CN1084956C - 直流无刷电动机的驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种直流无刷电动机的驱动装置，谋求电机驱动时的低振动化和低噪音化，直流电源1通过由半导体开关元件组成的功率供给装置3而连接在三相直流无刷电动机的定子4上。控制电路5以预定的顺序对晶体管进行导通控制，用转子位置检测装置6检测永磁转子2的旋转位置，设定向定子线圈的通电时序，进行向定子线圈的通电控制。当电动机运转频率未到1Hz时，进行120°通电运转，未到2Hz时，进行120°以上通电运转，2Hz以上时，进行120°通电运转。

Description

直流无刷电动机的驱动装置

本发明涉及一种直流无刷电动机的驱动装置，根据由具有多极永磁体的转子的旋转所得到的位置检测信号来依次切换通电的定子线圈。

图1是一般所使用的直流无刷电动机的驱动电路的代表性的一个例子。在该图中，1是对交流电源进行整流而得到的直流电源，2是永磁转子，3是给定子4供给用于产生旋转磁场的功率的功率供给装置，6是转子位置检测装置。构成该功率供给装置的元件由接受控制电路5的信号而能够进行开关控制的6个晶体管Tr1至Tr6组成。

控制电路5是输出用于以预定的顺序通电控制构成该功率供给装置的晶体管的信号的控制电路，由转子位置检测装置6检测永磁转子的旋转位置，设定向定子线圈的通电时序来进行向定子线圈的通电控制。

直流无刷电动机的驱动一般是对于各相重复进行这样的状态：使电动机的每一相通电120°并具有60°的通电休止期间，由此，产生旋转磁场。这样的驱动形态是最普通的驱动方法，而对于负荷的种类不同，会引起与电动机振动的共振、与电动机噪声的共鸣，而在直流无刷电动机的驱动时成为振动和噪声，在冷藏库用的压缩机电动机等中，具有很大的问题。

因此，对于上述问题，本发明的目的是提供一种直流无刷电动机的驱动装置，在根据由具有多极永磁体的转子的旋转所得到的位置检测信号来依次切换通电的定子线圈的直流无刷电动机中，根据电动机运转频率，设置通过120°通电来运转的区域和通过120°以上通电来运转的区域，由此，来谋求电动机驱动时的低振动化和低噪声化。

本发明的技术方案1所涉及的是直流无刷电动机的驱动装置，所述直流无刷电动机包括具有多极永磁体的转子和配置成在通电时给该转子提供旋转磁场的多个定子线圈，根据转子位置检测信号来依次切换通电的定子线圈，来得到旋转磁场，其特征在于，根据电动机运转频率，设置通过120°通电来运转的区域和通过120°以上通电来运转的区域。

本发明的技术方案2所涉及的是直流无刷电动机的驱动装置，所述直流无刷电动机包括具有多极永磁体的转子和配置成在通电时给该转子提供旋转磁场的多个定子线圈，根据转子位置检测信号来依次切换通电的定子线圈，来得到旋转磁场，其特征在于，根据电动机运转频率，把通过120°通电来运转的区域设定为135°通电来运转。

这样，直流无刷电动机一转中的通电切换次数与现有的仅进行120°通电相比，成为2倍，因此，可以使在通电切换时发生的电动机转矩波动变小。由于随电动机运转频率来切换通电切换次数，就能避免与电动机振动的共振、与电动机噪声的共鸣，而谋求直流无刷电动机的低振动化和低噪声化。

本发明的技术方案3所涉及的是直流无刷电动机的驱动装置，所述直流无刷电动机包括具有多极永磁体的转子和配置成在通电时给该转子提供旋转磁场的多个定子线圈，根据转子位置检测信号通过由半导体元件所构成的功率供给装置以脉宽调制控制而使该多个定子线圈中的某几个定子线圈通电，来得到旋转磁场，同时，依次切换通电的定子线圈，并且由电流保护装置进行过电流保护，其特征在于，在电动机运转开始前施加比电动机的起动脉冲宽度更宽的脉冲宽度的检查脉冲。

这样，在电动机运转开始之前，施加比起动脉冲宽度更宽的脉冲宽度的检查脉冲，由此，通过该脉冲宽度下的电流值成为保护电流极限值以上，来使电流保护装置动作，而判别在电动机本体中存在短路等负荷短路状态，中止电动机运转，因此，即使在负荷短路状态下进行电动机运转的起动的情况下，也能防止把半导体元件作为电路构成要素的正常的功率供给装置的破坏。

本发明的技术方案4所涉及的是直流无刷电动机的驱动装置，所述直流无刷电动机包括具有多极永磁体的转子和配置成在通电时给该转子提供旋转磁场的多个定子线圈，根据转子位置检测信号通过由半导体元件所构成的功率供给装置以脉宽调制控制而使该多个定子线圈中的某几个定子线圈通电，来得到旋转磁场，同时，依次切换通电的定子线圈，并且由电流保护装置进行过电流保护，其特征在于，在电动机运转开始前给直流无刷电动机的每相施加比电动机的起动脉冲宽度更宽的脉冲宽度的检查脉冲。

这样，例如在三相电动机中，不是仅对一相而是分别对三相的各相施加，由此，通过宽范围正确地判别电动机的负荷短路状态，即使在负荷短路状态下进行电动机运转的开始的情况下，也能防止把半导体元件作为电路构成要素的正常的功率供给装置和控制电路的破坏。

本发明的技术方案5所涉及的是直流无刷电动机的驱动装置，所述直流无刷电动机包括具有多极永磁体的转子和配置成在通电时给该转子提供旋转磁场的多个定子线圈，根据转子位置检测信号通过由半导体元件所构成的功率供给装置以脉宽调制控制而使该多个定子线圈中的某几个定子线圈通电，来得到旋转磁场，同时，依次切换通电的定子线圈，并且由电流保护装置进行过电流保护，其特征在于，在电动机运转开始前施加比电动机的起动脉冲宽度更宽的脉冲宽度的检查脉冲，检查脉冲的施加是在向直流无刷电动机的最初的电源接通时、控制用微型计算机的起动时或者电动机异常停止后的恢复时进行。

如果是正常运转的直流无刷电动机，则在运转停止后，电动机本体一般不会短路。因此，即使是进行反复运转类型的直流无刷电动机，不必在每个运转开始时进行检查脉冲的施加，而仅限于在用于最初的运转的电源接通时、微型计算机的动作开始时或者由异常发生所引起的停止后的运转恢复时进行检查脉冲的施加，因此，在进行反复运转时，能够实现快速的运转起动。

本发明的技术方案6所涉及的是直流无刷电动机的驱动装置，所述直流无刷电动机包括具有多极永磁体的转子和配置成在通电时给该转子提供旋转磁场的多个定子线圈，根据转子位置检测信号通过由半导体元件所构成的功率供给装置以脉宽调制控制而使该多个定子线圈中的某几个定子线圈通电，来得到旋转磁场，同时，用每相的比较器来比较在未通电的各相定子线圈中因转子的旋转而产生的感应电压和作为基准的电压，根据由此而检测得到的位置检测信号，依次切换通电的定子线圈，其特征在于，在上述各相比较器的负端子上输入各相定子线圈经过由电阻和电容器组成的各个第一组并联电路所连接的模拟中性点的电压，在上述各相比较器的正端子上输入用由电阻和与其串联连接的电阻以及电容器组成的第二组并联电路来分割在未通电的各相定子线圈中产生的感应电压的各相电压，上述第一组并联电路的各个电阻和电容器为相同的值，上述第二组并联电路的各个电阻和电容器为相同的值，并且，上述第一组的各个并联电路的时间常数与上述第二组的各个并联电路的时间常数为相同的值。

本发明的技术方案7所涉及的是直流无刷电动机的驱动装置，在上述驱动装置中，在比较器上连接滞后用反馈电阻。

本发明的技术方案8所涉及的是直流无刷电动机的驱动装置，在上述驱动装置中，时间常数为上述脉宽调制的载波频率周期的1/8～1倍。

这样，由于输入比较器的模拟中性点电压和在各相定子线圈中产生的感应电压的两个信号为平稳的信号，则两信号的波形部分重合，而不存在不需要的交叉点，并且，在脉宽调制控制的斩波的前沿部分中，在两波形中没有尖峰噪声的发生，因此，比较器能够稳定地进行可靠的转子位置信号的检测。而且，在把直流无刷电动机用于以高的载波(斩波)频率运转的冷藏库等的压缩机驱动时，从低速旋转到高速旋转都能进行精度良好、稳定的旋转位置信号检测。

本发明的技术方案9所涉及的是直流无刷电动机的驱动装置，包括：使所输入的原边电源频率变化来给副边负荷供给功率的功率供给装置(变换器)；当到达预定的保护电平时控制向上述功率供给装置的通电的保护装置，该保护装置包括检测外部气温的外部气温检测装置和检测上述功率供给装置的原边的输入电流的电流检测装置，同时，当上述外部气温超过预定外部气温时，使上述预定的保护电平的值变化。

这样，在夏季酷热的外部气温时，处于散热效果恶劣的环境中的功率供给装置考虑到外部温度的变化来使保护电平变化而进行设定，因此，能够抑制构成功率供给装置的半导体元件的温度上升，来适当地保护以免受到热损伤和破坏，同时，能够延长半导体元件的寿命。

本发明的技术方案10所涉及的是直流无刷电动机的驱动装置，上述预定的保护电平至少包括使上述副边频率降低的第一保护电平和使上述功率供给装置的运转停止的第二保护电平，当所测定的外部气温超过上述预定外部气温时，使上述第一保护电平和上述第二保护电平分别变化。

本发明的技术方案11所涉及的是直流无刷电动机的驱动装置，上述预定的保护电平把上述功率供给装置原边电源的电流值作为要素来进行决定。

这样，由于用于保护电平的要素是功率供给装置的原边交流电流，则该检测装置的安装和检测信号的处理能够比较简单地实现，同时，保护电平能够进行细微设置第一和第二电平的保护控制。

本发明的技术方案12所涉及的是直流无刷电动机的驱动装置，上述功率供给装置把冷藏库的压缩机用电动机作为负荷。

这样，用于冷藏库的电动机驱动用的功率供给装置被设置为：没有冷却风扇的冷藏库的箱体内，散热效果极差的狭窄场所内，近乎密闭的状态下，根据本发明能够压低构成其的半导体元件的温度上升，来适当地保护以免受到热损伤和破坏，同时，能够延长半导体元件的寿命。

本发明的技术方案13所涉及的是直流无刷电动机的驱动装置，包括：具有多极永磁体的转子和具有配置成在通电时给该转子提供旋转磁场的多个定子线圈的直流无刷电动机；用于给上述定子线圈供给电压的直流电源；用于检测上述转子的旋转位置的位置检测电路；配置在上述直流电源与上述定子线圈之间，同时根据上述位置检测电路的位置检测信息进行控制以便于依次切换给上述定子线圈的通电来得到旋转磁场的功率供给装置，其特征在于，还包括在该直流无刷电动机起动前测定上述直流电源的电压的直流电压检测电路，同时，仅在上述测定直流电压处于预定电压范围内的情况下，起动上述直流无刷电动机。

这样，能够考虑电动机的基准直流电压和电动机绕组的温度，来在功率供给装置等的极限电流的范围内，在高的起动电压下，有效地并且稳定地进行驱动例如压缩机等负荷的电动机的起动。

本发明的技术方案14所涉及的是直流无刷电动机的驱动装置，在上述驱动装置中进一步包括直流电压检测电路，在直流无刷电动机起动前暂时切断给连接在上述直流电源上的除直流无刷电动机之外的其他负荷的电压供给，来测定上述直流电源的电压，同时，仅在上述测定直流电压处于预定电压范围内时，起动上述直流无刷电动机。

这样，对于用较小容量的电源来起动与其他机器一起运转的直流无刷电动机，在用直流电源检测电路检测整流器的输出电压时，除去由直流无刷电动机以外的负荷的运转所引起的对检测电压的影响，而检测正确的直流电压，由此，考虑电动机的基准直流电压和电动机绕组的温度，并且，在功率供给装置等极限电流的范围内，能够以高起动电压有效并且稳定地进行驱动例如压缩机等负荷的电动机的起动。

本发明的技术方案15所涉及的是直流无刷电动机的驱动装置，在上述驱动装置中进一步包括检测上述定子线圈的温度的温度检测装置，如果该检测温度在预定温度范围外，则使上述功率供给装置的占空比变化，来起动上述直流无刷电动机。

这样，对于用较小容量的电源来起动与其他机器一起运转的直流无刷电动机，在用直流电源检测电路检测整流器的输出电压时，除去由直流无刷电动机以外的负荷的运转所引起的对检测电压的影响，而检测正确的直流电压，并且检测定子线圈的温度，由此，考虑电动机的基准直流电压和电动机绕组的温度，并且，在功率供给装置等极限电流的范围内，进行电动机起动电压占空比的决定，能够有效并且稳定地进行驱动例如压缩机等负荷的电动机的起动。

本发明的技术方案16所涉及的是直流无刷电动机的驱动装置，是用于驱动压缩冷却媒质的压缩部件和密闭在同一容器内的密闭型压缩机的直流无刷电动机的驱动装置，包括直流电源检测电路，在该直流无刷电动机起动之前，测定上述直流电源的电压，或者暂时切断给连接在上述直流电源上的除直流无刷电动机之外的其他负荷的电压供给，来测定上述直流电源的电压，仅在上述测定直流电压处于预定电压范围内的情况下，起动上述直流无刷电动机，同时，包括作为热敏电阻的温度检测装置，检测由该密闭型压缩机所压缩的冷却媒质的排出口的温度，如果该检测温度在预定温度范围外，则使上述功率供给装置的占空比变化，来起动上述直流无刷电动机。

这样，对于用较小容量的电源来起动与风扇电动机、阻尼电动机等其他机器一起运转的例如冷藏库等压缩机驱动用直流无刷电动机，在用直流电源检测电路检测整流器的输出电压时，除去由压缩机驱动用直流无刷电动机以外的风扇电动机、阻尼电动机等的运转所引起的对检测电压的影响，而检测正确的直流电压，并且用热敏电阻检测由密闭型压缩机所压缩的冷却媒质的排出口的温度，由此，考虑电动机的基准直流电压和电动机绕组的温度，并且，在功率供给装置等极限电流的范围内，进行电动机起动电压占空比的决定，能够有效并且稳定地进行驱动例如压缩机等负荷的电动机的起动。

本发明的这些和其他的目的、优点及特征将通过结合附图对本发明的实施例的描述而得到进一步说明。在这些附图中：

图1是表示直流无刷电动机的驱动电路代表例子的图；

图2是表示方式运转频率和通电角度的关系的图；

图3是120°通电控制的时序图；

图4是120°通电的转矩的合成图；

图5是120°以上通电控制的时序图；

图6是120°以上通电的转矩的合成图；

图7是表示直流无刷电动机的驱动电路之一的图；

图8是表示起动脉冲、检查脉冲的关系的图；

图9是表示脉冲宽度和保护电流值的保护特性的图；

图10是表示另一个直流无刷电动机的驱动装置的图；

图11是表示与图10相对应的现有的驱动装置的图；

图12是表示与图10相对应的另一个现有驱动装置的图；

图13是转子位置检测的时序图；

图14是表示功率供给装置(变换器)的原边交流电流与保护电平的关系的图；

图15是表示另一个直流无刷电动机的驱动装置的图；

图16是图15中的驱动装置中的起动电压占空比的决定流程；

图17是表示图15的另一个实施例的图；

图18是图17中的驱动装置中的起动电压占空比的决定流程。

下面根据附图来说明本发明的实施例。本发明，如图2所示的那样，当电动机运转频率不足1Hz时通过120°通电来运转，当电动机运转频率在1Hz以上而不足2Hz时通过120°以上的通电来运转，当电动机运转频率为2Hz以上时，通过120°通电来运转，由此，就能避免与电动机振动的共振、与电动机噪声的共鸣。

下面，根据图1的直流无刷电动机的驱动电路，首先参照图3的120°通电控制时序图来对无刷电动机的运转频率不足1Hz时由120°通电所产生的运转进行说明。控制电路5把从转子位置检测装置6所得到的转子2的旋转位置的信号作为输入，以图3所示的那样的定时来给由直流电源1供给电压的功率供给装置3的晶体管Tr1至Tr6提供信号。

即，在图3(a)所示的第一方式下，当给各晶体管提供控制电压以使晶体管Tr1、Tr6导通而其他的晶体管Tr2至Tr5截止时，在定子绕组UV之间流过电流，接着，在第二方式下，当控制各晶体管以使晶体管Tr1、Tr5导通而其他的晶体管Tr2至Tr4、Tr6截止时，在定子绕组UW之间流过电流，进而，在第三方式下，当控制各晶体管以使晶体管Tr3、Tr5导通而其他的晶体管截止时，在定子绕组VW之间流过电流。

同样，按图3(b)所示的那样，以第三方式到第六方式来对晶体管Tt1至Tr5依次进行通电控制，重复进行这样的第一方式至第六方式的循环。

当通过来自控制电路的这样的通电控制的输出而使定子绕组U、V、W中流通电流时，通过磁场的产生而产生图4(A)所示的箭头①～⑥方向的转矩，根据旋转磁场按图4(B)那样在定子中形成合成转矩，因此，转子的一转对应于各通电方式而旋转一转，然后，对应于依次重复的方式，转子转动而持续进行电动机运转。

下面参照图5的135°通电控制时序图来对无刷电动机的运转频率为1Hz以上并不足2Hz时的120°以上的通电即135°所产生的运转进行说明。

即，在图5(a)所示的第一方式下，当给各晶体管提供控制电压以使晶体管Tr1、Tr6仅在45°区间内导通而其他的晶体管Tr2至Tr5截止时，在定子绕组UV之间流过电流，接着，在第A方式下，当控制各晶体管以使晶体管Tr1、Tr5、Tr6仅在15°区间内导通而其他的晶体管Tr2至Tr4截止时，在定子绕组UW之间、定子绕组UW之间的三相绕组中流过电流。

进而，在第二方式下，当控制各晶体管以使晶体管Tr1、Tr5仅在45°区间内导通而其他的晶体管截止时，在定子绕组VW之间流过电流。接着，在第B方式下，当控制各晶体管以使晶体管Tr1、Tr3、Tr5仅在15°区间内导通而其他的晶体管Tr2、Tr4、Tr6截止时，在定子绕组UW之间、定子绕组UW之间的三相绕组中流过电流。

接着，在第三方式下，当控制各晶体管以使晶体管Tr3、Tr5仅在45°区间内导通而其他的晶体管Tr1、Tr2、Tr4、Tr6截止时，在定子绕组VW之间流过电流。接着，在第C方式下，当控制各晶体管以使晶体管Tr3、Tr4、Tr5仅在15°区间内导通而其他的晶体管Tr1、Tr2、Tr6截止时，在定子绕组VU之间、定子绕组VW之间的三相绕组中流过电流。

同样，按图5(b)所示的那样以第四方式至第F方式依次对晶体管Tr1至Tr6进行通电控制，重复这样的第一方式至第六方式的循环。

当通过来自控制电路的这样的通电控制的输出而使定子绕组U、V、W中交替流过两相、三相电流时，与120°通电的情况相比，成为2倍的通电切换，随着这样的磁场产生，而产生产生图6(A)所示的箭头①～⑥方向的转矩。接着，根据旋转磁场按图6(B)那样在定子中形成合成转矩，因此，转子的一转对应于各通电方式而旋转一转，然后，对应于依次重复的方式，转子转动而持续进行电动机运转。

如上述那样，根据本发明，由于直流无刷电动机一转中的通电切换次数与现有的仅120°通电相比成为2倍，因此能够减小在通电切换时发生的电动机转矩波动。因而，由于通电切换次数通过电动机运转频率进行切换，就能避免与电动机振动的共振、与电动机噪声的共鸣，而谋求直流无刷电动机的低振动化和低噪声化。

接着，参照图7～图9来对本申请的技术方案3～技术方案5所涉及的发明的实施例进行说明。而且，在各图中，与图1相同的标号代表具有相同功能的部件。在图7中，1是对交流电源进行整流而得到的直流电源，2是永磁转子，3是给定子4供给用于产生旋转磁场的功率的功率供给装置，6是转子位置检测装置。构成该功率供给装置的元件由接受控制电路5的信号而能够进行开关控制的6个晶体管Tr1至Tr6组成。

控制电路5是输出用于以预定的顺序通电控制构成该功率供给装置的晶体管的信号的控制电路，由转子位置检测装置6检测永磁转子的旋转位置，设定向定子线圈的通电定时来进行向定子线圈的通电控制。

当在功率供给装置3中流过一定值以上的过电流时，通过过电流检测电路7来检测之。当检测到过电流时，控制电路5使晶体管Tr1至Tr6全部截止，而防止其损伤。

因此，如图9所示的那样，过电流检测电路7的保护特性是这样的状态：在大约0.8T以下的脉冲宽度下，即使流过过电流，保护也不动作。由此，仅在电动机本体中发生短路等事故的情况下，不判断为是短路状态，而继续流过运转电流，电流保护装置不动作，因此，在没有异常的构成功率供给装置的半导体元件中长时间流过上述大约0.8T以下的脉冲宽度的电流，因半导体元件的局部发热而使半导体元件被破坏，而发生使功率供给装置被损伤的结果。

特别是，在直流无刷电动机这样的用对定子绕组的感应电压来检测转子位置信号的类型的驱动装置中，为了强制性地确保起动，在相当长的时间内施加上述保护特性的保护电流极限值以下的起动脉冲，因此，在功率供给装置的保护上存在重要的问题。

因此，仅在电动机本体中发生短路等事故的情况下，防止电流保护装置不进行过电流保护而使正常的功率供给装置受到损伤。以下，对该方法进行说明。即，在此情况下，在图7的直流无刷电动机的驱动电路中，控制电路5通过脉宽调制控制以预定的顺序对构成功率供给装置3的晶体管Tr1至Tr6进行向定子线圈的通电控制，但是，电流保护装置的脉冲宽度和保护电流值的保护特性，如图8所示的那样，在作为过电流保护动作的极限(最小)脉冲宽度的大约0.8T以下的脉冲宽度下，即使流过过电流，保护动作也不会动作。

在通过脉宽调制控制以高载波频率对直流无刷电动机的驱动控制进行向定子线圈的通电控制的情况下，电动机的起动脉冲宽度Tα非常窄，当电动机本体中没有短路等事故时，在过电流检测电路7中流通的脉冲电流受到电动机绕组的电抗的影响，并且如图8(A)所示的那样，上升沿、其最大电流值被电动机绕组的电阻值限制为A1。但是，即使是电动机的起动脉冲宽度Tα，当在电动机本体中存在短路等负荷短路时，在电动机绕组中没有电阻部分的电抗，因此，流通图8(B)那样的短路脉冲电流A2。

因此，图8的最大电流A1与图8的最大电流A2的关系为A1《A2。在该负荷短路状态下，在用给定子线圈的感应电压来检测转子位置信号的这类直流无刷电动机起动时，如果长时间持续施加保护电流极限值以下的起动脉冲，在该起动脉冲宽度的电流值下，电流保护装置不动作，在半导体元件中产生局部发热，而使半导体元件被破坏，直至正常的功率供给装置被损伤、破坏。

因此，在电动机运转起动之前，施加比起动脉冲的宽度Tα更宽的脉冲宽度Tβ的检查脉冲(Tα＜Tβ)。其中，在电动机本体中没有短路等事故的情况下，如图8(C)所示的那样，在过电流检测电路7中仅流过较小的电流A3，保护不动作。(在图9中，由于仅流过αβ以下的电流，保护不动作。A3＜αβ)。

另一方面，当在电动机本体中存在短路等负荷短路时，如图8(D)所示的那样，由于在过电流检测电路7中以脉冲宽度Tβ流过保护电流值以上的电流，则保护动作(在图9中，由于流过αβ以上的电流，保护动作。A4＞αβ)。由此，能够判别出在电动机本体中存在短路等负荷短路状态，例如，即使在负荷短路状态下进行电动机运转的起动的情况下，能够防止把半导体元件作为电路构成部件的正常的功率供给装置的破坏。

检查脉冲的施加，例如在三相电动机中，可以按下述那样仅施加给一相或者分别施加给三相的各相。首先，从W相到V相，施加一个脉冲的脉冲宽度Tβ的检查脉冲(Tr3和Tr5导通)。接着，从U相到V相，施加一个脉冲的脉冲宽度Tβ的检查脉冲(Tr1和Tr5导通)。最后，从U相到W相，施加一个脉冲的脉冲宽度Tβ的检查脉冲(Tr1和Tr6导通)。此时，当在电动机本体中的任一个线圈中发生短路事故时，在过电流检测电路中流过短路电流，过电流保护动作，因此，能够检测出全部电动机绕组的短路。

由此，能够在宽范围中正确地判别电动机的负荷短路状态。并且，在进行反复运转类型的直流无刷电动机中，可以每当运转开始时进行检查脉冲的施加，但是，检查脉冲的施加也可以仅限于在用于最初的运转的电源接通时、微型计算机的动作开始时或者由异常发生所引起的停止之后的运转恢复时。

如上述那样，在电动机运转开始之前，施加比起动脉冲的宽度更宽的脉冲宽度的检查脉冲，该检查脉冲宽度使得在电动机本体中发生短路等负荷短路时的电流值成为保护电流极限值以上，由此，在电动机本体中发生短路等负荷短路时，使电流保护装置动作，能够判别出在电动机本体中存在短路等负荷短路状态，例如，即使在负荷短路状态下进行电动机运转的起动的情况下，能够防止把半导体元件作为电路构成部件的正常的功率供给装置的破坏。

下面，参照图10～图13来对本申请的技术方案6～技术方案8所涉及的发明的实施例进行说明。而且，在各图中，与图1相同的标号代表具有相同功能的部件。

即，作为与直流无刷电动机的位置检测电路相关的现有技术，使用通过电动机转子的旋转而在定子线圈中产生的感应电压来检测转子的旋转位置的方案是公知的，作为其代表性的例子，(1)用比较器来比较产生提供给定子线圈的直流电源电压的1/2电压的假设中性点的电压和在定子线圈的各相中产生的感应电压，检测出转子的旋转位置。(2)用比较器来比较在定子线圈的假设中性点上产生的电压和在定子线圈的各相中产生的感应电压，检测出转子的旋转位置。

上述(1)的转子的旋转位置检测装置在这样的直流无刷电动机中发挥有效的作用：通过载波(斩波)频率为2～6Khz程度的脉宽调制控制来依次切换通电的定子线圈。

但是，在上述(1)的转子的旋转位置检测装置中，在冷藏库的压缩机驱动那样的，通过载波(斩波)频率为15Khz程度的脉宽调制控制来依次切换通电的定子线圈的直流无刷电动机中，由于脉冲宽度过小，难于清楚地区别是检测出了旋转位置信号还是检测出了由杂散电容所引起的噪声，而不能稳定地进行转子的旋转位置信号的检测，因此，采用上述(2)的转子的旋转位置检测装置。

下面，使用上述(2)的模拟中性点电压比较方式，作为通过载波(斩波)频率为15Khz程度的脉宽调制控制来依次切换通电的定子线圈的直流无刷电动机(以下称为电动机)的控制电路，来说明图11、图12的例子。

在图11中，1是交流电源，2是整流电路，3是给三相电动机的定子4供给用于产生旋转磁场的功率的功率供给装置，5是永磁转子，8是比较器，9是微型计算机，10是驱动电路。功率供给装置3由接受驱动电路10的信号而能够通过脉宽调制进行开关控制的6个晶体管Tr1至Tr6组成。

在比较器8的每相的比较器负端子上输入各相定子线圈通过电阻Rb1、Rb2、Rb3所连接的模拟中性点N的电压，在上述每相的比较器正端子上输入用电阻R1、R2、R3和与其串联连接的电阻Ra1、Ra2、Ra3分割在未通电的各相定子线圈中产生的感应电压的各相电压，通过这两信号的交叉点来检测永磁转子的转子位置信号。

这样检测的转子位置信号由图13的转子位置检测时序图所表示。该图(a)是转子位置信号，在P点进行转子位置信号的切换。该图(b)表示由图11的控制电路所产生的转子位置检测的时序，实线是在比较器8的负端子上所输入的模拟中性点电压，虚线是在比较器8的正端子上所输入的各相定子线圈中产生的感应电压。

在图13(b)中表示了在载波(斩波)频率为20KHz的实线信号和虚线信号的交叉点P点上检测转子位置信号的状态。图中的信号波形表示了不存在电路的杂散电容、杂散电抗的理想状态，但是，实际上，这样的理想波形是不存在的，并且波形重合的部分错开若干波形来描绘以便于易于进行波形判别，因此，实际上，两信号的波形部分重合而存在不需要的交叉点，用图11的旋转位置检测装置不能稳定地进行可靠的转子位置信号的检测。

下面对图12进行说明。在该图中，对于与图11相同的元件和部件使用相同的标号，与图11不同之处是：在比较器8的每相的比较器负端子上输入各相定子线圈通过由电阻Rb1、Rb2、Rb3和电容器Cb1、Cb2、Cb3组成的各个第一组并联电路11所连接的模拟中性点N的电压。

这样检测的转子位置信号作为图13(C)的转子位置检测的时序被表示，实线是在比较器8的负端子上所输入的模拟中性点电压，虚线是在比较器8的正端子上所输入的各相定子线圈中产生的感应电压。在载波(斩波)频率为20KHz的实线信号和虚线信号的交叉点P点上检测转子位置信号。

在该旋转位置检测装置中，如从图中所看到的那样，在脉宽调制控制的斩波的上升沿部分，在两波形中发生了尖峰噪声，比较器8的输出成为不稳定的，用图12的旋转位置检测装置不能稳定地进行确实的旋转位置信号的检测。

因此，在直流无刷电动机的驱动装置中，根据能够检测由具有多极永磁体的转子的旋转产生的定子线圈的感应电压的位置检测信号，通过脉宽调制控制来依次切换通电的定子线圈，即使是较高的载波(斩波)频率，也能从低速旋转到高速旋转进行精度高的、稳定的转子位置信号检测。

即，图10是该情况下的实施例的直流无刷电动机的驱动装置的例子。在该图中，对于与图11和图12相同的元件和部件使用相同的标号，而省略其说明。

与图11的电路的不同之处是：在比较器8的每相的比较器负端子上输入各相定子线圈通过由电阻Rb1、Rb2、Rb3和电容器Cb1、Cb2、Cb3组成的各个第一组并联电路11所连接的模拟中性点N的电压，在比较器8的每相的比较器正端子上输入用电阻R1、R2、R3和由与其串联连接的电阻Ra1、Ra2、Ra3和电容器Ca1、Ca2、Ca3组成的第二组并联电路分割在未通电的各相定子线圈中产生的感应电压的各相电压。

在此，简要说明这样构成的直流无刷电动机的驱动动作。把由比较器8所得到的永磁转子5的旋转位置的信号作为输入，在微型计算机9中形成为脉宽调制信号的控制信号经过驱动电路10提供给晶体管Tr1至Tr6，用于进行功率供给装置3的通电控制。

即，当在第一方式下给各晶体管提供控制信号以使晶体管Tr1、Tr5导通并且其他的晶体管Tr2至Tr4、Tr6截止时，在定子线圈UV之间流过电流，接着，当在第二方式下给各晶体管提供控制信号以使晶体管Tr1、Tr6导通并且其他的晶体管Tr2至Tr5截止时，在定子线圈UW之间流过电流，进而，当在第三方式下给各晶体管提供控制信号以使晶体管Tr2、Tr6导通并且其他的晶体管截止时，在定子线圈VW之间流过电流。

同样，从第三方式到第六方式依次通电控制晶体管Tr1至Tr6，重复进行这样的第一方式至第六方式的循环。通过来自驱动电路10的这样的通电控制的输出，在定子4的线圈中流过上述那样的电流，而在定子中形成旋转磁场，因此，对应于各通电方式而旋转一转，接着，对应于依次重复的方式，转子转动，而作为电动机持续运转。

如上述那样，在具有永磁体的转子等、具有磁性的转子旋转的电动机中，在定子绕组U、V、W中产生感应电压。在向定子绕组U、V、W通电时难于检测到该感应电压，但是，当在各通电方式下进行存在未通电的定子线圈这样的给定子线圈的通电时，在定子线圈的中性点与未通电的相的定子线圈之间，会出现与转子的旋转位置相对应的特定方向的感应电压。

因此，对图10的电路进行说明。在比较器8的每相的比较器负端子上输入各相定子线圈通过由电阻Rb1、Rb2、Rb3和电容器Cb1、Cb2、Cb3组成的各个第一组并联电路11所连接的模拟中性点N的电压。

并且，在比较器8的每相的比较器正端子上输入用电阻R1、R2、R3和由与其串联连接的电阻Ra1、Ra2、Ra3和电容器Ca1、Ca2、Ca3组成的第二组并联电路分割在未通电的各相定子线圈中产生的感应电压的各相电压。通过这两信号的交叉点来检测出永磁转子的转子位置信号。

此时，按下列关系来设定电阻Ra1、Ra2、Ra3、Rb1、Rb2、Rb3的值、电容器Ca1、Ca2、Ca3、Cb1、Cb2、Cb3的值和时间常数t：

Ra1＝Ra2＝Ra3                    (1)

Rb1＝Rb2＝Rb3                    (2)

Ca1＝Ca2＝Ca3                    (3)

Cb1＝Cb2＝Cb3                    (4)

t＝Ca×Ra＝Cb×Rb                (5)

即，使第一组并联电路6的各个电阻Rb1、Rb2、Rb3的值相等，使电容器Cb1、Cb2、Cb3的值相等。而且，使第二组的并联电路12的各个电阻Ra1、Ra2、Ra3的值相等，使电容器Ca1、Ca2、Ca3的值相等。而且，使第一组的各个并联电路的时间常数t＝Cb×Rb与第二组的各个并联电路的时间常数t＝Ca×Ra相等。

并且，在比较器8的输出输入端上连接滞后用反馈电阻Rf1、Rf2、Rf3而具有滞后功能，由此，就能没有误动作并且稳定地进行转子位置信号的检测。

而且，在实验中，对于20KHz的载波(斩波)频率下的一个脉冲的载波周期(50μsec)，时间常数为6μsec～50μsec程度最好，因此，时间常数最好对应于载波周期的中心设定为1/8～1倍的程度。

这样检测的转子位置信号作为图13(D)的转子位置检测的定时被表示，实线是在比较器8的负端子上所输入的模拟中性点电压，虚线是在比较器8的正端子上所输入的各相定子线圈中产生的感应电压。由于两信号成为平滑的波形，两信号的波形部分重合，不存在交叉点，并且，在脉宽调制控制的斩波的上升沿部分，由于在两波形中没有尖峰噪声的发生，则比较器8在实线信号和虚线信号的交叉点P点上检测转子位置信号，因此，能够稳定地进行确实的转子位置信号的检测。

如以上那样，由于在比较器中所输入的模拟中性点电压和在各相的定子线圈中产生的感应电压的两信号成为平滑的波形，则两信号的波形部分地重合或者不存在不需要的交叉点，并且，在脉宽调制控制的斩波的上升沿部分，由于在两波形中没有尖峰噪声的发生，则比较器能够稳定地进行确实的转子位置信号的检测。

而且，在把直流无刷电动机用于以高载波(斩波)频率运转的冷藏库等的压缩机驱动的情况下，能够得到可以从低速旋转到高速旋转高精度地稳定地进行转子位置信号检测的直流无刷电动机的驱动装置。

下面，参照图14来对本申请的技术方案9～技术方案12所涉及的本发明的实施例进行说明。在由功率晶体管等半导体元件所构成的变换器(功率供给装置)中，对温度的措施需要充分考虑。即使是把冷冻循环的压缩机作为负荷的制冷机，在空调机中变换器由冷却风扇进行一些冷却，但是，在用于驱动冷藏库的电动机等的变换器中，在没有冷却风扇的情况下，变换器即使在冷藏库的箱体内，由于在接近密闭的状态下设置在散热效果极差的场所中，因而对其温度的措施必须进行细致的注意。

由此，在冷藏库的箱体内的变换器附近配置温度传感器，比较该温度传感器的输出和保护电平，当温度传感器的输出超过第一保护电平时，就减少向变换器的输入，接着，当超过第二保护电平时，切断向变换器的输入，使变换器停止工作。

在该保护装置中，当在夏季的酷暑的室外温度时，不管冷藏库内的变换器是否放置在温度极其严酷的状态下，把第一和第二保护电平设定为与室外温度无关，因此，完全没有考虑室外温度的变化，则在冷藏库内的变换器的保护面上存在很大的问题。

因此，为了解决上述问题，增加考虑了在散热效果恶劣的环境中所使用的变换器(功率供给装置)的室外温度，来进行构成变换器的半导体元件的适当的保护。

其中，变换器的原边侧交流电流与变换器的损耗成比例，变换器的损耗完全作为其中的发热所消耗了，因此，如果检测到变换器的原边侧交流电流，就能检测电源用变换器的发热温度。

图14表示通过原边侧交流电流的电平设定来进行图1的功率供给装置3(变换器)的保护电平的情况，在图14(A)中，表示室外温度未到预定温度时的保护电平的设定的情况。在该图中，原边侧交流电流I₁是第一保护电平，代表功率供给装置3的可进行正常运转的保护电平。原边侧交流电流I₂是第二保护电平，代表允许降低功率供给装置3的输入而运转的保护电平。

这样，如果室外温度未到预定温度，在到达功率供给装置3的原边侧交流电流I₁的第一保护电平之前，功率供给装置3以正常的输出状态运转，当超过原边侧交流电流I₁时，降低运转频率而使功率供给装置3的输入被降低，来继续运转。接着，当输入电流到达作为第二保护电平的原边侧交流电流I₂时，判断为功率供给装置3的温度上升的极限，而停止功率供给装置3。

在图14(B)中，表示了室外温度到达预定温度以上时的保护电平的设定的情况。在该图中，原边侧交流电流I₃是第一保护电平，代表功率供给装置3的可进行正常运转的保护电平。原边侧交流电流I₄是第二保护电平，代表允许降低功率供给装置3的输入而运转的保护电平。

室外温度到达预定温度以上时的保护电平考虑了室外温度上升的影响，低于室外温度未到预定温度时的保护电平来进行设定。即，在作为第一保护电平的原边侧交流电流I₁与I₃之间，以I₃＜I₁的关系来进行设定。同样，在作为第二保护电平的原边侧交流电流I₂与I₄之间，以I₄＜I₂的关系来进行设定。

这样，如果室外温度在预定温度以上，在到达功率供给装置3的原边侧交流电流I₃的第一保护电平之前，功率供给装置3以正常的输出状态运转，当超过原边侧交流电流I₃时，降低运转频率而使功率供给装置3的输入被降低，来继续运转。接着，当输入电流到达作为第二保护电平的原边侧交流电流I₄时，判断为功率供给装置3的温度上升的极限，而停止功率供给装置3。

这样，本发明的实施例，利用功率供给装置3的原边侧交流电流作为检测功率供给装置3的发热温度的装置，但是，本发明并不仅限于此，可以直接使用用温度传感器检测出的信号来进行保护电平的设定，也可以使用其他的检测功率供给装置3的发热温度的装置。而且，为了降低功率供给装置3的输入，可以减少驱动脉冲的占空比。

如上述那样，即使在夏季的酷暑的室外温度时，放置在散热效果恶劣环境中的功率供给装置3考虑了室外温度的变化来改变设定保护电平，因此，能够压低构成功率供给装置3的半导体元件的温度上升，来适当地保护半导体元件不受热的损伤和破坏，同时，能够延长半导体元件的寿命。

保护电平设置第一和第二电平，用于保护电平的要素是功率供给装置3的原边侧交流电流，因此，能够进行细致的保护控制，同时，由于电流检测装置的信号的处理变得比较简单，则从电路的构成上看是有利的。特别是，适合与在没有冷却风扇的情况下，在接近密闭的状态下设置在散热效果极差的场所中的冷藏库的电动机驱动用的功率供给装置3的保护。

下面，参照图15～图18来对本申请的技术方案13～技术方案16所涉及的发明的实施例进行说明。以下所示的装置具有与图1所示的驱动装置相同的功能，下面仅对此时的追加功能进行说明。

当压缩机驱动用的直流无刷电动机起动时，在现有技术中，不考虑作为组成通电元件的变换器组件的输入电压的直流电压(与交流电源电压成比例)和电动机绕组的温度，与之无关地使起动电压的占空比恒定地进行起动。

但是，在该方法中，作为变换器组件的输入电压的直流电压随原边交流电源电压的变动而变动，在存在室外温度变动、压缩机驱动用电动机的温度变动时，不能进行高效率的起动和稳定的起动。

因此，在直流无刷电动机的驱动装置中，根据能够检测由具有多极永磁体的转子的旋转产生的定子线圈的感应电压的位置检测信号，依次切换通电的定子线圈，考虑到电动机的基准直流电压和电动机绕组的温度，并且，在功率供给装置等的限制电流的范围内，来决定直流无刷电动机的起动电压占空比，用于在高的起动电压下有效地并且稳定地进行驱动例如压缩机等的负荷的电动机的起动。

即，在图15中表示了在此情况下的驱动装置。在该图中，21是交流电源，22是整流电路，构成直流电源。23是由三相桥式连接的晶体管等通电元件组成的功率供给装置(变换器电路)，24是三相直流无刷电动机的定子线圈(以下称为电动机)，25是永磁转子，26是平滑电容器，27是直流电压检测电路，28是信号运算用微型计算机，29是驱动电路，30是热敏电阻等的温度检测电路，34是位置检测电路。

在这样构成的直流无刷电动机中，一般的起动和驱动这样进行：即，在第一方式下，当给两相的晶体管提供控制电压时，在定子线圈UV之间流过电流，接着，在第二方式下，当控制后续的晶体管时，线圈UW之间流过电流，进而，在第三方式下，当控制后续的晶体管时，线圈VW之间流过电流。

同样，从第三方式到第六方式依次对晶体管进行通电控制，来重复进行第一方式至第六方式的循环。这样，当在定子绕组U、V、W中流过电流时，由于在定子中形成旋转磁场，转子起动而作为电动机持续运转。

用整流电路22来对交流电源21的交流进行整流，用平滑电容器26来进行平滑。用电阻来对平滑电容器26的端子间的电压进行分压，用直流电压检测电路27检测而提供给微型计算机28。其中，为了检测电动机绕组的温度，不是把热敏电阻30直接配置在电动机绕组附近，而是配置在呈现与电动机绕组的温度大致对应的温度的压缩机的排出口上，由此，就能实现该目的。

在微型计算机28中，根据用于基准直流电压与测定直流电源之比和用于检测基准直流电压及电动机绕组的温度的热敏电阻30的基准温度时的最佳输出电压，来算出启动输出电压。由此来决定功率供给装置(变换器电路)23的起动电压的占空比，给驱动电路29提供信号。驱动电路29根据所决定的起动电压的占空比和微型计算机28通过位置检测电路34的信号算出的永磁转子25的旋转位置信息，来以预定的顺序对功率供给装置23的晶体管进行通电控制，来进行向定子线圈的通电。

通过图16的流程来更详细地说明此时的动作。在图中，在步骤S1中，当驱动空调机或冷藏库等的压缩机的条件得到满足时，在步骤S2中，直流电压检测电路27用电阻对平滑电容器26的端子间的电压进行分压并进行检测，提供给微型计算机28。

在微型计算机中，在步骤S3中，判定检测出的直流电压是否在正常的预定电压的范围内，如果不在预定电压的范围内，在步骤S4中，进行处于异常状态的显示，中止压缩机的驱动。如果在预定电压的范围内，则在步骤S5中，微型计算机28根据下式来进行起动输出电压的计算：

起动输出电压＝[基准直流电压、基准热敏电阻温度时的最佳输出电压]×[基准直流电压/测定直流电压]

接着，在步骤S6中，为了检测电动机绕组的温度，判定配置在压缩机所压缩的冷却媒质的排出口处的热敏电阻30的检测温度是否在预定温度T1以下。如果处于预定温度T1以下，进到步骤S7，决定功率供给装置23的占空比以便于成为按根据上式所算出的起动输出电压，由驱动电路29来起动压缩机电动机。

即，如果电动机绕组的温度在预定温度T1以下，由于电动机绕组的阻抗较小，当考虑功率供给装置23的极限电流时，作为起动输出而由上式求出的值是最佳值。

如果判定为是预定温度T1以上，则进到步骤S8，决定功率供给装置23的占空比，以便于使根据上式所算出的起动输出电压成为增加x％的值的起动输出电压，用驱动电路29来起动压缩机电动机。该x％的值可以根据检测温度所决定。

即，如果电动机绕组的温度在预定温度T1以上，由于电动机绕组的阻抗较大，则即使考虑功率供给装置23的极限电流，能够用使根据上式所算出的起动输出电压增加x％的值的起动输出电压来驱动压缩机电动机，由此，能够确保高效并且稳定的起动。

在图17中表示该情况下的其他实施例。图17所示的实施例是与用容量较小的电源来使风扇电动机、阻尼电动机等其他机器一起运转，例如，冷藏库等压缩机驱动用直流无刷电动机的起动相关的例子。在该图中，由于与图15相同的部分使用相同的标号，而省略了其说明。31是变压器，32是风扇电动机33的驱动电路。

图17的实施例的基本起动输出电压占空比的决定动作与图15所示的实施例相同，因此省略其说明。图17的方案是对用容量较小的电源与阻尼电动机等其他机器一起运转的例如冷藏库用压缩机驱动用直流无刷电动机进行起动的方案，因此，在由直流电压检测电路27检测了整流电路22的输出电压时，除去由压缩机驱动用直流无刷电动机之外的风扇电动机、阻尼电动机等的运转对检测电压的影响，来检测出正确的直流电压。

用电阻对平滑电容器26端子间的电压进行分压，用直流电压检测电路27进行检测并提供给微型计算机28，此时，平滑电容器26的输出经过变压器31而兼用做微型计算机28和风扇电动机驱动电路32等的电源，因此，由风扇电动机、阻尼电动机等其他机器的消耗功率对直流电压的电压效果的影响大到不能忽略的程度。由此，不能正确地得到直流电压检测电路27的测定直流电压的值，而给上式的计算结果产生影响。

因此，在本发明中，当压缩机接通条件成立而使压缩机驱动用直流无刷电动机起动时，停止风扇电动机、阻尼电动机等来防止直流电压的变动，进行直流电源电压的测定，根据检测基准直流电压与该测定直流电压之比、基准直流电压以及用于检测电动机绕组的温度而设在压缩机的排出口的热敏电阻的检测温度与基准温度时的最佳输出电压来算出起动输出电压，使用给起动输出电压来决定上述功率供给装置的输出电压的占空比，在压缩机驱动用直流无刷电动机起动之后，开始进行上述风扇电动机、阻尼电动机等的运转。

下面通过图18的流程来更详细地说明本发明的直流电压检测电路27中的测定直流电压的检测动作。在图中，在步骤S1中，当驱动冷藏库等的压缩机的条件得到满足时，在步骤S2中，微型计算机28停止风扇电动机驱动电路32的动作，停止风扇电动机33等来除去直流电压的变动因素。

接着，在步骤S3中，由直流电压检测电路27进行直流电压没有变动的正确的测定直流电压的检测。接着，在步骤S4中，根据上式来计算起动输出电压，决定功率供给装置23的占空比以便于成为所算出的起动输出电压，在步骤S5中，通过驱动电路29来起动压缩机电动机。由于考虑电动机绕组的温度的起动输出电压的设定和与之相对的占空比的决定方法与图16的流程相同，则省略其说明。

当压缩机电动机起动结束时，在步骤S6中，微型计算机28使风扇电动机驱动电路32的动作开始，而开始进行停止的风扇电动机33等的起动运转。由此，就能除去由风扇电动机、阻尼电动机等其他机器的消耗功率对直流电压的电压效果的影响，而能够正确地得到直流电压检测电路27的测定直流电压的值，能够以高效率确保稳定的起动。

如上述那样，根据该情况下的驱动装置，考虑电动机的基准直流电压和电动机绕组的温度，并且，在功率供给装置等极限电流的范围内，进行电动机的起动电压占空比的决定，能够以较高的起动电压有效并且稳定地进行直流无刷电动机的起动。

为了检测电动机绕组的温度，不是把热敏电阻直接配置在电动机绕组的附近，而是配置在呈现与电动机绕组的温度大致对应的温度的压缩机的排出口处，就能使温度的检测变得容易。

而且，在对用容量较小的电源与阻尼电动机等其他机器一起运转的例如冷藏库用压缩机驱动用直流无刷电动机进行起动的方案中，当用直流电压检测电路检测整流器的输出电压时，能够除去由压缩机驱动用直流无刷电动机之外的风扇电动机、阻尼电动机等的运转对检测电压的影响，来检测出正确的直流电压，就能有效并且稳定地进行压缩机的起动。

附图中的标号说明：

在图1中

1：直流电源

5：控制电路

6：转子位置检测装置

在图2中

电动机运转频率	120°通电运转	120°以上通电运转
			频率未到Hz1	○
频率在Hz1以上未到Hz2		○
			频率在Hz2以上	○

在图7中

1：直流电源

5：控制电路

6：转子位置检测装置

在图10中

9：微型计算机

10：驱动电路

在图11中

9：微型计算机

10：驱动电路

在图12中

9：微型计算机

10：驱动电路

在图15中

27：直流电压检测电路

28：微型计算机

29：驱动电路

34：转子位置检测电路

在图16中S1：压缩机通电条件成立S2：直流电压测定S3：直流电压在预定电压范围内S4：异常显示压缩机通电停止S5：由式1算出起动电压S6：排出口热敏电阻温度在T1以下S7：用从式1算出的起动电压来起动压缩机S8：用把从式1算出的起动电压增加x％的电压来起动压缩机

※式1：

起动输出电压＝[基准直流电压、基准热敏电阻温度时的最佳输出电压]×[基准直流电压/测定直流电源]

在图17中

27：直流电压检测电路

8：微型计算机

29：驱动电路

32：风扇电动机驱动电路

34：转子位置检测电路

在图18中S1：压缩机通电条件成立S2：停止风扇电动机等来除去直流电压变动因素S3：直流电压测定S4：起动电压占空比的决定S5：压缩机的起动S6：风扇电动机的运转

Claims (17)

1.一种直流无刷电动机的驱动装置，所述直流无刷电动机包括具有多极永磁体的转子和配置成在通电时给该转子提供旋转磁场的多个定子线圈，根据转子位置检测信号依次切换通电的定子线圈，来得到旋转磁场，其特征在于，

具有根据电动机运转频率而通过120°通电来运转的区域和通过120°以上通电来运转的区域。

2.根据权利要求1所述的直流无刷电动机的驱动装置，其特征在于，把通过120°以上通电来运转的区域设定为135°通电来运转。

3.根据权利要求1所述的直流无刷电动机的驱动装置，所述直流无刷电动机包括具有多极永磁体的转子和多个定子线圈，根据转子位置检测信号通过由半导体元件所构成的功率供给装置给该多个定子线圈中的某几个定子线圈通电，来得到旋转磁场，同时，依次切换通电的定子线圈，并且由电流保护装置进行过电流保护，其特征在于，

在电动机运转开始前施加比电动机的起动脉冲宽度更宽的脉冲宽度的检查脉冲。

4.根据权利要求3所述的直流无刷电动机的驱动装置，其特征在于，检查脉冲的施加对直流无刷电动机每相进行。

5.根据权利要求3或4所述的直流无刷电动机的驱动装置，其特征在于，检查脉冲的施加是在向直流无刷电动机的最初的电源接通时、控制用微型计算机的起动时或者电动机异常停止后的恢复时进行。

6.根据权利要求1所述的直流无刷电动机的驱动装置，其特征在于，所述直流无刷电动机包括具有多极永磁体的转子和配置成在通电时给该转子提供旋转磁场的多个定子线圈，以脉宽调制控制而使该多个定子线圈中的某几个定子线圈通电，来得到旋转磁场，同时，用每相的比较器来比较在未通电的各相定子线圈中因转子的旋转而产生的感应电压和作为基准的电压，根据由此而检测得到的位置检测信号，依次切换通电的定子线圈，

在上述各相比较器的负端子上输入各相定子线圈经过由电阻和电容器组成的各个第一组并联电路所连接的模拟中性点的电压，在上述各相比较器的正端子上输入用由电阻和与其串联连接的电阻以及电容器组成的第二组并联电路来分割在未通电的各相定子线圈中产生的感应电压的各相电压，上述第一组并联电路的各个电阻和电容器为相同的值，上述第二组并联电路的各个电阻和电容器为相同的值，并且，上述第一组的各个并联电路的时间常数与上述第二组的各个并联电路的时间常数为相同的值。

7.根据权利要求6所述的直流无刷电动机的驱动装置，其特征在于，在上述比较器上连接滞后用反馈电阻。

8.根据权利要求6或7所述的直流无刷电动机的驱动装置，其特征在于，上述时间常数为上述脉宽调制的载波频率周期的1/8～1倍。

9.根据权利要求1所述的直流无刷电动机的驱动装置，其特征在于，包括：使所输入的原边电源频率变化来给副边负荷供给功率的功率供给装置；当到达预定的保护电平时控制向上述功率供给装置的通电的保护装置，该保护装置包括检测外部气温的外部气温检测装置和检测上述功率供给装置的原边的输入电流的电流检测装置，同时，当上述外部气温超过预定外部气温时，使上述预定的保护电平的值变化。

10.根据权利要求9所述的直流无刷电动机的驱动装置，其特征在于，上述预定的保护电平至少包括使上述副边频率降低的第一保护电平和使上述功率供给装置的运转停止的第二保护电平，当所测定的外部气温超过上述预定外部气温时，使上述第一保护电平和上述第二保护电平分别变化。

11.根据权利要求9所述的直流无刷电动机的驱动装置，其特征在于，上述预定的保护电平把上述功率供给装置原边电源的电流值作为要素来进行决定。

12.根据权利要求10所述的直流无刷电动机的驱动装置，其特征在于，上述预定的保护电平把上述功率供给装置原边电源的电流值作为要素来进行决定。

13.根据权利要求9至12任一项所述的直流无刷电动机的驱动装置，其特征在于，上述功率供给装置把冷藏库的压缩机用电动机作为负荷。

14.根据权利要求1所述的直流无刷电动机的驱动装置，其特征在于，包括：具有多极永磁体的转子和具有配置成给该转子提供旋转磁场的多个定子线圈的直流无刷电动机；用于给上述定子线圈供给电压的直流电源；用于检测上述转子的旋转位置的位置检测电路；配置在上述直流电源与上述定子线圈之间，同时根据上述位置检测电路的位置检测信息进行控制以便于依次切换给上述定子线圈的通电来得到旋转磁场的功率供给装置，

还包括在该直流无刷电动机起动前测定上述直流电压的电压的直流电源检测电路，同时，仅在上述测定直流电压处于预定电压范围内的情况下，起动上述直流无刷电动机。

15.根据权利要求14所述的直流无刷电动机的驱动装置，其特征在于，上述直流电压检测电路，暂时切断给连接在上述直流电源上的除直流无刷电动机之外的其他负荷的电压供给，来测定上述直流电源的电压。

16.根据权利要求14或15所述的直流无刷电动机的驱动装置，其特征在于，包括检测上述定子线圈的温度的温度检测装置，同时，如果该检测温度在预定温度范围外，则使上述功率供给装置的占空比变化，来起动上述直流无刷电动机。

17.根据权利要求16所述的直流无刷电动机的驱动装置，其特征在于，上述直流无刷电动机是用于驱动压缩冷却媒质的压缩部件和密闭在同一容器内的密闭型压缩机的电动机，上述温度检测装置是设在由该密闭型压缩机所压缩的冷却媒质的排出口的热敏电阻。

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