其中，所述电压限制电平设定装置的设定值根据上述速度检测装置的输出信号被这样设定：上述无刷电机的转子旋转速度越高其值越高，旋转速度越低其值也越低，旋转速度接近零时或反向旋转时该设定值为预先设定的一个固定值；另外，当上述正转限制装置输出上述的第1供电阻断信号时、或者上述反转限制装置输出上述的第2供电阻断信号时、或者当上述低速过载检测装置输出上述的第3供电阻断信号时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

根据本发明的第5方面的一种无刷电机保护装置，包括：

无刷电机；

检测上述无刷电机的转子位置的换向信号检测装置；

根据上述换向信号检测装置的输出信号检测上述无刷电机的转子旋转速度以及旋转方向的速度检测装置；

根据上述换向信号检测装置的输出信号形成用于驱动上述无刷电机的转子的换流信号，并根据该换流信号驱动上述无刷电机的驱动电路；

把指示驱动上述无刷电机时被用作驱动电压的上述驱动电路的输出电压的形成的输出电压指令信号加到上述驱动电路上的输出电压指令装置；

用于设定上述驱动电路的输出电压的上限值的电压限制电平设定装置，

用于设定上述驱动电路的输出电压的下限值的电压下限电平设定装置，

根据上述电压限制电平设定装置的设定值对上述输出电压指令装置的输出信号进行限制来限制上述驱动电路的输出电压的上限，并根据上述电压下限电平设定装置的设定值对上述输出电压指令装置的输出信号进行限制来限制上述驱动电路的输出电压的下限的电压限制装置；

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的反转速度有没有达到预先设定的反转限制电平、并在达到时输出一个第2供电阻断信号的反转限制装置；

其中，上述反转限制装置输出上述的第2供电阻断信号时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开；另外，所述电压限制电平设定装置的设定值根据上述速度检测装置的输出信号被这样设定：上述无刷电机的转子旋转速度越高其值越高，旋转速度越低其值也越低，旋转速度接近零时或反向旋转时该设定值为预先设定的一个固定值；此外，上述电压下限电平设定装置的设定值根据上述速度检测装置的输出信号设定成比上述电压限制电平设定装置的设定值低、并且比与上述无刷电机内部产生的感应电压的对应值高的值。

根据本发明的第6方面的一种无刷电机保护装置，包括：

无刷电机；

检测上述无刷电机的转子位置的换向信号检测装置；

根据上述换向信号检测装置的输出信号检测上述无刷电机的转子旋转速度以及旋转方向的速度检测装置；

根据上述换向信号检测装置的输出信号形成用于驱动上述无刷电机的转子的换流信号，并根据该换流信号驱动上述无刷电机的驱动电路；

把指示在驱动上述无刷电机时被用作为驱动电压的形成的上述输出电压指令信号加到上述驱动电路上的输出电压指令装置；

用于设定上述驱动电路的输出电压的下限值的电压下限电平设定装置；

根据上述电压限制电平设定装置的设定值对上述输出电压指令装置的输出信号进行限制，从而限制上述驱动电路的输出电压的上限的电压限制装置；

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的反转速度有没有达到预先设定的反转限制电平、并在达到时输出一个第2供电阻断信号的反转限制装置；

其中，在上述的反转限制装置有上述的第2供电阻断信号输出时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开；另外，所述电压限制电平设定装置的设定值根据上述速度检测装置的输出信号被这样设定：上述无刷电机的转子旋转速度越高其值越高，旋转速度越低其值也越低，旋转速度接近零时或反向旋转时该设定值为预先设定的一个固定值；此外，上述电压下限电平设定装置的设定值根据上述速度检测装置的输出信号设定成比上述电压限制电平设定装置的设定值低、并且比与上述无刷电机内部产生的感应电压的对应值高的值；上述输出电压指令装置的输出信号达到上述电压下限电平设定装置的设定值时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

根据本发明的第7方面的一种无刷电机保护装置，包括：

无刷电机；

检测上述无刷电机的转子位置的换向信号检测装置；

根据上述换向信号检测装置的输出信号检测上述无刷电机的转子旋转速度以及旋转方向的速度检测装置；

根据上述换向信号检测装置的输出信号形成用于驱动上述无刷电机的转子的换流信号，并根据该换流信号驱动上述无刷电机的驱动电路；

把指示在驱动上述无刷电机时被用作为驱动电压的形成的上述输出电压指令信号加到上述驱动电路上的输出电压指令装置；

用于设定上述驱动电路的输出电压的上限值的电压限制电平设定装置；

用于设定上述无刷电机的旋转速度的上限值的速度上限电平设定装置；

根据上述电压限制电平设定装置的设定值对上述输出电压指令装置的输出信号进行限制，从而限制上述驱动电路的输出电压的上限的电压限制装置；

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的反转速度有没有达到预先设定的反转限制电平、并在达到时输出一个第2供电阻断信号的反转限制装置；

其中，上述反转限制装置输出上述的第2供电阻断信号时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开；另外，所述电压限制电平设定装置的设定值根据上述速度检测装置的输出信号被这样设定：上述无刷电机的转子旋转速度越高其值越高，旋转速度越低其值也越低，旋转速度接近零时或反向旋转时该设定值为预先设定的一个固定值；另外，上述速度上限电平设定装置的设定值根据上述输出电压指令装置的输出信号被进行设定，也就是设定成能使上述无刷电机内部产生的感应电压比上述输出电压指令装置的输出信号作为上述的输出电压指令信号加到驱动电路上时上述驱动电路的输出电压低的上述无刷电机的最大旋转速度相对应的值；此外，当上述速度检测装置的输出信号达到上述速度上限电平设定装置的设定值时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

在根据本发明的第8方面的无刷电机保护装置中，通过直流主电源的输出电流或无刷电机的驱动电流掌握上述无刷电机内部产生的感应电压的变化及变动以及上述直流主电源的输出电压的变动，并通过校正上述电压限制电平设定装置的设定值来对上述无刷电机的感应电压的变化及变动以及上述直流主电源的输出电压的变动进行补偿。

在根据本发明的第9方面的所述的无刷电机保护装置中，通过直流主电源的输出电流或无刷电机的驱动电流掌握上述无刷电机内部产生的感应电压的变化及变动以及上述直流主电源的输出电压的变动，并通过校正上述电压限制电平设定装置的设定值或者上述电压下限电平设定装置中的设定值中的任一个或二个都校正来对上述无刷电机的感应电压的变化及变动以及上述直流主电源的输出电压的变动进行补偿。

在根据本发明的第10方面的所述的无刷电机保护装置中，通过直流主电源的输出电流或无刷电机的驱动电流掌握上述无刷电机内部产生的感应电压的变化及变动以及上述直流主电源的输出电压的变动，并通过校正上述电压限制电平设定装置的设定值或者上述速度上限电平设定装置中的设定值中的任一个或二个都校正来对上述无刷电机的感应电压的变化及变动以及上述直流主电源的输出电压的变动进行补偿。

采用上述的构成的话，即使在发生因台风等强风引起的强逆风或强顺风时，也能防止过载和过电流以及再生电力的发生，从而可以实现不容易跳闸、更加安全的、适合于空调机的室外风扇驱动的小型廉价的无刷电机保护装置。

图1中示出了本发明的第1实施例中的无刷电机保护装置的电路图。

图2A、2B为用来说明图1中所示的无刷电机保护装置的操作情况的示意图。

图3A、3B也是用于说明图1中所示的无刷电机保护装置的操作情况的示意图。

图4中示出了本发明的第2实施例中的无刷电机保护装置的电路图。

图5中示出了本发明的第3实施例中的无刷电机保护装置的电路图。

图6A、6B为用来说明图5中所示的无刷电机保护装置的操作情况的示意图。

图7中示出了本发明的第4实施例中的无刷电机保护装置的电路图。

图8为用来说明图7中所示的无刷电机保护装置的操作情况的示意图。

图9A-9C为用来说明图7中所示的无刷电机保护装置的操作情况的示意图。

图10示出了本发明的第5实施例中的无刷电机保护装置的电路图。

图11A、11B为用来说明图10中所示的无刷电机保护装置的操作情况的示意图。

图12示出了本发明的第6实施例中的无刷电机保护装置的电路图。

图13A、13B为用来说明图12中所示的无刷电机保护装置的操作情况的示意图。

图14示出了本发明的第7实施例中的无刷电机保护装置的电路图。

图15A、15B为用来说明图14中所示的无刷电机保护装置的操作情况的示意图。

图16示出了本发明的第8实施例中的无刷电机保护装置的概略电路图。

图17示出了本发明的第9实施例中的无刷电机保护装置的概略电路图。

图18示出了本发明的第10实施例中的无刷电机保护装置的概略电路图。

图19为现有的无刷电机保护装置的电路图。

(第1实施例)

如图1所示，本发明的第1实施例中所述的无刷电机保护装置包括：无刷电机1、换向信号检测部分2、驱动电路3、输出电压指令部分4、速度检测部分5、限压电位设定部分6、电压限制部分7、风扇15以及直流主电源16。

风扇15与无刷电机1的输出轴直接联结。换向信号检测部分2包括用来检测无刷电机1的转子(图中未示出)位置的换向检测器21和用来对换向检测器21的输出信号进行处理的位置检测器22。速度检测部分5根据换向信号检测部分2的输出信号检测出无刷电机1的转子的旋转速度及旋转方向，并输出一个输出信号N5。速度检测部分5的输出信号N5在无刷电机1正转时具有与其旋转速度成比例的正值，而在无刷电机1反转时则具有与其旋转速度成比例的负值。速度检测部分5的输出信号N5被输入至限压电位设定部分6。限压电位设定部分6根据输出信号N5生成将被供给电压限制部分7的限压值设定信号V6。输出电压指令部分4的输出信号V4在电压限制部分7中被限幅之后，作为输出电压指令信号V3输入到驱动电路3中。更具体的说，当输出电压指令部分4的输出信号V4小于限压电位设定部分6输出的限压值设定信号V6时，电压限制部分7将把输出信号V4作为输出电压指令信号V3输出；另一方面，当输出信号V4大于限压值设定信号V6时，则把限压值设定信号V6作为输出电压指令信号V3输出。

直流主电源16通过整流电路162和平滑电容器163对市电电源161输出的交流电压(100V或200V)进行整流、平滑处理，生成140V或280V的直流电压。自直流主电源16输出的直流电压供给至驱动电路3。

驱动电路3根据换向信号检测部分2的输出信号形成用于驱动无刷电机1的转子的换流信号。另外，驱动电路3还根据自电压限制部分7输出的输出电压指令信号V3、以所谓的PWM方式控制其输出电压O1、O2、O3为直流主电源16的正电压的时间和其输出电压O1、O2、O3为直流主电源16的负电压的时间之间的比例，将直流主电源16的输出电压以和输出电压指令信号V3成比例的输出电压O1、O2、O3的形式加以输出。驱动电路3的输出电压O1、O2、O3分别施加到无刷电机中各相的驱动线圈上。这样，驱动电路3的输出电压O1、O2、O3起到了无刷电机1的驱动电压的作用。这里所述的驱动电路3的输出电压O1、O2、O3在对无刷电机实行(比方说)正弦波驱动时，可以是相位差为电气角120度、输出电压幅度与输出电压指令信号V3相对应的三相正弦波电压。而当对无刷电机实行矩形波驱动时，驱动电路3的输出电压O1、O2、O3可以是相位差为电气角120度、电压值如下所定的电压：在电气角120度期间具有与输出电压指令信号V3相对应的正电压值，在其后的60度电气角期间停止向驱动线圈施加电压，在再其后的电气角120度期间具有与输出电压指令信号V3相对应的负电压值，在再其后的60度电气角期间停止向驱动线圈施加电压，以后再如此循环往复。

下面参照附图2A和2B，说明具有以上构成的本实施例中的无刷电机保护装置的操作情况。

图2A、2B示出了从输出电压指令部分4有输出信号V4输出时速度检测部分5的输出信号N5与加到驱动电路3上的输出电压指令信号V3之间的关系、相对与无刷电机1的旋转速度的输出转矩特性(N-T特性)、相对于旋转速度的驱动电流特性(N-I特性)以及风扇15的风扇负载特性。

从图中可以看出，风扇负载具有随旋转速度的增大而增加的特性。在用无刷电机驱动风扇15时，在无刷电机1的输出转矩与风扇15的风扇负载转矩的交叉点(a点)上可以使旋转速度稳定地工作。

当工作在a点上旋转速度达到稳定以后，如果有台风这样的强风(逆风)吹到风扇15上时，反向的驱动转矩会强制地加到无刷电机1上，根据其N-T特性和N-I特性，无刷电机1的旋转速度会下降，同时驱动电流会增大，亦即其工作点会从a点向b点移动。

工作点移至b点之后，如果有更强的逆风吹到风扇15上，无刷电机1的旋转速度会进一步下降。此时，自输出电压指令部分4送出的输出信号V4如果不加限制地作为输出电压指令信号V3输出至驱动电路3中的话，会使工作点从b点向d点移动，使旋转速度进一步下降，同时无刷电机1的驱动电流会进一步增大。

驱动电流一旦增大，就会产生与现有技术中存在的同样的问题：无刷电机1及驱动电路3的发热量会增大，就会有损坏的危险；为了防止这种损坏，有必要使用功率容量大、体积也大的元件作为构成驱动电路3的半导体功率部件；另外，如果采用跳闸来作为过电流时的保护措施的话，每当有强风时都会频繁停机，因此很难用作空调机的室外风扇电机。

为了不产生上面这些问题，在本实施例中设置了限压电位设定部分6和电压限制部分7。下面对限压电位设定部分6和电压限制部分7的工作情况加以说明。在以下的说明中，以正弦波驱动无刷电机1为例子。因此，以输出电压O1、O2、O3是相互间相位差为电气角120度、输出电压幅度与输出电压指令信号V3相对应的三相正弦波电压来进行说明。

限压电位设定部分6在工作时，把用来给驱动电路3的输出电压即三相正弦波电压O1、O2、O3的电压幅度设定上限值的设定信号作为输出信号V6输出至电压限制部分7。更具体地说，输出信号V6根据速度检测部分5的输出信号N5作相应的变化，随着输出信号N5的减小(或增加)，输出信号V6也会相应地减小(或增加)。

电压限制部分7在工作时根据对限压电位设定部分6的输出信号V6对输出电压指令部分4的输出信号V4进行限制，对驱动电路3的输出电压即三相正弦波电压O1、O2、O3的电压幅度的上限值进行限制。

更具体地说，当输出电压指令部分4的输出信号V4小于限压电位设定部分6的输出信号V6时，输出信号V4被作为输出电压指令信号V3从电压限制部分7输出至驱动电路3中，无刷电机1根据输出电压指令部分4的输出信号V4被驱动。另外，当输出电压指令部分4的输出信号V4超过限压电位设定部分6的输出信号V6时，输出信号V6被作为输出电压指令信号V3从电压限制部分7输出至驱动电路3中，无刷电机1根据限压电位设定部分6的输出信号V6被驱动。

也就是说，当输出信号V4超过输出信号V6时，为了与速度检测部分5的输出信号N5的减小(或增加)相配合，驱动电路3的输出电压指令信号V3也减小(或增加)。

本实施例中设有如上所述的限压电位设定部分6和电压限制部分7后，当有台风等强风(逆风)吹到风扇15上、无刷电机1被强制施加上逆向驱动转矩时，其工作情况如图2A、2B所示。

在图2A、2B中所示的a点上，输出电压指令部分4的输出信号V4低于限压电位设定部分6的输出信号V6，无刷电机1根据输出信号V4加以驱动。正象上面所述的那样，旋转速度稳定在使无刷电机1的输出转矩与风扇15的风扇负载转矩相匹配的Na状态。

在工作点处于a点时，如有强逆风吹到风扇15上，无刷电机1的旋转速度将下降，使工作点到达b点，旋转速度成为Nb。当如有更强的逆风吹到风扇上时，无刷电机1的旋转速度将进一步下降，成为Nc。当无刷电机1的旋转速度下降至Nc时，速度检测部分5的输出信号N5也与旋转速度相应地减小。与此相配合，限压电位设定部分6的输出信号V6也减小。

此时，输出电压指令部分4的输出信号V4将呈超过输出信号V6的状态，限压电位设定部分6的输出信号V6将被加到驱动电路3的输出电压指令信号V3上。这样，随着旋转速度的下降，无刷电机1的驱动电压即三相正弦波电压O1、O2、O3的电压幅度将受到抑制，驱动电路增大的趋势就能被抑制，如图2A、2B中的工作点c点所示的那样。

接下来，考虑旋转速度进一步下降至零附近、为Ne时的情况。

上面说过，限压电位设定部分6的构成使它根据输出信号N5来输出其输出信号V6，但随着无刷电机1的旋转速度的下降，速度检测部分5的速度检测精度也下降，这样有可能使其输出信号N5处于不稳定状态。因此旋转速度接近零时，限压电位设定部分6的输出信号V6也有可能处于不稳定状态，这是由于速度检测部分5根据换向信号检测部分2的输出信号对无刷电机1的速度进行检测的缘故。

也就是说，电机每转一转换向检测器21一般只输出数个(比方说6个左右)脉冲的位置信号，因此想从这个信号高精度地、稳定地得出接近零的旋转速度事实上是不可能的。另外，虽然也可以考虑用高脉冲的编码器来构成换向检测器21，但在空调机的风扇驱动电机的应用场合下这显得极为昂贵，不太现实。

如上所述，当旋转速度下降至接近零的Ne时，速度检测部分5已很难再输出高精度的、稳定的输出信号N5，限压电位设定部分6的输出信号V6也处于不稳定状态。为避免这种情况，在旋转速度为Ne以下包括反转时，限压电位设定部分6的输出信号V6不依赖于速度检测部分5的输出信号V5而成为一固定值。

因此，在工作点处于旋转速度为Ne的e点的状态下遇到更强的风时，无刷电机1的驱动电压即三相正弦波电压O1、O2、O3的电压幅度为一定，并且象工作点p点所示的那样驱动电流开始增加。这时的驱动电流直到无刷电机1的旋转速度达到Nc为止一直被限压电位设定部分6和电压限制部分7充分地加以限制，因此还不是会产生过流、发生跳闸等问题的电位。为了尽量抑制其增加电平，当旋转速度在Ne以下时，希望将输出信号V6限定在尽可能小的恒定值上。但是，规定的值太小的话，输出转矩会下降，无论有没有微风吹到风扇15上使之反方向转动，无刷电机1也有可能不能起动，这一点有必要加以注意。

采用如上所述的本实施例的话，由于设置了限压电位设定部分6和电压限制部分7，即使在无刷电机1由台风等强风(逆风)从外部强制驱动的情况下，也能抑制驱动电流的增大，减小无刷电机1及驱动电路3的发热量。此外，还可以把功率容量小的小型半导体元件用作构成驱动电路3的半导体功率元件，从而实现出现强风时不会因过流跳闸而停机的、适合于空调机的室外风扇驱动的无刷电机的保护装置。

此外，对于根据限压电位设定部分6的输出信号V6驱动无刷电机1的部分即旋转速度比图2A、2B中的工作点低的部分，也可以根据限压电位设定部分6的设定值的内容改变无刷电机1的N-T特性和N-I特性。亦即，如图3A、3B所示的那样，限压电位设定部分6对于速度检测部分5的输出信号V5的输出信号V6的变化比例可以变为直线(1)、(2)、(3)，可以把无刷电机1的N-T特性和N-I特性自由地变为(1)、(2)、(3)。这样一来，无刷电机的特性可以通过电气方式进行调整，同一台电机就能很容易地适用于各种电气使用状态。

不用说，图2A、2B或图3A、3B中的工作点b点或e点也是可以通过比方说改变限压电位设定部分6的设定值的内容等方法任意地设定的。

另外，限压电位设定部分6的设定值的内容(N5-V6特性)没有必要非得象图3A、3B所示的那样是直线，可以是任意的曲线，也可以是具有不连续点的任意曲线或直线。

此外，虽然上面的说明中驱动电路3的输出电压O1、O2、O3是三相正弦波电压，但采用三相矩形波电压或其他具有适合于无刷电机1驱动的波形的电压也是没有任何问题的。(第2实施例)

如图4所示，本发明第2实施例中的无刷电机保护装置具有设在电压限制部分7和驱动电路3之间的电压校正部分18以及设在直流主电源16和电压校正部分18之间的电压变化检测部分17。在这二点上与图1中所示的本发明第1实施例中的无刷电机保护装置不同。这里的电压变化检测部分17用于检测从直流主电源16输出的直流电压中的变化，而电压校正部分18则根据电压变化检测部分17的输出信号，使电压限制部分7的输出电压V7逆向变化，并将输出电压指令信号V3加到驱动电路3上，以补偿直流主电源16输出的直流电压中的变化。

下面将说明具有以上构成的本实施例中的无刷电机保护装置的工作情况。至于电压变化检测部分17和电压校正部分18以外的构成部分的工作情况，因为与图1中一样，故在此省略。

在本实施例中所述的无刷电机保护装置中，在限压电位设定部分6和电压限制部分7的作用下，即使在无刷电机1被台风等强风(逆风)从外部强制驱动的场合下，也能象图2A、2B中所示的那样抑制驱动电流的增大。关于这一点，已在第1实施例中进行了说明。但是，直流主电源16的输出电压有变动时，驱动电路3也将直流主电源16的输出电压以与输出电压指令信号V3相对应的比例加以输出。随着直流主电源16的输出电压的变动，驱动电路3的输出电压O1、O2、O3也在变化。驱动电路3的输出电压O1、O2、O3有变化时，会产生以下的问题。

首先，我们考虑直流主电源16的输出电压向增加的方向变化的情况。此时，如果加到驱动电路3上的输出电压指令信号V3无变化的话，驱动电路3的输出电压O1、O2、O3也只以直流主电源16的输出电压增加的比例增加。因此，无刷电机1的驱动电压将增大，其驱动电流也将增大。这样，当直流主电源16的输出电压变化很大很显著时，在有的情况下就会出现上面提到过的因过流而引发跳闸等种种问题。

接下来，我们考虑直流主电源16的输出电压向减小的方向变化的情况。此时，如果加到驱动电路3上的输出电压指令信号V3无变化的话，驱动电路3的输出电压O1、O2、O3也只以直流主电源16的输出电压减小的比例减小。因此，无刷电机1的驱动电压将减小，其输出转矩也减小，造成风扇的驱动能力下降，风量不足等问题。另外，如果输出电压O1、O2、O3比无刷电机1内部产生的感应电压小时，无刷电机1将产生再生电压，使驱动电路3等处于过电压状态，在有的情况下有可能发生损坏电路等问题。

另外，当台风等强风(逆风)吹到风扇15上、限压电位设定部分6及电压限制部分7开始工作来抑制无刷电机1的驱动电流的增加时，其抑制电位也会受到影响。

为了使上述的问题不致于发生，本实施例中设置了电压变化检测部分17和电压校正部分18。

电压变化检测部分17可以从直流主电源16的输出电压直接检测出直流主电源16的输出电压变动，也可以从直流主电源16的输出电流以及无刷电机1的驱动电流(即驱动线圈中流动的电流)中的任一个来检测出直流主电源16的输出电压的变化。在本实施例中，是从直流主电源16的输出电压直接检测出直流主电源16的输出电压变动的。

直流主电源16一般来说由以下各部分构成：AC100V或AC200V的市电电源161、对该市电电源161的输出电压进行整流的二极管桥式电路等整流电路162、使整流电路162的输出电压平滑的平滑电容器163以及用于改善电源功率的抑流线圈164等电抗元件。从直流主电源16输出的输出电流较大时，由于抑流线圈164的作用，给平滑电容器163补充电荷就需要一定的时间，故该输出电压经常有较大的变化。这意味着，从直流主电源16的输出电流的值IDC可以检测出其输出电压的变化。另外，这也意味着，此时根据由直流主电源16供给的电流驱动的无刷电机1的驱动电流亦即驱动线圈中流动的电流IM，也可以检测出直流主电源16的输出电压的变化。另外，根据构成直流主电源16的市电电源161的交流输出电流IAC，也可以检测出直流主电源16的输出电压的变化。

直流主电源16的输出电压变化通过上面的途径由电压变化检测部分17进行检测。为了消除直流主电源16的这种输出电压变化，电压校正部分18根据上述的检测信号使电压限制部分7的输出信号V7发生变化，并将电压校正部分18输出的校正后的输出信号作为输出电压指令信号V3加到驱动电路3上。这样一来，直流主电源16的输出电压变化造成的影响就不存在了，与此相关联的全部问题也就都解决了。

采用以上的实施例的话，由于在限压电平设定部分6和电压限制部分7上增设了电压变化检测部分17和电压校正部分18，即使在有台风等强风(逆风)从外部强制驱动无刷电机1以及直流主电源16的输出电压变动时，也能不受直流主电源的影响地抑制驱动电流的增大，同时还能防止伴随着直流主电源16的输出电压变动出现的风扇驱动能力降低、无刷电机1中有再生电流产生等问题。结果，可使无刷电机1及驱动电路3的发热量减少，可把功率容量小的小型元件用作构成驱动电路3的功率半导体部件，从而可以实现即便有强风或直流主电源电压有变动时也不会因过流跳闸而停机或者产生再生电流的、最适合于空调机的室外风扇驱动的、更加安全的无刷电机保护装置。

最近，为了使空调机整机简洁化，有时用同一个直流主电源并列驱动室外风扇电机和压缩机电机。与室外风扇电机相比，压缩机电机的驱动电流要远大得多，而且需要根据室内、室外的温度选择最佳旋转速度进行可变速驱动，其驱动电流的变动也很大。因此，在使用直流主电源16的输出电源并列驱动用作室外风扇电机的无刷电机1和压缩机电机时，直流主电源16的输出电压的变动相当大，上面说过的那些由直流主电源16的输出电压变动引起的问题将变得更为突出。在这样的场合下，采用本实施例可以达到非常好的效果。另外，不用说，直流主电源16的输出电压变动也可以根据由直流主电源16供给的电流驱动的压缩机电机的驱动线圈等处流动的驱动电流加以检测。(第3实施例)

如图5所示，本发明第3实施例中的无刷电机保护装置包括：正转限制部分9、反转限制部分10以及用于计算正转限制部分9输出的第1供电阻断信号S9与反转限制部分10输出的第2供电阻断信号S10的逻辑或值的或门电路12。以上这几点是它与图4中所示的本发明第2实施例的无刷电机保护装置的主要差别。

正转限制部分9具有最大限制电平设定部分92和把最大限制电平设定部分92的输出信号N92与速度检测部分5的输出信号N5进行比较的具有滞后功能的比较器91。当速度检测部分5的输出信号N5大于最大限制电平设定部分92的输出信号N92时，就把具有滞后功能的比较器91输出的高电平信号作为第1供电阻断信号S9输出。反转限制部分10具有反转限制电平设定部分102和把反转限制电平设定部分102的输出信号N102与速度检测部分5的输出信号N5进行比较的比较器101。当速度检测部分5的输出信号N5小于反转限制电平设定部分102的输出信号N102时，就把比较器101输出的高电平信号作为第2供电阻断信号S10输出。当第1供电阻断信号S9和第2供电阻断信号S10中的任一个为高电平时，或门电路12就将高电平的自由运行信号Fre送向驱动电路3。

驱动电路3可以根据自由运行信号Fre以电气方式接通或阻断与无刷电机1之间的连接，具有如下的功能：当自由运行信号Fre为低电平时，使驱动电路3和无刷电机1实现电连接，将与输出电压指令信号V3相对应的驱动电路3的输出电压O1、O2、O3供给无刷电机1；当自由运行信号Fre为高电平时，构成驱动电路3的功率晶体管301～306全部截止，驱动电路3与无刷电机1之间的电连接被阻断，驱动电路3的输出电压O1、O2、O3不加到无刷电机1上。

下面说明具有上述构成的本实施例中的无刷电机保护装置的工作情况。正转限制部分9、反转限制部分10、或门电路12及驱动电路3以外的构成部分的工作情况与图4中一样，故对它们的说明在此省略。

在本实施例中所述的无刷电机保护装置中，在限压电位设定部分6和电压限制部分7的作用下，即使在无刷电机1被台风等强风(逆风)从外部强制驱动的场合下，也能抑制驱动电流的增大。另外，即使直流主电源16的输出电压发生变动，由于电压变化检测部分17和电压校正部分18的作用，也能防止无刷电机1的驱动电流增大、风扇驱动能力下降及再生电压的产生。关于这一点，已在第2实施例中进行了说明。

图6A、6B是表示驱动图5中所示的本实施例中的无刷电机时的工作情况的示意图。在图6中所示的工作状态图中，工作点a点、b点、c点、e点及p点上的工作情况与图2中已经示出的各点上的工作情况相同。也就是说，工作点a是输出电压指令部分4的输出信号V4作为输出电压指令信号V3送入驱动电路3、无刷电机1根据输出信号V4而被驱动的状态；工作点b是强风(逆风)造成无刷电机1的旋转速度下降、限压电平设定部分6和电压限制部分7开始工作的状态；无刷电机1的旋转速度进一步下降时，如工作点c所示的那样，驱动电路3的输出电压指令信号V3根据限压电平设定部分6的输出信号V6进行输入，从而可以抑制无刷电机1的驱动电流的增大。在图6中所示的工作点e上，强逆风造成无刷电机1的旋转速度进一步下降时，为了避免速度检测部分5的输出信号N5的速度检测精度下降而产生的问题，限压电平设定部分6的输出信号V6被设置成一定值。如果旋转速度继续下降，就象工作点p所示的那样，把驱动电路3的输出电压指令信号V3固定为一个恒定值后再驱动无刷电机1。

这样，即使有能使无刷电机1产生逆旋转的强逆风产生时也可以抑制无刷电机1的驱动电流的增大。在比工作点e低的速度范围内，无刷电机1被恒定的输出电压指令信号V3驱动。当有更强的逆风发生时，随着反转速度的增大，驱动电流也将不可避免地增大。无刷电机1的驱动电流增大时，就可能产生以下的问题：无刷电机1和驱动电路3可能因发热量增大而损坏；为了防止这种损坏，有必要选择功率容量大、体积也大的元件用作构成驱动电路3半导体功率部件；采用跳闸作为过流保护的话，有强风出现就会频繁地停机，因此很难用作空调机的室外风扇电机。为了避免上述问题的产生，本实施例中设置了反转限制部分10。

当速度检测部分5的输出信号N5低于反转限制电平设定部分102在反转区域中设定的反转限制动作值N102时，反转限制部分10将输出一个高电位信号作为第2供电阻断信号S10。下面，通过图6说明设有如上所述的反转限制部分10的本实施例的工作情况。

如上所述，在旋转速度低于工作点e的范围内，无刷电机1被恒定的输出电压指令信号V3驱动，故随着旋转速度的下降，驱动电流将增大。此外，当有极强的逆风发生时，无刷电机1将被强制的反向驱动，造成驱动电流进一步增大。当无刷电机1的反转速度达到反转限制电平设定部分102设定的反转限制动作值N102即工作点q时，反转限制部分10将输出高电平的第2供电阻断信号S10。这个处于高电平的第2供电阻断信号S10通过或门电路12使送往驱动电路3的自由运行指令信号Fre为高电平。这样一来，无刷电机1与驱动电路3的输出在电气上脱开，供电被阻断，这样就能防止驱动电流的增加。

供电被阻断以后，无刷电机1在逆风停止之前有可能以更大的反转速度被强制驱动。但供电阻断后驱动电流为零，因此不会产生任何问题。

在台风平息、强逆风停止之后，供电被阻断了的无刷电机1在不长的时间内还会依靠风扇15的惯性继续转动，但不久反转速度就会降至反转限制动作值N102以下。反转速度降至反转限制动作值N102以下后，反转限制部分10输出的第2供电阻断信号S10将成为低电平，再次开始给无刷电机1供电，自动地恢复对其的驱动。

上面针对由台风等引起的强风在无刷电机1的驱动方向的相反方向上对其产生作用的逆风情况作了说明。下面对强风在无刷电机1的驱动方向的相同方向上对其产生作用的顺风情况进行说明。

现在考虑在图6中的工作点a的状态下有强烈的顺风吹到风扇15上、无刷电机1在与其驱动方向相同的外力作用下被强制加速的情况。在无外力强制地加到无刷电机1上时的工作点a点所示的状态下，通常根据输出电压指令信号V3输出的驱动电路3的输出电压O1、O2、O3的值要比无刷电机1内部产生的感应电压大，此时不会有任何问题。但是，当无刷电机1在强烈的顺风作用下被强制加速时，无刷电机1内部产生的感应电压将增大。不久，该感应电压将超过驱动电路3根据输出电压指令信号V3输出的输出电压O1、O2、O3，再生电压就会产生。

当输出电压指令部分4的输出电压V4作为输出电压指令信号V3加到驱动电路3上时，图6中的工作点h点是上述的再生电压开始产生的点，无刷电机1从h点进一步被强制加速时，再生电压就会产生。无刷电机1中产生再生电力时，本来应该给无刷电机1供电的驱动电路3相反地被供给电能，结果会产生驱动电路3或直流主电源16因过压和过流而被损坏的问题。为了避免这个问题的产生，本实施例中设置了正转限制部分9。

当速度检测部分5的输出信号N5超过最大限制电平设定部分92设定的正转限制动作值N92时，正转限制部分9将输出一个高电平信号作为第1供电阻断信号S9。下面通过图6说明设有上述的正转限制部分9的本实施例的工作情况。

图6中的工作点a是还没有发生强烈逆风时以无刷电机1的输出转矩与风扇15的负载转矩相匹配的旋转速度Na平稳地驱动的状态。此状态下如有强烈逆风产生，无刷电机1将被强制加速。不久，无刷电机1的旋转速度就会达到相当于工作点k所示的最大限制电平设定部分92设定的正转限制动作值N92的旋转速度Nk。无刷电机1的旋转速度达到Nk时，正转限制部分9就会输出高电平的第1供电阻断信号S9。这个高电平的第1供电阻断信号S9通过或门电路12使送往驱动电路3的自由运行信号Fre变为高电平。这样一来，无刷电机1与驱动电路3的输出在电气上脱开，供电被阻断。无刷电机1的供电被阻断后，驱动电流将变为零，不用再担心构成驱动电路3的半导体元件因过电流而损坏了。

另一方面，只要不使用昂贵且笨重的继电开关把无刷电机1和驱动电路3从机械结构上脱开，无刷电机1内部产生的感应电压还是会加到驱动电路的输出O1、O2、O3上的。在本实施例中，无刷电机1和驱动电路3只是在电气上脱开，在机械上两者是联接在一起的。因此，虽然无刷电机1内部产生的感应电压还是加到了驱动电路的输出O1、O2、O3上，但是由于构成驱动电路3的功率晶体管301～306等半导体开关元件31全部截止，在电气上处于断开状态。在通常在功率晶体管301～306等半导体开关元件的导通方向的反方向上并列连结的、与直流主电源16的输出电压施加方向成反向连接的环流二极管307～312的作用下，上述感应电压的电压幅度值只是在超过直流主电源16的输出电压直至使环流二极管307～312导通的工作点z点为止的范围内使无刷电机1加速，不可能产生再生电压。

这里的正转限制动作值N92应该这样设置：也就是使与之相当的无刷电机1的旋转速度Nk不超过与输出信号V4作为输出指令信号V3加到驱动电路3上时再生电压开始产生的工作点h点相当的旋转速度Nh。这样，在无刷电机1达到能产生再生电压的旋转速度之前，它的供电就被阻断；旋转速度即便超过h点也不会马上产生再生电压，因此至少到工作点z点为至还能防止再生电压的产生。

当无刷电机1以比工作点z点更高的旋转速度被强制驱动时，无刷电机1将产生再生电压。但此时供电已经被阻断，驱动电路3以及无刷电机1中不会产生过大的电流，因此不用担心驱动电路3和无刷电机1被过电流损坏。

供电被阻断之后，无刷电机1只被吹到风扇15上的强烈顺风强制驱动。与供电被阻断之前相比，来自供电电路3的电力供给已经没有，其输出转矩也已失去。无刷电机1的旋转速度将会下降。无刷电机1的旋转速度达到Nk时供电就会被阻断，随着上述旋转速度的下降，供电将重新进行，然后旋转速度又达到Nk时，供电又会被阻断。上述操作有可能反复进行。这样的操作反复进行时，无刷电机1直到台风等强风平息为至不停地起动、停止，断续地产生很大的起动电流，这将成为无刷电机1和驱动电路3发热和噪声产生的原因。为避免这一问题，正转限制部分9的构成中设有具有滞后功能的比较器91。在工作中阻断无刷电机1的供电时，从旋转速度只要比Nk低与具有滞后功能的比较器91的滞后幅度相当的旋转速度到一直达到供电阻断信号解除电平为止，供电都不再重新进行，这样可防止上面所述的重复动作。

在台风平息、强顺风停止之后，供电被阻断了的无刷电机1在不长的时间内还会依靠风扇15的惯性继续转动，但不久旋转速度就会降至与供电阻断信号解除电平相当的旋转速度，正转限制部分9输出的第1供电阻断信号S9将成为低电平，再次开始给无刷电机1供电，自动地恢复对其的驱动。

综上所述，采用本实施例的话，由于设置了反转限制部分10，故在有台风等强风(逆风)从外部强制地驱动无刷电机1时，特别是限压电平设定部分6的设定值为一定、输出电压指令信号V3被固定成一定值之后还出现更强劲的逆风时，通过阻断无刷电机1的供电可以防止其驱动电流增大。在强逆风平息之后，再次给无刷电机1供电。这样可使无刷电机1及驱动电路3的发热量减少，另外还可以把小功率容量的小型元件用作构成驱动电路3的半导体功率部件，从而可以制成有强风时不会因过流跳闸而停机、最适合于空调机的室外风扇驱动的无刷电机保护装置。

另外，由于设置了正转限制部分9，即使在台风等强风(顺风)从外部强制地驱动无刷电机1使之过分加速的场合下，通过在无刷电机1内部产生的感应电压超过驱动电路3的输出电压O1、O2、O3之前阻断给无刷电机1的供电，可以实现能够防止无刷电机1中产生再生电压、防止因为给驱动电路3及直流主电源16反向供电引起过电流或过电压的无刷电机保护装置。

此外，由于使用了具有滞后功能的比较器91作为构成正转限制部分9比较器，即使正转限制部分9动作、无刷电机1的供电被阻断后旋转速度出现下降，也不会发生无刷电机1不断起动、停止的现象，可以实现起动电流不会断续发生、无刷电机1及驱动电路3的发热与噪声的发生可以防止并且能稳定地阻断供电的无刷电机保护装置。

强顺风平息之后，给无刷电机1的供电将再次进行。这样可以实现有强风时不会因过流跳闸而停机、最适合于空调机的室外风扇驱动的无刷电机保护装置。

另外，正如上面说过的那样，反转限制部分10是为了防止逆风时无刷电机1的驱动电流增大而设置的，当输出电压指令信号V3为一定时无刷电机1在反方向被强制加速时，无刷电机1内部产生的感应电压会上升；另一方面无刷电机1的内部阻抗(线圈阻抗构成的阻抗)随着反转速度的增大而增大，因此其驱动电流在某一电平以上呈不再增大的倾向。在这种场合下，驱动电流稍稍增大后便停止增大，因此从构成中排除掉反转限制部分10也是可以的。(第4实施例)

本发明的第4实施例的无刷电机保护装置如图7所示，含有低速过载检测部分11和复位电路13，或门电路12’被用来求正转限制部分9输出的第1供电阻断信号S9、反转限制部分10输出的第2供电阻断信号S10和低速过载检测部分11输出的第3供电阻断信号S11的逻辑或值。以上二点是本实施例与图5中所示的本发明第3实施例中的无刷电机保护装置间的主要差别。

这里的低速过载检测部分11包含有：低速异常检测部分110、使低速异常检测部分110输出的低速异常信号S110的极性反转的反转电路113、求出反转电路113的反转信号S113与反转限制部分10输出的第2供电阻断信号S10之间的逻辑或值的或门电路114、产生时钟信号ck的振荡器115、对振荡器115输出的时钟信号ck进行计数、或门电路114的输出信号S114同时送入其清零端clr的计数电路116以及被计数电路116的输出信号S116置位、被复位电路13的输出信号所复位的锁存电路117。另外，低速异常检测部分110具有低速异常检测电平设定部分112和把低速异常检测电平设定部分112的输出信号N112与速度检测部分5的输出信号N5进行比较的比较器111，在速度检测部分5的输出信号N5小于低速异常检测电平设定部分112的输出信号N112时输出高电平的低速异常信号S110。另外，第3供电阻断信号S11从锁存电路117输出。

下面参照图8及图9A-9C说明具有上述构成的本实施例中的无刷电机保护装置的工作情况。低速过载检测部分11、复位电路13以及或门电路12’以外的构成部分的工作情况与图5中所示的一样，对它们的说明在此省略。

图8是用于说明图7中所示的本实施例中的工作情况示意图。图8中的各工作点a点、b点、c点、e点、p点及q点上的工作情况与已在图6A、6B中示出的各工作点完全相同，故对它们的详细说明也省略了。

如图8所示，当台风等强风(逆风)吹到风扇15上时，无刷电机1将被强制驱动，工作点将从a点经b点和c点到达e点。工作点到达e点后，正如上面已经说过的那样，从限压电平设定部分6输出的一个固定的设定值被当作输出电压指令信号V3，驱动电路3将以一个固定的输出电压驱动无刷电机1，因此当有更强劲的逆风吹来时，驱动电流将象上面说过的那样开始增大。但是，当吹到风扇15上的逆风还没有强到足以使反转限制部分10动作、阻断给无刷电机1的供电时或者无刷电机1的转子被强制地锁定时，在低于工作点e的旋转速度范围内，还是有可能发生无刷电机1持续地被较大的驱动电流驱动的情况。这种状态长时间继续的话，无刷电机1和驱动电路3就有可能进入过热状态。为避免这种过热状态的出现，本实施例中设置了低速过载检测部分11。

当速度检测部分5的输出信号N5低于低速异常检测电平设定部分112的输出信号N112时，作为前期处理，低速过载检测部分11将低速异常检测部分110输出的高电平的低速异常信号S110与反转限制部分10输出的第2供电阻断信号S10通过逻辑电路(反转电路113和或门电路114)进行处理，在无刷电机1的旋转速度下降到与低速异常检测电平设定部分112的输出信号N112相当的旋转速度但没有达到与能够使反转限制部分10动作的反转限制动作值N102相当的旋转速度时，从或门电路114输出低电平的输出信号S114。也就是说，在与设在图8中工作点e点附近的信号N112相当的旋转速度以下的旋转速度范围内，无刷电机1被比较大的驱动电流驱动时，输出信号S114将变成低电平。该输出信号S114将被送入计数电路116的清零端clr。

图9是用来说明低速过载检测部分11的后处理的工作情况的示意图。下面，对低速过载检测部分11的后期处理过程加以说明。

当清零端clr上输入的输出信号S114为低电平时，计数电路116对振荡器115输出的时钟信号ck进行计数；而当清零端clr上输入的输出信号S114为高电平时，则对时钟信号ck的计数内容先进行清零，然后再从零开始计数。另外，计数电路116还被设置成这样：在对时钟信号ck计数中发生溢出时，将输出高电平的输出信号S116。

计数电路116发生溢出、输出信号S116成为高电平时，锁存电路117将被置位，其输出信号S117将变为高电平。从锁存电路117输出的高电平信号将作为低速过载检测部分11的第3供电阻断信号S11输出。

把低速过载检测部分11上面的前期处理和后期处理结合起来的话，在比与设定在图8中工作点e点附近的信号N112相当的旋转速度低的旋转速度范围内，如果无刷电机1被比较大的驱动电流持续驱动一个使计数电路116发生溢出的时间，则低速过载检测部分11就会输出一个高电平的第3供电阻断信号S11。

一旦变成高电平之后，第3供电阻断信号S11就在锁存电路117的作用下被锁存，一直维持在高电平，直至复位电路13输出复位信号为至。

下面说明设有低速过载检测部分11的本实施例的工作情况。

当无刷电机1在强逆风的作用下工作点到达图8中的e点附近、在低于与低速异常检测电平设定部分112的输出信号N112相当的旋转速度的低旋转速度范围内被驱动时，计数电路116开始对时钟信号ck的计数。不久计数电路116发生溢出时，低速过载检测部分11将输出高电平的第3供电阻断信号S11。这个高电平的第3供电阻断信号S11通过或门电路12使送往驱动电路3的自由运行信号Fre成为高电平。这个自由运行信号Fre被锁存电路117锁存起来，并且一直维持到电源再接通或者由于无刷电机1上设置的仪器本体(如空调机的室外机)的控制器的指令复位电路13输出复位信号为至。

这样，一直到复位电路13输出复位信号为至，无刷电机1与驱动电路3的输出之间在电气上被隔开，对其的供电被阻断，可以防止无刷电机1以及驱动电路3进入过热状态。这里的计数电路116的溢出时间可以通过振荡器115的输出频率及构成计数电路116的触发器的级数自由地设定，最好将起动时或瞬时逆风等负载混乱时使无刷电机1不致于频繁停机的时间设定为(比方说)10秒～30秒。

另外，在本实施例中，如图8所示，低速异常检测电平N112被设定在比工作点e点低的旋转速度范围内，但也可以设成与e点一致，或设定在高于工作点e点的旋转速度范围内，或者设定在不达到反转限制工作点N102的反转速度范围内。换句话说，低速异常检测电平设定部分112的输出信号N112的设定能起到下面的效果就可以，就是使无刷电机1、驱动电路3以及包含着它们的机器(如空调机的室外机组)整体不进入过热状态，并且还能抑制无刷电机1的驱动电流的增大。

另外，在计数电路116未发生溢出的情况下通过低速过载检测部分11的工作区域即低于工作点e点的旋转速度范围时，在通过时计数电路116会被输入到其清零端clr上的输出信号S114所清零，故低速过载检测部分11不会阻断给无刷电机1的供电。

比方说，在快速通过上述区域、然后到达使反转限制部分10动作的区域的情况下，反转限制部分10象上面的第3实施例中所述的那样会阻断无刷电机1的供电，强逆风平息时供电将自动恢复。

综上所述，采用本实施例的话，由于设置了低速过载检测部分11，当吹到风扇15上的逆风还没有强到能使反转限制部分10阻断无刷电机1的供电的情况下，或者在无刷电机1的转子被强制地锁定的情况下，也能在低于工作点e点的旋转速度范围内防止较大的驱动电流长时间地持续驱动无刷电机1，从而能实现能防止无刷电机1及驱动电路3进入过热状态的无刷电机保护装置。

另外，虽然在本实施例中设置了反转限制部分10，但是正象上面的第3实施例中所述的那样，即使逆风造成无刷电机1在反方向上被强制加速，但其驱动电流稍稍增大后便不再增大的话，在结构中去掉反转限制部分10也是可以的。(第5实施例)

本发明第5实施例中的无刷电机保护装置如图10所示，它与图7中所示的本发明第4实施例中的无刷电机保护装置的主要区别在于：速度检测部分5和电压限制部分7之间设有电压下限电平设定部分8，电压限制部分7也根据电压下限电平设定部分8的输出信号V8形成输出信号V7。这里所述的电压下限电平设定部分8根据速度检测部分5的输出信号V5求出驱动电路3的输出电压O1、O2、O3的下限值的设定值，并将表示求出的设定值的输出信号V8输出至电压限制部分7。另外，当输出电压指令部分4的输出信号V4在限压电平设定部分6的输出信号V6以下但在电压下限电平设定部分8的输出信号V8以上时，电压限制部分7将输出信号V4作为输出信号V7输出；当输出信号V4大于输出信号V6时，将输出信号V6作为输出信号V7输出；当输出信号V4小于输出信号V8时，则将输出信号V8作为输出信号V7输出。

电压下限电平设定部分8的设定值根据速度检测部分5的输出信号N5设定成比限压电平设定部分6的设定值小的值；另外电压下限电平设定部分8的设定值还应该根据速度检测部分5的输出信号N5设定为大于与无刷电机1内部产生的感应电压相对应的值。此外，在旋转速度较低时，为了避免随着速度检测部分5的输出信号N5的速度检测精度下降而引起的不稳定，电压下限电平设定部分8的设定值应该设定为一个固定值。

下面参照图11A、11B说明具有上述构成的本实施例中的无刷电机保护装置的工作情况。

在图11A、11B中所示的工作点示意图中，工作点a点、b点、c点、e点、p点、q点、k点及z点与图2A、2B、6A、6B及图8中所示的相同标号表示的各工作点及其工作情况完全相同，故对它们的详细说明在此省略。另外，为简单起见，我们在进行说明时假定直流主电源16的输出电压稳定，电压校正部分18的输出与电压限制部分7的输出信号V7为同一信号。电压校正部分18的说明因为已在第2实施例进行了说明，所以在此也省略了。

下面我们考虑在图11A、11B中的工作点a点所示的状态下有强烈的顺风吹到风扇15上、无刷电机1在与其驱动方向相同的方向上的外力作用下被强制加速的情况。在无强制外力作用于无刷电机1上时的工作点a点所示的状态下，根据输出电压指令信号V3输出的驱动电路3的输出电压O1、O2、O3通常大于无刷电机1内部产生的感应电压，此时不会有任何问题。但是，当无刷电机1在强烈的顺风作用下被强制加速时，无刷电机1内部产生的感应电压增大，不久将超过根据输出电压指令信号V3输出的驱动电路3的输出电压O1、O2、O3，有再生电压产生。图11A、11B中的工作点h点是在输出电压指令部分4的输出信号V4作为输出电压指令信号V3加到驱动电路3上的情况下再生电压开始产生的点。另外，当输出电压指令部分4的输出信号V4下降到更低的值时，工作点从a点经a1点到达a2点。工作点到达a1点后，无刷电机1的感应电压将超过驱动电路3的输出电压O1、O2、O3，跟上面一样会产生再生电压。无刷电机1中产生再生电压时，本来应该是给无刷电机1供电的驱动电路3反过来被供给电力，从而会产生驱动电路3或直流主电源16被过电压或过电流损坏的问题。为了使上述问题不致于发生，本实施例中设置了一个电压下限电平设定部分8。

在图11A、11B中工作点a点所示的状态下，强烈顺风还没有发生，无刷电机1被以能使无刷电机1的输出转矩与风扇5的风扇负载相匹配的旋转速度Na稳定地驱动。在这种状态下发生强烈顺风、无刷电机1被强制加速时，由于电压下限电平设定部分8的设定值是根据速度检测部分5的输出信号N5设定的，所以它的输出信号V8会随着无刷电机1的加速而增加。不久，上述电压下限电平设定部分8的设定值即输出信号V8会使无刷电机1加速至达到输出电压指令部分4的输出信号V4的工作点r点。以后再被进一步加速时，电压下限电平设定部分8的输出信号V8将以工作点r点为界线作为输出电压指令信号V3输入至驱动电路3中。这样一来，随着无刷电机1的旋转速度的增加，驱动电路3的输出电压O1、O2、O3也有可能增大。因此，通过掌握无刷电机1内部产生的与其旋转速度有关的感应电压值，并通过(比方说)实验手段求出能使驱动电路3的输出电压O1、O2、O3不低于该感应电压值的输出电压指令信号V3的下限值，就可以使无刷电机1中产生的感应电压不超过驱动电路3的输出电压O1、O2、O3，从而可以防止上述再生电压的产生。

另外还可以考虑把输出电压指令部分4的输出信号V4降到更低的值的场合。此时，输出电压指令信号V3以电压下限电平设定部分8的输出信号V8为下限，其值不经降低直接加到驱动电路3上。因此，降低输出信号V4时，工作点就会从a点沿电压下限电平设定部分8的设定值即输出信号V8移向工作点a2，此刻无刷电机1内部产生的感应电压不会超过驱动电路3的输出电压O1、O2、O3，从而可以使再生电压不致于产生。

如上所述，如果采用本实施例的话，由于设置了电压下限电平设定部分8，即使在无刷电机1被台风等强风(顺风)从外部强制驱动、过分地加速时，也能根据无刷电机1的旋转速度增加输出电压O1、O2、O3，使无刷电机1内部产生的感应电压不致于超过驱动电路3的输出电压O1、O2、O3，从而可以防止无刷电机1中再生电压的发生。另外，在输出电压指令部分4的输出信号V4被降至更低的值时，通过限制输出电压指令信号V3的下限值使输出电压O1、O2、O3不低于感应电压，可以防止无刷电机1中产生再生电压，从而可以实现能够防止由于给驱动电路3及直流主电源16反向供电而引起的过电压的无刷电机保护装置。

另外，正象参照图5及图6A、6B对第3实施例所作的说明中所述的那样，当无刷电机1被强制加速至工作点k点上的旋转速度Nk时，正转限制部分9将起到解除驱动电路3与无刷电机1之间的电气连接、防止无刷电机1中产生再生电压的作用。在本实施例中，虽然省掉该正转限制部分9也能防止无刷电机1中产生再生电压，但是设置正转限制部分9可以实现对于再生电压更安全的无刷电机保护装置。

也就是说，也可以将输出电压指令信号V3作为电压下限电平设定部分8的输出信号V8，随着无刷电机1的旋转速度的增加，增大驱动电路3的输出电压O1、O2、O3使无刷电机1中不致产生再生电压，直至工作点到达k点为至；工作点到达k点时，正转限制部分9工作，使驱动电路3与无刷电机1之间的电气连接解除。由于正转限制部分9工作时送往无刷电机1的供电被阻断，正象上面的第3实施例中所述的那样，直至工作点到达z点为至再生电压不会产生。即使在无刷电机1被以比工作点z点还高的旋转速度强制驱动的情况下，也不用担心驱动电路3及无刷电机1被无刷电机1中产生的再生电压引起的过电流所损坏，从而可以实现更为安全的无刷电机保护装置。另外，与第3实施例一样，正转限制部分9中也可以设置滞后功能。(第6实施例)

本发明的第6实施例的无刷电机保护装置如图12所示，它与图10中所示的本发明第5实施例的无刷电机保护装置的主要不同之处在于：含有将电压下限电平设定部分8的输出信号V8与输出电压指令部分4的V4进行比较的、具有滞后功能的比较器19；电压下限电平设定部分8的输出信号V8大于输出电压指令部分4的V4时，具有滞后功能的比较器19输出的高电平供电阻断信号S19将输出至或门电路12”；另外不设正转限制部分9。

下面参照图13A、13B说明具有上述构成的本实施例中的无刷电机保护装置的工作情况。

在图13A、13B所示的工作状态示意图中，a点、a1点、a2点、b点、c点、e点、p点、q点、h点及z点以及它们的工作状态与前面图2A、2B、图6A、6B、图8、图11A、11B中所示的相同符号表示的各工作点完全一样，故对它们的详细说明在此省略。另外，为简单起见，我们在进行说明时假定直流主电源16的输出电压稳定，电压校正部分18的输出与电压限制部分7的输出信号V7为同一信号。有关电压校正部分18的说明因为已在第2实施例进行了说明，所以在此也省略了。

下面我们考虑在图13A、13B中的工作点a点所示的状态下有强烈的顺风吹到风扇15上、无刷电机1在与其驱动方向相同的方向上的外力作用下被强制加速的情况。在这种情况下，当输出电压指令部分4的输出信号V4作为输出电压指令信号V3加到驱动电路3上时，随着无刷电机1的加速，工作点从a点移至h点。工作点到达h点时无刷电机1中将开始产生再生电压。这一点已在第5实施例中借助图11A、11B进行了说明。另外，当输出电压指令部分4的输出信号V4下降到更低的值时，工作点从a点经a1点到达a2点。工作点到达a1点后，无刷电机1中将产生再生电压。这一点也如第5实施例中说明过的一样。无刷电机1中产生再生电压时，本来应该给无刷电机1供电的驱动电路3反而被供给电力，从而产生了驱动电路3及直流主电源16有可能被过电压或过电流损坏的问题。

为了防止发生这种问题，本实施例的构成中设置了将电压下限电平设定部分8的输出信号V8与输出电压指令部分4的V4进行比较的、具有滞后功能的比较器19。当输出信号V8大于V4时，具有滞后功能的比较器19输出的高电平信号将作为供电阻断信号S19将输出至或门电路12”。

在图13A、13B中工作点a点所示的状态下，强烈顺风还没有发生，无刷电机1被以能使无刷电机1的输出转矩与风扇5的风扇负载相匹配的旋转速度Na稳定地驱动。在这种状态下发生强烈顺风、无刷电机1被强制加速时，由于电压下限电平设定部分8的设定值是根据速度检测部分5的输出信号N5设定的，所以它的输出信号V8会随着无刷电机1的加速而增加。不久，上述电压下限电平设定部分8的设定值即输出信号V8会使无刷电机1加速至达到输出电压指令部分4的输出信号V4的工作点k1点，此时具有滞后功能的比较器19将输出高电平的供电阻断信号S19。这个高电平的供电阻断信号S19通过或门电路12”使送往驱动电路3的自由运行信号Fre为高电平。这样，无刷电机1和驱动电路3的输出在电气上脱开，其供电将被阻断。无刷电机1的供电被阻断后，其驱动电流将为零，不用再担心构成驱动电路3的半导体元件被过电流损坏了。

另一方面，无刷电机1内部产生的感应电压虽然会加到驱动电路3的输出O1、O2、O3上，但由于构成驱动电路3的功率晶体管301～306等半导体开关元件31全部截止、电气上处于隔绝状态，另外在通常与功率晶体管301～306等半导体开关元件的导通方向反向并接、相对于直流主电源16的输出电压施加方向反向连接的环流二极管307～312的作用下，无刷电机1加速时感应电压的幅值会超过直流主电源16的输出电压，使环流二极管307～312导通，这样可以使再生电压不会产生。

此外，当输出电压指令部分4的输出信号V4下降到更低的值时(比方说工作点从a点移动至a1点)，输出电压指令信号V3将使电压下限电平设定部分8的输出信号V8下降，具有滞后功能的比较器19马上工作，使供电阻断信号S19成为高电平。因此，降低输出信号V4的话，可以使驱动电路3和无刷电机1在电气上处于隔离状态，可以使无刷电机1不产生再生电压。

驱动电路3和无刷电机1在电气上隔离以后，无刷电机1徐徐减速。与这样的减速相对应，电压下限电平设定部分8的设定值即输出信号V8也下降。不久，无刷电机1减速至输出信号V8比已降低至低值的输出电压指令部分4的输出信号V4还低的工作点k2。从这点开始，旋转速度只要再下降与具有滞后功能的比较器19的滞后幅度相对应的值，驱动电路3和无刷电机1将再次进行电气连接。此时，在电压下限电平设定部分8的设定值的作用下，驱动电路3输出的输出对应O1、O2、O3不会低于无刷电机1内部产生的感应电压，因此驱动电路3供给的驱动电流不会使无刷电机1产生再生电压。此后，工作点最终落到无刷电机1的输出转矩与风扇负载相配合的a2点。

综上所述，如果采用本实施例的话，由于设置了将电压下限电平设定部分8的输出信号V8与输出电压指令部分4的输出信号V4进行比较的、具有滞后功能的比较器19，并且在输出信号V8超过输出信号V4时将具有滞后功能的比较器19输出的高电平信号作为供电阻断信号S19输出到或门电路12上，因此即使在无刷电机1被台风等强风(顺风)从外部强制驱动、过分地加速时，也能在无刷电机1内部产生的感应电压超过驱动电路3的输出电压O1、O2、O3之前使驱动电路3和无刷电机1实现电气上隔离，这样可以防止无刷电机1产生再生电压。另外，把输出电压指令部分4的输出信号V4降到更低的值的话，输出电压O1、O2、O3低于感应电压时驱动电路3和无刷电机1马上实现电气上隔离，从而可以实现能防止无刷电机1产生再生电压、并且能防止因给驱动电路3和无刷电机1进行逆供电而引起的过电压及过电流的无刷电机保护装置。

另外，虽然说明中进行了省略，但是，通过把比较器19选择成具有滞后功能的的比较器，可以实现和上面第3实施例中所示的正转限制部分9的具有滞后功能的比较器91完全相同的作用和效果。(第7实施例)

本发明的第7实施例的无刷电机保护装置如图14所示，它与图12中所示的本发明第6实施例的无刷电机保护装置的主要不同之处在于：设置了将用于根据输出电压指令部分4的输出信号V4限制无刷电机1的旋转速度的上限值的设定值作为输出信号N40输出的速度上限电平设定部分40，取代速度下限电平设定部分8；设置了把速度上限电平设定部分40的输出信号N40与速度检测部分5的输出信号V5进行比较的具有滞后功能的比较器19’，取代具有滞后功能的比较器19；设置了把具有滞后功能的比较器19’输出的供电阻断信号S19’、反转限制部分10的输出信号S10以及低速过载检测部分11的输出信号S11作为输入的或门电路12”’，取代或门电路12”。

速度上限电平设定部分40的设定值被这样设定：即当输出电压指令部分4输出信号V4作为输出电压指令信号V3加到驱动电路3上时，该设定值与使无刷电机1产生的感应电压小于驱动电路3中产生的输出电压O1、O2、O3的无刷电机1最大旋转速度相对应的值。将速度上限电平设定部分40设置成这样，可以起到与上面说明过的第6实施例同样的作用和效果。

图15A、15B为本实施例中的无刷电机保护装置的工作状态示意图。在第6实施例中，产生供电阻断信号S19的工作点k1点及k2点由电压下限电平设定部分8的设定值加以确定，与此相对，在本实施例中，产生供电阻断信号S19’的工作点k1点及k2点由速度上限电平设定部分40的设定值加以确定。除了这一点，图15A、15B与图13A、13B中所示的第6实施例中的无刷电机保护装置的工作状态示意图相同。(第8实施例)

本发明的第8实施例的无刷电机保护装置如图16所示，它与图1、图4、图5、图7及图14中所示的本发明第1至第4实施例以及第7实施例中所述的无刷电机保护装置的主要不同之处在于：在限压电平设定部分6中根据速度检测部分5的输出信号N5设定的设定值要通过直流主电源16的输出电流IDC的值或者无刷电机1的驱动电流IM的值进行校正。

下面说明本实施例中的工作情况。

正象上面在第1实施例中通过图1及图2A、2B说明过的那样，在无刷电机1被台风等强风(逆风)强制驱动时，限压电平设定部分6把用于限制驱动电路3的输出电压O1、O2、O3的上限的设定值作为输出信号V6输出，从而起到抑制无刷电机1的驱动电流增大的作用。无刷电机1的驱动电流被抑制时的值由输出信号V6的值、无刷电机1内部产生的感应电压的值以及直流主电源16的输出电压值之间的关系来确定。这里的感应电压值一般因电机不同变化很大，另外直流主电源16的输出电压值也一般因输出电流而发生较大的变动。因此，无论限压电平设定部分6输出精度多高的输出信号V6，无刷电机1的驱动电流的抑制时的值也有可能发生变化或有较大的变动。举例来说，当把感应电压小的电机用作无刷电机1时或者直流主电源16输出电压变动不大时，无刷电机1的驱动电流抑制时的值就较大。此时，直流主电源16的输出电流IDC或无刷电机1的驱动电流IM当然也很大，通过根据输出电流IDC或驱动电流IM的值校正限压电平设定部分6的设定值，输出使驱动电路3的输出电压O1、O2、O3减少的输出信号V6，可以校正无刷电机1的驱动电流抑制时的值中的变化或者变动。

综上所述，如果采用本实施例的话，可以根据直流主电源16的输出电流IDC或无刷电机1的驱动电流IM的值来校正限压电平设定部分6的设定值，这样，即使无刷电机1被台风等强风(逆风)从外部强制驱动时，也能抑制驱动电流的增大。特别是在无刷电机1的感应电压有变化和直流主电源16的输出电压有变动时，也能稳定地抑制驱动电流的增大，从而可以实现无刷电机1和驱动电路3发热量小、可把功率容量小的小型元件用作为构成驱动电路3的半导体功率部件、并且发生强风时不会因过电流跳闸造成停机的、最适合与空调机的室外风扇驱动的无刷电机保护装置。

另外，限压电平设定部分6的设定值也可以利用构成直流主电源16的市电电源161的输出电流IAC来进行校正。(第9实施例)

本发明的第9实施例的无刷电机保护装置如图17所示，它与图10及图12中所示的本发明第5及第6实施例中所述的无刷电机保护装置的主要不同之处在于：在限压电平设定部分6和电压下限电平设定部分8中根据速度检测部分5的输出信号N5分别设定的设定值要通过直流主电源16的输出电流IDC的值或者无刷电机1的驱动电流IM的值进行校正。

下面说明本实施例的工作情况。有关限压电平设定部分6的设定值的校正方面的说明，因为与上面说明过的图16中的第8实施例相同，故在此省略了。

正如上面第5和第6实施例中已经说过的那样，电压下限电平设定部分8将驱动电路3的输出电压的不低于无刷电机1内部产生的感应电压的下限设定值作为输出信号V8加以输出。这样，在第5实施例中，根据电压下限电平设定部分8的输出信号V8并参照无刷电机1的旋转速度限制驱动电路3的输出电压O1、O2、O3的下限，这样即使在无刷电机1被台风等强风(顺风)从外部强制驱动、过分地加速时，也能防止无刷电机1中再生电压的发生。另外，在第6实施例中，由于在驱动电路3的输出电压O1、O2、O3达到根据电压下限电平设定部分8的输出信号V8确定的值、无刷电机1的感应电压超过输出电压O1、O2、O3之前，驱动电路3与无刷电机1的电气连接被解除，所以即使在无刷电机1被台风等强风(顺风)从外部强制驱动、过分地加速时，也能防止无刷电机1中再生电压的发生。

如上所述，为了防止无刷电机1中产生再生电压，有必要使驱动电路3的输出电压O1、O2、O3不低于无刷电机1内部产生的感应电压。为此目的，电压下限电平设定部分8设定了驱动电路3的输出电压O1、O2、O3的下限值。这里的无刷电机1产生的感应电压值一般因电机不同变化很大，另外输出电压O1、O2、O3一般也因直流主电源16的输出电压的变动而发生较大的变动。因此，无论电压下限电平设定部分8输出精度多高的输出信号V8，在无刷电机1的感应电压的变化或直流主电源16的输出电压的变动的作用下，驱动电路3的输出电压O1、O2、O3也有可能低于无刷电机1的感应电压，因而不能防止无刷电机1中产生再生电压。举例来说，当把感应电压大的电机用作无刷电机1时或者直流主电源16输出电压变动较小时，无论输出信号V8的精度有多高，驱动电路3的输出电压O1、O2、O3也有可能低于无刷电机1的感应电压，因而无刷电机1中还有可能产生再生电压。

在这种情况下即无刷电机1的感应电压较大或者直流主电源16的输出电压较小的情况下，直流主电源16的输出电流IDC或者无刷电机1的驱动电流IM比较小。把以上事实反过来加以利用的话，意味着可以通过输出电流IDC或驱动电流IM掌握无刷电机1的感应电压的大小或直流主电源16的输出电压的大小。因此，根据输出电流IDC或驱动电流IM的值对电压下限电平设定部分8的设定值进行校正，使驱动电路3的输出电压O1、O2、O3在(比方说)输出电流IDC或驱动电流IM较小时增大，然后再将输出信号V8进行输出的话，就可以不受无刷电机1的感应电压的变化和直流主电源16输出电压的变动的影响地防止无刷电机1产生再生电压。

综上所述，如果采用本实施例的话，由于利用直流主电源16的输出电流IDC或者无刷电机1的驱动电流IM对电压下限电平设定部分8的设定值进行了校正，因此即使有台风等强风(顺风)强制驱动无刷电机1、使之过分地加速的情况出现，也能防止无刷电机1中产生再生电压。特别是能实现即使对于无刷电机1的感应电压的变化和直流主电源16输出电压的变动也能确切地防止上述再生电压发生的无刷电机保护装置。

另外，电压下限电平设定部分8的设定值也可以利用构成直流主电源16的市电电源161的输出电流IAC来进行校正。(第10实施例)

本发明的第10实施例的无刷电机保护装置如图18所示，它与图14中所示的本发明第7实施例的无刷电机保护装置的主要不同之处在于：利用直流主电源16的输出电流IDC或者无刷电机1的驱动电流IM对根据5的输出信号V5在限压电平设定部分6中设定的设定值和根据4的输出信号V4在速度上限电平设定部分40中设定的设定值进行校正。

下面说明本实施例的工作情况。有关对限压电平设定部分6设定值进行校正的说明和上面在图16中对第8实施例所作的说明一样，在此就省略了。

正象上面在第7实施例和图14及15A、15B中说明过的那样，速度上限电平设定部分40可以实现与图12中所示的第6实施例中的电压下限电平设定部分8同样的作用和效果。

另外，速度上限电平设定部分40的设定值也可以利用构成直流主电源16的市电电源161的输出电流IAC来进行校正。

利用上面叙述的的本发明，第1，由于设置了限压电位设定部分和电压限制部分，即使在无刷电机由台风等强风(逆风)从外部强制驱动的情况下，也能抑制驱动电流的增大，减小无刷电机及驱动电路的发热量。此外，还可以把功率容量小的小型半导体元件用作构成驱动电路的半导体功率元件，从而实现出现强风时不会因过流跳闸而停机的、适合于空调机的室外风扇驱动的无刷电机的保护装置。

第2，由于在限压电平设定部分和电压限制部分上增设了电压变动检测部分和电压校正部分，即使在有台风等强风(逆风)从外部强制驱动无刷电机以及直流主电源的输出电压变动时，也能不受直流主电源的影响地抑制驱动电流的增大，同时还能防止伴随着直流主电源的输出电压变动出现的风扇驱动能力降低、无刷电机中有再生电流产生等问题。结果，可使无刷电机及驱动电路的发热量减少，可把功率容量小的小型元件用作构成驱动电路的功率半导体部件，从而可以实现即便有强风或直流主电源电压有变动时也不会因过流跳闸而停机或者产生再生电流的、最适合于空调机的室外风扇驱动的、更加安全的无刷电机保护装置。

第3，由于设置了反转限制部分，故在有台风等强风(逆风)从外部强制地驱动无刷电机时，特别是限压电平设定部分的设定值为一定、输出电压指令信号被固定成一定值之后还出现更强劲的逆风时，通过阻断给无刷电机的供电可以防止其驱动电流增大。在强逆风平息之后，再次给无刷电机供电。这样可使无刷电机及驱动电路的发热量减少，另外还可以把小功率容量的小型元件用作构成驱动电路的半导体功率部件，从而可以制成有强风时不会因过流跳闸而停机、最适合于空调机的室外风扇驱动的无刷电机保护装置。

另外，无刷电机即使在逆风作用下在反方向上被强制加速，其驱动电流也是稍稍增大后即不再增大，所以在构成中不设反转限制部分也是可以的。

另外，由于设置了正转限制部分，即使在台风等强风(顺风)从外部强制地驱动无刷电机使之过分加速的场合下，通过在无刷电机内部产生的感应电压超过驱动电路的输出电压之前阻断给无刷电机的供电，可以实现能够防止无刷电机中产生再生电压、防止因为给驱动电路及直流主电源反向供电引起过电流或过电压的无刷电机保护装置。

此外，由于使用了具有滞后功能的比较器作为构成正转限制部分的比较器，即使正转限制部动作、无刷电机的供电被阻断后旋转速度出现下降，也不会发生无刷电机不断起动、停止的现象，可以实现驱动电流不会断续发生、无刷电机及驱动电路的发热与噪声的发生可以防止并且能稳定地阻断供电的无刷电机保护装置。

强顺风平息之后，通过再次给无刷电机供电，可以实现有强风时不会因过流跳闸而停机、最适合于空调机的室外风扇驱动的无刷电机保护装置。

第4，由于设置了低速过载检测部分，因此当吹到风扇上的逆风还没有强到能使反转限制部分阻断无刷电机的供电的情况下，或者在无刷电机的转子被强制地锁定的情况下，也能在较低的旋转速度范围内防止较大的驱动电流长时间地持续驱动无刷电机，从而能实现能防止无刷电机及驱动电路进入过热状态的无刷电机保护装置。

另外，如前所述，反转限制部分是可以省去的话，正转限制部分也是可以省去的。这样对上述的效果不会有任何影响。

第5，设置了电压下限电平设定部分，即使在无刷电机被台风等强风(顺风)从外部强制驱动、过分地加速时，也能根据无刷电机的旋转速度增加电路的输出电压，使无刷电机内部产生的感应电压不致于超过驱动电路的输出电压，从而可以防止无刷电机中再生电压的发生。另外，在输出电压指令信号的输出信号被降至更低的值时，通过限制输出电压指令信号的下限值使驱动电路的输出电压不低于无刷电机的感应电压，可以防止无刷电机中产生再生电压，从而可以实现能够防止由于给驱动电路及直流主电源反向供电而引起的过电压的元刷电机保护装置。

第6，设置了将电压下限电平设定部分的输出信号与输出电压指令部分的输出信号进行比较的、具有滞后功能的比较器，并根据具有滞后功能的比较器的输出信号使无刷电机和驱动电路在电气上脱开，因此即使在无刷电机被台风等强风(顺风)从外部强制驱动、过分地加速时，也能在无刷电机内部产生的感应电压超过驱动电路的输出电压之前使驱动电路和无刷电机实现电气上隔离，这样可以防止无刷电机产生再生电压。另外，把输出电压指令部分的输出信号降到更低的值的话，驱动电路的输出电压低于无刷电机的感应电压时驱动电路和无刷电机马上实现电气上隔离，从而可以实现能防止无刷电机产生再生电压、并且能防止因给驱动电路和无刷电机进行逆供电而引起的过电压及过电流的无刷电机保护装置。

第7，由于设置了速度上限电平设定部分，因此即使在无刷电机被台风等强风(顺风)从外部强制驱动、过分地加速时，也能在无刷电机内部在加速的同时产生的感应电压超过驱动电路的输出电压之前使驱动电路和无刷电机实现电气上隔离，这样可以防止无刷电机产生再生电压。另外，把输出电压指令部分的输出信号降到更低的值的话，驱动电路的输出电压低于无刷电机的感应电压时驱动电路和无刷电机马上实现电气上隔离，从而可以实现能防止无刷电机产生再生电压、并且能防止因给驱动电路和无刷电机进行逆供电而引起的过电压及过电流的无刷电机保护装置。

第8，根据直流主电源的输出电流或无刷电机的驱动电流中任一个的值来校正限压电平设定部分的设定值，这样，即使无刷电机1被台风等强风(逆风)从外部强制驱动时，也能抑制驱动电流的增大。特别是在无刷电机的感应电压有变化和直流主电源的输出电压有变动时，也能稳定地抑制驱动电流的增大，从而可以实现无刷电机和驱动电路发热量小、可把功率容量小的小型元件用作为构成驱动电路的半导体功率部件、并且发生强风时不会因过电流跳闸造成停机的、最适合与空调机的室外风扇驱动的无刷电机保护装置。

第9，利用直流主电源的输出电流或者无刷电机的驱动电流对电压下限电平设定部分的设定值进行了校正，因此即使有台风等强风(顺风)强制驱动无刷电机、使之过分地加速的情况出现，也能防止无刷电机中产生再生电压。特别是能实现即使对于无刷电机的感应电压的变化和直流主电源输出电压的变动也能确切的防止上述再生电压的发生的无刷电机保护装置。

第10，利用直流主电源的输出电流或者无刷电机的驱动电流对电压上限电平设定部分的设定值进行了校正，因此即使有台风等强风(顺风)强制驱动无刷电机、使之过分地加速的情况出现，也能防止无刷电机中产生再生电压。特别是能实现即使对于无刷电机的感应电压的变化和直流主电源输出电压的变动也能确切的防止上述再生电压的发生的无刷电机保护装置。

另外，在本发明的各个实施例中，驱动电路的输出及无刷电机均以三相为例进行了说明，但是它们不一定非得是三相，单相或者二相也可。

此外，上述各实施例中的各构成要素中有许多是被以电路的形式加以说明的，但它们不一定非得呈电路等硬件的形式，用具有同样功能的软件来实现也是可以的。

Claims (44)

1.一种无刷电机保护装置，包括：

无刷电机；

检测上述无刷电机的转子位置的换向信号检测装置；

根据上述换向信号检测装置的输出信号检测上述无刷电机的转子旋转速度以及旋转方向的速度检测装置；

根据上述换向信号检测装置的输出信号形成用于驱动上述无刷电机的转子的换流信号，并根据该换流信号驱动上述无刷电机的驱动电路；

把输出电压指令信号加到上述驱动电路上的输出电压指令装置，所述输出电压指令信号指示在驱动上述无刷电机时成为其驱动信号的上述驱动电路的输出电压；

用于设定上述驱动电路的输出电压的上限值的电压限制电平设定装置；

根据上述电压限制电平设定装置的设定值限制上述输出电压指令装置的输出信号，从而限制上述驱动电路的输出电压的上限值的电压限制装置；

其中所述的电压限制电平设定装置的设定值根据上述速度检测装置的输出信号被这样设定：上述无刷电机的转子旋转速度越高其值越高，旋转速度越低其值也越低，旋转速度接近零时或反向旋转时该设定值为预先设定的一个固定值。

2.权利要求1所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

直流主电源；

直接检测上述直流主电源的输出电压变动、或者通过上述直流主电源的输出电流或上述无刷电机的驱动电流中的任一个进行检测的电压变动检测装置；以及

把根据上述电压变动检测装置的输出使上述电压限制装置的输出信号反方向变化的上述输出电压指令信号加到上述驱动电路、从而对上述直流主电源的输出电压变动进行校正的电压校正装置；

并且，上述驱动电路将上述直流主电源的输出电压以与一个输出电压指令信号相对应的比例加以输出，作为驱动上述无刷电机时的驱动电压。

3.权利要求1所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的旋转速度有没有达到预先设定的最大限制电平、并在达到时输出一个第1供电阻断信号的正转限制装置；

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的反转速度有没有达到预先设定的最大限制电平、并在达到时输出一个第2供电阻断信号的反转限制装置；

其中，上述正转限制装置输出第1供电阻断信号时或者上述反转限制装置输出第2供电阻断信号时，上述驱动电路和上述无刷电机间的连接在电气上脱开。

4.权利要求2所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的旋转速度有没有达到预先设定的最大限制电平、并在达到时输出一个第1供电阻断信号的正转限制装置；

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的反转速度有没有达到预先设定的最大限制电平、并在达到时输出一个第2供电阻断信号的反转限制装置；

上述正转限制装置输出第1供电阻断信号时或者上述反转限制装置输出第2供电阻断信号时，上述驱动电路和上述无刷电机间的连接在电气上脱开。

5.权利要求1所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的旋转速度有没有达到预先设定的最大限制电平、并在达到时输出一个第1供电阻断信号的正转限制装置；

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的反转速度有没有达到预先设定的最大限制电平、并在达到时输出一个第2供电阻断信号的反转限制装置；

检测上述无刷电机的旋转速度有没有低于一个预先设定的低速异常检测电平、并在低于该低速异常检测电平时输出低速异常信号的低速异常检测装置；

包含上述低速异常检测装置、从上述低速异常检测装置输入上述的低速异常检测信号、并在上述的反转限制装置无第2供电阻断信号输出的状态持续一定的时间后对一个第3供电阻断信号进行锁存后再输出的低速过载检测装置；

其中，当上述正转限制装置输出上述的第1供电阻断信号时、或者上述反转限制装置输出上述的第2供电阻断信号时、或者当上述低速过载检测装置输出上述的第3供电阻断信号时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

6.权利要求2所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的旋转速度有没有达到预先设定的最大限制电平、并在达到时输出一个第1供电阻断信号的正转限制装置；

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的反转速度有没有达到预先设定的最大限制电平、并在达到时输出一个第2供电阻断信号的反转限制装置；

检测上述无刷电机的旋转速度有没有低于一个预先设定的低速异常检测电平、并在低于该低速异常检测电平时输出一个低速异常信号的低速异常检测装置；

包含上述低速异常检测装置、从上述低速异常检测装置输入上述的低速异常检测信号、并在上述的反转限制装置无第2供电阻断信号输出的状态持续一定的时间后对一个第3供电阻断信号进行锁存后再输出的低速过载检测装置；

其中，当上述正转限制装置输出上述的第1供电阻断信号时、或者上述反转限制装置输出上述的第2供电阻断信号时、或者当上述低速过载检测装置输出上述的第3供电阻断信号时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

7.如权利要求3、4、5或6中所述的无刷电机保护装置，其中上述的正转限制装置包括一个具有延迟功能的装置，该装置在无刷电机的旋转速度达到预先设定的最大限制电平时输出一个第1供电阻断信号；在上述的第1供电阻断信号输出后直至上述无刷电机的旋转速度达到比上述最大限制电平低一些的旋转速度对应的供电阻断解除电平为至的期间内，维持上述的第1供电阻断信号；在无刷电机的旋转速度达到上述供电阻断解除电平时解除第1供电阻断信号的输出；然后在上述无刷电机的旋转速度达到最大限制电平以前不输出上述的第1供电阻断信号。

8.权利要求1所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

用于设定上述驱动电路的输出电压的下限值的电压下限电平设定装置；

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的反转速度有没有达到预先设定的反转限制电平、并在达到时输出一个第2供电阻断信号的反转限制装置；

其中，在上述的反转限制装置有上述的第2供电阻断信号输出时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开；另外，上述电压下限电平设定装置的设定值根据上述速度检测装置的输出信号设定成比上述电压限制电平设定装置的设定值低、并且比与上述无刷电机内部产生的感应电压的对应值高的值；上述输出电压指令装置的输出信号达到上述电压下限电平设定装置的设定值时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

9.权利要求2所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

用于设定上述驱动电路的输出电压的下限值的电压下限电平设定装置；

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的反转速度有没有达到预先设定的反转限制电平、并在达到时输出一个第2供电阻断信号的反转限制装置；

其中，上述电压下限电平设定装置的设定值根据上述速度检测装置的输出信号设定成比上述电压限制电平设定装置的设定值低、并且比上述无刷电机内部产生的感应电压的对应值高的值；上述输出电压指令装置的输出信号达到上述电压下限电平设定装置的设定值时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开；另外，在上述的反转限制装置有上述的第2供电阻断信号输出时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

10.权利要求1所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

用于设定上述驱动电路的输出电压的下限值的电压下限电平设定装置；

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的反转速度有没有达到预先设定的反转限制电平、并在达到时输出一个第2供电阻断信号的反转限制装置；

检测上述无刷电机的旋转速度有没有低于一个预先设定的低速异常检测电平、并在低于该低速异常检测电平时输出低速异常信号的低速异常检测装置；

包含上述低速异常检测装置、从上述低速异常检测装置输入上述的低速异常检测信号、并在上述的反转限制装置无第2供电阻断信号输出的状态持续一定的时间后对一个第3供电阻断信号进行锁存后再输出的低速过载检测装置；

其中，上述电压下限电平设定装置的设定值根据上述速度检测装置的输出信号设定成比上述电压限制电平设定装置的设定值低、并且比上述无刷电机内部产生的感应电压的对应值高的值；上述输出电压指令装置的输出信号达到上述电压下限电平设定装置的设定值时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开；此外，上述反转限制装置输出上述的第2供电阻断信号或者上述低速过载检测装置输出上述的第3供电阻断信号时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

11.权利要求2所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

用于设定上述驱动电路的输出电压的下限值的电压下限电平设定装置；上述电压下限电平设定装置的设定值根据上述速度检测装置的输出信号设定成比上述电压限制电平设定装置的设定值低、并且比上述无刷电机内部产生的感应电压的对应值高的值；上述输出电压指令装置的输出信号达到上述电压下限电平设定装置的设定值时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开；

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的反转速度有没有达到预先设定的反转限制电平、并在达到时输出一个第2供电阻断信号的反转限制装置；

检测上述无刷电机的旋转速度有没有低于一个预先设定的低速异常检测电平、并在低于该低速异常检测电平时输出低速异常信号的低速异常检测装置；

包含上述低速异常检测装置、从上述低速异常检测装置输入上述的低速异常检测信号、并在上述的反转限制装置无第2供电阻断信号输出的状态持续一定的时间后对一个第3供电阻断信号进行锁存后再输出的低速过载检测装置；

其中，上述反转限制装置输出上述的第2供电阻断信号或者上述低速过载检测装置输出上述的第3供电阻断信号时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

12.如权利要求8、9、10或11中所述的无刷电机保护装置，其中还设有一个具有延迟功能的装置，该装置在上述输出电压指令装置的输出信号达到根据速度检测装置的输出信号设定的上述电压下限电平设定装置的设定值时，使上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开；以后在直至上述电压下限电平设定装置的设定值成为比上述输出电压指令装置的输出信号还低一些的值时为止，使上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上继续脱开；上述电压下限电平设定装置的设定值成为比上述输出电压指令装置的输出信号还低一些的值时，使上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接的电气脱开状态解除；以后，直至上述输出电压指令装置的输出信号达到上述电压下限电平设定装置的设定值为至，使上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接不再在电气上脱开。

13.权利要求1所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

用于设定上述无刷电机的旋转速度的上限值的速度上限电平设定装置；

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的反转速度有没有达到预先设定的反转限制电平、并在达到时输出一个第2供电阻断信号的反转限制装置；

其中，上述反转限制装置输出上述的第2供电阻断信号时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开；另外，上述速度上限电平设定装置的设定值根据上述输出电压指令装置的输出信号被进行设定，也就是设定成能使上述无刷电机内部产生的感应电压比上述输出电压指令装置的输出信号作为上述的输出电压指令信号加到驱动电路上时上述驱动电路的输出电压低的上述无刷电机的最大旋转速度相对应的值；此外，当上述速度检测装置的输出信号达到上述速度上限电平设定装置的设定值时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

14.权利要求2所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

用于设定上述无刷电机的旋转速度的上限值的速度上限电平设定装置；上述速度上限电平设定装置的设定值根据上述输出电压指令装置的输出信号被进行设定，也就是设定成能使上述无刷电机内部产生的感应电压比上述输出电压指令装置的输出信号作为上述的输出电压指令信号加到驱动电路上时的上述驱动电路的输出电压低的上述无刷电机的最大旋转速度相对应的值；此外，当上述速度检测装置的输出信号达到上述速度上限电平设定装置的设定值时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开；

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的反转速度有没有达到预先设定的反转限制电平、并在达到时输出一个第2供电阻断信号的反转限制装置；上述反转限制装置输出上述的第2供电阻断信号时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

15.权利要求1所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

用于设定上述无刷电机的旋转速度的上限值的速度上限电平设定装置；

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的反转速度有没有达到预先设定的反转限制电平、并在达到时输出一个第2供电阻断信号的反转限制装置；

检测上述无刷电机的旋转速度有没有低于一个预先设定的低速异常检测电平、并在低于该低速异常检测电平时输出低速异常信号的低速异常检测装置；

包含上述低速异常检测装置、从上述低速异常检测装置输入上述的低速异常检测信号、并在上述的反转限制装置无第2供电阻断信号输出的状态持续一定的时间后对一个第3供电阻断信号进行锁存后再输出的低速过载检测装置；

其中，上述速度上限电平设定装置的设定值根据上述输出电压指令装置的输出信号被进行设定，也就是设定成能使上述无刷电机内部产生的感应电压比上述输出电压指令装置的输出信号作为上述的输出电压指令信号加到驱动电路上时的上述驱动电路的输出电压低的上述无刷电机的最大旋转速度相对应的值；另外，当上述速度检测装置的输出信号达到上述速度上限电平设定装置的设定值时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开；此外，在上述的反转限制装置有上述的第2供电阻断信号输出或者上述的低速过载检测装置有上述的第3供电阻断信号输出时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

16.权利要求2所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

用于设定上述无刷电机的旋转速度的上限值的速度上限电平设定装置；上述速度上限电平设定装置的设定值根据上述输出电压指令装置的输出信号被进行设定，也就是设定成能使上述无刷电机内部产生的感应电压比上述输出电压指令装置的输出信号作为上述的输出电压指令信号加到驱动电路上时的上述驱动电路的输出电压低的上述无刷电机的最大旋转速度相对应的值；此外，当上述速度检测装置的输出信号达到上述速度上限电平设定装置的设定值时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开；

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的反转速度有没有达到预先设定的反转限制电平、并在达到时输出一个第2供电阻断信号的反转限制装置；

检测上述无刷电机的旋转速度有没有低于一个预先设定的低速异常检测电平、并在低于该低速异常检测电平时输出低速异常信号的低速异常检测装置；

包含上述低速异常检测装置、从上述低速异常检测装置输入上述的低速异常检测信号、并在上述的反转限制装置无第2供电阻断信号输出的状态持续一定的时间后对一个第3供电阻断信号进行锁存后再输出的低速过载检测装置；在上述的反转限制装置有上述的第2供电阻断信号输出或者上述的低速过载检测装置有上述的第3供电阻断信号输出时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

17.如权利要求13、14、15或16中所述的无刷电机保护装置，其中还设有一个具有延迟功能的装置，该装置在上述速度检测装置的输出信号达到上述速度上限电平设定装置的设定值时，使上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开；以后在直至上述速度检测装置的输出信号成为比上述速度上限电平设定装置的设定值还低一些的值时为止，使上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上继续脱开；上述速度检测装置的输出信号成为比上述速度上限电平设定装置的设定值还低一些的值时，使上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接的电气脱开状态解除；以后，直至上述速度检测装置的输出信号达到上述速度上限电平设定装置的设定值为至，使上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接不再在电气上脱开。

18.如权利要求1、3、5、7、13、15或17中所述的无刷电机保护装置，其中，通过无刷电机的驱动电流掌握上述无刷电机内部产生的感应电压的变化及变动，并通过校正上述电压限制电平设定装置的设定值来对上述无刷电机的感应电压的变化及变动进行补偿。

19.如权利要求2、4、6、7、14、16或17中所述的无刷电机保护装置，其中，通过直流主电源的输出电流或无刷电机的驱动电流掌握上述无刷电机内部产生的感应电压的变化及变动以及上述直流主电源的输出电压的变动，并通过校正上述电压限制电平设定装置的设定值来对上述无刷电机的感应电压的变化及变动以及上述直流主电源的输出电压的变动进行补偿。

20.如权利要求8、10或12中所述的无刷电机保护装置，其中，通过无刷电机的驱动电流掌握上述无刷电机内部产生的感应电压的变化及变动，并通过校正上述电压限制电平设定装置的设定值或者上述电压下限电平设定装置的设定值中的任一个或二个都校正来对上述无刷电机的感应电压的变化及变动进行补偿。

21.如权利要求9、11或12中所述的无刷电机保护装置，其中，通过直流主电源的输出电流或无刷电机的驱动电流掌握上述无刷电机内部产生的感应电压的变化及变动以及上述直流主电源的输出电压的变动，并通过校正上述电压限制电平设定装置的设定值或者上述电压下限电平设定装置中的设定值中的任一个或二个都校正来对上述无刷电机的感应电压的变化及变动以及上述直流主电源的输出电压的变动进行补偿。

22.如权利要求13、15或17中所述的无刷电机保护装置，其中，通过无刷电机的驱动电流掌握上述无刷电机内部产生的感应电压的变化及变动，并通过校正上述电压限制电平设定装置的设定值或者上述速度上限电平设定装置中的设定值中的任一个或二个都校正来对上述无刷电机的感应电压的变化及变动进行补偿。

23.如权利要求14、16或17中所述的无刷电机保护装置，其中，通过直流主电源的输出电流或无刷电机的驱动电流掌握上述无刷电机内部产生的感应电压的变化及变动以及上述直流主电源的输出电压的变动，并通过校正上述电压限制电平设定装置的设定值或者上述速度上限电平设定装置中的设定值中的任一个或二个都校正来对上述无刷电机的感应电压的变化及变动以及上述直流主电源的输出电压的变动进行补偿。

24.权利要求1所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的旋转速度有没有达到预先设定的最大限制电平、并在达到时输出一个第1供电阻断信号的正转限制装置；

其中，在上述的正转限制装置有上述的第1供电阻断信号输出时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

25.权利要求2所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的旋转速度有没有达到预先设定的最大限制电平、并在达到时输出一个第1供电阻断信号的正转限制装置；

其中，在上述的正转限制装置有上述的第1供电阻断信号输出时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

26.权利要求1所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的旋转速度有没有达到预先设定的最大限制电平、并在达到时输出一个第1供电阻断信号的正转限制装置；

检测上述无刷电机的旋转速度有没有低于一个预先设定的低速异常检测电平、并在低于该低速异常检测电平时输出一个低速异常信号的低速异常检测装置；

包含上述低速异常检测装置、在上述低速异常检测装置输出上述的低速异常检测信号的状态持续一定的时间后对一个第3供电阻断信号进行锁存后再输出的低速过载检测装置；

其中，在上述的正转限制装置有上述的第1供电阻断信号输出或者上述的低速过载检测装置有上述的第3供电阻断信号输出时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

27.权利要求2所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

根据上述速度检测装置的输出信号检测上述无刷电机的旋转速度有没有达到预先设定的最大限制电平、并在达到时输出一个第1供电阻断信号的正转限制装置；

检测上述无刷电机的旋转速度有没有低于一个预先设定的低速异常检测电平、并在低于该低速异常检测电平时输出低速异常信号的低速异常检测装置；

包含上述低速异常检测装置、在上述低速异常检测装置输出上述的低速异常检测信号的状态持续一定的时间后对一个第3供电阻断信号进行锁存后再输出的低速过载检测装置；

其中，在上述的正转限制装置有上述的第1供电阻断信号输出或者上述的低速过载检测装置有上述的第3供电阻断信号输出时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

28.如权利要求24、25、26或27中所述的无刷电机保护装置，其中上述的正转限制装置包括一个具有延迟功能的装置，该装置在无刷电机的旋转设定达到预先设定的最大限制电平时输出一个第1供电阻断信号；上述的第1供电阻断信号输出后直至上述无刷电机的旋转速度达到比上述最大限制电平低一些的旋转速度对应的供电阻断解除电平为至的期间内，维持上述的第1供电阻断信号；在无刷电机的旋转速度达到上述供电阻断解除电平时解除第1供电阻断信号的输出；然后在上述无刷电机的旋转速度达到上述最大限制电平以前不输出上述的第1供电阻断信号。

29.权利要求1所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

用于设定上述驱动电路的输出电压的下限值的电压下限电平设定装置；

其中，所述电压下限电平设定装置的设定值根据上述速度检测装置的输出信号被这样设定：即设定成比所述电压限制电平设定装置的设定值低但要比上述无刷电机内部产生的感应电压对应的值要高；另外，上述输出电压指令装置达到上述电压下限电平设定装置的设定值时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

30.权利要求2所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

用于设定上述驱动电路的输出电压的下限值的电压下限电平设定装置；

所述电压下限电平设定装置的设定值根据上述速度检测装置的输出信号被这样设定：即设定成比所述电压限制电平设定装置的设定值低但要比上述无刷电机内部产生的感应电压对应的值要高；上述输出电压指令装置的输出信号达到上述电压下限电平设定装置的设定值时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

31.权利要求1所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

用于设定上述驱动电路的输出电压的下限值的电压下限电平设定装置；

检测上述无刷电机的旋转速度有没有低于一个预先设定的低速异常检测电平、并在低于该低速异常检测电平时输出低速异常信号的低速异常检测装置；

包含上述低速异常检测装置、在上述低速异常检测装置输出上述的低速异常检测信号的状态持续一定的时间后对一个第3供电阻断信号进行锁存后再输出的低速过载检测装置，

其中，所述电压下限电平设定装置的设定值根据上述速度检测装置的输出信号被这样设定：即设定成比所述电压限制电平设定装置的设定值低但要比上述无刷电机内部产生的感应电压对应的值要高；另外，上述输出电压指令装置的输出信号达到上述电压下限电平设定装置的设定值时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开；以及，上述低速过载检测装置中有上述的第3供电阻断信号输出时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

32.权利要求2所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

用于设定上述驱动电路的输出电压的下限值的电压下限电平设定装置；

检测上述无刷电机的旋转速度有没有低于一个预先设定的低速异常检测电平、并在低于该低速异常检测电平时输出低速异常信号的低速异常检测装置；

包含上述低速异常检测装置、在上述低速异常检测装置输出上述的低速异常检测信号的状态持续一定的时间后对一个第3供电阻断信号进行锁存后再输出的低速过载检测装置；

所述电压下限电平设定装置的设定值根据上述速度检测装置的输出信号被这样设定：即设定成比所述电压限制电平设定装置的设定值低但要比上述无刷电机内部产生的感应电压对应的值要高；另外，上述输出电压指令装置的输出信号达到上述电压下限电平设定装置的设定值时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开；此外，上述低速过载检测装置中有上述的第3供电阻断信号输出时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

33.如权利要求29、30、31或32中所述的无刷电机保护装置，其中还设有一个具有延迟功能的装置，该装置在上述输出电压指令装置的输出信号达到根据上述速度检测装置的输出信号设定的上述电压下限电平设定装置的设定值时，使上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开；以后在直至上述电压下限电平设定装置的设定值成为比上述输出电压指令装置的输出信号还低一些的值时为止，使上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上继续脱开；上述电压下限电平设定装置的设定值成为比上述输出电压指令装置的输出信号还低一些的值时，使上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接的电气脱开状态解除；以后，直至上述输出电压指令装置的输出信号达到上述电压下限电平设定装置的设定值为至，使上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接不再在电气上脱开。

34.权利要求1所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

用于设定上述无刷电机的旋转速度的上限值的速度上限电平设定装置；

其中，上述速度上限电平设定装置的设定值根据上述输出电压指令装置的输出信号被这样设定，也就是设定成能使上述无刷电机内部产生的感应电压比上述输出电压指令装置的输出信号作为上述的输出电压指令信号加到驱动电路上时上述驱动电路的输出电压低的上述无刷电机的最大旋转速度相对应的值；另外，当上述速度检测装置的输出信号达到上述速度上限电平设定装置的设定值时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

35.权利要求2所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

用于设定上述无刷电机的旋转速度的上限值的速度上限电平设定装置；

其中，上述速度上限电平设定装置的设定值根据上述输出电压指令装置的输出信号被进行设定，也就是设定成能使上述无刷电机内部产生的感应电压比上述输出电压指令装置的输出信号作为上述的输出电压指令信号加到驱动电路上时上述驱动电路的输出电压低的上述无刷电机的最大旋转速度相对应的值；此外，上述速度检测装置的输出信号达到上述速度上限电平设定装置的设定值时，上述驱动电路和上述无刷电机的之间的连接在电气上脱开。

36.权利要求1所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

用于设定上述无刷电机的旋转速度的上限值的速度上限电平设定装置；

检测上述无刷电机的旋转速度有没有低于一个预先设定的低速异常检测电平、并在低于该低速异常检测电平时输出一个低速异常信号的低速异常检测装置；

包含上述低速异常检测装置、在上述低速异常检测装置输出上述的低速异常检测信号的状态持续一定的时间后对一个第3供电阻断信号进行锁存后再输出的低速过载检测装置；

其中，上述速度上限电平设定装置的设定值根据上述输出电压指令装置的输出信号被进行设定，也就是设定成能使上述无刷电机内部产生的感应电压比上述输出电压指令装置的输出信号作为上述的输出电压指令信号加到驱动电路上时上述驱动电路的输出电压低的上述无刷电机的最大旋转速度相对应的值；另外，当上述速度检测装置的输出信号达到上述速度上限电平设定装置的设定值时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开；此外，上述低速过载检测装置中有上述的第3供电阻断信号输出时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

37.权利要求2所述的无刷电机保护装置，其特征在于，还包括：

用于设定上述无刷电机的旋转速度的上限值的速度上限电平设定装置；上述速度上限电平设定装置的设定值根据上述输出电压指令装置的输出信号被进行设定，也就是设定成能使上述无刷电机内部产生的感应电压比上述输出电压指令装置的输出信号作为上述的输出电压指令信号加到驱动电路上时上述驱动电路的输出电压低的上述无刷电机的最大旋转速度相对应的值；此外，当上述速度检测装置的输出信号达到上述速度上限电平设定装置的设定值时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开；

检测上述无刷电机的旋转速度有没有低于一个预先设定的低速异常检测电平、并在低于该低速异常检测电平时输出一个低速异常信号的低速异常检测装置；

包含上述低速异常检测装置、在上述低速异常检测装置输出上述的低速异常检测信号的状态持续一定的时间后对一个第3供电阻断信号进行锁存后再输出的低速过载检测装置，上述低速过载检测装置中有上述的第3供电阻断信号输出时，上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开。

38.如权利要求34、35、36或37中所述的无刷电机保护装置，其中还设有一个具有延迟功能的装置，该装置在上述速度检测装置的输出信号达到上述速度上限电平设定装置的设定值时，使上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上脱开；以后在直至上述速度检测装置的输出信号成为比上述速度上限电平设定装置的设定值还低一些的值时为止，使上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接在电气上继续脱开；上述速度检测装置的输出信号成为比上述速度上限电平设定装置的设定值还低一些的值时，使上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接的电气脱开状态解除；以后，直至上述速度检测装置的输出信号达到上述电压上限电平设定装置的设定值为至，使上述驱动电路和上述无刷电机之间的连接不再在电气上脱开。

39.如权利要求1、24、26、28、34、36或38中所述的无刷电机保护装置，其中，通过无刷电机的驱动电流掌握上述无刷电机内部产生的感应电压的变化及变动，并通过校正上述电压限制电平设定装置的设定值来对上述无刷电机的感应电压的变化及变动进行补偿。

40.如权利要求2、25、27、28、35、37或38中所述的无刷电机保护装置，其中，通过直流主电源的输出电流或无刷电机的驱动电流掌握上述无刷电机内部产生的感应电压的变化及变动以及上述直流主电源的输出电压的变动，并通过校正上述电压限制电平设定装置的设定值来对上述无刷电机的感应电压的变化及变动以及上述直流主电源的输出电压的变动进行补偿。

41.如权利要求29、31或33中所述的无刷电机保护装置，其中，通过无刷电机的驱动电流掌握上述无刷电机内部产生的感应电压的变化及变动，并通过校正上述电压限制电平设定装置的设定值或者上述电压下限电平设定装置中的设定值中的任一个或二个都校正来对上述无刷电机的感应电压的变化及变动进行补偿。

42.如权利要求30、32或33中所述的无刷电机保护装置，其中，通过直流主电源的输出电流或无刷电机的驱动电流掌握上述无刷电机内部产生的感应电压的变化及变动以及上述直流主电源的输出电压的变动，并通过校正上述电压限制电平设定装置的设定值或者上述电压下限电平设定装置中的设定值中的任一个或二个都校正来对上述无刷电机的感应电压的变化及变动以及上述直流主电源的输出电压的变动进行补偿。

43.如权利要求34、36或38中所述的无刷电机保护装置，其中，通过无刷电机的驱动电流掌握上述无刷电机内部产生的感应电压的变化及变动，并通过校正上述电压限制电平设定装置的设定值或者上述电压上限电平设定装置中的设定值中的任一个或二个都校正来对上述无刷电机的感应电压的变化及变动进行补偿。

44.如权利要求35、37或38中所述的无刷电机保护装置，其中，通过直流主电源的输出电流或无刷电机的驱动电流掌握上述无刷电机内部产生的感应电压的变化及变动以及上述直流主电源的输出电压的变动，并通过校正上述电压限制电平设定装置的设定值或者上述电压上限电平设定装置中的设定值中的任一个或两个都校正来对上述无刷电机的感应电压的变化及变动以及上述直流主电源的输出电压的变动进行补偿。

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